JP2001022072A - Positive type photoresist composition for exposure with far ultraviolet ray - Google Patents

Positive type photoresist composition for exposure with far ultraviolet ray

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JP2001022072A
JP2001022072A JP11193603A JP19360399A JP2001022072A JP 2001022072 A JP2001022072 A JP 2001022072A JP 11193603 A JP11193603 A JP 11193603A JP 19360399 A JP19360399 A JP 19360399A JP 2001022072 A JP2001022072 A JP 2001022072A
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Japan
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alicyclic hydrocarbon
alkyl group
carbon atoms
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JP11193603A
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Japanese (ja)
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Kenichiro Sato
健一郎 佐藤
Yasumasa Kawabe
保雅 河辺
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a positive type resist composition for exposure with far UV excellent in shelf stability of a resist solution by using a specified acid decomposable resin and a specified mixed solvent. SOLUTION: The positive type photoresist composition for exposure with far UV contains a compound which generates an acid when irradiated with active light or radiation, a resin which contains repeating units each having an alkali-soluble group protected with a group containing an alicyclic hydrocarbon structure of formula I, formula II or the like and is decomposed by the action of the acid to enhance its alkali solubility and a mixed solvent containing heptanone and γ-butyrolactone or the like. In the formula I, R11 is methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl or secondary butyl and Z is an atomic group required to form an alicyclic hydrocarbon group together with C. In the formula II, R12-R14 are each 1-4C linear or branched alkyl or an alicyclic hydrocarbon group.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【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等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 used in an ultra microlithography process such as the production of an ultra LSI or a high-capacity micro chip, and other photofabrication processes. More specifically, the present invention relates to a positive photoresist composition capable of forming a highly fine pattern by using light having a wavelength of 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等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等)
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 ultra LSIs, processing of ultrafine patterns having a line width of less than half a micron is required. It has become In order to meet this need, the wavelength of an exposure apparatus used for photolithography is becoming shorter and shorter, and now excimer laser light (XeCl, KrF, ArF, etc.) having a short wavelength among far ultraviolet rays is used.
The use of is being considered. 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エ
キシマレーザーを光源に用いるときは、部分的にヒドロ
キシ化したスチレン系樹脂よりもさらに吸収の少ない
(メタ)アクリル系樹脂を光によつて酸を発生する化合
物と組み合わせたフォトレジスト組成物が提案されてい
る。例えば特開平7−199467号公報、同7−25
2324号公報等がある。中でも特開平6−28961
5号公報ではアクリル酸のカルボキシル基の酸素に3級
炭素有機基がエステル結合した樹脂が開示されている。
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. When an ArF excimer laser is used as a light source, a photoresist composition in which a (meth) acrylic resin having less absorption than a partially hydroxylated styrene resin is combined with a compound capable of generating an acid by light is proposed. Have been. For example, JP-A-7-199467, 7-25
No. 2324 and the like. Among them, JP-A-6-28961
No. 5 discloses a resin in which a tertiary carbon organic group is ester-bonded to oxygen of a carboxyl group of acrylic acid.

【0005】さらに特開平7−234511号公報では
アクリル酸エステルやフマル酸エステルを繰り返し単位
とする酸分解性樹脂が開示されているが、パターンプロ
ファイル、基板密着性等が不十分であり、満足な性能が
得られていないのが実情である。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-234511 discloses an acid-decomposable resin having an acrylate ester or a fumarate ester as a repeating unit. The fact is that performance has not been obtained.

【0006】更にまた、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等の現
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等の有機溶媒を混
ぜる等の対応が検討され、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等
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。
Further, a resin into which an alicyclic hydrocarbon moiety has been introduced for the purpose of imparting dry etching resistance has been proposed. However, the introduction of an alicyclic hydrocarbon moiety has a disadvantage that the system becomes extremely hydrophobic. In addition, there are phenomena such as difficulty in developing with an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (hereinafter referred to as TMAH), which has been widely used as a resist developing solution, and peeling of the resist from the substrate during the development. In response to such hydrophobicity of the resist, measures such as mixing an organic solvent such as isopropyl alcohol in 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. Etc. are not necessarily 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.

【0007】一般的にはアクリル酸やメタクリル酸とい
うカルボン酸部位を有する単量体や、HEMAやアクリ
ロニトリルの様に水酸基やシアノ基を分子内に有する単
量体を、脂環式炭化水素基を有する単量体と共重合させ
ることにより現像性解決を目指したが、全く不十分であ
った。
In general, a monomer having a carboxylic acid moiety such as acrylic acid or methacrylic acid or a monomer having a hydroxyl group or a cyano group in a molecule such as HEMA or acrylonitrile is replaced with an alicyclic hydrocarbon group. The aim was to solve the developability by copolymerizing with a monomer having the compound, but it was completely insufficient.

【0008】一方、前記アクリレート系単量体の側鎖に
脂環式炭化水素部位を導入する方法以外にポリマー主鎖
として脂環式炭化水素部位を活用したドライエッチング
耐性付与する方法も検討されている。但し、この系にお
いても上記問題を抱えており、類似のアプローチによる
改良が検討されている。
On the other hand, in addition to the method of introducing an alicyclic hydrocarbon site into the side chain of the acrylate monomer, a method of imparting dry etching resistance utilizing an alicyclic hydrocarbon site as a polymer main chain has also been studied. I have. However, this system also has the above problem, and improvement by a similar approach is being studied.

【0009】また、特開平9−73173号、特開平9
−90637号、特開平10−161313号各公報に
は、脂環式基を含む構造で保護されたアルカリ可溶性基
と、そのアルカリ可溶性基が酸により脱離して、アルカ
リ可溶性とならしめる構造単位を含む酸感応性化合物を
用いたレジスト材料が記載されている。特開平10−2
54139号公報には、脂環式骨格を有する酸分解性基
含有樹脂、感放射線性酸発生剤並びに直鎖状のケトン
と、環状ケトン、プロピレングリコールモノアルキルエ
ーテルアセテート及び2−ヒドロキシプロピオン酸アル
キルの群から選ばれる少なくとも1種との混合物からな
る溶剤を含有する樹脂組成物が記載されている。この系
においても上記問題を抱えており、類似のアプローチに
よる改良が検討されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-73173,
JP-A-90637 and JP-A-10-161313 each disclose an alkali-soluble group protected by a structure containing an alicyclic group, and a structural unit which is made to be alkali-soluble when the alkali-soluble group is eliminated by an acid. A resist material using an acid-sensitive compound is described. JP-A-10-2
No. 54139 discloses an acid-decomposable group-containing resin having an alicyclic skeleton, a radiation-sensitive acid generator, a linear ketone, a cyclic ketone, a propylene glycol monoalkyl ether acetate and an alkyl 2-hydroxypropionate. A resin composition containing a solvent comprising a mixture with at least one member selected from the group is described. This system also has the above problems, and improvements by a similar approach are being studied.

【0010】遠紫外線露光用化学増幅系フォトレジスト
において、上記のように酸分解性基を含有する樹脂が種
々の検討されてきたが、該樹脂の疎水性が起因して未だ
改善の余地が存在した。即ち、化学増幅系フォトレジス
トを液の状態で保存した場合に、該樹脂と光酸発生剤と
の相溶性が悪く、液中にパーティクルが発生したり、レ
ジスト性能が劣化するなどの問題点がいまだ存在した
(レジスト液の保存安定性の劣化)。
Although various resins containing acid-decomposable groups have been studied as described above in a chemically amplified photoresist for deep ultraviolet exposure, there is still room for improvement due to the hydrophobicity of the resin. did. That is, when the chemically amplified photoresist is stored in a liquid state, the compatibility between the resin and the photoacid generator is poor, particles are generated in the liquid, and the resist performance is deteriorated. Still present (deterioration of storage stability of resist solution).

【0011】[0011]

【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、レジ
スト液の保存安定性が優れた遠紫外線露光用ポジ型レジ
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 resist composition for exposure to deep ultraviolet light, which has excellent storage stability of a resist solution.

【0012】[0012]

【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混合溶剤を用い
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 inventors of the present invention have conducted intensive studies on constituent materials of a resist composition in a positive-type chemical amplification system, and have found that a specific acid-decomposable resin and a specific mixed solvent are used. Knowing that the purpose of the invention is achieved,
The present invention has been reached. That is, the above object is achieved by the following constitutions.

【0013】(1)(イ)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、(ロ)(a)下記一般式
(pI)〜(pVI)で表される脂環式炭化水素構造を
含む基のうちの少なくとも1種の基で保護されたアルカ
リ可溶性基を有する繰り返し単位、(b)下記一般式
(II)で表される繰り返し単位、および(c)下記一般
式(III-a)〜(III-d)で表される繰り返し単位のうち少な
くとも1種を含み、かつ酸の作用により分解しアルカリ
に対する溶解性が増加する樹脂並びに(ハ)(1)ヘプ
タノンと、(2)γ−ブチロラクトン、エチレンカーボ
ネート及びプロピレンカーボネートのうち少なくとも1
種とを含有する混合溶剤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) (a) containing an alicyclic hydrocarbon structure represented by the following general formulas (pI) to (pVI) A repeating unit having an alkali-soluble group protected by at least one of the groups; (b) a repeating unit represented by the following general formula (II); and (c) a repeating unit represented by the following general formula (III-a) to A resin containing at least one of the repeating units represented by (III-d) and decomposing under the action of an acid to increase the solubility in alkali; (c) (1) heptanone; and (2) γ-butyrolactone , At least one of ethylene carbonate and propylene carbonate
A positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure, comprising a mixed solvent containing a seed.

