JP2002049154A - Positive type photoresist composition - Google Patents

Positive type photoresist composition

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JP2002049154A
JP2002049154A JP2000233146A JP2000233146A JP2002049154A JP 2002049154 A JP2002049154 A JP 2002049154A JP 2000233146 A JP2000233146 A JP 2000233146A JP 2000233146 A JP2000233146 A JP 2000233146A JP 2002049154 A JP2002049154 A JP 2002049154A
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carbon atoms
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Hajime Nakao
元 中尾
Kenichiro Sato
健一郎 佐藤
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive type photoresist composition having good resolution even in the case of a contact hole pattern and a trench pattern in the production of a semiconductor device. SOLUTION: The positive type photoresist composition contains a resin containing specified repeating structural units and having a dissolution rate in an alkali developing solution increased by the action of an acid, a compound which generates the acid when irradiated with active light or radiation and a specified dissolution inhibiting compound.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超LSIや高容量
マイクロチップの製造等の超マイクロリソグラフィプロ
セスやその他のフォトファブリケ−ションプロセスに使
用するポジ型レジスト組成物に関するものである。更に
詳しくは、エキシマレ−ザ−光を含む遠紫外線領域、特
に250nm以下の波長の光を使用して高精細化したパ
ターンを形成しうる遠紫外線露光用ポジ型フォトレジス
ト組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition used in an ultra microlithography process such as the production of an ultra LSI or a high-capacity micro chip, or other photofabrication processes. More specifically, the present invention relates to a positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure which can form a high-definition pattern by using light having a wavelength of not more than 250 nm, particularly a deep ultraviolet region including excimer laser light.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、集積回路はその集積度を益々高め
ており、超LSI等の半導体基板の製造においてはハー
フミクロン以下の線幅から成る超微細パターンの加工が
必要とされるようになってきた。その必要性を満たすた
めにフォトリソグラフィーに用いられる露光装置の使用
波長は益々短波化し、今では、遠紫外線の中でも短波長
のエキシマレーザー光(XeCl、KrF、ArF等)
を用いることが検討されるまでになってきている。この
波長領域におけるリソグラフィーのパターン形成に用い
られるものとして、化学増幅系レジストがある。
2. Description of the Related Art In recent years, the degree of integration of integrated circuits has been increasing more and more, and in the manufacture of semiconductor substrates such as ultra LSIs, it has become necessary to process ultrafine patterns having a line width of less than half a micron. Have been. In order to meet this need, the wavelength of an exposure apparatus used for photolithography is becoming shorter and shorter, and now excimer laser light (XeCl, KrF, ArF, etc.) having a short wavelength among far ultraviolet rays is used.
The use of is being considered. A chemically amplified resist is used for forming a pattern in lithography in this wavelength region.

【0003】一般に化学増幅系レジストは、通称2成分
系、2.5成分系、3成分系の3種類に大別することが
できる。2成分系は、光分解により酸を発生する化合物
(以後、光酸発生剤という)とバインダー樹脂とを組み
合わせている。該バインダー樹脂は、酸の作用により分
解して、樹脂のアルカリ現像液中での溶解性を増加させ
る基(酸分解性基ともいう)を分子内に有する樹脂であ
る。2.5成分系はこうした2成分系に更に酸分解性基
を有する低分子化合物を含有する。3成分系は光酸発生
剤とアルカリ可溶性樹脂と上記低分子化合物を含有する
ものである。
In general, chemically amplified resists can be broadly classified into three types: so-called two-component, 2.5-component and three-component resists. The two-component system combines a compound that generates an acid by photolysis (hereinafter referred to as a photoacid generator) and a binder resin. The binder resin is a resin having in its molecule a group (also referred to as an acid-decomposable group) that decomposes under the action of an acid to increase the solubility of the resin in an alkaline developer. The 2.5-component system further contains a low-molecular compound having an acid-decomposable group in such a two-component system. The three-component system contains a photoacid generator, an alkali-soluble resin, and the above low molecular compound.

【0004】上記化学増幅系レジストは紫外線や遠紫外
線照射用のフォトレジストに適しているが、その中でさ
らに使用上の要求特性に対応する必要がある。ArF光
源用のフォトレジスト組成物としては、部分的にヒドロ
キシ化したスチレン系樹脂よりもさらに吸収の少ない
(メタ)アクリル系樹脂を光によつて酸を発生する化合
物と組み合わせたフォトレジスト組成物が提案されてい
る。例えば特開平7−199467号、同7−2523
24号等がある。中でも特開平6−289615号では
アクリル酸のカルボキシル基の酸素に3級炭素有機基が
エステル結合した樹脂が開示されている。
The above-mentioned chemically amplified resist is suitable for a photoresist for irradiating ultraviolet rays or far ultraviolet rays, but among them, it is necessary to further meet the required characteristics in use. As a photoresist composition for an ArF light source, a photoresist composition obtained by combining a (meth) acrylic resin having a lower absorption than a partially hydroxylated styrene resin with a compound capable of generating an acid by light is used. Proposed. For example, JP-A-7-199467 and JP-A-7-2523
No. 24 etc. Among them, JP-A-6-289615 discloses a resin in which a tertiary carbon organic group is ester-bonded to oxygen of a carboxyl group of acrylic acid.

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

【0006】更にまた、ドライエッチング耐性付与の目
的で脂環式炭化水素部位が導入された樹脂が提案されて
いる。特開平9−73173号、特開平9−90637
号、特開平10−161313号公報には、脂環式基を
含む構造で保護されたアルカリ可溶性基と、そのアルカ
リ可溶性基が酸により脱離して、アルカリ可溶性となら
しめる構造単位を含む酸感応性化合物を用いたレジスト
材料が記載されている。
Further, there has been proposed a resin into which an alicyclic hydrocarbon site is introduced for the purpose of imparting dry etching resistance. JP-A-9-73173, JP-A-9-90637
JP-A-10-161313 discloses an acid-sensitive group containing a structural unit containing an alkali-soluble group protected by a structure containing an alicyclic group, and the alkali-soluble group being eliminated by an acid to make the group alkali-soluble. A resist material using a hydrophilic compound is described.

【0007】また、特開平9−90637号、同10−
207069号、同10−274852号公報には、特
定ラクトン構造を有する酸分解性樹脂を含むレジスト組
成物が記載されている。
[0007] Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-90637 and 10-
JP-A-2070769 and JP-A-10-274852 describe resist compositions containing an acid-decomposable resin having a specific lactone structure.

【0008】0.18μm及び0.13μm以下のデザ
インルールを用いたデバイスを製造するリソグラフィプ
ロセスは露光放射として波長193nmの光を使用する
ことが多いため、エチレン系不飽和性をあまり含まない
レジストポリマーが所望される。特開平10−1073
9号及び特開平10−307401号では、波長193
nmに対する透明性は改善されているものの、必ずしも
高感度とは言えず0.13μm以降のリソグラフィーを
考えた場合には解像力が不足するなどのレジスト性能が
不足している。特開平10−130340号公報には、
ノルボルネン構造を主鎖に有する特定の繰り返し構造単
位を有するターポリマーを含有する化学増幅型のレジス
トが開示されている。
Since lithography processes for manufacturing devices using design rules of 0.18 μm and 0.13 μm or less often use light having a wavelength of 193 nm as exposure radiation, resist polymers which do not contain much ethylenic unsaturation are used. Is desired. JP-A-10-1073
No. 9 and JP-A-10-307401, the wavelength 193
Although the transparency to nm has been improved, the sensitivity is not always high, and when lithography of 0.13 μm or less is considered, resist performance such as insufficient resolution is insufficient. JP-A-10-130340 discloses that
A chemically amplified resist containing a terpolymer having a specific repeating structural unit having a norbornene structure in the main chain is disclosed.

【0009】しかしながら、このような化学増幅型のレ
ジストは、微小なコンタクトホールパターンやトレンチ
パターンの解像性について満足できるものではなかっ
た。コンタクトホールとは、半導体デバイスの電極用金
属を半導体表面まで通す穴であり、近年、半導体デバイ
スの製造において、微細な線幅の形成に加え、コンタク
トホールの形式に関しても微小化が進んでおり、微小な
コンタクトホールパターンを解像できるポジ型フォトレ
ジスト組成物が求められてきている。ところが、微小な
コンタクトホールを解像するために、どのようなレジス
ト素材を設計すればよいかこれまで全く知られていなか
った。また、微細な線幅を得るのに適したレジストが必
ずしも微小なコンタクトホールパターンの解像には適さ
ないことがわかってきている。トレンチとは、コンタク
トホールが連なった溝状のパターンをいい、トレンチに
ついても、コンタクトホール同様に微小化が進み、微小
なトレンチパターンを解像できるポジ型フォトレジスト
組成物が望まれてきている。
However, such a chemically amplified resist has not been satisfactory with respect to the resolution of minute contact hole patterns and trench patterns. A contact hole is a hole through which metal for an electrode of a semiconductor device passes to the surface of the semiconductor.In recent years, in the manufacture of semiconductor devices, in addition to forming fine line widths, the size of the contact hole has been miniaturized. There is a need for a positive photoresist composition that can resolve minute contact hole patterns. However, it has not been known at all what resist material should be designed to resolve a minute contact hole. Also, it has been found that a resist suitable for obtaining a fine line width is not necessarily suitable for resolving a fine contact hole pattern. A trench refers to a groove-shaped pattern formed by a series of contact holes. The size of the trench has been reduced as in the case of the contact hole, and a positive photoresist composition capable of resolving a minute trench pattern has been desired.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、半導体デバイスの製造において、コンタクトホール
パターンやトレンチパターンについても良好な解像性を
有するポジ型フォトレジスト組成物を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a positive photoresist composition having good resolution for a contact hole pattern and a trench pattern in the manufacture of a semiconductor device. .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、ポジ型化
学増幅系レジスト組成物の構成材料を鋭意検討した結
果、特定の構造の繰り返し構造単位を有する酸分解性樹
脂と特定の化合物とを組み合わせて使用することによ
り、本発明の目的が達成されることを見出した。即ち、
上記目的は下記構成によって達成される。
Means for Solving the Problems The present inventors diligently studied constituent materials of a positive-type chemically amplified resist composition, and found that an acid-decomposable resin having a repeating structural unit having a specific structure and a specific compound were used. It has been found that the object of the present invention is achieved by using in combination. That is,
The above object is achieved by the following constitutions.

【0012】(1)(A)下記一般式(I)で示される
繰り返し構造単位および下記一般式(II)で示される繰
り返し構造単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像
液に対する溶解速度が増加する樹脂、(B)活性光線又
は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、
(C)下記一般式(CI)又は(CII)で表される化
合物を含有することを特徴とするポジ型フォトレジスト
組成物。
(1) (A) It contains a repeating structural unit represented by the following general formula (I) and a repeating structural unit represented by the following general formula (II), and the action of an acid increases the dissolution rate in an alkali developing solution. Resin, (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and
(C) A positive photoresist composition comprising a compound represented by the following general formula (CI) or (CII).

【0013】[0013]

【化8】 Embedded image

【0014】[0014]

【化9】 Embedded image

【0015】[0015]

【化10】 Embedded image

【0016】一般式(I)中、R11〜R14は、各々独立
に、水素原子又は置換基を有しても良いアルキル基を表
す。aは0または1である。一般式(II)中、R1は、
水素原子又はメチル基を表す。Aは、単結合、アルキレ
ン基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル
基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択され
る単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。W
は、−C(Ra)(Rb)(Rc)で表される基あるい
は−CH(Rd)−O−Reで表される基を表す。ここ
で、Ra、Rb、Rcは、各々独立に、置換基としてハ
ロゲン原子、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、
アシル基あるいはアシロキシ基を有していてもよい、炭
素数1個〜20個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基又
は炭素数3〜20個のシクロアルキル基を表す。ただ
し、RaとRbは、互いに結合して脂環式単環を形成し
てもよい。Rdとしては、水素原子又はアルキル基を表
す。Reとしては、置換基としてハロゲン原子、アルコ
キシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基あるいはア
シロキシ基を有していてもよい、炭素数1個〜20個の
直鎖状あるいは分岐状アルキル基又は炭素数3〜20個
のシクロアルキル基を表す。
In the general formula (I), R 11 to R 14 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. a is 0 or 1; In the general formula (II), R 1 is
Represents a hydrogen atom or a methyl group. A represents a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a combination of two or more groups selected from the group consisting of an ester group. W
Represents a group represented by -C (Ra) (Rb) (Rc) or a group represented by -CH (Rd) -O-Re. Here, Ra, Rb, and Rc each independently represent a halogen atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group,
A linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, which may have an acyl group or an acyloxy group. However, Ra and Rb may combine with each other to form an alicyclic monocyclic ring. Rd represents a hydrogen atom or an alkyl group. As Re, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a halogen atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent, or 3 carbon atoms Represents up to 20 cycloalkyl groups.

