JP2002236359A - Positive type photosensitive composition - Google Patents

Positive type photosensitive composition

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JP2002236359A
JP2002236359A JP2001033923A JP2001033923A JP2002236359A JP 2002236359 A JP2002236359 A JP 2002236359A JP 2001033923 A JP2001033923 A JP 2001033923A JP 2001033923 A JP2001033923 A JP 2001033923A JP 2002236359 A JP2002236359 A JP 2002236359A
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acid
resin
compound
photosensitive composition
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JP2001033923A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Kodama
邦彦 児玉
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance performance proper to microphotofabrication using far ultraviolet light, particularly ArF excimer laser light, to solve technical problems proper to the microphotofabrication and to provide a positive type photosensitive composition excellent in sensitivity and resolving power. SOLUTION: The positive type photosensitive composition contains (A) at least one compound having at least one carbonyl group and generating an acid when irradiated with active light to cause decomposition accompanied by intramolecular hydrogen radical transfer and (B) a resin having a mono- or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure and having solubility in an alkali developing solution increased when decomposed by the action of the acid.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、IC等の半導体製
造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、さ
らにその他のフォトファブリケーション工程に使用され
るポジ型感光性組成物に関するものである。さらに詳し
くは250nm以下の遠紫外線等を露光光源とする場合
に好適なポジ型感光性組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive photosensitive composition used in a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board such as a liquid crystal and a thermal head, and other photofabrication processes. . More specifically, the present invention relates to a positive photosensitive composition suitable for use as a light source for exposure to far ultraviolet rays of 250 nm or less.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のノボラックとナフトキノンジアジ
ド化合物から成るレジストを遠紫外光やエキシマレーザ
ー光を用いたリソグラフィーのパターン形成に用いる
と、ノボラック及びナフトキノンジアジドの遠紫外領域
に於ける吸収が強いために光がレジスト底部まで到達し
にくくなり、低感度でテーパーのついたパターンしか得
られない。
2. Description of the Related Art When a conventional resist comprising a novolak and a naphthoquinonediazide compound is used for lithographic pattern formation using far ultraviolet light or excimer laser light, novolak and naphthoquinonediazide have a strong absorption in the far ultraviolet region. Light hardly reaches the bottom of the resist, and only a low-sensitivity, tapered pattern can be obtained.

【0003】このような問題を解決する手段の一つが、
米国特許第4,491,628号、欧州特許第249,1
39号等に記載されている化学増幅系レジスト組成物で
ある。化学増幅系ポジ型レジスト組成物は、遠紫外光等
の放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を
触媒とする反応によって、活性放射線の照射部と非照射
部の現像液に対する溶解性を変化させ、パターンを基板
上に形成させるパターン形成材料である。
One of the means for solving such a problem is as follows.
U.S. Pat. No. 4,491,628, EP 249,1
No. 39 or the like. The chemically amplified positive resist composition generates an acid in the exposed portion by irradiation with radiation such as far ultraviolet light, and the reaction using the acid as a catalyst dissolves the active radiation-irradiated portion and the non-irradiated portion in the developing solution. It is a pattern forming material that changes the properties and forms a pattern on a substrate.