【0014】[0014]

【化5】 Embedded image

【0015】一般式(pI)〜(pVI)中;R11は、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル
基、n−ブチル基、イソブチル基またはsec−ブチル
基を表し、Zは、炭素原子とともに脂環式炭化水素基を
形成するのに必要な原子団を表す。R12〜R16は、各々
独立に、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキ
ル基または脂環式炭化水素基を表し、但し、R12〜R14
のうち少なくとも1つ、もしくはR15、R16のいずれか
は脂環式炭化水素基を表す。R17〜R21は、各々独立
に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐の
アルキル基または脂環式炭化水素基を表し、但し、R17
〜R21のうち少なくとも1つは脂環式炭化水素基を表
す。また、R19、R21のいずれかは炭素数1〜4個の、
直鎖もしくは分岐のアルキル基または脂環式炭化水素基
を表す。R22〜R25は、各々独立に、炭素数1〜4個
の、直鎖もしくは分岐のアルキル基または脂環式炭化水
素基を表し、但し、R22〜R25のうち少なくとも1つは
脂環式炭化水素基を表す。
In the general formulas (pI) to (pVI), R 11 is
Represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group or a sec-butyl group, and Z represents an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. Represents R 12 to R 16 each independently represent a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that R 12 to R 14
And at least one of R 15 and R 16 represents an alicyclic hydrocarbon group. R 17 to R 21 each independently represent a hydrogen atom, 1 to 4 carbon atoms, a straight-chain or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group, provided that, R 17
At least one of to R 21 represents an alicyclic hydrocarbon group. Further, any one of R 19 and R 21 has 1 to 4 carbon atoms,
Represents a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group. R 22 to R 25 each independently represent a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 22 to R 25 is an aliphatic group; Represents a cyclic hydrocarbon group.

【0016】[0016]

【化6】 Embedded image

【0017】一般式(II)中;R1は、水素原子、ハロ
ゲン原子または1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしく
は分岐のアルキル基を表す。X1は、2価の連結基を表
す。Lcは、ラクトン基を表す。
In the general formula (II), R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. X1 represents a divalent linking group. Lc represents a lactone group.

【0018】[0018]

【化7】 Embedded image

【0019】上記式中、R1は、水素原子、ハロゲン原
子または1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐
のアルキル基を表す。R30〜R37は各々独立に水素
原子または置換基を有していてもよいアルキル基を表
す。Rは、水素原子あるいは、置換基を有していてもよ
い、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。mは、1〜10の整数を表す。X2
は、単結合又は、置換基を有していてもよい、アルキレ
ン基、環状アルキレン基、アリーレン基あるいは、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
からなる群から選択される単独、あるいはこれらの基の
少なくとも2つ以上が組み合わされ、酸の作用により分
解しない2価の基を表す。Z1は、単結合、エーテル
基、エステル基、アミド基、アルキレン基、又はこれら
を組み合わせた2価の基を表す。R38は、単結合、ア
ルキレン基、アリーレン基、又はこれらを組み合わせた
2価の基を表す。R40は、アルキレン基、アリーレン
基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。R39
は置換基を有していてもよい、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。R41は、
水素原子あるいは、置換基を有していてもよい、アルキ
ル基、環状アルキル基、アルケニル基、アリール基又は
アラルキル基を表す。Aは、下記に示す官能基のいずれ
かを表す。
In the above formula, R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R30 to R37 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. R represents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group, cyclic alkyl group, aryl group or aralkyl group. m represents an integer of 1 to 10. X2
Is a single bond, or an optionally substituted alkylene group, a cyclic alkylene group, an arylene group, or an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group,
A single group selected from the group consisting of an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, and a urea group, or a combination of at least two or more of these groups and represents a divalent group that is not decomposed by the action of an acid. Z1 represents a single bond, an ether group, an ester group, an amide group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these. R38 represents a single bond, an alkylene group, an arylene group, or a divalent group obtained by combining these. R40 represents an alkylene group, an arylene group, or a divalent group obtained by combining them. R39
Represents an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group or an aralkyl group which may have a substituent. R41 is
A hydrogen atom or an alkyl group, a cyclic alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group which may have a substituent. A represents any of the functional groups shown below.

【0020】[0020]

【化8】 Embedded image

【0021】(2) (ニ)有機塩基性化合物を含有す
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) (ホ)フッ素系及び/又はシリコン系界面活性
剤を含有することを特徴とする前記(1)または(2)
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) (d) The positive photoresist composition for deep UV exposure according to the above (1), which contains an organic basic compound. (3) (e) The above (1) or (2), which contains a fluorine-based and / or silicon-based surfactant.
4. The positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to item 1.

【0022】[0022]

【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。 <(イ)活性光線又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光酸発生剤としては、光
カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、
色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジス
ト等に使用されている公知の光(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 which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. As the photoacid generator used in the present invention, a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization,
Known light (eg, ultraviolet light having a wavelength of 400 to 200 nm, far ultraviolet light, particularly preferably g-line, h-line, i-line)
X-rays, KrF excimer laser light), ArF excimer laser light, electron beams, X-rays, compounds generating an acid by a molecular beam or an ion beam, and mixtures thereof can be appropriately selected and used.

【0023】また、その他の本発明に用いられる光酸発
生剤としては、たとえばジアゾニウム塩、アンモニウム
塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム
塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等のオニウム塩、
有機ハロゲン化合物、有機金属/有機ハロゲン化物、o
−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、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、ジスルホン化合物、ジアゾケトスルホ
ン、ジアゾジスルホン化合物等を挙げることができる。
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を用い
ることができる。
Other photoacid generators used in the present invention include, for example, onium salts such as diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts, arsonium salts, and the like.
Organic halogen compound, organic metal / organic halide, o
A photoacid generator having a nitrobenzyl-type protecting group; a compound represented by photolysis such as iminosulfonate that generates sulfonic acid; a disulfone compound; a diazoketosulfone; and a diazodisulfone compound.
Further, a group in which an acid is generated by such light or a compound in which a compound is introduced into a main chain or a side chain of a polymer can be used.

【0024】さらにV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(198
0)、A.Abad etal,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、
D.H.R.Barton etal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、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 (198
0), A. Abad etal, Tetrahedron Lett., (47) 4555 (1971),
Compounds that generate an acid by light described in DHR Barton et al., J. Chem. Soc., (C), 329 (1970), U.S. Pat. No. 3,779,778, and EP 126,712 can also be used.

【0025】上記電子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 an electron beam to generate an acid, those particularly effectively used will be 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).

【0026】[0026]

【化9】 Embedded image

【0027】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.

【0028】[0028]

【化10】 Embedded image

【0029】(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 general formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the following general formula (PAG4).

【0030】[0030]

【化11】 Embedded image

【0031】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。R203、R204、R
205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。
Here, the formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 203 , R 204 , R
205 is each independently a substituted or unsubstituted alkyl group,
Indicates an aryl group.

【0032】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。
Z-Represents a counter anion, for example, BFFour -,
AsF6 -, PF6 -, SbF6 -, SiF6 2-, ClOFour -,
CFThreeSOThree -Perfluoroalkanesulfonic acid ani
On, pentafluorobenzenesulfonate anion, na
Condensed polynuclear aromatics such as phthalene-1-sulfonic acid anion
Sulfonic acid anion, anthraquinone sulfonic acid ani
And sulfonic acid group-containing dyes.
It is not limited to these.

【0033】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.

【0034】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.

【0035】[0035]

【化12】 Embedded image

【0036】[0036]

【化13】 Embedded image

【0037】[0037]

【化14】 Embedded image

【0038】[0038]

【化15】 Embedded image

【0039】[0039]

【化16】 Embedded image

【0040】[0040]

【化17】 Embedded image

【0041】[0041]

【化18】 Embedded image

【0042】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.Am
e.Chem.Soc.,51,3587(1929)、J.V.Crivello etal,J.Pol
ym.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, J. Am
e.Chem.Soc., 51,3587 (1929), JVCrivello etal, J.Pol
18, 2677 (1980), U.S. Pat. Nos. 2,807,648 and 4,247,473, and JP-A-53-101,331.

【0043】(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).

【0044】[0044]

【化19】 Embedded image

【0045】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。
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.

【0046】[0046]

【化20】 Embedded image

【0047】[0047]

【化21】 Embedded image

【0048】[0048]

【化22】 Embedded image

【0049】(4)下記一般式(PAG7)で表される
ジアゾジスルホン誘導体。
(4) A diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG7).

