JP2001147523A - Positive resist composition - Google Patents

Positive resist composition

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JP2001147523A
JP2001147523A JP32858899A JP32858899A JP2001147523A JP 2001147523 A JP2001147523 A JP 2001147523A JP 32858899 A JP32858899 A JP 32858899A JP 32858899 A JP32858899 A JP 32858899A JP 2001147523 A JP2001147523 A JP 2001147523A
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Japan
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group
resist composition
positive resist
substituent
alkyl group
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JP32858899A
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Japanese (ja)
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Kunihiko Kodama
邦彦 児玉
Kenichiro Sato
健一郎 佐藤
Toshiaki Aoso
利明 青合
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition, in which the problems of the performance improvement technique of a microphoto application of its own using far ultraviolet ray, particularly ArF excimer laser beam are solved and concretely, the improvement of sensitivity and resolution and a problem of generating particles in a resist solution with the lapse of time are resolved. SOLUTION: The positive resist composition contains an acid generating agent by light having a specific structure which generates an acid by the irradiation with active light or radiation and a polymer having a repeating structural unit of a specific structure, a repeating structural unit of a specific structure having an alicyclic ring in the main chain and a group decomposing by the action of the acid.

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
使用する遠紫外線を露光光源とし得るポジ型レジスト組
成物に関し、別の観点からすれば、エキシマレ−ザ−光
を含む遠紫外線領域、特に220nm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得るポジ型レジ
スト組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition capable of using far ultraviolet rays as an exposure light source for an ultra microlithography process such as the production of an ultra LSI and a high capacity microchip and other photofabrication processes. From a different point of view, the present invention relates to a positive resist composition capable of forming a high-definition pattern by using light having a wavelength of 220 nm or less, 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 satisfy 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」ともいう)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, also 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, and although tentative results have been obtained, 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。特開平10−111569号、特開
平11−202491号の公報には、主鎖に脂環式骨格
を有する樹脂と感放射線性酸発生剤とを含有する感放射
線性樹脂組成物が開示されている。
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 its main chain, maleic anhydride, and a monomer having a carboxyl group. Materials are disclosed. JP-A-10-111569 and JP-A-11-202491 disclose radiation-sensitive resin compositions containing a resin having an alicyclic skeleton in the main chain and a radiation-sensitive acid generator. .

【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、
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 as described above for improving it have been studied in various ways, but there are still many insufficient points with the above techniques,
Improvement is desired.

【0007】即ち、レジスト組成物は基板に塗布するた
めに溶液として調製されるが、該溶液に時間の経過と共
に、いわゆる微少なパーテイクルが発生し、使用に耐え
なくなるという貯蔵安定性の問題があった。
[0007] That is, the resist composition is prepared as a solution to be applied to a substrate. However, as the solution elapses, so-called fine particles are generated with the passage of time, and there is a problem of storage stability that the resist composition cannot be used. Was.

【0008】[0008]

【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、感度
及び解像力に優れ、更にレジスト溶液に時間の経過と共
にパーテイクルが発生する問題を解消したポジ型レジス
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. More specifically, it is an object of the present invention to provide a positive resist composition which is excellent in sensitivity and resolution and which solves the problem that particles are generated in a resist solution over time.

【0009】[0009]

【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、特定の光酸発生剤と特定の酸分解性樹脂を用
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 the constituent materials of a resist composition in a positive-type chemical amplification system, and have found that a specific photoacid generator and a specific acid-decomposable resin are used. It was found that the object of the present invention was achieved, and the present invention was achieved. That is, the above object is achieved by the following constitutions.

【0010】(1)(A)活性光線又は放射線の照射に
より酸を発生する下記一般式(I)及び(II)で表され
る化合物から選択される少なくとも1種の化合物、並び
に(B)下記一般式(Ia')及び一般式(Ib')で表
される繰り返し構造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構造単位とを有
し、かつ酸の作用により分解する基を有する重合体を含
有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
(1) (A) at least one compound selected from the compounds represented by the following general formulas (I) and (II) which generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation; It has at least one of the repeating structural units represented by the general formulas (Ia ′) and (Ib ′) and the repeating structural unit represented by the following general formula (II ′), and is decomposed by the action of an acid. A positive resist composition comprising a polymer having a group represented by the formula:

【0011】[0011]

【化6】 Embedded image

【0012】上記一般式(I)〜(II)中:R1〜R27
は、各々独立に、水素原子、直鎖状、分岐状あるいは環
状アルキル基、直鎖状、分岐状あるいは環状アルコキシ
基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、又は−S−R28
を表す。R28は、直鎖状、分岐状あるいは環状アルキル
基又はアリール基を表す。但し、R1〜R15、R16〜R
27のうち、少なくとも一つは水素原子ではない。また、
1〜R15、R16〜R27のうち、2つ以上が結合して、
単結合、炭素、酸素、イオウ、及び窒素から選択される
1種又は2種以上を含む環を形成していてもよい。X-
は、RFSO3 -を表す。ここでRFは、炭素数2以上のフ
ッ素置換された直鎖状、分岐状あるいは環状アルキル基
である。
In the above general formulas (I) to (II): R 1 to R 27
Each independently represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom, or an -S-R 28 group. R 28 represents a linear, branched or cyclic alkyl group or aryl group. However, R 1 to R 15 , R 16 to R
At least one of 27 is not a hydrogen atom. Also,
Two or more of R 1 to R 15 and R 16 to R 27 are bonded,
It may form a ring containing one or more selected from a single bond, carbon, oxygen, sulfur and nitrogen. X -
Represents R F SO 3 . Here, R F is a fluorine-substituted linear, branched or cyclic alkyl group having 2 or more carbon atoms.

【0013】[0013]

【化7】 Embedded image

【0014】式(Ia')中:R'1、R'2は、各々独立
に、水素原子、シアノ基、水酸基、−COOH、−CO
OR'5、−CO−NH−R'6、−CO−NH−SO2
R'6、置換されていてもよいアルキル基、置換されてい
てもよいアルコキシ基あるいは置換されていてもよい環
状炭化水素基、又は下記−Y基を表す。ここで、R'
5は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を
有していてもよい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
置換基を有していてもよい環状炭化水素基を表す。X
は、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又
は−NHSO2NH−を表す。Aは単結合又は2価の連
結基を表す。 −Y基:
In the formula (Ia ′), R ′ 1 and R ′ 2 each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, —COOH, —CO
OR '5, -CO-NH- R' 6, -CO-NH-SO 2 -
R ′ 6 represents an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group or an optionally substituted cyclic hydrocarbon group, or the following —Y group. Where R '
5 represents an alkyl group which may have a substituent, a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, or the following -Y group. R ′ 6 represents an alkyl group which may have a substituent or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. 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. -Y group:

【0015】[0015]

【化8】 Embedded image

【0016】(−Y基中、R'21〜R'30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である) 式(Ib')中:Z2は、−O−又は−N(R'3)−を表
す。ここで、R'3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:R'11,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。Z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。 (2) 上記一般式(II')で表される繰り返し構造単
位が、下記一般式(II'−A)又は一般式(II'−B)で
表される繰り返し構造単位であることを特徴とする上記
(1)に記載のポジ型レジスト組成物。
(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 are 1 or 2.) In (Ib ′): Z 2 represents —O— or —N (R ′ 3 ) —. Here, R ′ 3 is a hydrogen atom, a hydroxyl group or —OSO 2
-R 'represents a 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 represents an atomic group containing two bonded carbon atoms (C-C) and forming an alicyclic structure which may have a substituent. (2) The repeating structural unit represented by the general formula (II ') is a repeating structural unit represented by the following general formula (II'-A) or (II'-B). The positive resist composition according to (1) above.

【0017】[0017]

【化9】 Embedded image

【0018】一般式(II'−A)、(II'−B)中:R'
13〜R'16は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、
シアノ基、−COOH、−COOR'5(R'5は上記と同
義である)、酸の作用により分解する基、−C(=O)
−X−A−R'17、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、R'l3
R'16のうち少なくとも2つが結合して環を形成してい
てもよい。ここで、X及びAは、各々上記と同義であ
る。R'17は、−COOH、−COOR'5、−CN、水
酸基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−CO
−NH−R'6、−CO−NH−SO2−R'6(R'5、R'
6は、各々上記と同義である)又は上記の−Y基を表
す。nは0又は1である。 (3) 一般式(I)及び(II)におけるX-のRFがC
3(CF2)y(ここで、yは1〜9の整数である)で示
されるフッ素置換直鎖状アルキル基であることを特徴と
する上記(1)又は(2)に記載のポジ型レジスト組成
物。 (4) yが1〜7の整数であることを特徴とする前記
(3)に記載のポジ型レジスト組成物。 (5) yが1〜4の整数であることを特徴とする前記
(4)に記載のポジ型レジスト組成物。 (6) 上記(A)成分が下記構造の化合物であること
を特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載のポ
ジ型レジスト組成物。
In the general 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 '(the 5 R' 5 are as defined above), it is decomposed by the action of an acid group, -C (= O)
—XAR ′ 17 , or an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Also, R ' l3 ~
At least two may be combined with each other to form a ring of R '16. Here, X and A have the same meanings as 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 is the same as defined above), or represents the above -Y group. n is 0 or 1. (3) X in the general formula (I) and (II) - the R F is C
F 3 (CF 2) y (where, y is a is 1-9 integer) positive according to (1) or (2), characterized in that a fluorine-substituted linear alkyl group represented by -Type resist composition. (4) The positive resist composition according to (3), wherein y is an integer of 1 to 7. (5) The positive resist composition according to the above (4), wherein y is an integer of 1 to 4. (6) The positive resist composition as described in any of (1) to (5) above, wherein the component (A) is a compound having the following structure.