【0004】このような例として、光分解により酸を発
生する化合物と、アセタール又はO,N−アセタール化
合物との組合せ(特開昭48−89003号公報)、オ
ルトエステル又はアミドアセタール化合物との組合せ
(特開昭51−120714号公報)、主鎖にアセター
ル又はケタール基を有するポリマーとの組合せ(特開昭
53−133429号公報)、エノールエーテル化合物
との組合せ(特開昭55−12995号公報)、N−ア
シルイミノ炭酸化合物との組合せ(特開昭55−126
236号公報)、主鎖にオルトエステル基を有するポリ
マーとの組合せ(特開昭56−17345号公報)、第
3級アルキルエステル化合物との組合せ(特開昭60−
3625号公報)、シリルエステル化合物との組合せ
(特開昭60−10247号公報)、及びシリルエーテ
ル化合物との組合せ(特開昭60−37549号、特開
昭60−121446号各公報)等を挙げることができ
る。これらは原理的に量子収率が1を越えるため、高い
感光性を示す。
Examples of such a combination include a combination of a compound capable of generating an acid by photolysis with an acetal or an O, N-acetal compound (Japanese Patent Laid-Open No. 48-89003), a combination of an orthoester or an amide acetal compound. (JP-A-51-120714), combination with a polymer having an acetal or ketal group in the main chain (JP-A-53-133429), combination with an enol ether compound (JP-A-55-12995) ), N-acyliminocarbonate compounds (JP-A-55-126)
236), a combination with a polymer having an orthoester group in the main chain (JP-A-56-17345), and a combination with a tertiary alkyl ester compound (JP-A-60-1985).
No. 3625), combinations with silyl ester compounds (JP-A-60-10247), combinations with silyl ether compounds (JP-A-60-37549 and JP-A-60-12446). Can be mentioned. These have high photosensitivity because the quantum yield exceeds 1 in principle.

【0005】同様に、酸存在下加熱することにより分解
し、アルカリ可溶化する系として、例えば、特開昭59
−45439号、特開昭60−3625号、特開昭62
−229242号、特開昭63−27829号、特開昭
63−36240号、特開昭63−250642号、特
開平5−181279号各公報、Polym.Eng.
Sce.,23巻、1012頁(1983);ACS.
Sym.242巻、11頁(1984);Semico
nductor World 1987年、11月号、
91頁;Macromolecules,21巻、14
75頁(1988);SPIE,920巻、42頁(1
988)等に記載されている露光により酸を発生する化
合物と、第3級又は2級炭素(例えばt−ブチル、2−
シクロヘキセニル)のエステル又は炭酸エステル化合物
との組合せ系、特開平4−219757号、同5−24
9682号、同6−65332号各公報等に記載されて
いるアセタール化合物との組み合わせ系、特開平4−2
11258号、同6−65333号各公報等に記載され
ているt−ブチルエーテル化合物との組み合わせ系等が
挙げられる。
[0005] Similarly, a system which is decomposed by heating in the presence of an acid and solubilized in an alkali is disclosed in, for example,
-45439, JP-A-60-3625, JP-A-62
JP-A-229242, JP-A-63-27829, JP-A-63-36240, JP-A-63-250642, JP-A-5-181279, Polym. Eng.
Sce. 23, 1012 (1983); ACS.
Sym. 242, 11 (1984); Semico
nductor World, November 1987,
91, Macromolecules, 21, 14
75 (1988); SPIE, vol. 920, p. 42 (1
988), etc., and a tertiary or secondary carbon (for example, t-butyl, 2-
Combination system of cyclohexenyl) with an ester or carbonate compound, JP-A-4-219775, JP-A-5-24
Combination systems with acetal compounds described in JP-A Nos. 9682 and 6-65332, and
No. 11,258, 6-65333, etc., and a combination system with a t-butyl ether compound, and the like.

【0006】これらの系は、主として248nm領域で
の吸収の小さい、ポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨
格とする樹脂を主成分に使用するため、KrFエキシマ
レーザーを露光光源とする場合には、高感度、高解像度
で、且つ良好なパターンを形成し、従来のナフトキノン
ジアジド/ノボラック樹脂系に比べて良好な系となり得
る。
Since these systems mainly use a resin having a poly (hydroxystyrene) basic skeleton, which has a small absorption in the 248 nm region, as a main component, a high sensitivity is obtained when a KrF excimer laser is used as an exposure light source. A high-resolution and good pattern can be formed, and it can be a good system as compared with the conventional naphthoquinonediazide / novolak resin system.