【0050】[0050]

【化23】 Embedded image

【0051】ここでRは、直鎖、分岐又は環状アルキル
基、あるいは置換していてもよいアリール基を表す。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。
Here, R represents a linear, branched or cyclic alkyl group or an optionally substituted aryl group. Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0052】[0052]

【化24】 Embedded image

【0053】これらの光酸発生剤の添加量は、組成物中
の固形分を基準として、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。光
酸発生剤の添加量が、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 photoacid generator to be added is usually in the range of 0.001 to 40% by weight, preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.01 to 20% by weight, based on the solid content in the composition. Is used in the range of 0.1 to 5% by weight. When the addition amount of the photoacid generator is less than 0.001% by weight, the sensitivity is lowered. When the addition amount is more than 40% by weight, the light absorption of the resist becomes too high, and the profile deteriorates,
The process (especially baking) margin is unfavorably reduced.

【0054】<(ロ)酸の作用により分解しアルカリに
対する溶解性が増加する樹脂>本発明の組成物に用いら
れる上記(ロ)酸の作用により分解しアルカリに対する
溶解性が増加する樹脂(以下、単に「(ロ)アルカリ可
溶性樹脂」ともいう)は、(a)上記一般式(pI)〜
(pVI)で表される脂環式炭化水素構造を含む基のう
ち少なくとも1つで保護されたアルカリ可溶性基を有す
る繰り返し単位、(b)上記一般式(II)で表される繰
り返し単位、および(c)上記一般式(III-a)〜一般式
(III-d)で表される繰り返し単位のうち少なくとも1種
を含む。
<Resin which decomposes under the action of (b) acid to increase solubility in alkali> Resin which decomposes under the action of (b) acid and increases solubility in alkali used in the composition of the present invention (hereinafter referred to as "resin") , Simply referred to as “(b) alkali-soluble resin”) is represented by (a) the general formula (pI) to
(PVI) a repeating unit having an alkali-soluble group protected by at least one of groups having an alicyclic hydrocarbon structure, (b) a repeating unit represented by the above general formula (II), and (C) The above general formulas (III-a) to general formulas
It contains at least one of the repeating units represented by (III-d).

【0055】一般式(pI)〜(pVI)において、R
12〜R25におけるアルキル基としては、置換もしくは非
置換のいずれであってもよい、1〜4個の炭素原子を有
する直鎖もしくは分岐のアルキル基を表す。そのアルキ
ル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピ
ル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、
sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。ま
た、上記アルキル基の更なる置換基としては、炭素数1
〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩
素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アシル基、アシロキ
シ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アルコキシカ
ルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。
In the general formulas (pI) to (pVI), R
The alkyl group for 12 to R 25 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be substituted or unsubstituted. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group,
Examples include a sec-butyl group and a t-butyl group. Further, as a further substituent of the above alkyl group, one having 1 carbon atom
And 4 to 4 alkoxy groups, halogen atoms (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), acyl group, acyloxy group, cyano group, hydroxyl group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, nitro group and the like.

【0056】R12〜R25における脂環式炭化水素基ある
いはZと炭素原子が形成する脂環式炭化水素基として
は、単環式でも、多環式でもよい。具体的には、炭素数
5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシ
クロ構造等を有する基を挙げることができる。その炭素
数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好
ましい。これらの脂環式炭化水素基は置換基を有してい
てもよい。以下に、脂環式炭化水素構造を含む基のう
ち、脂環式部分の構造例を示す。
The alicyclic hydrocarbon group for R 12 to R 25 or the alicyclic hydrocarbon group formed by Z and a carbon atom may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include groups having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure or the like having 5 or more carbon atoms. The number of carbon atoms is preferably from 6 to 30, particularly preferably from 7 to 25. These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent. Hereinafter, structural examples of the alicyclic portion of the group containing the alicyclic hydrocarbon structure will be described.

【0057】[0057]

【化25】 Embedded image

【0058】[0058]

【化26】 Embedded image

【0059】[0059]

【化27】 Embedded image

【0060】本発明においては、上記脂環式部分の好ま
しいものとしては、アダマンチル基、ノルアダマンチル
基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシク
ロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シク
ロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、
シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げることが
できる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン残
基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル
基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカ
ニル基、シクロドデカニル基である。
In the present invention, preferred examples of the alicyclic moiety include an adamantyl group, a noradamantyl group, a decalin residue, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, a norbornyl group, a cedrol group, and a cyclohexyl group. , Cycloheptyl group, cyclooctyl group,
Examples thereof include a cyclodecanyl group and a cyclododecanyl group. More preferred are an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.

【0061】これらの脂環式炭化水素基の置換基として
は、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸
基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボ
ニル基が挙げられる。アルキル基としてはメチル基、エ
チル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低
級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エ
チル基、プロピル基、イソプロピル基である。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。該アルコキシ基として
はメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基
等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
Examples of the substituent of these alicyclic hydrocarbon groups include an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group and an alkoxycarbonyl group. 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. Examples of the substituent of the substituted alkyl group 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.

【0062】上記(ロ)アルカリ可溶性樹脂における一
般式(pI)〜(pVI)で示される構造で保護される
アルカリ可溶性基としては、この技術分野において公知
の種々の基が挙げられる。具体的には、カルボン酸基、
スルホン酸基、フェノール基、チオール基等が挙げら
れ、好ましくはカルボン酸基、スルホン酸基である。上
記樹脂における一般式(pI)〜(pVI)で示される
構造で保護されたアルカリ可溶性基としては、好ましく
は下記一般式(pVII)〜(pXI)で表される基が
挙げられる。
Examples of the alkali-soluble group protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pVI) in the above (b) alkali-soluble resin include various groups known in this technical field. Specifically, a carboxylic acid group,
Examples thereof include a sulfonic acid group, a phenol group, and a thiol group, and preferred are a carboxylic acid group and a sulfonic acid group. As the alkali-soluble group protected by the structure represented by any of the general formulas (pI) to (pVI) in the above resin, preferably, groups represented by the following general formulas (pVII) to (pXI) are exemplified.

【0063】[0063]

【化28】 Embedded image

【0064】ここで、R11〜R25ならびにZは、それぞ
れ前記した定義に同じである。上記(ロ)アルカリ可溶
性樹脂を構成する、(a)一般式(pI)〜(pVI)
で示される構造で保護されたアルカリ可溶性基を有する
繰り返し単位としては、下記一般式(pA)で示される
繰り返し単位が好ましい。
Here, R 11 to R 25 and Z are the same as defined above. (B) Constituting the alkali-soluble resin (b), (a) general formulas (pI) to (pVI)
As the repeating unit having an alkali-soluble group protected by the structure represented by the following formula, a repeating unit represented by the following general formula (pA) is preferable.

【0065】[0065]

【化29】 Embedded image

【0066】一般式(pA)中;Rは、水素原子、ハロ
ゲン原子または炭素数1〜4の置換もしくは非置換の直
鎖もしくは分岐のアルキル基を表す。複数のRは、各々
同じでも異なっていてもよい。A'は、単結合、アルキ
レン基、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、またはウレア基よりなる群から
選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表
す。Raは、上記式(pI)〜(pVI)のいずれかの
基を表す。以下、一般式(pA)で示される繰り返し単
位に相当するモノマーの具体例を示す。
In the general formula (pA), R represents a hydrogen atom, a halogen atom or a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of Rs may be the same or different. A ′ is a single bond or two or more selected from the group consisting of a single bond, an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, and a urea group. Represents a combination of the above groups. Ra represents any one of the above formulas (pI) to (pVI). Hereinafter, specific examples of the monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (pA) are shown.

【0067】[0067]

【化30】 Embedded image

【0068】[0068]

【化31】 Embedded image

【0069】[0069]

【化32】 Embedded image

【0070】[0070]

【化33】 Embedded image

【0071】[0071]

【化34】 Embedded image

【0072】[0072]

【化35】 Embedded image

【0073】(ロ)アルカリ可溶性樹脂は、(b)上記
一般式(II)で表される繰り返し単位を含有する。上記
一般式(II)のR1のアルキル基としては、炭素数1〜
4の直鎖状あるいは分岐状のものである。具体的にはメ
チル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチ
ル、イソブチル、sec−ブチル、t−ブチル等を挙げ
ることができる。アルキル基は置換されていてもよく、
置換基としては、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲ
ン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨ
ウ素原子)、アシル基、アシロキシ基、シアノ基、水酸
基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基
等を挙げることができる。上記R1のハロゲン原子とし
ては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を
挙げることができる。
(B) The alkali-soluble resin contains (b) a repeating unit represented by the above general formula (II). The alkyl group of R1 in the above general formula (II) may have 1 to 1 carbon atoms.
4 are linear or branched. Specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, t-butyl and the like. The alkyl group may be substituted,
Examples of the substituent include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom), an acyl group, an acyloxy group, a cyano group, a hydroxyl group, a carboxy group, an alkoxycarbonyl group, Examples thereof include a nitro group. Examples of the halogen atom for R1 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

【0074】一般式(II)のX1は2価の連結基を表
す。2価の連結基としては、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、およびウレア基よりなる群から選択される
1種あるいは2種以上を組み合わせた2価の基を挙げる
ことができる。好ましいX1は、単結合、炭素数1〜1
0個のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エス
テル基の単独、あるいはこれらの基を2つ以上組み合わ
せた2価の基が挙げられる。該2つ以上組み合わせた2
価の基として好ましい構造は、下記のものが挙げられ
る。
X1 in the general formula (II) represents a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include a single bond, an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group,
Examples thereof include a divalent group in which one or a combination of two or more types selected from the group consisting of a urethane group and a urea group can be given. Preferred X1 is a single bond, having 1 to 1 carbon atoms.
Examples include a single alkylene group, an ether group, a carbonyl group, and an ester group, or a divalent group obtained by combining two or more of these groups. The combination of two or more
Preferred structures as the valent groups include the following.