【0019】[0019]

【化10】 Embedded image

【0020】X-は、前記と同義である。 (7) 含窒素塩基性化合物をさらに含有することを特
徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載のポジ型
レジスト組成物。 (8) 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)〜(7)のいずれか
に記載のポジ型レジスト組成物。 (9) 波長220nm以下の活性光線又は放射線照射
用であることを特徴とする前記(1)〜(8)のいずれ
かに記載のポジ型レジスト組成物。
X - has the same meaning as described above. (7) The positive resist composition according to any one of (1) to (6), further comprising a nitrogen-containing basic compound. (8) The positive resist composition according to any one of (1) to (7), further comprising a fluorine-based and / or silicon-based surfactant. (9) The positive resist composition as described in any one of (1) to (8) above, which is used for irradiation with actinic rays or radiation having a wavelength of 220 nm or less.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明のポジ型レジスト組
成物に使用する化合物及び該組成物の使用方法等につい
て詳細に説明する。 〔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(光酸発生剤) 本発明では、光酸発生剤として、上記一般式(I)及び
(II)で表される化合物の少なくとも1種が用いられ
る。一般式(I)〜(II)において、R1〜R27、R28
の直鎖状、分岐状アルキル基としては、置換基を有して
もよい、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル
基、sec−ブチル基、t−ブチル基のような炭素数1
〜4個のものが挙げられる。環状アルキル基としては、
置換基を有してもよい、シクロプロピル基、シクロペン
チル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個のも
のが挙げられる。R1〜R27の直鎖状、分岐状アルコキ
シ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ヒド
ロキシエトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イ
ソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基の
ような炭素数1〜4個のものが挙げられる。環状アルコ
キシ基としては、シクロペンチルオキシ基、例えば、シ
クロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基が挙げ
られる。R1〜R27のハロゲン原子としては、フッ素原
子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができ
る。R28のアリール基としては、例えば、フェニル基、
トリル基、メトキシフェニル基、ナフチル基のような置
換基を有してもよい炭素数6〜14個のものが挙げられ
る。これらの更なる置換基として好ましくは、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、沃素原子)、炭素数6〜10個のアリール基、
炭素数2〜6個のアルケニル基、シアノ基、ヒドロキシ
基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基
等が挙げられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the compounds used in the positive resist composition of the present invention and the method of using the composition will be described in detail. [1] (A) Compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation (photoacid generator) In the present invention, as the photoacid generator, the compound represented by the above general formula (I) or (II) is used. At least one is used. In the general formulas (I) to (II), R 1 to R 27 and R 28
Examples of the linear or branched alkyl group having 1 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group and a t-butyl group which may have a substituent.
To four. As the cyclic alkyl group,
What has a C3-C8 group which may have a substituent, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, is mentioned. Examples of the linear or branched alkoxy group represented by R 1 to R 27 include a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group and a t-butoxy group. Such a C1-C4 thing is mentioned. Examples of the cyclic alkoxy group include a cyclopentyloxy group, for example, a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group. Examples of the halogen atom for R 1 to R 27 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. Examples of the aryl group for R 28 include a phenyl group,
Those having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent such as a tolyl group, a methoxyphenyl group and a naphthyl group are exemplified. These further substituents are preferably those having 1 carbon atom.
~ 4 alkoxy groups, halogen atoms (fluorine atom, chlorine atom, iodine atom), aryl groups having 6 to 10 carbon atoms,
Examples thereof include an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, a cyano group, a hydroxy group, a carboxy group, an alkoxycarbonyl group, and a nitro group.

【0022】また、R1〜R15のうち2つ以上が結合し
て形成する、単結合、炭素、酸素、イオウ、及び窒素か
ら選択される1種又は2種以上を含む環としては、例え
ば、フラン環、ジヒドロフラン環、ピラン環、トリヒド
ロピラン環、チオフェン環、ピロール環等を挙げること
ができる。R16〜R27についても同様である。
Examples of the ring formed by combining two or more of R 1 to R 15 and containing one or more selected from a single bond, carbon, oxygen, sulfur, and nitrogen include, for example, , A furan ring, a dihydrofuran ring, a pyran ring, a trihydropyran ring, a thiophene ring, a pyrrole ring and the like. The same applies to R 16 to R 27 .

【0023】一般式(I)及び(II)において、X
-は、RFSO3 -で表されるアニオンである。ここでRF
は、炭素数が2以上、好ましくは炭素数2〜10、より
好ましくは炭素数2〜8、より好ましくは炭素数2〜5
のフッ素置換された直鎖状、分岐状あるいは環状アルキ
ル基である。好ましいRFとしては、CF3(CF2)yで
表され、yが1〜9の整数であるフッ素置換直鎖状アル
キル基であり、より好ましくはyが1〜7の整数、さら
に好ましくはyが1〜4の整数のフッ素置換直鎖状アル
キル基である。これらのフッ素置換直鎖状アルキル基
〔CF3(CF2)y〕を用いることにより、感度、解像力
のバランスに優れ、また露光から後加熱までの経時によ
っても性能変化が小さくなる。RFとしては、具体的に
は、CF3CF2−、CF3(CF22−、CF3(C
23−、CF3(CF24−、CF3(CF25−、C
3(CF26−、CF3(CF27−、CF3(CF2
8−、CF3(CF29−を好ましく挙げられ、より好ま
しくはCF3(CF23−、CF3(CF27−であり、
最も好ましくはCF 3(CF23−である。
In the general formulas (I) and (II), X
-Is RFSOThree -Is an anion represented by Where RF
Has 2 or more carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms,
Preferably it has 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 5 carbon atoms.
Fluorine-substituted linear, branched or cyclic alkyl
Group. Preferred RFAs CFThree(CFTwo) y
Wherein y is an integer of 1 to 9;
A kill group, more preferably y is an integer of 1 to 7,
Preferably, y is an integer of 1 to 4
It is a kill group. These fluorine-substituted linear alkyl groups
[CFThree(CFTwo) y], sensitivity and resolution
Excellent balance between exposure and post-heating.
However, the performance change is small. RFAs a specific
Is CFThreeCFTwo-, CFThree(CFTwo)Two-, CFThree(C
FTwo)Three-, CFThree(CFTwo)Four-, CFThree(CFTwo)Five-, C
FThree(CFTwo)6-, CFThree(CFTwo)7-, CFThree(CFTwo)
8-, CFThree(CFTwo)9-Is preferred, and more preferred.
Or CFThree(CFTwo)Three-, CFThree(CFTwo)7-
Most preferably CF Three(CFTwo)Three-.

【0024】特に好ましい光酸発生剤は、一般式(I)
で表される化合物であり、更にカチオン部の各々のベン
ゼン環にt−ブチル基が置換したものが好ましく、特に
-がCF3(CF2)3SO3 -である化合物が好ましい。
Particularly preferred photoacid generators are those of the general formula (I)
And a compound in which each benzene ring of the cation moiety is substituted with a t-butyl group, and particularly preferably a compound wherein X is CF 3 (CF 2 ) 3 SO 3 .

【0025】このようなアニオン部がフッ素置換された
アルキル基を有するスルホン酸アニオンで構成されてい
る一般式(I)、(II)で表される化合物を光酸発生剤
として用い、かつ後述する特定構造の酸分解性樹脂成分
(A)と組み合わせることにより、本発明のポジ型レジ
スト組成物は、遠紫外光、とくにArFエキシマレーザ
ー光(波長193nm)の露光に対する十分な感度及び
解像力を有し、しかも塗布のために調製されたレジスト
溶液を長期間保存してもパーテイクルの発生がない。
The compounds represented by the general formulas (I) and (II) in which such an anion portion is composed of a sulfonate anion having a fluorine-substituted alkyl group are used as a photoacid generator and will be described later. When combined with the acid-decomposable resin component (A) having a specific structure, the positive resist composition of the present invention has sufficient sensitivity and resolution to exposure to far ultraviolet light, particularly ArF excimer laser light (wavelength 193 nm). Moreover, no particles are generated even if the resist solution prepared for coating is stored for a long period of time.

【0026】一般式(I)、(II)で表される光酸発生
剤の具体例として、下記の化合物(I−1)〜(I−2
7)、(II−1)〜(II−7)を挙げることができる。
Specific examples of the photoacid generators represented by formulas (I) and (II) include the following compounds (I-1) to (I-2)
7) and (II-1) to (II-7).

【0027】[0027]

【化11】 Embedded image

【0028】[0028]

【化12】 Embedded image

【0029】[0029]

【化13】 Embedded image

【0030】[0030]

【化14】 Embedded image

【0031】[0031]

【化15】 Embedded image

【0032】上記一般式(I)、(II)で表される
(B)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 (B) represented by the above general formulas (I) and (II) is usually in the range of 0.001 to 40% by weight based on the solids in the composition. It is preferably used in the range of 0.01 to 20% by weight, more preferably 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 deterioration of the profile and the process (particularly baking) ) The margin is undesirably narrow.