【0007】しかしながら、更なる短波長の光源、例え
ばArFエキシマレーザー(193nm)を露光光源と
して使用する場合は、芳香族基を有する化合物が本質的
に193nm領域に大きな吸収を示すため、上記化学増
幅系でも十分ではなかった。また、193nm波長領域
に吸収の小さいポリマーとして、ポリ(メタ)アクリレ
ートの利用がJ.Vac.Sci.Technol.,
B9,3357(1991). に記載されているが、こ
のポリマーは一般に半導体製造工程で行われるドライエ
ッチングに対する耐性が、芳香族基を有する従来のフェ
ノール樹脂に比べ低いという問題があった。
However, when a light source having a shorter wavelength, for example, an ArF excimer laser (193 nm) is used as an exposure light source, the compound having an aromatic group essentially exhibits a large absorption in the 193 nm region. The system was not enough. Further, as a polymer having a small absorption in a wavelength region of 193 nm, use of poly (meth) acrylate is described in J. Am. Vac. Sci. Technol. ,
B9, 3357 (1991). However, this polymer has a problem that its resistance to dry etching generally performed in a semiconductor manufacturing process is lower than that of a conventional phenol resin having an aromatic group.

【0008】これに対し、脂環炭化水素基を有するポリ
マーが、芳香族基と同様の耐ドライエッチング性を示
し、且つ193nm領域の吸収が小さいことがPro
c.ofSPIE,1672,66(1992)で報告
され、近年同ポリマーの利用が精力的に検討されるに至
った。具体的には、特開平4−39665号、同5−8
0515号、同5−265212号、同5−29759
1号、同5−346668号、同6−289615号、
同6−324494号、同7−49568号、同7−1
85046号、同7−191463号、同7−1994
67号、同7−234511号、同7−252324号
等の公報に記載されているポリマーが挙げられる。特開
平3−289659号にアルカリ可溶性樹脂、酸分解性
溶解阻止剤およびα−スルホニルオキシアセトフェノン
を含有するポジ型感光性組成物が記載されている。ま
た、特開平4−60551にはα−スルホニルオキシア
セトフェノン誘導体を含有する組成物を基板に塗布した
後水蒸気あるいはアルコールにさらす処理を行うことに
より感度が向上することが記載されている。しかしなが
ら、これらの組成物では酸発生剤の光分解のためには樹
脂等の酸発生剤以外の素材からの水素ラジカル引き抜き
(分子間水素移動)が必要であるため光分解効率は低く
なり感度が低くなってしまうという問題があった。特に
脂環基を有する樹脂を用いた場合、水素供与源がないた
め感度が著しく低くなるといった問題があった。
On the other hand, the polymer having an alicyclic hydrocarbon group has the same dry etching resistance as an aromatic group and has a small absorption in the 193 nm region.
c. of SPIE, 1672, 66 (1992), and the use of the polymer has been energetically studied in recent years. Specifically, JP-A-4-39665 and JP-A-5-8
0515, 5-265212, 5-29759
No. 1, 5-346668, 6-289615,
6-324494, 7-49568, 7-1
No. 85046, No. 7-191463, No. 7-1994
Polymers described in JP-A Nos. 67, 7-234511, 7-252324 and the like can be mentioned. JP-A-3-28959 describes a positive photosensitive composition containing an alkali-soluble resin, an acid-decomposable dissolution inhibitor and α-sulfonyloxyacetophenone. JP-A-4-60551 describes that sensitivity is improved by applying a composition containing an α-sulfonyloxyacetophenone derivative to a substrate and then exposing the composition to water vapor or alcohol. However, these compositions require extraction of hydrogen radicals (intermolecular hydrogen transfer) from a material other than the acid generator, such as a resin, for the photolysis of the acid generator. There was a problem that it would be lower. In particular, when a resin having an alicyclic group is used, there is a problem that the sensitivity is significantly lowered because there is no hydrogen donor.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、遠紫外光、とくにArFエキシマレーザー光を使用
する上記ミクロフォトファブリケ−ション本来の性能向
上及び技術課題を解決することであり、感度及び解像力
に優れたポジ型感光性組成物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to improve the performance and technical problems inherent in the above-described microphotofabrication using far ultraviolet light, particularly ArF excimer laser light. An object of the present invention is to provide a positive photosensitive composition excellent in sensitivity and resolution.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、下記構成のポ
ジ型感光性組成物であり、これにより本発明の上記目的
が達成される。
Means for Solving the Problems The present invention is a positive photosensitive composition having the following constitution, thereby achieving the above object of the present invention.