【0075】[0075]

【化36】 Embedded image

【0076】上記式中、Ra、Rbは、各々独立に、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、アルコキシ基を表す。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。
r1は1〜10の整数を表す。mは、1〜3の数を表
す。一般式(II)中Lcはラクトン基を表す。ラクトン
基の具体例を下記するが、これに制限されない。
In the above formula, Ra and Rb each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom,
Represents a hydroxyl group or an alkoxy group. 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 a substituent of the substituted alkyl group, a hydroxyl group,
Examples include 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.
r1 represents an integer of 1 to 10. m represents the number of 1-3. Lc in the general formula (II) represents a lactone group. Specific examples of the lactone group are described below, but are not limited thereto.

【0077】[0077]

【化37】 Embedded image

【0078】上記ラクトン基のRa、Rb、Rc、Rd
は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよい
炭素数1〜4個の直鎖もしくは分岐アルキル基を表し、
m、nは、各々独立に、0〜3の整数を表し、m+nは
2以上6以下である。上記一般式(II)で表される繰り
返し単位の具体例を下記する。
Ra, Rb, Rc, Rd of the above lactone group
Each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent,
m and n each independently represent an integer of 0 to 3, and m + n is 2 or more and 6 or less. Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (II) are described below.

【0079】[0079]

【化38】 Embedded image

【0080】[0080]

【化39】 Embedded image

【0081】(c)一般式(III-a)〜(III-d)において、
R1は、前記R1と同義である。R30〜R37、R、R3
9、R41のアルキル基としては、直鎖状、分岐状のアル
キル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。直鎖
状、分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12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1〜10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、ペンチル基、ヘ
キシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル
基である。R、R39、R41の環状のアルキル基として
は、炭素数3〜30個のものが挙げられ、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、アダマンチル基、ノルボルニル基、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、ステロイド残基等
を挙げることができる。
(C) In the general formulas (III-a) to (III-d),
R1 has the same meaning as R1. R30-R37, R, R3
Examples of the alkyl group of R41 include a linear or branched alkyl group, which may have a substituent. As the linear or branched alkyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, and a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable. And more preferably methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl Group. Examples of the cyclic alkyl group for R, R39 and R41 include those having 3 to 30 carbon atoms.
Cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, norbornyl group, boronyl group, tricyclodecanyl group, dicyclopentenyl group, nobornane epoxy group, menthyl group, isomenthyl group, neomenthyl group, tetracyclododecanyl group, Steroid residues and the like can be mentioned.

【0082】R、R39、R41のアリール基としては、炭
素数6〜20個のものが挙げられ、置換基を有していて
もよい。具体的にはフェニル基、トリル基、ナフチル基
等が挙げられる。R、R39、R41のアラルキル基として
は、炭素数7〜20個のものが挙げられ、置換基を有し
ていてもよい、ベンジル基、フェネチル基、クミル基等
が挙げられる。R41のアルケニル基としては、炭素数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、シクロペンテニル基、シクロヘキセ
ニル基、3−オキソシクロヘキセニル基、3−オキソシ
クロペンテニル基、3−オキソインデニル基等が挙げら
れる。これらのうち環状のアルケニル基は、酸素原子を
含んでいてもよい。
The aryl group represented by R, R39 and R41 has 6 to 20 carbon atoms, and may have a substituent. Specific examples include a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group. Examples of the aralkyl group represented by R, R39 and R41 include those having 7 to 20 carbon atoms, such as a benzyl group, a phenethyl group and a cumyl group which may have a substituent. The alkenyl group for R41 has 2 carbon atoms.
To 6 alkenyl groups, specifically, a vinyl group, a propenyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a 3-oxocyclohexenyl group, and a 3-oxo group. A cyclopentenyl group, a 3-oxoindenyl group and the like. Among these, the cyclic alkenyl group may contain an oxygen atom.

【0083】連結基X2としては、置換基を有していて
もよい、アルキレン基、環状アルキレン基、アリーレン
基あるいは、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、ウレア基からなる群から選択される単独、ある
いはこれらの基の少なくとも2つ以上が組み合わされ、
酸の作用により分解しない2価の基が挙げられる。Z1
は、単結合、エーテル基、エステル基、アミド基、アル
キレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
R38は、単結合、アルキレン基、アリーレン基、又はこ
れらを組み合わせた2価の基を表す。R40は、アルキレ
ン基、アリーレン基、又はこれらを組み合わせた2価の
基を表す。X2、R38、R40においてアリーレン基とし
ては、炭素数6〜10個のものが挙げられ、置換基を有
していてもよい。具体的にはフェニレン基、トリレン
基、ナフチレン基等が挙げられる。X2の環状アルキレ
ン基としては、前述の環状アルキル基が2価になったも
のが挙げられる。X2、Z1、R38、R40におけるアルキ
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。連結基X2の具
体例を以下に示すが本発明の内容がこれらに限定される
ものではない。
As the linking group X2, an alkylene group, a cyclic alkylene group, an arylene group or an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group which may have a substituent. A group selected from the group consisting of urea groups, or a combination of at least two or more of these groups;
Examples include divalent groups that do not decompose under the action of an acid. Z1
Represents a single bond, an ether group, an ester group, an amide group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these.
R38 represents a single bond, an alkylene group, an arylene group, or a divalent group obtained by combining these. R40 represents an alkylene group, an arylene group, or a divalent group obtained by combining them. Examples of the arylene group in X 2, R 38 and R 40 include those having 6 to 10 carbon atoms, which may have a substituent. Specific examples include a phenylene group, a tolylene group, and a naphthylene group. As the cyclic alkylene group for X 2, those in which the above-mentioned cyclic alkyl group is divalent are exemplified. Examples of the alkylene group represented by X2, Z1, R38 and R40 include groups represented by the following formula. -[C (Ra) (Rb)] r- wherein Ra and Rb represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or 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. Specific examples of the linking group X2 are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0084】[0084]

【化40】 Embedded image

【0085】上記アルキル基、環状アルキル基、アルケ
ニル基、アリール基、アラルキル基、アルキレン基、環
状アルキレン基、アリーレン基における更なる置換基と
しては、カルボキシル基、アシルオキシ基、シアノ基、
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、アセチルアミド基、アルコキシカルボニ
ル基、アシル基が挙げられる。ここでアルキル基として
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、シクロプロピル基、シクロブチル基、シ
クロペンチル基等の低級アルキル基を挙げることができ
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。アシルオキシ基としては、アセトキシ基等が
挙げられる。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。
Further substituents in the alkyl group, cyclic alkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkylene group, cyclic alkylene group and arylene group include carboxyl group, acyloxy group, cyano group,
Alkyl group, substituted alkyl group, halogen atom, hydroxyl group,
Examples include an alkoxy group, an acetylamide group, an alkoxycarbonyl group, and an acyl group. Here, examples of the alkyl group include lower alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclopentyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group 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 acyloxy group include an acetoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom.

【0086】以下、一般式(III-b)における側鎖の構造
の具体例として、X2を除く末端の構造の具体例を以下
に示すが、本発明の内容がこれらに限定されるものでは
ない。
Hereinafter, as specific examples of the structure of the side chain in the general formula (III-b), specific examples of the terminal structure excluding X2 are shown below, but the present invention is not limited thereto. .

【0087】[0087]

【化41】 Embedded image

【0088】以下、一般式(III-c)で示される繰り返し
構造単位に相当するモノマーの具体例を示すが、本発明
の内容がこれらに限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the monomer corresponding to the repeating structural unit represented by the general formula (III-c) are shown, but the present invention is not limited thereto.

【0089】[0089]

【化42】 Embedded image

【0090】[0090]

【化43】 Embedded image

【0091】[0091]

【化44】 Embedded image

【0092】以下、一般式(III-d)で示される繰り返し
構造単位の具体例を示すが、本発明の内容がこれらに限
定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the repeating structural unit represented by the general formula (III-d) will be shown, but the present invention is not limited thereto.