【0017】一般式(CI)中、Xは、酸素原子、硫黄
原子、−N(R53)−、又は単結合を表す。R51、R52
及びR53は、各々独立に水素原子又はアルキル基を表
し、R’は、−C(=O)−O−R’で酸分解性基を構
成する基を表す。Rは有橋式炭化水素、飽和環式炭化水
素またはナフタレン環を含むn1 価の残基を表す。n1
は1〜4の整数を示し、q1は0〜10の整数を示す。
一般式(CII)中、R60は、アルキル基又はハロゲン
原子を表し、R61は、−O−R61で酸分解性基を構成す
る基を表す。m1は0〜4の整数を示す。p1は1〜4
の整数を示す。
In the general formula (CI), X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -N ( R53 )-, or a single bond. R 51 , R 52
And R 53 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, and R ′ represents a group constituting an acid-decomposable group by —C (= O) —O—R ′. R represents a bridged hydrocarbon, a saturated cyclic hydrocarbon or an n1 valent residue containing a naphthalene ring. n1
Represents an integer of 1 to 4, and q1 represents an integer of 0 to 10.
In Formula (CII), R 60 represents an alkyl group or a halogen atom, and R 61 represents a group constituting an acid-decomposable group by —O—R 61 . m1 represents an integer of 0 to 4. p1 is 1 to 4
Indicates an integer.

【0018】(2)(A)上記一般式(I)で示される
繰り返し構造単位および上記一般式(II)で示される繰
り返し構造単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像
液に対する溶解速度が増加する樹脂、(B)活性光線又
は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、
(C)下記一般式(CIII)で示される多環式構造上に酸
不安定性基により保護されているカルボン酸基を含む置
換基を少なくともひとつ有する構造を、少なくとも二つ
有する化合物を含有することを特徴とするポジ型フォト
レジスト組成物。
(2) (A) It contains a repeating structural unit represented by the above general formula (I) and a repeating structural unit represented by the above general formula (II), and the action of an acid increases the dissolution rate in an alkali developing solution. Resin, (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and
(C) A compound having at least two structures having at least one substituent having a carboxylic acid group protected by an acid labile group on a polycyclic structure represented by the following general formula (CIII) A positive photoresist composition comprising:

【0019】[0019]

【化11】 Embedded image

【0020】(3) 上記(A)樹脂が更に下記一般式
(III)で示される繰り返し構造単位を含有することを
特徴とする上記(1)又は(2)に記載のポジ型フォト
レジスト組成物。
(3) The positive photoresist composition as described in (1) or (2) above, wherein the resin (A) further contains a repeating structural unit represented by the following general formula (III): .

【0021】[0021]

【化12】 Embedded image

【0022】式(III)中:Z2は、−O−又は−N(R
3)−を表す。ここでR3は、水素原子、水酸基又は−O
SO2−R4を表す。R4は、アルキル基、ハロアルキル
基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。(4) 更
に(D)有機塩基性化合物、及び、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上記
(1)〜(3)のいずれかに記載のポジ型フォトレジス
ト組成物。
In the formula (III): Z 2 represents —O— or —N (R
3 ) represents-. Here, R 3 is a hydrogen atom, a hydroxyl group or —O
It represents an SO 2 -R 4. R 4 represents an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. (4) The positive photoresist as described in any of (1) to (3) above, further comprising (D) an organic basic compound and a fluorine-based and / or silicon-based surfactant. Composition.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明に使用する成分につ
いて詳細に説明する。 〔1〕(A)酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶
解速度が増加する樹脂(以下、「酸分解性樹脂」ともい
う)。 酸分解性樹脂の繰り返し構造単位を示す一般式(I)に
おいて、R11〜R14は、水素原子又は置換基を有しても
良いアルキル基を表す。R11〜R14のアルキル基として
は、炭素数1〜12のものが好ましく、より好ましくは
炭素数1〜10のものであり、具体的にメチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イ
ソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチ
ル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル
基、デシル基を好ましく挙げることができる。このアル
キル基の置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ
基、アルコキシアルコキシ基等が挙げられ、好ましく
は、炭素数4以下である。一般式(I)中、aは0また
は1である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, components used in the present invention will be described in detail. [1] (A) A resin whose dissolution rate in an alkali developer is increased by the action of an acid (hereinafter also referred to as “acid-decomposable resin”). In the general formula (I) showing the repeating structural unit of the acid-decomposable resin, R 11 to R 14 represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. The alkyl group of R 11 to R 14 is preferably a group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably a group having 1 to 10 carbon atoms, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, Preferred examples include -butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group and decyl group. Examples of the substituent of the alkyl group include a hydroxy group, an alkoxy group and an alkoxyalkoxy group, and preferably have 4 or less carbon atoms. In the general formula (I), a is 0 or 1.

【0024】酸分解性樹脂の繰り返し構造単位を示す一
般式(II)中、R1は、水素原子又はメチル基を表す。
一般式(II)において、Aの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(Rf)(Rg)〕r− 上記式中、Rf、Rg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の整数である。一般式(II)に
おいて、Aのシクロアルキレン基としては、炭素数3か
ら10個のものが挙げられ、シクロペンチレン基、シク
ロヘキシレン基、シクロオクチレン基等を挙げることが
できる。
In the general formula (II) representing a repeating structural unit of the acid-decomposable resin, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
In the general formula (II), examples of the alkylene group represented by A include groups represented by the following formula. -[C (Rf) (Rg)] r- In the above formula, Rf and Rg represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group, and they 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. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r is an integer of 1 to 10. In the general formula (II), examples of the cycloalkylene group represented by A include those having 3 to 10 carbon atoms, such as a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, and a cyclooctylene group.

【0025】一般式(II)におけるWは、エステル構造
(−COO−)と一緒になって酸の作用により分解する
基を構成する基であり、−C(Ra)(Rb)(Rc)
で表される基あるいは−CH(Rd)−O−Reで表さ
れる基を表す。ここで、Ra、Rb、Rcは、各々、置
換基としてハロゲン原子、アルコキシ基、アルコキシカ
ルボニル基、アシル基あるいはアシロキシ基を有してい
てもよい、炭素数1個〜20個の直鎖状あるいは分岐状
アルキル基又は炭素数3〜20個のシクロアルキル基を
表す。ただし、RaとRbは、互いに結合して脂環式単
環を形成してもよい。Rdとしては、水素原子又はアル
キル基を表す。Reとしては、置換基としてハロゲン原
子、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基
あるいはアシロキシ基を有していてもよい、炭素数1個
〜20個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基又は炭素数
3〜20個のシクロアルキル基を表す。
W in the general formula (II) is a group constituting a group which is decomposed by the action of an acid together with the ester structure (-COO-), and is represented by -C (Ra) (Rb) (Rc)
Or a group represented by -CH (Rd) -O-Re. Here, Ra, Rb, and Rc each may have a halogen atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, or an acyloxy group as a substituent, and may have a straight-chain or 1 to 20 carbon atoms. Represents a branched alkyl group or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms. However, Ra and Rb may combine with each other to form an alicyclic monocyclic ring. Rd represents a hydrogen atom or an alkyl group. As Re, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a halogen atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent, or 3 carbon atoms Represents up to 20 cycloalkyl groups.

【0026】Ra、Rb、Rc、Reの炭素数1個〜2
0個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基としては、炭素
数1〜12のものが好ましく、より好ましくは炭素数1
〜10のものであり、具体的にメチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル
基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル
基を好ましく挙げることができる。Ra、Rb、Rc、
Reの炭素数3〜20個の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。Rdのアルキル基として
は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、具体的には
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n
−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブ
チル基等を挙げることができる。RaとRbとが互いに
結合して形成する脂環式単環としては、シクロペンタ
ン、シクロヘキサン、シクロオクタン等を挙げることが
できる。
Ra, Rb, Rc, Re have 1 to 2 carbon atoms
The zero linear or branched alkyl group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably has 1 carbon atom.
And specifically, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl And a nonyl group and a decyl group. Ra, Rb, Rc,
As a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms of Re,
Examples thereof include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. As the alkyl group for Rd, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferred, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group,
-Butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group and the like. Examples of the alicyclic monocycle formed by combining Ra and Rb with each other include cyclopentane, cyclohexane, cyclooctane, and the like.

【0027】Ra、Rb、Rc、Reの炭素数1個〜2
0個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基あるいは炭素数
3〜20個のシクロアルキル基の更なる置換基におい
て:アルコキシ基、アルコキシカルボニル基におけるア
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。ア
シル基としてはホルミル基、べンゾイル基等が挙げられ
る。アシロキシ基としては、プロピルカルボニルオキシ
基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。一般式(I
I)のWとして好ましくは、t−ブチル基、t−アミル
基、2−シクロヘキシル−2−プロピル基、1−メチル
シクロヘキシル基等の3級アルキル基、エトキシメチル
基、エトキシエトキシメチル基等のアルコキシメチル
基、1−エトキシエチル基、1−イソプロポキシエチル
基等の1−アルコキシエチル基を挙げることができる。
Ra, Rb, Rc, Re have 1 to 2 carbon atoms
In a further substituent of 0 linear or branched alkyl groups or cycloalkyl groups having 3 to 20 carbon atoms: an alkoxy group, an alkoxy group in an alkoxycarbonyl group includes a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, Examples thereof include those having 1 to 4 carbon atoms such as a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. Examples of the acyl group include a formyl group and a benzoyl group. Examples of the acyloxy group include a propylcarbonyloxy group and a benzoyloxy group. The general formula (I
As W in I), a tertiary alkyl group such as a t-butyl group, a t-amyl group, a 2-cyclohexyl-2-propyl group and a 1-methylcyclohexyl group, an alkoxy group such as an ethoxymethyl group and an ethoxyethoxymethyl group are preferable. Examples thereof include 1-alkoxyethyl groups such as a methyl group, a 1-ethoxyethyl group, and a 1-isopropoxyethyl group.

【0028】以下、一般式(I)で示される繰り返し構
造単位に相当するモノマーの具体例を示すが、これらに
限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the monomer corresponding to the repeating structural unit represented by the general formula (I) will be shown, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0029】[0029]

【化13】 Embedded image

【0030】以下、一般式(II)で示される繰り返し構
造単位に相当するモノマーの具体例を示すが、これらに
限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the monomer corresponding to the repeating structural unit represented by the general formula (II) will be shown, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0031】[0031]

【化14】 Embedded image

【0032】本発明の(b)酸分解性樹脂は、更に一般
式(III)で示される繰り返し単位を含有することがで
きる。
The acid-decomposable resin (b) of the present invention can further contain a repeating unit represented by the general formula (III).

【0033】一般式(III)において、Z2は、−O−又
は−N(R3)−を表す。ここでR3は、水素原子、水酸
基又は−O−SO2−R4を表す。R4は、アルキル基、
ハロアルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表
す。
In the general formula (III), Z 2 represents —O— or —N (R 3 ) —. Here, R 3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or —O—SO 2 —R 4 . R 4 is an alkyl group,
Represents a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue.

【0034】上記R4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 4 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. , More preferably a methyl group,
Ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and t-butyl group.

