JP2002193925A - スルホニウム塩化合物 - Google Patents
スルホニウム塩化合物Info
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Abstract
及び光カチオン性重合開始剤として使用し得るスルホニ
ウム塩化合物の提供。 【解決手段】 本発明は、一般式[1]又は
[3]で示されるトリフェニルスルホニウム塩化合物。 (式中、R1及びR2は夫々独立して水素原子又は低級ア
ルキル基を表し、少なくとも一方は低級アルキル基を表
し、n個のR3は夫々独立してアルキル基を表し、nは
0〜3の整数を表し、iは1〜3の整数を表し、jは0
〜2の整数を表し、i+j=3であり、Y-は一般式
[2] [式中、R4はアルキル基又はアルキル基を置換基とし
て有していてもよいアリール基を表す。]で示されるス
ルホン酸由来のアニオンを表す。) (式中、Xはオルト位及び/又はメタ位に置換基を有す
るフェニル基を表し、mは1〜3の整数を表し、qは0
〜2の整数を表し、m+q=3であり、pは1又は2を
表し、Zp-はカルボン酸由来のアニオンを表す。)
Description
重合開始剤として有用なスルホニウム塩化合物に関する
ものである。
い、微細加工、中でもリソグラフィに用いられる照射装
置の光源は益々短波長化しており、この動きに伴って、
感放射線化合物である酸発生剤から発生した酸の作用を
利用した化学増幅型レジスト組成物が一般的に使用され
るように成ってきている。化学増幅型レジスト組成物に
使用される酸発生剤としては、これまで例えば、スルホ
ニウム塩、ヨードニウム塩等のオニウム塩、o-ニトロベ
ンジルアリールスルホネート化合物、ジアゾジスルホン
化合物、ジスルホン化合物、ジカルボキシイミドスルホ
ネート化合物、2-アシロイル-2-アリールスルホニルプ
ロパン化合物、トリアリールスルホニルオキシベンゼン
化合物等が検討され、その中の幾つかが実用化されてい
るが、デザインルールの微細化に伴って現在も更に改良
検討が続けられている。
合開始剤としても注目されているため、改良に力が入れ
られているものの1つである。
肪族のジアゾジスルホン化合物と強酸を発生するオニウ
ム塩とを組み合わせる方法(例えば、特開平10-48826号
公報等)が提案されたが、上記オニウム塩としてアリー
ルスルホネートをカウンターアニオンとするスルホニウ
ム塩等を利用した場合には、保存期間中に微粒子が発生
して、スピンコーターのフィルターが詰まり易く、パタ
ーン形成時に微粒子が転写されて設計通りの回路が形成
出来ないという問題を有している。
ーアニオンがSbF6 -、AsF6 -、PF6 -、BF4 -、CF3SO3 -等の
場合には、発生する酸の高い揮発性や、酸の強さに起因
するDelay Timeによって寸法変動や形状変化が大きくな
ったり、近接効果の影響を抑制出来ない等の問題(例え
ば、特開平5-249682号公報、特開平8-123032号公報
等)、が指摘されており、また、パターン側壁の荒れの
問題もあり、これらをレジスト用酸発生剤として使用す
ることはできない。
換した、例えばジフェニル o-メチルフェニルスルホニ
ウム・トリフレート,ジフェニルo-エチルフェニルスル
ホニウム・トリフレート,ジフェニル o-イソプロピル
フェニルスルホニウム・トリフレート,ジフェニル 3,4
-ジメチルフェニルスルホニウム・トリフレート等のス
ルホニウム塩も提案されている(例えば特開平2-296801
号公報、特開平5-255240号公報等、特開平6-130669号公
報、K.M.ウェルシュ等 Polym. Mater. Sci.Eng., 198
9, 61, 181、K. 前田等 ACS Symp. Ser. 1994, 579, 13
0、Y. 遠藤等Bull. Pharm. Chem., 1981, 29(12), 3753
等)が、これもカウンターアニオンがトリフレート(CF3
SO3 -)であるために、前記と同様な問題点を有してい
る。
を導入した、例えばジフェニル m-tert-ブトキシフェニ
ルスルホニウム・トリフレート、ジフェニル m-tert-ブ
トキシフェニルスルホニウム・ペンタフルオロベンゼン
スルホネート、ジフェニル 3,4-ジ-tert-ブトキシフェ
ニルスルホニウム・トリフレート、ジフェニル 3,4-ジ-
tert-ブトキシフェニルスルホニウム・トシレート等の
スルホニウム塩が提案されている(例えば特開平9-1253
7号公報、特開平9-15848号公報、特開平9-211866号公
報、特開平10-7650号公報等)が、カウンターアニオン
がトリフレートの場合は前記と同様な理由から、またカ
ウンターアニオンがトシレートやペンタフルオロベンゼ
ンスルホネートの上記スルホニウム塩の場合はレジスト
溶媒に対する溶解性不良や貯蔵時の微粒子発生の問題か
らこれらをレジスト用酸発生剤として使用することはで
きない。
き状況に鑑みなされたもので、より実用的なレジスト用
酸発生剤及び光カチオン性重合開始剤として使用し得る
スルホニウム塩化合物を提供することを課題とする。
決する目的でなされたものであり、(1)一般式[1]
子又は低級アルキル基を表し、少なくとも一方は低級ア
ルキル基を表し、n個のR3は夫々独立してアルキル基
を表し、nは0〜3の整数を表し、iは1〜3の整数を
表し、jは0〜2の整数を表し、i+j=3であり、Y
-は一般式[2]
を置換基として有していてもよいアリール基を表す。]
で示されるスルホン酸由来のアニオンを表す。)で示さ
れる化合物、
置換基を有するフェニル基を表し、mは1〜3の整数を
表し、qは0〜2の整数を表し、m+q=3であり、p
は1又は2を表し、Zp-はカルボン酸由来のアニオンを
表す。)で示される化合物、
レジスト用酸発生剤、(4)上記化合物とジアゾジスル
ホン化合物とを含んで成る化学増幅型レジスト用酸発生
剤、(5)上記化合物を含んで成るレジスト組成物、
(6)上記化合物を含んで成る組成物に、光を照射する
ことを特徴とする酸発生方法、
塗布する工程と、(ii)加熱処理の後、マスクを介して2
20nm以下の光で露光する工程と、(3)必要に応じ
て加熱処理した後、現像液を用いて現像する工程、とを
含んで成るパターン形成方法、(8)上記化合物の何れ
かを含んで成る光カチオン性重合開始剤、及び(9)上
記(8)の重合開始剤を用いることを特徴とする、α,
β-エチレン性不飽和モノマーの重合方法、の発明であ
る。
く鋭意研究を重ねた結果、上記一般式[1]及び[3]
で示される化合物が、優れたレジスト用酸発生剤或いは
光カチオン性重合開始剤となることを見出し、本発明を
完成するに到った。
れる低級アルキル基としては、直鎖状でも分枝状でも或
いは環状でもよく、通常炭素数1〜6、好ましくは1〜
4のものが挙げられ、具体的には、例えばメチル基、エ
チル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル
基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル
基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル
基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシ
ル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシ
ル基、3-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、1,2-
ジメチルブチル基、シクロプロピル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
ルキル基としては、直鎖状でも分枝状でも或いは環状で
もよく、通常炭素数1〜10、好ましくは1〜6のもの
が挙げられ、具体的には、上記R1及びR2の低級アル
キル基として例示した基の他、例えばn-ヘプチル基、
イソヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、n-
ノニル基、n-デシル基、シクロヘプチル基、シクロオ
クチル基、シクロノニル基、シクロデシル基等が挙げら
れる。
ルキル基としては、直鎖状でも分枝状でも或いは環状で
もよく、通常炭素数1〜20、好ましくは6〜12のも
のが挙げられ、具体的には、例えばメチル基、エチル
基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イ
ソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n
-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、t
ert-ペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、
イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、3
-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチ
ルブチル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプ
チル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチル
基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデ
シル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタ
デシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、n-オ
クタデシル基、n-ノナデシル基、n-イコシル基、シクロ
プロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シ
クロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、
シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロテトラ
デシル基、シクロオクタデシル基、シクロイコシル基、
ビシクロ[2.1.0]ペンチル基、ビシクロ[3.2.1]オクチル
基、ビシクロ[5.2.0]ノニル基、トリシクロ[5.3.1.1]ド
デシル基、パーハイドロアントリル基、スピロ[3.4]オ
クチル基、スピロ[4.5]デシル基等が挙げられる。
ルキル基を置換基として有していてもよいアリール基の
アリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基、
アントリル基、ピレニル基等が挙げられる。該アリール
基の置換基であるアルキル基としては、直鎖状でも分枝
状でも或いは環状でもよく、通常炭素数1〜10、好ま
しくは1〜6のものが挙げられ、具体的には、上記R3
として例示したアルキル基と同様の基が挙げられ、これ
らアルキル基は、アリール基が有する水素原子の通常1
〜5個、好ましくは1〜3個と置換されていてもよい。
しては、エタンスルホン酸,プロパンスルホン酸,ブタ
ンスルホン酸,ペンタンスルホン酸,ヘキサンスルホン
酸,ヘプタンスルホン酸,オクタンスルホン酸,ノナン
スルホン酸,デカンスルホン酸,ウンデカンスルホン
酸,ドデカンスルホン酸,トリデカンスルホン酸,テト
ラデカンスルホン酸,ペンタデカンスルホン酸,ヘキサ
デカンスルホン酸,ヘプタデカンスルホン酸,オクタデ
カンスルホン酸,ノナデカンスルホン酸,エイコサンス
ルホン酸,シクロヘキサンスルホン酸等のアルキルスル
ホン酸、例えば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,p-トルエンスルホン
酸等のアリールスルホン酸等が挙げられる。
具体例としては、例えばジフェニル-o-メチルフェニル
スルホニウム p-トルエンスルホネート、ジフェニル-
m-メチルフェニルスルホニウム p-トルエンスルホネ
ート、ジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニ
ウム p-トルエンスルホネート、ジフェニル-2,4-ジメ
チルフェニルスルホニウム p-トルエンスルホネート、
ジフェニル-o-メチルフェニルスルホニウム ベンゼン
スルホネート、ジフェニル-o-エチルフェニルスルホニ
ウム p-トルエンスルホネート、ジフェニル-o-メチル
フェニルスルホニウム 1-ナフタレンスルホネート、ジ
フェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニウム 1-
ナフタレンスルホネート、ジフェニル-o-メチルフェニ
ルスルホニウム 4-エチルベンゼンスルホネート、ジフ
ェニル-o-メチルフェニルスルホニウムドデシルベンゼ
ンスルホネート等が挙げられる。
ルト位及び/メタ位に置換基を有するフェニル基の置換
基としては、一般式[6]、[7]、[8]及び[9]
ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有し
ていてもよいアラルキル基を表し、R10及びR11は夫々
独立してハロゲン原子、置換基を有していてもよいアル
キル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基
を有していてもよいアラルキル基又はアシル基を表し、
また、R10、R11及びそれらが結合する窒素原子とでヘ
テロ環を形成してもよい。)で示されるものが挙げられ
る。
R8、R9、R10及びR11で表されるハロゲン原子として
は、例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子、ヨウ素原
子等が挙げられる。
置換基を有していてもよいアルキル基のアルキル基とし
ては、直鎖状でも分枝状でも或いは環状でもよく、通常
炭素数1〜6、好ましくは1〜4のものが挙げられ、具
体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル
基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s
ec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、
イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチ
ル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル
基、3-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジ
メチルブチル基、シクロプロピル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基等が挙げられる。置換基として
は、例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子、ヨウ素原
子等のハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシル基等が挙
げられる。
置換基を有していてもよいアリール基のアリール基とし
ては、例えばフェニル基、ナフチル基、アントリル基、
ピレニル基等が挙げられる。
ル基,エチル基,プロピル基,ブチル基等の低級アルキ
ル基、塩素原子,臭素原子,フッ素原子,ヨウ素原子等
のハロゲン原子、例えばメトキシ基,エトキシ基,プロ
ポキシ基等の低級アルコキシ基、ヒドロキシル基、アミ
ノ基、ニトロ基等が挙げられる。
とで形成されていてもよいヘテロ環としては、例えばピ
リジン環、ピロール環、ピロリジン環、ピロリン環、ピ
ペリジン環、キノリン環、インドール環、イソインドリ
ン環、カルバゾール環等が挙げられる。
置換基を有していてもよいアラルキル基のアラルキル基
としては、通常炭素数7〜10のものが挙げられ、具体
的には、例えばベンジル基、フェネチル基、フェニルプ
ロピル基等が挙げられる。
ール基の置換基として例示したものと同様の基が挙げら
れる。
は、脂肪族カルボン酸由来の通常炭素数2〜7のものが
挙げられ、具体的には、例えばアセチル基、プロピオニ
ル基、ブチリル基、バレリル基、ヘキサノイル基、ヘプ
タノイル基等が挙げられる。
ルボン酸由来のアニオンは、一般式[4]
ていてもよい一価の炭化水素基を表す。)で示されるカ
ルボン酸又は
いてもよい二価の炭化水素基を表す。)で示されるジカ
ルボン酸から誘導されるものである。
換基を有していてもよい一価の炭化水素基の炭化水素基
としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基及び芳
香脂肪族炭化水素基が挙げられ、それらの基の鎖中に硫
黄原子を有していてもよい。
ル基、アルケニル基等が挙げられる。
も或いは環状でもよく、通常炭素数1〜20、好ましく
は6〜12のものが挙げられ、具体的には、例えばメチ
ル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-
ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-
ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペ
ンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、n-
ヘキシル基、イソヘキシル基、3-メチルペンチル基、2-
メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、n-ヘプチル
基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、n-オクチル基、
イソオクチル基、sec-オクチル基、n-ノニル基、n-デシ
ル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル
基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデ
シル基、n-ヘプタデシル基、n-オクタデシル基、n-ノナ
デシル基、n-イコシル基、シクロプロピル基、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シク
ロオクチル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、
シクロドデシル基、シクロテトラデシル基、シクロオク
タデシル基、シクロイコシル基等が挙げられる。
でも或いは環状でもよく、通常炭素数2〜20、好まし
くは6〜12のものが挙げられ、具体的には、例えばビ
ニル基、アリル基、1-プロペニル基、イソプロペニル
基、3-ブテニル基、2-ブテニル基、1-ブテニル基、1,3-
ブタジエニル基、4-ペンテニル基、3-ペンテニル基、2-
ペンテニル基、1-ペンテニル基、1,3-ペンタジエニル
基、2,4-ペンタジエニル基、1,1-ジメチル-2-プロペニ
ル基、1-エチル-2-プロペニル基、1,2-ジメチル-1-プロ
ペニル基、1-メチル-1-ブテニル基、5-ヘキセニル基、4
-ヘキセニル基、3-ヘキセニル基、2-ヘキセニル基、1-
ヘキセニル基、1-メチル-1-ヘキセニル基、2-メチル-2-
ヘキセニル基、3-メチル-1,3-ヘキサジエニル基、1-ヘ
プテニル基、2-オクテニル基、3-ノネニル基、4-デセニ
ル基、1-ウンデセニル基、2-ドデセニル基、3-トリデセ
ニル基、4-テトラデセニル基、5-ペンタデセニル基、6-
ヘキサデセニル基、7-ヘプタデセニル基、3-オクタデセ
ニル基、1-ノナデセニル基、2-イコセニル基、1-シクロ
プロペニル基、2-シクロペンテニル基、2,4-シクロペン
タンジエニル基、1-シクロヘキセニル基、2-シクロヘキ
セニル基、3-シクロヘキセニル基、2-シクロヘプテニル
基、2-シクロノネニル基、3-シクロドデセニル基、3-シ
クロペンタデセニル基、2-シクロオクタデセニル基、2-
シクロイコセニル基等が挙げられる。
ては、通常炭素数6〜20、好ましくは6〜14のもの
が挙げられ、具体的には、例えばフェニル基、ナフチル
基、アントリル基、1-ピレニル基、ペリレニル基等が挙
げられる。
としては、上記アルキル基の水素原子が芳香環に置換し
たものであり、通常炭素数7〜13、好ましくは7〜1
0のものが挙げられ、具体的には、例えばベンジル基、
フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル
基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基、フェニ
ル-1-メチルヘキシル基、フェニル-3-シクロペンチル基
等が挙げられる。
一価の炭化水素基が有する置換基としては、例えば塩素
原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン
原子、例えばメチル基,エチル基,n-プロピル基,イ
ソプロピル基,n-ブチル基,イソブチル基,sec-ブ
チル基、tert-ブチル基等の低級アルキル基、例え
ばフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオ
ロメチル基、ブロモメチル基、トリブロモメチル基、ク
ロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル
基、トリフルオロエチル基、トリブロモエチル基、トリ
クロロエチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタブロ
モエチル基、ペンタクロロエチル基、ヘプタフルオロプ
ロピル基、ヘプタブロモプロピル基、ヘプタクロロプロ
ピル基等のハロ低級アルキル基、例えばメトキシ基,エ
トキシ基,プロポキシ基,ブトキシ基等の低級アルコキ
シル基、アミノ基、ニトロ基、オキソ基、ヒドロキシル
基、複素環基、アルデヒド基等が挙げられ、中でも電子
求引性を有するハロゲン原子、ハロ低級アルキル基、ア
ルキル基及びニトロ基が好ましい。
子、硫黄原子又は/及び酸素原子を1〜3個有する5〜
6員のものが挙げられ、具体的には、例えば2-テトラヒ
ドロフリル基,2-テトラヒドロチエニル基,1-ピロリジ
ニル基,2-ピロリジニル基,4-ピペリジニル基,2-モル
ホリニル基等の複素環式脂肪族基、例えば2-フリル基,
2-チエニル基,1-ピロリル基,2-ピリジル基,3-ピリジ
ル基,イソベンゾフラニル基,クロメニル基,2H-ピロ
リル基,イミダゾリル基,ピラゾリル基,5-ピラゾリル
基,インドリジニル基,イソインドリル基,3H-インド
リル基,インドリル基,3-インドリル基,1H-インダゾ
リル基,プリニル基等の複素環式芳香族基等が挙げられ
る。
しては、例えば酢酸,プロピオン酸,酪酸,イソ酪酸,
吉草酸,イソ吉草酸,ピバル酸,ペンタン酸,ヘキサン
酸,ヘプタン酸,オクタン酸,ノナン酸,デカン酸,ウ
ンデカン酸,ラウリル酸,ミリスチン酸,ペンタデカン
酸,パルミチン酸,ヘプタデカン酸,ステアリン酸,ノ
ナデカン酸,エイコ酸等の脂肪族飽和モノカルボン酸、
例えばシクロヘキシルカルボン酸等の脂肪族環状モノカ
ルボン酸、例えばフルオロ酢酸,トリフルオロ酢酸,ク
ロロ酢酸,ジクロロ酢酸,トリクロロ酢酸,ブロモ酢
酸,ヨード酢酸,パーフルオロプロピオン酸,パークロ
ロヘプタン酸,パーフルオロヘプタン酸,パーフルオロ
オクタン酸,パーフルオロデカン酸,パーフルオロドデ
カン酸,パーフルオロエイコ酸,パーフルオロテトラコ
ン酸等のハロゲン化アルキルモノカルボン酸、例えばア
クリル酸,プロピオル酸,メタクリル酸,クロトン酸,
イソクロトン酸,4-ヘキセン酸,オレイン酸,エライジ
ン酸等の脂肪族不飽和モノカルボン酸、例えば樟脳酸,
アダマンタン酸等の脂環式モノカルボン酸、例えば安息
香酸,ナフトエ酸,アントラセンカルボン酸等の芳香族
モノカルボン酸、例えばトルイル酸等のアルキル芳香族
モノカルボン酸、例えばフルオロ安息香酸,クロロ安息
香酸,ブロモ安息香酸,ジフルオロ安息香酸,ジクロロ
安息香酸,ジブロモ安息香酸,トリフルオロ安息香酸,
トリクロロ安息香酸,トリブロモ安息香酸,テトラフル
オロ安息香酸,テトラクロロ安息香酸,テトラブロモ安
息香酸,ペンタフルオロ安息香酸,ペンタクロロ安息香
酸,ペンタブロモ安息香酸等のハロゲン化芳香族モノカ
ルボン酸、例えばトリフルオロメチル安息香酸,トリク
ロロメチル安息香酸,ビス(トリフルオロメチル)安息
香酸等のハロゲン化アルキル芳香族モノカルボン酸、例
えばトリフルオロメトキシ安息香酸,トリクロロメトキ
シ安息香酸等のハロゲン化アルコキシ芳香族モノカルボ
ン酸、例えばトリニトロ安息香酸等のニトロ芳香族モノ
カルボン酸、例えば2-フェニルプロパン酸等のアラルキ
ルモノカルボン酸、例えばヒドロアトロパ酸等のアラル
キル酸、例えばけい皮酸,アトロパ酸等のアリールアル
ケニル酸、例えばグリコール酸,乳酸,グリセリン酸等
のヒドロキシ脂肪族モノカルボン酸、例えばベンジル
酸,トロパ酸等の芳香族ヒドロキシアルキルモノカルボ
ン酸、例えばサリチル酸,プロトカテク酸,没食子酸,
アニス酸,バニリン酸等のヒドロキシ芳香族モノカルボ
ン酸、例えばピルビン酸,アセト酢酸等の脂肪族ケトン
モノカルボン酸、例えばアラニン,アルギニン,アスパ
ラギン,システイン,グルタミン,グリシン,ヒスチジ
ン,イソロイシン,ロイシン,リシン,メチオニン,フ
ェニルアラニン,プロリン,セリン,スレオニン,トリ
プトファン,チロシン,バリン等のアミノ酸、例えばニ
コチン酸,イソニコチン酸,フランカルボン酸,チオフ
ェンカルボン酸,1-ピロールカルボン酸等の複素環式モ
ノカルボン酸等、p-ホルミルフェニル酢酸、6-(2-ナフ
チル)ヘキサン酸等が挙げられる。
換基を有していてもよい二価の炭化水素基の二価の炭化
水素基としては、二価の脂肪族炭化水素基、二価の芳香
族炭化水素基及び二価の芳香脂肪族炭化水素基が挙げら
れる。
アルキレン基、アルケニレン基等が挙げられる。
でも或いは環状でもよく、通常1〜10、好ましくは1
〜6のものが挙げられ、具体的には、例えばメチレン
基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テト
ラメチレン基、ブチレン基、2−メチルプロピレン基、
ペンタメチレン基、ペンチレン基、2−メチルテトラメ
チレン基、2,2−ジメチルトリメチレン基、2−エチ
ルトリメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘキシレン基、
2−メチルペンタメチレン基、3−メチルペンタメチレ
ン基、ヘプタメチレン基、ヘプチレン基、オクタメチレ
ン基、オクチレン基、2−エチルへキシレン基、ノナメ
チレン基、ノニレン基、デカメチレン基、デシレン基、
シクロプロピレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキ
シレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基、
シクロノニレン基、シクロデシレン基等が挙げられる。
状でも或いは環状でもよく、通常2〜10、好ましくは
2〜6のものが挙げられ、具体的には、例えばビニレン
基、プロペニレン基、1−ブテニレン基、2−ブテニレ
ン基、1−ペンテニレン基、2−ペンテニレン基、2−
メチル−1−プロペニレン基、2−メチル−1−ブテニ
レン基、1−メチル−1−ブテニレン基、1−ヘキセニ
レン基、2−ヘキセニレン基、3−ヘキセニレン基、1
−ヘプテニレン基、2−ヘプテニレン基、3−ヘプテニ
レン基、1−オクテニレン基、2−オクテニレン基、3
−オクテニレン基、4−プロピル−2−ペンテニレン
基、1−ノネニレン基、2−ノネニレン基、1−デセニ
レン基、4−シクロペンテン−1,3−イレン基、3−
シクロヘキセン−1,2−イレン基等が挙げられる。
レン基が挙げられる。
0のものが挙げられ、具体的には、例えばo−フェニレ
ン基、m−フェニレン基、p−フェニレン基、1,5−
ナフチレン基、1,8−ナフチレン基、2,7−ナフチ
レン基、2,6−ナフチレン基等が挙げられる。
7〜12のものが挙げられ、具体的には、例えば-CH2-C
6H4-、-C2H4-C6H4-、-CH(CH3)-C6H4-、-CH2-C6H4-CH
