JP2002107920A - Positive resist composition for electron beam or x-ray - Google Patents
Positive resist composition for electron beam or x-rayInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超LSI、高容量
マイクロチップの製造などのマイクロリソグラフィープ
ロセスや、その他のフォトファブリケーションプロセス
に好適に用いられ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、電子線、X線等を使用して高精
細化したパターンを形成し得るポジ型レジスト組成物に
関するものであり、特に電子線等の高エネルギー線を用
いる半導体素子の微細加工に好適に用いることができる
高感度なポジ型レジスト組成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition suitable for use in microlithography processes such as the production of VLSI and high-capacity microchips, and other photofabrication processes. More specifically, the present invention relates to a positive resist composition capable of forming a high-definition pattern using an electron beam, an X-ray, or the like, and is particularly suitable for fine processing of a semiconductor device using a high energy beam such as an electron beam. The present invention relates to a high-sensitivity positive resist composition which can be used for a resist composition.
【0002】[0002]
【従来の技術】集積回路はその集積度を益々高めてお
り、超LSIなどの半導体基板の製造においては、クオ
ーター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
すためにリソグラフィーに用いられる露光装置の光源波
長は益々短波長化し、現在ではKrFエキシマレーザー
光(248nm)、ArFエキシマレーザー光(193
nm)の実用が進められ、更にF2エキシマレーザー光
(157nm)の使用について研究が進めれている。一
方、電子線、X線、EUV(13nm)などの高エネル
ギー線による微細パターン形成が検討されている。特に
電子線、X線は次世代以降のパターン形成技術として位
置付けられ、高感度、高解像度、且つ矩形なプロファイ
ル形状を形成し得るポジ型レジストの開発が望まれてい
る。2. Description of the Related Art The degree of integration of integrated circuits has been increasing, 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 quarter micron. Was. In order to meet the need, the light source wavelength of an exposure apparatus used for lithography has been increasingly shortened. At present, KrF excimer laser light (248 nm) and ArF excimer laser light (193
nm), and further research is being conducted on the use of F2 excimer laser light (157 nm). On the other hand, formation of fine patterns using high energy rays such as electron beams, X-rays, and EUV (13 nm) has been studied. In particular, electron beams and X-rays are positioned as a pattern formation technology for the next generation and beyond, and development of a positive resist capable of forming a rectangular profile with high sensitivity, high resolution, and the like is desired.
【0003】電子線リソグラフィーは、加速された電子
線がレジスト材料を構成する原子と衝突を起こす過程で
化合物にエネルギーを与え、レジスト材料の反応を生起
し画像を形成させるものである。一般に電子線レジスト
の場合、入射する電子が電荷を持ち、レジスト材料を構
成する物質の原子核や電子と相互作用を及ぼし合うた
め、電子線がレジスト膜に入射した際には散乱を生じる
(電子の散乱については「THOMPSON,WILLSON,BOWDEN
著“Introduction to Microlithography”ACS Symposiu
m Series 219,P.47−63」に記載)。そのた
め照射部では、レジスト膜表面より基板界面に向け照射
部が広がり、ポジ型レジストの場合、逆テーパー形状の
パターンプロファイルを形成したり、解像度の低下を起
こすなどの問題があった。電子線を高加速化することに
より直進性が増大し、電子散乱の影響が少なくなると高
解像度で矩形な形状のパターン形成が可能となるが、一
方で電子線のレジスト膜に対する透過性が増加し、感度
が低下するという問題が生じた。この様に電子線リソグ
ラフィーにおいては、感度と解像度、レジスト形状がト
レード・オフの関係にあり、これを如何に両立し得るか
が課題であった。In electron beam lithography, an accelerated electron beam gives energy to a compound in a process of colliding with atoms constituting a resist material to cause a reaction of the resist material to form an image. Generally, in the case of an electron beam resist, incident electrons have electric charges and interact with nuclei and electrons of a substance constituting the resist material, so that when an electron beam enters the resist film, scattering occurs (electron For scattering, see “THOMPSON, WILLSON, BOWDEN
Author “Introduction to Microlithography” ACS Symposiu
m Series 219, p. 47-63 "). Therefore, in the irradiated part, the irradiated part spreads from the resist film surface toward the substrate interface, and in the case of a positive resist, there are problems such as formation of a reverse tapered pattern profile and deterioration of resolution. By accelerating the electron beam, the straightness increases, and when the effect of electron scattering is reduced, a high-resolution rectangular pattern can be formed.On the other hand, the permeability of the electron beam to the resist film increases. However, there is a problem that the sensitivity is lowered. As described above, in electron beam lithography, sensitivity, resolution, and resist shape are in a trade-off relationship, and it has been an issue how to make these compatible.
【0004】これらに対するレジスト材料としては、感
度を向上させる目的で、主に酸触媒反応を利用した化学
増幅型レジストが用いられ、ポジ型レジストに対しては
主成分として、アルカリ可溶性基を酸分解性基で保護し
た樹脂、酸発生剤から成る化学増幅型組成物が有効に使
用されている。As a resist material for these, a chemically amplified resist mainly utilizing an acid catalysis reaction is used for the purpose of improving sensitivity, and an alkali-soluble group is acid-decomposed as a main component for a positive resist. A chemically amplified composition comprising a resin protected by a functional group and an acid generator has been effectively used.
【0005】このような酸分解性基で保護された樹脂と
しては、例えば、特開昭59−45439公報、特開昭
60−3625公報、特開昭62−229242公報、
特開昭63−27829公報、特開昭63−36240
公報、特開昭63−250642公報、Polym.Eng.Sc
i.,23巻,12頁 (1983);ACS.Sym.242巻、11頁(1984);
Semiconductor World 1987年、11月公報、91頁:Macr
omolecules,21巻、1475頁(1988);SPIE,920巻、42頁
(1988)等に記載されている露光により酸を発生する化合
物と、第3級または2級炭素(例えばtert-ブチル、2-
シクロヘキセニル)のエステルまたは炭酸エステル化合
物との組合せ系が挙げられる。[0005] Such resins protected with acid-decomposable groups include, for example, JP-A-59-45439, JP-A-60-3625, JP-A-62-2229242,
JP-A-63-27829, JP-A-63-36240
Gazette, JP-A-63-250542, Polym.Eng.Sc
i., 23, 12 (1983); ACS. Sym. 242, 11 (1984);
Semiconductor World 1987, November Publication, page 91: Macr
omolecules, 21: 1475 (1988); SPIE, 920: 42
(1988) and the like, a compound capable of generating an acid upon exposure to light and a tertiary or secondary carbon (for example, tert-butyl, 2-
(Cyclohexenyl) in combination with an ester or carbonate compound.
【0006】特開平2−198747号公報にはポリ
(p−ヒドロキシスチレン)のフェノール性ヒドロキシ
ル基を全部あるいは部分的にテトラヒドロピラニル基で
保護した樹脂を含有することを特徴とするフォトレジス
ト組成物が開示されている。特開平4−219757号
公報には同様にポリ(p−ヒドロキシスチレン)のフェ
ノール性ヒドロキシル基の20〜70%がアセタール基
で置換された樹脂を含有することを特徴とするフォトレ
ジスト組成物が開示されている。更に特開平5−249
682号公報にも同様のアセタール保護された樹脂を用
いたフォトレジスト組成物が開示されている。JP-A-2-198747 discloses a photoresist composition containing a resin in which the phenolic hydroxyl group of poly (p-hydroxystyrene) is completely or partially protected by a tetrahydropyranyl group. Is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 219957/1992 also discloses a photoresist composition characterized by containing a resin in which 20 to 70% of the phenolic hydroxyl groups of poly (p-hydroxystyrene) are substituted with acetal groups. Have been. Further, JP-A-5-249
No. 682 also discloses a photoresist composition using a similar acetal-protected resin.
【0007】また特開平8−123032号公報にはア
セタール基で置換された基を含む三元共重合体を用いた
フォトレジスト組成物が示されている。更に、特開平5
−113667号公報、特開平6−266112号公
報、特開平6−289608号公報、特開平7−209
868号公報にはヒドロキシスチレンと(メタ)アクリ
レート共重合体よりなるフォトレジスト組成物が開示さ
れている。JP-A-8-123032 discloses a photoresist composition using a terpolymer containing a group substituted with an acetal group. Further, Japanese Patent Application Laid-Open
-113667, JP-A-6-266112, JP-A-6-289608, JP-A-7-209
No. 868 discloses a photoresist composition comprising a hydroxystyrene and a (meth) acrylate copolymer.
【0008】更に、特開平3−249654号公報には
p−tert-ブトキシカルボニルオキシスチレンのポリマ
ーを用いた化学増幅型フォトレジスト組成物や米国特許
第4,491,628号公報には酸発生剤としてオニウ
ム塩を用いたレジスト組成物が開示されている。Further, JP-A-3-249654 discloses a chemically amplified photoresist composition using a polymer of p-tert-butoxycarbonyloxystyrene, and US Pat. No. 4,491,628 discloses an acid generator. Discloses a resist composition using an onium salt.
【0009】また、tert-ブトキシカルボニルオキシ基
で置換されたポリヒドロキシスチレンと、アセタール基
で置換されたポリヒドロキシスチレンとの混合物を樹脂
成分とし、放射線の照射により酸を発生する化合物およ
び有機カルボン酸化合物とを含むポジ型レジスト組成物
が特開平8−262721公報、特開平9−6002公
報、及び特開平9−22117公報に、tert-ブトキシ
カルボニルオキシ基で置換されたポリヒドロキシスチレ
ンと、アセタール基で置換されたポリヒドロキシスチレ
ンとの混合物を樹脂成分とし、放射線の照射により酸を
発生する化合物と有機カルボン酸化合物及びアミン成分
とを含有するポジ型レジストが特開平9−6001公報
に開示されている。Further, a compound comprising a mixture of polyhydroxystyrene substituted with a tert-butoxycarbonyloxy group and polyhydroxystyrene substituted with an acetal group as a resin component, a compound capable of generating an acid upon irradiation with radiation, and an organic carboxylic acid JP-A-8-262721, JP-A-9-6002, and JP-A-9-22117 disclose a positive resist composition containing a compound and a polyhydroxystyrene substituted with a tert-butoxycarbonyloxy group and an acetal group. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-6001 discloses a positive resist containing, as a resin component, a mixture with a polyhydroxystyrene substituted with a compound containing an acid-generating compound, an organic carboxylic acid compound and an amine component. I have.
【0010】また酸発生剤については、特公平8−36
35号には有機ハロゲン化合物、特開平2−52348
号にはBr、Clが置換した芳香族化合物、特開平4−
367864号、特開平4−367865号にはBr、
Clが置換したアルキル基、アルコキシ基を有する芳香
族化合物、特開平2−150848号、特開平6−19
9770号にはヨードニウム、スルホニウム化合物、特
開平3−87746号にはハロアルカンスルホネート化
合物、特開平4−210960号、特開平4−2172
49号にはジアゾジスルホン化合物、又はジアゾスルホ
ン化合物、特開平4−336454号にはBr、I置換
アルキルトリアジン化合物、特開平4−291258号
にはスルホンアミド、スルホンイミド化合物、特開平4
−291259号には多価フェノールのスルホン酸化合
物、特開平4−291260号、特開平4−29126
1号、特開平6−202320号にはナフトキノンジア
ジド−4−スルホネート化合物、特開平5−21023
9号にはジスルホン化合物、特開平6−236024号
にはN−オキシイミドスルホネート化合物、米国特許第
5344742号にはベンジルスルホネート化合物等が
開示されている。The acid generator is disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-36.
No. 35 discloses an organic halogen compound, JP-A-2-52348.
Nos. 4 and 5 include aromatic compounds substituted with Br and Cl.
No. 368864 and JP-A-4-366865 describe Br,
Cl-substituted aromatic compounds having alkyl or alkoxy groups, JP-A-2-150848, JP-A-6-19
No. 9770, iodonium and sulfonium compounds, JP-A-3-87746, haloalkanesulfonate compounds, JP-A-4-210960, JP-A-4-2172
No. 49, a diazodisulfone compound or a diazosulfone compound; JP-A-4-336454, Br and I-substituted alkyltriazine compounds; JP-A-4-291258, a sulfonamide, sulfonimide compound;
JP-A-291259 discloses a sulfonic acid compound of a polyhydric phenol, JP-A-4-291260 and JP-A-4-29126.
No. 1 and JP-A-6-202320 disclose a naphthoquinonediazide-4-sulfonate compound.
No. 9 discloses a disulfone compound, JP-A-6-236024 discloses an N-oxyimidosulfonate compound, and U.S. Pat. No. 5,344,742 discloses a benzylsulfonate compound.
【0011】但しこれらの化合物の何れの組み合わせに
おいても、高加速電圧条件下での電子線照射やX線照射
で十分な高感度を得ることは困難であり、且つ感度と解
像度、レジスト形状を満足し得るレベルで両立させるこ
とは課題となっていた。However, in any combination of these compounds, it is difficult to obtain a sufficiently high sensitivity by electron beam irradiation or X-ray irradiation under a high accelerating voltage condition, and the sensitivity, resolution and resist shape are not satisfied. It has been a challenge to achieve both at the same level.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、電子線又はX線を使用する半導体素子の微細加工に
おける性能向上技術の課題を解決することであり、電子
線又はX線の使用に対して感度と解像度、レジスト形状
の特性を満足する電子線又はX線用ポジ型レジスト組成
物を提供することである。更に半導体素子の量産性に適
合した高加速電圧の次世代EB照射装置(スループット
向上を目指した、EBブロック照射機又はEBステッパ
ー(逐次縮小投影照射機))に対応できる、高感度を示
す電子線又はX線用ポジ型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 solve the problem of a technique for improving the performance in microfabrication of a semiconductor device using an electron beam or an X-ray. An object of the present invention is to provide a positive resist composition for electron beams or X-rays, which satisfies the characteristics of sensitivity, resolution and resist shape. Furthermore, a high-sensitivity electron beam compatible with the next generation EB irradiator (EB block irradiator or EB stepper (sequential reduction projection irradiator) aimed at improving throughput) with a high acceleration voltage suitable for mass production of semiconductor devices Another object of the present invention is to provide a positive resist composition for X-rays.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記諸特
性に留意し鋭意検討した結果、本発明の目的が以下の特
定の組成物を使用することで見事に達成されることを見
出し、本発明に到達した。即ち、本発明は下記構成であ
る。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies while paying attention to the above-mentioned characteristics, and as a result, have found that the object of the present invention is excellently achieved by using the following specific compositions. Reached the present invention. That is, the present invention has the following configuration.
【0014】(1) (A)下記一般式(Ia)又は
(Ib)で示されるN−オキシイミドスルホニル基を有
する繰り返し単位を構成成分とする樹脂を含有する、電
子線又はX線用ポジ型レジスト組成物。(1) (A) A positive type for electron beam or X-ray containing a resin containing a repeating unit having an N-oxyimidosulfonyl group represented by the following general formula (Ia) or (Ib) Resist composition.
【0015】[0015]
【化4】 Embedded image
【0016】式中、R00、R0、R1、R2、R3は、同一
でも異なっていても良く、水素原子、置換基を有してい
ても良い、1価又は2価の芳香族、脂肪族、又は脂環族
炭化水素基、ハロゲン原子、アシルオキシ基を表す。Z
は、−C(R01)(R02)−、−O−、−N(R03)−
を表す。R01〜R03は、水素原子、置換基を有していて
もよい、1価の芳香族、脂肪族、又は脂環族炭化水素基
を表す。またR00、R0、R1、R2の2つが結合し、炭
素―炭素結合、又はヘテロ原子を含んでも良い5〜7員
環の芳香族、又は脂環族炭化水素を形成しても良い。更
に、一般式(Ib)において、R1あるいはR2、R00あ
るいはR0及びZの群うち2つ又は3つが結合して環を
形成しても良い。In the formula, R 00 , R 0 , R 1 , R 2 , and R 3 may be the same or different, and may have a hydrogen atom or a substituent, and may have a monovalent or divalent aromatic. Represents an aromatic, aliphatic or alicyclic hydrocarbon group, a halogen atom, or an acyloxy group. Z
Is -C (R 01 ) (R 02 )-, -O-, -N (R 03 )-
Represents R 01 to R 03 represent a hydrogen atom or a monovalent aromatic, aliphatic or alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Further, two of R 00 , R 0 , R 1 and R 2 may be bonded to form a 5- to 7-membered aromatic or alicyclic hydrocarbon which may contain a carbon-carbon bond or a hetero atom. good. Further, in the general formula (Ib), two or three of R 1 or R 2 , R 00 or R 0 and Z may be bonded to form a ring.