【0033】本発明のポジ型レジスト組成物には、上記
一般式(I)、(II)で表される化合物以外の光酸発生
剤を併用することができる。併用することができる光酸
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(4
00〜200nm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及びそれらの混
合物を適宜に選択して使用することができる。
In the positive resist composition of the present invention, a photoacid generator other than the compounds represented by formulas (I) and (II) can be used in combination. Known photoacid generators that can be used in combination include photoinitiators for photocationic polymerization, photoinitiators for photoradical polymerization, photodecolorants for dyes, photochromic agents, and microresists. Light (4
Ultraviolet rays of from 200 to 200 nm, far ultraviolet rays, particularly preferably g-line, h-line, i-line, KrF excimer laser light),
A compound capable of generating an acid by an ArF excimer laser beam, an electron beam, an X-ray, a molecular beam or an ion beam, and a mixture thereof can be appropriately selected and used.

【0034】また、その他の併用し得る光酸発生剤とし
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、上記以外のスルホニウム
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又は側鎖に導入した化合物も併用す
ることができる。
Other photoacid generators that can be used in combination include, for example, onium salts such as diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts, and arsonium salts other than those described above.
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.
In addition, a group in which an acid is generated by these lights or a compound in which a compound is introduced into a main chain or a side chain of a polymer can be used in combination.

【0035】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併用することができる。
Further, VNRPillai, Synthesis, (1), 1 (198
0), A. Abad etal, Tetrahedron Lett., (47) 4555 (1971),
The compounds described in DHR Barton et al., J. Chem. Soc., (C), 329 (1970), U.S. Pat. No. 3,779,778, and EP 126,712, which can generate an acid by light can also be used in combination.

【0036】上記活性光線又は放射線の照射により分解
して酸を発生する化合物の中で、特に有効に用いられる
ものとして、下記一般式(PAG3)、一般式(PAG
4)、一般式(PAG6)又は一般式(PAG7)で示
される化合物を挙げることができる。
Among the compounds capable of decomposing upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, the compounds represented by the following general formulas (PAG3) and (PAG) are particularly effective.
4) and a compound represented by the general formula (PAG6) or the general formula (PAG7).

【0037】[0037]

【化16】 Embedded image

【0038】一般式(PAG3)、(PAG4)中、A
1、Ar2は、同一又は異なって、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、メルカプト基及びハ
ロゲン原子が挙げられる。R203 、R204 、R205 は、
同一又は異なって、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のアルキル基及びそれらの置換誘
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、ヒロドキシ基及
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。
In the general formulas (PAG3) and (PAG4), A
r 1 and Ar 2 are the same or different and 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. R 203 , R 204 and R 205 are
The same or different, substituted or unsubstituted alkyl group,
Indicates an 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 are 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 for the aryl group, and a substituent for the alkyl group. Carbon number 1
To 8 alkoxy groups, carboxyl groups, and alkoxycarbonyl groups.

【0039】Z-は対アニオンを示し、例えばBF4 -
AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、ClO4 -
置換してもよいアルカンスルホン酸、パーフロロアルカ
ンスルホン酸、置換していてもよいベンゼンスルホン
酸、ナフタレンスルホン酸、アントラセンスルホン酸、
樟脳スルホン酸などが挙げられるがこれらに限定される
ものではない。好ましくは、アルカンスルホン酸、パー
フロロアルカンスルホン酸、アルキル置換ベンゼンスル
ホン酸、ペンタフロロベンゼンスルホン酸である。また
203 、R204 、R205 のうちの2つ及びAr1、Ar2
はそれぞれの単結合又は置換基を介して結合してもよ
い。
[0039] Z - represents a counter anion, for example BF 4 -,
AsF 6 -, PF 6 -, SbF 6 -, SiF 6 2-, ClO 4 -,
Alkanesulfonic acid which may be substituted, perfluoroalkanesulfonic acid, benzenesulfonic acid which may be substituted, naphthalenesulfonic acid, anthracenesulfonic acid,
Examples include but are not limited to camphor sulfonic acid. Preferred are alkanesulfonic acid, perfluoroalkanesulfonic acid, alkyl-substituted benzenesulfonic acid, and pentafluorobenzenesulfonic acid. Two of R 203 , R 204 , and R 205 and Ar 1 , Ar 2
May be bonded via each single bond or a substituent.

【0040】一般式(PAG6)、(PAG7)中、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。Rは、直鎖状、分岐状
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。これらの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。
In the general formulas (PAG6) and (PAG7), R
206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, or arylene group. R represents a linear, branched or cyclic alkyl group, or an optionally substituted aryl group. Specific examples thereof include the following compounds, but are not limited thereto.

【0041】[0041]

【化17】 Embedded image

【0042】[0042]

【化18】 Embedded image

【0043】これらの併用し得る光酸発生剤は、組成物
中の固形分を基準として、5重量%以下の範囲で用いら
れ、好ましくは2重量%以下の範囲で用いられる。
These photoacid generators that can be used in combination are used in an amount of 5% by weight or less, preferably 2% by weight or less, based on the solid content in the composition.

【0044】〔2〕(B)上記一般式(Ia')及び一
般式(Ib')で表される繰り返し構造単位のうち少な
くとも一つと上記一般式(II')で表される繰り返し構
造単位とを有し、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)
[2] (B) At least one of the repeating structural units represented by the general formulas (Ia ') and (Ib') and the repeating structural unit represented by the general formula (II ') And a polymer having a group that is decomposed by the action of an acid (hereinafter, abbreviated as “resin according to the present invention”)

【0045】上記一般式(Ia')において、R'1、R'
2は、各々独立に、水素原子、シアノ基、水酸基、−C
OOH、−COOR'5 、−CO−NH−R'6 、−CO
−NH−SO2 −R'6 、置換されていてもよいアルキ
ル基、置換されていてもよいアルコキシ基あるいは置換
されていてもよい環状炭化水素基、又は上記−Y基を表
す。ここで、R'5 は、置換基を有していてもよいアル
キル基、置換されていてもよい環状炭化水素基又は上記
−Y基を表す。R'6は、置換基を有していてもよいアル
キル基又は置換基を有していてもよい環状炭化水素基を
表す。上記−Y基において、R'21〜R'30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である。Xは、酸素原子、硫
黄原子、−NH−、−NHSO2 −又は−NHSO2
H−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 represents an alkyl group which may be substituted, an alkoxy group which may be substituted or a cyclic hydrocarbon group which may be substituted, or the above-mentioned —Y group. Here, R '5 is an optionally substituted alkyl group, or cyclic optionally substituted hydrocarbon group or the -Y group. R ′ 6 represents an alkyl group which may have a substituent or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. In the -Y group, R '21 ~R' 30 each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group, a, b is 1 or 2. X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or -NHSO 2 N
Represents H-. A represents a single bond or a divalent linking group.

【0046】式(Ib')において、Z2は、−O−又は
−N(R'3)−を表す。ここでR'3は、水素原子、水酸
基又は−OSO2−R'4を表す。R'4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 ) —. Wherein R '3 is a hydrogen atom, a hydroxyl group or -OSO 2 -R' represents a 4. R ′ 4 is an alkyl group,
Represents a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue.

【0047】上記R'1 、R'2 、R'4、R'5 、R'6
R'21〜R'30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R'1 、R'2 、R'5 、R'6 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R'1 、R'2 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R'4 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R'4 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。
[0047] The R '1, R' 2, R '4, R' 5, R '6,
As the alkyl group for R ′ 21 to R ′ 30 ,
Preferred are 10 linear or branched alkyl groups,
More preferably, it is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and still 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, a t-group. -A butyl group. As the R '1, R' 2, R cyclic hydrocarbon group in '5, R' 6, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, 2-methyl-2-adamantyl group, norbornyl group, bornyl Group, isobornyl group, tricyclodecanyl group, dicyclopentenyl group,
Nobornane epoxy group, menthyl group, isomenthyl group,
Examples include 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. The haloalkyl group represented by R '4 can be exemplified trifluoromethyl, nano-fluoro butyl group, pentadecafluorooctyl group, a trichloromethyl group and the like. The cycloalkyl groups represented by R '4, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.

【0048】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。
Further substituents of the above-mentioned 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.

【0049】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 of A in the above formulas (Ia ′) and (Ib ′) includes an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, and a sulfonamide. A single group selected from the group consisting of a 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.

【0050】上記一般式(Ia')で表される繰り返し
構造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 structural unit represented by the general formula (Ia ') include the following [I-1] to [I-65].
However, the present invention is not limited to these specific examples.

【0051】[0051]

【化19】 Embedded image

【0052】[0052]

【化20】 Embedded image

【0053】[0053]

【化21】 Embedded image

【0054】[0054]

【化22】 Embedded image

【0055】[0055]

【化23】 Embedded image

【0056】[0056]

【化24】 Embedded image

【0057】上記一般式(Ib')で表される繰り返し
構造単位の具体例として次の[I'−1]〜[I'−7]
が挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定される
ものではない。
Specific examples of the repeating structural unit represented by the above general formula (Ib ') include the following [I'-1] to [I'-7].
However, the present invention is not limited to these specific examples.