2-、-CH(CH3)-C6H4-C2H4-、-C3H6-C6H4-CH2-、-C3H6-C6
H4-C2H4-、-C3H6-C6H4-C3H6-、-CH2CH(CH3)-C6H4-C2H4-
等が挙げられる。
二価の炭化水素基が有する置換基としては、上記R5の
置換基を有していてもよい一価の炭化水素基における置
換基と同様の基が挙げられる。
しては、例えばシュウ酸,マロン酸,コハク酸,グルタ
ル酸,アジピン酸,ピメリン酸,スベリン酸,アゼライ
ン酸,セバシン酸等の脂肪族飽和ジカルボン酸、例えば
4-プロピル-2-ペンテン二酸,マレイン酸,フマル酸,
シトラコン酸,メサコン酸等の脂肪族不飽和ジカルボン
酸、例えばフタル酸,イソフタル酸,テレフタル酸,1,
5-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、例
えばタルトロン酸,りんご酸,酒石酸等のヒドロキシ脂
肪族ジカルボン酸、例えばアスパラギン酸、シスチン、
グルタミン酸等のアミノ酸、例えば2,3-キノリン二酢酸
等の複素環式ジカルボン酸等が挙げられる。
具体例としては、例えばジフェニル-2,4,6-トリメチル
フェニルスルホニウム 1-パーフルオロオクタン酸塩又
はジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニウム
p-トリフルオロメチル安息香酸塩等が挙げられる。
る化合物は、例えば下記式で示されるような[A]法、
[B]法又は[C]法等によって合成し得る。
ン原子を表し、Mは金属原子を表し、R1、R2、R3、
Y及びnは前記と同じ。i’は0〜2の整数を表し、
j’は0〜2の整数を表す。但し、i’+j’=2であ
る。)
前記と同じ。m’は0〜2の整数を表し、q’は0〜2
の整数を表す。但し、m’+q’=2である。) A及びA’で表されるハロゲン原子としては、例えば塩
素原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げら
れる。
原子、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子、
ルビジウム原子、セシウム原子等が挙げられる。
AlCl3、AlBr3、FeCl3、ZnCl3、SnCl 3、BF3、Yb(OTf)3、
Sc(OTf)3等が挙げられる。
[20]で示される化合物を例えば塩化メチレン,臭化
メチレン,1,2-ジクロロエタン,クロロホルム等のハロ
ゲン化炭化水素溶媒、又はこれらと例えばエチルエーテ
ル,イソプロピルエーテル,テトラヒドロフラン,1,2-
ジメトキシエタン等のエーテル類との混合溶媒に溶解さ
せ、これに一般式[17]又は[20]で示される化合
物の0.8〜2倍モルのトリメチルシリルトリフルオロメ
タンスルホネート及び0.5〜3倍モルのグリニャール試
薬を-70〜-50℃で添加するか、或いは1〜10倍モルのベ
ンゼン誘導体、1〜3倍モルのトリフルオロ酢酸無水物
及び1〜3倍モルのトリフルオロメタンスルホン酸を0
〜30℃で添加した後、0〜30℃で0.5〜10時間撹拌反応
させて一般式[18]又は[21]で示される化合物を
得る。得られた一般式[18]又は[21]で示される
化合物を例えばメタノール,エタノール,イソプロパノ
ール等のアルコールの水溶液に溶解し、陰イオン交換樹
脂で処理した後、これに0.9〜1.5モルの所定の有機スル
ホン酸又は有機カルボン酸を添加し、アルコールを留去
して例えば塩化メチレン,1,2-ジクロロエタン,酢酸エ
チル,酢酸ブチル,プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート,メチルイソブチルケトン,メチルエ
チルケトン等の有機溶媒に再び溶解し、水洗した後減圧
濃縮すれば一般式[1’]又は[3’]で示される本発
明の化合物が得られる。
0]で示される化合物を例えば塩化メチレン,臭化メチ
レン,1,2-ジクロロエタン,クロロホルム等のハロゲン
化炭化水素、例えばベンゼン,トルエン,キシレン等の
芳香族炭化水素等の溶媒、又はこれらと例えばエチルエ
ーテル,イソプロピルエーテル,テトラヒドロフラン,
1,2-ジメトキシエタン等のエーテル類との混合溶媒に溶
解し、これに一般式[17]又は[20]で示される化
合物の0.5〜3倍モルのグリニャール試薬を-10〜100℃
で添加した後、0〜100℃で0.5〜10時間撹拌反応させ
る。反応終了後、反応液を0〜30℃で例えば臭化水素酸
水溶液、塩酸水溶液又はヨウ化水素酸水溶液等のハロゲ
ン化水素酸水溶液で処理することにより、一般式[1
9]又は[22]で示される化合物が得られる。得られ
た化合物を例えば塩化メチレン,メタノール,エタノー
ル,イソプロパノール、水又はこれらの混合溶媒に溶解
し、これに0.9〜1.5モルの所定の有機スルホン酸塩又は
有機カルボン酸塩を添加し、0〜50℃で0.5〜20時間撹
拌反応させれば一般式[1’]又は[3’]で示される
本発明の化合物が得られる。
0]で示される化合物に、該化合物に対して1〜50倍モ
ルのベンゼン誘導体及び1〜10倍モルのルイス酸を-20
〜180℃で0.5〜24時間撹拌反応させ、次いで得られた化
合物に1〜5倍モルの有機スルホン酸塩又は有機カルボ
ン酸塩を-20〜100℃で0.5〜24時間撹拌反応させること
により一般式[1’]又は[3’]で示される本発明の
化合物が得られる。
製造に使用されている化学増幅型レジスト組成物を構成
する酸発生剤として有用であり、また、光カチオン性重
合開始剤としても優れた効果を発揮し得る。
学増幅型レジスト組成物用の酸発生剤として使用する場
合について説明する。
単独で使用することも可能であるが、他の酸発生剤と組
み合わせて使用する方が、より高い効果が期待できる。
特に、弱酸を発生する酸発生剤である、アルキル基を懸
垂する例えばジアゾジスルホン化合物等と組み合わせて
用いた場合には、本発明のスルホニウム塩は酸発生剤と
して非常に優れた効果を発揮する。
合物としては、例えば一般式[8]
キル基を表す。)で示されるもの等が挙げられる。
ルキル基としては、直鎖状でも分枝状でも或いは環状で
もよく、通常炭素数1〜8のものが挙げられ、具体的に
は、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソ
プロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチ
ル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチ
ル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオ
ペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、3-メチ
ルペンチル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチ
ル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチ
ル基、n-オクチル基、イソオクチル基、sec-オクチ
ル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘ
キシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙
げられる。
状又は環状のものが好ましく、通常炭素数3〜8のもの
が挙げられ、具体的には、例えばイソプロピル基、イソ
ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソ
ペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル
基、ネオペンチル基、イソヘキシル基、3-メチルペンチ
ル基、2-メチルペンチル基、1,2-ジメチルブチル基、イ
ソヘプチル基、sec-ヘプチル基、イソオクチル基、
sec-オクチル基、シクロプロピル基、シクロペンチ
ル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオ
クチル基等が挙げられる。
化合物の具体例としては、例えばビス(エチルスルホニ
ル)ジアゾメタン、ビス(1-メチルエチルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(1,1-ジメチルエチルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジア
ゾメタン、メチルスルホニル-1-メチルエチルスルホニ
ルジアゾメタン、メチルスルホニル-1,1-ジメチルエチ
ルスルホニルジアゾメタン、メチルスルホニルシクロヘ
キシルスルホニルジアゾメタン、エチルスルホニル-1-
メチルエチルスルホニルジアゾメタン、エチルスルホニ
ル-1,1-ジメチルエチルスルホニルジアゾメタン、エチ
ルスルホニルシクロヘキシルスルホニルジアゾメタン、
ビス(オクタンスルホニル)ジアゾメタン、メチルエチ
ルスルホニル-1,1-ジメチルエチルスルホニルジアゾメ
タン、1-メチルエチルスルホニルシクロヘキシルスルホ
ニルジアゾメタン、1,1-ジメチルエチルスルホニルシク
ロヘキシルスルホニルジアゾメタン等が挙げられる。中
でも、例えばビス(1-メチルエチルスルホニル)ジアゾ
メタン、ビス(1,1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾ
メタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタ
ン等を本発明のスルホニウム塩と組み合わせて用いる場
合には、微粒子発生の抑制及び各種レジスト性能の点で
優れた効果が期待できる。
で用いるときは化学増幅型レジスト組成物中の樹脂量に
対して通常0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量%で
あり、他の酸発生剤と組み合わせて用いる場合は、樹脂
量に対して通常0.05〜5重量%、好ましくは0.1〜3重
量%である。他の酸発生剤の使用量は、樹脂量に対して
通常1〜10重量%であり、好ましくは3〜7重量%で
ある。
KrFエキシマレーザ光はもとより、i線光、ArFエ
キシマレーザ光、F2レーザ光(157nm)、電子線或いは
軟X線の照射によっても酸を発生する。
幅ポジ型レジストは、2成分系レジストと3成分系レジ
ストとに大別される。
ルカリ現像液に可溶となる保護基を懸垂するポリマー
(又は樹脂)1種以上、本発明のスルホニウム塩1種以
上、要すれば前記一般式[8]で示される酸発生剤等の
その他の酸発生剤1種以上、必要に応じて使用される塩
基性化合物、酸性化合物、紫外線吸収剤、界面活性剤、
及びこれらを溶解可能な溶剤とから成る。
溶なポリマー(又は樹脂)1種以上、酸の作用を受けて
アルカリ現像液に可溶となる保護基を懸垂する溶解阻害
剤1種以上、本発明のスルホニウム塩1種以上、要すれ
ば前記一般式[8]で示される酸発生剤等のその他の酸
発生剤1種以上、必要に応じて使用される塩基性化合
物、酸性化合物、紫外線吸収剤、界面活性剤、及びこれ
らを溶解可能な溶剤とから成る。
化学増幅ネガ型レジストは、アルカリ現像液に可溶なポ
リマー(又は樹脂)1種以上、酸の存在下で加熱処理す
ることによりポリマーを架橋しアルカリ現像液に不溶と
する架橋剤、本発明のスルホニウム塩1種以上、要すれ
ば前記一般式[8]で示される酸発生剤等のその他の酸
発生剤1種以上、必要に応じて使用される塩基性化合
物、酸性化合物、紫外線吸収剤、界面活性剤、及びこれ
らを溶解可能な溶剤とから成る。
なる保護基を懸垂するポリマー(又は樹脂)としては例
えば下記一般式[9]
独立して水素原子又はメチル基を表し、R15は水素原子
又は低級アルキル基を表し、R16は低級アルキル基を表
し、R 15、R16はそれらが結合する炭素原子で脂肪族環
を形成してもよい。R17はアルキル基又はアラルキル基
を表し、R18は水素原子、低級アルキル基、低級アルコ
キシ基、テトラヒドロピラニルオキシ基、テトラヒドロ
フラニルオキシ基、tert-ブトキシカルボニルオキシ
基、tert-アミルオキシカルボニルオキシ基、ベンゾイ
ルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ基又
はtert-ブトキシカルボニルメチルオキシ基を表し、R
19は水素原子又はシアノ基を表し、R20はシアノ基又は
エステル化されていてもよいカルボキシル基を表し、
r、e及びgは0又は自然数を表し、tは自然数を表
す。但し、0≦r/r+t+e+g≦0.5であり、0≦
e/r+t+e+g≦0.3であり、0≦g/r+t+e
+g≦0.3であり、且つ0.2<r+e+g/r+t+e+
g≦0.8である。)で示されるもの等が挙げられる。
で表される低級アルキル基としては、直鎖状でも分枝状
でも或いは環状でもよく、通常炭素数1〜6のものが挙
げられ、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プ
ロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n-ブチ
ル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、n
-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-
ペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキ
シル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、1-メチル
ペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル
基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基等が挙げられる。
状でも分枝状でも或いは環状でもよく通常炭素数1〜10
のものが挙げられ、具体的には、例えばメチル基、エチ
ル基、n-プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル
基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-
ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチ
ル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル
基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル
基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチ
ルペンチル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘ
プチル基、tert-ヘプチル基、1-メチルヘプチル基、2-
メチルヘプチル基、3-メチルヘプチル基、4-メチルヘプ
チル基、n-オクチル基、イソオクチル基、tert-オクチ
ル基、n-ノニル基、イソノニル基、sec-ノニル基、n-デ
シル基、イソデシル基、tert-デシル基、シクロプロピ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘ
プチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロ
デシル基等が挙げられる。
は、直鎖状でも分枝状でも或いは環状でもよく通常炭素
数1〜6のものが挙げられ、具体的には、例えばメトキ
シ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ
基、シクロプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキ
シ基、tert-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、n-ペンチル
オキシ基、イソペンチルオキシ基、シクロペンチルオキ
シ基、n-ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、
シクロヘキシルオキシ基、1-メチルペンチルオキシ基、
1-メチルヘキシルオキシ基等が挙げられる。
いカルボキシル基としては、カルボキシル基の水素原子
が、アルキル基、有橋脂環式炭化水素基、メバロラクト
ン基等に置換されたものが挙げられる。
も或いは環状でもよく通常炭素数1〜8のものが挙げら
れ、具体的には、例えばメチル基、エチル基、n-プロピ
ル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル
基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、n-
ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-
ペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘ
キシル基、イソヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘ
キシル基、1-メチルペンチル基、シクロヘキシル基、n-
ヘプチル基、イソヘプチル基、sec-ヘプチル基、tert-
ヘプチル基、シクロヘプチル基、n-オクチル基、イソオ
クチル基、sec-オクチル基、tert-オクチル基、シクロ
オクチル基等が挙げられる。
数7〜12の例えばイソボルニル基、ノルボルニル基、
2-アダマンチル基、2-メチルー2-アダマンチル基等が挙
げられる。
としては、例えばポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン
/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキ
シスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert-ブトキシ
スチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン/p-tert-ブトキシカルボニルオキ
シスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/
p-ヒドロキシスチレン/p-テトラヒドロピラニルオキシ
スチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン/p-tert-ブトキシカルボニルメチ
ルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチ
レン/p-ヒドロキシスチレン/p-イソプロポキシスチレ
ン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/p-ベンゾイルオキシスチレン)、ポリ
(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン/p-ピバロイルオキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキ
シエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル
酸 tert-ブチル)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレ
ン/p-ヒドロキシスチレン/アクリル酸 2-アダマンチ
ル)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/アクリル酸 イソボルニル)、ポリ(p-1
-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/
アクリル酸シクロヘキシル)、ポリ(p-1-エトキシエト
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/メタクリル酸メ
チル)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒド
ロキシスチレン/スチレン/アクリル酸 tert-ブチ
ル)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/スチレン/アクリル酸tert-アミル)、
ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシス
チレン/スチレン/アクリル酸 1-メチルシクロヘキシ
ル)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロ
キシスチレン/スチレン/アクリル酸メバロラクトンエ
ステル)、ポリ(p-1-エトキシプロポキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン)、ポリ(p-1-エトキシプロポキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-tert-ブトキシス
チレン)、ポリ(p-1-エトキシプロポキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン/p-tert-ブトキシカルボニルオキ
シスチレン)、ポリ(p-1-エトキシプロポキシスチレン
/p-ヒドロキシスチレン/p-テトラヒドロピラニルオキ
シスチレン)、ポリ(p-1-イソブトキシエトキシスチレ
ン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ(p-1-シクロヘキシ
ルオキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)、
ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン/p-tert-ブトキシスチレン)、ポ
リ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシスチレン/p-ヒ
ドロキシスチレン/p-tert-ブトキシカルボニルオキシ
スチレン)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシ
スチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-テトラヒドロピラ
ニルオキシスチレン)、ポリ(p-tert-ブトキシスチレ
ン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ(p-tert-ブトキシ
カルボニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)、
ポリ(p-テトラヒドロピラニルオキシスチレン/p-ヒド
ロキシスチレン)、ポリ(p-ヒドロキシスチレン/スチ
レン/アクリル酸 tert-ブチル)、ポリ(p-ヒドロキシ
スチレン/スチレン/アクリル酸 tert-アミル)、ポリ
(p-ヒドロキシスチレン/スチレン/アクリル酸 1-メ
チルシクロヘキシル)、ポリ(p-ヒドロキシスチレン/
スチレン/アクリル酸メバロラクトンエステル)、ポリ
(p-ヒドロキシスチレン/スチレン/アクリル酸 2-メ
チル-2-アダマンチル)、ポリ(p-1-オクチルオキシエ
トキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-アセチルオ
キシスチレン)、ポリ(p-1-ベンジルオキシエトキシス
チレン/p-ヒドロキシスチレン/p-アセチルオキシスチ
レン)、ポリ[p-1-(3-シクロベンジルプロピル)オキ
シエトキシ/p-ヒドロキシスチレン/p-tert-ブトキシ
カルボニルオキシスチレン]、ポリ(p-1-エトキシエト
キシスチレン/p-ヒドロキシスチレン/p-アセチルオキ
シスチレン)等が挙げられる。 これ等のポリマーは単
独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
均分子量(Mw)は、通常3,000〜50,000、好ましくは5,0
00〜25,000、より好ましくは5,000〜20,000である。
(Mw/Mn)は、通常1.0〜3.5、好ましくは1.0〜2.5、よ
り好ましくは1.0〜1.5である。
脂)としては、例えば下記一般式[10]
数を表し、t’は自然数を表す。但し、0≦r’/r’
+t’+e’+g’≦0.2であり、0≦e’/r’+
t’+e’+g’≦0.2であり、0≦g’/r’+t’
+e’+g’≦0.2であり、且つ0≦r’+e’+g’/
r’+t’+e’+g’≦0.2である。R11、R12、R
13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及びR20は前
記と同じ。)で示されるもの等が挙げられる。
例としては、例えばポリ(p-ヒドロキシスチレン)、ポ
リ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチ
レン)、ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒド
ロキシスチレン/p-tert-ブトキシスチレン)、ポリ(p
-1-エトキシエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン
/p-tert-ブトキシカルボニルオキシスチレン)、ポリ
(p-1-エトキシプロポキシスチレン/p-ヒドロキシスチ
レン)、ポリ(p-1-イソブトキシエトキシスチレン/p-
ヒドロキシスチレン)、ポリ(p-1-シクロヘキシルオキ
シエトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ
(p-tert-ブトキシスチレン/p-ヒドロキシスチレ
ン)、ポリ(p-tert-ブトキシカルボニルオキシスチレ
ン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ(p-テトラヒドロピ
ラニルオキシスチレン/p-ヒドロキシスチレン)、ポリ
(p-ヒドロキシスチレン/スチレン/アクリル酸 tert-
ブチル)、ポリ(p-ヒドロキシスチレン/スチレン/ア
クリル酸 tert-アミル)等が挙げられる。
スチレン単位の比率は全体の80モル%以上である。
れる一般式[10]で示されるポリマーの重量平均分子
量(Mw)は、通常3,000〜50,000、好ましくは5,000〜2
5,000、より好ましくは5,000〜20,000であり、分散度
(Mw/Mn)は、通常1.0〜3.5、好ましくは1.0〜2.5、よ
り好ましくは1.0〜1.5である。
式[10]で示されるポリマーの重量平均分子量(Mw)
は、通常1,000〜30,000、好ましくは1,500〜10,000、よ
り好ましくは2,000〜5,000であり、分散度(Mw/Mn)
は、通常1.0〜2.5、好ましくは1.0〜1.5である。
なる保護基を懸垂する溶解阻害剤としては下記一般式
[11]、[12]又は[13]
表す。)
し、aは自然数を表し、R21は前記と同じ。)
化合物等が挙げられる。
於て、R21で表される酸不安定基としては、例えばtert
-ブトキシカルボニル基、tert-アミルオキシカルボニル
基、テトラヒドロピラニル基、tert-ブチル基、tert-ア
ミル基、1-エトキシエチル基、1-エチルプロピル基、1-
シクロヘキシルオキシエチル基、1-イソブチルオキシエ
チル基等が挙げられる。
体例としては、例えば2,2-ビス(p-tert-ブトキシフェ
ニル)プロパン、2,2-ビス(p-tert-ブトキシカルボニ
ルオキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(p-テトラヒド
ロピラニルオキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(p-1-
エトキシエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(p-1-
シクロヘキシルオキシエトキシフェニル)プロパン、2,
2-ビス(p-1-イソブトキシエトキシフェニル)プロパン
等が挙げられる。