【0017】(2) (A)の樹脂が、酸の作用により
分解し、アルカリ現像液に対する溶解度を増大する基を
有することを特徴とする前記(1)に記載の電子線又は
X線用ポジ型レジスト組成物。(2) The electron beam or X-ray positive electrode according to the above (1), wherein the resin (A) has a group which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkali developing solution. -Type resist composition.
【0018】(3) 更に(B)電子線又はX線の照射
により酸を発生する化合物を含有することを特徴とする
前記(1)又は(2)に記載の電子線又はX線用ポジ型
レジスト組成物。(3) The positive type for electron beam or X-ray according to the above (1) or (2), further comprising (B) a compound which generates an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray. Resist composition.
【0019】(4) (A)の樹脂が、下記一般式(I
I)で示される繰り返し単位を少なくとも一つと、下記
一般式(III)又は(IV)で示される繰り返し単位を少
なくとも一つ有することを特徴とする前記(1)〜
(3)のいずれかに記載の電子線又はX線用ポジ型レジ
スト組成物。(4) The resin of (A) is represented by the following general formula (I)
(1) to (1) to (1), which have at least one repeating unit represented by I) and at least one repeating unit represented by the following general formula (III) or (IV).
The positive resist composition for electron beam or X-ray according to any one of (3).
【0020】[0020]
【化5】 Embedded image
【0021】式中、R00、R0、R1、R2は 式(I)と
同義であり、R4、R5は水素原子、ハロゲン原子、シア
ノ基、置換基を有していても良い、アルキル基又はハロ
アルキル基を表す。OR6、COOR6は酸の作用により
分解しアルカリ可溶性を示す基を表す。R7、R8は同じ
でも異なっていても良く、水素原子、ヒドロキシル基、
ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アシル基又は
置換基を有していても良いアルキル基、シクロアルキル
基、アルケニル基、アラルキル基もしくはアリール基を
表す。A1、A2は同じでも異なっていても良く、単結
合、置換基を有しても良い、2価のアルキレン基、アル
ケニレン基、シクロアルキレン基もしくはアリーレン
基、又は−O−CO−R9−、−CO−O−R10−、−
CO−N(R11)−R12−を表す。R9、R10、 R12は
同じでも異なっていても良く、単結合、又はエーテル構
造、エステル構造、アミド構造、ウレタン構造もしくは
ウレイド構造を有しても良く、置換基を有していても良
い、2価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアル
キレン基又はアリーレン基を表す。 R11は水素原子、
置換基を有していても良い、アルキル基、シクロアルキ
ル基、アラルキル基又はアリール基を表す。nは1〜3
の整数を表す。また複数のR6同士、又はR6とR7又は
R8が結合して環を形成しても良い。In the formula, R 00 , R 0 , R 1 , and R 2 have the same meanings as in formula (I), and R 4 and R 5 may have a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or a substituent. Good represents an alkyl group or a haloalkyl group. OR 6 and COOR 6 represent groups which are decomposed by the action of an acid and exhibit alkali solubility. R 7 and R 8 may be the same or different and include a hydrogen atom, a hydroxyl group,
Represents a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, or an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group or aryl group. A 1 and A 2 may be the same or different and may have a single bond, a substituent, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, or —O—CO—R 9 -, -CO-OR 10 -,-
Represents CO—N (R 11 ) —R 12 —. R 9 , R 10 and R 12 may be the same or different and may have a single bond, an ether structure, an ester structure, an amide structure, a urethane structure or a ureide structure, and may have a substituent. Good represents a divalent alkylene group, alkenylene group, cycloalkylene group or arylene group. R 11 is a hydrogen atom,
It represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group which may have a substituent. n is 1 to 3
Represents an integer. A plurality of R 6 s or a combination of R 6 and R 7 or R 8 may form a ring.
【0022】(5) (A)の樹脂が、更に下記一般式
(V)又は(VI)で示される繰り返し単位を少なくとも
一つ有することを特徴とする前記(1)〜(4)のいず
れかに記載の電子線又はX線用ポジ型レジスト組成物。(5) The resin according to any one of (1) to (4), wherein the resin (A) further has at least one repeating unit represented by the following general formula (V) or (VI): 4. The positive resist composition for electron beam or X-ray according to item 1.
【0023】[0023]
【化6】 Embedded image
【0024】式中、R13は水素原子、ハロゲン原子、シ
アノ基、置換基を有していても良い、アルキル基又はハ
ロアルキル基を表す。R14は水素原子、置換基を有して
いても良いアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル
基、アラルキル基、アリール基もしくはアシル基を表
し、OR14、COOR14として、アルカリ可溶基又は酸
に対し実質的に分解性を示さない基を表す。R15、R16
は同じでも異なっていても良く、水素原子、ヒドロキシ
ル基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アシル
基又は置換基を有していても良いアルキル基、シクロア
ルキル基、アルケニル基、アラルキル基もしくはアリー
ル基を表す。A3は単結合、置換基を有しても良い、2
価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン
基もしくはアリーレン基、又は−O−CO−R9−、−
CO−O−R10−、−CO−N(R11)−R12を表す。
R9〜R12は前記と同義である。nは1〜3の整数を表
す。また複数のR14同士、又はR14とR15又はR16が結
合して環を形成しても良い。In the formula, R 13 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an optionally substituted alkyl group or haloalkyl group. R 14 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aryl group or an acyl group, and as OR 14 and COOR 14 , an alkali-soluble group or an acid On the other hand, it represents a group showing substantially no decomposability. R 15 , R 16
May be the same or different, and may be a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, or an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group or aryl. Represents a group. A 3 may have a single bond or a substituent,
Valent alkylene group, alkenylene group, cycloalkylene group or arylene group, or -O-CO-R 9, - , -
CO-O-R 10 -, - it represents a CO-N (R 11) -R 12.
R 9 to R 12 have the same meaning as described above. n represents an integer of 1 to 3. A plurality of R 14 s or a combination of R 14 and R 15 or R 16 may form a ring.
【0025】(6) 更に(C)酸の作用により分解
し、アルカリ現像液に対する溶解度を増大する、分子量
3000以下の低分子溶解阻止化合物を含有することを
特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載の電子
線又はX線用ポジ型レジスト組成物。(6) The above (1) to (5), further comprising (C) a low molecular weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of an acid and increases the solubility in an alkali developing solution. The positive resist composition for electron beam or X-ray according to any one of the above.
【0026】(7) 更に(D)酸拡散抑制剤を含有す
ることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記
載の電子線又はX線用ポジ型レジスト組成物。(7) The positive resist composition for an electron beam or X-ray according to any one of the above (1) to (6), further comprising (D) an acid diffusion inhibitor.
【0027】(8) (B)成分の化合物が、スルホニ
ウム、又はヨードニウムのスルホン酸塩化合物から選択
されることを特徴とする前記(3)〜(7)のいずれか
に記載の電子線又はX線用ポジ型レジスト組成物。(8) The electron beam or X as described in any of (3) to (7) above, wherein the compound of the component (B) is selected from sulfonium or iodonium sulfonate compounds. Positive resist composition for lines.
【0028】[0028]
【発明の実施の形態】本発明においてN−オキシイミド
スルホニル基を有する樹脂は、電子線照射下、高効率で
分解を起こしイミドとスルホン酸を形成する。これらス
ルホン酸は後続の酸触媒反応に使用されると伴に、樹脂
中にスルホン酸基を発生することができ、更に電子線照
射部の樹脂のアルカリ溶解速度を向上させる作用を示
す。以下、本発明に使用する化合物について詳細に説明
する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, a resin having an N-oxyimidosulfonyl group is decomposed with high efficiency under electron beam irradiation to form imide and sulfonic acid. These sulfonic acids can generate sulfonic acid groups in the resin as they are used in the subsequent acid-catalyzed reaction, and further have the effect of improving the alkali dissolution rate of the resin in the electron beam irradiation section. Hereinafter, the compounds used in the present invention will be described in detail.
【0029】[1]本発明(A)のN−オキシイミドス
ルホニル基を有する樹脂 本発明(A)における樹脂は、一般式(I)で示される
N−オキシイミドスルホニル基を有する繰り返し単位を
構成成分として含有する樹脂であり、好ましくは更に酸
分解性基を有する繰り返し単位を含有する樹脂である。
具体的には一般式(II)で示される繰り返し単位を少な
くとも一つと、一般式(III)又は(IV)で示される繰
り返し単位を少なくとも一つ有する樹脂であり、更に好
ましくは一般式(V)又は(VI)で示される繰り返し単
位を少なくとも一つ有する樹脂である。[1] Resin having N-oxyimidosulfonyl group of the present invention (A) The resin in the present invention (A) comprises a repeating unit having an N-oxyimidosulfonyl group represented by the general formula (I). It is a resin contained as a component, and preferably a resin further containing a repeating unit having an acid-decomposable group.
Specifically, it is a resin having at least one repeating unit represented by the general formula (II) and at least one repeating unit represented by the general formula (III) or (IV), and more preferably a resin having the general formula (V) Or a resin having at least one repeating unit represented by (VI).
【0030】一般式中(I)中のR00、R0、R1〜R3
は、水素原子、置換基を有していても良い、1価又は2
価の芳香族、脂肪族、又は脂環族炭化水素基、ハロゲン
原子、アシルオキシ基を表す。またR00、R0、R1、R
2の2つが結合し、炭素−炭素結合、ヘテロ原子を含ん
でも良い5〜7員環の芳香族、又は脂環族炭化水素を形
成しても良い。更に、一般式(Ib)において、R1あ
るいはR2、R00あるいはR0及びZの群うち2つ又は3
つが結合して環を形成しても良い。R 00 , R 0 , R 1 -R 3 in the general formula (I)
Is a hydrogen atom, which may have a substituent, monovalent or divalent
Represents a valent aromatic, aliphatic, or alicyclic hydrocarbon group, a halogen atom, or an acyloxy group. Also, R 00 , R 0 , R 1 , R
Two of the two may be bonded to form a carbon-carbon bond or a 5- to 7-membered aromatic or alicyclic hydrocarbon which may contain a hetero atom. Furthermore, in the general formula (Ib), two or three of the group of R 1 or R 2 , R 00 or R 0 and Z
Two may combine to form a ring.
【0031】1価の芳香族基としては、例えば置換基を
有していても良い、炭素数6〜15個のアリール基であ
って、具体的にはフェニル基、トリル基、ジメチルフェ
ニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、ナフチル
基、アントリル基、9,10−ジメトキシアントリル基
等を好ましく挙げることができる。2価の芳香族基とし
ては、例えば置換基を有していても良い、炭素数6〜1
5個のアリーレン基であって、具体的にはフェニレン
基、トリレン基、ナフチレン基等を挙げることができ
る。The monovalent aromatic group is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms which may have a substituent, specifically, a phenyl group, a tolyl group, a dimethylphenyl group, Preferable examples include a 2,4,6-trimethylphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a 9,10-dimethoxyanthryl group. As the divalent aromatic group, for example, an optionally substituted substituent having 6 to 1 carbon atoms
Five arylene groups, specifically, a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group and the like can be mentioned.
【0032】1価の脂肪族基としては、例えば直鎖状又
は分岐状の炭素数1〜12個のアルキル基であって、具
体的には、置換基を有していても良いメチル基、エチル
基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル
基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、デシル基、ド
デシル基等を挙げることができる。2価の脂肪族基とし
ては、例えば直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12個のア
ルキレン基であって、具体的には置換基を有していても
良いメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン
基、ヘキシレン基、オクチレン基、デシレン基、ドデシ
レン基等を挙げることができる。The monovalent aliphatic group is, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and specifically, a methyl group which may have a substituent, Ethyl, propyl, n-butyl, sec-butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, octyl, decyl, dodecyl and the like can be mentioned. The divalent aliphatic group is, for example, a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and specifically, a methylene group, an ethylene group, and a propylene which may have a substituent. Group, butylene group, hexylene group, octylene group, decylene group, dodecylene group and the like.
【0033】1価の脂環族基としては、単環型でも多環
型でも良く、単環型としては炭素数3〜8個のものであ
って、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘ
キシル基を好ましく挙げることができる。多環型として
は例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロ
ニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピ
ネル基、トリシクロデカニル基等の炭素数7〜20個の
ものを好ましく挙げることができる。2価の脂環族基と
しては、単環型でも多環型でも良いシクロアルキレン基
であって、好ましくは置換基を有していても良いシクロ
ペンチレン基、シクロヘキシレン基、ジシクロペンチレ
ン基、トリシクロデカニレン基、アダマンチレン基等の
炭素数5〜20個のものが挙げられる。The monovalent alicyclic group may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic alicyclic group has 3 to 8 carbon atoms, and may be a cyclopropyl group, a cyclopentyl group or a cyclohexyl group. Preferred examples are given. Preferred examples of the polycyclic type include those having 7 to 20 carbon atoms such as an adamantyl group, a norbornyl group, an isobornyl group, a camphanyl group, a dicyclopentyl group, an α-pinel group, and a tricyclodecanyl group. The divalent alicyclic group is a cycloalkylene group which may be monocyclic or polycyclic, preferably a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a dicyclopentylene group which may have a substituent. Groups having 5 to 20 carbon atoms, such as a group, a tricyclodecaneylene group and an adamantylene group.
【0034】R00、R0、R1、R2の2つが結合して形
成する環としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン
環、シクロヘプタン環、テトラヒドロフラン環、テトラ
ヒドロピラン環、ピロリジン環、ピペリジン環、ベンゼ
ン環等が挙げられる。また、これらの環は更に置換基を
有していてもよい。The ring formed by combining two of R 00 , R 0 , R 1 and R 2 includes a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a cycloheptane ring, a tetrahydrofuran ring, a tetrahydropyran ring, a pyrrolidine ring, a piperidine ring, And a benzene ring. Further, these rings may further have a substituent.
【0035】ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素
原子、臭素原子、沃素原子等が挙げられる。アシルオキ
シ基としては、炭素数1〜10個のものであり、具体的
にはホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、プロパノイ
ルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. The acyloxy group has 1 to 10 carbon atoms, and specific examples include a formyloxy group, an acetyloxy group, a propanoyloxy group, and a benzoyloxy group.
【0036】一般式(II)〜(VI)中、R4、R5、R13
は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有して
いても良い、アルキル基又はハロアルキル基を表す。O
R6、COOR6は酸の作用により分解しアルカリ可溶性
を示す基を表す。R7、R8、R15、R16は同じでも異な
っていても良く、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン
原子、シアノ基、アルコキシ基、アシル基又は置換基を
有していても良いアルキル基、シクロアルキル基、アル
ケニル基、アラルキル基、もしくはアリール基を表す。In the general formulas (II) to (VI), R 4 , R 5 and R 13
Represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group or a haloalkyl group which may have a substituent. O
R 6 and COOR 6 represent groups which are decomposed by the action of an acid and exhibit alkali solubility. R 7 , R 8 , R 15 , and R 16 may be the same or different, and include a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, or an optionally substituted alkyl group; Represents a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, or an aryl group.