【0093】[0093]

【化45】 Embedded image

【0094】[0094]

【化46】 Embedded image

【0095】[0095]

【化47】 Embedded image

【0096】一般式(III-b)において、R30〜R37とし
ては、水素原子、メチル基が好ましい。Rとしては、水
素原子、炭素数1〜4個のアルキル基が好ましい。m
は、1〜6が好ましい。一般式(III-c)において、R38
としては、単結合、メチレン基、エチレン基、プロピレ
ン基、ブチレン基等のアルキレン基が好ましく、R39と
しては、メチル基、エチル基等の炭素数1〜10個のア
ルキル基、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、樟脳
残基等の環状アルキル基、ナフチル基、ナフチルメチル
基が好ましい。Z1は、単結合、エーテル結合、エステ
ル結合、炭素数1〜6個のアルキレン基、あるいはそれ
らの組み合わせが好ましく、より好ましくは単結合、エ
ステル結合である。一般式(III-d)において、R40とし
ては、炭素数1〜4個のアルキレン基が好ましい。R41
としては、置換基を有していてもよい、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ネオペ
ンチル基、オクチル基等の炭素数1〜8個のアルキル
基、シクロヘキシル基、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、メンチル基、モルホ
リノ基、4−オキソシクロヘキシル基、置換基を有して
いてもよい、フェニル基、トルイル基、メシチル基、ナ
フチル基、樟脳残基が好ましい。これらの更なる置換基
としては、フッ素原子等のハロゲン原子、炭素数1〜4
個のアルコキシ基等が好ましい。
In formula (III-b), R30 to R37 are preferably a hydrogen atom or a methyl group. R is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. m
Is preferably 1 to 6. In the general formula (III-c), R38
Is preferably an alkylene group such as a single bond, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, or a butylene group. As R39, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methyl group or an ethyl group, a cyclopropyl group, a cyclohexyl Groups, cyclic alkyl groups such as camphor residues, naphthyl groups, and naphthylmethyl groups are preferred. Z1 is preferably a single bond, an ether bond, an ester bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or a combination thereof, and more preferably a single bond or an ester bond. In the formula (III-d), R40 is preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. R41
May have a substituent, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a neopentyl group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms such as an octyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group , A norbornyl group, a boronyl group, an isobornyl group, a mentyl group, a morpholino group, a 4-oxocyclohexyl group, and a phenyl group, a toluyl group, a mesityl group, a naphthyl group, and a camphor residue which may have a substituent are preferable. These further substituents include a halogen atom such as a fluorine atom, a carbon atom having 1 to 4 carbon atoms.
Are preferred.

【0097】本発明においては一般式(III-a)〜一般式
(III-d)の中でも、一般式(III-b)、一般式(III-d)で示
される繰り返し単位が好ましい。
In the present invention, general formulas (III-a) to (III-a)
Among (III-d), repeating units represented by formulas (III-b) and (III-d) are preferable.

【0098】(ロ)アルカリ可溶性樹脂は、(a)、
(b)、(c)以外の他の繰り返し単位を含んでもよ
い。
(B) The alkali-soluble resin includes (a)
A repeating unit other than (b) and (c) may be included.

【0099】(ロ)アルカリ可溶性樹脂において、各繰
り返し単位の含有モル比は、酸価、レジストのドライエ
ッチング耐性、標準現像液適性、基板密着性、レジスト
プロファイルの疎密依存性、さらにはレジストに一般的
に要請される解像力、耐熱性、感度等を調節するために
適宜設定される。
(B) In the alkali-soluble resin, the molar ratio of each repeating unit is determined by the acid value, the dry etching resistance of the resist, the suitability for a standard developer, the substrate adhesion, the density dependence of the resist profile, and the general It is appropriately set in order to adjust the resolution, heat resistance, sensitivity, and the like, which are required in a global manner.

【0100】(ロ)アルカリ可溶性樹脂中、 (a)一般式(pI)〜(pVI)で表される構造で保
護されたアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の含有
量は、全繰り返し単位中、好ましくは20〜70モル%
であり、より好ましくは25〜65モル%、更に好まし
くは30〜60モル%である。(a)繰り返し単位が過
剰に存在すると画像形成が困難となり、過少であるとド
ライエッチング耐性が損なわれる。 (b)上記一般式(II)で表される繰り返し単位の含有
量は、全繰り返し単位中、好ましくは20〜70モル%
であり、より好ましくは25〜65モル%、更に好まし
くは30〜60モル%である。(b)繰り返し単位が過
剰に存在するとドライエッチング耐性が損なわれ、過少
であると画像形成が困難となる。 (c)上記一般式(III-a)〜一般式(III-d)で表される繰
り返し単位の含有量は、全繰り返し単位中、0.1〜2
0モル%であり、好ましくは0.3〜18モル%、更に
好ましくは0.5〜16モル%である。(c)繰り返し
単位が20モル%を越えて存在すると、本発明のポジ型
フォトレジスト組成物は、露光、現像後のレジストの膜
減りが無視できない程度に生じ、0.1モル%未満では
レジストの疎密依存性が生じて好ましくない。
(B) In the alkali-soluble resin, (a) the content of the repeating unit having an alkali-soluble group protected by the structure represented by any of formulas (pI) to (pVI) is preferably Is 20 to 70 mol%
, More preferably 25 to 65 mol%, still more preferably 30 to 60 mol%. (A) If there are too many repeating units, it becomes difficult to form an image, and if there are too few, the dry etching resistance is impaired. (B) The content of the repeating unit represented by the above general formula (II) is preferably 20 to 70 mol% in all the repeating units.
, More preferably 25 to 65 mol%, still more preferably 30 to 60 mol%. (B) If the repeating unit is excessively present, the dry etching resistance is impaired, and if it is too small, image formation becomes difficult. (C) The content of the repeating units represented by formulas (III-a) to (III-d) is 0.1 to 2 in all the repeating units.
0 mol%, preferably 0.3 to 18 mol%, more preferably 0.5 to 16 mol%. (C) When the repeating unit is present in an amount exceeding 20 mol%, the positive photoresist composition of the present invention causes non-negligible film loss of the resist after exposure and development. Is unfavorable due to the density dependence of

【0101】(ロ)アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子
量Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法
により測定された値として、ポリスチレン標準で、好ま
しくは1,000〜1,000,000、より好ましく
は1,500〜500,000、更に好ましくは2,0
00〜200,000、特に好ましくは2,500〜1
00,000の範囲であり、重量平均分子量は大きい
程、耐熱性等が向上する一方で、現像性等が低下し、こ
れらのバランスにより好ましい範囲に調整される。
(B) The weight-average molecular weight Mw of the alkali-soluble resin is, as a value measured by gel permeation chromatography, a polystyrene standard, preferably 1,000 to 1,000,000, more preferably 1, 500 to 500,000, more preferably 2,0
00 to 200,000, particularly preferably 2,500 to 1
The larger the weight average molecular weight, the higher the heat resistance and the like, while the lower the developability and the like.

【0102】本発明に用いられる(ロ)アルカリ可溶性
樹脂は、常法に従って、例えばラジカル重合法によっ
て、合成することができる。
The (b) alkali-soluble resin used in the present invention can be synthesized according to a conventional method, for example, by a radical polymerization method.

【0103】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、(ロ)アルカリ可溶性樹脂の組成
物全体中の添加量は、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50〜99.9
7重量%である。
In the positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to the present invention, (b) the amount of the alkali-soluble resin added to the whole composition is 40 to 99.
It is preferably 99% by weight, more preferably 50 to 99.9.
7% by weight.

【0104】本発明の組成物は、上記(イ)光酸発生
剤、上記(ロ)アルカリ可溶性樹脂とともに、(ハ)
(1)ヘプタノン(以下、(1)の溶剤ともいう)と、
(2)γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート及び
プロピレンカーボネートのうち少なくとも1種(以下、
(2)の溶剤ともいう)とを含有する混合溶剤を含む。
本発明において、ヘプタノンとしては、2−ヘプタノ
ン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノンを挙げることがで
き、好ましくは2−ヘプタノンである。前記(1)の溶
剤と(2)の溶剤の使用比率としては、(2)の溶剤の
使用量が、(1)の溶剤と(2)の溶剤の総重量に対し
て好ましくは0.5〜30重量%であり、より好ましく
は1〜20重量%であり、更に好ましくは3〜10重量
%である。
The composition of the present invention comprises, together with (a) the photoacid generator and (b) the alkali-soluble resin, (c)
(1) heptanone (hereinafter also referred to as a solvent of (1)),
(2) at least one of γ-butyrolactone, ethylene carbonate and propylene carbonate (hereinafter, referred to as
(Also referred to as the solvent of (2)).
In the present invention, examples of heptanone include 2-heptanone, 3-heptanone, and 4-heptanone, and preferred is 2-heptanone. As for the use ratio of the solvent (1) and the solvent (2), the amount of the solvent (2) is preferably 0.5 to the total weight of the solvent (1) and the solvent (2). -30% by weight, more preferably 1-20% by weight, even more preferably 3-10% by weight.

