JP2002202605A - 遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物 - Google Patents

遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物

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JP2002202605A
JP2002202605A JP2000402244A JP2000402244A JP2002202605A JP 2002202605 A JP2002202605 A JP 2002202605A JP 2000402244 A JP2000402244 A JP 2000402244A JP 2000402244 A JP2000402244 A JP 2000402244A JP 2002202605 A JP2002202605 A JP 2002202605A
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Kenichiro Sato
健一郎 佐藤
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固形分を溶剤に溶かす時や経時保存時のパー
ティクルの発生及び経時保存による感度の変動を防止で
き、ハーフトーン位相差シフトマスク適正に優れた遠紫
外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物を提供するこ
と。 【解決手段】 特定の活性光線又は放射線の照射により
酸を発生する化合物、及び特定構造の酸の作用によりア
ルカリ現像液に対する溶解速度が増加する樹脂を含有す
ることを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレジス
ト組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は遠紫外線に感応する
半導体素子等の微細加工用ポジ型フォトレジスト組成物
に関するものであり、更に詳しくは、ハーフトーン位相
差シフトマスク適性(サイドロープ光耐性)が良好であ
り、レジスト性能が優れた遠紫外線露光用ポジ型フォト
レジスト組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポジ型フォトレジストは、半導体ウエハ
ー、ガラス、セラミツクスもしくは金属等の基板上にス
ピン塗布法もしくはローラー塗布法で0.5〜2μmの
厚みに塗布される。その後、加熱、乾燥し、露光マスク
を介して回路パターン等を紫外線照射等により焼き付
け、必要により露光後ベークを施してから現像してポジ
画像が形成される。更にこのポジ画像をマスクとしてエ
ツチングすることにより、基板上にパターン状の加工を
施すことができる。代表的な応用分野にはIC等の半導
体製造工程、液晶、サーマルヘツド等の回路基板の製
造、その他のフォトフアブリケーシヨン工程等がある。
【0003】従来、解像力を高め、パターン形状の良い
画像再現を得るには、高いコントラスト(γ値)を有す
るレジストの使用が有利とされ、このような目的に合う
レジスト組成物の技術開発が行われてきた。かかる技術
を開示する刊行物は極めて多数に上る。特にポジ型フオ
トレジストの主要部分である樹脂に関しては、そのモノ
マー組成、分子量分布、合成の方法等に関して多くの特
許出願がなされており、一定の成果を収めてきた。ま
た、もう一つの主要成分である感光物についても、高コ
ントラスト化に有効とされる多くの構造の化合物が開示
されてきている。これらの技術を利用してポジ型フオト
レジストを設計すれば、光の波長と同程度の寸法のパタ
ーンを解像できる超高解像力レジストを開発することも
可能となってきている。
【0004】しかし、集積回路はその集積度をますます
高めており、超LSIなどの半導体基板の製造において
は0.5μmあるいはそれ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様になってきている。
【0005】また一方、露光技術もしくはマスク技術等
の超解像技術により解像力をさらに上げようとする様々
な試みがなされている。超解像技術にも光源面、マスク
面、瞳面、像面それぞれに種々の超解像技術が研究され
ている。光源面では、変形照明法と呼ばれる光源、すな
わち従来の円形とは異なった形状にすることで解像力を
高めようとする技術がある。マスク面では、位相シフト
マスクを用い位相をも制御する、すなわちマスクを透過
する光に位相差を与え、その干渉をうまく利用すること
で高い解像力を得る技術が報告されている。(例えば、
伊藤徳久: ステッパーの光学(1)〜(4)、光技術コ
ンタクト,Vol.27,No.12,762(1988),Vol.28,No.1,59(199
0),Vol.28,No.2,108(1990),Vol,28,No.3,165(1990)や、
特開昭58-173744,同62-50811, 同62-67514, 特開平1-14
7458, 同1-283925, 同2-211451などに開示)
【0006】また特開平8-15851 号に記載されているよ
うに、ハーフトーン方式位相シフトマスクを用いたレジ
スト露光方式は、投影像の空間像およびコントラストを
向上させる実用的な技術として特に注目されているが、
レジストに到達する露光光の光強度分布には、主ピーク
の他にいわゆるサブピークが発生し、本来露光されるべ
きでないレジストの部分まで露光されてしまい、特にコ
ヒーレンス度(σ) が高いほどサブピークは大きくな
る。このようなサブピークが発生すると、ポジ型レジス
トにおいて、露光・現像後のレジストにサブピークに起
因した凹凸が形成され好ましくない。
【0007】このように光リソグラフィーの投影光学系
には様々な微細化の工夫がなされており、また各種超解
像技術を組み合わせることもさかんに研究されている
(例えばハーフトーン型位相シフトマスクと輪帯照明:
C.N.Ahnetal; SPIE,Vol.2440,222(1995) 、T.Ogawa et
al;SPIE, Vol.2726, 34(1996) 。
【0008】ところが、上記超解像技術を適用した場
合、従来のポジ型フォトレジストでは解像力が劣化した
り、露光マージン、露光ラチチュードが不十分になった
り、凹凸(膜減り) が生じ、むしろレジスト性能が劣化
してしまうケースがこれまでに報告されている。例え
ば、C.L.Lin らは変形照明法を用いると光近接効果の影
響でパターンの疎密依存性が劣化することを報告してい
るし、(SPIE, vol.2726,437(1996))、N.Samarakoneら
やI.B.Hur らは、ハーフトーン型位相シフトマスクを用
いコンタクトホールパターンを形成した際には、サイド
ローブ光による影響でホールパターンの周辺部が凹凸に
なってしまう問題を指摘している(SPIE, Vol.2440,61
(1995), SPIE, Vol. 2440,278 (1995)) 。サイドローブ
光の影響を低減するために、露光後にポジレジストをア
ルカリで表面処理するなどの工夫がなされているが(T.Y
asuzato etal;SPIE,Vol.2440,804(1995)) プロセスが煩
雑になるなどの問題がある。
【0009】特開平10−10739号公報には、ノル
ボルネン環等の脂環式構造を主鎖に有するモノマー、無
水マレイン酸、カルボキシル基を有するモノマーを重合
して得られる重合体を含むエネルギー感受性レジストを
開示している。特開平10−111569号公報には、
主鎖に脂環式骨格を有する樹脂と感放射線性酸発生剤と
を含有する感放射線樹脂組成物が開示されている。特開
平11−109632号公報には、極性基含有脂環式官
能基と酸分解性基と含有する樹脂を放射線感光材料に用
いることが記載されている。
【0010】また、特開平9−73173号公報、特開
平9−90637号公報、特開平10−161313号
公報には、脂環式基を含む構造で保護されたアルカリ可
溶性基と、そのアルカリ可溶性基が酸により脱離して、
アルカリ可溶性とならしめる構造単位を含む酸感応性化
合物を用いたレジスト材料が記載されている。特開平1
0−130340号公報には、ノルボルネン構造を主鎖
に有する特定の繰り返し構造単位を有するターポリマー
を含有する化学増幅型のレジストが開示されている。特
開平11−305444号公報には、アダマンタン構造
を側鎖に有する繰り返し構造単位と、無水マレイン酸を
繰り返し構造単位として含有する樹脂が開示されてい
る。EP1048983A1は、保存安定性、透明性、
ドライエッチング性、感度、解像度、パターン形状等の
改良を目的として、特定の酸分解性基を有するノルボル
ネンからなる繰り返し単位、無水物からなる繰り返し単
位、及び脂環式基を有する繰り返し単位を有する樹脂を
含有する組成物を開示している。
【0011】しかしながら、これらのレジスト材料を用
いても、ハーフトーン型位相シフトマスクを用いコンタ
クトホールパターンを形成した際のサイドローブ光によ
る耐性は不十分であり、また、固形分を溶剤に溶かす時
や経時保存の時にパーティクルの発生、あるいは経時保
存による感度変動といった問題を有していた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体デバイスの製造において、固形分を溶剤に溶かす時や
経時保存時のパーティクルの発生及び経時保存による感
度の変動を防止でき、ハーフトーン位相差シフトマスク
適正に優れた遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成
物を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、ポジ型化
学増幅系におけるレジスト組成物の構成材料を鋭意検討
した結果、特定の光酸発生剤及び特定の樹脂を用いるこ
とにより、本発明の目的が達せられることを見出し、本
発明に至った。即ち、上記目的は、以下の構成によって
達せられた。
【0014】(A)下記一般式(SI)で表される活性
光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及
び、(B)下記一般式(I)で示される繰り返し構造単
位、一般式(II)で示される繰り返し構造単位、及び一
般式(III)で示される繰り返し構造を含み、酸の作用
によりアルカリ現像液に対する溶解速度が増加する樹脂
を含有することを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォ
トレジスト組成物によって達成される。
【0015】
【化10】
【化11】
【0016】
【化12】
【0017】
【化13】
【0018】一般式(SI)中、Rs4〜Rs6は、各々
独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ
基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシロキシ
基、ニトロ基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基
を表す。 l:1〜5 m:0〜5 n:0〜5を表す。 l+m+n=1の時、Rs4はアルキル基、シクロアル
キル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシ
ル基、又はアシロキシ基を表す。 Xs-:R−SO3 -、 R:脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。 一般式(I)中:R11〜R14は、各々独立に、酸の作用
により分解する基、水素原子、ハロゲン原子、シアノ
基、−COOH、−COOR15、−C(=O)−X−A
−R16、又はアルキル基或いは環状炭化水素基を表し、
且つR11〜R14の内少なくとも1つは酸の作用により分
解する基を表す。また、R11〜R14のうち少なくとも2
つが結合して環を形成してもよい。nは0又は1を表
す。ここで、R15は、アルキル基、環状炭化水素基又は
下記の−Y基を表す。Xは、酸素原子、硫黄原子、−N
H−、−NHSO2−、又は−NHSO2NH−を表す。
Aは、単結合、アルキレン基、シクロアルキレン基、エ
ーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基
よりなる群から選択される単独或いは2つ以上の基の組
み合わせを表す。R16は、−COOH、−COOR15
−CN、水酸基、アルコキシ基、−CO−NH−R17
−CO−NH−SO2−R17又は下記の−Y基を表す。
17は、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。 −Y基;
【0019】
【化14】
【0020】−Y基中、R21〜R30は、各々独立に、水
素原子又はアルキル基を表す。a、bは、1又は2を表
す。
【0021】一般式(II)中:Z2は、−O−又は−
N(R41)−を表す。ここでR41は、水素原子、水酸
基、アルキル基、ハロアルキル基、又は−OSO2−R
42を表す。R42は、アルキル基、ハロアルキル基、シク
ロアルキル基又は樟脳残基を表す。 一般式(III)中:R91は、水素原子、低級アルキル
基、ハロゲン原子又は−CNを表す。X5は、−O−、
−S−、−NR93−、又は−NR93SO2−を表す。R
93は、水素原子、鎖状又は環状アルキル基を表す。B
は、単結合または連結基を表す。R92は、水素原子、鎖
状又は環状アルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボ
キシ基、シアノ基、−COOR94、又は下記一般式(I
V)〜(X)のいずれかで表される基を表す。R94は、
水素原子、または鎖状又は環状アルキル基を表す。
【0022】
【化15】
【0023】 −N+(R95)(R96)(R97)・X- (VIII) −R98−A50−R99 (IX) −SO3100 (X)
【0024】式(IV)において、Ra1、Rb1、R
1、Rd1、及びRe1は、各々独立に、水素原子又は
炭素数1〜4のアルキル基を表す。m、nは各々独立に
0〜3の整数を表し、m+nは、2以上6以下である。
式(V−1)〜(V−4)において、R1b〜R5bは、各
々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又
はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合
して環を形成してもよい。式(VII)において、R1d
8dは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
d0は、水素原子、鎖状または環状アルキル基、アリー
ル基又はアラルキル基を表す。mは、1〜10の整数を
表す。式(VIII)中、R95〜R97は、各々独立に、水
素原子、鎖状または環状アルキル基、アルケニル基、ア
リール基、又はアラルキル基を表す。但し、R95〜R 97
は互いに結合して非芳香環、芳香環を形成しても良い。
-は、R−SO3 -を表す。Rは脂肪族炭化水素基又は
芳香族炭化水素基を表す。式(IX)中、R98は、単結
合、アルキレン基、アリーレン基、又はこれらを組み合
わせた2価の基を表す。A50は、下記に示す官能基のい
ずれかを表す。
【0025】
【化16】
【0026】R99は、水素原子またはアルキル基を表
す。式(X)中、R100は、鎖状又は環状アルキル基、
アリール基又はアラルキル基を表す。
【0027】(2)上記構成において、(B)成分の樹
脂が、更に下記式(XI)で表される繰り返し単位を含
有することを特徴とする上記(1)に記載の遠紫外線露
光用ポジ型フォトレジスト組成物。
【0028】
【化17】
【0029】一般式(XI)中:R91cは、水素原子、
低級アルキル基、ハロゲン原子又は−CNを表す。X5c
は、−O−、−S−、−NR93c−、又は−NR93cSO
2−を表す。R93cは、水素原子、鎖状又は環状アルキル
基を表す。Bcは、単結合または連結基を表す。R92cは
下記一般式(XI’)で表される基を表す。
【0030】
【化18】
【0031】一般式(XI’)において、R2c〜R4c
は、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R
2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
【0032】(3)更にフッ素系及び/叉はシリコン系
界面活性剤を含有することを特徴とする上記(1)又は
(2)に記載の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組
成物。 (4) 更に有機塩基性化合物を含有することを特徴と
する上記(1)〜(3)のいずれかに記載の遠紫外線露
光用ポジ型フォトレジスト組成物。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、本発明に使用する化合物に
ついて詳細に説明する。
【0034】〔1〕(A)活性光線又は放射線の照射に
より酸を発生する化合物 本発明の組成物は、一般式(SI)で表される(A)活
性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(光
酸発生剤)を含有する。前記一般式(SI)における、
Rs4〜Rs6のアルキル基としては、置換基を有しても
よい、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル
基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、
ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、t
−アミル基、デカニル基、ドデカニル基、ヘキサデカニ
ル基のような炭素数1〜25個のものが挙げられる。シ
クロアルキル基としては、置換基を有してもよい、シク
ロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、
シクロオクチル基、シクロドデカニル基、シクロヘキサ
デカニル基等のような炭素数3〜25個のものが挙げら
れる。アルコキシ基としては、置換基を有してもよい、
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキ
シ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブト
キシ基もしくはt−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、t
−アミロキシ基、n−ヘキシロキシ基、n−オクチルオ
キシ基、n−ドデカンオキシ基等のような炭素数1〜2
5個のものが挙げられる。
【0035】アルコキシカルボニル基としては、置換基
を有してもよい、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、イソプロポキシカ
ルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、イソブトキシ
カルボニル基、sec−ブトキシカルボニル基もしくは
t−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル
基、t−アミロキシカルボニル基、n−ヘキシロキシカ
ルボニル基、n−オクチルオキシカルボニル基、n−ド
デカンオキシカルボニル基等のような炭素数2〜25個