【0011】(1)(A)カルボニル基を少なくとも1
つ有し、活性光線の照射により分子内水素ラジカル移動
を伴って分解し、酸を発生する化合物を少なくとも一
種、及び(B)単環又は多環の脂環炭化水素構造を有
し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解
度が増大する樹脂を含有することを特徴とするポジ型感
光性組成物。 (2)(A)成分が一般式(I)又は(II)で表され
る化合物であることを特徴とする上記(1)に記載のポ
ジ型感光性組成物。
(1) (A) The carbonyl group has at least one
Having at least one compound that decomposes upon irradiation with actinic rays with intramolecular hydrogen radical transfer to generate an acid, and (B) a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, A positive photosensitive composition comprising a resin that decomposes by action to increase solubility in an alkaline developer. (2) The positive photosensitive composition according to the above (1), wherein the component (A) is a compound represented by the general formula (I) or (II).

【0012】[0012]

【化2】 Embedded image

【0013】R1及びR2は、同一でも異なっていてもよ
く、水素原子又は1価の有機基を表す。または、R1
2とが結合して、ヘテロ原子、多重結合、−CO−、
−COO−を含有してもよい単環または多環の環構造を
形成してもよい。R3及びR4は、同一でも異なっていて
もよく、水素原子又は1価の有機基を表す。
R 1 and R 2 may be the same or different and represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. Or, R 1 and R 2 are bonded to form a heteroatom, a multiple bond, -CO-,
A monocyclic or polycyclic ring structure which may contain -COO- may be formed. R 3 and R 4 may be the same or different and represent a hydrogen atom or a monovalent organic group.

【0014】Xは、水素ラジカル供与性基を有する1価
の有機基を表す。また、Xは、R1或いはR2と結合して
単環または多環の環構造を形成してもよい。一般式
(I)におけるY1は、R’SO3−、R’COO−、又
はハロゲン原子を表す。 R’は、置換されていてもよ
い直鎖、分岐、環状アルキル基、置換されていてもよい
アリール基、置換されていてもよいアラルキル基、又は
置換されていてもよいカンファー基を表す。一般式(I
I)におけるY2 -は、非求核アニオンを表す。Ra及び
Rbは、置換されていてもよい直鎖、分岐、環状アルキ
ル基、置換されていてもよいアリール基、又は置換され
ていてもよいアラルキル基を表す。また、Ra及びRb
が結合して環を形成してもよい。R1〜R4、Ra、R
b、X、Y1、Y2 -のいずれかの位置で連結基を介して
結合し、一般式(I)または(II)の構造を2つ有する
こともできる。
X represents a monovalent organic group having a hydrogen radical donating group. X may combine with R 1 or R 2 to form a monocyclic or polycyclic ring structure. Y 1 in the general formula (I) represents R′SO 3 —, R′COO—, or a halogen atom. R ′ represents an optionally substituted linear, branched, or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aralkyl group, or an optionally substituted camphor group. General formula (I
Y 2 in I) - represents a non-nucleophilic anion. Ra and Rb represent an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, or an optionally substituted aralkyl group. In addition, Ra and Rb
May combine with each other to form a ring. R 1 to R 4 , Ra, R
b, X, Y 1 , and Y 2 may be bonded via a linking group at any position to have two structures of the general formula (I) or (II).