【0037】A1、A2、A3は同じでも異なっていても
良く、単結合、置換基を有しても良い、2価のアルキレ
ン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、もしくは
アリーレン基、又は−O−CO−R9−、−CO−O−
R10−、−CO−N(R11)−R12−を表す。R9、R
10、 R12は同じでも異なっていても良く、単結合、又
はエーテル構造、エステル構造、アミド構造、ウレタン
構造もしくはウレイド構造を有しても良く、置換基を有
していても良い、2価のアルキレン基、アルケニレン
基、シクロアルキレン基、アリーレン基を表す。R11は
水素原子、置換基を有していても良い、アルキル基、シ
クロアルキル基、アラルキル基又はアリール基を表す。A 1 , A 2 , and A 3 may be the same or different and may have a single bond, a substituent, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, or -O-CO-R 9 -, - CO-O-
R 10 represents —CO—N (R 11 ) —R 12 —. R 9 , R
10 and R 12 may be the same or different and may have a single bond, or an ether structure, an ester structure, an amide structure, a urethane structure or a ureide structure, and may have a substituent. Represents an alkylene group, alkenylene group, cycloalkylene group, or arylene group. R 11 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group which may have a substituent.
【0038】R14は水素原子、置換基を有していても良
いアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラ
ルキル基、アリール基もしくはアシル基を表し、O
R14、COOR14として、アルカリ可溶基又は酸に対し
実質的に分解性を示さない基を表す。nは1〜3の整数
を表す。また複数のR6同士、又はR6とR7又はR8が結
合して環を形成しても良い。更に複数のR14同士、又は
R14とR15又はR16が結合して環を形成しても良い。R 14 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aryl group or an acyl group;
R 14 and COOR 14 represent an alkali-soluble group or a group which does not substantially decompose in an acid. n represents an integer of 1 to 3. A plurality of R 6 s or a combination of R 6 and R 7 or R 8 may form a ring. Further, a plurality of R 14 s or a combination of R 14 and R 15 or R 16 may form a ring.
【0039】またR4〜R5、R7、R8、R11、R13〜R
16のアルキル基としては、例えば炭素数1〜8個のアル
キル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、2
-エチルヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げること
ができる。R7、R8、R11、R14〜R16のシクロアルキ
ル基としては単環型でも良く、多環型でも良い。単環型
としては炭素数3〜8個のものであって、シクロプロピ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基を好ましく
挙げることができる。多環型としては例えば、アダマン
チル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニ
ル基、ジシクロペンチル基、a−ピネル基、トリシクロ
デカニル基等を好ましく挙げることができる。R 4 to R 5 , R 7 , R 8 , R 11 , R 13 to R
The 16 alkyl groups are, for example, alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, and specifically include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group,
-Ethylhexyl and octyl are preferred. The cycloalkyl group of R 7 , R 8 , R 11 , and R 14 to R 16 may be a monocyclic type or a polycyclic type. The monocyclic type has 3 to 8 carbon atoms, and preferably includes a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. Preferred examples of the polycyclic type include an adamantyl group, a norbornyl group, an isobornyl group, a camphanyl group, a dicyclopentyl group, an a-pinel group, and a tricyclodecanyl group.
【0040】R7、R8、R11、R14〜R16のアリール基
としては、例えば炭素数6〜15個のアリール基であっ
て、具体的には、フェニル基、トリル基、ジメチルフェ
ニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、ナフチル
基、アントリル基、9,10−ジメトキシアントリル基
等を好ましく挙げることができる。The aryl group of R 7 , R 8 , R 11 , R 14 to R 16 is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and specifically, a phenyl group, a tolyl group, a dimethylphenyl Groups, 2,4,6-trimethylphenyl group, naphthyl group, anthryl group, 9,10-dimethoxyanthryl group, and the like.
【0041】R7、R8、R11、R14〜R16のアラルキル
基としては、例えば炭素数7〜12個のアラルキル基で
あって、具体的には、ベンジル基、フェネチル基、ナフ
チルメチル基等を好ましく挙げることができる。R7、
R8、R14〜R16のアルケニル基としては、例えば炭素
数2〜8個のアルケニル基であって、具体的には、ビニ
ル基、アリル基、ブテニル基、シクロヘキセニル基を好
ましく挙げることができる。The aralkyl group of R 7 , R 8 , R 11 , R 14 to R 16 is, for example, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and specifically, benzyl, phenethyl, naphthylmethyl And the like. R 7 ,
The alkenyl group for R 8 and R 14 to R 16 is, for example, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and specifically, preferably includes a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group. it can.
【0042】R7、R8、R15、R16のアルコキシ基とし
ては、例えば炭素数1〜8個のアルコキシ基であって、
具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ
基、iso−プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ
基、アリルオキシ基、オクトキシ基等を好ましく挙げる
ことができる。R7、R8、R14〜R16のアシル基として
は、例えば炭素数1〜10個のアシル基であって、具体
的には、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブ
タノイル基、ピバロイル基、オクタノイル基、ベンゾイ
ル基等を好ましく挙げることができる。The alkoxy group for R 7 , R 8 , R 15 and R 16 is, for example, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms,
Specifically, preferred examples include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, a butoxy group, a pentoxy group, an allyloxy group, and an octoxy group. The acyl group of R 7 , R 8 , R 14 to R 16 is, for example, an acyl group having 1 to 10 carbon atoms, and specifically, a formyl group, an acetyl group, a propanoyl group, a butanoyl group, a pivaloyl group Octanoyl group, benzoyl group and the like.
【0043】またA1〜A3、R9、R10、R12のアルキ
レン基としては、好ましくは置換基を有していても良い
メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、
ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8個のもの
が挙げられる。A1〜A3、R9、R10、R12のアルケニ
レン基としては、好ましくは置換基を有していても良い
エテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基等の炭素
数2〜6個のものが挙げられる。The alkylene group of A 1 to A 3 , R 9 , R 10 and R 12 is preferably a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group which may have a substituent.
Examples thereof include those having 1 to 8 carbon atoms such as a hexylene group and an octylene group. As the alkenylene group for A 1 to A 3 , R 9 , R 10 and R 12 , those having 2 to 6 carbon atoms such as an ethenylene group, a propenylene group and a butenylene group which may have a substituent are preferred. No.
【0044】A1〜A3、R9、R10、R12のシクロアル
キレン基としては、好ましくは置換基を有していても良
いシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基等の炭素数
5〜8個のものが挙げられる。A1〜A3、R9、R10、
R12のアリーレン基としては、好ましくは置換基を有し
ていても良いフェニレン基、トリレン基、ナフチレン基
等の炭素数6〜15個のものが挙げられる。The cycloalkylene group represented by A 1 to A 3 , R 9 , R 10 and R 12 is preferably a cycloalkylene group having 5 to 8 carbon atoms such as a cyclopentylene group and a cyclohexylene group which may have a substituent. Individual ones. A 1 to A 3 , R 9 , R 10 ,
As the arylene group for R 12 , preferably those having 6 to 15 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group and a naphthylene group which may have a substituent are mentioned.
【0045】また複数のR6同士、又はR6とR7又は
R8、及び複数のR14同士、又はR14とR15又はR16が
結合して形成した環としては、ベンゾフラン環、ベンゾ
ジオキソノール環、ベンゾピラン環等の構造を構成する
酸素原子を含有する4〜7員環が挙げられる。The ring formed by combining a plurality of R 6 , R 6 and R 7 or R 8 , and a plurality of R 14 or R 14 and R 15 or R 16 is a benzofuran ring, a benzofuran ring or a benzofuran ring. Examples thereof include a 4- to 7-membered ring containing an oxygen atom constituting a structure such as a dioxonol ring and a benzopyran ring.
【0046】OR6、COOR6で表される酸の作用によ
り分解しアルカリ可溶性を示す基としては、具体的には
−O−C(R01)(R02)(R03)、−O−C(R01)
(R 02)(OR04)、−O−COO−C(R01)
(R02)(R03)、−O−C(R05)(R06)COO−
C(R01)(R02)(R03)、−COO−C(R01)
(R02)(R03)、−COO−C(R01)(R02)(O
R04)を表し、R01〜R03、R 05、R06は水素原子、置
換基を有していても良いアルキル基、シクロアルキル
基、アルケニル基、アラルキル基、もしくはアリール基
であり、R04は置換基を有していても良いアルキル基、
シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、もし
くはアリール基を表す。好ましいアルキル基、シクロア
ルキル基、アルケニル基、アラルキル基、もしくはアリ
ール基上記で示したものが挙げられる。またR01〜R04
の内の二つが結合して、シクロペンタン環、シクロヘキ
サン環、テトラヒドロフラン環、テトラヒドロピラン環
等の4〜7員環を形成しても良い。OR6, COOR6By the action of the acid represented by
As a group that decomposes and shows alkali solubility, specifically,
-OC (R01) (R02) (R03), -OC (R01)
(R 02) (OR04), -O-COO-C (R01)
(R02) (R03), -OC (R05) (R06) COO-
C (R01) (R02) (R03), -COO-C (R01)
(R02) (R03), -COO-C (R01) (R02) (O
R04) And R01~ R03, R 05, R06Is a hydrogen atom,
Alkyl group optionally having a substituent, cycloalkyl
Group, alkenyl group, aralkyl group, or aryl group
And R04Is an alkyl group which may have a substituent,
Cycloalkyl, alkenyl, aralkyl,
Represents an aryl group. Preferred alkyl group, cycloa
Alkyl, alkenyl, aralkyl, or ant
And the above-mentioned radical groups. Also R01~ R04
Are linked to form a cyclopentane ring,
Sun ring, tetrahydrofuran ring, tetrahydropyran ring
And the like may form a 4- to 7-membered ring.
【0047】これらの基に置換される置換基としては、
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ
基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル
基、カルボキシル基等の活性水素を有するものや、ハロ
ゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原
子)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポ
キシ基、ブトキシ基等)、チオエーテル基、アシル基
(アセチル基、プロパノイル基、ベンゾイル基等)、ア
シロキシ基(アセトキシ基、プロパノイルオキシ基、ベ
ンゾイルオキシ基等)、アルコキシカルボニル基(メト
キシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシ
カルボニル基等)、シアノ基、ニトロ基等が挙げられ
る。ここで、アルキル基、シクロアルキル基、アリール
基は上記で示したものが挙げられる。The substituents substituted on these groups include:
Those having active hydrogen such as an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an amino group, an amide group, a ureido group, a urethane group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom ), Alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), thioether group, acyl group (acetyl group, propanoyl group, benzoyl group, etc.), acyloxy group (acetoxy group, propanoyloxy group, benzoyloxy group) And the like, an alkoxycarbonyl group (such as a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and a propoxycarbonyl group), a cyano group, and a nitro group. Here, the alkyl group, the cycloalkyl group, and the aryl group include those described above.
【0048】一般式(I)で表される基を有する繰り返
し単位(好ましくは一般式(II)で表される繰り返し構
造単位)の含量は、全ポリマー組成中において0.1〜
80モル%、好ましくは1〜50モル%、更に好ましく
は3〜20モル%の範囲で使用される。一般式(III)
又は(IV)で表される繰り返し構造単位の含量は、全ポ
リマー組成中において5〜80モル%、好ましくは10
〜50モル%、更に好ましくは20〜40モル%の範囲
で使用される。一般式(V)又は(VI)で表される繰り
返し構造単位の含量は、全ポリマー組成中において0〜
80モル%、好ましくは10〜70モル%、更に好まし
くは30〜60モル%の範囲で使用される。The content of the repeating unit having a group represented by the general formula (I) (preferably, the repeating structural unit represented by the general formula (II)) is from 0.1 to 0.1 in the whole polymer composition.
It is used in the range of 80 mol%, preferably 1 to 50 mol%, more preferably 3 to 20 mol%. General formula (III)
Alternatively, the content of the repeating structural unit represented by (IV) is 5 to 80 mol%, preferably 10 to 10 mol% in the whole polymer composition.
To 50 mol%, more preferably 20 to 40 mol%. The content of the repeating structural unit represented by the general formula (V) or (VI) is 0 to 0 in the entire polymer composition.
It is used in the range of 80 mol%, preferably 10 to 70 mol%, more preferably 30 to 60 mol%.
【0049】本発明(A)の樹脂は、上記のような繰り
返し構造単位以外にも、更に本発明のポジ型レジストの
性能を向上させる目的で、他の重合性モノマーを共重合
させても良い。The resin of the present invention (A) may be copolymerized with other polymerizable monomers for the purpose of further improving the performance of the positive resist of the present invention, in addition to the above repeating structural units. .
【0050】使用することができる共重合モノマーとし
ては、以下に示すものが含まれる。例えば、上記以外の
アクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリル
酸エステル類、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、スチレン類、クロ
トン酸エステル類などから選ばれる付加重合性不飽和結
合を1個有する化合物である。The copolymerizable monomers that can be used include those shown below. For example, acrylates other than the above, acrylamides, methacrylates, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, addition polymerizable unsaturated bonds selected from crotonates and the like. It is a compound having one.