【0105】前記(1)の溶剤と(2)の溶剤の組み合
わせとして好ましいものは、2−ヘプタノン+γ−ブチ
ロラクトン、2−ヘプタノン+エチレンカーボネート、
2−ヘプタノン+プロピレンカーボネートである。上記
(イ)光酸発生剤や(ロ)アルカリ可溶性樹脂等の固形
分を、上記混合溶剤に固形分濃度として、5%〜25%
溶解することが好ましく、より好ましくは8%〜20%
である。
Preferred examples of the combination of the solvent (1) and the solvent (2) are 2-heptanone + γ-butyrolactone, 2-heptanone + ethylene carbonate,
2-heptanone + propylene carbonate. The solid content of the (a) photoacid generator and (b) the alkali-soluble resin is added to the mixed solvent as a solid content concentration of 5% to 25%.
Preferably dissolved, more preferably 8% to 20%
It is.

【0106】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、(C)フッ素系及び/又はシリコン系界
面活性剤を含有することが好ましい。これにより、レジ
スト液の保存安定性がより優れるようになる。フッ素系
及び/又はシリコン系界面活性剤としては、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
面活性剤である。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 preferably contains (C) a fluorine-based and / or silicon-based surfactant. Thereby, the storage stability of the resist solution becomes more excellent. Examples of the fluorine-based and / or silicon-based surfactant include a fluorine-based surfactant, a silicon-based surfactant, and at least one type of surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom. 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.

【0107】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 of the composition of the present invention. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.

【0108】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 surfactants 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.

【0109】本発明において、有機塩基性化合物を用い
ることが、レジスト液の保存安定性がより優れるように
なる点で好ましい。有機塩基性化合物は、フェノールよ
りも塩基性の強い化合物であり、中でも含窒素塩基性化
合物が好ましい。含窒素塩基性化合物としては、下構造
を有するものが挙げられる。
In the present invention, it is preferable to use an organic basic compound in that the storage stability of the resist solution becomes more excellent. The organic basic compound is a compound having a higher basicity than phenol, and among them, a nitrogen-containing basic compound is preferable. Examples of the nitrogen-containing basic compound include those having the following structure.

【0110】[0110]

【化48】 Embedded image

【0111】ここで、R250、R251およびR252は、同
一または異なり、水素原子、炭素数1〜6のアルキル
基、炭素数1〜6のアミノアルキル基、炭素数1〜6の
ヒドロキシアルキル基または炭素数6〜20の置換もし
くは非置換のアリール基であり、ここでR251とR252
互いに結合して環を形成してもよい。
Here, R 250 , R 251 and R 252 are the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl having 1 to 6 carbon atoms. Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R 251 and R 252 may be bonded to each other to form a ring.

【0112】[0112]

【化49】 Embedded image

【0113】(式中、R253、R254、R255およびR256
は、同一または異なり、炭素数1〜6のアルキル基を示
す) 更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の
窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、
特に好ましくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素
原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキル
アミノ基を有する化合物である。好ましい具体例として
は、置換もしくは未置換のグアニジン、置換もしくは未
置換のアミノピリジン、置換もしくは未置換のアミノア
ルキルピリジン、置換もしくは未置換のアミノピロリジ
ン、置換もしくは未置換のインダーゾル、置換もしくは
未置換のピラゾール、置換もしくは未置換のピラジン、
置換もしくは未置換のピリミジン、置換もしくは未置換
のプリン、置換もしくは未置換のイミダゾリン、置換も
しくは未置換のピラゾリン、置換もしくは未置換のピペ
ラジン、置換もしくは未置換のアミノモルフォリン、置
換もしくは未置換のアミノアルキルモルフォリン等が挙
げられる。好ましい置換基は、アミノ基、アミノアルキ
ル基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリール
アミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシ
ロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、
水酸基、シアノ基である。
Wherein R 253 , R 254 , R 255 and R 256
Are the same or different and represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.) Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule,
Particularly preferred are compounds containing both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom, or compounds having an alkylamino group. Preferred specific examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazol, substituted or unsubstituted Pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine,
Substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted or unsubstituted aminomorpholine, substituted or unsubstituted amino And alkyl morpholine. Preferred substituents are an amino group, an aminoalkyl group, an alkylamino group, an aminoaryl group, an arylamino group, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, an aryloxy group, a nitro group,
A hydroxyl group and a cyano group.

【0114】好ましい具体的化合物として、グアニジ
ン、1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−
テトラメチルグアニジン、2−アミノピリジン、3−ア
ミノピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミ
ノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチ
ルアミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2
−アミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチ
ルピリジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−ア
ミノ−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジ
ン、4−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジ
ン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジ
ン、N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ
−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペ
リジノピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−
アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−
5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−
p−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチ
ル)−5−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジア
ミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2
−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリ
ン、N−(2−アミノエチル)モルフォリン、1,5−
ジアザビシクロ〔4,3,0〕ノナ−5−エン、1,8
−ジアザビシクロ〔5,4,0〕ウンデカ−7−エン、
2,4,5−トリフェニルイミダゾール、N−メチルモ
ルホリン、N−エチルモルホリン、N−ヒドロキシエチ
ルモルホリン、N−ベンジルモルホリン、シクロヘキシ
ルモルホリノエチルチオウレア(CHMETU)等の3
級モルホリン誘導体、特開平11−52575号公報に
記載のヒンダードアミン類(例えば該公報〔0005〕
に記載のもの)等が挙げられるがこれに限定されるもの
ではない。
Preferred specific compounds are guanidine, 1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3,-
Tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2- (aminomethyl) pyridine,
-Amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 3-amino Pyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-imino Piperidine, 1- (2-
Aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-
5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-
p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine,
-Pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine, 1,5-
Diazabicyclo [4,3,0] non-5-ene, 1,8
-Diazabicyclo [5,4,0] undec-7-ene,
3,4,5-triphenylimidazole, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-hydroxyethylmorpholine, N-benzylmorpholine, cyclohexylmorpholinoethylthiourea (CHMETU), etc.
Grade morpholine derivatives, hindered amines described in JP-A-11-52575 (for example, [0005]
, Etc.) and the like, but is not limited thereto.

【0115】特に好ましい具体例は、1,5−ジアザビ
シクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシク
ロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,4−ジアザビシク
ロ[2.2.2]オクタン、4−ジメチルアミノピリジン、
ヘキサメチレンテトラミン、4,4−ジメチルイミダゾ
リン、ピロール類、ピラゾール類、イミダゾール類、ピ
リダジン類、ピリミジン類、CHMETU等の3級モル
ホリン類、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−
4−ピペリジル)セバゲート等のヒンダードアミン類等
を挙げることができる。
Particularly preferred specific examples are 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo [2 .2.2] octane, 4-dimethylaminopyridine,
Hexamethylenetetramine, 4,4-dimethylimidazoline, pyrroles, pyrazoles, imidazoles, pyridazines, pyrimidines, tertiary morpholines such as CHMETU, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-
Hindered amines such as (4-piperidyl) sebagate and the like can be mentioned.

【0116】中でも、1,5−ジアザビシクロ〔4,
3,0〕ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ
〔5,4,0〕ウンデカ−7−エン、1,4−ジアザビ
シクロ〔2,2,2〕オクタン、4−ジメチルアミノピ
リジン、ヘキサメチレンテトラミン、CHMETU、ビ
ス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジ
ル)セバゲートが好ましい。
Among them, 1,5-diazabicyclo [4,
3,0] non-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undec-7-ene, 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 4-dimethylaminopyridine, hexamethylene Preferred are tetramine, CHMETU, and bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate.

【0117】これらの含窒素塩基性化合物は、単独であ
るいは2種以上組み合わせて用いられる。含窒素塩基性
化合物の使用量は、レジスト組成物の全固形分に対し、
通常、0.001〜10重量%、好ましくは0.01〜
5重量%である。0.001重量%未満では上記含窒素
塩基性化合物の添加の効果が得られない。一方、10重
量%を超えると感度の低下や非露光部の現像性が悪化す
る傾向がある。
These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more. The amount of the nitrogen-containing basic compound used is based on the total solid content of the resist composition.
Usually, 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 10% by weight.
5% by weight. If the amount is less than 0.001% by weight, the effect of the addition of the nitrogen-containing basic compound cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the sensitivity tends to decrease and the developability of the unexposed portion tends to deteriorate.

【0118】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、増感剤及び現像液に対する溶解性を促進させる
化合物等を含有させることができる。
The positive photoresist composition of the present invention may further contain an acid-decomposable dissolution inhibiting compound, a dye,
A plasticizer, a sensitizer, a compound that promotes solubility in a developer, and the like can be contained.

【0119】本発明のこのようなポジ型レジスト組成物
は基板上に塗布され、薄膜を形成する。この塗膜の膜厚
は0.2〜1.2μmが好ましい。本発明においては、
必要により、市販の無機あるいは有機反射防止膜を使用
することができる。
The positive resist composition of the present invention is applied on a substrate to form a thin film. The thickness of this coating film is preferably from 0.2 to 1.2 μm. In the present invention,
If necessary, a commercially available inorganic or organic antireflection film can be used.