【0015】(3)(C)酸により分解しうる基を有
し、アルカリ現像液中での溶解速度が酸の作用により増
大する、分子量3000以下の低分子溶解阻止化合物を
さらに含有することを特徴とする上記(1)又は(2)
に記載のポジ型感光性組成物。 (4) 樹脂(B)がラクトン構造を有する樹脂である
ことを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載
のポジ型感光性組成物。
(3) (C) A low molecular weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which has a group decomposable by an acid and whose dissolution rate in an alkali developing solution is increased by the action of an acid. Features (1) or (2) above
4. The positive photosensitive composition according to item 1. (4) The positive photosensitive composition as described in any of (1) to (3) above, wherein the resin (B) is a resin having a lactone structure.

【0016】(5)(A)カルボニル基を少なくとも1
つ有し、活性光線の照射により分子内水素ラジカル移動
を伴って分解し、酸を発生する化合物を少なくとも一
種、(C)酸により分解しうる基を有し、アルカリ現像
液中での溶解速度が酸の作用により増大する、分子量3
000以下の低分子溶解阻止化合物、及び(D)単環又
は多環の脂環炭化水素構造を有し、水に不溶でアルカリ
現像液に可溶な樹脂を含有することを特徴とするポジ型
感光性組成物。
(5) (A) a carbonyl group having at least 1
(C) having at least one compound capable of decomposing by the irradiation of actinic rays with the transfer of intramolecular hydrogen radicals to generate an acid, and (C) a group decomposable by an acid, and a dissolution rate in an alkaline developer. Is increased by the action of an acid.
000 or less low molecular weight dissolution inhibiting compound; and (D) a resin having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, containing a resin which is insoluble in water and soluble in an alkali developing solution. Photosensitive composition.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0018】(A)カルボニル基を少なくとも1つ有
し、活性光線の照射により分子内水素ラジカル移動を伴
って分解し、酸を発生する化合物 (A)成分としては、上記式(I)及び(II)で表され
る化合物が好ましい。上記の式(I)及び(II)におい
て、R1、R2、R3及びR4の一価の有機基としては、ア
ルキル基(好ましくは炭素数1〜10、更に好ましくは
炭素数1〜5のもの、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、sec
−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基)、アルコキシ
基(好ましくは炭素数1〜10、更に好ましくは炭素数
1〜5、例えばメトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエ
トキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、n
−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、
t−ブトキシ基等)、アルコキシカルボニル基(好まし
くは炭素数2〜6、メトキシカルボニル基、エトキシカ
ルボニル基等)、アリール基(好ましくは炭素数6〜
9、フェニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル
基)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜12、
フェノキシ基等)、アリールオキシカルボニル基(好ま
しくは、炭素数7〜12、ベンゾイルオキシ基等)、ア
シル基(好ましくは炭素数1〜12、例えばアラルキル
オキシ基、ホルミル基、アセチル基、ブチリル基、ベン
ゾイル基、シアナミル基、バレリル基等)、アシロキシ
基(好ましくは炭素数1〜12、例えばブチリルオキシ
基等)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜4、例え
ばニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基)、ア
ルケニルオキシ基(炭素数2〜5、例えばビニルオキシ
基、プロペニルオキシ基、アリルオキシ基、ブテニルオ
キシ基等)、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基を挙
げることができる。
(A) A compound having at least one carbonyl group, which decomposes upon irradiation with actinic rays with the transfer of intramolecular hydrogen radicals to generate an acid. Compounds represented by II) are preferred. In the above formulas (I) and (II), the monovalent organic group for R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms). 5, for example, a methyl group, an ethyl group, n
-Propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec
-Butyl group, t-butyl group, pentyl group), alkoxy group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably having 1 to 5 carbon atoms, for example, methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group) , N
-Butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group,
t-butoxy group, etc.), alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 6 carbon atoms, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, etc.), aryl group (preferably having 6 to 6 carbon atoms)
9, phenyl group, xylyl group, toluyl group, cumenyl group), aryloxy group (preferably having 6 to 12 carbon atoms,
A phenoxy group or the like), an aryloxycarbonyl group (preferably having 7 to 12 carbon atoms, a benzoyloxy group or the like), an acyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, for example, an aralkyloxy group, a formyl group, an acetyl group, a butyryl group, Benzoyl group, cyanamyl group, valeryl group, etc.), acyloxy group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, such as butyryloxy group), alkenyl group (preferably having 2 to 4 carbon atoms, such as nyl group, propenyl group, allyl group, butenyl) Group), an alkenyloxy group (having 2 to 5 carbon atoms, such as a vinyloxy group, a propenyloxy group, an allyloxy group, a butenyloxy group, etc.), a carboxyl group, a nitro group, and a cyano group.