【0051】具体的には、例えばアクリル酸エステル
類、例えばアルキル(アルキル基の炭素原子数は1〜1
0のものが好ましい)アクリレート(例えば、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸t−ブチル、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、グリシジルアクリレート、ベンジルアクリレー
ト、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリル
アクリレート、など)アリールアクリレート(例えばフ
ェニルアクリレートなど);Specifically, for example, acrylic esters such as alkyl (the alkyl group has 1 to 1 carbon atoms)
Acrylates (eg, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, t-butyl acrylate, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, tert-octyl acrylate) , Chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2
-Dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, glycidyl acrylate, benzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.) aryl acrylate (for example, phenyl acrylate);
【0052】メタクリル酸エステル類、例えば、アルキ
ル(アルキル基の炭素原子数は1〜10のものが好まし
い)メタクリレート(例えば、メチルメタクリレート、
エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソ
プロピルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、
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、グリシジルメタクリレート、フルフリルメタクリレ
ート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなど)、
アリールメタクリレート(例えば、フェニルメタクリレ
ート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレー
トなど);Methacrylic acid esters, for example, alkyl (alkyl having preferably 1 to 10 carbon atoms) methacrylate (for example, methyl methacrylate,
Ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, t-butyl methacrylate,
Amyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate,
Chlorbenzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, glycidyl methacrylate , Furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc.),
Aryl methacrylates (eg, phenyl methacrylate, cresyl methacrylate, naphthyl methacrylate, etc.);
【0053】アクリルアミド類、例えば、アクリルアミ
ド、N−アルキルアクリルアミド、(アルキル基として
は、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチ
ル基、オクチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、ヒ
ドロキシエチル基、ベンジル基などがある。)、N−ア
リールアクリルアミド(アリール基としては、例えばフ
ェニル基、トリル基、ニトロフェニル基、ナフチル基、
シアノフェニル基、ヒドロキシフェニル基、カルボキシ
フェニル基などがある。)、N,N−ジアルキルアクリ
ルアミド(アルキル基としては、炭素原子数1〜10の
もの、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、イソブ
チル基、エチルヘキシル基、シクロヘキシル基などがあ
る。)、N,N−ジアリールアクリルアミド(アリール
基としては、例えばフェニル基などがある。)、N−メ
チル−N−フェニルアクリルアミド、N−ヒドロキシエ
チル−N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミ
ドエチル−N−アセチルアクリルアミドなど;Acrylamides, for example, acrylamide, N-alkylacrylamide, (where the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, t-butyl, heptyl) Group, octyl group, cyclohexyl group, benzyl group, hydroxyethyl group, benzyl group, etc.), N-arylacrylamide (aryl group includes, for example, phenyl group, tolyl group, nitrophenyl group, naphthyl group,
Examples include a cyanophenyl group, a hydroxyphenyl group, and a carboxyphenyl group. ), N, N-dialkylacrylamide (an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a butyl group, an isobutyl group, an ethylhexyl group, a cyclohexyl group, etc.), N-diarylacrylamide (an aryl group includes, for example, a phenyl group), N-methyl-N-phenylacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like ;
【0054】メタクリルアミド類、例えば、メタクリル
アミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基と
しては、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチル
基、エチル基、t−ブチル基、エチルヘキシル基、ヒド
ロキシエチル基、シクロヘキシル基などがある。)、N
−アリールメタクリルアミド(アリール基としては、フ
ェニル基などがある。)、N,N−ジアルキルメタクリ
ルアミド(アルキル基としては、エチル基、プロピル
基、ブチル基などがある。)、N,N−ジアリールメタ
クリルアミド(アリール基としては、フェニル基などが
ある。)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリ
ルアミド、N−メチル−N−フェニルメタクリルアミ
ド、N−エチル−N−フェニルメタクリルアミドなど;
アリル化合物、例えば、アリルエステル類(例えば、酢
酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウ
リン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリ
ル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルな
ど)、アリルオキシエタノールなど;Methacrylamides, for example, methacrylamide, N-alkylmethacrylamide (an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, t-butyl, ethylhexyl, hydroxyethyl Group, cyclohexyl group, etc.), N
-Aryl methacrylamide (an aryl group includes a phenyl group and the like), N, N-dialkyl methacrylamide (an alkyl group includes an ethyl group, a propyl group and a butyl group), N, N-diaryl Methacrylamide (an aryl group includes a phenyl group and the like), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide, N-methyl-N-phenylmethacrylamide, N-ethyl-N-phenylmethacrylamide and the like;
Allyl compounds, for example, allyl esters (for example, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate), allyloxyethanol Such;
【0055】ビニルエーテル類、例えば、アルキルビニ
ルエーテル(例えば、ヘキシルビニルエーテル、オクチ
ルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキ
シルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、
エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエ
ーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニル
エーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキ
シエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニル
エーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエ
チルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチル
ビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒド
ロフルフリルビニルエーテルなど)、ビニルアリールエ
ーテル(例えばビニルフェニルエーテル、ビニルトリル
エーテル、ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル−
2,4−ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチルエ
ーテル、ビニルアントラニルエーテルなど);Vinyl ethers such as alkyl vinyl ethers (eg, hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethylhexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether,
Ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-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, etc.), vinyl aryl ethers (for example, vinyl phenyl ether, vinyl tolyl ether, vinyl chlorophenyl ether, vinyl-
2,4-dichlorophenyl ether, vinyl naphthyl ether, vinyl anthranyl ether, etc.);
【0056】ビニルエステル類、例えば、ビニルブチレ
ート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテ
ート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビ
ニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジ
クロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニル
ブトキシアセテート、ビニルフェニルアセテート、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、安息香酸ビニル、サルチル酸ビニル、クロル安
息香酸ビニル、テトラクロル安息香酸ビニル、ナフトエ
酸ビニルなど;Vinyl esters such as vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxy acetate, vinyl butoxy acetate , Vinylphenyl acetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-
Phenyl butyrate, vinyl cyclohexyl carboxylate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chlorobenzoate, vinyl tetrachlorobenzoate, vinyl naphthoate, and the like;
【0057】スチレン類、例えば、スチレン、アルキル
スチレン(例えば、メチルスチレン、ジメチルスチレ
ン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルス
チレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキ
シルスチレン、シクロヘキシルスチレン、デシルスチレ
ン、ベンジルスチレン、クロルメチルスチレン、トリフ
ルオルメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセ
トキシメチルスチレンなど)、アルコキシスチレン(例
えば、メトキシスチレン、4−メトキシ−3−メチルス
チレン、ジメトキシスチレンなど)、ハロゲンスチレン
(例えば、クロルスチレン、ジクロルスチレン、トリク
ロルスチレン、テトラクロルスチレン、ペンタクロルス
チレン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ヨードス
チレン、フルオルスチレン、トリフルオルスチレン、2
−ブロム−4−トリフルオルメチルスチレン、4−フル
オル−3−トリフルオルメチルスチレンなど)、カルボ
キシスチレン、ビニルナフタレン;Styrenes, for example, styrene, alkylstyrene (eg, methylstyrene, dimethylstyrene, trimethylstyrene, ethylstyrene, diethylstyrene, isopropylstyrene, butylstyrene, hexylstyrene, cyclohexylstyrene, decylstyrene, benzylstyrene, chloromethyl Styrene, trifluoromethylstyrene, ethoxymethylstyrene, acetoxymethylstyrene, etc., alkoxystyrene (eg, methoxystyrene, 4-methoxy-3-methylstyrene, dimethoxystyrene, etc.), halogen styrene (eg, chlorostyrene, dichlorostyrene) , Trichlorostyrene, tetrachlorostyrene, pentachlorostyrene, bromostyrene, dibromostyrene, iodostyrene, fluors Ren, trifluoromethyl styrene, 2
-Bromo-4-trifluoromethylstyrene, 4-fluoro-3-trifluoromethylstyrene, etc.), carboxystyrene, vinylnaphthalene;
【0058】クロトン酸エステル類、例えば、クロトン
酸アルキル(例えば、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘ
キシル、グリセリンモノクロトネートなど);イタコン
酸ジアルキル類(例えば、イタコン酸ジメチル、イタコ
ン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなど);マレイン酸
あるいはフマール酸のジアルキルエステル類(例えば、
ジメチルマレレート、ジブチルフマレートなど)、無水
マレイン酸、マレイミド、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がある。その他、一般
的には共重合可能である付加重合性不飽和化合物であれ
ばよい。Crotonic esters, for example, alkyl crotonates (eg, butyl crotonate, hexyl crotonate, glycerin monocrotonate, etc.); dialkyl itaconates (eg, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.) ); Dialkyl esters of maleic acid or fumaric acid (eg,
Dimethyl maleate, dibutyl fumarate, etc.), maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilenitrile and the like. In addition, generally, any addition-polymerizable unsaturated compound that can be copolymerized may be used.
【0059】以下に一般式(II)〜(VI)で表される繰
り返し構造単位の具体例を示すが、本発明がこれに限定
されるものではない。Specific examples of the repeating structural units represented by formulas (II) to (VI) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
【0060】[0060]
【化7】 Embedded image
【0061】[0061]
【化8】 Embedded image
【0062】[0062]
【化9】 Embedded image
【0063】[0063]
【化10】 Embedded image
【0064】[0064]
【化11】 Embedded image
【0065】[0065]
【化12】 Embedded image
【0066】[0066]
【化13】 Embedded image
【0067】[0067]
【化14】 Embedded image
【0068】[0068]
【化15】 Embedded image
【0069】[0069]
【化16】 Embedded image
【0070】[0070]
【化17】 Embedded image
【0071】[0071]
【化18】 Embedded image
【0072】[0072]
【化19】 Embedded image
【0073】[0073]
【化20】 Embedded image
【0074】[0074]
【化21】 Embedded image
【0075】[0075]
【化22】 Embedded image
【0076】[0076]
【化23】 Embedded image
【0077】上記具体例で表される繰り返し構造単位
は、各々1種で使用しても良いし、複数を混合して用い
ても良い。上記繰り返し構造単位を有する本発明の樹脂
(A)の好ましい分子量は、重量平均で1,000〜5
00,000であり、更に好ましくは3,000〜5
0,000の範囲で使用される。分子量分布は1〜10
であり、好ましくは1〜3、更に好ましくは1〜1.5
の範囲のものが使用される。分子量分布の小さいものほ
ど、解像度、レジスト形状、及びレジストパターンの側
壁がスムーズであり、ラフネス性に優れる。Each of the repeating structural units represented by the above specific examples may be used alone or in combination. The preferred molecular weight of the resin (A) of the present invention having the above repeating structural unit is from 1,000 to 5 in weight average.
00,000, more preferably 3,000 to 5
Used in the range of 0000. Molecular weight distribution is 1-10
, Preferably 1 to 3, more preferably 1 to 1.5
Are used. The smaller the molecular weight distribution, the smoother the resolution, the resist shape, and the side wall of the resist pattern, and the better the roughness.
【0078】本発明の樹脂(A)の添加量は組成物の全
固形分を基準として、50〜100重量%、好ましくは
60〜98重量%、更に好ましくは65〜95重量%の
範囲で使用される。The addition amount of the resin (A) of the present invention is in the range of 50 to 100% by weight, preferably 60 to 98% by weight, more preferably 65 to 95% by weight, based on the total solid content of the composition. Is done.
【0079】上記具体例で表される一般式(II)の繰り
返し構造単位の原料モノマーは、例えば特許25476
26号記載の方法で合成できる。このモノマーを一般式
(III)〜(VI)由来のモノマーと適宜混合し、例えば
溶媒中でラジカル重合させることにより本発明(A)の
樹脂を得ることができる。The starting monomer of the repeating structural unit of the general formula (II) represented by the above specific examples is described in, for example, Japanese Patent No. 25476.
It can be synthesized by the method described in No. 26. The resin of the present invention (A) can be obtained by appropriately mixing this monomer with a monomer derived from the general formulas (III) to (VI) and subjecting it to radical polymerization in a solvent, for example.
【0080】[2]本発明(B)の電子線又はX線の照
射により、酸を発生する化合物 本発明では、(A)の樹脂が酸を発生する化合物を兼ね
ていても良いが、下記に示す本発明(B)の電子線又は
X線の照射により、酸を発生する化合物を使用すること
ができる。本発明で使用することのできる電子線又はX
線の照射により分解して酸を発生する化合物としては、
光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始
剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレ
ジスト等に使用されている公知の光(400〜200n
m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] Compound of the present invention (B) which generates an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray In the present invention, the resin (A) may also serve as a compound which generates an acid. The compound which generates an acid by irradiation with an electron beam or X-ray of the present invention (B) shown in (1) can be used. Electron beam or X that can be used in the present invention
Compounds that decompose upon irradiation with a ray to generate an acid include:
Known light (400 to 200 n) used for a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, or a micro resist.
m ultraviolet rays, far ultraviolet rays, particularly preferably g-rays, h-rays,
Compounds that generate an acid by i-ray, KrF excimer laser light), ArF excimer laser light, electron beam, X-ray, molecular beam or ion beam, and a mixture thereof can be appropriately selected and used.
【0081】また、その他の本発明に用いられる電子線
又はX線の照射により酸を発生する化合物としては、た
とえば S. I. Schlesinger, Photogr. Sci. Eng., 18,
387(1974)、T. S. Bal et al, Polymer, 21, 423(1980)
等に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055号、
同4,069,056号、同 Re 27,992号、特開平3-140140号等
に記載のアンモニウム塩、D. C. Necker et al, Macrom
olecules, 17, 2468(1984)、C. S. Wen et al, Teh, Pr
oc. Conf. Rad. Curing ASIA, p478 Tokyo,Oct(1988)、
米国特許第4,069,055号、同4,069,056号等に記載のホス
ホニウム塩、J. V. Crivello et al, Macromorecules,
10(6), 1307(1977)、Chem. & Eng.News, Nov. 28, p31
(1988)、欧州特許第104,143号、同339,049号、同第410,
201号、特開平2-150848号、特開平2-296514 号等に記載
のヨードニウム塩、J. V. Crivello et al, Polymer J.
17, 73(1985)、J. V. Crivello et al., J. Org. Che
m., 43, 3055(1978)、W. R. Watt et al, J. Polymer S
ci., Polymer Chem. Ed., 22, 1789(1984)、J. V. Criv
ello et al, Polymer Bull., 14, 279(1985)、J. V. Cr
ivello et al, Macromorecules, 14(5), 1141(1981)、
J. V. Crivelloet al, J. Polymer Sci., Polymer Che
m. Ed., 17, 2877(1979)、欧州特許第370,693号、同16
1,811号、同410,201号、同339,049号、同233,567号、同
297,443号、同297,442号、米国特許第4,933,377号、同
3,902,114号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,83
3,827号、獨国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同
3,604,581号等に記載のスルホニウム塩、J. V. Crivell
o et al, Macromorecules, 10(6), 1307(1977)、J. V.
Crivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. E
d., 17, 1047(1979)等に記載のセレノニウム塩、C. S.
Wen et al, Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA, p478
Tokyo, Oct(1988)等に記載のアルソニウム塩等のオニ
ウム塩、米国特許第3,905,815号、特公昭46-4605号、特
開昭48-36281号、特開昭55-32070号、特開昭60-239736
号、特開昭61-169835号、特開昭61-169837号、特開昭62
-58241号、特開昭62-212401号、特開昭63-70243号、特
開昭63-298339号等に記載の有機ハロゲン化合物、K. Me
ier et al, J. Rad. Curing, 13(4), 26(1986)、T. P.
Gill et al, Inorg. Chem., 19, 3007(1980)、D. Astru
c, Acc.Chem. Res., 19(12), 377(1896)、特開平2-1614
45号等に記載の有機金属/有機ハロゲン化物、S. Hayas
e et al, J. Polymer Sci., 25, 753(1987)、E. Reichm
anis et al, J. Pholymer Sci., Polymer Chem. Ed., 2
3, 1(1985)、Q. Q. Zhuetal, J. Photochem., 36, 85,
39, 317(1987)、B. Amit et al, Tetrahedron Lett.,(2
4)2205(1973)、D. H. R. Barton et al, J. Chem Soc.,
3571(1965)、P.M. Collins et al, J. Chem. Soc., Pe
rkin I, 1695(1975)、M. Rudinstein etal, Tetrahedro
n Lett., (17), 1445(1975)、J. W. Walker et al, J.
Am. Chem. Soc., 110, 7170(1988)、S. C. Busman et a
l, J. Imaging Technol., 11(4),191(1985)、H. M. Hou
lihan et al, Macormolecules, 21, 2001(1988)、 P.
M.Collins et al, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 532
(1972)、S. Hayase et al, Macromolecules, 18, 1799
(1985)、E. Reichmanis et al, J. Electrochem. Soc.,
Solid State Sci. Technol., 130(6)、F. M. Houlihan
et al, Macromolcules, 21, 2001(1988)、欧州特許第0
290,750号、同046,083号、同156,535号、同271,851号、
同0,388,343号、米国特許第3,901,710号、同4,181,531
号、特開昭60-198538号、特開昭53-133022号等に記載の
0−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、M.TU
NOOKA et al, Polymer Preprints Japan, 35(8)、G. Be
rner et al, J. Rad. Curing, 13(4)、 W. J. Mijs et
al, Coating Technol., 55(697), 45(1983), Akzo、H.
Adachi et al, Polymer Preprints, Japan, 37(3)、欧
州特許第0199,672号、同84515号、同044,115号、同618,
564号、同0101,122号、米国特許第4,371,605号、同4,43
1,774 号、特開昭64-18143号、特開平2-245756号、特開
平3-140109号等に記載のイミノスルフォネ−ト等に代表
される光分解してスルホン酸を発生する化合物、特開昭
61-166544号等に記載のジスルホン化合物を挙げること
ができる。The other compounds that generate an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray used in the present invention include, for example, SI Schlesinger, Photogr. Sci. Eng., 18,
387 (1974), TS Bal et al, Polymer, 21, 423 (1980)
Etc., diazonium salts, U.S. Pat.No. 4,069,055,
4,069,056, Re 27,992, ammonium salt described in JP-A-3-140140, etc., DC Necker et al, Macrom
olecules, 17, 2468 (1984), CS Wen et al, Teh, Pr.
oc. Conf. Rad. Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988),
U.S. Pat.No.4,069,055, phosphonium salts described in 4,069,056 and the like, JV Crivello et al, Macromorecules,
10 (6), 1307 (1977), Chem. & Eng. News, Nov. 28, p31
(1988), European Patent Nos. 104,143, 339,049, 410,
No. 201, JP-A-2-150848, Iodonium salts described in JP-A-2-29514, etc., JV Crivello et al, Polymer J.
17, 73 (1985), JV Crivello et al., J. Org.
m., 43, 3055 (1978), WR Watt et al, J. Polymer S
ci., Polymer Chem. Ed., 22, 1789 (1984), JV Criv
ello et al, Polymer Bull., 14, 279 (1985), JV Cr
ivello et al, Macromorecules, 14 (5), 1141 (1981),
JV Crivelloet al, J. Polymer Sci., Polymer Che
m. Ed., 17, 2877 (1979), European Patent Nos. 370,693, 16
No. 1,811, No. 410,201, No. 339,049, No. 233,567, No.