【0035】上記R4 におけるハロアルキル基としては
トリフルオロメチル基、ナノフルオロブチル基、ペンタ
デカフルオロオクチル基、トリクロロメチル基等を挙げ
ることができる。上記R4におけるシクロアルキル基と
しては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロ
オクチル基等を挙げることができる。
Examples of the haloalkyl group for R 4 include a trifluoromethyl group, a nanofluorobutyl group, a pentadecafluorooctyl group, and a trichloromethyl group. Examples of the cycloalkyl group for R 4 include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.

【0036】以下、一般式(III)で示される繰り返し
構造単位に相当するモノマーの具体例を示すが、これら
に限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the monomer corresponding to the repeating structural unit represented by the general formula (III) will be shown, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0037】[0037]

【化15】 Embedded image

【0038】[0038]

【化16】 Embedded image

【0039】(A)成分である酸分解性樹脂は、上記の
繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性や標準
現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さら
にレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱
性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を
含有することができる。
The acid-decomposable resin as the component (A) is, in addition to the above-mentioned repeating structural units, dry etching resistance, suitability for a standard developer, substrate adhesion, resist profile, and general necessary properties of a resist. Various repeating structural units can be contained for the purpose of adjusting resolution, heat resistance, sensitivity and the like.

【0040】このような繰り返し構造単位としては、下
記の単量体に相当する繰り返し構造単位を挙げることが
できるが、これらに限定されるものではない。これによ
り、酸分解性樹脂に要求される性能、特に、(1)塗布
溶剤に対する溶解性、(2)製膜性(ガラス転移点)、
(3)アルカリ現像性、(4)膜べり(親疎水性、アル
カリ可溶性基選択)、(5)未露光部の基板への密着
性、(6)ドライエッチング耐性、等の微調整が可能と
なる。
Examples of such a repeating structural unit include, but are not limited to, repeating structural units corresponding to the following monomers. Thereby, the performance required for the acid-decomposable resin, in particular, (1) solubility in a coating solvent, (2) film-forming property (glass transition point),
Fine adjustment of (3) alkali developability, (4) film loss (hydrophobicity, selection of alkali-soluble group), (5) adhesion of unexposed portion to substrate, (6) dry etching resistance, etc. becomes possible. .

【0041】このような単量体として、例えばアクリル
酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミ
ド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエー
テル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不
飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。
As such a monomer, for example, an addition-polymerizable unsaturated bond selected from acrylates, methacrylates, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters and the like can be used. And the like.

【0042】具体的には、以下の単量体を挙げることが
できる。 アクリル酸エステル類(好ましくはアルキル基の炭素数
が1〜10のアルキルアクリレート):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等。
Specific examples include the following monomers. Acrylic esters (preferably alkyl acrylate having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms): methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, acrylic Acid-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 and the like.

【0043】メタクリル酸エステル類(好ましくはアル
キル基の炭素数が1〜10のアルキルメタアクリレー
ト):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等。
Methacrylic esters (preferably alkyl methacrylate having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms): 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, penta Erythritol monomethacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate and the like.

【0044】アクリルアミド類: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等があ
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、
シクロヘキシル基等がある)、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等。
Acrylamides: acrylamide, N-
Alkyl acrylamide (the alkyl group has 1 carbon atom
And 10 such as methyl, ethyl, propyl, butyl, t-butyl, heptyl, octyl, cyclohexyl, and hydroxyethyl. ), N, N-dialkylacrylamide (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, butyl group, isobutyl group, ethylhexyl group,
A cyclohexyl group, etc.), N-hydroxyethyl-
N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.

【0045】メタクリルアミド類: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
クロヘキシル基等がある)、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、ブチル基等がある)、N−ヒドロキシエチル−N−
メチルメタクリルアミド等。
Methacrylamides: methacrylamide,
N-alkyl methacrylamide (an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group,
Butyl group, ethylhexyl group, hydroxyethyl group, cyclohexyl group, etc.), N, N-dialkylmethacrylamide (alkyl group includes ethyl group, propyl group, butyl group, etc.), N-hydroxyethyl-N-
Methyl methacrylamide and the like.

【0046】アリル化合物: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
等)、アリルオキシエタノール等。
Allyl compounds: allyl esters (eg, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, etc.), allyloxyethanol etc.

【0047】ビニルエーテル類: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
ルビニルエーテル等。
Vinyl ethers: alkyl vinyl ethers (for example, 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-ethylbutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether,
Dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether and the like.

【0048】ビニルエステル類: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等。
Vinyl esters: 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.

【0049】イタコン酸ジアルキル類: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等。フ
マール酸のジアルキルエステル類又はモノアルキルエス
テル類;ジブチルフマレート等。
Dialkyl itaconates: dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate and the like. Dialkyl esters or monoalkyl esters of fumaric acid; dibutyl fumarate;

【0050】その他クロトン酸、イタコン酸、アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル等。
Others crotonic acid, itaconic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilenitrile and the like.

【0051】その他にも、上記種々の繰り返し構造単位
に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽
和化合物であれば、共重合されていてもよい。
In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the monomers corresponding to the above-mentioned various repeating structural units may be copolymerized.

【0052】酸分解性樹脂において、各繰り返し構造単
位の含有モル比はレジストのドライエッチング耐性や標
準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さ
らにはレジストの一般的な必要性能である解像力、耐熱
性、感度等を調節するために適宜設定される。
In the acid-decomposable resin, the molar ratio of each repeating structural unit depends on the dry etching resistance of the resist, the suitability for a standard developing solution, the substrate adhesion, the resist profile, and the resolving power, heat resistance, which is a general required performance of the resist. It is set as appropriate to adjust properties, sensitivity, and the like.

【0053】酸分解性樹脂中の一般式(I)で示される
繰り返し構造単位の含有量は、全繰り返し構造単位中、
25〜70モル%が好ましく、より好ましくは28〜6
5モル%、更に好ましくは30〜60モル%である。ま
た、酸分解性樹脂中、一般式(II)で示される繰り返し
構造単位の含有量は、全繰り返し構造単位中、2〜50
モル%が好ましく、より好ましくは4〜45モル%、更
に好ましくは6〜40モル%である。酸分解性樹脂中、
一般式(III)で示される繰り返し構造単位の含有量
は、全繰り返し構造単位中20〜80モル%が好まし
く、より好ましくは25〜70モル%、更に好ましくは
30〜60モル%である。
The content of the repeating structural unit represented by the general formula (I) in the acid-decomposable resin is determined as follows:
It is preferably from 25 to 70 mol%, more preferably from 28 to 6 mol%.
It is 5 mol%, more preferably 30 to 60 mol%. In the acid-decomposable resin, the content of the repeating structural unit represented by the general formula (II) is 2 to 50 in all the repeating structural units.
Mol% is preferred, more preferably 4 to 45 mol%, and still more preferably 6 to 40 mol%. In acid-decomposable resin,
The content of the repeating structural unit represented by the general formula (III) is preferably from 20 to 80 mol%, more preferably from 25 to 70 mol%, even more preferably from 30 to 60 mol%, in all the repeating structural units.

【0054】また、一般式(I)、(II)または(III)で示
される繰り返し構造単位以外の他の共重合成分に基づく
繰り返し構造単位の樹脂中の含有量も、所望のレジスト
の性能に応じて適宜設定することができるが、一般的
に、一般式(I)及び(II)で示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。
The content of a repeating structural unit based on a copolymer component other than the repeating structural unit represented by the general formula (I), (II) or (III) in the resin may also affect the desired resist performance. In general, it is preferably 99 mol% or less, more preferably 90 mol%, based on the total number of moles of the repeating structural units represented by formulas (I) and (II). %, More preferably 80% by mole or less.

【0055】上記のような酸分解性樹脂の分子量は、重
量平均(Mw:GPC法によるポリスチレン換算値)
で、好ましくは1,000〜1,000,000、より
好ましくは1,500〜500,000、更に好ましく
は2,000〜200,000、より更に好ましくは
2,500〜100,000の範囲であり、大きい程、
耐熱性等が向上する一方で、現像性等が低下し、これら
のバランスにより好ましい範囲に調整される。本発明に
用いる酸分解性樹脂は、常法に従って(例えばラジカル
重合)合成することができる。
The molecular weight of the acid-decomposable resin as described above is weight average (Mw: value in terms of polystyrene by GPC method).
In the range of preferably from 1,000 to 1,000,000, more preferably from 1,500 to 500,000, further preferably from 2,000 to 200,000, and still more preferably from 2,500 to 100,000. Yes, the bigger,
While the heat resistance and the like are improved, the developability and the like are lowered, and the balance is adjusted to a preferable range by these balances. The acid-decomposable resin used in the present invention can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization).

【0056】本発明のポジ型フォトレジスト組成物にお
いて、酸分解性樹脂のレジスト組成物全体中の配合量
は、全固形分中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 of the present invention, the amount of the acid-decomposable resin in the entire resist composition is preferably 40 to 99.99% by weight, more preferably 50 to 99.99% by weight, based on the total solid content. 97% by weight.

【0057】以下に、(A)成分である酸分解性樹脂の
繰り返し構造単位の組み合わせの好ましい具体例を示
す。
Preferred specific examples of combinations of repeating structural units of the acid-decomposable resin (A) are shown below.

【0058】[0058]

【化17】 Embedded image

【0059】[0059]

【化18】 Embedded image

【0060】[0060]

【化19】 Embedded image

【0061】〔2〕(B)活性光線又は放射線の照射に
より酸を発生する化合物(光酸発生剤) 本発明で用いられる光酸発生剤は、活性光線又は放射線
の照射により酸を発生する化合物である。本発明で使用
される光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始
剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光
変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている
公知の光(400〜200nmの紫外線、遠紫外線、特
に好ましくは、g線、h線、i線、KrFエキシマレー
ザー光)、ArFエキシマレーザー光、電子線、X線、
分子線又はイオンビームにより酸を発生する化合物及び
それらの混合物を適宜に選択して使用することができ
る。
[2] (B) Compound that Generates Acid upon Irradiation with Actinic Ray or Radiation (Photoacid Generator) The photoacid generator used in the present invention is a compound that generates an acid upon irradiation with actinic ray or radiation. It is. As the photoacid generator used in the present invention, a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, or a microresist is used. Publicly known light (ultraviolet light of 400 to 200 nm, far ultraviolet light, particularly preferably g-ray, h-ray, i-ray, KrF excimer laser light), ArF excimer laser light, electron beam, X-ray,
A compound that generates an acid by a molecular beam or an ion beam and a mixture thereof can be appropriately selected and used.

【0062】また、その他の本発明に用いられる光酸発
生剤としては、たとえばジアゾニウム塩、アンモニウム
塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム
塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等のオニウム塩、
有機ハロゲン化合物、有機金属/有機ハロゲン化物、o
−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、イミノ
スルフォネ−ト等に代表される光分解してスルホン酸を
発生する化合物、ジスルホン化合物、ジアゾケトスルホ
ン、ジアゾジスルホン化合物等を挙げることができる。
また、これらの光により酸を発生する基、あるいは化合
物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物を用いる
ことができる。
Examples of other photoacid generators used in the present invention include onium salts such as diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts and arsonium salts.
Organic halogen compound, organic metal / organic halide, o
A photoacid generator having a nitrobenzyl-type protecting group; a compound represented by photolysis such as iminosulfonate that generates sulfonic acid; a disulfone compound; a diazoketosulfone; and a diazodisulfone compound.
Further, a group in which an acid is generated by such light or a compound in which a compound is introduced into a main chain or a side chain of a polymer can be used.

【0063】さらにV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(198
0)、A.Abad etal,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、
D.H.R.Barton etal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、米国
特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光
により酸を発生する化合物も使用することができる。
Further, VNRPillai, Synthesis, (1), 1 (198
0), A. Abad etal, Tetrahedron Lett., (47) 4555 (1971),
Compounds that generate an acid by light described in DHR Barton et al., J. Chem. Soc., (C), 329 (1970), U.S. Pat. No. 3,779,778, and EP 126,712 can also be used.