【0019】R1とR2とが結合して形成してもよい、ヘ
テロ原子、多重結合、−CO−、−COO−を含有して
もよい単環または多環の環構造としては、好ましくは炭
素数2〜15、例えばベンゼン、ナフタレン、シクロペ
ンテン、シクロプロペン、シクロヘキセン、シクロへプ
テン、シクロオクテン、アダマンテン、ノルボルネン、
イソボロネン、カンファネン、ジシクロペンテン、トリ
シクロデカネン等を挙げることができる。これらは置換
基を有していてもよい。好ましい置換基としては、炭素
数1〜5のアルキル基、アルコキシ、ハロゲン原子、水
酸基等が挙げられる。これらの中でも、R1及びR2とし
て、好ましくは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル
基、R1及びR2が結合して、置換基を有していてもよい
ベンゼン環、ナフタレン環、ペンテン環を形成したもの
が挙げられる。R3及びR4としては、水素原子、炭素数
1〜5のアルキル基が好ましい。
The monocyclic or polycyclic ring structure which may be formed by combining R 1 and R 2 and which may contain a hetero atom, a multiple bond, --CO--, --COO-- is preferable. Has 2 to 15 carbon atoms, such as benzene, naphthalene, cyclopentene, cyclopropene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, adamantene, norbornene,
Examples include isobornane, camphanene, dicyclopentene, and tricyclodecanene. These may have a substituent. Preferred substituents include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, alkoxy, a halogen atom, a hydroxyl group and the like. Among them, R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a benzene ring or a naphthalene ring which may have a substituent to which R 1 and R 2 are bonded. And those forming a pentene ring. As R 3 and R 4 , a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are preferable.