Nos. 297,443 and 297,442; U.S. Pat.No. 4,933,377;
3,902,114, 4,760,013, 4,734,444, 2,832
No. 3,827, Dokoku Patent No. 2,904,626, No. 3,604,580,
3,604,581, etc., sulfonium salts, JV Crivell
o et al, Macromorecules, 10 (6), 1307 (1977), JV
Crivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. E
d., 17, 1047 (1979), etc., selenonium salts, CS
Wen et al, Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA, p478
Onium salts such as arsonium salts described in Tokyo, Oct (1988) and the like, U.S. Pat. -239736
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-58241, JP-A-62-212401, JP-A-63-70243, and organic halogen compounds described in JP-A-63-298339, K. Me
ier et al, J. Rad.Curing, 13 (4), 26 (1986), TP
Gill et al, Inorg. Chem., 19, 3007 (1980), D. Astru
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3, 1 (1985), QQ Zhuetal, J. Photochem., 36, 85,
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No. 0,388,343, U.S. Pat.Nos. 3,901,710, 4,181,531
JP-A-60-198538, JP-A-53-133022 and the like, a photoacid generator having a 0-nitrobenzyl-type protecting group, M.TU
NOOKA et al, Polymer Preprints Japan, 35 (8), G. Be
rner et al, J. Rad. Curing, 13 (4), WJ Mijs et
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Adachi et al, Polymer Preprints, Japan, 37 (3), European Patent Nos. 0199,672, 84515, 044,115, 618,
No. 564, No. 0101,122, U.S. Pat.Nos. 4,371,605, 4,43
No. 1,774, JP-A-64-18143, JP-A-2-245756, JP-A-3-140109, etc.
61-166544 and the like.
【0082】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、たとえば、M. E. Woodhouse et al, J. Am. Che
m. Soc., 104, 5586(1982)、S. P. Pappas et al, J. I
maging Sci., 30(5), 218(1986)、S. Kondo et al, Mak
romol. Chem., Rapid Commun., 9, 625(1988)、Y. Yama
da et al, Makromol. Chem., 152, 153, 163(1972)、J.
V. Crivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem.
Ed., 17, 3845(1979)、米国特許第3,849,137号、獨国
特許第3914407、特開昭63-26653号、特開昭55-164824
号、特開昭62-69263号、特開昭63-146038号、特開昭63-
163452号、特開昭62-153853号、特開昭63-146029号等に
記載の化合物を用いることができる。Further, a group that generates an acid by these lights,
Alternatively, a compound having a compound introduced into a main chain or a side chain of a polymer, for example, ME Woodhouse et al, J. Am. Che.
m. Soc., 104, 5586 (1982), SP Pappas et al, J. I.
maging Sci., 30 (5), 218 (1986), S. Kondo et al, Mak
romol. Chem., Rapid Commun., 9, 625 (1988), Y. Yama
da et al, Makromol.Chem., 152, 153, 163 (1972);
V. Crivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem.
Ed., 17, 3845 (1979), U.S. Patent No. 3,849,137, Dokoku Patent No. 3,914,407, JP-A-63-26653, JP-A-55-164824.
No., JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-69263
Compounds described in JP-A-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029 and the like can be used.
【0083】さらにV. N. R. Pillai, Synthesis, (1),
1(1980)、A. Abad et al, Tetrahedron Lett., (47)45
55(1971)、D. H. R. Barton et al, J. Chem. Soc.,
(C), 329(1970)、米国特許第3,779,778号、欧州特許第1
26,712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, VNR Pillai, Synthesis, (1),
1 (1980), A. Abad et al, Tetrahedron Lett., (47) 45
55 (1971), DHR Barton et al, J. Chem. Soc.,
(C), 329 (1970), U.S. Patent 3,779,778, European Patent 1
Compounds that generate an acid by light described in No. 26,712 and the like can also be used.
【0084】上記電子線又はX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 or X-ray 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).
【0085】[0085]
【化24】 Embedded image
【0086】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
を示す。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
Is shown. Y represents a chlorine atom or a bromine atom. Specific examples include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.
【0087】[0087]
【化25】 Embedded image
【0088】[0088]
【化26】 Embedded image
【0089】[0089]
【化27】 Embedded image
【0090】(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).
【0091】[0091]
【化28】 Embedded image
【0092】ここで式Ar1、Ar2は、各々独立、に置
換もしくは未置換のアリール基を示す。好ましい置換基
としては、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カルボキ
シル基、アルコキシカルボニル基、ヒロドキシ基、メル
カプト基及びハロゲン原子が挙げられる。Here, the formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Preferred substituents include an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxy group, a mercapto group, and a halogen atom.
【0093】R203、R204、R205は、各々独立に、置
換もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。好
ましくは、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜8
のアルキル基及びそれらの置換誘導体である。好ましい
置換基としては、アリール基に対しては炭素数1〜8の
アルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基、シクロアル
キル基、ニトロ基、カルボキシル基、メルカプト基、ヒ
ロドキシ基及びハロゲン原子であり、アルキル基に対し
ては炭素数1〜8のアルコキシ基、カルボキシル基、ア
ルコシキカルボニル基である。R 203 , R 204 and R 205 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. Preferably, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms
And substituted derivatives thereof. Preferred substituents for the aryl group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group, a nitro group, a carboxyl group, a mercapto group, a hydroxy group and a halogen atom. And an alkyl group includes an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group.
【0094】Z-はアニオンを表し、具体的には置換基
を有していても良いアルキルスルホン酸、シクロアルキ
ルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸、アリ
ールスルホン酸(例えば置換基を有していても良いベン
ゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、アントラセン
スルホン酸)等の各アニオンが挙げられる。[0094] Z - is an anion, in particular which may have a substituent alkyl sulfonate, cycloalkyl sulfonate, perfluoroalkyl sulfonic acids, have a arylsulfonic acid (e.g., substituent And anions such as benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, and anthracenesulfonic acid.
【0095】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 through a single bond or a substituent.
【0096】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.
【0097】[0097]
【化29】 Embedded image
【0098】[0098]
【化30】 Embedded image
【0099】[0099]
【化31】 Embedded image
【0100】[0100]
【化32】 Embedded image
【0101】[0101]
【化33】 Embedded image
【0102】[0102]
【化34】 Embedded image
【0103】[0103]
【化35】 Embedded image
【0104】[0104]
【化36】 Embedded image
【0105】[0105]
【化37】 Embedded image
【0106】[0106]
【化38】 Embedded image
【0107】一般式(PAG3)、(PAG4)で示さ
れる上記オニウム塩は公知であり、例えばJ. W. Knapcz
yk et al, J. Am. Chem. Soc., 91, 145(1969)、A. L.
Maycok et al, J. Org. Chem., 35, 2532,(1970)、E.
Goethas et al, Bull. Soc.Chem. Belg., 73, 546,(196
4)、H. M. Leicester、J. Ame. Chem. Soc., 51, 3587
(1929)、J. V. Crivello et al, J. Polym. Chem. Ed.,
18, 2677(1980)、米国特許第2,807,648号及び同4,247,
473号、特開昭53-101331号等に記載の方法により合成す
ることができる。The above onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known, for example, JW Knapcz
yk et al, J. Am. Chem. Soc., 91, 145 (1969), AL
Maycok et al, J. Org.Chem., 35, 2532, (1970), E.
Goethas et al, Bull.Soc.Chem.Belg., 73, 546, (196
4), HM Leicester, J. Ame. Chem. Soc., 51, 3587.
(1929), JV Crivello et al, J. Polym. Chem. Ed.,
18, 2677 (1980), U.S. Pat.Nos. 2,807,648 and 4,247,
No. 473, JP-A-53-101331, and the like.
【0108】(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).
【0109】[0109]
【化39】 Embedded image
【0110】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.
【0111】[0111]
【化40】 Embedded image
【0112】[0112]
【化41】 Embedded image
【0113】[0113]
【化42】 Embedded image
【0114】[0114]
【化43】 Embedded image
【0115】[0115]
【化44】 Embedded image
【0116】[0116]
【化45】 Embedded image
【0117】(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).
【0118】[0118]
【化46】 Embedded image
【0119】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.
【0120】[0120]
【化47】 Embedded image
【0121】本発明(B)の電子線又はX線の照射によ
り、酸を発生する化合物の添加量は、本発明の組成物の
全固形分を基準として、0.1〜20重量%であり、好
ましくは0.5から10重量%、更に好ましくは1〜7
重量%である。またこれらの化合物は単独で使用しても
良く、複数を混合して使用しても良い。The amount of the compound which generates an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray of the present invention (B) is 0.1 to 20% by weight based on the total solid content of the composition of the present invention. , Preferably 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 7% by weight.
% By weight. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
【0122】[3]本発明(C)の酸の作用により分解
する、分子量3000以下の低分子溶解阻止化合物(以
下「(C)成分」ともいう) 本発明において、(C)成分を用いてもよい。(C)成
分は、酸により分解し得る基を有し、アルカリ現像液中
での溶解速度が酸の作用により増大する、分子量300
0以下の低分子溶解阻止化合物である。本発明の組成物
に配合される好ましい(C)成分は、その構造中に酸で
分解し得る基を少なくとも2個有し、該酸分解性基間の
距離が最も離れた位置において、酸分解性基を除く結合
原子を少なくとも8個経由する化合物である。より好ま
しい(C)成分は、その構造中に酸で分解し得る基を少
なくとも2個有し、該酸分解性基間の距離が最も離れた
位置において、酸分解性基を除く結合原子を少なくとも
10個、好ましくは少なくとも11個、更に好ましくは
少なくとも12個経由する化合物、又は酸分解性基を少
なくとも3個有し、該酸分解性基間の距離が最も離れた
位置において、酸分解性基を除く結合原子を少なくとも
9個、好ましくは少なくとも10個、更に好ましくは少
なくとも11個経由する化合物である。又、上記結合原
子の好ましい上限は50個、更に好ましくは30個であ
る。[3] A low-molecular-weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter also referred to as “component (C)”) which is decomposed by the action of the acid of the present invention (C). Is also good. The component (C) has a group that can be decomposed by an acid, and the dissolution rate in an alkaline developer is increased by the action of an acid.
It is a low molecular weight dissolution inhibiting compound of 0 or less. The preferred component (C) to be incorporated in the composition of the present invention has at least two groups capable of being decomposed by an acid in its structure. It is a compound that passes through at least eight bonding atoms excluding a sex group. A more preferable component (C) has at least two groups capable of being decomposed by an acid in its structure, and at a position where the distance between the acid-decomposable groups is farthest away, at least a bonding atom excluding the acid-decomposable group. A compound via at least 10, preferably at least 11, more preferably at least 12, or at least three acid-decomposable groups, and at the position where the distance between the acid-decomposable groups is the longest, an acid-decomposable group Is a compound having at least 9, preferably at least 10, and more preferably at least 11 bonding atoms excluding. The preferred upper limit of the number of the bonding atoms is 50, more preferably 30.
【0123】(C)成分である酸分解性溶解阻止化合物
が、酸分解性基を3個以上、好ましくは4個以上有する
場合、また酸分解性基を2個有するものにおいても、該
酸分解性基が互いにある一定の距離以上離れている場
合、アルカリ可溶性樹脂に対する溶解阻止性が著しく向
上する。なお、酸分解性基間の距離は、酸分解性基を除
く、経由結合原子数で示される。例えば、以下の化合物
(1),(2)の場合、酸分解性基間の距離は、各々結
合原子4個であり、化合物(3)では結合原子12個で
ある。When the acid-decomposable dissolution-inhibiting compound (C) has three or more, preferably four or more acid-decomposable groups, the compound having two acid-decomposable groups is also used as the acid-decomposable group. When the functional groups are separated from each other by a certain distance or more, the dissolution inhibiting property with respect to the alkali-soluble resin is significantly improved. The distance between the acid-decomposable groups is represented by the number of via bond atoms excluding the acid-decomposable groups. For example, in the case of the following compounds (1) and (2), the distance between the acid-decomposable groups is 4 bonding atoms, and in the compound (3), the bonding atom is 12 bonding atoms.
【0124】[0124]
【化48】 Embedded image
【0125】また、(C)成分である酸分解性溶解阻止
化合物は、1つのベンゼン環上に複数個の酸分解性基を
有していてもよいが、好ましくは、1つのベンゼン環上
に1個の酸分解性基を有する骨格から構成される化合物
である。更に、本発明の酸分解性溶解阻止化合物の分子
量は3,000以下であり、好ましくは300〜3,0
00、更に好ましくは500〜2,500である。The acid-decomposable dissolution-inhibiting compound as the component (C) may have a plurality of acid-decomposable groups on one benzene ring, but preferably has one on a benzene ring. It is a compound composed of a skeleton having one acid-decomposable group. Further, the acid-decomposable dissolution-inhibiting compound of the present invention has a molecular weight of 3,000 or less, preferably 300 to 3.0.
00, more preferably 500 to 2,500.
【0126】本発明の好ましい実施態様においては、酸
により分解し得る基、即ち−COO−A0、−O−B0基
を含む基としては、−R0−COO−A0、又は−Ar−
O−B0で示される基が挙げられる。ここでA0は、−C
(R01)(R02)(R03)、−Si(R01)(R02)
(R0 3)もしくは−C(R04)(R05)−O−R06基を
示す。B0は、A0又は−CO−O−A0基を示す。
R01、R02、R03、R04及びR05は、それぞれ同一でも
相異していてもよく、水素原子、アルキル基、シクロア
ルキル基、アルケニル基もしくはアリール基を示し、R
06はアルキル基もしくはアリール基を示す。但し、R01
〜R03の内少なくとも2つは水素原子以外の基であり、
又、R01〜R03、及びR04〜R06の内の2つの基が結合
して環を形成してもよい。R0は置換基を有していても
よい2価以上の脂肪族もしくは芳香族炭化水素基を示
し、−Ar−は単環もしくは多環の置換基を有していて
もよい2価以上の芳香族基を示す。[0126] In a preferred embodiment of the present invention, groups capable of decomposing by an acid, i.e. -COO-A 0, examples of the group include a -O-B 0 group, -R 0 -COO-A 0, or -Ar −
A group represented by O-B 0 and the like. Where A 0 is −C
( R01 ) ( R02 ) ( R03 ), -Si ( R01 ) ( R02 )
Shows the (R 0 3) or -C (R 04) (R 05 ) -O-R 06 group. B 0 represents A 0 or a —CO—OA 0 group.
R 01 , R 02 , R 03 , R 04 and R 05 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group;
06 represents an alkyl group or an aryl group. Where R 01
At least two of to R 03 is a group other than a hydrogen atom,
Further, two groups out of R 01 to R 03 and R 04 to R 06 may combine to form a ring. R 0 represents a divalent or higher valent aliphatic or aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and -Ar- represents a divalent or higher valent which may have a monocyclic or polycyclic substituent. Shows an aromatic group.
【0127】ここで、アルキル基としてはメチル基、エ
チル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル
基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好まし
く、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シク
ロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な
炭素数3〜10個のものが好ましく、アルケニル基とし
てはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の
様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アリール基とし
てはフエニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル
基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜1
4個のものが好ましい。また、置換基としては水酸基、
ハロゲン原子(フツ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ
基、シアノ基、上記のアルキル基、メトキシ基・エトキ
シ基・ヒドロキシエトキシ基・プロポキシ基・ヒドロキ
シプロポキシ基・n−ブトキシ基・イソブトキシ基・s
ec−ブトキシ基・t−ブトキシ基等のアルコキシ基、
メトキシカルボニル基・エトキシカルボニル基等のアル
コキシカルボニル基、ベンジル基・フエネチル基・クミ
ル基等のアラルキル基、アラルキルオキシ基、ホルミル
基・アセチル基・ブチリル基・ベンゾイル基・シアナミ
ル基・バレリル基等のアシル基、ブチリルオキシ基等の
アシロキシ基、上記のアルケニル基、ビニルオキシ基・
プロペニルオキシ基・アリルオキシ基・ブテニルオキシ
基等のアルケニルオキシ基、上記のアリール基、フエノ
キシ基等のアリールオキシ基、ベンゾイルオキシ基等の
アリールオキシカルボニル基を挙げることができる。Here, the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group and a t-butyl group. Preferred are those having 3 to 10 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and adamantyl group, and alkenyl groups having 2 to 2 carbon atoms such as vinyl group, propenyl group, allyl group and butenyl group Preferably, the aryl group has 6 to 1 carbon atoms such as phenyl, xylyl, toluyl, cumenyl, naphthyl and anthracenyl.