【0120】反射防止膜としては、チタン、二酸化チタ
ン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、α−シリコン
等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜
型が用いることができる。前者は膜形成に真空蒸着装
置、CVD装置、スパッタリング装置等の設備を必要と
する。有機反射防止膜としては、例えば特公平7−69
611記載のジフェニルアミン誘導体とホルムアルデヒ
ド変性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶性樹脂、
吸光剤からなるものや、米国特許5294680記載の
無水マレイン酸共重合体とジアミン型吸光剤の反応物、
特開平6−118631記載の樹脂バインダーとメチロ
ールメラミン系熱架橋剤を含有するもの、特開平6−1
18656記載のカルボン酸基とエポキシ基と吸光基を
同一分子内に有するアクリル樹脂型反射防止膜、特開平
8−87115記載のメチロールメラミンとベンゾフェ
ノン系吸光剤からなるもの、特開平8−179509記
載のポリビニルアルコール樹脂に低分子吸光剤を添加し
たもの等が挙げられる。また、有機反射防止膜として、
ブリューワーサイエンス社製のDUV30シリーズや、
DUV−40シリーズ、シプレー社製のAC−2、AC
−3等を使用することもできる。
As the antireflection film, an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon and α-silicon, and an organic film type comprising a light absorbing agent and a polymer material can be used. The former requires equipment such as a vacuum deposition apparatus, a CVD apparatus, and a sputtering apparatus for film formation. As the organic antireflection film, for example, Japanese Patent Publication No. 7-69
611, a condensate of a formaldehyde-modified melamine resin with a diphenylamine derivative, an alkali-soluble resin,
A light absorbing agent or a reaction product of a maleic anhydride copolymer and a diamine type light absorbing agent described in US Pat. No. 5,294,680;
JP-A-6-118631, containing a resin binder and a methylolmelamine-based thermal crosslinking agent;
Acrylic resin type antireflection coating having a carboxylic acid group, an epoxy group and a light absorbing group in the same molecule as described in 18656, one comprising a methylolmelamine and a benzophenone-based light absorbing agent described in JP-A-8-87115, and described in JP-A-8-179509. Examples thereof include those obtained by adding a low-molecular-weight light absorbing agent to a polyvinyl alcohol resin. Also, as an organic anti-reflection film,
DUV30 series manufactured by Brewer Science,
DUV-40 series, Shipley's AC-2, AC
-3 can also be used.

【0121】上記レジスト液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(必要により上記反射防止膜を設けられた
基板上に)、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150
nm〜250nmの波長の光である。具体的には、Kr
F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(157
nm)、X線、電子ビーム等が挙げられる。
The resist solution is applied on a substrate (eg, a silicon / silicon dioxide coating) used for manufacturing precision integrated circuit devices (on a substrate provided with the above antireflection film if necessary), a spinner, a coater, and the like. After coating by an appropriate coating method such as that described above, exposure through a predetermined mask, baking and development can provide a good resist pattern. Here, the exposure light is preferably 150
It is light having a wavelength of nm to 250 nm. Specifically, Kr
F excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (157
nm), X-rays, electron beams and the like.

【0122】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 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.

【0123】[0123]

【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。 合成例(1) 樹脂(1)−1の合成 2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート、ブチロ
ラクトンメタクリレート、メタクリル酸を40/48/
12の割合で仕込みN,N−ジメチルアセトアミド/テ
トラヒドロフラン=5/5に溶解し、固形分濃度20%
の溶液100mLを調製した。この溶液に和光純薬製V
−65を4mol%加え、これを窒素雰囲気下、2時間
かけて60℃に加熱したN,N−ジメチルアセトアミド
10mLに滴下した。滴下終了後、反応液を3時間加
熱、再度V−65を2mol%添加し、3時間撹拌し
た。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、蒸留水3L
に晶析、析出した白色粉体を回収した。C13NMRから
求めたポリマー組成比は40/47/13であった。ま
た、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重
量平均分子量は6800であった。上記合成例と同様の
操作で、下記に示す構造で、下表に示す組成比、分子量
の樹脂を合成した。(繰り返し単位1、2、3は構造式
の左からの順番です)
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. Synthesis Example (1) Synthesis of Resin (1) -1 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, butyrolactone methacrylate, and methacrylic acid were converted to 40/48 /
Charged at a ratio of 12 and dissolved in N, N-dimethylacetamide / tetrahydrofuran = 5/5, solid content concentration 20%
Was prepared. The solution was added to Wako Pure Chemical V
-65 was added at 4 mol%, and this was added dropwise to 10 mL of N, N-dimethylacetamide heated to 60 ° C over 2 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was heated for 3 hours, 2 mol% of V-65 was added again, and the mixture was stirred for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction solution is cooled to room temperature, and 3 L of distilled water is added.
The white powder crystallized and precipitated was recovered. The polymer composition ratio determined from C 13 NMR was 40/47/13. The weight average molecular weight in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 6,800. By the same operation as in the above synthesis example, a resin having the following structure and the composition ratio and the molecular weight shown in the following table was synthesized. (Repeatable units 1, 2, and 3 are from the left in the structural formula.)

【0124】[0124]

【化50】 Embedded image

【0125】[0125]

【化51】 Embedded image

【0126】[0126]

【化52】 Embedded image

【0127】[0127]

【化53】 Embedded image

【0128】[0128]

【化54】 Embedded image

【0129】[0129]

【化55】 Embedded image

【0130】[0130]

【化56】 Embedded image

【0131】[0131]

【表1】 [Table 1]

【0132】実施例1〜34、比較例 上記で合成した表2、表3に示す樹脂をそれぞれ1.4
gと、光酸発生剤0.18gおよび有機塩基性化合物1
0mg、界面活性剤1重量%を配合し、それぞれ固形分
14重量%の割合で、表2、表3に示す混合溶剤に溶解
した後、0.1μmのミクロフィルターで濾過し、遠紫
外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物溶液を調製し
た。また、比較例として、上記実施例において、樹脂と
して、特開平10−254139号公報〔0073〕の
合成例4に記載の方法で合成された樹脂(A4)を用
い、溶剤として、2−ヘプタノン(S1)と2−ヒドロ
キシプロピオン酸エチル(乳酸エチル)(S5)とを7
0:30(重量比)の比率で混合した溶剤を用い、表3
に記載の処方で、上記実施例と同様にして遠紫外線露光
用ポジ型フォトレジスト組成物溶液を調製した。
Examples 1 to 34 and Comparative Examples Resins shown in Tables 2 and 3 synthesized above were each used in 1.4.
g, photoacid generator 0.18 g and organic basic compound 1
0 mg and 1% by weight of a surfactant were blended, and each was dissolved in a mixed solvent shown in Tables 2 and 3 at a solid content of 14% by weight. A positive photoresist composition solution was prepared. As a comparative example, in the above example, as the resin, a resin (A4) synthesized by the method described in Synthesis Example 4 of JP-A-10-254139 [0073] was used, and as a solvent, 2-heptanone ( S1) and ethyl 2-hydroxypropionate (ethyl lactate) (S5)
Using a solvent mixed at a ratio of 0:30 (weight ratio), Table 3
In the same manner as in the above example, a positive photoresist composition solution for deep ultraviolet exposure was prepared according to the formulation described in Example 1.

【0133】下記表2において、光酸発生剤1はトリフ
ェニルスルホニウムトリフレートを表し、光酸発生剤2
は、上記(PAG4−35)を表し、光酸発生剤3は、
上記(PAG4−36)を表し、光酸発生剤4は、上記
(PAG4−37)を表す。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
In Table 2 below, photoacid generator 1 represents triphenylsulfonium triflate, and photoacid generator 2
Represents the above (PAG4-35), and the photoacid generator 3 is
The above (PAG4-36) is represented, and the photoacid generator 4 represents the above (PAG4-37). As the surfactant, 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

【0134】有機塩基性化合物として、1は、1,5−
ジアザビシクロ〔4.3.0〕−5−ノネン(DBN)
を表し、2は、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチ
ル−4−ピペリジル)セバゲート3は、トリn−ブチル
アミンを表す。
As an organic basic compound, 1 is 1,5-
Diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene (DBN)
2 represents bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebagate 3 represents tri-n-butylamine.

【0135】溶剤としては、 S1:2−ヘプタノン S2:γ−ブチロラクトン S3:エチレンカーボネート S4:プロピレンカーボネートAs the solvent, S1: 2-heptanone S2: γ-butyrolactone S3: ethylene carbonate S4: propylene carbonate

【0136】(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(波長193nm、NA=0.55のステ
ッパー)で露光した。露光後の加熱処理を120℃で9
0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。これらについて、レジス
ト組成物の保存安定性を下記のように評価した。
(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 formed and exposed to an ArF excimer laser (stepper having a wavelength of 193 nm and NA = 0.55). 9 post-exposure bake at 120 ° C
This was performed for 0 seconds, developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, and rinsed with distilled water to obtain a resist pattern profile. For these, the storage stability of the resist composition was evaluated as follows.