【0058】[0058]

【化25】 Embedded image

【0059】[0059]

【化26】 Embedded image

【0060】上記一般式(II')において、R'11、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。
Z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 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 represents an atomic group containing two bonded carbon atoms (C-C) and forming an alicyclic structure which may have a substituent.

【0061】上記R'11、R'12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R'11、R'12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 in 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 linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms.
It is six linear or branched alkyl groups, 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.

【0062】上記R'11、R'12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。
Further substituents on the alkyl groups of R ′ 11 and R ′ 12 include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, an acyloxy group and the like. 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. Examples of the acyl group include a formyl group and an acetyl group, and examples of the acyloxy group include an acetoxy group.

【0063】上記Z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
返し構造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構造単位を形成する有
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 is an atomic group for forming a repeating structural 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 structural unit of an alicyclic hydrocarbon of the formula is preferred. Examples of the skeleton of the formed alicyclic hydrocarbon include those represented by the following structures.

【0064】[0064]

【化27】 Embedded image

【0065】[0065]

【化28】 Embedded image

【0066】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 bridged alicyclic hydrocarbon skeletons include (5), (6), (7),
(9), (10), (13), (14), (15),
(23), (28), (36), (37), (42),
(47).

【0067】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R'13〜R'16
挙げることができる。上記有橋式の脂環式炭化水素を有
する繰り返し構造単位の中でも、上記一般式(II'−
A)あるいは(II'−B)で表される繰り返し構造単位
が更に好ましい。上記一般式(II'−A)あるいは(II'
−B)において、R'13〜R'16は、各々独立に、水素原
子、ハロゲン原子、シアノ基、−COOH、−COO
R'5 (R' 5 は置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよい環状炭化水素基又は上記と同
様の−Y基を表す)、酸の作用により分解する基、−C
(=O)−X−A−R'17、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。R'17
は、−COOH、−COOR'5 、−CN、水酸基、置
換基を有していてもよいアルコキシ基、−CO−NH−
R'6 、−CO−NH−SO2 −R'6(R'5 、R'6
前記と同義である)又は上記一般式(Ia')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 has a substituent.
It may be. As such a substituent, the above general
R ′ in formula (II′-A) or (II′-B)13~ R '16To
Can be mentioned. Contains the above bridged alicyclic hydrocarbon
Among the repeating structural units represented by the general formula (II′-
A) or a repeating structural unit represented by (II'-B)
Is more preferred. Formula (II′-A) or (II ′)
In -B), R ′13~ R '16Are each independently a hydrogen source
, Halogen atom, cyano group, -COOH, -COO
R 'Five(R ' FiveIs an alkyl group which may have a substituent,
A cyclic hydrocarbon group which may have a substituent or
A group decomposed by the action of an acid, -C
(= O) -XA-R '17Or even if it has a substituent
It represents a good alkyl group or a cyclic hydrocarbon group. n is 0
Or represents 1. X is an oxygen atom, a sulfur atom, -NH-,
-NHSOTwo-Or-NHSOTwoRepresents NH-. R '17
Is -COOH, -COOR 'Five, -CN, hydroxyl group, position
An alkoxy group which may have a substituent, -CO-NH-
R '6, -CO-NH-SOTwo-R '6(R 'Five, R '6Is
As defined above) or a -Y group of the above general formula (Ia ')
Represents A represents a single bond or a divalent linking group.

【0068】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−R'2 に含まれてもよいし、一般式(II’)
のZの置換基として含まれてもよい。酸分解性基の構造
としては、−C(=O)−X1−R0 で表される。式
中、R0 としては、t−ブチル基、t−アミル基等の3
級アルキル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル
基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル
基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキ
シエチル基、1−メトキシメチル基、1−エトキシメチ
ル基等のアルコキシメチル基、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 includes the above-mentioned —C (上 記 O) -XA-R ′ 1 , —C (= O)
—X—A—R ′ 2 or a compound represented by the general formula (II ′)
May be included as a substituent of Z. The structure of the acid-decomposable group is represented by —C (= O) —X 1 —R 0 . In the formula, R 0 represents 3 such as t-butyl group and t-amyl group.
Primary alkyl group, isobornyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-alkoxyethyl group such as 1-cyclohexyloxyethyl group, 1-methoxymethyl group, 1-ethoxymethyl Alkoxymethyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, 3-oxocyclohexyl ester group, 2-methyl-2-adamantyl group, mevalonic lactone residue, 2- (γ- Butyrolactonyloxycarbonyl)-
Examples thereof include a 2-propyl group. X 1 has the same meaning as X described above.

【0069】上記R'13〜R'16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.

【0070】上記R'13〜R'16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. Alkyl group, more preferably methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-
A butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group and a t-butyl group.

【0071】上記R'13〜R'16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R'13〜R'16のうち少なくとも2つが結合
して形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘキ
セン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数5〜
12の環が挙げられる。
Examples of the cyclic hydrocarbon group for R ′ 13 to R ′ 16 include a cyclic alkyl group and a bridged hydrocarbon, and include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group and a 2-methyl-2 group. -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 is preferably a ring having 5 to 5 carbon atoms such as cyclopentene, cyclohexene, cycloheptane and cyclooctane.
Twelve rings.

【0072】上記R'17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。
[0072] The alkoxy group in the above R '17, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, may be mentioned those having 1 to 4 carbon atoms or a butoxy group.

【0073】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 on the alkyl group, cyclic hydrocarbon group and alkoxy group include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group 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.

【0074】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 represented by 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 represented by A in formula (Ia '). Group, ester group, 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. Examples of the alkylene group and substituted alkylene group in A include those similar to the divalent linking group of A in formula (Ia ′).

【0075】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
し構造単位、一般式(Ib’)で表される繰り返し構造
単位、一般式(II')で表される繰り返し構造単位、及
び後記共重合成分の繰り返し構造単位のうち少なくとも
1種の繰り返し構造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 structural unit represented by the general formula (Ia ′), a repeating structural unit represented by the general formula (Ib ′), It can be contained in at least one of the repeating structural units represented by (II ′) and the repeating structural units of the copolymer component described below.

【0076】上記一般式(II'−A)あるいは一般式(I
I'−B)におけるR'13〜R'16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 the formula (I
The various substituents R '13 ~R' 16 in I'-B) is for forming an atomic group to bridged alicyclic structure to form an alicyclic structure in formula (II) It is also a substituent of the atomic group Z.

【0077】上記一般式(II'−A)あるいは一般式(I
I'−B)で表される繰り返し構造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 above general formula (II'-A) or general formula (I
Specific examples of the repeating structural unit represented by I′-B) include the following [II-1] to [II-166], but the present invention is not limited to these specific examples.

【0078】[0078]

【化29】 Embedded image

【0079】[0079]

【化30】 Embedded image

【0080】[0080]

【化31】 Embedded image

【0081】[0081]

【化32】 Embedded image

【0082】[0082]

【化33】 Embedded image

【0083】[0083]

【化34】 Embedded image

【0084】[0084]

【化35】 Embedded image

【0085】[0085]

【化36】 Embedded image

【0086】[0086]

【化37】 Embedded image

【0087】[0087]

【化38】 Embedded image

【0088】[0088]

【化39】 Embedded image

【0089】[0089]

【化40】 Embedded image

【0090】[0090]

【化41】 Embedded image

【0091】[0091]

【化42】 Embedded image

【0092】[0092]

【化43】 Embedded image

【0093】[0093]

【化44】 Embedded image

【0094】[0094]

【化45】 Embedded image

【0095】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構造単位の少な
くともいずれかの構造単位、並びに一般式(II')(一
般式(II'−A)、一般式(II'−B)を含む)で表され
る繰り返し構造単位を、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構造単位を含む共
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構
造単位を挙げることができる。
The resin according to the present invention includes at least one of the structural units represented by the general formulas (Ia ′) and (Ib ′) and the general formula (II ′) (the general formula (II) '-A) and a repeating structural unit represented by the general formula (II'-B)), in addition to containing one or more of each, a dry etching resistance, a suitability for a standard developer,
For the purpose of adjusting the substrate adhesion, the resist profile, and the resolution, heat resistance, sensitivity, and the like, which are general requirements of the resist, a copolymer containing repeating structural units of various monomers can be used. Preferred copolymerization components include repeating structural units represented by the following general formulas (IV ') and (V').

【0096】[0096]

【化46】 Embedded image

【0097】ここで式中、Zは酸素原子、−NH−、−
N(−R'50)−、−N(−OSO2 R'50)−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構造単位の具体例として次
の[IV'−9]〜[IV'−16]、[V'−9]〜[V'−
16]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。
Where Z is an oxygen atom, -NH-,-
N (-R '50)-, -N (-OSOTwo R '50)-
R '50Is also the same as the above (substituted) alkyl group, (substituted) ring
Hydrocarbon groups have meaning. The general formula (IV ′),
Specific examples of the repeating structural unit represented by (V ′) are as follows:
[IV'-9] to [IV'-16], [V'-9] to [V'-
16], but are not limited to these specific examples.
Not.