のものが挙げられる。アシル基としては、置換基を有し
てもよい、ホルミル基、アセチル基、ブチリル基、バレ
リル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、t−ブチル
カルボニル基、t−アミルカルボニル基等のような炭素
数1〜25個のものが挙げられる。アシロキシ基として
は、置換基を有してもよい、アセトキシ基、エチリルオ
キシ基、ブチリルオキシ基、t−ブチリルオキシ基、t
−アミリルオキシ基、n−ヘキサンカルボニロキシ基、
n−オクタンカルボニロキシ基、n−ドデカンカルボニ
ロキシ基、n−ヘキサデカンカルボニロキシ基、等のよ
うな炭素数2〜25個のものが挙げられる。ハロゲン原
子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子もしくは
ヨウ素原子を挙げることができる。
【0036】これらの基に対する置換基として好ましく
は、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フ
ッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、炭素数
2〜5のアシル基、炭素数2〜5のアシロキシ基、シア
ノ基、水酸基、カルボキシ基、炭素数2〜5のアルコキ
シカルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。ま
た、l+m+n=1の時、Rs4は置換基を有していて
もよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロア
ルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置
換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換
基を有していてもよいアシル基、置換基を有していても
よいアシロキシ基を表す。また、この場合、Rs4は、
炭素数2個以上が好ましく、より好ましくは炭素数4個
以上である。
【0037】上記の中でも、Rs4 〜Rs6の置換基を
有していてもよい、アルキル基としては、メチル基、エ
チル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−
ブチル基、n−ペンチル基、t−アミル基、n−ヘキシ
ル基、n−オクチル基、デカニル基が好ましく、シクロ
アルキル基としては、置換基を有してもよい、シクロヘ
キシル基、シクロオクチル基、シクロドデカニル基が好
ましく、アルコキシ基としては、置換基を有してもよ
い、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−
ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペ
ンチルオキシ基、t−アミロキシ基、n−ヘキシロキシ
基、n−オクチルオキシ基、n−ドデカンオキシ基が好
ましく、アルコキシカルボニル基としては、置換基を有
してもよい、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニ
ル基、イソプロポキシカルボニル基、n−ブトキシカル
ボニル基、sec−ブトキシカルボニル基、t−ブトキ
シカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、t−ア
ミロキシカルボニル基、n−ヘキシロキシカルボニル
基、n−オクチルオキシカルボニル基、n−ドデカンオ
キシカルボニル基が好ましく、アシル基としては、置換
基を有してもよい、ホルミル基、アセチル基、ブチリル
基、バレリル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、t
−ブチルカルボニル基、t−アミルカルボニル基が好ま
しく、アシロキシ基としては、置換基を有してもよい、
アセトキシ基、エチリルオキシ基、ブチリルオキシ基、
t−ブチリルオキシ基、t−アミリルオキシ基、n−ヘ
キサンカルボニロキシ基、n−オクタンカルボニロキシ
基が好ましい。
【0038】上記の各置換基の中でも、より好ましいR
4〜Rs6の具体例としては、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル
基、n−ペンチル基、t−アミル基、n−ヘキシル基、
n−オクチル基、シクロヘキシル基、メトキシ基、エト
キシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブト
キシ基、ペンチルオキシ基、t−アミロキシ基、ヘキシ
ルオキシ基、n−オクチルオキシ基、メトキシカルボニ
ル基、エトキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル
基、t−ブトキシカルボニル基、t−アミロキシカルボ
ニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、n−オクチルオ
キシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、ブチリル
基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、t−ブチルカル
ボニル基、t−アミルカルボニル基、アセトキシ基、エ
チリルオキシ基、ブチリルオキシ基、t−ブチリルオキ
シ基、t−アミリルオキシ基、n−ヘキサンカルボニロ
キシ基、n−オクタンカルボニロキシ基、水酸基、塩素
原子、臭素原子、ニトロ基が挙げられる。
【0039】これらの基は、置換基を有してもよく、好
ましい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、t−
ブトキシ基、塩素原子、臭素原子、シアノ基、水酸基、
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブ
トキシカルボニル基、t−アミロキシカルボニル基が挙
げられる。また、l、m、及びnは、各々1〜3が好ま
しい。
【0040】本発明で使用される一般式(SI)で表さ
れるスルホニウム化合物は、その対アニオン、Xs-
して、上記のように特定の構造R−SO3 -を有するスル
フォン酸を用いる。Rの脂肪族炭化水素基としては、好
ましくは炭素数1〜20個の直鎖あるいは分岐したアル
キル基又は環状のアルキルであり、置換基を有していて
もよい。また、Rとしての芳香族基としては、好ましく
は炭素数6〜14の芳香族基であり、置換基を有してい
てもよい。上記のRのアルキル基としては、置換基を有
してもよい、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブ
チル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチ
ル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、ドデシル基等
が挙げられ、環状アルキル基としては、置換基を有して
もよい、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロ
オクチル基、シクロドデシル基、アダマンチル基、ノル
ボルニル基、樟脳基、トリシクロデカニル基、メンチル
基等を挙げることができる。芳香族基としては、置換基
を有してもよい、フェニル基、ナフチル基等を挙げるこ
とができる。好ましい置換基としては、炭素数1〜15
のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル
基、ハロゲン原子等が挙げられ、具体的には、メチル
基、t-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、t−ブトキ
シ基、塩素原子、臭素原子、シアノ基、水酸基、メトキ
シカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシ
カルボニル基、t−アミロキシカルボニル基等が挙げら
れる。
【0041】Rとしては、具体的には、メチル基、トリ
フルオロメチル基、エチル基、ペンタフルオロエチル
基、2,2,2−トリフルオロエチル基、n−プロピル
基、n−ブチル基、ノナフルオロブチル基、n−ペンチ
ル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、ヘプタデカフ
ルオロオクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、
ドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、樟
脳基、フェニル基、ナフチル基、ペンタフルオロフェニ
ル基、p−トルイル基、p−フルオロフェニル基、p−
クロロフェニル基、p−ヒドロキフェニル基、p−メト
キシフェニル基、ドデシルフェニル基、メシチル基、ト
リイソプロピルフェニル基、4−ヒドロキシ−1−ナフ
チル基、6−ヒドロキシ−2−ナフチル基等を挙げるこ
とができる。
【0042】より好ましいRの具体例としては、メチル
基、トリフルオロメチル基、エチル基、ペンタフルオロ
エチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、n−ブ
チル基、ノナフルオロブチル基、n−ヘキシル基、n−
オクチル基、ヘプタデカフルオロオクチル基、2−エチ
ルヘキシル基、樟脳基、フェニル基、ナフチル基、ペン
タフルオロフェニル基、p−トルイル基、p−フルオロ
フェニル基、p−クロロフェニル基、p−メトキシフェ
ニル基、ドデシルフェニル基、メシチル基、トリイソプ
ロピルフェニル基、4−ヒドロキシ−1−ナフチル基、
6−ヒドロキシ−2−ナフチル基が挙げられる。
【0043】発生する酸の総炭素数としては1〜30個
が好ましい。より好ましくは1〜28個であり、更に好
ましくは1〜25個である。その総炭素数が1個未満の
場合、t−top形状になるなどパターン形成に支障を
きたす場合があり、30個を超えると、現像残渣が生じ
る場合があるなど好ましくない。以下に、一般式(S
I)で表される化合物の具体例を下記に示すが、本発明
がこれに限定されるものではない。これらの化合物は、
単独でもしくは2種以上の組み合わせで用いられる。
【0044】
【化19】
【0045】
【化20】
【0046】
【化21】
【0047】
【化22】
【0048】
【化23】
【0049】
【化24】
【0050】一般式(SI)で表される光酸発生剤の添
加量は、組成物中の固形分を基準として、通常0.00
1〜20重量%の範囲で用いられ、好ましくは0.01
〜15重量%、更に好ましくは0.1〜10重量%の範
囲で使用される。光酸発生剤の添加量が、0.001重
量%より少ないと感度が低くなり、パターン形成が困難
となる傾向がある。また、添加量が20重量%より多い
とレジストの光吸収が高くなりすぎ、プロファイルの悪
化したり、プロセス(特にベーク)マージン、露光マー
ジンが狭くなる傾向がある。
【0051】一般式(SI)で表される化合物は、例え
ば、アリールマグネシウムブロミドなどのアリールグリ
ニャール試薬と置換又は無置換のフェニルスルホキシド
を反応させ、得られたトリアリールスルホニウムハライ
ドを対応するスルホン酸と塩交換する方法で合成でき
る。また、置換又は無置換のフェニルスルホキシドと対
応する芳香族化合物をメタンスルホン酸/五酸化二リン
あるいは塩化アルミニウムなどの酸触媒を用いて縮合、
塩交換する方法、ジアリールヨードニウム塩とジアリー
ルスルフィドを酢酸銅などの触媒を用いて縮合、塩交換
する方法などによって合成できる。塩交換は、いったん
ハライド塩に導いた後に酸化銀などの銀試薬を用いてス
ルホン酸塩に変換する方法、あるいはイオン交換樹脂を
用いることでも塩交換できる。また、塩交換に用いるス
ルホン酸あるいはスルホン酸塩は、市販のものを用いる
か、あるいは市販のスルホン酸ハライドの加水分解など
によって得ることができる。
【0052】〔2〕併用してもよい光酸発生剤 本発明で併用してもよい光酸発生剤としては、上記で特
定された以外の、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカ
ル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、ある
いはマイクロレジスト等に使用されている公知の光(4
00〜200nmの紫外線、遠紫外線、特に好ましく
は、g線、h線、i線、KrFエキシマレーザー光)、
ArFエキシマレーザー光、電子線、X線、分子線又は
イオンビームにより酸を発生する化合物及びそれらの混
合物等が挙げられる。併用してもよい光酸発生剤の添加
量は、上記一般式(SI)で表される光酸発生剤に対し
て1000重量%以下であり、好ましくは700重量%
以下であり、更に好ましくは500重量%以下である。
たとえばジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウ
ム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、セレノニウム
塩、アルソニウム塩等のオニウム塩、有機ハロゲン化合
物、有機金属/有機ハロゲン化物、o−ニトロベンジル
型保護基を有する光酸発生剤、イミドスルホネ−ト等に
代表される光分解してスルホン酸を発生する化合物、ジ
スルホン化合物、ジアゾケトスルホン、ジアゾジスルホ
ン化合物等を挙げることができる。また、これらの光に
より酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖
又は側鎖に導入した化合物を用いることができる。
【0053】さらにV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(198
0)、A.Abad etal,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、
D.H.R.Barton etal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、米国
特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光
により酸を発生する化合物も使用することができる。
【0054】上記酸を発生する化合物の中で、有効に併
用さ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。
【0055】
【化25】
【0056】式中、R201は置換もしくは未置換のアリ
ール基、アルケニル基、R202は置換もしくは未置換の
アリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)3
をしめす。Yは塩素原子又は臭素原子を示す。具体的に
は以下の化合物を挙げることができるがこれらに限定さ
れるものではない。
【0057】
【化26】
【0058】(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。
【0059】
【化27】
【0060】ここで式Ar1、Ar2は、各々独立に、置
換もしくは未置換のアリール基を示す。R203、R204
205は、各々独立に、置換もしくは未置換のアルキル
基、アリール基を示す。
【0061】Z-は、対アニオンを示し、例えばB
4 -、AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、Cl
4 -、CF3SO3 -、ペンタフルオロベンゼンスルホン
酸アニオン、ナフタレン−1−スルホン酸アニオン等の
縮合多核芳香族スルホン酸アニオン、アントラキノンス
ルホン酸 アニオン、スルホン酸基含有染料等を挙げる
ことができるがこれらに限定されるものではない。
【0062】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。
【0063】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。
【0064】
【化28】
【0065】
【化29】
【0066】
【化30】
【0067】
【化31】
【0068】
【化32】
【0069】
【化33】
【0070】
【化34】
【0071】上記において、Phはフェニル基を表す。
一般式(PAG3)、(PAG4)で示される上記オニ
ウム塩は公知であり、例えば、米国特許第2,807,648 号
及び同4,247,473号、特開昭53-101,331号等に記載の方
法により合成することができる。
【0072】(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。
【0073】
【化35】
【0074】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。
【0075】
【化36】
【0076】
【化37】
【0077】
【化38】
【0078】
【化39】
【0079】
【化40】
【0080】(4)下記一般式(PAG7)で表される
ジアゾジスルホン誘導体。
【0081】
【化41】
【0082】ここでRは、直鎖、分岐又は環状アルキル
基、あるいは置換していてもよいアリール基を表す。具
体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。
【0083】
【化42】
【0084】
【化43】
【0085】〔3〕(B)酸分解性樹脂 次に、(B)上記一般式(I)で表される繰り返し単位
と、上記一般式(II)で表される繰り返し単位と、上
記一般式(III)で表される繰り返し単位とを有する
酸分解性樹脂について説明する。
【0086】上記一般式(I)に於いて、R11〜R
14は、各々独立に、酸の作用により分解する基、水素原
子、ハロゲン原子、シアノ基、−COOH、−COOR
15、−C(=O)−X−A−R16、又はアルキル基或い
は環状炭化水素基を表し、且つR 11〜R14の内少なくと
も1つは酸の作用により分解する基を表す。また、R11
〜R14のうち少なくとも2つが結合して環を形成しても
よい。nは0又は1を表す。ここで、R15は、アルキル
基、環状炭化水素基又は上記の−Y基を表す。Xは、酸
素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−、又は−
NHSO2NH−を表す。Aは、単結合、アルキレン
基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル
基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択され
る単独或いは2つ以上の基の組み合わせを表す。R
16は、−COOH、−COOR15、−CN、水酸基、ア
ルコキシ基、−CO−NH−R17、−CO−NH−SO
2−R17又は上記の−Y基を表す。R17は、アルキル基
又は環状炭化水素基を表す。上記の−Y基に於いて、R
21〜R30は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表
す。a、bは、1又は2を表す。
【0087】酸の作用により分解する基の構造として
は、−C(=O)−X1−Rp で表される。式中、Rp
としては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキ
ル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブ
トキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シク
ロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、
1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアル
コキシメチル基、3−オキソアルキル基、テトラヒドロ
ピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシ
リルエステル基、3−オキソシクロヘキシルエステル
基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラ
クトン残基、2−(γ−ブチロラクトニルオキシカルボ
ニル)−2−プロピル基等を挙げることができる。X1
は、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2 −又
は−NHSO2 NH−を表す。
【0088】上記R11〜R14におけるハロゲン原子とし
ては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を
挙げることができる。上記R11〜R14におけるアルキル
基としては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状
アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個
の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好まし
くはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、
t−ブチル基である。上記R11〜R14における環状炭化
水素基としては、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水
素であり、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シク
ロヘキシル基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダ
マンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニ
ル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、
ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、
ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げる
ことができる。
【0089】上記R11〜R14のうち少なくとも2つが結
合して形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘ
キセン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数5
〜12の環が挙げられる。上記R16におけるアルコキシ
基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、
ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることがで
きる。上記各々のアルキル基、環状炭化水素基、アルコ
キシ基は、更に置換基を有していてもよく、置換基とし
て、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロ
ゲン原子(例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃
素原子等)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、
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)、アシル基(例えばホルミル基、アセチル基
等)、アシルオキシ基(例えばアセトキシ基等)等を挙
げることができる。
【0090】上記Aにおけるアルキレン基としては、下
記式で表される基を挙げることができる。 −〔C(Rb )(Rc )〕r − 式中、Rb 、Rc は、水素原子、アルキル基、置換アル
キル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、
両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ま
しくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、
水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素
数1〜4)を挙げることができる。アルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハ
ロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原
子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の
整数を表す。
【0091】上記−Y基に於いて、R21〜R30は、各々
独立に、水素原子又はアルキル基を表す。a、bは、1
又は2を表す。上記R21〜R30に於けるアルキル基とし
ては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基、ブチル基等を挙げることができる。R21〜R
30としてのアルキル基は置換基を有していてもよい。こ
の置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、
シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原
子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好まし
くは炭素数1〜4、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)、アシル基(好ましくは炭
素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、ア
シルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセト
キシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例
えばフェニル基)等を挙げることができる。
【0092】上記一般式(I)で表される繰り返し単位
の具体例として次の下記のものが挙げられるが、本発明
はこれらの具体例に限定されるものではない。
【0093】
【化44】
【0094】
【化45】
【0095】上記一般式(II)に於いて、Z2は、−
O−又は−N(R41)−を表す。ここでR41は、水素原
子、水酸基、アルキル基、ハロアルキル基又は−OSO
2−R42を表す。R42は、アルキル基、ハロアルキル
基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。
【0096】上記R41及びR42におけるアルキル基とし
ては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキ
ル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖
状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチ
ル基である。上記R41及びR42 におけるハロアルキル
基としてはトリフルオロメチル基、ナノフルオロブチル
基、ペンタデカフルオロオクチル基、トリクロロメチル
基等を挙げることができる。上記R42 におけるシクロ
アルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシ
ル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。
【0097】R41及びR42としてのアルキル基及びハロ
アルキル基、R42としてのシクロアルキル基又は樟脳残
基は、置換基を有していてもよい。このような置換基と
しては、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、
ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素
原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1
〜4、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)、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、
例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基
(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、ア
リール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル
基)等を挙げることができる。
【0098】上記一般式(II)で表される繰り返し単
位の具体例として次の[I'−1]〜[I'−7]が挙げ
られるが、本発明はこれらの具体例に限定されるもので
はない。
【0099】
【化46】
【0100】
【化47】
【0101】次に、一般式(III)で表される繰り返し
単位について説明する。式(III)において、R91は、
水素原子、低級アルキル基、ハロゲン原子、又はシアノ
基を表す。R91の低級アルキル基としては、炭素数1〜
5のものが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基などが挙げられる。この低級
アルキル基は、更に置換基を有していてもよい。このよ
うな置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル
基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素
原子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ま
しくは炭素数1〜4、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)、アシル基(好ましくは
炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、
アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセ
トキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、
例えばフェニル基)等を挙げることができる。
【0102】X5は、−O−、−S−、−NR93−、又
は−NR93SO2−を表す。R93は、水素原子、鎖状又
は環状アルキル基を表す。R93としての鎖状アルキル基
としては、低級アルキル基であり、炭素数1〜5のもの
が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ペンチル基などが挙げられる。環状アルキル基とし
ては、例えば炭素数3〜12のものが挙げられる。これ
らは更に置換基を有していてもよく、置換基としては、
例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン
原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃
素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、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)、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、
ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好まし
くは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基
(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)等を
挙げることができる。
【0103】Bは、単結合または連結基を表す。Bの連
結基としては、例えばアルキレン基、シクロアルキレン
基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エス
テル基よりなる群から選択される単独或いは2つ以上の
基の組み合わせを挙げることができる。Bのシクロアル
キレン基としては、好ましくは炭素数3〜10のものが
挙げられ、例えばシクロペンチレン基、シクロヘキシレ
ン基、シクロオクチレン基を挙げることができる。Bの
アルキレン基としては、下記式で表される基を挙げるこ
とができる。 −〔C(RX )(RY )〕Z − Rx及びRyは、各々独立に、水素原子、水酸基、ハロゲ
ン原子、置換基を有していても良い、鎖状又は環状アル
キル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリール基、又
はアラルキル基を表す。但し、Rx及びRyは互いに結合
して環状アルキル環を形成しても良い。Rx又はRyの鎖
状アルキル基としては、直鎖状あるいは分岐状のアルキ
ル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。直鎖状、
分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12個の直鎖
状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましく
は炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基
であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s
ec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシ
ル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基で
ある。環状のアルキル基としては、炭素数3〜30個の
ものが挙げられ、酸素原子、窒素原子等のヘテロ原子を
含んでいてもよい。具体的には、シクロプロピル基、シ
クロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、
ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニル基、
ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチ
ル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロ
ドデカニル基、ステロイド残基、テトラヒドロピラニル
基、モルホリノ基等を挙げることができる。アルコキシ
基としては、一般的には炭素数1〜12個、好ましくは
炭素数1〜10個、更に好ましくは1〜4個のものが挙
げられ、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基等を挙げることができる。アルケニル基
としては、炭素数2〜6個のアルケニル基が挙げられ、
置換基を有していてもよい。具体的にはビニル基、プロ
ペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキ
セニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、
3−オキソシクロヘキセニル基、3−オキソシクロペン
テニル基、3−オキソインデニル基等が挙げられる。こ
れらのうち環状のアルケニル基は酸素原子を含んでいて
もよい。アリール基としては、炭素数6〜10個のもの
が挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはフ
ェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。アラ
ルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチ
ルメチル基、ナフチルエチル基、メシチルメチル基を挙
げることができる。上記鎖状又は環状アルキル基、アル
コキシ基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル
基が有していてもよい置換基としては、例えば、カルボ
キシル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(塩素原
子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等)、アルコキシ
基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)、アセチルアミド
基、アルコキシカルボニル基、アシル基(好ましくは炭
素数2〜10、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロ
ピオニル基)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜
10、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは
炭素数6〜14、例えばフェニル基)が挙げられる。R
x又はRyとしてアリール基又はアラルキル基について
は、置換基として、更にアルキル基(好ましくは炭素数
1〜5、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチ
ル基、シクロペンチル基等)を有していてもよい。この
置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハロゲン原
子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、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
の置換基を有していてもよい。Zは1〜10の整数であ
り、好ましくは、1〜4である。
【0104】R92は、水素原子、鎖状又は環状アルキル
基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシ基、シアノ基、
−COOR94、又は上記一般式(IV)〜(X)のいず
れかで表される基を表す。R92及びR94としての鎖状ア
ルキル基としては、一般的には炭素数1〜30、好まし
くは6〜20のものが挙げられる。例えば、メチル基、
エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネ
オペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、
ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリ
デシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデ
シル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル
基、エイコシル基等を挙げることができる。R92及びR
94としての環状アルキル基としては、一般的に炭素数3
〜40、好ましくは6〜20のものが挙げられる。例え
ば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル
基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノ
ボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネ
オメンチル基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド
残基、テトラヒドロピラニル基、モルホリノ基等を挙げ
ることができる。
【0105】R92及びR94としての鎖状アルキル基は置
換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、水
酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(例え
ば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、
アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、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)、ア
ルコキシカルボニル基、アシル基(好ましくは炭素数2
〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオ
キシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ
基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えば
フェニル基)、アセチルアミド基等を挙げることができ
る。ここでアルコキシカルボニル基におけるアルコキシ
基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキ
シ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げるこ
とができる。R92及びR94としての環状アルキル基は、
置換基として、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原
子(塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、
アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、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)、ア
ルコキシカルボニル基、アシル基(好ましくは炭素数2
〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオ
キシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ
基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えば
フェニル基)、アセチルアミド基を有していてもよい。
ここでアルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基と
しては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げること
ができる。
【0106】R92が環状アルキル基である上記一般式
(III)で表される繰り返し単位として、下記の一般
式(IIIa)又は上記一般式(IIIb)で表される
繰り返し単位が好ましい。
【0107】
【化48】
【0108】一般式(IIIa)及び一般式(III
b)中、R0は、水素原子、低級アルキル基、ハロゲン
原子、シアノ基を表す。R61及びR62は、低級アルキル
基を表す。R63〜R68は、各々独立に水素原子、低級ア
ルキル基、低級アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。
63とR64或いはR65とR66は、一緒になってカルボニ
ル基を形成してもよい。R63とR65は、連結してアルキ
レン鎖を形成してもよい。k及びlは、2〜5の整数で
ある。
【0109】上記一般式(IIIa)及び(IIIb)
で表される繰り返し単位においては、R61が結合してい
る3級炭素原子の存在により酸分解性を示す。R0は好
ましくは水素原子である。R0、R61〜R68としての低
級アルキル基は、炭素数1〜6であり、好ましくは炭素
数1〜4である。具体例として、例えば、メチル基、エ
チル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル
基を挙げることができる。R63〜R68としての低級アル
コキシ基は、炭素数1〜6であり、好ましくは炭素数1
〜4である。具体例として、例えば、メトキシ基、エト
キシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブト
キシ基を挙げることができる。R0、R61〜R68として
の低級アルキル基及びR63〜R68としての低級アルコキ
シ基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、
例えば、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メトキ
シ基、エトキシ基等のアルコキシ基(好ましくは炭素数
1〜3)等を挙げることができる。
【0110】R63とR64、又はR65とR66とは、一緒に
なってカルボニル基を形成してもよい。kとlは、好ま
しくは2〜4、更に好ましくは2又は3である。R63
65とが連結して形成してもよいアルキレン鎖として
は、メチレン鎖、エチレン鎖、プロピレン鎖等好ましく
は炭素数3以下である。
【0111】R92のアルコキシ基としては、一般的には
炭素数1〜30、好ましくは3〜20、更に好ましくは
4〜15のものであり、例えば、メトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、ブトキシ基等を挙げることができ
る。R92のアルコキシ基は、更に置換基を有していても
よく、置換基としては、例えば、R92としての鎖状又は
環状アルキル基への置換基として説明したものと同様で
ある。
【0112】以下、R92がアルキル基、アルコキシ基、
水素原子である一般式(III)で表される繰り返し単位、
及び一般式(IIIa)及び一般式(IIIb)で表さ
れる繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定さ
れるものではない。
【0113】
【化49】
【0114】
【化50】
【0115】
【化51】
【0116】
【化52】
【0117】
【化53】
【0118】
【化54】
【0119】*)括弧内の基の数が異なる単位の混合で
あり、平均で括弧内の基を1.4個有していることを表
す。
【0120】さらに、式(III)におけるR92が下記の
一般式(IV)で表される構造である繰り返し構造単位
について説明する。
【0121】
【化55】
【0122】Ra1,Rb1,Rc1,Rd1,Re1は各
々独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表
す。m,nは各々独立に0〜3の整数を表し、m+n
は、2以上6以下である。Ra1〜Re1の炭素数1〜4
のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s
ec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができ
る。このアルキル基は、アルコキシ基(好ましくは炭素
数1〜4)などの置換基を有していてもよい。
【0123】以下、一般式(IV)の構造を有する繰り返
し構造単位の具体例を示すが、これらに限定されるもの
ではない。
【0124】
【化56】
【0125】
【化57】
【0126】
【化58】
【0127】上記一般式(IV)の構造を有する繰り返
し単位の具体例において、露光マージンがより良好にな
るという点から(IV−17)〜(IV−36)が好ま
しい。更に一般式(IV)の構造としては、エッジラフ
ネスが良好になるという点からアクリレート構造を有す
るものが好ましい。
【0128】さらに下記の一般式(V−1)〜(V−
4)のいずれかで表される基を有する繰り返し単位構造
について説明する。
【0129】
【化59】
【0130】一般式(V−1)〜(V−4)において、
1b〜R5bは、各々独立に水素原子、アルキル基、シク
ロアルキル基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内
の2つは、結合して環を形成してもよい。
【0131】一般式(V−1)〜(V−4)において、
1b〜R5bにおけるアルキル基としては、直鎖状、分岐
状のアルキル基が挙げられる。直鎖状、分岐状のアルキ
ル基としては、炭素数1〜12個の直鎖状あるいは分岐
状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜1
0個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好
ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル
基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル
基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。R1b〜R
5bにおけるシクロアルキル基としては、シクロプロピル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプ
チル基、シクロオクチル基等の炭素数3〜8個のものが
好ましい。R1b〜R5bにおけるアルケニル基としては、
例えばビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニ
ル基等の炭素数2〜6個のものが好ましい。また、R1b
〜R5bの内の2つが結合して形成する環としては、シク
ロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シ
クロヘキサン環、シクロオクタン環等の3〜8員環が挙
げられる。
【0132】また、R1b〜R5bとしてのアルキル基、シ
クロアルキル基、アルケニル基及びR1b〜R5bの内の2
つが結合して形成する環は、それぞれ置換基を有してい
てもよい。好ましい置換基としては、水酸基、カルボキ
シ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原
子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、炭素数1〜4
個のアルコキシ基、炭素数2〜5個のアルコキシカルボ
ニル基、炭素数2〜5個のアシル基、炭素数2〜5個の
アシロキシ基等を挙げることができる。なお、一般式
(V−1)〜(V−4)におけるR1b〜R5bは、環状骨
格を構成している炭素原子のいずれに連結していてもよ
い。
【0133】一般式(V−1)〜(V−4)で表される
基を有する繰り返し単位として好ましいものとして、下
記一般式(AI)で表される繰り返し単位が挙げられ
る。
【0134】
【化60】
【0135】一般式(AI)中、Rb0は、水素原子、ハ
ロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。R
b0のアルキル基は置換基を有していてもよく、好ましい
置換基としては、前記一般式(V−1)〜(V−4)に
おけるR1bとしてのアルキル基が有していてもよい好ま
しい置換基として先に例示したものが挙げられる。Rb0
のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素
原子、沃素原子を挙げることができる。Rb0は水素原子
が好ましい。B2は、一般式(V−1)〜(V−4)の
うちのいずれかで示される基を表す。A’は、式(II
I)におけるBの定義と同様である。A’において、該
組み合わせた2価の基としては、例えば下記式のものが
挙げられる。
【0136】
【化61】
【0137】上記式において、Rab、Rbbは、水素原
子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸
基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていて
もよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル
基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキ
ル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、炭素数
1〜4のアルコキシ基を挙げることができる。アルコキ
シ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げること
ができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原
子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。r
1は1〜10の整数、好ましくは1〜4の整数を表す。
mは1〜3の整数、好ましくは1又は2を表す。
【0138】以下に、一般式(AI)で表される繰り返
し単位の具体例を挙げるが、本発明の内容がこれらに限
定されるものではない。
【0139】
【化62】
【0140】
【化63】
【0141】
【化64】
【0142】
【化65】
【0143】
【化66】
【0144】
【化67】
【0145】
【化68】
【0146】次に、下記の一般式(VI)で表される構
造を有する繰り返し構造単位について説明する。
【0147】
【化69】
【0148】Zを含む有橋式脂環式環は、置換基を有し
ていてもよい。置換基としては、例えば、カルボキシル
基、水酸基、ハロゲン原子、アルキル基(好ましくは炭
素数1〜4)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜
4)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜
5)、アシル基(例えば、ホルミル基、ベンゾイル
基)、アシロキシ基(例えば、プロピルカルボニルオキ
シ基、ベンゾイルオキシ基)、アルキルスルホニルスル
ファモイル基(-CONHSO2CH3等)が挙げられ
る。尚、置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハ
ロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)
等で置換されていてもよい。
【0149】一般式(III)におけるBは、一般式(V
I)におけるZを含む有橋式脂環式環構造を構成する炭
素原子のいずれの位置で結合してもよい。
【0150】以下に、一般式(VI)で表される構造を
有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定
されるものではない。
【0151】
【化70】
【0152】
【化71】
【0153】さらに、式(III)におけるR92が下記の
一般式(VII)で表される構造を有する繰り返し構造単
位について説明する。
【0154】
【化72】
【0155】一般式(VII)において、R1d〜R8dは、
各々独立に、水素原子または鎖状アルキル基を表す。R
d0は、水素原子あるいは、鎖状又は環状アルキル基、ア
リール基又はアラルキル基を表す。mは、1〜10の整
数を表す。
【0156】一般式(VII)におけるR1d〜R8d、Rd0
の鎖状アルキル基としては、直鎖状、分岐状あるいは環
状のアルキル基が挙げられ、置換基を有していてもよ
い。直鎖状、分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜
12個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、
より好ましくは炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐
状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソ
ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、
デシル基である。Rd0の環状のアルキル基としては、炭
素数3〜30個のものが挙げられ、具体的には、シクロ
プロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ア
ダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシク
ロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポ
キシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル
基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基等を挙
げることができる。
【0157】Rd0のアリール基としては、炭素数6〜2
0個のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具
体的にはフェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げら
れる。Rd0のアラルキル基としては、炭素数7〜20個
のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。ベンジ
ル基、フェネチル基、クミル基等が挙げられる。本発明
において、R1d〜R8dとしては、水素原子、メチル基が
好ましい。Rd0としては、水素原子、炭素数1〜4個の
アルキル基が好ましい。mは、1〜6が好ましい。
【0158】上記鎖状又は環状アルキル基、アリール
基、アラルキル基、アルキレン基、環状アルキレン基、
アリーレン基における更なる置換基としては、カルボキ
シル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(例えば塩素
原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等)、アルキル
基、置換アルキル基、アルコキシ基(好ましくは炭素数
1〜4、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)、アルコキシカルボニル基、アシル
基、アシルオキシ基(例えばアセトキシ基)、アセチル
アミド基が挙げられる。ここでアルキル基としては、メ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチ
ル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペン
チル基等の低級アルキル基を挙げることができる。置換
アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、
アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)を挙げること
ができる。
【0159】以下に、一般式(VII)で表される構造を
有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定
されるものではない。
【0160】
【化73】
【0161】
【化74】
【0162】
【化75】
【0163】
【化76】
【0164】
【化77】
【0165】
【化78】
【0166】次に、式(III)におけるR92が下記の一
般式(VIII)で表される構造を有する繰り返し構造単
位について説明する。 −N+(R95)(R96)(R97)・X- (VIII)
【0167】一般式(VIII)中:R95〜R97は、各々
独立に、水素原子、鎖状または環状アルキル基、アルケ
ニル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。但し、
95〜R97は互いに結合して非芳香環、芳香環を形成し
ても良い。
【0168】鎖状アルキル基としては、直鎖状あるいは
分岐状のアルキル基が挙げられ、置換基を有していても
よい。炭素数1〜12個の直鎖状あるいは分岐状アルキ
ル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜10個の直
鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくは
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n
−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチ
ル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オク
チル基、ノニル基、デシル基である。
【0169】環状のアルキル基としては、炭素数3〜3
0個のものが挙げられ、酸素原子、窒素原子等のヘテロ
原子を含んでいてもよい。具体的には、シクロプロピル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチ
ル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニ
ル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、
メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラ
シクロドデカニル基、ステロイド残基、テトラヒドロピ
ラニル基、モルホリノ基等を挙げることができる。
【0170】アルケニル基としては、炭素数2〜6個の
アルケニル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。
具体的にはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニ
ル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロペンテニル
基、シクロヘキセニル基、3−オキソシクロヘキセニル
基、3−オキソシクロペンテニル基、3−オキソインデ
ニル基等が挙げられる。これらのうち環状のアルケニル
基は酸素原子を含んでいてもよい。アリール基として
は、炭素数6〜10個のものが挙げられ、置換基を有し
ていてもよい。具体的にはフェニル基、トリル基、ナフ
チル基等が挙げられる。
【0171】アラルキル基としては、ベンジル基、フェ
ネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、メシ
チルメチル基を挙げることができる。
【0172】R95〜R97としての鎖状又は環状アルキル
基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基、及
びR95〜R97が結合して形成してもよい非芳香環、芳香
環が有していてもよい置換基としては、例えば、カルボ
キシル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(塩素原
子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等)、アルコキシ
基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)、アセチルアミド
基、アルコキシカルボニル基、アシル基(好ましくは炭
素数2〜10、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロ
ピオニル基)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜
10、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは
炭素数6〜14、例えばフェニル基)が挙げられる。R
95〜R97としてのアリール基又はアラルキル基及びR95
〜R97が結合して形成してもよい非芳香環、芳香環につ
いては、置換基として、アルキル基(好ましくは炭素数
1〜5、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチ
ル基、シクロペンチル基等)を有していてもよい。この
置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハロゲン原
子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、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
の置換基を有していてもよい。
【0173】X-は、上記のように特定の構造R−SO3
-を有する。Rの脂肪族炭化水素基としては、好ましく
は置換基を有していてもよい炭素数1〜20個の直鎖あ
るいは分岐アルキル基又は環状のアルキル基を挙げるこ
とができる。また、Rの芳香族炭化水素基としては、好
ましくは置換基を有してもよい炭素数6〜14の芳香族
基を挙げることができる。
【0174】上記のRのアルキル基としては、置換基を
有してもよい、メチル基、エチル基、プロピル基、n−
ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オク
チル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、ドデシル基
等が挙げられ、環状アルキル基としては、置換基を有し
てもよい、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シク
ロオクチル基、シクロドデシル基、アダマンチル基、ノ
ルボルニル基、樟脳基、トリシクロデカニル基、メンチ
ル基等を挙げることができる。芳香族基としては、置換
基を有してもよい、フェニル基、ナフチル基等を挙げる
ことができる。
【0175】上記脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基
が有してもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原
子、水酸基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、
樟脳基等が挙げられ、具体的には、メチル基、t-ブチル
基、メトキシ基、エトキシ基、t−ブトキシ基、フッ素
原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、水酸基、メトキ
シカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシ
カルボニル基、t−アミロキシカルボニル基等が挙げら
れる。更に、脂肪族炭化水素基については、アリール基
(好ましくは炭素数6〜14)、芳香族炭化水素基につ
いてはアルキル基(炭素数1〜15)を置換基として挙
げることができる。
【0176】以下、一般式(VIII)で表される構造を
有する繰り返し単位の具体例を示す。しかし、本発明の
内容がこれらに限定されるものではない。
【0177】
【化79】
【0178】
【化80】
【0179】
【化81】
【0180】
【化82】
【0181】
【化83】
【0182】さらに、式(III)におけるR92が下記の
一般式(IX)又は(X)で表される構造を有する繰り
返し構造単位について説明する。 −R98−A50−R99 (IX) −SO3100 (X)
【0183】一般式(IX)中、R98は、単結合、アル
キレン基、アリーレン基、又はこれらを組み合わせた2
価の基を表す。アリーレン基としては、炭素数6〜10
のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的
にはフェニレン基、トリレン基、ナフチレン基等が挙げ
られる。
【0184】アルキレン基としては、下記で示される基
を挙げることができる。 −〔C(Rf)(Rg)〕r− 式中、Rf、Rg:水素原子、アルキル基、置換アルキ
ル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両
者は同一でも異なっていてもよく、アルキル基としては
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブ
チル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくは
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基より
なる群から選択された置換基を表す。置換アルキル基の
置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基
を挙げることができる。アルコキシ基としてはメトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数
1〜4個のものを挙げることができる。rは1〜10の
整数を表す。上記において、ハロゲン原子としては塩素
原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げること
ができる。
【0185】A50は、下記に示す官能基のいずれかを表
す。
【0186】
【化84】
【0187】R99は、水素原子又はアルキル基を表す。
99の鎖状アルキル基は、直鎖状、分岐状いずれでもよ
く、また置換基を有していてもよい。直鎖状あるいは分
岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12のものが好
ましく、より好ましくは炭素数1〜10のものであり、
具体的にメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル
基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル
基、オクチル基、ノニル基、デシル基を好ましく挙げる
ことができる。
【0188】一般式(X)におけるR100は、鎖状又は
環状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
100の鎖状アルキル基は、直鎖状、分岐状いずれでも
よく、また置換基を有していてもよい。直鎖状あるいは
分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12のものが
好ましく、より好ましくは炭素数1〜10のものであ
り、具体的にメチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチ
ル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチ
ル基、オクチル基、ノニル基、デシル基を好ましく挙げ
ることができる。R100の環状のアルキル基としては、
炭素数3〜30のものが挙げられ、具体的には、シクロ
プロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ア
ダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシク
ロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポ
キシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル
基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基等を挙
げることができる。また、環構造にヘテロ原子、2重結
合、カルボニル基を有していてもよく、このような例と
して、テトラヒドロピラン環、ペンテン環を挙げること
ができる。
【0189】R100のアリール基としては、炭素数6〜
20のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具
体的にはフェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げら
れる。R100のアラルキル基としては、炭素数7〜20
のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的
には、ベンジル基、フェネチル基、クミル基等が挙げら
れる。
【0190】R99の鎖状アルキル基、R100の鎖状又は
環状アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はアラ
ルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、
カルボキシル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(塩
素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等)、アルコ
キシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)、アセチルア
ミド基、アルコキシカルボニル基、アシル基(好ましく
は炭素数2〜10、例えば、ホルミル基、アセチル基、
プロピオニル基)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数
2〜10、例えばアセトキシ基)、アリール基(好まし
くは炭素数6〜14、例えばフェニル基)が挙げられ
る。R100としてアリール基又はアラルキル基について
は、置換基として、更にアルキル基(好ましくは炭素数
1〜5、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチ
ル基、シクロペンチル基等)を有していてもよい。この
置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハロゲン原
子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、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
の置換基を有していてもよい。また、環構造は縮合環を
形成してもよい。
【0191】以下、−NH−SO2−を含有する一般式
(III)で表される繰り返し単位に対応するモノマーの具
体例(2)〜(5)、及び、一般式(IX)で示される
構造を有する繰り返し構造単位に相当するモノマーの具
体例(6)〜(15)を示すが、これらに限定されるも
のではない。
【0192】
【化85】
【0193】
【化86】
【0194】
【化87】
【0195】以下、一般式(X)で表される構造を有す
る繰り返し構造単位に相当するモノマーの具体例を示す
が、これらに限定されるものではない。
【0196】
【化88】
【0197】
【化89】
【0198】
【化90】
【0199】本発明で使用される酸分解性樹脂は、更
に、下記式(XI)で表される繰り返し単位を含有する
こともできる。
【0200】
【化91】
【0201】一般式(XI)に関して、R91c、X5c、
93c、Bcは、各々、上記一般式(III)についての
91、X5、R93、Bと同様である。R92cは下記一般式
(XI’)で表される基を表す。
【0202】
【化92】
【0203】一般式(XI’)において、R2c〜R4c
は、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R
2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
【0204】一般式(XI)で表される構造は、好まし
くはジヒドロキシ体、モノヒドロキシ体であり、より好
ましくはジヒドロキシ体である。
【0205】以下に、一般式(XI)で表される構造を
有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定
されるものではない。
【0206】
【化93】
【0207】
【化94】
【0208】本発明に係る樹脂中には、更に下記の一般
式(XI−A)又は(XI−B)で表される繰り返し単
位を含有させることができる。
【0209】
【化95】
【0210】上記一般式(XI−A)中、 R13h〜R16h
は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、
−COOH、−COOR17h、−C(=O)−Xh−Ah
−R1 8h、又は置換基を有していてもよいアルキル基あ
るいは環状炭化水素基を表す。また、Rl3h〜R16hのう
ち少なくとも2つが結合して環を形成してもよい。nは
0又は1を表す。ただし、R13h〜R16hはいずれも酸に
より分解する基を有しない。R17hは、置換基を有して
いてもよい、アルキル基、環状炭化水素基又は前記−Y
基を表す。Xhは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−
NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。Ahは単結
合又は2価の連結基を表す。R18hは、−COOH、−
COOR17h、−CN、水酸基、置換基を有していても
よいアルコキシ基、−CO−NH−R19h、−CO−N
H−SO2−R19h又は前記の−Y基を表す。R19hは、
置換基を有していてもよい、アルキル基又は環状炭化水
素基を表す。
【0211】上記R13h〜R16hにおけるハロゲン原子と
しては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等
を挙げることができる。
【0212】上記R13h〜R16hにおけるアルキル基とし
ては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキ
ル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖
状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチ
ル基である。
【0213】上記R13h〜R16hにおける環状炭化水素基