Four are preferred. Further, as a substituent, a hydroxyl group,
Halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), nitro group, cyano group, the above alkyl group, methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, s
an alkoxy group such as an ec-butoxy group and a t-butoxy group,
Alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group, aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group and cumyl group, aralkyloxy groups, and acyl groups such as formyl group, acetyl group, butyryl group, benzoyl group, cyanamyl group, and valeryl group. Group, an acyloxy group such as a butyryloxy group, the above alkenyl group, a vinyloxy group.
Examples thereof include an alkenyloxy group such as a propenyloxy group, an allyloxy group, and a butenyloxy group, an aryloxy group such as the above-described aryl group and phenoxy group, and an aryloxycarbonyl group such as a benzoyloxy group.
【0128】好ましくは、シリルエーテル基、クミルエ
ステル基、アセタール基、テトラヒドロピラニルエーテ
ル基、エノールエーテル基、エノールエステル基、第3
級のアルキルエーテル基、第3級のアルキルエステル
基、第3級のアルキルカーボネート基等である。更に好
ましくは、第3級アルキルエステル基、第3級アルキル
カーボネート基、クミルエステル基、テトラヒドロピラ
ニルエーテル基である。Preferably, a silyl ether group, a cumyl ester group, an acetal group, a tetrahydropyranyl ether group, an enol ether group, an enol ester group,
And a tertiary alkyl ester group and a tertiary alkyl carbonate group. More preferred are a tertiary alkyl ester group, a tertiary alkyl carbonate group, a cumyl ester group, and a tetrahydropyranyl ether group.
【0129】(C)成分としては、好ましくは、特開平
1−289946号、特開平1−289947号、特開
平2−2560号、特開平3−128959号、特開平
3−158855号、特開平3−179353号、特開
平3−191351号、特開平3−200251号、特
開平3−200252号、特開平3−200253号、
特開平3−200254号、特開平3−200255
号、特開平3−259149号、特開平3−27995
8号、特開平3−279959号、特開平4−1650
号、特開平4−1651号、特開平4−11260号、
特開平4−12356号、特開平4−12357号、特
願平3−33229号、特願平3−230790号、特
願平3−320438号、特願平4−25157号、特
願平4−52732号、特願平4−103215号、特
願平4−104542号、特願平4−107885号、
特願平4−107889号、同4−152195号等の
明細書に記載されたポリヒドロキシ化合物のフエノール
性OH基の一部もしくは全部を上に示した基、−R0C
OO−A0もしくはB0基で結合し、保護した化合物が含
まれる。As the component (C), preferably, JP-A-1-289946, JP-A-1-289947, JP-A-2-2560, JP-A-3-128959, JP-A-3-158855, and JP-A-3-158855 3-179353, JP-A-3-191351, JP-A-3-200251, JP-A-3-200252, JP-A-3-200253,
JP-A-3-200254, JP-A-3-200255
JP-A-3-259149, JP-A-3-27995
8, JP-A-3-279959, JP-A-4-1650
No., JP-A-4-1651, JP-A-4-11260,
JP-A-4-12356, JP-A-4-12357, JP-A-3-33229, JP-A-3-230790, JP-A-3-320438, JP-A-4-25157, JP-A-4 -52732, Japanese Patent Application No. 4-103215, Japanese Patent Application No. 4-104542, Japanese Patent Application No. 4-107885,
Japanese Patent Application No. 4-107889, groups shown above some or all of the phenolic OH groups of the polyhydroxy compounds described herein, such as Nos. 4-152195, -R 0 C
Compounds protected by OO-A 0 or B 0 groups are included.
【0130】更に好ましくは、特開平1−289946
号、特開平3−128959号、特開平3−15885
5号、特開平3−179353号、特開平3−2002
51号、特開平3−200252号、特開平3−200
255号、特開平3−259149号、特開平3−27
9958号、特開平4−1650号、特開平4−112
60号、特開平4−12356号、特開平4−1235
7号、特願平4−25157号、特願平4−10321
5号、特願平4−104542号、特願平4−1078
85号、特願平4−107889号、同4−15219
5号の明細書に記載されたポリヒドロキシ化合物を用い
たものが挙げられる。More preferably, JP-A-1-289946.
JP-A-3-128959, JP-A-3-15885
5, JP-A-3-179353, JP-A-3-2002
No. 51, JP-A-3-200252, JP-A-3-200
255, JP-A-3-259149, JP-A-3-27
9958, JP-A-4-1650, JP-A-4-112
No. 60, JP-A-4-12356, JP-A-4-1235
7, Japanese Patent Application No. 4-25157, Japanese Patent Application No. 4-10321
No. 5, Japanese Patent Application No. 4-104542, Japanese Patent Application No. 4-1078
No. 85, Japanese Patent Application Nos. 4-107889 and 4-15219
No. 5 using the polyhydroxy compound described in the specification.
【0131】より具体的には、一般式[I]〜[XV
I]で表される化合物が挙げられる。More specifically, general formulas [I] to [XV]
The compound represented by I] is mentioned.
【0132】[0132]
【化49】 Embedded image
【0133】[0133]
【化50】 Embedded image
【0134】[0134]
【化51】 Embedded image
【0135】[0135]
【化52】 Embedded image
【0136】ここで、 R101、R102、R108、R130:同一でも異なっていても
よく、水素原子、−R0−COO−C(R01)(R02)
(R03)又は−CO−O−C(R01)(R02)
(R03)、但し、R0、R01、R02及びR03の定義は前
記と同じである。Here, R 101 , R 102 , R 108 and R 130 may be the same or different, and represent a hydrogen atom, —R 0 —COO—C (R 01 ) (R 02 )
(R 03 ) or -CO-OC (R 01 ) (R 02 )
(R 03 ), provided that the definitions of R 0 , R 01 , R 02 and R 03 are the same as described above.
【0137】R100:−CO−,−COO−,−NHC
ONH−,−NHCOO−,−O−、−S−,−SO
−,−SO2−,−SO3−,もしくはR 100 : -CO-, -COO-, -NHC
ONH-, -NHCOO-, -O-, -S-, -SO
-, -SO 2- , -SO 3- , or
【0138】[0138]
【化53】 Embedded image
【0139】ここで、G=2〜6 但し、G=2の時は
R150、R151のうち少なくとも一方はアルキル基、 R150、R151:同一でも異なっていてもよく、水素原
子,アルキル基,アルコキシ基、−OH,−COOH,
−CN,ハロゲン原子,−R152−COOR153もしくは
−R154−OH、 R152、R154:アルキレン基、 R153:水素原子,アルキル基,アリール基,もしくは
アラルキル基、 R99、R103〜R107、R109、R111〜R118、R121〜R
123、R128〜R129、R131〜R134、R138〜R141及び
R143:同一でも異なってもよく、水素原子,水酸基,
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,アラルキル基,アラル
キルオキシ基,ハロゲン原子,ニトロ基,カルボキシル
基,シアノ基,もしくは−N(R155)(R156)(ここ
で、R155、R156:H,アルキル基,もしくはアリール
基) R110:単結合,アルキレン基,もしくは[0139] Here, G = 2 to 6, provided that at least one alkyl group of R 0.99, R 151 when the G = 2, R 150, R 151: may be the same or different, a hydrogen atom, an alkyl Group, alkoxy group, -OH, -COOH,
-CN, halogen atom, -R 152 -COOR 153 or -R 154 -OH, R 152, R 154: an alkylene group, R 153: a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group,, R 99, R 103 ~ R 107 , R 109 , R 111 to R 118 , R 121 to R
123 , R 128 to R 129 , R 131 to R 134 , R 138 to R 141 and R 143 may be the same or different, and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group,
Alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group,
Aryl group, aryloxy group, aralkyl group, aralkyloxy group, halogen atom, nitro group, carboxyl group, cyano group, or -N (R 155 ) (R 156 ) (where R 155 and R 156 are H, alkyl R 110 : single bond, alkylene group, or
【0140】[0140]
【化54】 Embedded image
【0141】R157、R159:同一でも異なってもよく、
単結合,アルキレン基,−O−,−S−,−CO−,も
しくはカルボキシル基、 R158:水素原子,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,ニトロ基,水酸基,シ
アノ基,もしくはカルボキシル基、但し、水酸基が酸分
解性基(例えば、t−ブトキシカルボニルメチル基、テ
トラヒドロピラニル基、1−エトキシ−1−エチル基、
1−t−ブトキシ−1−エチル基)で置き換ってもよ
い。R 157 and R 159 may be the same or different,
Single bond, alkylene group, —O—, —S—, —CO—, or carboxyl group; R 158 : hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, nitro group, hydroxyl group, cyano group Or a carboxyl group, provided that the hydroxyl group is an acid-decomposable group (for example, a t-butoxycarbonylmethyl group, a tetrahydropyranyl group, a 1-ethoxy-1-ethyl group,
(1-t-butoxy-1-ethyl group).
【0142】R119、R120:同一でも異なってもよく、
メチレン基,低級アルキル置換メチレン基,ハロメチレ
ン基,もしくはハロアルキル基、但し本願において低級
アルキル基とは炭素数1〜4のアルキル基を指す、 R124〜R127:同一でも異なってもよく、水素原子もし
くはアルキル基、 R135〜R137:同一でも異なってもよく、水素原子,ア
ルキル基,アルコキシ基,アシル基,もしくはアシロキ
シ基、 R142:水素原子,−R0−COO−C(R01)(R02)
(R03)又は−CO−O−C(R01)(R02)
(R03)、もしくはR 119 and R 120 : may be the same or different,
A methylene group, a lower alkyl-substituted methylene group, a halomethylene group, or a haloalkyl group, provided that the lower alkyl group in the present application refers to an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 124 to R 127 may be the same or different; Or an alkyl group, R 135 to R 137 may be the same or different, and represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, or an acyloxy group, R 142 : a hydrogen atom, —R 0 —COO—C (R 01 ) ( R02 )
(R 03 ) or -CO-OC (R 01 ) (R 02 )
(R 03 ), or
【0143】[0143]
【化55】 Embedded image
【0144】R144、R145:同一でも異なってもよく、
水素原子,低級アルキル基,低級ハロアルキル基,もし
くはアリール基、 R146〜R149:同一でも異なっていてもよく、水素原
子,水酸基,ハロゲン原子,ニトロ基,シアノ基,カル
ボニル基,アルキル基,アルコキシ基,アルコキシカル
ボニル基,アラルキル基,アラルキルオキシ基,アシル
基,アシロキシ基,アルケニル基,アルケニルオキシ
基,アリール基、アリールオキシ基,もしくはアリール
オキシカルボニル基、但し、各4個の同一記号の置換基
は同一の基でなくてもよい、 Y:−CO−,もしくは−SO2−、 Z,B:単結合,もしくは−O−、 A:メチレン基,低級アルキル置換メチレン基,ハロメ
チレン基,もしくはハロアルキル基、 E:単結合,もしくはオキシメチレン基、 a〜z,a1〜y1:複数の時、()内の基は同一又は異なっ
ていてもよい、 a〜q、s,t,v,g1〜i1,k1〜m1,o1,q1,s1,u1:0もしくは
1〜5の整数、 r,u,w,x,y,z,a1〜f1,p1,r1,t1,v1〜x1:0もしくは1〜
4の整数、 j1,n1,z1,a2,b2,c2,d2:0もしくは1〜3の整数、 z1,a2,c2,d2のうち少なくとも1つは1以上、 y1:3〜8の整数、 (a+b),(e+f+g),(k+l+m),(q+r+s),(w+x+y),(c1+d1),(g1+
h1+i1+j1),(o1+p1),(s1+t1)≧2、(j1+n1)≦3、(r+u),
(w+z),(x+a1),(y+b1),(c1+e1),(d1+f1),(p1+r1),(t1+v
1),(x1+w1)≦4、但し一般式[V]の場合は(w+z),(x+a
1)≦5、(a+c),(b+d),(e+h),(f+i),(g+j),(k+n),(l+o),
(m+p),(q+t),(s+v),(g1+k1),(h1+l1),(i1+m1),(o1+q1),
(s1+u1)≦5、を表す。R 144 and R 145 may be the same or different;
Hydrogen atom, lower alkyl group, lower haloalkyl group, or aryl group; R 146 to R 149 : may be the same or different; hydrogen atom, hydroxyl group, halogen atom, nitro group, cyano group, carbonyl group, alkyl group, alkoxy A group, an alkoxycarbonyl group, an aralkyl group, an aralkyloxy group, an acyl group, an acyloxy group, an alkenyl group, an alkenyloxy group, an aryl group, an aryloxy group, or an aryloxycarbonyl group; May not be the same group, Y: —CO—, or —SO 2 —, Z, B: single bond or —O—, A: methylene group, lower alkyl-substituted methylene group, halomethylene group, or haloalkyl A group, E: a single bond or an oxymethylene group, a to z, a1 to y1: when there are a plurality of groups, May be one or different, a to q, s, t, v, g1 to i1, k1 to m1, o1, q1, s1, u1: 0 or an integer of 1 to 5, r, u, w, x, y, z, a1 ~ f1, p1, r1, t1, v1 ~ x1: 0 or 1
An integer of 4, j1, n1, z1, a2, b2, c2, d2: an integer of 0 or 1 to 3, at least one of z1, a2, c2, d2 is 1 or more, y1: an integer of 3 to 8, (a + b), (e + f + g), (k + l + m), (q + r + s), (w + x + y), (c1 + d1), (g1 +
h1 + i1 + j1), (o1 + p1), (s1 + t1) ≧ 2, (j1 + n1) ≦ 3, (r + u),
(w + z), (x + a1), (y + b1), (c1 + e1), (d1 + f1), (p1 + r1), (t1 + v
1), (x1 + w1) ≦ 4, provided that (w + z), (x + a
1) ≦ 5, (a + c), (b + d), (e + h), (f + i), (g + j), (k + n), (l + o),
(m + p), (q + t), (s + v), (g1 + k1), (h1 + l1), (i1 + m1), (o1 + q1),
(s1 + u1) ≦ 5.
【0145】[0145]
【化56】 Embedded image
【0146】[0146]
【化57】 Embedded image
【0147】[0147]
【化58】 Embedded image
【0148】[0148]
【化59】 Embedded image
【0149】好ましい化合物骨格の具体例を以下に示
す。Specific examples of preferred compound skeletons are shown below.
【0150】[0150]
【化60】 Embedded image
【0151】[0151]
【化61】 Embedded image
【0152】[0152]
【化62】 Embedded image
【0153】[0153]
【化63】 Embedded image
【0154】[0154]
【化64】 Embedded image
【0155】[0155]
【化65】 Embedded image
【0156】[0156]
【化66】 Embedded image
【0157】[0157]
【化67】 Embedded image
【0158】[0158]
【化68】 Embedded image
【0159】[0159]
【化69】 Embedded image
【0160】[0160]
【化70】 Embedded image
【0161】[0161]
【化71】 Embedded image
【0162】[0162]
【化72】 Embedded image
【0163】化合物(1)〜(44)中のRは、水素原
子、R in the compounds (1) to (44) represents a hydrogen atom,
【0164】[0164]
【化73】 Embedded image
【0165】を表す。但し、少なくとも2個、もしくは
構造により3個は水素原子以外の基であり、各置換基R
は同一の基でなくてもよい。Represents the following. However, at least two or three depending on the structure are groups other than hydrogen atoms, and each substituent R
May not be the same group.
【0166】この場合、該溶解阻止化合物の含量は、レ
ジスト組成物の全重量(溶媒を除く)を基準として3〜
45重量%、好ましくは5〜30重量%、より好ましく
は10〜20重量%である。In this case, the content of the dissolution inhibiting compound is from 3 to 3 based on the total weight of the resist composition (excluding the solvent).