【0137】〔レジスト組成物の保存安定性〕 (感度変動率)上記調液したレジスト液を30℃で1カ
月間保存したのち、感度を評価し、保存前の感度からの
変動率を測定した。尚、上記感度は、線巾0.18μm
のパターンを再現する露光量を感度とし、実施例1の感
度を1とした相対感度として測定したものである。 (パーティクルの初期値と増加数)上記調液したレジス
ト液の調液直後のパーティクルの数をパーティクルの初
期値とし、該初期値と、そのレジスト液を30℃で1カ
月間保存したのちの液中のパーティクルの数とを測定
し、上記経時保存前後において増加したパーティクルの
数を評価した。結果を表3に示す。
[Storage Stability of Resist Composition] (Rate of Sensitivity Variation) After storing the prepared resist solution at 30 ° C. for one month, the sensitivity was evaluated, and the rate of variation from the sensitivity before storage was measured. . The sensitivity is 0.18 μm in line width.
Was measured as relative sensitivity with the sensitivity of Example 1 taken as 1 and the exposure amount reproducing the pattern No. 1 as the sensitivity. (Initial value and increase number of particles) The number of particles immediately after the preparation of the prepared resist solution is used as the initial value of the particles, and the initial value and the solution after storing the resist solution at 30 ° C. for one month. The number of particles in the medium was measured, and the number of particles increased before and after the storage with time was evaluated. Table 3 shows the results.

【0138】[0138]

【表2】 [Table 2]

【0139】[0139]

【表3】 [Table 3]

【0140】結果から明らかなように、比較例は、レジ
スト液の保存安定性に劣っていた。一方、本発明のポジ
型フォトレジスト組成物はレジスト液の保存安定性につ
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。
As is clear from the results, the comparative example was inferior in storage stability of the resist solution. On the other hand, the positive photoresist composition of the present invention has a satisfactory level of storage stability of the resist solution. That is, it is suitable for lithography using far ultraviolet rays such as ArF excimer laser exposure.

【0141】[0141]

【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という波
長領域の光に対して十分好適であり、レジスト液の保存
安定性が優れたものである。
The positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to the present invention is sufficiently suitable especially for light in the wavelength region of 170 nm to 220 nm, and has excellent storage stability of the resist solution.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA00 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BG00 CC03 CC04 CC20 FA03 FA12 FA17 4J002 BG071 BG081 CF021 CF101 CH022 CP032 EA029 EB068 EE037 EH007 EL057 EN029 EN049 EN069 EN136 EQ016 ER009 ER029 EU026 EU036 EU049 EU119 EU129 EU139 EU186 EU216 EU239 EV216 EV296 EW176 EZ006 FD146 FD207 FD209 FD312 FD318 GP03 4J011 QB02 SA74 SA79 SA82 SA83 SA87 TA07 TA08 UA06 VA01 WA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H025 AA00 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BG00 CC03 CC04 CC20 FA03 FA12 FA17 4J002 BG071 BG081 CF021 CF101 CH022 CP032 EA029 EB068 EE037 EH007 EL057 EN029 EN049 EN00 EN099 EU0 EU099 EU0 EU029 EU139 EU186 EU216 EU239 EV216 EV296 EW176 EZ006 FD146 FD207 FD209 FD312 FD318 GP03 4J011 QB02 SA74 SA79 SA82 SA83 SA87 TA07 TA08 UA06 VA01 WA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (イ)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、(ロ)(a)下記一般式(p
I)〜(pVI)で表される脂環式炭化水素構造を含む
基のうちの少なくとも1種の基で保護されたアルカリ可
溶性基を有する繰り返し単位、(b)下記一般式(II)
で表される繰り返し単位、および(c)下記一般式(III
-a)〜(III-d)で表される繰り返し単位のうち少なくとも
1種を含み、かつ酸の作用により分解しアルカリに対す
る溶解性が増加する樹脂並びに(ハ)(1)ヘプタノン
と、(2)γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート
及びプロピレンカーボネートのうち少なくとも1種とを
含有する混合溶剤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】 一般式(pI)〜(pVI)中;R11は、メチル基、エ
チル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、イソブチル基またはsec−ブチル基を表し、Z
は、炭素原子とともに脂環式炭化水素基を形成するのに
必要な原子団を表す。R12〜R16は、各々独立に、炭素
数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基または脂
環式炭化水素基を表し、但し、R12〜R14のうち少なく
とも1つ、もしくはR15、R16のいずれかは脂環式炭化
水素基を表す。R17〜R21は、各々独立に、水素原子、
炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基また
は脂環式炭化水素基を表し、但し、R17〜R21のうち少
なくとも1つは脂環式炭化水素基を表す。また、R19
21のいずれかは炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐
のアルキル基または脂環式炭化水素基を表す。R22〜R
25は、各々独立に、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分
岐のアルキル基または脂環式炭化水素基を表し、但し、
22〜R25のうち少なくとも1つは脂環式炭化水素基を
表す。 【化2】 一般式(II)中;R1は、水素原子、ハロゲン原子また
は1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐のアル
キル基を表す。X1は、2価の連結基を表す。Lcは、
ラクトン基を表す。 【化3】 上記式中、R1は、水素原子、ハロゲン原子または1〜
4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐のアルキル基
を表す。R30〜R37は各々独立に水素原子または置
換基を有していてもよいアルキル基を表す。Rは、水素
原子あるいは、置換基を有していてもよい、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。mは、1〜10の整数を表す。X2は、単結合又
は、置換基を有していてもよい、アルキレン基、環状ア
ルキレン基、アリーレン基あるいは、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、ウレア基からなる群か
ら選択される単独、あるいはこれらの基の少なくとも2
つ以上が組み合わされ、酸の作用により分解しない2価
の基を表す。Z1は、単結合、エーテル基、エステル
基、アミド基、アルキレン基、又はこれらを組み合わせ
た2価の基を表す。R38は、単結合、アルキレン基、
アリーレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表
す。R40は、アルキレン基、アリーレン基、又はこれ
らを組み合わせた2価の基を表す。R39は置換基を有
していてもよい、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。R41は、水素原子ある
いは、置換基を有していてもよい、アルキル基、環状ア
ルキル基、アルケニル基、アリール基又はアラルキル基
を表す。Aは、下記に示す官能基のいずれかを表す。 【化4】
(1) a compound which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, (b) (a) a compound represented by the following general formula (p)
I) to (pVI), a repeating unit having an alkali-soluble group protected by at least one of the groups having an alicyclic hydrocarbon structure, (b) the following general formula (II)
And (c) a repeating unit represented by the following general formula (III)
(a) a resin containing at least one of the repeating units represented by (III-d) and decomposed by the action of an acid to increase the solubility in alkali; and (c) (1) heptanone; A) positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure, comprising a mixed solvent containing γ-butyrolactone, ethylene carbonate and at least one of propylene carbonate. Embedded image In the general formulas (pI) to (pVI), R 11 represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group or a sec-butyl group;
Represents an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. R 12 to R 16 each independently represent a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 12 to R 14 , or Either R 15 or R 16 represents an alicyclic hydrocarbon group. R 17 to R 21 each independently represent a hydrogen atom,
It represents a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 17 to R 21 represents an alicyclic hydrocarbon group. Also, R 19 ,
Any of R 21 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group. R 22 ~R
25 independently represents a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that
At least one of R 22 to R 25 represents an alicyclic hydrocarbon group. Embedded image In the general formula (II), R1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. X1 represents a divalent linking group. Lc is
Represents a lactone group. Embedded image In the above formula, R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom or 1 to
Represents a linear or branched alkyl group having 4 carbon atoms. R30 to R37 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. R represents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group, cyclic alkyl group, aryl group or aralkyl group. m represents an integer of 1 to 10. X2 is a single bond or an optionally substituted alkylene group, cyclic alkylene group, arylene group, or ether group, thioether group, carbonyl group, ester group, amide group, sulfonamide group, urethane group, A urea group alone or at least two of these groups
One or more of them represent a divalent group that is not decomposed by the action of an acid. Z1 represents a single bond, an ether group, an ester group, an amide group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these. R38 is a single bond, an alkylene group,
Represents an arylene group or a divalent group obtained by combining them. R40 represents an alkylene group, an arylene group, or a divalent group obtained by combining them. R39 represents an optionally substituted alkyl group, cyclic alkyl group, aryl group or aralkyl group. R41 represents a hydrogen atom or an alkyl group, a cyclic alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group which may have a substituent. A represents any of the functional groups shown below. Embedded image
【請求項2】 (ニ)有機塩基性化合物を含有すること
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。
2. The positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to claim 1, wherein the composition further comprises (d) an organic basic compound.
【請求項3】 (ホ)フッ素系及び/又はシリコン系界
面活性剤を含有することを特徴とする請求項1または2
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 method according to claim 1, further comprising (e) a fluorine-based and / or silicon-based surfactant.
4. The positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure according to item 1.
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