【0020】Y1におけるR’、及びRa及びRbとし
ての、置換してもよい直鎖、分岐、環状アルキル基、置
換されていてもよいアリール基、又は置換されていても
よいアラルキル基について説明する。アルキル基として
は、例えば炭素数1〜15個のアルキル基であって、具
体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル
基、sec-ブチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、2
−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、
アダマンチル基、ノルボルニル基を好ましく挙げること
ができる。このアルキル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、水酸基、フッ素原子等の
ハロゲン原子、フッ素置換されていてもよいアルコキシ
基(好ましくは炭素数1〜5)、アルコキシカルボニル
基(好ましくは炭素数2〜6)等を挙げることができ
る。アリール基としては、例えば炭素数6〜15個のア
リール基であって、具体的には、フェニル基、トリル
基、ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェ
ニル基、ナフチル基、アントリル基、9,10−ジメト
キシアントリル基等を好ましく挙げることができる。こ
のアリール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、フッ素原子等のハロゲン原子、フッ素
置換されていてもよいアルキル基(好ましくは炭素数1
〜5)、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基(好
ましくは炭素数1〜5)、フッ素置換されていてもよい
アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜6)等
を挙げることができる。アラルキル基としては、例えば
炭素数7〜12個のアラルキル基であって、具体的に
は、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を
好ましく挙げることができる。このアラルキル基は更に
置換基を有していてもよく、フッ素原子等のハロゲン原
子、フッ素置換されていてもよいアルキル基(好ましく
は炭素数1〜5)、フッ素置換されていてもよいアルコ
キシ基(好ましくは炭素数1〜5)、フッ素置換されて
いてもよいアルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数
2〜6)等を挙げることができる。
The substituted or unsubstituted linear, branched or cyclic alkyl group, the optionally substituted aryl group, or the optionally substituted aralkyl group as R ′ in R 1 and Ra and Rb will be described. I do. The alkyl group is, for example, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group,
-Ethylhexyl group, cyclohexyl group, octyl group,
An adamantyl group and a norbornyl group can be preferably exemplified. The alkyl group may further have a substituent. Examples of the substituent include a hydroxyl group, a halogen atom such as a fluorine atom, an alkoxy group (preferably having 1 to 5 carbon atoms) which may be substituted by fluorine, and an alkoxy group. Examples include a carbonyl group (preferably having 2 to 6 carbon atoms). The aryl group is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, specifically, a phenyl group, a tolyl group, a dimethylphenyl group, a 2,4,6-trimethylphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, Preferred are 9,10-dimethoxyanthryl groups and the like. The aryl group may further have a substituent, for example, a halogen atom such as a fluorine atom, an alkyl group which may be substituted by fluorine (preferably having 1 carbon atom).
To 5), an alkoxy group which may be substituted by fluorine (preferably having 1 to 5 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group which may be substituted by fluorine (preferably having 2 to 6 carbon atoms), and the like. The aralkyl group is, for example, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and specific examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group. The aralkyl group may further have a substituent, for example, a halogen atom such as a fluorine atom, an alkyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms) which may be substituted with fluorine, or an alkoxy group which may be substituted with fluorine. (Preferably having 1 to 5 carbon atoms), and an alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 6 carbon atoms) which may be substituted by fluorine.

【0021】R’としてのカンファー基が有してもよい
置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子、フッ素
置換されていてもよいアルキル基(好ましくは炭素数1
〜5)、フッ素置換されていてもよいアルコキシ基(好
ましくは炭素数1〜5)、フッ素置換されていてもよい
アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜6)等
を挙げることができる。
Examples of the substituent which the camphor group as R ′ may have include a halogen atom such as a fluorine atom, an alkyl group which may be substituted by fluorine (preferably having 1 carbon atom).
To 5), an alkoxy group which may be substituted by fluorine (preferably having 1 to 5 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group which may be substituted by fluorine (preferably having 2 to 6 carbon atoms), and the like.

【0022】一般式(I)におけるY1は、R’SO
3−、R’COO−、又はハロゲン原子を表す。一般式
(II)におけるY2 -の非求核アニオンの具体例として
は、R’SO3 -、R’COO-、ハロゲンアニオン、B
4 -、PF6 -、AsF6 -、ClO4 -等を挙げることがで
きる。Y2 -のとして、パーフロロアルカンスルホン酸ア
ニオンが感度、解像力、レジスト膜の透明性の観点から
最も好ましい。
In the general formula (I), Y 1 is R′SO
3 -, R'COO-, or a halogen atom. Specific examples of the non-nucleophilic anion of Y 2 in the general formula (II) include R′SO 3 , R′COO , halogen anion, and B
F 4 , PF 6 , AsF 6 , ClO 4 − and the like can be mentioned. Y 2 - as the perfluoro alkanesulfonic acid anion sensitivity, resolution, and most preferable from the viewpoint of transparency of the resist film.

【0023】また、Ra及びRbが結合して形成しても
よい環としては、特に好ましくは、5及び6員環であ
り、アルキレン基または−O−、−S−、−CO−等を
連結基として含有するアルキレン基を介して環構造を形
成するものが好ましい。最も好ましいアルキレン基とし
て、ブチレン基、ペンチレン基を挙げることができる。
1〜R4、Ra、Rb、X、Y1、Y2 -のいずれかの位
置で連結基を介して結合し、一般式(I)または(II)
の構造を2つ有することもできる。
The ring which may be formed by combining Ra and Rb is particularly preferably a 5- or 6-membered ring, wherein an alkylene group or -O-, -S-, -CO- or the like is linked. Those which form a ring structure via an alkylene group contained as a group are preferred. Most preferred alkylene groups include a butylene group and a pentylene group.
R 1 to R 4 , Ra, Rb, X, Y 1 , or a bond via a linking group at any position of Y 2 to form a compound represented by formula (I) or (II)
May have two structures.