【0098】[0098]

【化47】 Embedded image

【0099】[0099]

【化48】 Embedded image

【0100】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構造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等の微調整が
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。
In the resin according to the present invention, as long as the effects of the present invention can be effectively obtained, the following monomers may be further copolymerized to give a repeating structural unit constituting the resin. Good, but 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) fine adjustment of dry etching resistance and the like can be performed. 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.

【0101】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.);

【0102】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 acid 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.);

【0103】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;

【0104】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;

【0105】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, etc.), allyloxy Ethanol, etc .;

【0106】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.);

【0107】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 valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxy acetate, vinyl butoxy acetate, Vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenylbutyrate, vinylcyclohexylcarboxylate and the like;

【0108】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.

【0109】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構
造単位、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構造単位
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(Ia')及び/又は一般式(Ib')で表される繰り
返し構造単位、並びに一般式(II')で表される繰り返
し構造単位の含有量は、各々、樹脂の全単量体繰り返し
構造単位中25モル%以上が適当であり、好ましくは3
0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 structural unit represented by the general formula (Ib ′) and a general formula (II ′) (including the general formulas (II′-A) and (II′-B)) Content of the repeating structural unit to be performed, the dry etching resistance of the desired resist,
It can be appropriately set in consideration of sensitivity, prevention of pattern cracking, substrate adhesion, resist profile, and resolution, heat resistance and the like, which are necessary requirements of general resists. Generally, the content of the repeating structural unit represented by the general formula (Ia ') and / or the general formula (Ib') and the repeating structural unit represented by the general formula (II ') in the resin according to the present invention. Is suitably at least 25 mol% in all monomer repeating structural units of the resin, and preferably 3 mol% or more.
It is at least 0 mol%, more preferably at least 35 mol%.

【0110】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構造単位
(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構造単位並びに一般
式(II')で表される繰り返し構造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
り返し構造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
り返し構造単位並びに一般式(II')で表される繰り返
し構造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構造単位の量が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 structural unit (general formula (IV ′) or general formula (V ′)) derived from the above-mentioned preferable comonomer is not limited. Can be appropriately set in accordance with the performance of the dist. In general, the repeating unit represented by the general formula (Ia ′) and / or the general formula (Ib ′) and the general formula (II ′) It is preferably at most 99 mol%, more preferably at most 90 mol%, further preferably at most 80 mol%, based on the total number of moles of the repeating structural units to be obtained. Further, the content of the repeating structural unit based on the monomer of the further copolymerization component in the resin can be appropriately set according to the desired dist performance, but generally, the general formula (Ia ′) ) And / or 99 mol% or less, and more preferably, the total number of moles of the repeating structural unit represented by the general formula (Ib ′) and the repeating structural unit represented by the general formula (II ′). It is 90 mol% or less, more preferably 80 mol% or less. If the amount of the repeating structural unit based on the monomer of the further copolymer component exceeds 99 mol%, the effect of the present invention is not sufficiently exhibited, which is not preferable.

【0111】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構造単位、一般式
(II')で表される繰り返し構造単位、更には共重合成
分の単量体に基づく繰り返し構造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構造単位の含有量は、樹脂の全繰り
返し構造単位中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 may be a repeating structural unit represented by the general formula (Ia ′) and / or the general formula (Ib ′) or a compound represented by the general formula (II ′) The repeating structural unit represented by) or the repeating structural unit based on the monomer of the copolymerization component may be contained, but the repeating structural unit containing a group decomposed by the action of an acid may be contained. The amount is suitably from 8 to 60 mol%, preferably from 10 to 55 mol%, more preferably from 12 to 50 mol%, based on all repeating structural units of the resin.
It is.

【0112】本発明に係る樹脂は、一般式(II')で表
される繰り返し構造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構造単
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 comprises a monomer corresponding to the repeating structural unit represented by the general formula (II ') and maleic anhydride, and when a copolymerization component is used, a monomer of the copolymerization component. Are copolymerized in the presence of a polymerization catalyst, and the repeating structural units derived from maleic anhydride of the obtained copolymer are subjected to ring-opening esterification with alcohols under basic or acidic conditions, or It can also be synthesized by a method of decomposing and then converting the carboxylic acid moiety generated to a desired substituent.

【0113】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.

【0114】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 exposure to far ultraviolet rays 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, and more preferably the total solid content of the resist. Is 50 to 99.97% by weight.

【0115】〔3〕フッ素系及び/又はシリコン系界面
活性剤 本発明のポジ型レジスト組成物は、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。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。本発明のポジ型レジスト組成物が
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、感度、
解像力、基板密着性、耐ドライエッチング性が優れ、経
時保存後のパーティクル発生が少なく、更に現像欠陥と
スカムの少ないレジストパターンが得られる。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7-230165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EF301、EF303、(新秋田化成
(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)
製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日
本インキ(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。
[3] Fluorine and / or Silicon Surfactant The positive resist composition of the present invention preferably contains a fluorine and / or silicon surfactant. 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. When the positive resist composition of the present invention contains the above surfactant, the sensitivity, when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less,
A resist pattern with excellent resolution, substrate adhesion, and dry etching resistance, less generation of particles after storage over time, and less development defects and scum can be obtained. As these surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-36663
-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950,
JP-A-63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834
, JP-A-9-54432 and JP-A-9-5988, and the following commercially available surfactants can be used as they are. As commercially available surfactants that can be used, for example, F-top EF301, EF303, (Shin-Akita Kasei
Co., Ltd.), Florado FC430, 431 (Sumitomo 3M Limited)
), Megafac F171, F173, F176, F189, R08 (Dai Nippon Ink Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102,
Fluorinated surfactants such as 103, 104, 105, and 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and silicon-based surfactants can be exemplified. Also, polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be used as a silicon-based surfactant.

【0116】上記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% by weight to 2% by weight based on the solid content in the composition of the present invention.
% By weight, preferably 0.01% to 1% by weight.
These surfactants can be used alone or in combination of two or more.

【0117】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.

【0118】〔4〕有機塩基性化合物 本発明で用いることのできる好ましい有機塩基性化合物
は、フェノールよりも塩基性の強い化合物である。なか
でも下記(A)〜(E)で示される構造を含む含窒素塩
基性化合物が好ましい。含窒素塩基性化合物を用いるこ
とにより、露光から後加熱までの経時によっても性能変
化が小さい。
[4] Organic Basic Compound A preferable organic basic compound that can be used in the present invention is a compound that is more basic than phenol. Among them, a nitrogen-containing basic compound having a structure represented by the following (A) to (E) is preferable. By using the nitrogen-containing basic compound, the performance change is small even with the lapse of time from exposure to post-heating.

【0119】[0119]

【化49】 Embedded image

【0120】ここで、R250、R251及びR252は、各々
独立に、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
アルキル基又は炭素数6〜20の置換もしくは非置換の
アリール基であり、ここでR 251とR252は互いに結合し
て環を形成してもよい。
Here, R250, R251And R252Are each
Independently, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
1-6 aminoalkyl groups, hydroxy having 1-6 carbon atoms
Alkyl group or substituted or unsubstituted 6 to 20 carbon atoms
An aryl group, where R 251And R252Are connected to each other
To form a ring.

【0121】[0121]

【化50】 Embedded image

【0122】(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)。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、モノ、ジ、トリ
アルキルアミン、置換もしくは未置換のアニリン、置換
もしくは未置換のピペリジン、モノあるいはジエタノー
ルアミン等が挙げられる。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
Is the same or different and represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms). 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 amino Examples include morpholine, substituted or unsubstituted aminoalkyl morpholine, and the like, and include mono, di, trialkylamine, substituted or unsubstituted aniline, substituted or unsubstituted piperidine, mono and diethanolamine, and the like. Preferred substituents are an amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group It is.

【0123】好ましい化合物として、グアニジン、1,
1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テトラメ
チルグアニジン、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、トリ(n−ブチル)アミン、
トリ(n−オクチル)アミン、N−フェニルジエタノー
ルアミン、N−ヒドロキシエチルピペリジン、2,6−
ジイソプロピルアニリン、N−シクロヘキシル−N’−
モルホリノエチルチオ尿素、N−ヒドロキシエチルモル
ホリン等が挙げられるがこれに限定されるものではな
い。
Preferred 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, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6
-Methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-
Aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,
6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl)
Pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine ,
4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3
-Pyrazolin, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] non-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] Undec-7-ene, 2,4,5-triphenylimidazole, tri (n-butyl) amine,
Tri (n-octyl) amine, N-phenyldiethanolamine, N-hydroxyethylpiperidine, 2,6-
Diisopropylaniline, N-cyclohexyl-N'-
Examples include, but are not limited to, morpholinoethylthiourea, N-hydroxyethylmorpholine, and the like.