としては、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水素であ
り、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチ
ル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニル基、
トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボル
ナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメ
ンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることが
できる。上記R13h〜R16hのうち少なくとも2つが結合
して形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘキ
セン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数5〜
12の環が挙げられる。
【0214】上記R18hにおけるアルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
【0215】上記アルキル基、環状炭化水素基、アルコ
キシ基における更なる置換基としては、水酸基、ハロゲ
ン原子、カルボキシル基、アルコキシ基、アシル基、シ
アノ基、アシルオキシ基等を挙げることができる。ハロ
ゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、
沃素原子等を挙げることができる。アルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものが挙げることができ、アシ
ル基としてはホルミル基、アセチル基等を挙げることが
でき、アシルオキシ基としてはアセトキシ基等を挙げる
ことができる。
【0216】上記Ahの2価の連結基としては、単結
合、アルキレン基、置換アルキレン基、エーテル基、チ
オエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、
スルフォンアミド基、ウレタン基、ウレア基よりなる群
から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせ
が挙げられる。
【0217】上記Ahにおけるアルキレン基、置換アル
キレン基としては、下記式で表される基を挙げることが
できる。 −〔C(Rbh )(Rch )〕r − 式中、Rbh、Rchは、水素原子、アルキル基、置換アル
キル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、
両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ま
しくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、
水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることがで
きる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のも
のを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素
原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げること
ができる。rは1〜10の整数を表す。
【0218】一般式(XI−B)中、 R13i〜R16iは、
各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−C
OOH、−COOR17i、酸の作用により分解する基、
−C(=O)−Xi−Ai−R18i、又は置換基を有して
いてもよいアルキル基あるいは環状炭化水素基を表す。
また、Rl3i〜R16iのうち少なくとも2つが結合して環
を形成してもよい。nは0又は1を表す。R17iは、置
換基を有していてもよい、アルキル基、環状炭化水素基
又は前記の−Y基を表す。Xiは、酸素原子、硫黄原
子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を
表す。Aiは単結合又は2価の連結基を表す。R18iは、
−COOH、−COOR17i、−CN、水酸基、置換基
を有していてもよいアルコキシ基、−CO−NH−R
19i、−CO−NH−SO2−R19i又は前記の−Y基を
表す。R19iは、置換基を有していてもよい、アルキル
基又は環状炭化水素基を表す。上記−Y基中、R21〜R
30は、各々独立に、水素原子又は置換基を有していても
よいアルキル基を表す。a,bは1又は2を表す。
【0219】酸の作用により分解する基の構造として
は、−C(=O)−X1i−Rpiで表される。式中、Rpi
としては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキ
ル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブ
トキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シク
ロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、
1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアル
コキシメチル基、3−オキソアルキル基、テトラヒドロ
ピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシ
リルエステル基、3−オキソシクロヘキシルエステル
基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラ
クトン残基、2−(γ−ブチロラクトニルオキシカルボ
ニル)−2−プロピル基等を挙げることができる。X1i
は、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又
は−NHSO2NH−を表す。
【0220】上記R13i〜R16iにおけるハロゲン原子と
しては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等
を挙げることができる。
【0221】上記R13i〜R16iにおけるアルキル基とし
ては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキ
ル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖
状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチ
ル基である。
【0222】上記R13i〜R16iにおける環状炭化水素基
としては、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水素であ
り、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチ
ル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニル基、
トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボル
ナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメ
ンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることが
できる。上記R13i〜R16iのうち少なくとも2つが結合
して形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘキ
セン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数5〜
12の環が挙げられる。
【0223】上記R18iにおけるアルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
【0224】上記アルキル基、環状炭化水素基、アルコ
キシ基における更なる置換基としては、水酸基、ハロゲ
ン原子、カルボキシル基、アルコキシ基、アシル基、シ
アノ基、アシルオキシ基等を挙げることができる。ハロ
ゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、
沃素原子等を挙げることができる。アルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものが挙げることができ、アシ
ル基としてはホルミル基、アセチル基等を挙げることが
でき、アシルオキシ基としてはアセトキシ基等を挙げる
ことができる。
【0225】上記Aiの2価の連結基としては、単結
合、アルキレン基、置換アルキレン基、エーテル基、チ
オエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、
スルフォンアミド基、ウレタン基、ウレア基よりなる群
から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせ
が挙げられる。
【0226】上記Aiにおけるアルキレン基、置換アル
キレン基としては、下記式で表される基を挙げることが
できる。 −〔C(Rbi )(Rci )〕r − 式中、Rbi、Rciは、水素原子、アルキル基、置換アル
キル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、
両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ま
しくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、
水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることがで
きる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のも
のを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素
原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げること
ができる。rは1〜10の整数を表す。
【0227】上記一般式(XI−A)又は(XI−B)で表
される繰り返し単位の具体例としては、次の下記のもの
が挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定される
ものではない。
【0228】
【化96】
【0229】
【化97】
【0230】本発明に係る酸分解性樹脂が更に含んでも
よい好ましい共重合成分として、下記一般式(XII−
A)叉は(XII−B)で表される繰り返し単位を挙げる
ことができる。
【0231】
【化98】
【0232】ここで式中、Zjは酸素原子、−NH−、
−N(−R50j)−、−N(−OSO 250j)−を表
し、R50jは(置換)アルキル基、(置換)環状炭化水
素基を意味を有する。
【0233】上記R50jにおけるアルキル基としては、
炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が
好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状ある
いは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチ
ル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基
である。
【0234】上記R50jにおける環状炭化水素基として
は、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水素であり、シ
クロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル
基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチル
基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニル基、ト
リシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナ
ンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメン
チル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることがで
きる。上記一般式(XII−A)叉は(XII−B)で表さ
れる繰り返し単位の具体例として次の[XII−A−9]
〜[XII−A−16]、[XII−B−9]〜[XII−B
−16]が挙げられるが、これらの具体例に限定される
ものではない。
【0235】
【化99】
【0236】
【化100】
【0237】本発明に係る酸分解性樹脂は、本発明の効
果が有効に得られる範囲内で、更に以下のような単量体
が該樹脂を構成する繰り返し単位を与えるものとして共
重合されていてもよいが、下記単量体に限定されるもの
ではない。これにより、前記樹脂に要求される性能、特
に(1)塗布溶剤に対する溶解性、(2)製膜性(ガラ
ス転移点)、(3)アルカリ現像性、(4)膜べり(親
疎水性、アルカリ可溶性基選択)、(5)未露光部の基
板への密着性、(6)ドライエッチング耐性、の微調整
が可能となる。このような共重合単量体としては、例え
ば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、
アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合
物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれ
る付加重合性不飽和結合を1個有する化合物などを挙げ
ることができる。
【0238】具体的には、例えばアクリル酸エステル
類、例えばアルキル(アルキル基の炭素原子数は1〜1
0のものが好ましい)アクリレート(例えば、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル
酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−
t−オクチル、クロルエチルアクリレート、2−ヒドロ
キシエチルアクリレート2,2−ジメチルヒドロキシプ
ロピルアクリレート、5−ヒドロキシペンチルアクリレ
ート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペン
タエリスリトールモノアクリレート、ベンジルアクリレ
ート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアク
リレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートな
ど);
【0239】メタクリル酸エステル類、例えばアルキル
(アルキル基の炭素原子数は1〜10のものが好まし
い。)メタクリレート(例えばメチルメタクリレート、
エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソ
プロピルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキ
シルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、
ベンジルメタクリレート、クロルベンジルメタクリレー
ト、オクチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、
5−ヒドロキシペンチルメタクリレート、2,2−ジメ
チル−3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメ
チロールプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリ
トールモノメタクリレート、フルフリルメタクリレー
ト、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなど);
【0240】アクリルアミド類、例えばアクリルアミ
ド、N−アルキルアクリルアミド、(アルキル基として
は炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル
基、オクチル基、シクロヘキシル基、ヒドロキシエチル
基などがある。)、N,N−ジアルキルアクリルアミド
(アルキル基としては炭素原子数1〜10のもの、例え
ばメチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、エチ
ルヘキシル基、シクロヘキシル基などがある。)、N−
ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2
−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミドな
ど;
【0241】メタクリルアミド類、例えばメタクリルア
ミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基とし
ては炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、エチ
ル基、t−ブチル基、エチルヘキシル基、ヒドロキシエ
チル基、シクロヘキシル基などがある。)、N,N−ジ
アルキルメタクリルアミド(アルキル基としてはエチル
基、プロピル基、ブチル基などがある。)、N−ヒドロ
キシエチル−N−メチルメタクリルアミドなど;
【0242】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;
【0243】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);
【0244】ビニルエステル類、例えばビニルブチレー
ト、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテー
ト、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニ
ルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジク
ロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブ
トキシアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラ
クテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシ
クロヘキシルカルボキシレートなど;
【0245】イタコン酸ジアルキル類(例えばイタコン
酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル
など);アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタ
コン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等があ
る。
【0246】各繰り返し単位の割合は、所望のレジスト
のドライエッチング耐性、感度、パターンのクラッキン
グ防止、基板密着性、レジストプロファイル、さらには
一般的なレジストの必要要件である解像力、耐熱性、等
を勘案して適宜設定することができる。
【0247】酸分解性樹脂中の一般式(I)で示される
繰り返し構造単位の含有量は、全繰り返し構造単位中、
10〜60モル%が好ましく、より好ましくは15〜5
5モル%、更に好ましくは20〜50モル%である。酸
分解性樹脂中、一般式(II)で示される繰り返し構造単
位の含有量は、全繰り返し構造単位中10〜70モル%
が好ましく、より好ましくは15〜60モル%、更に好
ましくは20〜50モル%である。酸分解性樹脂中、一
般式(III)で示される繰り返し構造単位の含有量は、
全繰り返し構造単位中、2〜50モル%が好ましく、よ
り好ましくは4〜45モル%、更に好ましくは6〜40
モル%である。
【0248】酸分解性樹脂中、一般式(I)及び(II
I)で示される繰り返し構造単位等の酸分解性基を有す
る繰り返し単位の合計は、15〜90モル%が好まし
く、より好ましくは15〜85モル%であり、さらに好
ましくは20〜80モル%である。
【0249】また、上記(I)、(II)又は(III)で示され
る繰り返し構造単位以外の更なる共重合成分の単量体に
基づく繰り返し構造単位の樹脂中の含有量も、所望のレ
ジストの性能に応じて適宜設定することができるが、一
般的に、一般式(I)、(II)、及び(III)で示され
る繰り返し構造単位を合計した総モル数に対して、他の
更なる繰り返し構造単位を合計したモル数が、99モル
%以下が好ましく、より好ましくは90モル%以下、さ
らに好ましくは80モル%以下である。また、本発明の
組成物がArF露光用であるとき、ArF光に対する透
明性の点から酸分解性樹脂は芳香族環を含まないことが
好ましい。
【0250】本発明に用いる酸分解性樹脂は、常法に従
って(例えばラジカル重合)合成することができる。例
えば、一般的合成方法としては、モノマー種を、一括で
あるいは反応途中で反応容器に仕込み、これを必要に応
じ反応溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオ
キサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケ
トン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、さらには後
述のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
トのような本発明の組成物を溶解する溶媒に溶解させ均
一とした後、窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で
必要に応じ加熱、市販のラジカル開始剤(アゾ系開始
剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を開始させる。
所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応
終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収等の方法
で所望のポリマーを回収する。反応の濃度は20重量%
以上であり、好ましくは30重量%以上、さらに好まし
くは40重量%以上である。反応温度は10℃〜150
℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好まし
くは50〜100℃である。
【0251】本発明に係る酸分解性樹脂の重量平均分子
量は、GPC法によりポリスチレン換算値として、好ま
しくは1,000〜200,000である。重量平均分
子量が1,000未満では耐熱性やドライエッチング耐
性の劣化が見られるため余り好ましくなく、200,0
00を越えると現像性が劣化したり、粘度が極めて高く
なるため製膜性が劣化するなど余り好ましくない結果を
生じる。
【0252】本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジ
スト組成物において、本発明に係わる酸分解性樹脂の組
成物全体中の配合量は、全レジスト固形分中40〜9
9.99重量%が好ましく、より好ましくは50〜9
9.97重量%である。
【0253】〔4〕界面活性剤 本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物
は、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を含有す
ることが好ましい。フッ素系及び/又はシリコン系界面
活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面
活性剤及びフッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面
活性剤の少なくとも1種の界面活性剤である。本発明の
遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物が上記酸分
解性樹脂と上記界面活性剤とを含有することにより、2
50nm以下、特に220nm以下の露光光源の使用時
に、感度、解像力、基板密着性、耐ドライエッチング性
が優れ、更に現像欠陥とスカムの少ないレジストパター
ンが得られる。これらの界面活性剤として、例えば特開
昭62-36663号、特開昭61-226746号、特開昭61-226745
号、特開昭62-170950号、特開昭63-34540号、特開平7-2
30165号、特開平8-62834号、特開平9-54432号、特開平9
-5988号、米国特許5405720号、同5360692号、同5529881
号、同5296330号、同5436098号、同5576143号、同52945
11号、同5824451号記載の界面活性剤を挙げることがで
き、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもでき
る。使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフト
ップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC
430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、
F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)
製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、10
5、106(旭硝子(株)製)等のフッ素系界面活性剤又は
シリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリ
シロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)
もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
【0254】界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中
の固形分を基準として、通常0.001重量%〜2重量
%、好ましくは0.01重量%〜1重量%である。これ
らの界面活性剤は1種単独であるいは2種以上を組み合
わせて用いることができる。
【0255】上記他の界面活性剤としては、具体的に
は、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシ
エチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチ
ルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等の
ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエ
チレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレ
ンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンア
ルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオ
キシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノ
ラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタン
モノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビ
タントリオレエート、ソルビタントリステアレート等の
ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタン
モノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレ
エート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレー
ト等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類
等のノニオン系界面活性剤等を挙げることができる。こ
れらの界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中の固形
分100重量部当たり、通常、2重量部以下、好ましく
は1重量部以下である。これらの界面活性剤は単独で添
加してもよいし、また、いくつかの組み合わせで添加す
ることもできる。
【0256】〔5〕有機塩基性化合物 本発明で用いることのできる好ましい有機塩基性化合物
は、フェノールよりも塩基性の強い化合物である。中で
も含窒素塩基性化合物が好ましい。
【0257】
【化101】
【0258】ここで、R250、R251およびR252は、同
一または異なり、水素原子、炭素数1〜6のアルキル
基、炭素数1〜6のアミノアルキル基、炭素数1〜6の
ヒドロキシアルキル基または炭素数6〜20の置換もし
くは非置換のアリール基であり、ここでR251とR252
互いに結合して環を形成してもよい。
【0259】
【化102】
【0260】(式中、R253、R254、R255およびR256
は、同一または異なり、炭素数1〜6のアルキル基を示
す) 更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の
窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、
特に好ましくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素
原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキル
アミノ基を有する化合物である。好ましい具体例として
は、置換もしくは未置換のグアニジン、置換もしくは未
置換のアミノピリジン、置換もしくは未置換のアミノア
ルキルピリジン、置換もしくは未置換のアミノピロリジ
ン、置換もしくは未置換のインダーゾル、置換もしくは
未置換のピラゾール、置換もしくは未置換のピラジン、
置換もしくは未置換のピリミジン、置換もしくは未置換
のプリン、置換もしくは未置換のイミダゾリン、置換も
しくは未置換のピラゾリン、置換もしくは未置換のピペ
ラジン、置換もしくは未置換のアミノモルフォリン、置
換もしくは未置換のアミノアルキルモルフォリン等が挙
げられる。好ましい置換基は、アミノ基、アミノアルキ
ル基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリール
アミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシ
ロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、
水酸基、シアノ基である。
【0261】好ましい具体的化合物として、グアニジ
ン、1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−
テトラメチルグアニジン、2−アミノピリジン、3−ア
ミノピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミ
ノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチ
ルアミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2
−アミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチ
ルピリジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−ア
ミノ−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジ
ン、4−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジ
ン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジ
ン、N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ
−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペ
リジノピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−
アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−
5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−
p−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチ
ル)−5−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジア
ミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2
−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリ
ン、N−(2−アミノエチル)モルフォリン、1,5−
ジアザビシクロ〔4,3,0〕ノナ−5−エン、1,8
−ジアザビシクロ〔5,4,0〕ウンデカ−7−エン、
2,4,5−トリフェニルイミダゾール、N−メチルモ
ルホリン、N−エチルモルホリン、N−ヒドロキシエチ
ルモルホリン、N−ベンジルモルホリン、シクロヘキシ
ルモルホリノエチルチオウレア(CHMETU)等の3
級モルホリン誘導体、特開平11−52575号公報に
記載のヒンダードアミン類(例えば該公報〔0005〕
に記載のもの)等が挙げられるがこれに限定されるもの
ではない。
【0262】特に好ましい具体例は、1,5−ジアザビ
シクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシク
ロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,4−ジアザビシク
ロ[2.2.2]オクタン、4−ジメチルアミノピリジン、
ヘキサメチレンテトラミン、4,4−ジメチルイミダゾ
リン、ピロール類、ピラゾール類、イミダゾール類、ピ
リダジン類、ピリミジン類、CHMETU等の3級モル
ホリン類、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−
4−ピペリジル)セバゲート等のヒンダードアミン類等
を挙げることができる。これらを用いることにより、疎
密依存性が優れるようになる。
【0263】中でも、1,5−ジアザビシクロ〔4,
3,0〕ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ
〔5,4,0〕ウンデカ−7−エン、1,4−ジアザビ
シクロ〔2,2,2〕オクタン、4−ジメチルアミノピ
リジン、ヘキサメチレンテトラミン、CHMETU、ビ
ス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジ
ル)セバゲートが好ましい。
【0264】これらの含窒素塩基性化合物は、単独であ
るいは2種以上組み合わせて用いられる。含窒素塩基性
化合物の使用量は、感光性樹脂組成物の全組成物の固形
分に対し、通常、0.001〜10重量%、好ましくは
0.01〜5重量%である。0.001重量%未満では
上記含窒素塩基性化合物の添加の効果が得られない。一
方、10重量%を超えると感度の低下や非露光部の現像
性が悪化する傾向がある。
【0265】〔6〕その他の添加剤 本発明のポジ型フォトレジスト組成物には、必要に応じ
て更に酸分解性溶解阻止化合物、染料、可塑剤、増感剤
及び現像液に対する溶解性を促進させる化合物等を含有
させることができる。
【0266】本発明のポジ型レジスト組成物は、上記各
成分を溶解する溶剤に溶かして支持体上に塗布する。こ
こで使用する溶剤としては、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
れらの溶剤を単独あるいは混合して使用する。
【0267】上記の中でも、好ましい溶剤としてはプロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、2−
ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノエチルエーテル、乳酸メチル、乳
酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロ
ピオン酸エチル、N−メチルピロリドン、テトラヒドロ
フランを挙げることができる。
【0268】上記(A)光酸発生剤や(B)樹脂等の固
形分を、上記溶剤に固形分濃度として、3〜25重量%
溶解することが好ましく、より好ましくは5〜22重量
%、更に好ましくは7〜20重量%である。
【0269】本発明のこのようなポジ型フォトレジスト
組成物は基板上に塗布され、薄膜を形成する。この塗膜
の膜厚は0.2〜1.2μmが好ましい。本発明におい
ては、必要により、市販の無機あるいは有機反射防止膜
を使用することができる。
【0270】反射防止膜としては、チタン、二酸化チタ
ン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、α−シリコン
等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜
型が用いることができる。前者は膜形成に真空蒸着装
置、CVD装置、スパッタリング装置等の設備を必要と
する。有機反射防止膜としては、例えば特公平7−69
611記載のジフェニルアミン誘導体とホルムアルデヒ
ド変性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶性樹脂、
吸光剤からなるものや、米国特許5294680記載の
無水マレイン酸共重合体とジアミン型吸光剤の反応物、
特開平6−118631記載の樹脂バインダーとメチロ
ールメラミン系熱架橋剤を含有するもの、特開平6−1