It is 45% by weight, preferably 5 to 30% by weight, more preferably 10 to 20% by weight.
【0167】[4]本発明(D)の酸拡散抑制剤 本発明の組成物には、電子線又はX線の照射後加熱処理
までの経時による性能変動(パターンのT−top形状
形成、感度変動、パターン線幅変動等)や塗布後の経時
による性能変動、更には電子線又はX線の照射後、加熱
処理時の酸の過剰な拡散(解像度の劣化)を防止する目
的で、酸拡散抑制剤を添加することが好ましい。酸拡散
抑制剤としては、有機塩基性化合物であり、例えば塩基
性窒素を含有する有機塩基化合物であり、共役酸のpK
a値で4以上の化合物が好ましく使用される。具体的に
は下記式(A)〜(E)の構造を挙げることができる。[4] Acid Diffusion Inhibitor of the Present Invention (D) The composition of the present invention has a performance variation (e.g., formation of a T-top shape of a pattern, sensitivity) over time after irradiation with an electron beam or X-ray until a heat treatment. Acid diffusion for the purpose of preventing fluctuations in performance over time after application, fluctuations in pattern line width, etc.), and overdiffusion of acid (deterioration of resolution) during heat treatment after irradiation with electron beams or X-rays. Preferably, an inhibitor is added. The acid diffusion inhibitor is an organic basic compound, for example, an organic basic compound containing basic nitrogen, and has a pK of conjugate acid.
Compounds having an a value of 4 or more are preferably used. Specifically, there can be mentioned the structures of the following formulas (A) to (E).
【0168】[0168]
【化74】 Embedded image
【0169】ここで、R250 、R251 及びR252 は、同
一でも異なってもよく、水素原子、炭素数1〜6個のア
ルキル基、炭素数1〜6個のアミノアルキル基、炭素数
1〜6個のヒドロキシアルキル基又は炭素数6〜20個
の置換もしくは非置換のアリール基を表し、ここで、R
251とR252は、互いに結合して環を形成してもよい。R
253 、R254 、R255 及びR256 は、同一でも異なって
もよく、炭素数1〜6個のアルキル基を表す。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。Here, R 250 , R 251 and R 252 may be the same or different and include a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Represents 6 to 6 hydroxyalkyl groups or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R
251 and R 252 may combine with each other to form a ring. R
253 , R 254 , R 255 and R 256 may be the same or different and represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule, and particularly preferred are both substituted or unsubstituted amino groups and ring structures containing nitrogen atoms. Or a compound having an alkylamino group.
【0170】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
置換のインダゾール、イミダゾール、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。Preferred specific examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazole, imidazole, 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 aminoalkylmorpholine and the like can be mentioned. Preferred substituents are an amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group It is.
【0171】特に好ましい化合物として、グアニジン、
1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テト
ラメチルグアニジン、イミダゾール、2−メチルイミダ
ゾール、4−メチルイミダゾール、N−メチルイミダゾ
ール、2−フェニルイミダゾール、4,5−ジフェニル
イミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾー
ル、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、As particularly preferred compounds, guanidine and
1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, N-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4,5-diphenylimidazole, , 4,5-triphenylimidazole, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine,
-(Aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, -Aminoethylpyridine,
【0172】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)モルフォリンなどが挙げられるがこれに限定され
るものではない。これらの含窒素塩基性化合物は、単独
であるいは2種以上一緒に用いられる。3-aminopyrrolidine, piperazine, N-
(2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-
Iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole,
5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole,
Pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6
-Dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine, and the like, but are not limited thereto. These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more.
【0173】有機塩基性化合物の使用量は、ポジ型レジ
スト組成物(溶媒を除く)100重量%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%未満では本発明の効果が得
られない。一方、10重量%を超えると感度の低下や非
露光部の現像性が悪化する傾向がある。The amount of the organic basic compound used is usually 100 parts by weight of the positive resist composition (excluding the solvent).
It is 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight. If the amount is less than 0.001% by weight, the effects of the present invention cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the sensitivity tends to decrease and the developability of the unexposed portion tends to deteriorate.
【0174】[5]本発明の組成物に使用されるその他
の成分 (1)増感剤 本発明の組成物には、電子線又はX線の照射時に酸の発
生効率又は発生量を向上させる目的で、増感剤を使用し
ても良い。このような増感剤としては、電子線又はX線
のエネルギーを吸収して2次電子を発生し得る化合物が
好ましい。具体的には電子密度の大きい芳香族化合物で
あり、例えばアルコキシ基、ヒドロキシ基等の電子供与
基が置換したベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ピ
レン等の単環又は多環化合物が挙げられる。[5] Other components used in the composition of the present invention (1) Sensitizer The composition of the present invention improves the generation efficiency or the amount of acid generated upon irradiation with an electron beam or X-ray. A sensitizer may be used for the purpose. As such a sensitizer, a compound capable of generating secondary electrons by absorbing the energy of an electron beam or an X-ray is preferable. Specifically, it is an aromatic compound having a high electron density, and examples thereof include a monocyclic or polycyclic compound such as benzene, naphthalene, anthracene, and pyrene substituted with an electron donating group such as an alkoxy group or a hydroxy group.
【0175】(2)溶剤類 本発明の組成物は、上記各成分を溶解する溶媒に溶かし
て支持体上に塗布する。ここで使用する溶媒としては、
エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペン
タノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチル
エチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メト
キシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチル
エーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチル
エーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エ
チル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオ
ン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピ
ルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジ
メチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒ
ドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あるいは
混合して使用する。(2) Solvents The composition of the present invention is dissolved in a solvent capable of dissolving the above-mentioned 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, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methyl Pyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable, and these solvents are used alone or in combination.
【0176】(3)界面活性剤類 上記溶媒に界面活性剤を加えることもできる。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、(3) Surfactants Surfactants can be added to the above solvents. Specifically, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene nonyl phenol ether and the like Sorbitan such as polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopal Te - door,
【0177】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、エフトップEF301,EF3
03,EF352(新秋田化成(株)製)、メガファッ
クF171,F173 (大日本インキ(株)製)、フ
ロラ−ドFC430,FC431(住友スリーエム
(株)製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−
382,SC101,SC102,SC103,SC1
04,SC105,SC106(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、オルガノシロキサンポリマーKP3
41(信越化学工業(株)製)やアクリル酸系もしくは
メタクリル酸系(共)重合ポリフローNo.75,N
o.95(共栄社油脂化学工業(株)製)等を挙げるこ
とができる。Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate and polyoxyethylene sorbitan tristearate; EFTOP EF301 and EF3
03, EF352 (manufactured by Shin-Akita Chemical Co., Ltd.), Megafac F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), Florad FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahi Guard AG710, Surflon S-
382, SC101, SC102, SC103, SC1
04, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), fluorinated surfactant such as Troysol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.), and organosiloxane polymer KP3
No. 41 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) or acrylic acid-based or methacrylic acid-based (co) polymerized polyflow No. 41 75, N
o. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo KK) and the like.
【0178】これらの界面活性剤の配合量は、本発明の
組成物中の固形分100重量%当たり、通常、2重量%
以下、好ましくは1重量%以下である。これらの界面活
性剤は単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み
合わせで添加することもできる。The amount of these surfactants is usually 2% by weight per 100% by weight of solids in the composition of the present invention.
Or less, preferably 1% by weight or less. These surfactants may be added alone or in some combination.
【0179】精密集積回路素子の製造などにおいてレジ
スト膜上へのパターン形成工程は、基板(例:シリコン
/二酸化シリコン皮覆、ガラス基板、ITO基板等の透
明基板等)上に、本発明のネガ型フォトレジスト組成物
を塗布し、次に電子線(75keV以上の加速電圧条件
下)又はX線描画装置を用いて照射を行い、加熱、現
像、リンス、乾燥することにより良好なレジストパター
ンを形成することができる。In the manufacture of precision integrated circuit elements, the pattern formation step on a resist film is performed by forming a negative (the negative) of the present invention on a substrate (eg, a silicon / silicon dioxide cover, a glass substrate, a transparent substrate such as an ITO substrate, etc.). A good photoresist pattern is formed by applying a photoresist composition and then irradiating with an electron beam (under an acceleration voltage of 75 keV or more) or using an X-ray lithography apparatus, heating, developing, rinsing and drying. can do.
【0180】本発明のポジ型フォトレジスト組成物の現
像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭
酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウ
ム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、
n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミ
ン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチ
ルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジ
メチルエタノールアミン、トリエタノーアミン等のアル
コ−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、コリン等
の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環
状アミン類、等のアルカリ類の水溶液を使用することが
できる。更に、上記アルカリ類の水溶液にイソプロピル
アルコール等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性
剤を適当量添加して使用することもできる。これらの現
像液の中で好ましくは第四アンモニウム塩、更に好まし
くは、テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリ
ンである。Examples of the developer for the positive photoresist composition of the present invention include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate and aqueous ammonia, ethylamine, and the like.
primary amines such as n-propylamine, secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, Aqueous solutions of alkalis such as quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline, and cyclic amines such as pyrrole and piperidine can be used. Further, an appropriate amount of an alcohol such as isopropyl alcohol or a surfactant such as a nonionic surfactant may be added to an aqueous solution of the above alkalis. Of these developers, quaternary ammonium salts are preferred, and tetramethylammonium hydroxide and choline are more preferred.
【0181】[0181]
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明の内容がこれにより限定されるものでは
ない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the contents of the present invention are not limited thereto.
【0182】[合成例1(N−オキシイミドスルホニル
基を有する構造例(II−1)のモノマーの合成)]N−
ヒドロキシコハク酸イミド12.1g(0.105モ
ル)とピリジン8.7g(0.110モル)をアセトニ
トリル100mlに溶解し、氷冷下攪拌しながら4−ス
チレンスルホニルクロリド20.3g(0.100モ
ル)のアセトニトリル40ml溶液を滴下した。更に5
時間、室温にて攪拌を続けた。得られた反応溶液をイオ
ン交換水1L/36%塩酸25ml中の攪拌しながら投
入した。析出した白色固体を濾過、水洗し、乾燥させた
後、カラムクロマトグラフィー(充填剤:シリカゲル、
展開液:ヘキサン/酢酸エチル)にて精製した。白色粉
体26.6gを得、NMR測定にて、構造がN−(4−
スチリルスルホニル)オキシ−コハク酸イミドであるこ
とを確認した。[Synthesis Example 1 (Synthesis of monomer of structural example (II-1) having N-oxyimidosulfonyl group)]
12.1 g (0.105 mol) of hydroxysuccinimide and 8.7 g (0.110 mol) of pyridine are dissolved in 100 ml of acetonitrile, and 20.3 g (0.100 mol) of 4-styrenesulfonyl chloride is stirred under ice cooling. ) In 40 ml of acetonitrile was added dropwise. 5 more
Stirring was continued at room temperature for hours. The obtained reaction solution was added to 1 L of ion-exchanged water / 25 ml of 36% hydrochloric acid with stirring. The precipitated white solid was filtered, washed with water, dried, and then subjected to column chromatography (filler: silica gel,
(Developing liquid: hexane / ethyl acetate). 26.6 g of a white powder was obtained, and the structure was determined to be N- (4-
(Styrylsulfonyl) oxy-succinimide.
【0183】[合成例2(本発明の樹脂(A−1)、
(A−2)の合成)]4−ブトキシスチレン4.76g
(0.027モル)、N−(4−スチリルスルホニル)
オキシ−コハク酸イミド0.84g(0.003モル)
を1−メトキシ−2−プロパノール30mlに溶解し、
窒素気流及び撹拌下、70℃にて重合開始剤2,2’−
アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純
薬工業(株)製;商品名V−65)50mg、4−ブト
キシスチレン11.1g(0.063モル)、N−(4
−スチリルスルホニル)オキシ−コハク酸イミド1.9
7g(0.007モル)の1−メトキシ−2−プロパノ
ール70ml溶液を2時間かけて滴下した。2時間後開
始剤50mgを追加し、更に2時間反応を行った。その
後90℃に昇温し撹拌を1時間続けた。反応液を放冷
後、イオン交換水2Lに激しく撹拌しながら投入するこ
とにより、白色の本発明の樹脂(A−1)を析出させ
た。C13−NMR測定により、樹脂(A−1)の組成を
調べたところ、モル比で構造例(II−1)/(III−
1)=10/90であった。[Synthesis Example 2 (Resin (A-1) of the present invention)
(Synthesis of (A-2))] 4.76 g of 4-butoxystyrene
(0.027 mol), N- (4-styrylsulfonyl)
0.84 g (0.003 mol) of oxy-succinimide
Is dissolved in 30 ml of 1-methoxy-2-propanol,
Polymerization initiator 2,2'- at 70 ° C under nitrogen stream and stirring
50 mg of azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .; trade name: V-65), 11.1 g (0.063 mol) of 4-butoxystyrene, N- (4
-Styrylsulfonyl) oxy-succinimide 1.9
A solution of 7 g (0.007 mol) of 1-methoxy-2-propanol in 70 ml was added dropwise over 2 hours. After 2 hours, 50 mg of an initiator was added, and the reaction was further performed for 2 hours. Thereafter, the temperature was raised to 90 ° C., and stirring was continued for 1 hour. After allowing the reaction solution to cool, it was poured into 2 L of ion-exchanged water with vigorous stirring to precipitate a white resin (A-1) of the present invention. When the composition of the resin (A-1) was examined by C 13 -NMR measurement, the structural example (II-1) / (III-
1) = 10/90.
【0184】得られた樹脂(A−1)17.6gを減圧
下乾燥後、トルエン中、触媒量の塩酸により4−ブトキ
シ基の一部を脱保護させ、本発明の樹脂(A−2)1
4.3gを得た。C13−NMR測定により、樹脂(A−
2)の組成を調べたところ、モル比で構造例(II−1)
/(III−1)/(V−1)=10/29/61である
ことを確認した。 またGPC測定により、(A−
1)、(A−2)の分子量は、重量平均(Mw:ポリス
チレン標準)でそれぞれ13,400、12,100で
あった。17.6 g of the obtained resin (A-1) was dried under reduced pressure, and a part of 4-butoxy group was deprotected with a catalytic amount of hydrochloric acid in toluene to give the resin (A-2) of the present invention. 1
4.3 g were obtained. The C 13 -NMR measurement, the resin (A-
When the composition of 2) was examined, the structural example (II-1)
It was confirmed that / (III-1) / (V-1) = 10/29/61. Also, by GPC measurement, (A-
The molecular weights of 1) and (A-2) were 13,400, 12,100 by weight average (Mw: polystyrene standard), respectively.
【0185】[合成例3(本発明の樹脂(A−3)の合
成)]合成例1と同様にして得た4−ブトキシスチレン
/N−(4−スチリルスルホニル)オキシ−コハク酸イ
ミドの樹脂をトルエン中、触媒量の塩酸を用いて4−ブ
トキシ基の脱保護を行った。得られた樹脂11.4gを
THF80mlに溶解し、これにエチルビニルエーテル
2.12g(0.030モル)を加え、更に触媒量のp
−トルエンスルホン酸を添加して、40℃にて8時間反
応させた。ピリジンにて中和後、イオン交換水2Lに激
しく撹拌しながら投入することにより、白色樹脂を析出
させた。析出した樹脂を濾別後、減圧下乾燥することに
より、本発明の樹脂(A−3)12.7gを得た。C13
−NMR測定により、樹脂(A−3)の組成を調べたと
ころ、モル比で構造例(II−1)/(III−2)/(V
−1)=10/32/58であることを確認した。また
GPC測定により、(A−3)の分子量は、重量平均
(Mw:ポリスチレン標準)で11,600であること
を確認した。Synthesis Example 3 (Synthesis of Resin (A-3) of the Present Invention) Resin of 4-butoxystyrene / N- (4-styrylsulfonyl) oxy-succinimide obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. Was deprotected in toluene using a catalytic amount of hydrochloric acid. 11.4 g of the obtained resin was dissolved in 80 ml of THF, and 2.12 g (0.030 mol) of ethyl vinyl ether was added thereto.