体例としては、例えばトリス(p-tert-ブトキシフェニ
ル)メタン、トリス(p-tert-ブトキシカルボニルオキ
シフェニル)メタン、トリス(p-テトラヒドロピラニル
オキシフェニル)メタン、トリス(p-1-エトキシエトキ
シフェニル)メタン、トリス(p-1-シクロヘキシルオキ
シエトキシフェニル)メタン、トリス(p-1-イソブトキ
シエトキシフェニル)メタン、1,1,1-トリス(p-tert-
ブトキシフェニル)エタン、1,1,1-トリス(p-tert-ブ
トキシカルボニルオキシフェニル)エタン、1,1,1-トリ
ス(p-テトラヒドロピラニルオキシフェニル)エタン、
1,1,1-トリス(p-1-エトキシエトキシフェニル)エタ
ン、1,1,1-トリス(p-1-シクロヘキシルオキシエトキシ
フェニル)エタン、1,1,1-トリス(p-1-イソブトキシエ
トキシフェニル)エタン、2,2,3-トリス(p-tert-ブト
キシフェニル)-2-メチルブタン、2,2,3-トリス(p-ter
t-ブトキシカルボニルオキシフェニル)-2-メチルブタ
ン、2,2,3-トリス(p-テトラヒドロピラニルオキシフェ
ニル)-2-メチルブタン、2,2,3-トリス(p-1-エトキシ
エトキシフェニル)-2-メチルブタン、2,2,3-トリス(p
-1-シクロヘキシルオキシエトキシフェニル)-2-メチル
ブタン、2,2,3-トリス(p-1-イソブトキシエトキシフェ
ニル)-2-メチルブタン等が挙げられる。
体例としては、例えば3,4-ジヒドロ-4-(2,4-ジ- tert-
ブトキシフェニル)-7-(tert-ブトキシ)-2,2,4-トリ
メチル-2H-1-ベンゾピラン、3,4-ジヒドロ-4-(2,4-ジ-
tert-ブトキシカルボニルオキシフェニル)-7-(tert-
ブトキシカルボニルオキシ)-2,2,4-トリメチル-2H-1-
ベンゾピラン、3,4-ジヒドロ-4-(2,4-ジ-テトラヒドロ
ピラニルオキシフェニル)-7-(テトラヒドロピラニル
オキシ)-2,2,4-トリメチル-2H-1-ベンゾピラン、3,4-
ジヒドロ-4-[2,4-ジ-(1-エトキシエトキシ)フェニ
ル]-7-(1-エトキシエトキシ)-2,2,4-トリメチル-2H-
1-ベンゾピラン、3,4-ジヒドロ-4-[2,4-ジ-(1-シクロ
ヘキシルオキシエトキシ)フェニル]-7-(1-シクロヘ
キシルオキシエトキシ)-2,2,4-トリメチル-2H-1-ベン
ゾピラン、3,4-ジヒドロ-4-[2,4-ジ-(1-イソブトキシ
エトキシ)フェニル]-7-(1-イソブトキシエトキシ)-
2,2,4-トリメチル-2H-1-ベンゾピラン等が挙げられる。
一般式[11]、[12]又は/及び一般式[13]で
示される溶解阻害剤の使用量は、ポリマー全重量に対し
て通常5〜30重量%、好ましくは15〜25重量%である。
一般式[11]、[12]又は/及び一般式[13]で
示される溶解阻害剤の使用量は、ポリマー全重量に対し
て通常0.1〜5重量%、好ましくは0.5〜2重量%であ
る。
マーを架橋しアルカリ現像液に不溶とする架橋剤として
は、下記一般式[14]又は[15]
低級アルキル基を表す。)
低級アルコキシメチル基を表す。)で示されるものが挙
げられる。
級アルキルとしては、直鎖状でも分枝状でも或いは環状
でもよく通常炭素数1〜6のものが挙げられ、具体的に
は、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプ
ロピル基、シクロプロピル基、n-ブチル基、イソブチル
基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イ
ソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネ
オペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、イソ
ヘキシル基、sec-ヘキシル基、tert-ヘキシル基、1-メ
チルペンチル基、2-メチルペンチル基、シクロヘキシル
基等が挙げられる。
級アルコキシメチル基のアルコキシ基としては、直鎖状
でも分枝状でも或いは環状でもよく通常炭素数1〜6の
ものが挙げられ、具体的には、例えばメトキシ基、エト
キシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、シクロ
プロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-
ブトキシ基、sec-ブトキシ基、nーペンチルオキシ基、
イソペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、n-
ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、シクロヘキ
シルオキシ基、1-メチルペンチルオキシ基等挙げられ
る。
としては、例えば2,4,6-トリス[1,3,5-ビス(メトキシ
メチル)アミノ]-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス
[1,3,5-ビス(エトキシメチル)アミノ]-1,3,5-トリ
アジン、2,4,6-トリス[1,3,5-ビス(イソプロポキシメ
チル)アミノ]-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリス[1,
3,5-ビス(tert-ブトキシメチル)アミノ]-1,3,5-トリ
アジン、2,4,6-トリス[1,3,5-ビス(シクロヘキシルオ
キシメチル)アミノ]-1,3,5-トリアジン、2,4,6-トリ
ス(メトキシメチルヒドロキシメチル)アミノ-1,3,5-
トリアジン、2,4-ビス[ビス(メトキシメチル)アミ
ノ]-6-メトキシメチルヒドロキシメチルアミノ-1,3,5-
トリアジン等が挙げられる。
としては、例えば1,2,3-トリス(メトキシメチル)ベン
ゼン、1,2,3-トリス(エトキシメチル)ベンゼン、1,2,
3-トリス(イソプロポキシメチル)ベンゼン、1,2,3-ト
リス(tert-ブトキシ)ベンゼン、1,2,3-トリス(シク
ロヘキシルオキシメチル)ベンゼン、1,2,4-トリス(メ
トキシメチル)ベンゼン、1,2,4-トリス(エトキシメチ
ル)ベンゼン、1,2,4-トリス(イソプロポキシメチル)
ベンゼン、1,2,4-トリス(tert-ブトキシメチル)ベン
ゼン、1,2,4-トリス(シクロヘキシルオキシメチル)ベ
ンゼン、1,3,5-トリス(メトキシメチル)ベンゼン、1,
3,5-トリス(エトキシメチル)ベンゼン、1,3,5-トリス
(イソプロポキシメチル)ベンゼン、1,3,5-トリス(te
rt-ブトキシメチル)ベンゼン、1,3,5-トリス(シクロ
ヘキシルオキシメチル)ベンゼン、1,2-ビス(メトキシ
メチル)ベンゼン、1,2-ビス(イソプロポキシメチル)
ベンゼン、1,2-ビス(シクロヘキシルオキシメチル)ベ
ンゼン、1,3-ビス(メトキシメチル)ベンゼン、1,3-ビ
ス(イソプロポキシメチル)ベンゼン、1,3-ビス(シク
ロヘキシルオキシメチル)ベンゼン、1,4-ビス(メトキ
シメチル)ベンゼン、1,4-ビス(イソプロポキシメチ
ル)ベンゼン、1,4-ビス(シクロヘキシルオキシメチ
ル)ベンゼン等が挙げられる。
[14]又は/及び[15]で示される架橋剤の使用量
は、ポリマー全重量に対して通常5〜30重量%、好まし
くは15〜25重量%である。
ては、例えばピリジン、ピコリン、トリエチルアミン、
トリ n-ブチルアミン、トリ n-オクチルアミン、ジオク
チルメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、N-
メチルピロリジン、N-メチルピペリジン、トリエタノー
ルアミン、トリイソプロパノールアミン、ジメチルドデ
シルアミン、ジメチルヘキサデシルアミン、トリベンジ
ルアミン、トリス[2-(2-メトキシエトキシ)エチル]
アミン、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、テトラ-n-ブチル
アンモニウムヒドロキシド、ポリビニルピリジン、ポリ
(ビニルピリジン/メタクリル酸メチル)等が挙げられ
る。これ等は単独で用いても、2種以上組み合わせて用
いてもよい。
は、例えばフタル酸、コハク酸、マロン酸、サリチル
酸、o-アセチル安息香酸、o-ニトロ安息香酸、チオサリ
チル酸、ジフェノール酸、コハク酸イミド、サッカリ
ン、アスコルビン酸等が挙げられる。
ては、例えば9-ジアゾフルオレノン、1-ジアゾ-2-テト
ラロン、9-ジアゾ-10-フェナントロン、2,2’-4,4’-テ
トラヒドロキシベンゾフェノン、9-(2-メトキシエトキ
シ)メチルアントラセン、9-(2-エトキシエトキシ)メ
チルアントラセン、9-(4-メトキシブトキシ)メチルア
ントラセン、酢酸 9-アントラセンメチル、ジヒドロキ
シフラバノン、クエルセチン、トリヒドロキシフラバノ
ン、4,4’-ジヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられ
る。
は、例えばフロラード(住友スリーエム(株)商品
名)、サーフロン(旭硝子(株)商品名)、ユニダイン
(ダイキン工業(株)商品名)、メガファック(大日本
インキ(株)商品名)、エフトップ(トーケムプロダク
ツ(株)商品名)等のフッ素含有ノニオン系界面活性
剤、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリオキシエチレンセチルエーテル等が挙げられ
る。
要に応じて使用される酸性化合物、必要に応じて使用さ
れる紫外線吸収剤又は/及び必要に応じて使用される界
面活性剤の使用量は何れのレジストに於いてもポリマー
の全重量に対して夫々通常0.000001〜1重量%、好まし
くは0.00001〜0.5重量%である。
セテート、エチルセロソルブアセテート、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、プロピレングリコールモ
ノエチルエーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチ
ル、乳酸プロピル、酢酸 2-エトキシエチル、ピルビン
酸メチル、ピルビン酸エチル、3-メトキシプロビオン酸
メチル、3-メトキシプロビオン酸エチル、N,N-ジメチル
ホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、シクロヘキ
サノン、メチルエチルケトン、2-ヘブタノン、β-プロ
ピオラクトン、β-ブチロラクトン、γ-ブチロラクト
ン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、1,4-ジオ
キサン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジ
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコ
ールモノイソプロピルエーテル、N-メチル-2-ピロリド
ン等が挙げられる。これ等は単独で用いても、2種以上
組み合わせて用いてもよい。
は、如何なるレジストに於いても全固形分の重量に対し
て通常3〜10倍重量、好ましくは3〜7倍重量であ
る。
による0.1μm以下の解像度を目指した超微細加工を目
的としてノボラック樹脂などの上層に薄膜を形成し、こ
の薄膜部のみを化学増幅反応させた後、シリル化を行
い、次いでプラズマエッチング(ドライエッチング)し
てパターンを形成させる目的で、表面解像用レジストが
提案されている(特開平9-189998号公報等)が、本発明
のスルホニウム塩はこの種のレジストにも使用し得る。
態で使用されるが、本発明のスルホニウム塩等の酸発生
剤、塩基性化合物、界面活性剤等の使用比率は前記記載
と同様である。但し、溶媒量は全固形分重量に対して通
常15〜40倍重量、好ましくは20〜30倍重量である。
増幅ネガ型レジスト組成がそのまま利用できるが(シリ
ル化で反転するためにネガ型レジストが表面解像ではポ
ジ型になる。)、溶媒量は全固形分重量に対して通常15
〜40倍重量、好ましくは20〜30倍重量である。
の化学増幅ポジ型レジスト組成がそのまま利用できるが
(シリル化で反転するためにポジ型レジストが表面解像
ではネガ型になる。)、溶媒量は全固形分重量に対して
通常15〜40倍重量、好ましくは20〜30倍重量である。
レジストの酸発生剤として使用した場合の役割について
具体的に説明する。
光、KrFエキシマレーザ光等で露光すると、例えば下
記式で示される光反応によって酸が発生する。
R3、Y-、n、i及びjは前記と同じ。)
前記と同じ。)
ニウム塩から発生した酸により下記式のようにフェノー
ル性水酸基の保護基が化学変化を受けてフェノール性水
酸基となり、アルカリ可溶性となって、現像の際、現像
液に溶出してくる。
と露光部の間にアルカリ現像液に対する大きな溶解度差
が生じ、良好なコントラストを有したポジ型パターンが
形成される。
重要な微粒子の発生抑制効果に関しては、オルト位又は
メタ位にアルキル基が懸垂されないパラ-アルキル置換
スルホニウム塩(カウンターアニオンはアルキル置換基
を有していてもよい芳香族スルホネートに限定され
る。)とオルト位又はメタ位にアルキル基が懸垂される
スルホニウム塩とで大きな差が生じる。この様な微粒子
発生抑制効果の差は、化合物の立体構造的な凝集のし易
さの違いから生じると推測される。
を光カチオン性重合開始剤として使用する場合について
説明する。
て酸を生じる。その際、反応系に各種のα,β-エチレ
ン性不飽和モノマーが存在すれば速やかに重合が開始さ
れる。
剤として用いて、α,β-エチレン性不飽和モノマーを重
合或いは共重合させるには、例えば本発明のスルホニウ
ム塩化合物と、α,β-エチレン性不飽和モノマーとを適
当な溶媒中或いは無溶媒で、要すれば不活性ガス雰囲気
下、常法に従って重合反応を行えばよい。
は、例えば下記一般式[16]
基、カルボキシル基、カルボキシアルキル基、アルキル
オキシカルボニル基、シアノ基又はアルデヒド基を表
し、R26は水素原子、低級アルキル基、カルボキシル
基、アルキルオキシカルボニル基、シアノ基又はハロゲ
ン原子を表し、R27は水素原子、低級アルキル基、ハロ
アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、脂
肪族ヘテロ環基、芳香族ヘテロ環基、ハロゲン原子、ア
ルキルオキシカルボニル基、シアノ基、含シアノアルキ
ル基、アシルオキシ基、カルボキシル基、カルボキシア
ルキル基、アルデヒド基、カルバモイル基又はN−アル
キルカルバモイル基を表す。また、R25とR26とが結合
し、隣接する-C=C-と一緒になって脂肪族環を形成して
いてもよい。)で示されるもの等が挙げられる。
される低級アルキル基としては、直鎖状でも分枝状でも
或いは環状でもよく、例えば炭素数1〜6のアルキル基
が挙げられ、具体的にはメチル基,エチル基,n-プロ
ピル基,イソプロピル基,n-ブチル基,イソブチル
基,tert-ブチル基,sec-ブチル基,n-ペンチル基,イ
ソペンチル基,tert-ペンチル基,1-メチルペンチル
基,n-ヘキシル基,イソヘキシル基、シクロプロピル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ
る。
ル基としては、例えば上記した如き低級アルキル基の水
素原子の一部がカルボキシル基に置換されたもの等が挙
げられ、具体的には、例えばカルボキシメチル基、カル
ボキシエチル基、カルボキシプロピル基、カルボキシブ
チル基、カルボキシペンチル基、カルボキシヘキシル基
等が挙げられる。
ボニル基としては、例えば炭素数2〜11のものが好まし
く、具体的には、例えば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,ブトキシカ
ルボニル基,ペンチルオキシカルボニル基,ヘキシルオ
シカルボニル基,ヘプチルオキシカルボニル基,2-エチ
ルヘキシルオキシカルボニル基,オクチルオキシカルボ
ニル基,ノニルオキシカルボニル基,デシルオキシカル
ボニル基等が挙げられる。
ては、フッ素,塩素,臭素,ヨウ素等が挙げられる。
例えば上記低級アルキル基がハロゲン化(例えばフッ素
化,塩素化,臭素化,ヨウ素化等)された炭素数1〜6
のものが挙げられ、具体的には、例えばクロロメチル
基,ブロモメチル基,トリフルオロメチル基,2-クロロ
エチル基,3-クロロプロピル基,3-ブロモプロピル基,
3,3,3-トリフルオロプロピル基,4-クロロブチル基,5-
クロロペンチル基,6-クロロヘキシル基等が挙げられ
る。
アリール基のアリール基としては、例えばフェニル基,
トリル基,キシリル基,ナフチル基等が挙げられ、ま
た、該置換基としては、例えば低級アルコキシ基等が挙
げられる。置換アリール基の具体例としては、例えばメ
トキシフェニル基,tert-ブトキシフェニル基等が挙げ
られる。
は、例えば5員環又は6員環であり、異性原子として1
〜3個の例えば窒素原子,酸素原子,硫黄原子等のヘテ
ロ原子を含んでいるもの等が好ましく挙げられ、具体例
としては、例えばピロリジル-2-オン基,ピペリジル
基,ピペリジノ基,ピペラジニル基,モルホリノ基等が
挙げられる。
は、例えば5員環又は6員環であり、異性原子として1
〜3個の例えば窒素原子,酸素原子,硫黄原子等のヘテ
ロ原子を含んでいるもの等が好ましく挙げられ、具体例
としては、例えばピリジル基,イミダゾリル基,チアゾ
リル基,フラニル基,ピラニル基等が挙げられる。
は、例えば上記した如き低級アルキル基の水素原子の一
部がシアノ基に置換されたものが挙げられ、具体的に
は、例えばシアノメチル基,2-シアノエチル基,2-シア
ノプロピル基,3-シアノプロピル基,2-シアノブチル
基,4-シアノブチル基,5-シアノペンチル基,6-シアノ
ヘキシル基等が挙げられる。
例えば炭素数2〜20のカルボン酸由来のものが挙げら
れ、具体的には、例えばアセチルオキシ基,プロピオニ
ルオキシ基,ブチリルオキシ基,ペンタノイルオキシ
基,ヘキサノイルオキシ基,ヘプタノイルオキシ基,オ
クタノイルオキシ基,ノナノイルオキシ基,デカノイル
オキシ基,ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
基としては、カルバモイル基の水素原子の一部がアルキ
ル基で置換されたものが挙げられ、具体的には、例えば
N-メチルカルバモイル基,N-エチルカルバモイル基,
N-n-プロピルカルバモイル基,N-イソプロピルカル
バモイル基,N-n-ブチルカルバモイル基,N-t-ブチ
ルカルバモイル基等が挙げられる。
=C-と一緒になって脂肪族環を形成している場合として
は、炭素数5〜10の不飽和脂肪族環を形成している場合
が挙げられ、環は単環でも多環でもよい。これら環の具
体的としては、例えばノルボルネン環、シクロペンテン
環、シクロヘキセン環、シクロオクテン環、シクロデセ
ン環等が挙げられる。
性不飽和モノマーの具体例としては、例えばエチレン,
プロピレン,ブチレン,イソブチレン等の炭素数2〜20
のエチレン性不飽和脂肪族炭化水素類、例えばスチレ
ン,4-メチルスチレン,4-エチルスチレン,ジビニルベ
ンゼン等の炭素数8〜20のエチレン性不飽和芳香族炭化
水素類、例えばギ酸ビニル,酢酸ビニル,プロピオン酸
ビニル,酢酸イソプロペニル等の炭素数3〜20のアルケ
ニルエステル類、例えば塩化ビニル,塩化ビニリデン,
フッ化ビニリデン,テトラフルオロエチレン等の炭素数
2〜20の含ハロゲンエチレン性不飽和化合物類、例えば
アクリル酸,メタクリル酸,イタコン酸,マレイン酸,
フマル酸,クロトン酸,ビニル酢酸,アリル酢酸,ビニ
ル安息香酸等の炭素数3〜20のエチレン性不飽和カルボ
ン酸類(これら酸類は、例えばナトリウム,カリウム等
のアルカリ金属塩やアンモニウム塩等、塩の形になって
いるものでもよい。)、例えばメタクリル酸メチル,メ
タクリル酸エチル,メタクリル酸プロピル,メタクリル
酸ブチル,メタクリル酸2-エチルヘキシル,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
リル酸ブチル,アクリル酸2-エチルヘキシル,メタクリ
ル酸ラウリル,アクリル酸ステアリル,イタコン酸メチ
ル,イタコン酸エチル,マレイン酸メチル,マレイン酸
エチル,フマル酸メチル,フマル酸エチル,クロトン酸
メチル,クロトン酸エチル,3-ブテン酸メチル等のエチ
レン性不飽和カルボン酸エステル類、例えばアクリロニ
トリル,メタクリロニトリル,シアン化アリル等の炭素
数3〜20の含シアノエチレン性不飽和化合物類、例えば
アクリルアミド,メタクリルアミド等の炭素数3〜20の
エチレン性不飽和アミド化合物類、例えばアクロレイ
ン,クロトンアルデヒド等の炭素数3〜20のエチレン性
不飽和アルデヒド類、例えばN-ビニルピロリドン,ビ
ニルピペリジン等の炭素数5〜20のエチレン性不飽和脂
肪族ヘテロ環状アミン類、例えばビニルピリジン,1-ビ
ニルイミダゾール等の炭素数5〜20のエチレン性不飽和
芳香族ヘテロ環状アミン類等が挙げられる。
宜組み合わせて用いてもよい。
合,バルク重合,懸濁重合,乳化重合等が挙げられる。
塩化メチレン,1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化炭化
水素類、トルエン,ベンゼン,キシレン等の炭化水素
類、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド
等が挙げられる。これらの溶媒は夫々単独で用いても、
二種以上適宜組合せて用いてもよい。
望ましい。不活性ガスとしては、例えば窒素ガス,アル
ゴンガス等が挙げられる。
は、使用するα,β-エチレン性不飽和モノマーの種類に
よっても異なるが、α,β-エチレン性不飽和モノマーに
対して通常0.1〜200重量%、好ましくは1〜50重量%で
ある。
ノマーの濃度は、α,β-エチレン性不飽和モノマーの種
類によっても異なるが、通常1〜100重量%(無溶媒)、
好ましくは10〜80重量%である。
-20〜50℃である。
のスルホニウム塩化合物及びα,β-エチレン性不飽和モ
ノマーの種類、或いはそれらの濃度等の反応条件により
異なるが、通常1〜50時間である。
常行われる後処理法に準じて行えばよい。
香環のオルト位及び/又はメタ位に置換基を有している
ことから歪みを生じやすく、例えば紫外線、遠紫外線、
エキシマレーザー等による露光或いは電子線、X線照射
等により容易に分解し酸を発生するため、化学増幅型レ
ジスト用の酸発生剤として用いた場合には、超微細パタ
ーンのプロファイルや側壁の荒れを改善することができ
る。
光を照射することによって酸を発生させることから、光
カチオン性重合開始剤としても有用である。
説明するが、本発明はこれらにより限定されるものでは
ない
ルホニウム p-トルエンスルホネートの合成(A法) ジフェニルスルホキシド21.1g(0.1mol)を塩化メチレ
ン370mLに溶解し、窒素雰囲気下、−70〜−60℃でトリ
メチルシリルトリフルオロメタンスルホネート27.8g
(0.13mol)を滴下した後、0〜5℃で30分間撹拌し
た。次いでo-ブロモトルエン50g(0.29mol)と金属マ
グネシウム5.1gとからテトラヒドロフラン中で常法に従
って調製したグリニャール試薬を−70〜−60℃で滴下
し、0〜5℃で30分間撹拌反応させた。反応後、10%塩
化アンモニア水を注入、分液して得た有機層を水洗3回
行い、無水MgSO4で乾燥した。乾燥剤を濾別し、溶媒留
去して得られた残渣の油状物を酢酸ブチルから結晶化さ
せ、濾取、乾燥してジフェニル-o-メチルフェニルスル
ホニウム トリフルオロメタンスルホネートの白色結晶1
9.3g(収率:43%)を得た。 融点:131.4〜132.4℃1 HNMR(CDCl3)δppm:2.58(3H, s, CH3)、7.09(1H,
s, CH3)、7.49-7.53(2H, m, Ar-H)、7.64-7.81(11
H, m, Ar-H) 得られたジフェニル-o-メチルフェニルスルホニウム
トリフルオロメタンスルホネート18.8g(44mmol)をメ
タノール水溶液に溶解させ、活性化させた強塩基型陰イ
オン交換樹脂(アンバーライトIRA-900:オルガノ製)
中を通した。得られた溶出液にp-トルエンスルホン酸
・1水和物10.0g(53mmol)を添加し、室温で1時間撹
拌反応させた。反応後、溶媒留去し、残渣を塩化メチレ
ン200mLに溶解させ、水洗3回行った後、減圧濃縮して
ジフェニル-o-メチルフェニルスルホニウム p-トルエ
ンスルホネートの白色結晶17.2g(収率:91%)を得
た。得られた化合物はHPLC測定により全てo-体である
ことが確認された。 融点:144.9〜146.4℃1 HNMR(CDCl3)δppm:2.30、2.58(各3H, s, CH3)、
7.03-7.07(3H, dd, Ar-H)、7.40-7.46(2H, m, Ar-
H)、7.58-7.81(13H, m, Ar-H)
スルホニウム p-トルエンスルホネート m-体の合成
(B法) ジフェニルスルホキシド24.02gを窒素雰囲気下でテトラ
ヒドロフラン600mLに溶解し、クロロトリメチルシラン3
1.5gを注入した。そこに、m-ブロモトルエン50gとマグ
ネシウム4.70gとから常法によって得たグリニャール試
薬を氷冷下で滴下した後、同温度で3時間反応させた。
反応終了後、反応液に24%臭化水素酸水溶液480mLを0〜
5℃で滴下し、トルエン600mLを注入して撹拌した後、
分液し、有機層を12%臭化水素酸水溶液120mLで2回抽出
し、合わせた水層を塩化メチレン480mLで3回抽出し
た。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した
後、減圧濃縮してジフェニル-m-メチルフェニルスルホ
ニウムブロマイドの白色結晶19.66g(収率46%)を得た。 融点:173.9〜174.5℃1 HNMR(CDCl3) δppm:2.46(6H, s,CH3)、7.58-7.87(14
H, m, Ar-H) 得られたジフェニル-m-メチルフェニルスルホニウムブ
ロマイド12.51gを室温遮光下で塩化メチレン50mLに溶解
し、そこにp-トルエンスルホン酸銀9.77gを加え、室温
で一夜撹拌反応させた。反応終了後、生じた沈殿を濾別
し、母液を減圧濃縮するとジフェニル-m-メチルフェニ
ルスルホニウム p-トルエンスルホネートの白色結晶1
1.34g(収率72%)を得た。 融点:126.7〜128.7℃1 HNMR(CDCl3) δppm:2.31(3H, s, CH3)、2.41(3H, s,
CH3)、7.08(2H, d, J=8.3Hz, Ar-H)、7.50-7.51(3H, s,
Ar-H)、7.63-7.82(13H, m, Ar-H)
フェニルスルホニウム p-トルエンスルホネートの合成
(A法) ジフェニルスルホキシド6.1g(0.03mol)をメシチレン3
6.1g(0.3mol)に溶解し、5℃以下に冷却してトリフル
オロ酢酸無水物12.6g(0.06mol)を注入した後、トリフ
ルオロメタンスルホン酸4.5g(0.03mol)を-5〜5℃で
滴下した。同温度で2時間撹拌反応させた後、n-ヘキサ
ン20mLを注入し、分液した。この操作を3回繰り返して
得られた粗油状物を酢酸ブチルとイソプロピルエーテル
混液から結晶化させ、濾取、乾燥してジフェニル-2,4,6
-トリメチルフェニルスルホニウム トリフルオロメタン
スルホネートの白色結晶11.5g(収率:84%)を得た。 融点:113.0〜113.5℃1 HNMR(CDCl3)δppm:2.31(6H, s, CH3)、2.42(3H,
s, CH3)、7.20(2H,s, Ar-H)、7.59-7.62(4H, m,
Ar-H)、7.71-7.77(6H, m, Ar-H) 得られたジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホ
ニウム トリフルオロメタンスルホネート10.0gを用いて
実施例1と同様に処理し、ジフェニル-2,4,6-トリメチ
ルフェニルスルホニウム p-トルエンスルホネートの白
色結晶10.5g(収率:100%)を得た。 融点:112.5〜113℃。1 HNMR(CDCl3)δppm:2.29(3H, s, CH3)、2.31(6H,
s, CH3)、2.39(3H, s, CH3)、7.03(2H, d, J=8.1