【0064】上記電子線の照射により分解して酸を発生
する化合物の中で、特に有効に用いられるものについて
以下に説明する。 (1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG
1)で表されるオキサゾール誘導体又は一般式(PAG
2)で表されるS−トリアジン誘導体。
Among the compounds which decompose upon irradiation with an electron beam to generate an acid, those which are particularly effectively used will be described below. (1) The following general formula (PAG) substituted with a trihalomethyl group
The oxazole derivative represented by 1) or the general formula (PAG)
An S-triazine derivative represented by 2).

【0065】[0065]

【化20】 Embedded image

【0066】式中、R201は置換もしくは未置換のアリ
ール基、アルケニル基、R202は置換もしくは未置換の
アリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)3
をしめす。Yは塩素原子又は臭素原子を示す。具体的に
は以下の化合物を挙げることができるがこれらに限定さ
れるものではない。
In the formula, R 201 is a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group, and R 202 is a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group, —C (Y) 3
Show Y represents a chlorine atom or a bromine atom. Specific examples include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.

【0067】[0067]

【化21】 Embedded image

【0068】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、又は一般式(PAG4)で表される
スルホニウム塩。
(2) An iodonium salt represented by the following formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the following formula (PAG4).

【0069】[0069]

【化22】 Embedded image

【0070】ここで式Ar1、Ar2は、各々独立に、置
換もしくは未置換のアリール基を示す。R203、R204
205は、各々独立に、置換もしくは未置換のアルキル
基、アリール基を示す。
Here, the formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 203 , R 204 ,
R 205 each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group.

【0071】Z-は、対アニオンを示し、例えばB
4 -、AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、Cl
4 -、CF3SO3 -等のパーフルオロアルカンスルホン
酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオ
ン、ナフタレン−1−スルホン酸アニオン等の縮合多核
芳香族スルホン酸アニオン、アントラキノンスルホン酸
アニオン、スルホン酸基含有染料等を挙げることがで
きるがこれらに限定されるものではない。
Z - represents a counter anion, for example, B
F 4 , AsF 6 , PF 6 , SbF 6 , SiF 6 2− , Cl
Condensed polynuclear aromatic sulfonic acid anions such as perfluoroalkanesulfonic acid anions such as O 4 and CF 3 SO 3 , pentafluorobenzenesulfonic acid anion, naphthalene-1-sulfonic acid anion, anthraquinonesulfonic acid anion and sulfonic acid group Dyes and the like may be included, but are not limited thereto.

【0072】またR203、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。
Further, two of R 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded via a single bond or a substituent.

【0073】具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0074】[0074]

【化23】 Embedded image

【0075】[0075]

【化24】 Embedded image

【0076】[0076]

【化25】 Embedded image

【0077】[0077]

【化26】 Embedded image

【0078】[0078]

【化27】 Embedded image

【0079】[0079]

【化28】 Embedded image

【0080】[0080]

【化29】 Embedded image

【0081】[0081]

【化30】 Embedded image

【0082】[0082]

【化31】 Embedded image

【0083】上記において、Phはフェニル基を表す。
一般式(PAG3)、(PAG4)で示される上記オニ
ウム塩は公知であり、例えば、米国特許第2,807,648 号
及び同4,247,473号、特開昭53-101,331号等に記載の方
法により合成することができる。
In the above, Ph represents a phenyl group.
The onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known and can be synthesized, for example, by the methods described in U.S. Pat. Nos. 2,807,648 and 4,247,473 and JP-A-53-101,331. .

【0084】(3)下記一般式(PAG5)で表される
ジスルホン誘導体又は一般式(PAG6)で表されるイ
ミノスルホネート誘導体。
(3) Disulfone derivatives represented by the following formula (PAG5) or iminosulfonate derivatives represented by the following formula (PAG6).

【0085】[0085]

【化32】 Embedded image

【0086】式中、Ar3、Ar4は、各々独立に、置換
もしくは未置換のアリール基を示す。R206は置換もし
くは未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換
もしくは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリ
ーレン基を示す。具体例としては以下に示す化合物が挙
げられるが、これらに限定されるものではない。
In the formula, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. 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. Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0087】[0087]

【化33】 Embedded image

【0088】[0088]

【化34】 Embedded image

【0089】[0089]

【化35】 Embedded image

【0090】[0090]

【化36】 Embedded image

【0091】[0091]

【化37】 Embedded image

【0092】(4)下記一般式(PAG7)で表される
ジアゾジスルホン誘導体。
(4) A diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG7).

【0093】[0093]

【化38】 Embedded image

【0094】ここでRは、直鎖、分岐又は環状アルキル
基、あるいは置換していてもよいアリール基を表す。具
体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。
Here, R represents a linear, branched or cyclic alkyl group or an optionally substituted aryl group. Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0095】[0095]

【化39】 Embedded image

【0096】[0096]

【化40】 Embedded image

【0097】これらの光酸発生剤の添加量は、組成物中
の固形分を基準として、通常0.01〜30重量%の範
囲で用いられ、好ましくは0.3〜20重量%、更に好
ましくは0.5〜10重量%の範囲で使用される。光酸
発生剤の添加量が、0.01重量%より少ないと感度が
低くなる傾向になり、また添加量が30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 these photoacid generators to be added is generally in the range of 0.01 to 30% by weight, preferably 0.3 to 20% by weight, more preferably 0.3 to 20% by weight, based on the solids in the composition. Is used in the range of 0.5 to 10% by weight. If the amount of the photoacid generator is less than 0.01% by weight, the sensitivity tends to decrease. (Especially baking) The margin becomes narrow, which is not preferable.

【0098】〔3〕(C)溶解阻止化合物 本発明のポジ型感光性組成物は、上記の樹脂と光酸発生
剤に加え、溶解阻止剤として、上記一般式(CI)又は
(CII)で表される化合物、又は、上記一般式(CIII)で
示される多環式構造上に酸不安定性基により保護されて
いるカルボン酸基を含む置換基を少なくともひとつ有す
る構造を、少なくとも二つ有する化合物を含有する。一
般式(CI)中、Xは酸素原子、硫黄原子、−N
(R53)−、又は単結合を表す。一般式(CI)の
51、R52及びR53において、アルキル基としては、メ
チル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、
n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基もしく
はt−ブチル基、ヘキシル基、2ーエチルヘキシル基、
オクチル基のような炭素数1〜8個のものが挙げられ
る。一般式(CI)において、−C(=O)−O−R’
は酸の作用により分解する基(酸分解性基ともいう)で
ある。ここで、R’としては、t−ブチル基、メトキシ
t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基(好ま
しくは炭素数4〜20)、イソボロニル基、置換基を有
していてもよい、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、1−〔2−(n−ブトキシ)エトキ
シ〕エチル基等の1−アルコキシエチル基(好ましくは
炭素数2〜10)、置換基を有していてもよい、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(好ましくは炭素数2〜10)、置換基を有し
ていてもよいテトラヒドロピラニル基、置換基を有して
いてもよいテトラヒドロフラニル基、トリメチルシリル
基、t−ブチルジメチルシリル基、ジイソプロピルメチ
ルシリル基等のトリアルキルシリル基(好ましくは炭素
数3〜20)、3−オキソシクロヘキシル基等を挙げる
ことができる。R’の3級アルキル基は、脂環式環を形
成していてもよい。R’のアルコキシメチル基、アルコ
キシエチル基が有しうる好ましい置換基として、ハロゲ
ン原子、-(OCH2CH2)2OCH3、-S(CH2)2CH3、-SC(CH3)3、-
O-アダマンタン、-O-CO-アダマンタン等が挙げられる。
テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基が有
しうる好ましい置換基としては、カルボニル基、炭素数
1〜5のアルキル基が挙げられる。
[3] (C) Dissolution Inhibiting Compound In addition to the above resin and photoacid generator, the positive photosensitive composition of the present invention comprises, as a dissolution inhibitor, the compound represented by the above general formula (CI) or
A compound represented by (CII) or a structure having at least one substituent containing a carboxylic acid group protected by an acid labile group on a polycyclic structure represented by the general formula (CIII), Contains two compounds. In the general formula (CI), X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -N
(R 53 ) — or a single bond. In R 51 , R 52 and R 53 of the general formula (CI), the alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group,
n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group or t-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group,
Those having 1 to 8 carbon atoms such as an octyl group are exemplified. In the general formula (CI), -C (= O) -OR '
Is a group that is decomposed by the action of an acid (also referred to as an acid-decomposable group). Here, R ′ may be a tertiary alkyl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms ) such as a t-butyl group, a methoxy t-butyl group, a t-amyl group, an isobornyl group, or a substituent. A 1-alkoxyethyl group such as a 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, 1- [2- (n-butoxy) ethoxy] ethyl group ( (Preferably 2 to 10 carbon atoms), which may have a substituent, an alkoxymethyl group (preferably 2 to 10 carbon atoms) such as a 1-methoxymethyl group and a 1-ethoxymethyl group; Trialkyl groups such as an optionally substituted tetrahydropyranyl group, an optionally substituted tetrahydrofuranyl group, a trimethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, and a diisopropylmethylsilyl group. Silyl groups can be exemplified (preferably having a carbon number of 3 to 20), 3-oxo-cyclohexyl group. The tertiary alkyl group for R ′ may form an alicyclic ring. Preferred substituents that the alkoxymethyl group and alkoxyethyl group of R ′ may have include a halogen atom, — (OCH 2 CH 2 ) 2 OCH 3 , —S (CH 2 ) 2 CH 3 , and —SC (CH 3 ) 3 ,-
O-adamantane, -O-CO-adamantane and the like can be mentioned.
Preferred substituents that the tetrahydropyranyl group and the tetrahydrofuranyl group may have include a carbonyl group and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

【0099】Rは有橋式炭化水素、飽和環式炭化水素ま
たはナフタレン環を含むn1 価の残基を表す。有橋式炭
化水素を含むn1 価の残基としては、n1 個の結合手を
有するアダマンタン、ノルボルナン、トリシクロデカ
ン、テトラシクロウンデカン、ピネン等が挙げられる。
飽和環式炭化水素を含むn1 価の残基としては、テルペ
ン、ステロイド等が挙げられる。ナフタレン環を含むn
1 価の残基としては、n1 個の結合手を有するナフタレ
ン環が挙げられる。上記に挙げた有橋式炭化水素、飽和
環式炭化水素またはナフタレン環は結合手以外の場所に
置換基を有してもよい。その好ましい置換基としては、
水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜4個のア
ルキル基、炭素数1〜4個のアルコキシ基、炭素数2〜
5個のアシル基、炭素数2〜5個のアシロキシ基、炭素
数2〜5個のアルコキシカルボニル基、アルコキシ又は
アルコキシアルキレンオキシで置換されていてもよい炭
素数2から10のアルコキシアルキレンオキシが挙げら
れる。q1は、0〜10の整数であるが、好ましくは0〜
7、より好ましくは0〜5である。
R represents a bridged hydrocarbon, a saturated cyclic hydrocarbon or an n 1 -valent residue containing a naphthalene ring. Examples of the n1 valent residue containing a bridged hydrocarbon include adamantane, norbornane, tricyclodecane, tetracycloundecane, and pinene having n1 bonds.
Examples of the n1 valent residue containing a saturated cyclic hydrocarbon include terpene and steroid. N containing a naphthalene ring
Examples of the monovalent residue include a naphthalene ring having n1 bonds. The above-mentioned bridged hydrocarbon, saturated cyclic hydrocarbon or naphthalene ring may have a substituent at a position other than a bond. Preferred substituents include
Hydroxyl group, halogen atom, cyano group, alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, 2 to 2 carbon atoms
5 acyl groups, C 2 to C 5 acyloxy groups, C 2 to C 5 alkoxycarbonyl groups, and C 2 to C 10 alkoxyalkyleneoxy which may be substituted by alkoxy or alkoxyalkyleneoxy. Can be q1 is an integer of 0 to 10, preferably 0 to 10
7, more preferably 0-5.