【0124】これらの中でも特に好ましい化合物として
は、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、
トリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−オクチル)アミ
ン、N−フェニルジエタノールアミン、N−ヒドロキシ
エチルピペリジン、2,6−ジイソプロピルアニリン、
N−シクロヘキシル−N’−モルホリノエチルチオ尿
素、N−ヒドロキシエチルモルホリンである。これらの
含窒素塩基性化合物は、単独であるいは2種以上一緒に
用いられる。含窒素塩基性化合物の使用量は、組成物の
固形分を基準として、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。
Of these, particularly preferred compounds include 1,5-diazabicyclo [4,3,0] non-5-
Ene, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undec-7-ene, 2,4,5-triphenylimidazole,
Tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine, N-phenyldiethanolamine, N-hydroxyethylpiperidine, 2,6-diisopropylaniline,
N-cyclohexyl-N'-morpholinoethylthiourea and N-hydroxyethylmorpholine. 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 usually 0.001 to 10% by weight, based on the solid content of the composition,
Preferably it is 0.01 to 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.

【0125】〔5〕その他の添加物、ポジ型レジスト組
成物調製法、使用法等 本発明のポジ型レジスト組成物には、酸分解性溶解阻止
化合物を添加することができる。これにより、コントラ
ストと解像力が向上し、パターンプロファイルが矩形化
する。酸分解性溶解阻止化合物としては、酸分解性基を
含有し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液に対す
る溶解性が増大する化合物が挙げられ、レジスト膜の露
光光の吸収低減の観点から芳香族基を含まないものが好
ましく、更に好ましくは単環又は多環の環状炭化水素構
造を有する化合物である。これにより、ドライエッチン
グ耐性が向上する。単環又は多環の環状炭化水素構造と
しては、具体的には単環のシクロアルカン構造、アダマ
ンタン構造、ノルボルナン構造、ステロイド構造であ
り、より好ましくはアダマンタン構造、ステロイド構造
である。酸分解性溶解阻止化合物に含まれる酸分解性基
としては、カルボン酸を酸で脱離する基で保護した基が
好ましく、そのような酸分解性基としては、t−ブチル
エステル、t−アミルエステル等の3級アルキルエステ
ル基、1−アルコキシエチルエステル、2−テトラヒド
ロピラニルエステル等の鎖状又は環状アセタールエステ
ル基などが挙げられる。好ましくは3級アルキルエステ
ル基である。本発明のポジ型レジスト組成物中の酸分解
性溶解阻止化合物の使用量は、組成物の固形分を基準と
して、通常1〜30重量%、好ましくは5〜20重量%
である。
[5] Other Additives, Positive Resist Composition Preparation Method, Usage Method, etc. An acid-decomposable dissolution inhibiting compound can be added to the positive resist composition of the present invention. Thereby, the contrast and the resolution are improved, and the pattern profile is made rectangular. Examples of the acid-decomposable dissolution-inhibiting compound include compounds that contain an acid-decomposable group, are decomposed by the action of an acid, and have increased solubility in an alkali developing solution. Compounds containing no group are preferred, and compounds having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure are more preferred. Thereby, dry etching resistance is improved. Specific examples of the monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure include a monocyclic cycloalkane structure, an adamantane structure, a norbornane structure, and a steroid structure, and more preferably an adamantane structure and a steroid structure. As the acid-decomposable group contained in the acid-decomposable dissolution-inhibiting compound, a group obtained by protecting a carboxylic acid with a group capable of leaving with an acid is preferable. Examples of such an acid-decomposable group include t-butyl ester and t-amyl. Examples thereof include tertiary alkyl ester groups such as esters, and linear or cyclic acetal ester groups such as 1-alkoxyethyl ester and 2-tetrahydropyranyl ester. Preferably it is a tertiary alkyl ester group. The amount of the acid-decomposable dissolution-inhibiting compound in the positive resist composition of the present invention is usually 1 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight, based on the solid content of the composition.
It is.

【0126】本発明のポジ型レジスト組成物には、必要
に応じて更に染料、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 resist composition of the present invention may further contain a dye, a plasticizer, a sensitizer, a compound which promotes solubility in a developing solution, and the like, if necessary.

【0127】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 coated on a support. Examples of the solvent used herein include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, and 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.

【0128】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.

【0129】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。
Such a 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.

【0130】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, α-silicon, and an organic film type formed of 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.

【0131】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、より好ましくは220nm以下の波
長の光である。具体的には、KrFエキシマレーザー
(248nm)、ArFエキシマレーザー(193n
m)、F2エキシマレーザー(157nm)、X線、電
子ビーム等が挙げられる。
The resist solution is applied onto a substrate (eg, a silicon / silicon dioxide coating) used for manufacturing precision integrated circuit devices (on a substrate provided with the antireflection film as required), 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 from nm to 250 nm, more preferably 220 nm or less. Specifically, a KrF excimer laser (248 nm) and an ArF excimer laser (193n)
m), F 2 excimer laser (157 nm), X-ray, electron beam and the like.

【0132】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 developing solution 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.

【0133】[0133]

【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.

【0134】〔(A)成分である光酸発生剤の合成〕前
記一般式(I)、(II)の化合物は、例えばアリールマ
グネシウムブロミドなどのアリールグリニャール試薬と
置換または無置換のフェニルスルホキシドを反応させ、
得られたトリアリールスルホニウムハライドを対応する
スルホン酸と塩交換する方法、又は置換または無置換の
フェニルスルホキシドと対応する芳香族化合物をメタン
スルホン酸/五酸化二リンあるいは塩化アルミニウムな
どの酸触媒を用いて縮合、塩交換する方法、さらにはジ
アリールヨードニウム塩とジアリールスルフィドを酢酸
銅などの触媒を用いて縮合、塩交換する方法などによっ
て合成できる。上記の塩交換に用いるスルホン酸、ある
いはスルホン酸塩は、市販のスルホン酸ハライドの加水
分解などによって得ることができる。以下、(A)成分
である光酸発生剤の合成例を3例示すが、下記表2で用
いられている他の光酸発生剤は、同様な方法、あるいは
上記した一般的な方法で合成されたものである。
[Synthesis of Photoacid Generator as Component (A)] The compounds of the above general formulas (I) and (II) can be obtained by reacting an aryl Grignard reagent such as aryl magnesium bromide with a substituted or unsubstituted phenyl sulfoxide. Let
A method of salt-exchanging the obtained triarylsulfonium halide with a corresponding sulfonic acid, or using a substituted or unsubstituted phenylsulfoxide and a corresponding aromatic compound with an acid catalyst such as methanesulfonic acid / diphosphorus pentoxide or aluminum chloride. And a diaryl iodonium salt and a diaryl sulfide are condensed and exchanged with a catalyst such as copper acetate. The sulfonic acid or sulfonic acid salt used for the above-mentioned salt exchange can be obtained by hydrolysis of a commercially available sulfonic acid halide. Hereinafter, three examples of the synthesis of the photoacid generator as the component (A) will be described. Other photoacid generators used in Table 2 below are synthesized by the same method or the above-described general method. It was done.

【0135】合成例1 <トリ(t−ブチルフェニル)スルホニウムパーフロロ
−n−ブタンスルホネート(I−2)の合成>ジ(t−
ブチルフェニル)スルフィド(80mmo1)、ジ(t
−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフロロ−n−ブタ
ンスルホネート(20mmo1)、安息香酸銅(4mm
ol)の混合物を窒素気流下130℃で4時間撹拌し
た。反応液を放冷し、これにエタノール100m1を加
え、析出物を除いた。ろ液を濃縮し、これにエーテル2
00m1を加えると粉体か析出、これをろ取、エーテル
で洗浄、乾燥すると目的物が5.1g得られた。
Synthesis Example 1 <Synthesis of tri (t-butylphenyl) sulfonium perfluoro-n-butanesulfonate (I-2)>
Butylphenyl) sulfide (80 mmol), di (t
-Butylphenyl) iodonium perfluoro-n-butanesulfonate (20 mmol), copper benzoate (4 mm
ol) was stirred at 130 ° C. for 4 hours under a nitrogen stream. The reaction solution was allowed to cool, and 100 ml of ethanol was added thereto to remove a precipitate. Concentrate the filtrate and add ether 2
Upon addition of 00 ml, a powder precipitated, which was collected by filtration, washed with ether, and dried to obtain 5.1 g of the desired product.

【0136】合成例2 <トリ(t−ブチルフェニル)スルホニウムパーフロロ
−n−オクタンスルホネート(I−4)の合成>合成例
1と同様の方法を用い、ジ(t−ブチルフェニル)ヨー
ドニウムパーフロロ−n−ブタンスルホネートの代わり
にジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフロロ−
n−オクタンスルホネートを用いて、目的物が6.2g
得られた。
Synthesis Example 2 <Synthesis of tri (t-butylphenyl) sulfonium perfluoro-n-octanesulfonate (I-4)> Using the same method as in Synthesis Example 1, di (t-butylphenyl) iodonium perfluoro Di (t-butylphenyl) iodonium perfluoro-in place of n-butanesulfonate
Using n-octanesulfonate, the target substance was 6.2 g.
Obtained.