Hz, Ar-H)、7.15(2H, s, Ar-H)、7.64-7.73(12H,
m, Ar-H)
と所定のベンゼン誘導体とを用いて実施例1〜3に記載
した何れかの方法に準じて合成を行い、対応するジフェ
ニル−アルキル置換フェニルスルホニウム 芳香族スル
ホネートを得た。得られた結果について表1〜3に記載
する。
ルフェニルスルホニウム 1-オクタンスルホネートの合
成(C法) ジフェニルスルホキシド38gにメシチレン500mL及び臭化
アルミニウム340gを加え、90℃で12時間反応させた。
反応液を冷却後、濃臭化水素水100mLと氷水500mLの混合
溶液に注入した。水層をベンゼンで抽出した後、有機層
を水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後濾過した後、
溶媒を留去して、ジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニ
ルスルホニウムブロマイドの白色結晶58g(収率80%)を得
た。得られたジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルス
ルホニウムブロマイド4.2gを塩化メチレン40mLに溶解
し、5℃に冷却した後、1-オクタンスルホン酸銀塩8.1g
を加えた。8時間撹拌反応させた後、析出した臭化銀を
濾過し、水で洗浄した。更に硫酸マグネシウムで乾燥後
濾過し、溶媒を留去して、ジフェニル-2,4,6-トリメチ
ルフェニルスルホニウム 1-オクタンスルホネートの白
色結晶7.9g(収率95%)を得た。 融点:110〜112℃1 HNMR(CDCl3)δppm:0.85(t, 3H) 1.20〜1.24(m, 10
H) 1.75〜1.85(m, 2H) 2.35(s, 6H) 2.41(s, 3H) 2.72
〜2.76(m, 2H) 7.17(s, 2H) 7.70〜7.80(m, 10H)IR(KB
r)cm-1 :3063, 2930, 2855, 1478, 1456, 1196, 1036,
758
ルフェニルスルホニウム 1-パーフルオロオクタン酸塩
の合成 実施例12で得たジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニ
ルスルホニウムブロマイド4gを塩化メチレン40mLに溶解
し、5℃に冷却した後、1-パーフルオロオクタン酸銀塩
8.1gを加えた。析出した臭化銀を濾過し、水で洗浄し
た。更に硫酸マグネシウムで乾燥後濾過し、溶媒を留去
して、ジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニ
ウム 1-パーフルオロオクタン酸塩の白色結晶7.9g(収率
95%)を得た。 融点:112〜114℃1 HNMR(CDCl3)δppm:2.32(s, 6H) 2.41(s, 3H) 7.18
(s, 2H) 7.68〜7.73(m, 10H) IR(KBr)cm-1 :3063, 1449, 1354, 1233, 1009, 509
ルフェニルスルホニウム p-トリフルオロメチル安息香
酸塩の合成 実施例12で得たジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニ
ルスルホニウムブロマイド4.2gを塩化メチレン40mLに溶
解し、5℃に冷却した後、4-トリフルオロメチル安息香
酸銀塩3.7gを加えた。8時間撹拌反応させた後、析出し
た臭化銀を濾過し、水で洗浄してジフェニル-2,4,6-ト
リメチルフェニルスルホニウム p-トリフルオロメチル
安息香酸塩を3.6g(収率71%)得た。 融点:132〜134℃1 HNMR(CDCl3)δppm:2.30(s, 6H) 2.38(s, 3H) 7.14
(s, 2H) 7.45(d, 2H) 7.68〜7.75(m, 10H) 8.10(d, 2H) IR(KBr)cm-1 :3441, 1734, 1445, 1327, 1157, 1067,
1017, 760
スルホニウム p-トルエンスルホネートの合成 実施例1のo-ブロモトルエンの代わりにp-ブロモトル
エンを用いた以外は実施例1と同様に反応、後処理を行
い、ジフェニル-p-メチルフェニルスルホニウム p-ト
ルエンスルホネートを得た。得られた化合物はHPLC測定
より全てp-体であることが確認された。
スルホニウム p-トルエンスルホネートの合成 実施例3のメシチレンの代わりにトルエンを用いた以外
は実施例3と同様に反応、後処理を行い、ジフェニル-
p-メチルフェニルスルホニウム p-トルエンスルホネ
ートを得た。得られた化合物はHPLC測定よりo-異性体
を5%含有していることが確認された。
ェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネートの合成 (1)m-ブロモフェノール25.1g(0.145mol)を塩化メチレン
250mlに溶解し、窒素気流下、-45℃以下でトリフルオロ
メタンスルホン酸3.2gを添加した後、-55〜-50℃でイソ
ブテン53gを導入し、同温度で3時間撹拌反応した。反
応後、トリエチルアミン2.7gを同温度で滴下し、室温ま
で昇温させて、水洗、有機層を濃縮、残渣66.7gを減圧
蒸留し、b.p. 76〜80℃/0.27kPaのm-tert-ブトキシブ
ロモベンゼン31.7gを無色油状物として得た。1 HNMR(CDCl3)δppm:1.34(9H,s,CH3)、7.11(1H,
m,Ar-H)、7.16(3H,m,Ar-H) (2)ジフェニルスルホキシド14.2g(70ミリモル)を塩化メチレ
ン100mlに溶解し、そこにトリエチルアミン5.1gを注入
した後、-5〜0℃でトリメチルシリルクロライド14.6g
を滴下した。0±2℃で20分間撹拌した後、上記(1)で
得たm-tert-ブトキシブロモベンゼン30.9g(0.135mol)と
マグネシウム(削り状)3.3gとから得られたグリニャ
ール試薬を0〜10℃で滴下した。同温度で撹拌反応1時
間し、反応液を塩化アンモニウム水溶液中に注入した
後、常法に従って処理してジフェニル-m-tert-ブトキシ
フェニルスルホニウムクロライド18.7gを橙黄色粘稠油
状物として得た。1 HNMRδppm(CDCl3):1.34(9H,s,CH3)、7.31〜7.34
(1H,m,Ar-H)、7.53(1H,m,Ar-H)、7.59〜7.63
(1H,m,Ar-H)、7.69〜7.77(7H,m,Ar-H)、7.87〜
7.89(4H,m,Ar-H) (3)上記(2)で得たジフェニル-m-tert-ブトキシフェニル
スルホニウムクロライド5.6g(15mmol)を塩化メチレン2
0mlに溶解し、これにp-トルエンスルホン酸銀4.6g(16.5
mmol)を添加して室温下で2時間撹拌反応させた。反応
後、濾過し、濾液を水洗、有機層を濃縮し、残渣をn-ヘ
キサンから晶析させ、濾過、乾燥してジフェニル-m-ter
t-ブトキシフェニルスルホニウム・p-トルエンスルホネ
ート5.7gを無色ロウ状晶として得た。1 HNMRδppm(CDCl3):1.31(9H,s,CH3)、2.31(9H,
s,CH3)、7.07〜7.09(2H,m,Ar-H)、7.27(1H,m,
Ar-H)、7.51〜7.53(2H,m,Ar-H)、7.62〜7.66(5
H,m,Ar-H)、7.69〜7.71(2H,m,Ar-H)、7.79〜7.8
1(6H,m,Ar-H)
フェニルスルホニウム・2.4.6-トリメトキシベンゼンス
ルホネートの合成 (1)文献[C.M.パレオス等、J.Org.Chem.,第39(24)巻,35
94頁,1974年]に従って、1,3,5-トリメトキシベンゼン1
6.8g(0.1mol)をクロロホルム250ml中、-5〜0℃でクロ
ルスルホン酸35.0gと反応させ、反応液を常法に従って
処理し、残渣15.2gをn-ヘキサンから晶析させ、濾過、
乾燥して2,4,6-トリメトキシベンゼンスルホニルクロラ
イド12.6gを桃色プリズム晶として得た。1 HNMRδppm(CDCl3):3.77(9H,s,CH3O)、6.09(2H,
s,Ar-H) (2)上記(1)で得た2,4,6-トリメトキシベンゼンスルホニ
ルクロライド12.0g(0.045mol)を15%テトラメチルメアン
モニウムヒドロキシド水溶液54.7gに75〜80℃で少量づ
つ添加した後、80℃で3時間撹拌反応させた。反応後、
常法に従って反応液を処理し、残渣19.9gをアセトンか
ら晶析させ、濾過、乾燥して2.4.6-トリメトキシベンゼ
ンスルホン酸テトラメチルアンモニウム13.0gを吸湿性
の微黄色結晶として得た。 (3)実施例2のm-ブロモトルエンの代わりにメシチルク
ロライドを用いて実施例2と同様に反応、後処理を行っ
て得られたジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスル
ホニウム・クロライド6.1g(18mmol)と、上記(2)で得た
2.4.6-トリメトキシベンゼンスルホン酸テトラメチルア
ンモニウム塩7.4g(23mmol)とを水60ml及び塩化メチレン
20ml混合液中、室温で3時間撹拌反応し、反応液を常法
に従って処理してジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニ
ルスルホニウム・2.4.6-トリメトキシベンゼンスルホネ
ート2.3gを無色アメ状結晶として得た。1 HNMRδppm(CDCl3):2.34(6H,s,CH3O)、2.39(3H,
s,CH3O)、3.79(3H,s,CH3)、3.85(6H,s,C
H3)、6.07(2H,s,Ar-H)、7.13(2H,s,Ar-H)、7.
68〜7.69(6H,m,Ar-H)、7.74〜7.77(4H,m,Ar-H)
0.1μmのフィルターを用いて濾過し、化学増幅型レジ
スト組成物を調製した。 (1)ポリ(p-1-エトキシエトキシスチレン/p-tert-ブトキシカルボニルオキシス チレン/p-ヒドロキシスチレン)[Mw 20000; Mw/Mn 1.12] 6.0g (2)ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン 0.2g (3)ジフェニル-o-メチルフェニルスルホニウム p-トルエンスルホネート [実施例1の化合物] 0.1g (4)トリ-n-ブチルアミン 0.1g (5)フッ素含有ノニオン系界面活性剤[市販品] 0.1g (6)プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28.5g 上記組成のレジスト組成物を23℃の保存条件の下、経日
的に微粒子数の測定を行い、貯蔵安定性を実験検討し
た。微粒子数測定にはパーティクルカウンター(KL2
0A:リオン製)を使用した。表4にその結果を示す。
下記に記載の方法でパターン形成を行った。
ewer Science社製)を回転塗布し、ホットプレート上で
200℃、60秒間加熱処理することにより0.52μm膜厚の
反射防止膜を形成する。次いでこの反射防止膜上に上記
レジスト組成物を回転塗布し、100℃、90秒間ホットプ
レート上でプリベーク後、0.7μm膜厚のレジスト組成
物膜を得た。次にKrFエキシマレーザステッパー(NA
0.55)を用いてマスクを介して選択的に露光し、110
℃、90秒間ホットプレートでベークした後、アルカリ現
像液(2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液)で60秒間現像することによりレジスト膜の露光部
のみを溶解除去し、ポジ型パターンを得た。得られたポ
ジ型パターンは矩形な形状の0.15μmライン アンド ス
ペース(以下、L&Sと略記する。)の解像性を有してお
り、このときの露光量は28mJ/cm2であった。尚、デフォ
ーカス露光した場合、0.20μm L&SでのDOFは±0.5μ
mであった。
処理迄の時間経過(Post ExposureDelay)に対するパタ
ーン寸法の変化を測定したが2時間経過しても0.18μm
L&Sの寸法変動はなく、安定であった。
転塗布した後、90℃、90秒間ホットプレート上でプリベ
ークし、1.0μm膜厚のレジスト膜を得た。次いでKr
Fエキシマレーザステッパーを用いてマスクを介して選
択的に露光し、90℃、60秒間ホットプレート上でベーク
した後、アルカリ現像液で60秒間現像することによりポ
ジ型パターンを得た。得られたパターンについて、感度
(Eth)を求め、0.25μm L&Sを1:1で解像する露光
量を最適露光量(Eop)とし、この露光量で解像してい
るライン アンド スペースの最小線幅をレジストの解像
度とした結果、42mJ/cm2の露光量で0.18μm L&Sを解
像した。形状も矩形で良好であった。また、0.22μm L
&Sのパターンエッジラフネスを走査型電子顕微鏡で測
定したところ、12nmとラフネスは小さいことが分かっ
た。
ェニル-o-メチルフェニルスルホニウム p-トルエンス
ルホネートを下記、表5のスルホニウム塩(使用量は同
じ)に代えてレジスト液を調製した後、実験例1と同様
にして微粒子数の測定を行った。その結果を表6に示
す。
にしてパターン形成を行った。反射防止膜上での結果を
表7に、また、シリコン基板上での結果を表8に示す。
合溶液を0.1μmのフィルターを用いて濾過し、化学増
幅型レジスト組成物を調製した。
条件の下、実験例1と同様にして経日的に微粒子数の測
定を行った。結果を表10に示す。
て実験例1と同様にしてパターン形成を行った。反射防
止膜上での結果を表11に、また、シリコン基板上での
結果を表12に示す。
溶液を0.1μmのフィルターを用いて濾過し、化学増幅
型レジスト組成物を調製した。尚、比較例3で得られた
酸発生剤及び比較例4で得られた酸発生剤がプロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート溶液に溶解せ
ず、レジストにならないため、参考例3及び参考例5で
はδ-ブチロラクトンを溶解補助剤として使用した。
様にして23℃の保存条件の下、経日的に微粒子数の測定
を行った。結果を表14に示す。
て実験例1と同様にしてパターン形成を行った。反射防
止膜上での結果を表15に、また、シリコン基板上での
結果を表16に示す。
溶液を0.1μmのフィルターを用いて濾過し、化学増幅