【0100】一般式(CII)のR60において、アルキル
基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イ
ソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−
ブチル基もしくはt−ブチル基、ヘキシル基、2ーエチ
ルヘキシル基、オクチル基のような炭素数1〜8個のも
のが挙げられる。一般式(CII)において−O−R61
酸の作用により分解する基(酸分解性基ともいう)であ
る。ここで、R61としては、t−ブチル基、メトキシt
−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基(好まし
くは炭素数4〜20)、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、1−〔2−(n−ブトキシ)
エトキシ〕エチル基等の置換基を有してもよい1−アル
コキシエチル基(好ましくは炭素数2〜10)、1−メ
トキシメチル基、1−エトキシメチル基等の置換基を有
してもよいアルコキシメチル基(好ましくは炭素数2〜
10)、t−ブトキシカルボニル基、t−アミロキシカ
ルボニル基などの3級アルコキシカルボニル基(好まし
くは炭素数4〜20)、置換基を有してもよいテトラヒ
ドロピラニル基、置換基を有してもよいテトラヒドロフ
ラニル基、トリメチルシリル基、t−ブチルジメチルシ
リル基、ジイソプロピルメチルシリル基等のトリアルキ
ルシリル基、3−オキソシクロヘキシル基等を挙げるこ
とができる。q1、n1、m1、p1の各々について、
2以上のとき、存在する複数の残基は、同じでも異なっ
ていてもよい。
In R 60 of the formula (CII), the alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-
Examples thereof include those having 1 to 8 carbon atoms such as a butyl group or a t-butyl group, a hexyl group, a 2-ethylhexyl group, and an octyl group. In the general formula (CII), -OR 61 is a group that is decomposed by the action of an acid (also referred to as an acid-decomposable group). Here, R 61 is a t-butyl group, methoxy t
A tertiary alkyl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms) such as a -butyl group, a t-amyl group, a 1-ethoxyethyl group, a 1-butoxyethyl group, a 1-isobutoxyethyl group, a 1-cyclohexyloxyethyl group, 1- [2- (n-butoxy)
[Ethoxy] ethyl may have a substituent such as a 1-alkoxyethyl group (preferably having 2 to 10 carbon atoms), a 1-methoxymethyl group, a 1-ethoxymethyl group or the like which may have a substituent. An alkoxymethyl group (preferably having 2 to 2 carbon atoms)
10) a tertiary alkoxycarbonyl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms) such as a t-butoxycarbonyl group and a t-amyloxycarbonyl group; a tetrahydropyranyl group which may have a substituent; And a trialkylsilyl group such as a tetrahydrofuranyl group, a trimethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, and a diisopropylmethylsilyl group, and a 3-oxocyclohexyl group. For each of q1, n1, m1, and p1,
When two or more, the plurality of residues present may be the same or different.

【0101】本発明の前記一般式(CI)および一般式
(CII)で表される化合物の合成は対応するカルボン酸
あるいは酸クロリド等のカルボン酸誘導体と、あるいは
対応するナフトール誘導体とR’−OH、R’−X(ハ
ロゲン)、あるいは対応するオレフィンとの反応、ある
いはナフトール誘導体とジアルコキシカルボニルエーテ
ルとの反応により得られる。
The synthesis of the compounds represented by the above general formulas (CI) and (CII) of the present invention is carried out by synthesizing a corresponding carboxylic acid or a carboxylic acid derivative such as acid chloride or a corresponding naphthol derivative with R'-OH. , R'-X (halogen) or a corresponding olefin, or a reaction of a naphthol derivative with a dialkoxycarbonyl ether.

【0102】本発明のポジ型感光性組成物において、前
記一般式(CI)および一般式(CII)で表される溶解
阻止剤は単独でも用いられるが、2種以上を混合して用
いても良い。また、本発明におけるポジ型感光性組成物
においては、一般式(CI)または一般式(CII)で表
される化合物の合計量は、全固形分に対して通常1〜4
0重量%、好ましくは3〜30重量%である。
In the positive photosensitive composition of the present invention, the dissolution inhibitors represented by the general formulas (CI) and (CII) can be used alone or in combination of two or more. good. In the positive photosensitive composition of the present invention, the total amount of the compound represented by the general formula (CI) or (CII) is usually 1 to 4 with respect to the total solid content.
0% by weight, preferably 3 to 30% by weight.

【0103】以下に一般式(CI)で表される化合物の
具体例としては、下記〔CI−1〕〜〔CI−10
8〕、及び一般式(CII)で表される化合物の具体例
としては、下記〔CII−1〕〜〔CII−52〕で示
される化合物を挙げることができるが、本発明で使用で
きる化合物はこれらに限定されるものではない。
Specific examples of the compounds represented by the general formula (CI) include the following [CI-1] to [CI-10]
8], and specific examples of the compound represented by the general formula (CII) include the compounds represented by the following [CII-1] to [CII-52]. It is not limited to these.

【0104】[0104]

【化41】 Embedded image

【0105】[0105]

【化42】 Embedded image

【0106】[0106]

【化43】 Embedded image

【0107】[0107]

【化44】 Embedded image

【0108】[0108]

【化45】 Embedded image

【0109】[0109]

【化46】 Embedded image

【0110】[0110]

【化47】 Embedded image

【0111】[0111]

【化48】 Embedded image

【0112】[0112]

【化49】 Embedded image

【0113】[0113]

【化50】 Embedded image

【0114】[0114]

【化51】 Embedded image

【0115】[0115]

【化52】 Embedded image

【0116】[0116]

【化53】 Embedded image

【0117】[0117]

【化54】 Embedded image

【0118】[0118]

【化55】 Embedded image

【0119】[0119]

【化56】 Embedded image

【0120】[0120]

【化57】 Embedded image

【0121】[0121]

【化58】 Embedded image

【0122】[0122]

【化59】 Embedded image

【0123】[0123]

【化60】 Embedded image

【0124】[0124]

【化61】 Embedded image

【0125】[0125]

【化62】 Embedded image

【0126】[0126]

【化63】 Embedded image

【0127】次に、本発明の更なる態様における溶解阻
止剤として、上記一般式(CIII)で示される多環式構造
上に酸不安定性基により保護されているカルボン酸基を
含む置換基(酸不安定性基を有する置換基)を少なくと
もひとつ有する構造を、少なくとも二つ有する化合物
(オリゴマー型溶解阻止剤)について説明する。
Next, as a dissolution inhibitor in a further embodiment of the present invention, a substituent containing a carboxylic acid group protected by an acid labile group on the polycyclic structure represented by the above general formula (CIII) ( A compound (oligomer-type dissolution inhibitor) having at least two structures having at least one substituent having an acid labile group will be described.

【0128】オリゴマー型溶解阻止剤は、好ましくは上
記一般式(CIII)で示される多環式構造とその多環式構
造上に、少なくとも一つの上記酸不安定性基を有する置
換基及び少なくとも一つのヒドロキシ(OH)基を有す
る飽和多環式炭化水素化合物Aと、線状、分岐状又は環
状の二官能飽和炭化水素化合物B(ここで、官能基はカ
ルボン酸基又はカルボン酸ハロゲン化物(例えば、塩化
物)基である)とを反応させて、縮合反応生成物として
得ることができる。
The oligomer type dissolution inhibitor is preferably a polycyclic structure represented by the above general formula (CIII), a substituent having at least one acid labile group on the polycyclic structure and at least one substituent. A saturated polycyclic hydrocarbon compound A having a hydroxy (OH) group and a linear, branched or cyclic bifunctional saturated hydrocarbon compound B (where the functional group is a carboxylic acid group or a carboxylic acid halide (for example, (A chloride) group) to obtain a condensation reaction product.

【0129】縮合反応生成物は飽和多環式炭化水素化合
物Aに由来する2個以上で50個以下の多環式部分を有
する。縮合反応の進行により、分子1個当たりの多環式
部分の個数は変動する。本発明において、縮合反応生成
物は平均で約5個〜約20個の多環式部分を有すること
が望ましい。
The condensation reaction product has 2 to 50 polycyclic moieties derived from the saturated polycyclic hydrocarbon compound A. As the condensation reaction proceeds, the number of polycyclic moieties per molecule varies. In the present invention, the condensation reaction product desirably has an average of about 5 to about 20 polycyclic moieties.

【0130】二官能飽和炭化水素化合物Bとしては、炭
素数1〜15であることが好ましく、アルカン類、アル
コキシアルカン類、シクロアルカン類及びポリシクロア
ルカン類の、ジカルボン酸類又はジカルボン酸ハロゲン
化物類等が好ましい。飽和多環式炭化水素化合物Aにお
ける酸不安定性基を有する置換(官能基は除く)は2
個以上12個以下の炭素原子を有することが望ましい。
しかし、9個以上の炭素原子を有する場合、飽和多環式
炭化水素化合物Aは2個以上のヒドロキシ基を有するこ
とが望ましい。
The bifunctional saturated hydrocarbon compound B preferably has 1 to 15 carbon atoms, such as alkanes, alkoxyalkanes, cycloalkanes and polycycloalkanes, such as dicarboxylic acids or dicarboxylic acid halides. Is preferred. Substituent group having a saturated polycyclic labile groups acid in hydrocarbon compound A (functional group are excluded) is 2
It is desirable to have at least 12 and no more than 12 carbon atoms.
However, when the compound has 9 or more carbon atoms, the saturated polycyclic hydrocarbon compound A preferably has two or more hydroxy groups.

【0131】上記飽和多環式炭化水素化合物Aは、酸不
安定性基により保護されているカルボン酸基を有してい
る。酸不安定性基によるカルボン酸基保護は、アルカリ
水溶液に対する化合物の溶解度を低下させる。従って、
このような酸不安定性基を有する溶解阻止剤は、放射線
に暴露される前のレジスト組成物に所望のアルカリ水溶
液不溶性を付与するものである。
The saturated polycyclic hydrocarbon compound A has a carboxylic acid group protected by an acid labile group. Carboxylic acid group protection by acid labile groups reduces the solubility of the compound in aqueous alkaline solutions. Therefore,
The dissolution inhibitor having such an acid labile group imparts a desired alkali aqueous solution insolubility to the resist composition before exposure to radiation.

【0132】照射時、また、一般的に、ポストベーク時
に、酸不安定性基が脱離し、レジスト材料をアルカリ水
溶液に溶解性にするのに十分な量のカルボン酸基が生じ
る。好適な酸不安定性基は例えば、t−ブチル、t−ア
ミル、1−メチルシクロヘキシル、3−オキソシクロヘ
キシル及びビス(2−トリメチルシリル)エチル及び光
酸の存在下で容易に脱離するその他の置換基等である。
これら広範囲の酸不安定性基は当業者に周知である。ま
た、上記式(II)におけるWとして定義した基も酸不安定
性基の例として挙げることができる。酸の存在下で、こ
れらの基は遊離カルボン酸及びアシドリシス又は酸触媒
加水分解生成物を生成する。
Upon irradiation, and generally post-baking, the acid labile groups are eliminated, resulting in a sufficient amount of carboxylic acid groups to render the resist material soluble in aqueous alkaline solutions. Suitable acid labile groups are, for example, t-butyl, t-amyl, 1-methylcyclohexyl, 3-oxocyclohexyl and bis (2-trimethylsilyl) ethyl and other substituents which are easily eliminated in the presence of photoacids. And so on.
These wide range of acid labile groups are well known to those skilled in the art. Further, the group defined as W in the above formula (II) can also be mentioned as an example of the acid labile group. In the presence of acids, these groups form free carboxylic acids and acidolisis or acid-catalyzed hydrolysis products.

【0133】飽和多環式炭化水素化合物Aは、ヒドロキ
シ基を1〜3個有することが好ましく、またヒドロキシ
基は6員環上に存在することが好ましい。コール酸エス
テルは、多環式部分に3個のヒドロキシ基(各6員環上
に1個のヒドロキシ基が存在する)を有する多環式化合
物の一例である。デオキシコール酸エステルは、多環式
部分に2個のヒドロキシ基(2個の6員環の各環上に1
個のヒドロキシ基が存在する)を有する多環式化合物の
一例である。
The saturated polycyclic hydrocarbon compound A preferably has 1 to 3 hydroxy groups, and the hydroxy groups are preferably present on a 6-membered ring. Cholic acid esters are an example of a polycyclic compound having three hydroxy groups in the polycyclic moiety (one hydroxy group on each 6-membered ring). Deoxycholate has two hydroxy groups on the polycyclic moiety (one on each of the two six-membered rings).
(Wherein there are two hydroxy groups).