【0137】合成例3 <ビス(p−クロロフェニル)フェニルスルホニウムパ
ーフロロ−n−ブタンスルホネート(I−6)の合成>
ビス(p−クロロフェニル)スルホキシド100gをベ
ンゼン800m1に溶解させ、これに塩化アルミニウム
295gを加え、24時間環流した。反応液を水2Lに
ゆっくりと注ぎ、これに濃塩酸400m1を加えて70
℃で10分間加熱した。この水溶液を酢酸エチル500
m1で洗浄し、ビス(p−クロロフェニル)フェニルス
ルホニウムの水溶液を得た。この水溶液150mlにト
リフロロメタンスルホン酸ナトリウム3.8gの水溶液
を加えた。これを酢酸エチルて抽出し、有機相を蒸留水
で洗浄、乾燥、濃縮すると目的物4.3gが得られた。
Synthesis Example 3 <Synthesis of bis (p-chlorophenyl) phenylsulfonium perfluoro-n-butanesulfonate (I-6)>
100 g of bis (p-chlorophenyl) sulfoxide was dissolved in 800 ml of benzene, 295 g of aluminum chloride was added thereto, and the mixture was refluxed for 24 hours. The reaction solution was slowly poured into 2 L of water, and 400 ml of concentrated hydrochloric acid was added thereto.
Heated at ° C for 10 minutes. This aqueous solution is mixed with ethyl acetate 500
After washing with m1, an aqueous solution of bis (p-chlorophenyl) phenylsulfonium was obtained. An aqueous solution of 3.8 g of sodium trifluoromethanesulfonate was added to 150 ml of this aqueous solution. This was extracted with ethyl acetate, and the organic phase was washed with distilled water, dried and concentrated to obtain 4.3 g of the desired product.

【0138】〔(B)成分である樹脂(1)〜(8)の
合成〕 合成例4 <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 of Resins (1) to (8) as Component (B)] Synthesis Example 4 <Synthesis of Resin (1)> Methacrylic acid ester of 3-oxo-1,1-dimethylbutanol and cyclopentadiene An equimolar mixture of a tetracyclododecene derivative (1-1) having the following structure and maleic anhydride obtained by a reaction with a diene 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).

【0139】[0139]

【化51】 Embedded image

【0140】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構造単位と無水
マレイン酸繰り返し構造単位のモル比率は50/50で
あることが判明した。
The molecular weight analysis of the obtained resin (1) by GPC was 6800 (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.

【0141】合成例4と同様の方法で樹脂(2)〜(1
0)を合成した。合成した樹脂(1)〜(10)の構造
を下記する。
Resins (2) to (1) were prepared in the same manner as in Synthesis Example 4.
0) was synthesized. The structures of the synthesized resins (1) to (10) are described below.

【0142】[0142]

【化52】 Embedded image

【0143】[0143]

【化53】 Embedded image

【0144】[0144]

【化54】 Embedded image

【0145】上記樹脂(1)〜(8)の各繰り返し構造
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 weight average molecular weight of each repeating structural unit of the resins (1) to (8).

【0146】[0146]

【表1】 [Table 1]

【0147】溶解阻止剤の合成 オーブンで乾燥させ、アルゴンでパージしたシュレンク
管に、(予め60℃の真空下で一晩乾燥させた)コール
酸t−ブチル(2.07g、4.457ミリモル)、
(CaH2から蒸留した)N−メチルモルホリン(1.
1mL、10ミリモル)及び塩化メチレン(8mL)を
充填した。
Synthesis of Dissolution Inhibitor T-butyl cholate (2.07 g, 4.457 mmol) (previously dried under vacuum at 60 ° C. overnight) was placed in a Schlenk tube dried in an oven and purged with argon. ,
(Distilled from CaH 2) N-methylmorpholine (1.
(1 mL, 10 mmol) and methylene chloride (8 mL).

【0148】この混合物を0℃にまで冷却し、そして、
蒸留済みの二塩化グルタリル(0.552g、4.32
4ミリモル、97モル%)を気密注入器を用いてゆっく
りと添加した。この添加が終了するにつれて、塩の沈殿
が始まった。得られたスラリーを撹拌し、そして、30
分間かけて室温にまで昇温させ、次いで、40℃で30
分間加温した。
The mixture is cooled to 0 ° C. and
Distilled glutaryl dichloride (0.552 g, 4.32 g)
(4 mmol, 97 mol%) was added slowly using an airtight syringe. As the addition was over, salt precipitation began. Stir the resulting slurry and add
Warm to room temperature over a period of
Warmed for minutes.

【0149】その後、この混合物を塩化メチレン(40
mL)と水(40mL)を含有する分液ロートに注ぎ込
んだ。有機層を稀酢酸アンモニウム水溶液で4回洗浄
し、そして、濃縮し、固形物を得た。この固形物をジオ
キサンから凍結乾燥させ、粉末を得た。
Thereafter, the mixture was treated with methylene chloride (40
mL) and water (40 mL). The organic layer was washed four times with dilute aqueous ammonium acetate and concentrated to give a solid. This solid was freeze-dried from dioxane to obtain a powder.

【0150】この粉末を水(100mL)中に分散さ
せ、1時間撹拌した。濾過して粉末を再回収し、真空中
で乾燥させた。収量は1.5g(収率64%)であっ
た。この方法をテトラヒドロフラン(THF)を用いて
繰り返した場合、収量は1.7g(収率74%)であっ
た。得られたオリゴマーの構造は下記に示される。この
オリゴマーを溶解阻止剤Aとする。
The powder was dispersed in water (100 mL) and stirred for one hour. The powder was recovered by filtration and dried in vacuo. The yield was 1.5 g (64% yield). When this method was repeated using tetrahydrofuran (THF), the yield was 1.7 g (74% yield). The structure of the resulting oligomer is shown below. This oligomer is referred to as a dissolution inhibitor A.

【0151】[0151]

【化55】 Embedded image

【0152】t−ブチルコーレートで末端封止されたオ
リゴ(t−ブチルコーレート-co-グルタレート)(式中、
tBuはt−ブチル置換基を示し、Yは水素又は、下付
文字M又はlを有する括弧により画定される構造中の別
のユニットの何れかを示す。)
Oligo (t-butylcholate-co-glutarate) end-capped with t-butylcholate (wherein
tBu represents a t-butyl substituent, and Y represents either hydrogen or another unit in the structure defined by parentheses having the subscript M or l. )

【0153】分子当たりのユニットMの個数は約5〜約
20である。前記のように、縮合反応は多環式化合物上
の任意のOH基のところで生起することができる。従っ
て、前記の構造は、反応生成物を説明する一助として示
されたものであり、得られた生成物の実際の構造を示す
ものではない。
The number of units M per molecule is from about 5 to about 20. As mentioned above, the condensation reaction can take place at any OH group on the polycyclic compound. Therefore, the above structure is shown as an aid in explaining the reaction product, and not the actual structure of the obtained product.

【0154】〔実施例1〜15、比較例1〜6〕 (ポジ型レジスト組成物溶液の調製)表2に示される各
種成分を下記に示す量使用した。 上記合成例で合成した表2に示す樹脂: 2.0g 光酸発生剤: 0.02g 有機塩基性化合物(アミン): 0.001g 界面活性剤: 0.004g 各例の組成物の固形分濃度が14重量%となるようにプ
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1〜12、比較例1〜6のポジ型レジスト組成物溶
液を調製した。尚、溶解阻止剤(溶解阻止剤Aあるいは
コール酸t−ブチル)を添加する場合の添加量は0.5
gである。
[Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 6] (Preparation of positive resist composition solution) Various components shown in Table 2 were used in the following amounts. Resin shown in Table 2 synthesized in the above synthesis example: 2.0 g Photoacid generator: 0.02 g Organic basic compound (amine): 0.001 g Surfactant: 0.004 g Solid content concentration of composition of each example Was dissolved in propylene glycol monoethyl ether acetate so as to be 14% by weight, and filtered through a 0.1 μm microfilter to prepare positive resist composition solutions of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6. . When a dissolution inhibitor (dissolution inhibitor A or t-butyl cholate) is added, the amount of addition is 0.5.
g.

【0155】使用した光酸発生剤、有機塩基性化合物
(アミン)、界面活性剤は、下記の通りである。 光酸発生剤 PAG−A;トリフェニルスルホニウムパーフロロ−n
−ブタンスルホネート PAG−B;ジ(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウ
ムトリフロロメタンスルホネート PAG−C;ジ(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウ
ムノナフルオロn−ブタンスルホネート PAG−D;4−メトキシ−1−ナフチルテトラヒドロ
チオフェニウムノナフルオロn−ブタンスルホネート PAG−E;N−トリフロロメタンスルホニルスクシン
イミドアミン (1);1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−
ノネン (2);2,4,5−トリフェニルイミダゾール (3);トリ−n−ブチルアミン (4);N−ヒドロキシエチルピペリジン 界面活性剤 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;トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)
製)(シリコン系)
The photoacid generator, organic basic compound (amine) and surfactant used are as follows. Photoacid generator PAG-A; triphenylsulfonium perfluoro-n
-Butanesulfonate PAG-B; di (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate PAG-C; di (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro n-butanesulfonate PAG-D; 4-methoxy-1 -Naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro n-butanesulfonate PAG-E; N-trifluoromethanesulfonylsuccinimideamine (1); 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-
Nonene (2); 2,4,5-triphenylimidazole (3); tri-n-butylamine (4); N-hydroxyethylpiperidine 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; Troysol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.)
(Silicon)

【0156】(評価試験)得られたポジ型レジスト組成
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 resist composition solution was applied on a silicon wafer by using a spin coater, dried at 140 ° C. for 90 seconds to form a positive photoresist film of about 0.5 μm. It was exposed to 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.