-Toluenesulfonic acid was added and reacted at 40 ° C for 8 hours. After neutralization with pyridine, the mixture was poured into 2 L of ion-exchanged water with vigorous stirring to precipitate a white resin. The precipitated resin was separated by filtration and dried under reduced pressure to obtain 12.7 g of the resin (A-3) of the present invention. C 13
When the composition of the resin (A-3) was examined by NMR measurement, the structural examples (II-1) / (III-2) / (V
-1) = 10/32/58 GPC measurement confirmed that the molecular weight of (A-3) was 11,600 in weight average (Mw: polystyrene standard).
【0186】[合成例4〜13(本発明の樹脂(A)の
合成)]以下、同様にして表1に示す本発明(A)の樹
脂を合成した。[Synthesis Examples 4 to 13 (Synthesis of Resin (A) of the Present Invention)] The resins of the present invention (A) shown in Table 1 were synthesized in the same manner.
【0187】[0187]
【表1】 [Table 1]
【0188】[実施例1〜10、及び比較例1〜2] (1)レジストの塗設 下記表2に示した成分をプロピレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテート8.5gに溶解し、これにトリフ
ェニルイミダゾール0.01gと界面活性剤としてメガ
ファックR08(大日本インキ(株)製)0.01gを
添加して、本発明のレジスト組成物を調整した。各試料
溶液を0.1μmのテフロン(登録商標)フィルターで
濾過した後、スピンコーターによりヘキサメチルジシラ
ザン処理を施したシリコンウェハー上に塗布し、110
℃、90秒間真空密着型のホットプレート上で加熱乾燥
して、膜厚0.3μmのレジスト膜を得た。[Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2] (1) Coating of resist The components shown in Table 2 below were dissolved in 8.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and triphenylimidazole 0 was added thereto. 0.01 g and 0.01 g of Megafac R08 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) as a surfactant were added to prepare a resist composition of the present invention. Each sample solution was filtered through a 0.1 μm Teflon (registered trademark) filter, and then applied on a hexamethyldisilazane-treated silicon wafer by a spin coater to form a sample.
The film was heated and dried on a vacuum contact hot plate at 90 ° C. for 90 seconds to obtain a resist film having a thickness of 0.3 μm.
【0189】[0189]
【表2】 [Table 2]
【0190】なお表2中、溶解阻止剤(41)、(4
3)のRは何れも−CH2COOC4H 9 tである。また比
較例で使用した樹脂はモル比で以下の組成のものであ
る。In Table 2, the dissolution inhibitors (41) and (4
3) R is -CHTwoCOOCFourH 9 tIt is. Also ratio
The resin used in the comparative example had the following composition in molar ratio.
You.
【0191】樹脂(1): 構造例(III−2)/(V
−1)=35/65、分子量Mw=11,500 樹脂(2): 構造例(III−6)/(V−1)=36
/64、分子量Mw=11,800Resin (1): structural example (III-2) / (V
-1) = 35/65, molecular weight Mw = 11,500 Resin (2): structural example (III-6) / (V-1) = 36
/ 64, molecular weight Mw = 11,800
【0192】(2)レジストパターンの作成 このレジスト膜に電子線描画装置(加速電圧50Ke
V)を用いて照射を行った。照射後にそれぞれ110℃
の真空吸着型ホットプレートで60秒間加熱を行い、
2.38%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド(TMAH)水溶液で60秒間浸漬し、30秒間水で
リンスして乾燥した。得られたパターンの断面形状を走
査型電子顕微鏡により観察した。また、感度は、0.2
0μmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する
時の最小照射エネルギーを感度とし、その照射量におけ
る限界解像力(ラインとスペースが分離解像)を解像力
とした。0.20μmライン(ライン:スペース=1:
1)が解像しないものついては限界の解像力を解像力と
し、その時の照射エネルギーを感度とした。性能評価結
果を表3に示した。(2) Preparation of resist pattern An electron beam lithography system (acceleration voltage 50 Ke
Irradiation was performed using V). 110 ° C each after irradiation
Heating for 60 seconds with a vacuum adsorption type hot plate,
It was immersed in a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds, and dried. The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed with a scanning electron microscope. The sensitivity is 0.2
The sensitivity was defined as the minimum irradiation energy when resolving a 0 μm line (line: space = 1: 1), and the limit resolution (line and space separated and resolved) at that dose was defined as the resolution. 0.20 μm line (line: space = 1:
For those which did not resolve 1), the limiting resolution was defined as the resolution, and the irradiation energy at that time was defined as the sensitivity. Table 3 shows the results of the performance evaluation.
【0193】[0193]
【表3】 [Table 3]
【0194】表3の結果より、N−オキシイミドスルホ
ニル基を有する本発明の樹脂(A)を用いたポジ型レジ
スト組成物は、同基のない比較例に比べ、感度が大きく
優れ、解像度、プロファイルも向上することが判る。From the results shown in Table 3, it can be seen that the positive resist composition using the resin (A) of the present invention having an N-oxyimidosulfonyl group has higher sensitivity, higher resolution and higher resolution than the comparative example having no such group. It can be seen that the profile is also improved.
【0195】[実施例11〜13、及び比較例3]上記
実施例2、3、8と、比較例1の組成を用い、上記と同
様にして作成したレジスト膜に対し、100KeVの加
速電圧の条件で、電子線描画装置を用いて照射を行っ
た。照射後に上記実施例と同様に加熱、現像、リンスを
行い、得られたパターンを走査型電子線顕微鏡により観
察した。上記実施例と同様に評価した結果を表4に示し
た。[Examples 11 to 13 and Comparative Example 3] A resist film formed in the same manner as described above using the compositions of Examples 2, 3 and 8 and Comparative Example 1 was applied with an acceleration voltage of 100 KeV. Irradiation was performed using an electron beam drawing apparatus under the conditions. After irradiation, heating, development, and rinsing were performed in the same manner as in the above example, and the obtained pattern was observed with a scanning electron microscope. Table 4 shows the results of the evaluation performed in the same manner as in the above example.
【0196】[0196]
【表4】 [Table 4]
【0197】表4の結果より、本発明のポジ型レジスト
組成物は、比較例の組成物に対し、高加速電圧での電子
線照射においても、良好な感度及び解像度を示すことが
判る。From the results shown in Table 4, it can be seen that the positive resist composition of the present invention exhibited better sensitivity and resolution than the composition of the comparative example even when irradiated with an electron beam at a high accelerating voltage.
【0198】[0198]
【発明の効果】本発明の電子線及びX線用ポジ型レジス
ト組成物により、高加速電圧の条件においても、感度、
解像度に優れ、矩形なプロファイルを有するポジ型レジ
スト組成物を提供できる。According to the positive resist composition for electron beam and X-ray of the present invention, sensitivity and sensitivity can be improved even under high accelerating voltage conditions.
A positive resist composition having excellent resolution and a rectangular profile can be provided.
───────────────────────────────────────────────────── 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) G03F 7/039 601 G03F 7/039 601 H01L 21/027 H01L 21/30 502R Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AB16 AC05 AC06 AD03 BE00 BE07 BE10 BF02 BF11 BF15 BG00 CC20 FA17 4J002 BC121 BG071 BG131 EH097 EL097 EN028 EN068 ER008 ER028 EU048 EU078 EU118 EU128 EU238 EV236 EV256 EV286 EV296 FD146 FD207 FD208 GP03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03F 7/039 601 G03F 7/039 601 H01L 21/027 H01L 21/30 502R F-term (Reference) 2H025 AA01 AA02 AB16 AC05 AC06 AD03 BE00 BE07 BE10 BF02 BF11 BF15 BG00 CC20 FA17 4J002 BC121 BG071 BG131 EH097 EL097 EN028 EN068 ER008 ER028 EU048 EU078 EU118 EU128 EU238 EV236 EV256 EV286 EV296 FD146 FD207 FD208 GP03
Claims (8)
示されるN−オキシイミドスルホニル基を有する繰り返
し単位を構成成分とする樹脂を含有する、電子線又はX
線用ポジ型レジスト組成物。 【化1】 式中、R00、R0、R1、R2、R3は、同一でも異なって
いても良く、水素原子、置換基を有していても良い、1
価又は2価の芳香族、脂肪族、又は脂環族炭化水素基、
ハロゲン原子、アシルオキシ基を表す。Zは、−C(R
01)(R02)−、−O−、−N(R03)−を表す。R01
〜R03は、水素原子、置換基を有していてもよい、1価
の芳香族、脂肪族、又は脂環族炭化水素基を表す。また
R00、R0、R1、R2の2つが結合し、炭素―炭素結
合、又はヘテロ原子を含んでも良い5〜7員環の芳香
族、又は脂環族炭化水素を形成しても良い。更に、一般
式(Ib)において、R1あるいはR2、R00あるいはR
0及びZの群うち2つ又は3つが結合して環を形成して
も良い。(A) An electron beam or X containing a resin containing a repeating unit having an N-oxyimidosulfonyl group represented by the following general formula (Ia) or (Ib) as a constituent component:
Positive resist composition for lines. Embedded image In the formula, R 00 , R 0 , R 1 , R 2 , and R 3 may be the same or different, and may have a hydrogen atom or a substituent.
A divalent or divalent aromatic, aliphatic, or alicyclic hydrocarbon group,
Represents a halogen atom or an acyloxy group. Z is -C (R
01 ) represents (R 02 )-, -O-, -N (R 03 )-. R 01
To R 03 represent a hydrogen atom or a monovalent aromatic, aliphatic or alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent. Further, two of R 00 , R 0 , R 1 and R 2 may be bonded to form a 5- to 7-membered aromatic or alicyclic hydrocarbon which may contain a carbon-carbon bond or a hetero atom. good. Further, in the general formula (Ib), R 1 or R 2 , R 00 or R
Two or three of the groups 0 and Z may combine to form a ring.
し、アルカリ現像液に対する溶解度を増大する基を有す
ることを特徴とする請求項1に記載の電子線又はX線用
ポジ型レジスト組成物。2. The electron beam or X-ray positive resist according to claim 1, wherein the resin (A) has a group which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkali developing solution. Composition.
酸を発生する化合物を含有することを特徴とする請求項
1又は2に記載の電子線又はX線用ポジ型レジスト組成
物。3. The positive resist composition for electron beam or X-ray according to claim 1, further comprising (B) a compound which generates an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray.
される繰り返し単位を少なくとも一つと、下記一般式
(III)又は(IV)で示される繰り返し単位を少なくと
も一つ有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか
に記載の電子線又はX線用ポジ型レジスト組成物。 【化2】 式中、R00、R0、R1、R2は 式(I)と同義であり、
R4、R5は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基
を有していても良い、アルキル基又はハロアルキル基を
表す。OR6、COOR6は酸の作用により分解しアルカ
リ可溶性を示す基を表す。R7、R8は同じでも異なって
いても良く、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原
子、シアノ基、アルコキシ基、アシル基又は置換基を有
していても良いアルキル基、シクロアルキル基、アルケ
ニル基、アラルキル基もしくはアリール基を表す。
A1、A2は同じでも異なっていても良く、単結合、置換
基を有しても良い、2価のアルキレン基、アルケニレン
基、シクロアルキレン基もしくはアリーレン基、又は−
O−CO−R9−、−CO−O−R10−、−CO−N
(R11)−R12−を表す。R9、R10、 R12は同じでも
異なっていても良く、単結合、又はエーテル構造、エス
テル構造、アミド構造、ウレタン構造もしくはウレイド
構造を有しても良く、置換基を有していても良い、2価
のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基
又はアリーレン基を表す。R11は水素原子、置換基を有
していても良い、アルキル基、シクロアルキル基、アラ
ルキル基又はアリール基を表す。nは1〜3の整数を表
す。また複数のR6同士、又はR6とR7又はR8が結合し
て環を形成しても良い。4. The resin according to claim 1, wherein the resin (A) has at least one repeating unit represented by the following general formula (II) and at least one repeating unit represented by the following general formula (III) or (IV). The positive resist composition for electron beams or X-rays according to claim 1, wherein Embedded image In the formula, R 00 , R 0 , R 1 , and R 2 have the same meanings as in formula (I),
R 4 and R 5 represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an optionally substituted alkyl group or haloalkyl group. OR 6 and COOR 6 represent groups which are decomposed by the action of an acid and exhibit alkali solubility. R 7 and R 8 may be the same or different, and include a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, or an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, or alkenyl group. , An aralkyl group or an aryl group.
A 1 and A 2 may be the same or different and may have a single bond, a substituent, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, or-
O-CO-R 9 -, - CO-O-R 10 -, - CO-N
(R 11 ) represents —R 12 —. R 9 , R 10 and R 12 may be the same or different and may have a single bond, an ether structure, an ester structure, an amide structure, a urethane structure or a ureide structure, and may have a substituent. Good represents a divalent alkylene group, alkenylene group, cycloalkylene group or arylene group. R 11 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group which may have a substituent. n represents an integer of 1 to 3. A plurality of R 6 s or a combination of R 6 and R 7 or R 8 may form a ring.
又は(VI)で示される繰り返し単位を少なくとも一つ有
することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の
電子線又はX線用ポジ型レジスト組成物。 【化3】 式中、R13は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換
基を有していても良い、アルキル基又はハロアルキル基
を表す。R14は水素原子、置換基を有していても良いア
ルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキ
ル基、アリール基もしくはアシル基を表し、OR14、C
OOR14として、アルカリ可溶基又は酸に対し実質的に
分解性を示さない基を表す。R15、R16は同じでも異な
っていても良く、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン
原子、シアノ基、アルコキシ基、アシル基又は置換基を
有していても良いアルキル基、シクロアルキル基、アル
ケニル基、アラルキル基もしくはアリール基を表す。A
3は単結合、置換基を有しても良い、2価のアルキレン
基、アルケニレン基、シクロアルキレン基もしくはアリ
ーレン基、又は−O−CO−R9−、−CO−O−R10
−、−CO−N(R11)−R12を表す。R9〜R12は前
記と同義である。nは1〜3の整数を表す。また複数の
R14同士、又はR14とR15又はR16が結合して環を形成
しても良い。5. The resin of (A) further comprises the following general formula (V)
The positive resist composition for electron beam or X-ray according to any one of claims 1 to 4, wherein the composition has at least one repeating unit represented by (VI). Embedded image In the formula, R 13 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an optionally substituted alkyl group or haloalkyl group. R 14 represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aryl group or an acyl group, OR 14, C
OOR 14 represents an alkali-soluble group or a group which does not substantially decompose in an acid. R 15 and R 16 may be the same or different, and include a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, or an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkenyl group. , An aralkyl group or an aryl group. A
3 is a single bond, which may have a substituent, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, or —O—CO—R 9 — and —CO—O—R 10
-, - it represents a CO-N (R 11) -R 12. R 9 to R 12 have the same meaning as described above. n represents an integer of 1 to 3. A plurality of R 14 s or a combination of R 14 and R 15 or R 16 may form a ring.
カリ現像液に対する溶解度を増大する、分子量3000
以下の低分子溶解阻止化合物を含有することを特徴とす
る請求項1〜5のいずれかに記載の電子線又はX線用ポ
ジ型レジスト組成物。6. A compound having a molecular weight of 3000, which is further decomposed by the action of an acid (C) to increase solubility in an alkali developing solution.
The positive resist composition for electron beam or X-ray according to any one of claims 1 to 5, comprising the following low-molecular dissolution inhibiting compound.
を特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電子線又
はX線用ポジ型レジスト組成物。7. The positive resist composition for electron beams or X-rays according to claim 1, further comprising (D) an acid diffusion inhibitor.
又はヨードニウムのスルホン酸塩化合物から選択される
ことを特徴とする請求項3〜7のいずれかに記載の電子
線又はX線用ポジ型レジスト組成物。8. The compound as the component (B) is a sulfonium,
The positive resist composition for an electron beam or X-ray according to any one of claims 3 to 7, wherein the positive resist composition is selected from a sulfonate compound of iodonium.
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