【0134】本発明のポジ型レジスト組成物では、上記
オリゴマー型溶解阻止剤と共に下記一般式(IV)で示さ
れる構造を有するコール酸エステル系化合物を溶解阻止
剤として併用してもよい。
In the positive resist composition of the present invention, a cholate compound having a structure represented by the following general formula (IV) may be used as a dissolution inhibitor together with the oligomer-type dissolution inhibitor.

【0135】[0135]

【化64】 Embedded image

【0136】(上記一般式(IV)中、Xは酸不安定性基
であり、R10存在するか又は存在せず、存在する場合、
10は、6個以下の炭素原子を有する低級アルキレン
基、例えば、ブチレン又はイソブチレンである。多環式
部分は、1個以上のヒドロキシ置換基を有する。)
(In the above general formula (IV), X is an acid labile group, and R 10 is present or absent.
R 10 is a lower alkylene group having 6 or less carbon atoms, for example, butylene or isobutylene. Polycyclic moieties have one or more hydroxy substituents. )

【0137】上記一般式(IV)で表される化合物の多環
式部分は、1個以上のヒドロキシ基を有するが、ヒドロ
キシ基は、一般的に6員環上に存在する。コール酸エス
テルは、多環式部分に3個のヒドロキシ基(各6員環上
に1個のヒドロキシ基が存在する)を有する多環式化合
物の一例である。デオキシコール酸エステルは、多環式
部分に2個のヒドロキシ基(2個の6員環の各環上に1
個のヒドロキシ基が存在する)を有する多環式化合物の
一例である。
The polycyclic moiety of the compound represented by formula (IV) has one or more hydroxy groups, and the hydroxy groups are generally present on a 6-membered ring. Cholic acid esters are an example of a polycyclic compound having three hydroxy groups in the polycyclic moiety (one hydroxy group on each 6-membered ring). Deoxycholate has two hydroxy groups on the polycyclic moiety (one on each of the two six-membered rings).
(Wherein there are two hydroxy groups).

【0138】オリゴマー型溶解阻止剤と上記コール酸エ
ステル系化合物(以下「モノマー化合物」という)との
組合わせて使用する場合、オリゴマー溶解阻止剤90〜
10重量%とモノマー化合物10〜90重量%とからな
ることが望ましい。
When the oligomer-type dissolution inhibitor is used in combination with the above-mentioned cholic acid ester-based compound (hereinafter referred to as “monomer compound”), the oligomer dissolution inhibitor may be used in combination with 90 to 90
Desirably, it is composed of 10% by weight and 10 to 90% by weight of the monomer compound.

【0139】オリゴマー型溶解阻止剤、また、上記モノ
マー化合物を併用する場合は、これらの合計量として、
組成物中の全固形分に対して、好ましくは1〜40重量
%、より好ましくは3〜30重量%の範囲で配合され
る。
When the oligomer type dissolution inhibitor and the above-mentioned monomer compound are used in combination, the total amount thereof is
It is preferably blended in an amount of 1 to 40% by weight, more preferably 3 to 30% by weight, based on the total solid content in the composition.

【0140】〔4〕(D)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(D)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。中でも含窒素塩基性化合物が好ましい。(D)有機
塩基性化合物を加えることにより、経時での感度変動が
改良される。例えば、(D)有機塩基性化合物として下
記の構造を有する化合物を挙げることができる。
[4] (D) Organic Basic Compound The preferred (D) organic basic compound that can be used in the present invention is a compound having a higher basicity than phenol. Among them, a nitrogen-containing basic compound is preferable. (D) By adding an organic basic compound, the sensitivity fluctuation over time is improved. For example, (D) a compound having the following structure can be exemplified as the organic basic compound.

【0141】[0141]

【化65】 Embedded image

【0142】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.

【0143】[0143]

【化66】 Embedded image

【0144】(式中、R253、R254、R255及びR
256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基を示
す) 更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の
窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、
特に好ましくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素
原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキル
アミノ基を有する化合物である。好ましい具体例として
は、置換もしくは未置換のグアニジン、置換もしくは未
置換のアミノピリジン、置換もしくは未置換のアミノア
ルキルピリジン、置換もしくは未置換のアミノピロリジ
ン、置換もしくは未置換のインダーゾル、置換もしくは
未置換のピラゾール、置換もしくは未置換のピラジン、
置換もしくは未置換のピリミジン、置換もしくは未置換
のプリン、置換もしくは未置換のイミダゾリン、置換も
しくは未置換のピラゾリン、置換もしくは未置換のピペ
ラジン、置換もしくは未置換のアミノモルフォリン、置
換もしくは未置換のアミノアルキルモルフォリン等が挙
げられる。好ましい置換基は、アミノ基、アミノアルキ
ル基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリール
アミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシ
ロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、
水酸基、シアノ基である。
(Wherein R 253 , R 254 , R 255 and R
256 independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.) Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule,
Particularly preferred are compounds containing both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom, or compounds having an alkylamino group. Preferred specific examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazol, substituted or unsubstituted Pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine,
Substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted or unsubstituted aminomorpholine, substituted or unsubstituted amino And alkyl morpholine. Preferred substituents are an amino group, an aminoalkyl group, an alkylamino group, an aminoaryl group, an arylamino group, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, an aryloxy group, a nitro group,
A hydroxyl group and a cyano group.

【0145】含窒素塩基性化合物の好ましい具体例とし
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、1,4−ジアザビシクロ〔2.2.2〕
オクタン、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、N
−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、N−ヒド
ロキシエチルモルホリン、N−ベンジルモルホリン、シ
クロヘキシルモルホリノエチルチオウレア(CHMET
U)等の3級モルホリン誘導体、特開平11−5257
5号公報に記載のヒンダードアミン類(例えば該公報
〔0005〕に記載のもの)等が挙げられるがこれに限
定されるものではない。
Preferred specific examples of the nitrogen-containing basic compound include guanidine, 1,1-dimethylguanidine,
1,3,3, -tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine,
-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-amino Ethyl) 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-pyrazoline, N-
Aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nona-
5-ene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2]
Octane, 2,4,5-triphenylimidazole, N
-Methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-hydroxyethylmorpholine, N-benzylmorpholine, cyclohexylmorpholinoethylthiourea (CHMET
U) and other tertiary morpholine derivatives, JP-A-11-5257
No. 5 hindered amines (for example, those described in the gazette [0005]) and the like, but are not limited thereto.

【0146】特に好ましい具体例は、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、1,4−ジア
ザビシクロ〔2.2.2〕オクタン、4−ジメチルアミノ
ピリジン、ヘキサメチレンテトラミン、4,4−ジメチ
ルイミダゾリン、ピロール類、ピラゾール類、イミダゾ
ール類、ピリダジン類、ピリミジン類、CHMETU等
の3級モルホリン類、ビス(1,2,2,6,6−ペン
タメチル−4−ピペリジル)セバゲート等のヒンダード
アミン類等を挙げることができる。中でも、1,5−ジ
アザビシクロ〔4.3.0〕ノナ−5−エン、1,8−
ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデカ−7−エン、
1,4−ジアザビシクロ〔2.2.2〕オクタン、4−
ジメチルアミノピリジン、ヘキサメチレンテトラミン、
CHMETU、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチ
ル−4−ピペリジル)セバゲートが好ましい。
Particularly preferred specific examples are 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] Tertiary morpholines such as octane, 4-dimethylaminopyridine, hexamethylenetetramine, 4,4-dimethylimidazoline, pyrroles, pyrazoles, imidazoles, pyridazines, pyrimidines, CHMETU, etc., and bis Hindered amines such as (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebagate and the like can be mentioned. Among them, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, 1,8-
Diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene,
1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, 4-
Dimethylaminopyridine, hexamethylenetetramine,
CHMETU, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebagate is preferred.

【0147】これらの有機塩基性化合物は、単独である
いは2種以上組み合わせて用いられる。有機塩基性化合
物の使用量は、感光性樹脂組成物の全組成物の固形分に
対し、通常、0.001〜10重量%、好ましくは0.
01〜5重量%である。0.001重量%未満では上記
有機塩基性化合物の添加の効果が得られない。一方、1
0重量%を超えると感度の低下や非露光部の現像性が悪
化する傾向がある。
These organic basic compounds are used alone or in combination of two or more. The amount of the organic basic compound to be used is generally 0.001 to 10% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight, based on the solid content of the entire photosensitive resin composition.
01 to 5% by weight. If the amount is less than 0.001% by weight, the effect of the addition of the organic basic compound cannot be obtained. Meanwhile, 1
If it exceeds 0% by weight, the sensitivity tends to decrease and the developability of the unexposed area tends to deteriorate.

【0148】〔5〕(F)フッ素系及び/又はシリコン
系界面活性剤 本発明のポジ型フォトレジスト組成物には、好ましくは
フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を含有する。
本発明のポジ型フォトレジスト組成物には、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いずれか、あるいは
2種以上を含有することが好ましい。本発明のポジ型フ
ォトレジスト組成物が上記酸分解性樹脂と上記界面活性
剤とを含有することにより、疎密依存性が改良される。
[5] (F) Fluorine and / or Silicon Surfactant The positive photoresist composition of the present invention preferably contains a fluorine and / or silicon surfactant.
The positive photoresist composition of the present invention may contain a fluorine-based surfactant, a silicon-based surfactant, or a surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom, or may contain two or more kinds. preferable. When the positive photoresist composition of the present invention contains the above-mentioned acid-decomposable resin and the above-mentioned surfactant, the density dependency is improved.

【0149】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7-23016
5号、特開平8-62834号、特開平9-54432号、特開平9-598
8号、米国特許5405720号、同5360692号、同5529881号、
同5296330号、同5436098号、同5576143号、同5294511
号、同5824451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FC
430、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)、トロイゾルS-366(トロイケミカル
(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面
活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリ
マーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界
面活性剤として用いることができる。
As these surfactants, for example, those described in
No. 62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745,
JP-A-62-170950, JP-A-63-34540, JP-A-7-23016
No. 5, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-598
No. 8, U.S. Pat.No. 5,405,720, No. 5360692, No. 5529881,
No. 5296330, No. 5436098, No. 5576143, No. 5294511
And No. 5824451. The following commercially available surfactants can also be used as they are. As commercially available surfactants that can be used, for example, F-top EF301, EF303, (manufactured by Shin-Akita Chemical Co., Ltd.), Florad FC
430, 431 (Sumitomo 3M Limited), Mega Fuck F171,
F173, F176, F189, R08 (Dai Nippon Ink Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troysol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.) )) Or a silicon-based surfactant. Also, polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be used as a silicon-based surfactant.

【0150】フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤
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。上記の他に使用することのできる界
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。これらの他の界面活性剤の配
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。
The blending amount of the fluorine-based and / or silicon-based surfactant is based on the solid content in the composition of the present invention.
Usually 0.001% by weight to 2% by weight, preferably 0.01% by weight
% By weight to 1% by weight. These surfactants may be added alone or in some combination. Examples of the surfactant that can be used in addition to the above include, specifically, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether. , Polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as polyoxyethylene nonyl phenol ether,
Sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, and polyoxyethylene sorbitan Nonionic interfaces such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate and polyoxyethylene sorbitan tristearate Activators and the like can be mentioned. The amount of these other 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.

【0151】本発明のポジ型フォトレジスト組成物に
は、必要に応じて更に、上記以外の酸分解性溶解阻止化
合物、染料、可塑剤、増感剤及び現像液に対する溶解性
を促進させる化合物等を含有させることができる。
The positive photoresist composition of the present invention may further contain, if necessary, an acid-decomposable dissolution inhibiting compound other than those described above, a dye, a plasticizer, a sensitizer, and a compound which promotes solubility in a developing solution. Can be contained.