【0157】〔感度〕;0.18μmのライン/スペー
ス=1/1のマスクパターンを再現する露光量をもって
定義した。 〔解像力〕;0.18μmのライン/スペース=1/1
のマスクパターンを再現する露光量における限界解像力
で定義した。 〔パーティクル〕;調製したレジスト組成物溶液を4℃
で1週間放置した後リオン社製パーティクルカウンター
にてその溶液中のパーティクル数をカウントした。上記
評価結果を表2に示す。
[Sensitivity]: Defined as an exposure amount that reproduces a 0.18 μm line / space = 1/1 mask pattern. [Resolution]; 0.18 μm line / space = 1/1
Is defined by the critical resolution at the exposure dose that reproduces the mask pattern of [Particles]: prepared resist composition solution at 4 ° C.
After one week, the number of particles in the solution was counted using a particle counter manufactured by Rion. Table 2 shows the evaluation results.

【0158】[0158]

【表2】 [Table 2]

【0159】表2の結果から明らかなように、実施例の
ポジ型レジスト組成物の場合、感度及び解像力に優れ、
パーテイクルの発生もわずかである。一方、一般式
(I)、(II)に包含されない光酸発生剤用いた比較例
の場合、パーテイクルが発生した。
As is evident from the results in Table 2, the positive resist compositions of Examples have excellent sensitivity and resolution.
The generation of particles is slight. On the other hand, in the case of the comparative example using the photoacid generator not included in the general formulas (I) and (II), particles were generated.

【0160】[0160]

【発明の効果】本発明のポジ型レジスト組成物は、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、感度及び解像力に優れ、保存時
にパーテイクルの発生が僅かであり、貯蔵安定性に優れ
る。
Industrial Applicability The positive resist composition of the present invention is suitably applied particularly to light in the far ultraviolet wavelength range of 170 nm to 220 nm, has excellent sensitivity and resolving power, and generates little particles during storage. And has excellent storage stability.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 AA01 AA02 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BE07 BE10 BF02 BG00 CB10 CB43 CB45 CC04 CC20  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshiaki Aoi 4000F, Kawajiri, Yoshida-cho, Haibara-gun, Shizuoka Prefecture F-term in Fujisha Shin Film Co., Ltd. CB45 CC04 CC20

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)活性光線又は放射線の照射により
酸を発生する下記一般式(I)及び(II)で表される化
合物から選択される少なくとも1種の化合物、並びに
(B)下記一般式(Ia')及び一般式(Ib')で表さ
れる繰り返し構造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構造単位とを有し、
かつ酸の作用により分解する基を有する重合体を含有す
ることを特徴とするポジ型レジスト組成物。 【化1】 上記一般式(I)〜(II)中:R1〜R27は、各々独立
に、水素原子、直鎖状、分岐状あるいは環状アルキル
基、直鎖状、分岐状あるいは環状アルコキシ基、ヒドロ
キシル基、ハロゲン原子、又は−S−R28基を表す。R
28は、直鎖状、分岐状あるいは環状アルキル基又はアリ
ール基を表す。但し、R1〜R15、R16〜R27のうち、
少なくとも一つは水素原子ではない。また、R1
15、R16〜R27のうち、2つ以上が結合して、単結
合、炭素、酸素、イオウ、及び窒素から選択される1種
又は2種以上を含む環を形成していてもよい。X-は、
FSO3 -を表す。ここでRFは、炭素数2以上のフッ素
置換された直鎖状、分岐状あるいは環状アルキル基であ
る。 【化2】 式(Ia')中:R'1、R'2は、各々独立に、水素原
子、シアノ基、水酸基、−COOH、−COOR'5、−
CO−NH−R'6、−CO−NH−SO2−R'6、置換
されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいア
ルコキシ基あるいは置換されていてもよい環状炭化水素
基、又は下記−Y基を表す。ここで、R'5は、置換基を
有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよ
い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置換基を有してい
てもよい環状炭化水素基を表す。Xは、酸素原子、硫黄
原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−
を表す。Aは単結合又は2価の連結基を表す。−Y基: 【化3】 (−Y基中、R'21〜R'30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である) 式(Ib')中:Z2は、−O−又は−N(R'3)−を表
す。ここで、R'3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:R'11,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。Z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) at least one compound selected from the compounds represented by the following general formulas (I) and (II), which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation; Having at least one of the repeating structural units represented by the formula (Ia ′) and the general formula (Ib ′) and a repeating structural unit represented by the following general formula (II ′),
A positive resist composition comprising a polymer having a group that is decomposed by the action of an acid. Embedded image In the above general formulas (I) to (II), R 1 to R 27 each independently represent a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group, a hydroxyl group represents a halogen atom, or an -S-R 28 group. R
28 represents a linear, branched or cyclic alkyl or aryl group. However, among R 1 to R 15 and R 16 to R 27 ,
At least one is not a hydrogen atom. Also, R 1-
Two or more members out of R 15 , R 16 to R 27 may combine to form a ring containing one or more members selected from a single bond, carbon, oxygen, sulfur, and nitrogen. . X - is,
Represents R F SO 3 . Here, R F is a fluorine-substituted linear, branched or cyclic alkyl group having 2 or more carbon atoms. 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 ,
CO-NH-R '6, -CO-NH-SO 2 -R' 6, optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group or an optionally substituted cyclic hydrocarbon group, or The following -Y group is represented. Here, R ′ 5 represents an alkyl group which may have a substituent, a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, or the following —Y group. R ′ 6 represents an alkyl group which may have a substituent or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or -NHSO 2 NH-
Represents 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, b
Is 1 or 2.) In the 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 a 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 represents an atomic group containing two bonded carbon atoms (C-C) and forming an alicyclic structure which may have a substituent.
【請求項2】 上記一般式(II')で表される繰り返し
構造単位が、下記一般式(II'−A)又は一般式(II'−
B)で表される繰り返し構造単位であることを特徴とす
る請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。 【化4】 一般式(II'−A)、(II'−B)中:R'13〜R'16は、
各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−C
OOH、−COOR'5(R'5は上記と同義である)、酸
の作用により分解する基、−C(=O)−X−A−R'
17、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、R'l3〜R'16のうち少な
くとも2つが結合して環を形成していてもよい。ここ
で、X及びAは、各々上記と同義である。R'17は、−
COOH、−COOR'5、−CN、水酸基、置換基を有
していてもよいアルコキシ基、−CO−NH−R'6、−
CO−NH−SO2−R'6(R'5、R'6は、各々上記と
同義である)又は上記の−Y基を表す。nは0又は1で
ある。
2. The repeating structural unit represented by the general formula (II ′) is represented by the following general formula (II′-A) or (II′-A):
The positive resist composition according to claim 1, which is a repeating structural unit represented by B). Embedded image In the general formulas (II′-A) and (II′-B), R ′ 13 to R ′ 16 are
Each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, -C
OOH, -COOR '(the 5 R' 5 are as defined above), group decomposable by the action of an acid, -C (= O) -X- A-R '
17 or an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Also, they may form a ring of at least two members to one of the R 'l3 ~R' 16. Here, X and A have the same meanings as above. R '17 is-
COOH, -COOR '5, -CN, hydroxyl, optionally substituted alkoxy group, -CO-NH-R' 6 , -
CO-NH-SO 2 -R ' 6 (R' 5, R '6 are each as defined above) represents a or above -Y groups. n is 0 or 1.
【請求項3】 一般式(I)及び(II)におけるX-
FがCF3(CF2)y(ここで、yは1〜9の整数であ
る)で示されるフッ素置換直鎖状アルキル基であること
を特徴とする請求項1又は2に記載のポジ型レジスト組
成物。
Wherein X in the general formula (I) and (II) - the R F is CF 3 (CF 2) y (where, y is a is 1-9 integer) fluorine-substituted linear represented by The positive resist composition according to claim 1, wherein the positive resist composition is an alkyl group.
【請求項4】 yが1〜7の整数であることを特徴とす
る請求項3に記載のポジ型レジスト組成物。
4. The positive resist composition according to claim 3, wherein y is an integer of 1 to 7.
【請求項5】 yが1〜4の整数であることを特徴とす
る請求項4に記載のポジ型レジスト組成物。
5. The positive resist composition according to claim 4, wherein y is an integer of 1 to 4.
【請求項6】 上記(A)成分が下記構造の化合物であ
ることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のポ
ジ型レジスト組成物。 【化5】 -は、前記と同義である。
6. The positive resist composition according to claim 1, wherein the component (A) is a compound having the following structure. Embedded image X - has the same meaning as described above.
【請求項7】 含窒素塩基性化合物をさらに含有するこ
とを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のポジ型
レジスト組成物。
7. The positive resist composition according to claim 1, further comprising a nitrogen-containing basic compound.
【請求項8】 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1〜7のいずれか
に記載のポジ型レジスト組成物。
8. The positive resist composition according to claim 1, further comprising a fluorine-based and / or silicon-based surfactant.
【請求項9】 波長220nm以下の活性光線又は放射
線照射用であることを特徴とする請求項1〜8のいずれ
かに記載のポジ型レジスト組成物。
9. The positive resist composition according to claim 1, which is used for irradiation with actinic rays or radiation having a wavelength of 220 nm or less.
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