型レジスト組成物を調製した。
例1と同様にしてパターン形成を行った。反射防止膜上
での結果を表18に、また、シリコン基板上での結果を
表19に示す。
の比較から明らかなように、既存のスルホニウム塩をレ
ジストの酸発生剤として用いた場合には、保存期間中に
微粒子数が急増する(表14)が、本発明の、一般式
[1]又は[3]で示されるスルホニウム塩化合物を使
用した場合には、その様な微粒子の増加は見られなかっ
た(表4、6及び10)。
9の結果と表15及び16の結果との比較から明らかな
ように、本発明のスルホニウム塩化合物を使用した場合
にも、既存のスルホニウム塩を使用(特定のジアゾジス
ルホン化合物と併用)した場合と同等の感度、解像性、
DOF、PED等の性能が得られた。
は、既存の酸発生剤を使用した場合に見られる、パター
ンのエッジラフネスが大きくなる等の問題は殆ど見られ
ず、矩形でエッジラフネスの小さい良好なパターンが形
成されることが分かる。
3で得たジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホ
ニウム・p-トルエンスルホネート5gとを塩化メチレン
25mlに溶解し、0℃に冷却した後、高圧水銀ランプ(富
士硝子社製 HL-100型 100W)を12時間照射した。塩化メ
チレン40mlを投入、希釈した後、メタノール500ml中に
注入、析出させた。析出したポリマーを濾取し、減圧下
で乾燥し、Mw 3700、Mw/Mn 2.21のポリ(イソブチルビ
ニルエーテル)0.7gを得た。
線、遠紫外線、KrFエキシマレーザー、ArFエキシ
マレーザー、F2エキシマレーザー、電子線、X線或い
は放射線等の照射により感光して酸を発生するため、こ
れをレジスト組成物の酸発生剤として用いれば、従来の
酸発生剤を用いた場合の問題点であった、例えば貯蔵時
の微粒子発生等は見られず、良好なパターンが形成され
る。また、本発明のスルホニウム塩化合物は、レジスト
の酸発生剤として有用であるだけでなく、光カチオン性
重合開始剤としても有用である。
Claims (39)
- 【請求項1】 一般式[1]又は[3]で示されるトリ
フェニルスルホニウム塩化合物。 (式中、R1及びR2は夫々独立して水素原子又は低級ア
ルキル基を表し、少なくとも一方は低級アルキル基を表
し、n個のR3は夫々独立してアルキル基を表し、nは
0〜3の整数を表し、iは1〜3の整数を表し、jは0
〜2の整数を表し、i+j=3であり、Y-は一般式
[2] [式中、R4はアルキル基又はアルキル基を置換基とし
て有していてもよいアリール基を表す。]で示されるス
ルホン酸由来のアニオンを表す。) (式中、Xはオルト位及び/又はメタ位に置換基を有す
るフェニル基を表し、mは1〜3の整数を表し、qは0
〜2の整数を表し、m+q=3であり、pは1又は2を
表し、Zp-はカルボン酸由来のアニオンを表す。) - 【請求項2】 一般式[1] (式中、R1及びR2は夫々独立して水素原子又は低級ア
ルキル基を表し、少なくとも一方は低級アルキル基を表
し、n個のR3は夫々独立してアルキル基を表し、nは
0〜3の整数を表し、iは1〜3の整数を表し、jは0
〜2の整数を表し、i+j=3であり、Y-は一般式
[2] [式中、R4はアルキル基又はアルキル基を置換基とし
て有していてもよいアリール基を表す。]で示されるス
ルホン酸由来のアニオンを表す。)で示される化合物。 - 【請求項3】一般式[3] (式中、Xはオルト位及び/又はメタ位に置換基を有す
るフェニル基を表し、mは1〜3の整数を表し、qは0
〜2の整数を表し、m+q=3であり、pは1又は2を
表し、Zp-はカルボン酸由来のアニオンを表す。)で示
される化合物。 - 【請求項4】Zp-で表されるカルボン酸由来のアニオン
が導かれる当該カルボン酸が、一般式[4]又は[5] (式中、R5は水素原子又は置換基を有していてもよい
一価の炭化水素基を表す。) (式中、R6は結合手又は置換基を有していてもよい二
価の炭化水素基を表す。)で示される化合物である請求
項3に記載の化合物。 - 【請求項5】R1が低級アルキル基であり、R2が水素原
子である請求項2に記載の化合物。 - 【請求項6】低級アルキル基がメチル基或いはエチル基
である請求項5に記載の化合物。 - 【請求項7】nが0である請求項5又は6に記載の化合
物。 - 【請求項8】R3が炭素数1〜10のアルキル基である
請求項5又は6に記載の化合物。 - 【請求項9】一般式[1]の部分構造である が、o−メチルフェニル基、m−メチルフェニル基、
2,3−ジメチルフェニル基、o−エチルフェニル基、
m−エチルフェニル基、2,3−ジエチルフェニル基、
2,4−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニ
ル基、2,6−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチル
フェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、3,
4,5−トリメチルフェニル基である請求項2に記載の
化合物。 - 【請求項10】R4が炭素数1〜20のアルキル基、フ
ェニル基又はナフチル基である請求項2、5〜9の何れ
かに記載の化合物。 - 【請求項11】R4が炭素数1〜10のアルキル基を1
〜3個置換基として有するフェニル基である請求項2、
5〜9の何れかに記載の化合物。 - 【請求項12】R4が4−メチルフェニル基である請求
項11に記載の化合物。 - 【請求項13】Xで示されるフェニル基の置換基が一般
式[6]、[7]、[8]又は[9] (式中、R7、R8及びR9は夫々独立してハロゲン原
子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有
していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよ
いアラルキル基を表し、R10及びR11は夫々独立してハ
ロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置
換基を有していてもよいアリール基、置換基を有してい
てもよいアラルキル基又はアシル基を表し、また、
R10、R11及びそれらが結合する窒素原子とでヘテロ環
を形成してもよい。)で示される基である請求項3又は
4に記載の化合物。 - 【請求項14】Xで示されるフェニル基の置換基が炭素
数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシル
基である請求項3又は4に記載の化合物。 - 【請求項15】R5で表される一価の炭化水素基が炭素
数1〜20のアルキル基である請求項4、13又は14
の何れかに記載の化合物。 - 【請求項16】R5で表される一価の炭化水素基がフェ
ニル基又はナフチル基である請求項4、13又は14の
何れかに記載の化合物。 - 【請求項17】一価の炭化水素基の置換基がハロゲン原
子、低級アルキル基、ハロ低級アルキル基又はニトロ基
である請求項15又は16に記載の化合物。 - 【請求項18】R6で表される二価の炭化水素基が炭素
数1〜10のアルキレン基又は炭素数2〜10のアルケ
ニレン基である請求項4、13又は14の何れかに記載
の化合物。 - 【請求項19】R6で表される二価の炭化水素基がフェ
ニレン基又はナフチレン基である請求項4、13又は1
4に記載の化合物。 - 【請求項20】二価の炭化水素基の置換基がハロゲン原
子、低級アルキル基、ハロ低級アルキル基又はニトロ基
である請求項18又は19に記載の化合物。 - 【請求項21】一般式[1]で示される化合物が、ジフ
ェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニウム p-ト
ルエンスルホネートである請求項2に記載の化合物。 - 【請求項22】一般式[1]で示される化合物が、ジフ
ェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニウム 1-オク
タンスルホネートである請求項2に記載の化合物。 - 【請求項23】一般式[3]で示される化合物が、ジフ
ェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニウム 1-パ
ーフルオロオクタン酸塩である請求項3に記載の化合
物。 - 【請求項24】一般式[3]で示される化合物が、ジフ
ェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニウム p-ト
リフルオロメチル安息香酸塩である請求項3に記載の化
合物。 - 【請求項25】請求項1〜24に記載の化合物の何れか
を含んで成る化学増幅型レジスト用酸発生剤。 - 【請求項26】請求項1〜24の何れかに記載の化合物
とジアゾジスルホン化合物とを含んで成る化学増幅型レ
ジスト用酸発生剤。 - 【請求項27】酸の作用を受けてアルカリ現像液に可溶
となる保護基を懸垂するポリマーと、請求項1〜24に
記載の化合物の何れかとを含んで成るレジスト組成物。 - 【請求項28】アルカリ現像液に可溶なポリマーと、酸
の作用を受けてアルカリ現像液に可溶となる保護基を懸
垂する溶解阻害剤と、請求項1〜24に記載の化合物の
何れかとを含んで成るレジスト組成物。 - 【請求項29】アルカリ現像液に可溶なポリマーと、酸
の存在下で加熱処理することによりポリマーを架橋しア
ルカリ現像液に不溶とする架橋剤と、請求項1〜24に
記載の化合物の何れかとを含んで成るレジスト組成物。 - 【請求項30】酸の作用を受けてアルカリ現像液に可溶
となる保護基を懸垂するポリマーが、一般式[9] (式中、R11、R12、R13及びR14は夫々独立して水素
原子又はメチル基を表し、R15は水素原子又は低級アル
キル基を表し、R16は低級アルキル基を表し、R 15、R
16及びそれらが結合する炭素原子で脂肪族環を形成して
もよい。R17はアルキル基又はアラルキル基を表し、R
18は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、テ
トラヒドロピラニルオキシ基、テトラヒドロフラニルオ
キシ基、tert-ブトキシカルボニルオキシ基、tert-アミ
ルオキシカルボニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、ア
セチルオキシ基、ピバロイルオキシ基又はtert-ブトキ
シカルボニルメチルオキシ基を表し、R19は水素原子又
はシアノ基を表し、R20はシアノ基又はエステル化され
ていてもよいカルボキシル基を表し、r、e及びgは0
又は自然数を表し、tは自然数を表す。但し、0≦r/
r+t+e+g≦0.5であり、0≦e/r+t+e+g
≦0.3であり、0≦g/r+t+e+g≦0.3であり、且
つ0.2<r+e+g/r+t+e+g≦0.8である。)で
示されるものである請求項27に記載のレジスト組成
物。 - 【請求項31】アルカリ現像液に可溶なポリマーが、一
般式[10] (式中、R11、R12、R13及びR14は夫々独立して水素
原子又はメチル基を表し、R15は水素原子又は低級アル
キル基を表し、R16は低級アルキル基を表し、R 15、R
16及びそれらが結合する炭素原子で脂肪族環を形成して
もよい。R17はアルキル基又はアラルキル基を表し、R
18は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、テ
トラヒドロピラニルオキシ基、テトラヒドロフラニルオ
キシ基、tert-ブトキシカルボニルオキシ基、tert-アミ
ルオキシカルボニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、ア
セチルオキシ基、ピバロイルオキシ基又はtert-ブトキ
シカルボニルメチルオキシ基を表し、R19は水素原子又
はシアノ基を表し、R20はシアノ基又はエステル化され
ていてもよいカルボキシル基を表し、r’、e’及び
g’は0又は自然数を表し、t’は自然数を表す。但
し、0≦r’/r’+t’+e’+g’≦0.2であり、
0≦e’/r’+t’+e’+g’≦0.2であり、0≦
g’/r’+t’+e’+g’≦0.2であり、且つ0≦
r’+e’+g’/r’+t’+e’+g’≦0.2であ
る。)で示されるものである請求項28又は29に記載
のレジスト組成物。 - 【請求項32】酸の作用を受けてアルカリ現像液に可溶
となる保護基を懸垂する溶解阻害剤が、一般式[1
1]、[12]又は[13] (式中、R21は夫々独立して酸不安定基を表す。) (式中、R22は水素原子又はメチル基を表し、aは自然
数を表し、R21は前記と同じ。) (式中、R21は前記と同じ。)で示される化合物である
請求項28に記載のレジスト組成物。 - 【請求項33】酸の存在下で加熱処理することによりポ
リマーを架橋しアルカリ現像液に不溶とする架橋剤が、
一般式[14]又は[15] (式中、R23は夫々独立して水素原子又は低級アルキル
基を表す。) (式中、R24は夫々独立して水素原子又は低級アルコキ
シメチル基を表す。)で示される化合物である請求項2
9に記載のレジスト組成物。 - 【請求項34】請求項1〜24記載の化合物の何れかを
含んで成る組成物に、光を照射することを特徴とする酸
発生方法。 - 【請求項35】照射される光が、遠紫外光、KrFエキ
シマレーザ光、i線光、ArFエキシマレーザ光、F2
レーザ光、電子線或いは軟X線である請求項34に記載
の酸発生方法。 - 【請求項36】請求項27〜33の何れかに記載のレジ
スト組成物を(1)基板上に塗布する工程と、(2)加
熱処理の後、マスクを介して220nm以下の光で露光
する工程と、(3)必要に応じて加熱処理した後、現像
液を用いて現像する工程、とを含んで成るパターン形成
方法。 - 【請求項37】請求項1〜24に記載の化合物の何れか
を含んで成る光カチオン性重合開始剤。 - 【請求項38】請求項37に記載の重合開始剤を用いる
ことを特徴とする、α,β−エチレン性不飽和モノマー
の重合方法。 - 【請求項39】光照射の下に行う請求項38に記載の重
合方法。
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