【0152】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、エチレンカーボ
ネート、プロピレンカーボネート、酢酸エチル、酢酸ブ
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. As the solvent used here, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate , Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, methyl pyruvate, Propyl pyruvate, N, N-
Dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable, and these solvents are used alone or in combination.

【0153】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、エチレンカーボ
ネート、プロピレンカーボネート、酢酸ブチル、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、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。
Of 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, ethylene carbonate, propylene carbonate, butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, Examples thereof include methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, N-methylpyrrolidone, and tetrahydrofuran.

【0154】本発明のこのようなポジ型フォトレジスト
組成物は基板上に塗布され、薄膜を形成する。この塗膜
の膜厚は0.2〜1.2μm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 photoresist 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.

【0155】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号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号
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号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6−118656号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号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8−1
79509号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DUV3
0シリーズや、DUV−40シリーズ、シプレー社製の
AC−2、AC−3等を使用することもできる。
As the antireflection film, an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon and α-silicon, and an organic film type comprising a light absorbing agent and a polymer material can be used. The former requires equipment such as a vacuum deposition apparatus, a CVD apparatus, and a sputtering apparatus for film formation. As the organic antireflection film, for example, Japanese Patent Publication No. 7-69
No. 611, consisting of a condensate of a diphenylamine derivative and a formaldehyde-modified melamine resin, an alkali-soluble resin, and a light absorbing agent; a reaction product of a maleic anhydride copolymer and a diamine type light absorbing agent described in US Pat. No. 5,294,680; No. 6,118,631 containing a resin binder and a methylolmelamine-based thermal crosslinking agent; Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-118656, an acrylic resin type antireflection film having a carboxylic acid group, an epoxy group and a light absorbing group in the same molecule; JP-A-8-87115, comprising a methylolmelamine and a benzophenone-based light-absorbing agent;
No. 79509 in which a low molecular weight light absorbing agent is added to a polyvinyl alcohol resin. As an organic anti-reflection film, DUV3 manufactured by Brewer Science Co., Ltd.
0 series, DUV-40 series, AC-2 and AC-3 manufactured by Shipley Co. can also be used.

【0156】上記レジスト液を精密集積回路素子の製造
に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリコ
ン被覆)上に(必要により上記反射防止膜を設けられた
基板上に)、スピナー、コーター等の適当な塗布方法に
より塗布後、所定のマスクを通して露光し、ベークを行
い現像することにより良好なレジストパターンを得るこ
とができる。ここで露光光としては、好ましくは150
nm〜250nmの波長の光である。具体的には、Kr
Fエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレ
ーザー(193nm)、F2エキシマレーザー(157
nm)、X線、電子ビーム等が挙げられる。
The resist solution is coated on 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 nm to 250 nm. Specifically, Kr
F excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (157
nm), X-rays, electron beams and the like.

【0157】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.

【0158】[0158]

【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.

【0159】樹脂(1)の合成ノルホ゛ルネン 、tert-ブチルアクリレート、無水マレイン酸を
モル比で40/20/40で反応容器に仕込み、メチル
エチルケトンに溶解し、固形分60重量%の溶液を調製
した。これを窒素気流下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
1を1mol%加え反応を開始させた。10時間加熱した
後、反応混合物をメチルエチルケトンで2倍に希釈した
後、大量のtert-ブチルメチルエーテルに投入し白色粉
体を析出させた。析出した粉体を濾過取り出しし、乾
燥、目的物である先に例示した樹脂(1)を得た。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15300(重量平均)であっ
た。また、NMRスペクトルより樹脂(1)の組成は本
発明のノルボルネン/アクリル酸t−ブチルエステル/
無水マレイン酸をモル比で38/17/45であった。
上記樹脂(1)の合成と同様の方法で以下、先に例示し
た樹脂(2)〜(15)を合成した。樹脂の組成比、重
量平均分子量(Mw)を表1に示す。
Synthesis of Resin (1) Norphorpenene, tert-butyl acrylate, and maleic anhydride were charged into a reaction vessel at a molar ratio of 40/20/40, and dissolved in methyl ethyl ketone to prepare a solution having a solid content of 60% by weight. This was heated at 60 ° C. under a nitrogen stream. When the reaction temperature becomes stable, radical initiator V-60 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
1 was added at 1 mol% to start the reaction. After heating for 10 hours, the reaction mixture was diluted twice with methyl ethyl ketone, and then poured into a large amount of tert-butyl methyl ether to precipitate a white powder. The precipitated powder was taken out by filtration, dried, and the resin (1) exemplified above, which was the target product, was obtained. When the molecular weight analysis of the obtained resin (1) by GPC was attempted, it was 15300 (weight average) in terms of polystyrene. From the NMR spectrum, the composition of the resin (1) was found to be norbornene / t-butyl acrylate /
The molar ratio of maleic anhydride was 38/17/45.
The resins (2) to (15) exemplified above were synthesized in the same manner as in the synthesis of the resin (1). Table 1 shows the composition ratio and the weight average molecular weight (Mw) of the resin.

【0160】[0160]

【表1】 [Table 1]

【0161】オリゴマー型溶解阻止剤(A)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)デオキ
シコール酸t−ブチル(2g、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
充填することにより、t−ブチルデオキシコーレートを
合成した。
Synthesis of Oligomeric Dissolution Inhibitor (A) T-butyl deoxycholate (2 g, 4 g, previously dried under vacuum at 60 ° C. overnight) was placed in a Schlenk tube dried in an oven and purged with argon. .457 mmol),
(Distilled from CaH 2) N-methylmorpholine (1.
(1 mL, 10 mmol) and methylene chloride (8 mL) were charged to synthesize t-butyl deoxycholate.

【0162】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、4.324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。
Cooled to 0 ° C. and distilled glutaryl dichloride (0.552 g, 4.324 mmol,
97 mol%) was added slowly using a hermetic syringe. As the addition was over, salt precipitation began. The resulting slurry was stirred and allowed to warm to room temperature over 30 minutes, then warmed at 40 ° C. for 30 minutes.

【0163】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.

【0164】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。
This powder was dispersed in water (100 mL) and stirred for 1 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.

【0165】[0165]

【化67】 Embedded image

【0166】t−ブチルデオキシコーレートで末端封止
されたオリゴ(t−ブチルデオキシコーレート-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-butyldeoxycholate-co-glutarate) end-capped with t-butyldeoxycholate (where tBu represents a t-butyl substituent,
Y represents either hydrogen or another unit in the structure defined by parentheses having the subscript M or l. )

【0167】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.

【0168】オリゴマー型溶解阻止剤(B)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)デオキ
シコール酸t−ブチル(2g、4.457ミリモル)、
(CaH2から蒸留した)N−メチルモルホリン(3.
26g、32.2ミリモル)及びTHF(35mL)を
充填することにより、t−ブチルデオキシコーレートを
合成した。
Synthesis of Oligomeric Dissolution Inhibitor (B) In a Schlenk tube dried in an oven and purged with argon, t-butyl deoxycholate (2 g, 4 g, previously dried under vacuum at 60 ° C. overnight) was added. .457 mmol),
(Distilled from CaH 2) N-methylmorpholine (3.
26 g (32.2 mmol) and THF (35 mL) were charged to synthesize t-butyl deoxycholate.

【0169】0℃にまで冷却し、そして蒸留済みの二塩
化グルタリル(1.232mL,9.654ミリモル,
1.632g)を気密注入器を用いてゆっくりと添加し
た。シュレンク管を密封し、60℃にまで一晩加熱し
た。次いで、反応溶液をメタノール(20%)で希釈
し、N−メチルモルホリンを中和するための酢酸を含有
する水(500mL)中で沈殿させた。
Cooled to 0 ° C. and distilled glutaryl dichloride (1.232 mL, 9.654 mmol,
1.632 g) was added slowly using an airtight syringe. The Schlenk tube was sealed and heated to 60 ° C. overnight. The reaction solution was then diluted with methanol (20%) and precipitated in water (500 mL) containing acetic acid to neutralize N-methylmorpholine.

【0170】希釈/沈殿を2回繰り返した。濾過してポ
リマーを再回収し、蒸留水で洗浄し、60℃の真空中で
乾燥させた。収量は4g(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Bとする。
The dilution / precipitation was repeated twice. The polymer was recovered by filtration, washed with distilled water and dried in a vacuum at 60 ° C. The yield was 4 g (74% yield). The structure of the resulting oligomer is shown below. This oligomer is referred to as a dissolution inhibitor B.

【0171】[0171]

【化68】 Embedded image

【0172】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. )

【0173】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、3個のヒドロキシ置換基を有するコール酸エステル
(すなわち、コーレート)の縮合反応生成物は枝分れ構
造をとりやすい。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 condensation reaction product of a cholate having three hydroxy substituents (that is, a cholate) tends to have a branched structure. The above structure is shown as an aid in explaining the reaction product and not the actual structure of the product obtained.

【0174】実施例1〜20及び比較例1 (ポジ型フォトレジスト組成物の調製と評価)表2に示
した樹脂2g、溶解阻止剤200mg(表2における複
数使用の比は重量比)、光酸発生剤50mg、有機塩基
性化合物5mg、界面活性剤5mgを配合し、それぞれ
固形分10重量%の割合でプロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテートに溶解した後、0.1μmのミ
クロフィルターで濾過し、実施例1〜20のポジ型レジ
スト組成物を調製した。また、比較例1として、表2に
示した樹脂、光酸発生剤を用い、上記と同様にポジ型レ
ジスト組成物を調製した。
Examples 1 to 20 and Comparative Example 1 (Preparation and Evaluation of Positive Photoresist Composition) 2 g of the resin shown in Table 2, 200 mg of dissolution inhibitor (the ratio of a plurality of compounds used in Table 2 is weight ratio), light 50 mg of an acid generator, 5 mg of an organic basic compound, and 5 mg of a surfactant were blended, and each was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate at a solid content of 10% by weight, and then filtered through a 0.1 μm microfilter. 1 to 20 positive resist compositions were prepared. As Comparative Example 1, a positive resist composition was prepared in the same manner as described above, using the resins and photoacid generators shown in Table 2.

【0175】界面活性剤としては、 1:メガファックF176(大日本インキ(株)製)
(フッ素系) 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) 3:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工
業(株)製) 4:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル 5:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
As the surfactant, 1: Megafac F176 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.)
(Fluorine type) 2: Megafac R08 (Dai Nippon Ink Co., Ltd.) (Fluorine and silicone type) 3: Polysiloxane polymer KP-341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 4: Polyoxyethylene nonyl phenyl ether 5 : Troysol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)

【0176】有機塩基性化合物として、 1:DBU(1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−
7−ウンデセン) 2:4−DMAP(4−ジメチルアミノピリジン) 3:TPI(2,4,5−トリフェニルイミダゾール) を表す。 樹脂(R): 特開平10−130340号の実施例3
で合成されているターポリマー(IV)(R2=t−ブ
チル)を用いた。
Examples of the organic basic compound include: 1: DBU (1,8-diazabicyclo [5.4.0]-
7-undecene) 2: 4-DMAP (4-dimethylaminopyridine) 3: TPI (2,4,5-triphenylimidazole) Resin (R): Example 3 of JP-A-10-130340
(R2 = t-butyl) was used.