18656記載のカルボン酸基とエポキシ基と吸光基を
同一分子内に有するアクリル樹脂型反射防止膜、特開平
8−87115記載のメチロールメラミンとベンゾフェ
ノン系吸光剤からなるもの、特開平8−179509記
載のポリビニルアルコール樹脂に低分子吸光剤を添加し
たもの等が挙げられる。また、有機反射防止膜として、
ブリューワーサイエンス社製のDUV30シリーズや、
DUV−40シリーズ、シプレー社製のAC−2、AC
−3等を使用することもできる。
【0271】上記レジスト液を精密集積回路素子の製造
に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリコ
ン被覆)上に(必要により上記反射防止膜を設けられた
基板上に)、スピナー、コーター等の適当な塗布方法に
より塗布後、所定のマスクを通して露光し、ベークを行
い現像することにより良好なレジストパターンを得るこ
とができる。ここで露光光としては、好ましくは150
nm〜250nmの波長の光である。具体的には、Kr
Fエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレ
ーザー(193nm)、F2エキシマレーザー(157
nm)、X線、電子ビーム等が挙げられる。
【0272】現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタ
ケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、
エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、
ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン
類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三
アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノール
アミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキ
シド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピヘリジン
等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液を使用すること
ができる。更に、上記アルカリ性水溶液にアルコール
類、界面活性剤を適当量添加して使用することもでき
る。
【0273】
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。
【0274】〔酸分解性樹脂の合成〕ノルボルネンカル
ボン酸tブチルエステル、無水マレイン酸、2−メチル
−2−アダマンチルアクリレート、ノルボルネンラクト
ンアクリレートをモル比で20/20/35/25で反
応容器に仕込み、メチルエチルケトン/テトラヒドロフ
ラン=1/1溶媒に溶解し、固形分60%の溶液を調製
した。これを窒素気流下65℃で加熱した。反応温度が
安定したところで和光純薬社製ラジカル開始剤V−60
1を3mol%加え反応を開始させた。12時間加熱し
た後、反応混合物を5倍量のヘキサンに投入し白色粉体
を析出させた。析出した粉体を再度メチルエチルケトン
/テトラヒドロフラン=1/1溶媒に溶解させ5倍量の
ヘキサン/メチルtBuエ−テルに投入し白色粉体を析
出させ、濾過取り出した。この作業を再度繰り返し、乾
燥、目的物である樹脂(1)を得た。得られた樹脂
(1)のGPCによる分子量分析(RI分析)を試みた
ところ、ポリスチレン換算で11600(重量平均)、
残留モノマーの量は0.4%であった。また、NMRス
ペクトルより樹脂(1)の組成は本発明のノルボルネン
/無水マレイン酸/2−メチル−2−アダマンチルアク
リレート/ノルボルネンラクトンアクリレートをモル比
で18/23/34/25であった。以下同様の方法で
樹脂(2)〜(25)を合成した。以下に上記酸分解性
樹脂(1)〜(25)の構造を示す。
【0275】
【化103】
【0276】
【化104】
【0277】
【化105】
【0278】
【化106】
【0279】
【化107】
【0280】また、上記酸分解性樹脂(1)〜(25)
の各繰り返し単位のモル比率と重量平均分子量を表1に
示す。
【0281】
【表1】
【0282】実施例1〜30及び比較例1 (ポジ型フォトレジスト組成物の調製と評価)表2に示
すように、上記合成例で合成した表1に示す酸分解性樹
脂1.4g、光酸発生剤(添加量は表2に示した)、有
機塩基性化合物(アミン)5mg、必要により界面活性
剤10mgを配合し、それぞれ固形分15重量%の割合
で溶剤に溶解した後、0.1μmのミクロフィルターで
濾過し、表2に示す実施例1〜30のポジ型フォトレジ
スト組成物を調製した。また、比較例1として、下記樹
脂(R)と下記光酸発生剤を用いる以外は、上記実施例
1〜30と同様にして表2に示すポジ型フォトレジスト
組成物を調製した。
【0283】表2中に於ける各化合物は、次の通りであ
る。 〔溶剤〕 S1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート S2:乳酸エチル S3:酢酸ブチル S4:2−ヘプタノン S5:プロピレングリコールモノメチルエーテル S6:エトキシプロピオン酸エチル S7:γ−ブチロラクトン S8:エチレンカーボネート S9:プロピレンカーボネート S10:プロピレングリコールモノエチルエーテルアセ
テート
【0284】〔界面活性剤〕 W−1:メガファックF176(大日本インキ化学工業
(株)製)(フッ素系) W−2:メガファックR08(大日本インキ化学工業
(株)製)(フッ素及びシリコン系) W−3:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化
学工業(株)製) W−4:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル W−5:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)
製)
【0285】〔有機塩基性化合物〕 1:DBU(1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−
7−ウンデセン) 2:4−DMAP(4−ジメチルアミノピリジン) 3:TPI(2,4,5−トリフェニルイミダゾール) 4:2,6−ジイソプロピルアニリン 5:アンチピリン 6:トリ−n−オクチルアミン
【0286】〔比較例で使用した樹脂〕 樹脂R:EP1048983A1の実施例1で使用され
た下記構造の樹脂
【0287】
【化108】
【0288】
【表2】
【0289】
【表3】
【0290】(評価試験) 〔ハーフトーンマスク露光によるサイドロープ光耐性お
よび解像力の評価方法〕4インチのBare Si基板
上に各レジスト膜を0.30μmに塗布し、真空吸着式
ホットプレートで140℃、60秒間乾燥した。次に、
0.20μmコンタクトホールパターン(Hole D
uty比=1:3)のハーフトーンマスク(透過率80
%)を介してISI社製ArFステッパーにより露光し
た。露光後、140℃、60秒間の加熱処理を行い、引
き続き2.38%TMAHで60秒間のパドル現像後、
純水で30秒間水洗しスピン乾燥により画像を得た。こ
の際、0.20μmの直径を有するコンタクトホール
(マスク)が0.16μmに再現する露光量を最適露光
量をEopt とし、更にサイドロープ光がレジスト基板上
に転写される最低露光量をElimit と定義し、それらの
比Elimit /Eopt をサイドロープ光耐性の指標とし
た。この際、比較例1の値を1と規格化し、それとの相
対評価により他のサイドロープ光耐性を示した。この値
は大きい程サイドロープ光耐性が優れ、小さい程劣るこ
とを示す。
【0291】〔パーティクル数と経時保存後のパーティ
クルの増加数〕:上記のように調製したポジ型フォトレ
ジスト組成物溶液(塗液)について調液直後(パーティ
クル初期値)と、4℃で1週間放置した後(経時後のパ
ーティクル数)の液中のパーティクル数を、リオン社
製、パーティクルカウンターにてカウントした。パーテ
ィクル初期値とともに、(経時後のパーティクル数)―
(パーティクル初期値)で計算されるパーティクル増加
数を評価した。尚、パーティクルは、レジスト組成物液
1ml中の0.25μm以上のパーティクルの数をカウ
ントした。
【0292】〔経時保存前後の感度変動〕: Brew
er Science社製ARC−25をスピンコータ
ーを利用してシリコンウエハー上に30nm塗布、乾燥
した後、その上に得られたポジ型フォトレジスト組成物
を塗布し、140℃で90秒間乾燥、約0.4μmのポ
ジ型フォトレジスト膜を作成し、それにArFエキシマ
レーザー(波長193nm、NA=0.6のISI社製
ArFステッパー)で1/2ピッチのコンタクトホール
パターン(マスクサイズ0.16ミクロン)により露光
した。露光後の加熱処理を145℃で90秒間行い、
2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド水溶液で現像、蒸留水でリンスし、レジストパターン
プロファイルを得た。このようにして得られたシリコン
ウエハーのレジストパターンを走査型顕微鏡で観察し、
0.16μmのコンタクトホールを再現する最小露光量
を感度とした。このようにしてポジ型フォトレジスト組
成物溶液(塗液)の調液直後の感度(保存前の露光量)
を評価し、また上記組成物溶液を4℃で1週間放置した
後の感度(保存後の露光量)を評価し、下記式により感
度変動率を評価した。 感度変動率(%)= │(保存前の露光量)−(保存後
の露光量)│/(保存前の露光量)×100 これらの評価結果を表3に示す。
【0293】
【表4】
【表5】
【0294】表3から明らかなように、本発明に係わる
紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物は、ハーフト
ーン位相差シフトマスク適正、保存性、感度変動が改善
されていることがわかる。
【0295】
【発明の効果】本発明は、半導体デバイスの製造におい
て、固形分を溶剤に溶かす時や経時保存時のパーティク
ルの発生及び経時保存による感度の変動を防止でき、ハ
ーフトーン位相差シフトマスク適正に優れたポジ型フォ
トレジスト組成物を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/36 C08K 5/36 C08L 33/00 C08L 33/00 35/00 35/00 45/00 45/00 G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 7/033 7/033 H01L 21/027 H01L 21/30 502R Fターム(参考) 2H025 AA02 AA11 AA18 AB16 AC04 AC08 AD03 BE07 BE10 BG00 CB08 CB10 CB14 CB41 CB42 CB45 CB48 CC04 CC20 FA17 4J002 BG071 BH021 BK001 EB116 EN136 EQ016 EV296 FD206 GP03 4J100 AJ02R AK32Q AL03R AL04R AL08R AL08S AL09R AM43Q AM47Q AR09P AR11P BA02P BA02R BA03Q BA03R BA05P BA11P BA11S BA15P BA15R BA15S BA16R BA16S BA21R BA40R BA56Q BB01R BB18Q BC03R BC04P BC04R BC08R BC09P BC09R BC12R BC12S BC53P BC53R BC54S JA38

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)一般式(SI)で表される活性光線
    又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び
    (B)下記一般式(I)で示される繰り返し構造単位、
    一般式(II)で示される繰り返し構造単位、及び一般式
    (III)で示される繰り返し構造を含み、酸の作用によ
    りアルカリ現像液に対する溶解速度が増加する樹脂を含
    有することを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレ
    ジスト組成物。 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】 一般式(SI)中、Rs4〜Rs6は、各々独立に、アル
    キル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシ
    カルボニル基、アシル基、アシロキシ基、ニトロ基、ハ
    ロゲン原子、水酸基、又はカルボキシル基を表す。 l:1〜5 m:0〜5 n:0〜5を表す。 l+m+n=1の時、Rs4はアルキル基、シクロアル
    キル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシ
    ル基、又はアシロキシ基を表す。 Xs-:R−SO3 -、 R:脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。 一般式(I)中:R11〜R14は、各々独立に、酸の作用
    により分解する基、水素原子、ハロゲン原子、シアノ
    基、−COOH、−COOR15、−C(=O)−X−A
    −R16、又はアルキル基或いは環状炭化水素基を表し、
    且つR11〜R14の内少なくとも1つは酸の作用により分
    解する基を表す。また、R11〜R14のうち少なくとも2
    つが結合して環を形成してもよい。nは0又は1を表
    す。ここで、R15は、アルキル基、環状炭化水素基又は
    下記の−Y基を表す。Xは、酸素原子、硫黄原子、−N
    H−、−NHSO2−、又は−NHSO2NH−を表す。
    Aは、単結合、アルキレン基、シクロアルキレン基、エ
    ーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基
    よりなる群から選択される単独或いは2つ以上の基の組
    み合わせを表す。R16は、−COOH、−COOR15
    −CN、水酸基、アルコキシ基、−CO−NH−R17
    −CO−NH−SO2−R17又は下記の−Y基を表す。
    17は、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。 −Y基; 【化5】 −Y基中、R21〜R30は、各々独立に、水素原子又はア
    ルキル基を表す。a、bは、1又は2を表す。 一般式(II)中:Z2は、−O−又は−N(R41)−
    を表す。ここでR41は、水素原子、水酸基、アルキル
    基、ハロアルキル基、又は−OSO2−R42を表す。R
    42は、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル基
    又は樟脳残基を表す。 一般式(III)中:R91は、水素原子、低級アルキル
    基、ハロゲン原子又は−CNを表す。X5は、−O−、
    −S−、−NR93−、又は−NR93SO2−を表す。R
    93は、水素原子、鎖状又は環状アルキル基を表す。B
    は、単結合または連結基を表す。R92は、水素原子、鎖
    状又は環状アルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボ
    キシ基、シアノ基、−COOR94、又は下記一般式(I
    V)〜(X)のいずれかで表される基を表す。R94は、
    水素原子、または鎖状又は環状アルキル基を表す。 【化6】 −N+(R95)(R96)(R97)・X- (VIII) −R98−A50−R99 (IX) −SO3100 (X) 式(IV)において、Ra1、Rb1、Rc1、Rd1、及
    びRe1は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜4の
    アルキル基を表す。m、nは各々独立に0〜3の整数を
    表し、m+nは、2以上6以下である。式(V−1)〜
    (V−4)において、R1b〜R5bは、各々独立に、水素
    原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基
    を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成し
    てもよい。式(VII)において、R1d〜R8dは、各々独
    立に、水素原子又はアルキル基を表す。Rd0は、水素原
    子、鎖状または環状アルキル基、アリール基又はアラル
    キル基を表す。mは、1〜10の整数を表す。式(VII
    I)中、R95〜R97は、各々独立に、水素原子、鎖状ま
    たは環状アルキル基、アルケニル基、アリール基、又は
    アラルキル基を表す。但し、R95〜R 97は互いに結合し
    て非芳香環、芳香環を形成しても良い。X-は、R−S
    3 -を表す。Rは脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素
    基を表す。式(IX)中、R98は、単結合、アルキレン
    基、アリーレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基
    を表す。A50は、下記に示す官能基のいずれかを表す。 【化7】 99は、水素原子またはアルキル基を表す。式(X)
    中、R100は、鎖状又は環状アルキル基、アリール基又
    はアラルキル基を表す。
  2. 【請求項2】(B)成分の樹脂が、更に下記式(XI)
    で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする請
    求項1に記載の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組
    成物。 【化8】 一般式(XI)中:R91cは、水素原子、低級アルキル
    基、ハロゲン原子又は−CNを表す。X5cは、−O−、
    −S−、−NR93c−、又は−NR93cSO2−を表す。
    93cは、水素原子、鎖状又は環状アルキル基を表す。
    Bcは、単結合または連結基を表す。R92cは下記一般式
    (XI’)で表される基を表す。 【化9】 一般式(XI’)において、R2c〜R4cは、各々独立に
    水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち
    少なくとも1つは水酸基を表す。
  3. 【請求項3】 更にフッ素系及び/又はシリコン系界面
    活性剤を含有することを特徴とする請求項1又は2に記
    載の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物。
  4. 【請求項4】 更に有機塩基性化合物を含有することを
    特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の遠紫外線露
    光用ポジ型フォトレジスト組成物。
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