【0177】[0177]

【表2】 [Table 2]

【0178】(評価試験)シリコンウエハー上にシプレ
ー製反射防止膜をAR19を塗布、215℃で90秒ベ
ークし850Aの膜厚で塗設した。このようにして得ら
れた基板上に上記で調整したレジスト液を塗布、135
℃で90秒ベークして0.30μmの膜厚で塗設した。
こうして得られたウェハーをArFエキシマレーザース
テッパー(ISI社製ArF露光機9300)に解像力
マスクを装填して露光量を変化させながら露光した。そ
の後クリーンルーム内で150℃、90秒加熱した後、
テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド現像液
(2.38重量%で60秒間現像し、蒸留水でリンス、
乾燥してパターンを得た。
(Evaluation Test) An antireflection film made of Shipley was coated on a silicon wafer by AR19, baked at 215 ° C. for 90 seconds, and coated to a thickness of 850 A. The above-prepared resist solution is applied onto the substrate thus obtained, and 135
It was baked at 90 ° C. for 90 seconds to apply a film having a thickness of 0.30 μm.
The wafer thus obtained was exposed to an ArF excimer laser stepper (ArF exposing machine 9300, manufactured by ISI) with a resolving power mask being changed while changing the exposure amount. After heating in a clean room at 150 ° C for 90 seconds,
Tetramethylammonium hydroxide developer (developed at 2.38% by weight for 60 seconds, rinsed with distilled water,
Dry to obtain a pattern.

【0179】〔コンタクトホールパターン解像度〕各レ
ジストについて直径0.20μmのコンタクトホールを
再現する最小露光量で解像できるコンタクトホールの直
径(μm)を解像度とした。 〔トレンチパターン解像度〕各レジストについてバイナ
リーマスクで直径0.20μmのトレンチパターンを再
現する最小露光量で解像できるトレンチパターンスリッ
ト幅(μm)を解像度とした。結果を表3に示した。
[Contact Hole Pattern Resolution] For each resist, the diameter (μm) of the contact hole that can be resolved with the minimum exposure amount to reproduce a contact hole having a diameter of 0.20 μm was taken as the resolution. [Trench pattern resolution] For each resist, a trench pattern slit width (μm) that can be resolved with a minimum exposure amount to reproduce a trench pattern having a diameter of 0.20 μm with a binary mask was taken as the resolution. The results are shown in Table 3.

【0180】[0180]

【表3】 [Table 3]

【0181】上記表3に示すように、本発明のポジ型フ
ォトレジスト組成物は、コンタクトホール及びトレンチ
パターンについて優れた解像力を有することが判る。
As shown in Table 3 above, it can be seen that the positive photoresist composition of the present invention has excellent resolving power for contact holes and trench patterns.

【0182】[0182]

【発明の効果】本発明は、半導体デバイスの製造におい
て、コンタクトホール及びトレンチパターンを良好に解
像できるポジ型フォトレジスト組成物を提供することが
できる。
According to the present invention, it is possible to provide a positive photoresist composition capable of favorably resolving a contact hole and a trench pattern in the production of a semiconductor device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/372 C08K 5/372 5/541 C08L 45/00 C08L 45/00 G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 504 504 C08K 5/54 H01L 21/027 H01L 21/30 502R Fターム(参考) 2H025 AA02 AB16 AC04 AD03 BE00 BE07 BE10 BF11 BG00 CB43 CC04 CC20 FA17 4J002 BK001 EB106 EH117 EH157 EN028 ER008 ER028 EU028 EU048 EU118 EU128 EU138 EU186 EU226 EU238 EV216 EV266 EV296 EX037 GP03 4J100 AL03Q AL08Q AM43R AM45R AM47R AR11P BA03P BA03R BA04Q BA05Q BA06Q BA11R BA14P BA20P BA20Q BA58R BB18R BC04Q BC08R CA04 CA05 JA38 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08K 5/372 C08K 5/372 5/541 C08L 45/00 C08L 45/00 G03F 7/004 501 G03F 7 / 004 501 504 504 C08K 5/54 H01L 21/027 H01L 21/30 502R F term (reference) 2H025 AA02 AB16 AC04 AD03 BE00 BE07 BE10 BF11 BG00 CB43 CC04 CC20 FA17 4J002 BK001 EB106 EH117 EH157 EU028 EU128 EU028 EU008 EU028 EU028 EU028 EU008 EU028 EU008 EU028 EU028 EU008 EU028 EU008 EU028 EU008 EU028 EU028 EU008 EU028 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU028 EU128 EU128 EU128 EU128 EU028 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU028 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU028 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU128 EU0 EU EU EU EU226 EU238 EV216 EV266 EV296 EX037 GP03 4J100 AL03Q AL08Q AM43R AM45R AM47R AR11P BA03P BA03R BA04Q BA05Q BA06Q BA11R BA14P BA20P BA20Q BA58R BB18R BC04Q BC08R CA04 CA05 JA38

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)下記一般式(I)で示される繰り返
し構造単位および下記一般式(II)で示される繰り返し
構造単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対
する溶解速度が増加する樹脂、(B)活性光線又は放射
線の照射により酸を発生する化合物、及び、(C)下記
一般式(CI)又は(CII)で表される化合物を含有
することを特徴とするポジ型フォトレジスト組成物。 【化1】 【化2】 【化3】 一般式(I)中、R11〜R14は、各々独立に水素原子又
は置換基を有しても良いアルキル基を表す。aは0また
は1である。一般式(II)中、R1は、水素原子又はメ
チル基を表す。Aは、単結合、アルキレン基、シクロア
ルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル
基、エステル基よりなる群から選択される単独あるいは
2つ以上の基の組み合わせを表す。Wは、−C(Ra)
(Rb)(Rc)で表される基あるいは−CH(Rd)
−O−Reで表される基を表す。ここで、Ra、Rb、
Rcは、各々独立に、置換基としてハロゲン原子、アル
コキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基あるいは
アシロキシ基を有していてもよい、炭素数1個〜20個
の直鎖状あるいは分岐状アルキル基又は炭素数3〜20
個のシクロアルキル基を表す。ただし、RaとRbは、
互いに結合して脂環式単環を形成してもよい。Rdとし
ては、水素原子又はアルキル基を表す。Reとしては、
置換基としてハロゲン原子、アルコキシ基、アルコキシ
カルボニル基、アシル基あるいはアシロキシ基を有して
いてもよい、炭素数1個〜20個の直鎖状あるいは分岐
状アルキル基又は炭素数3〜20個のシクロアルキル基
を表す。一般式(CI)中、Xは、酸素原子、硫黄原
子、−N(R53)−、又は単結合を表す。R51、R52
びR53は、各々独立に水素原子又はアルキル基を表し、
R’は、−COOR’で酸分解性基を構成する基を表
す。Rは有橋式炭化水素、飽和環式炭化水素またはナフ
タレン環を含むn1 価の残基を表す。n1は1〜4の整
数を示し、q1は0〜10の整数を示す。一般式(CI
I)中、R60は、アルキル基又はハロゲン原子を表し、
61は、−O−R61で酸分解性基を構成する基を表し、
m1は0〜4の整数を示す。p1は1〜4の整数を示
す。
(A) It contains a repeating structural unit represented by the following general formula (I) and a repeating structural unit represented by the following general formula (II), and the action of an acid increases the dissolution rate in an alkali developing solution. A positive photoresist comprising a resin, (B) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (C) a compound represented by the following general formula (CI) or (CII). Composition. Embedded image Embedded image Embedded image In the general formula (I), R 11 to R 14 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. a is 0 or 1; In the general formula (II), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. A represents a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a combination of two or more groups selected from the group consisting of an ester group. W is -C (Ra)
(Rb) a group represented by (Rc) or —CH (Rd)
Represents a group represented by —O—Re. Where Ra, Rb,
Rc is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a halogen atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent; 3-20 carbon atoms
Cycloalkyl groups. Where Ra and Rb are
It may combine with each other to form an alicyclic monocyclic ring. Rd represents a hydrogen atom or an alkyl group. As Re,
A linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or 3 to 20 carbon atoms which may have a halogen atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent. Represents a cycloalkyl group. In the general formula (CI), X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -N ( R53 )-, or a single bond. R 51 , R 52 and R 53 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group;
R ′ represents a group constituting an acid-decomposable group at —COOR ′. R represents a bridged hydrocarbon, a saturated cyclic hydrocarbon or an n1 valent residue containing a naphthalene ring. n1 represents an integer of 1 to 4, and q1 represents an integer of 0 to 10. General formula (CI
In I), R 60 represents an alkyl group or a halogen atom,
R 61 represents a group constituting an acid-decomposable group by -OR 61 ;
m1 represents an integer of 0 to 4. p1 represents an integer of 1 to 4.
【請求項2】(A)下記一般式(I)で示される繰り返
し構造単位および下記一般式(II)で示される繰り返し
構造単位を含有し、酸の作用によりアルカリ現像液に対
する溶解速度が増加する樹脂、(B)活性光線又は放射
線の照射により酸を発生する化合物、及び、(C)下記
一般式(CIII)で示される多環式構造上に酸不安定
性基により保護されているカルボン酸基を含む置換基を
少なくともひとつ有する構造を、少なくとも二つ有する
化合物を含有することを特徴とするポジ型フォトレジス
ト組成物。 【化4】 【化5】 【化6】 一般式(I)中、R11〜R14は、各々独立に水素原子又
は置換基を有しても良いアルキル基を表す。aは0また
は1である。一般式(II)中、R1は、水素原子又はメ
チル基を表す。Aは、単結合、アルキレン基、シクロア
ルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル
基、エステル基よりなる群から選択される単独あるいは
2つ以上の基の組み合わせを表す。Wは、−C(Ra)
(Rb)(Rc)で表される基あるいは−CH(Rd)
−O−Reで表される基を表す。ここで、Ra、Rb、
Rcは、各々独立に、置換基としてハロゲン原子、アル
コキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基あるいは
アシロキシ基を有していてもよい、炭素数1個〜20個
の直鎖状あるいは分岐状アルキル基又は炭素数3〜20
個のシクロアルキル基を表す。ただし、RaとRbは、
互いに結合して脂環式単環を形成してもよい。Rdとし
ては、水素原子又はアルキル基を表す。Reとしては、
置換基としてハロゲン原子、アルコキシ基、アルコキシ
カルボニル基、アシル基あるいはアシロキシ基を有して
いてもよい、炭素数1個〜20個の直鎖状あるいは分岐
状アルキル基又は炭素数3〜20個のシクロアルキル基
を表す。
(A) It contains a repeating structural unit represented by the following general formula (I) and a repeating structural unit represented by the following general formula (II), and the action of an acid increases the dissolution rate in an alkali developing solution. Resin, (B) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (C) a carboxylic acid group protected on the polycyclic structure represented by the following general formula (CIII) by an acid labile group A positive photoresist composition comprising a compound having at least two structures having at least one substituent containing: Embedded image Embedded image Embedded image In the general formula (I), R 11 to R 14 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. a is 0 or 1; In the general formula (II), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. A represents a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a combination of two or more groups selected from the group consisting of an ester group. W is -C (Ra)
(Rb) a group represented by (Rc) or —CH (Rd)
Represents a group represented by —O—Re. Where Ra, Rb,
Rc is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a halogen atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent; 3-20 carbon atoms
Cycloalkyl groups. Where Ra and Rb are
It may combine with each other to form an alicyclic monocyclic ring. Rd represents a hydrogen atom or an alkyl group. As Re,
A linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or 3 to 20 carbon atoms which may have a halogen atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group or an acyloxy group as a substituent. Represents a cycloalkyl group.
【請求項3】上記(A)樹脂が更に下記一般式(III)
で示される繰り返し構造単位を含有することを特徴とす
る請求項1又は2に記載のポジ型フォトレジスト組成
物。 【化7】 式(III)中:Z2は、−O−又は−N(R3)−を表
す。ここでR3は、水素原子、水酸基又は−OSO2−R
4を表す。R4は、アルキル基、ハロアルキル基、シクロ
アルキル基又は樟脳残基を表す。
3. The resin (A) further comprises the following general formula (III):
The positive photoresist composition according to claim 1, further comprising a repeating structural unit represented by the formula: Embedded image In the formula (III), Z 2 represents —O— or —N (R 3 ) —. Here, R 3 is a hydrogen atom, a hydroxyl group or —OSO 2 —R
Represents 4 . R 4 represents an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue.
【請求項4】 更に(D)有機塩基性化合物、及び
(E)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1〜3のいずれかに記載の
ポジ型フォトレジスト組成物。
4. The positive-type photo according to claim 1, further comprising (D) an organic basic compound, and (E) a fluorine-based and / or silicon-based surfactant. Resist composition.
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