【0024】Xとしての水素ラジカル供与性基を有する
1価の有機基とは、−X’−Hで表される水素原子を有
する基であり、さらにX’−H結合の結合解離エネルギ
ーの小さな基である。X’−H結合の結合解離エネルギ
ーとしては150kcal以下であり、100kcal
/mol以下が好ましく、さらに好ましくは90kca
l/mol以下である。結合解離エネルギーの小さい基
を用いることによって水素ラジカル供与性が増し、酸発
生効率が向上し、感度が向上する。結合解離エネルギー
は、遊離基の生成熱からの熱力学的計算、トルエン担体
法などの速度論的方法、電子衝撃法などにより求めるこ
とができる。これらは、Free Radicals in Solution,
p.40, Chem.Revs., 59, 239 (1959), Chem.Revs., 61,
247(1961), Chem.Revs., 66, 465 (1966)に開示されて
いる。尚、Handbook of Chemistry and Physics 66th e
d. F185には、各種官能基の結合解離エネルギーが記載
されている。尚、X’−H基とカルボニル基とは連結基
を介して5〜7員環を形成する位置に結合していること
が好ましい。一般式(I)の場合、下図のようにカルボ
ニル基と6員環を形成できる構造を有していることが最
も好ましい。これにより分子内水素移動速度が向上し、
光分解効率が向上する。一般式(II)に関しても同様
である。
The monovalent organic group having a hydrogen radical-donating group as X is a group having a hydrogen atom represented by -X'-H, and has a small bond dissociation energy of X'-H bond. Group. The bond dissociation energy of the X'-H bond is 150 kcal or less and 100 kcal
/ Mol or less, more preferably 90 kca
1 / mol or less. By using a group having a small bond dissociation energy, the hydrogen radical donating property is increased, the acid generation efficiency is improved, and the sensitivity is improved. The bond dissociation energy can be determined by a thermodynamic calculation from the heat of formation of free radicals, a kinetic method such as a toluene carrier method, or an electron impact method. These are Free Radicals in Solution,
p.40, Chem.Revs., 59, 239 (1959), Chem.Revs., 61,
247 (1961), Chem. Revs., 66, 465 (1966). In addition, Handbook of Chemistry and Physics 66th e
d. F185 describes bond dissociation energies of various functional groups. In addition, it is preferable that the X'-H group and the carbonyl group are bonded to a position forming a 5- to 7-membered ring via a linking group. In the case of the general formula (I), it is most preferable to have a structure capable of forming a 6-membered ring with a carbonyl group as shown in the following figure. This increases the intramolecular hydrogen transfer rate,
Photolysis efficiency is improved. The same applies to general formula (II).

【0025】[0025]

【化3】 Embedded image

【0026】X’−H結合の結合解離エネルギーの小さ
な基としてはベンジル位のC−H結合、エーテルのα位
のC−H結合、アルコールα位のC−H結合、アミンま
たはアミドのN−H結合、アリル位のC−H結合、フェ
ノール性水酸基のO−H結合、イソプロピル基の2位の
C−H結合などがあげられるがこれに限定されるもので
はない。
Examples of the group having a small bond dissociation energy of the X'-H bond include a benzyl C-H bond, an ether α-CH bond, an alcohol α-CH bond, and an amine or amide N-CH bond. Examples include, but are not limited to, an H bond, an allyl C—H bond, an O—H bond of a phenolic hydroxyl group, and a C—H bond at the 2-position of an isopropyl group.

【0027】以下に、(A)成分としての化合物の反応
機構を、公知の酸発生剤の反応機構とともに示す。
The reaction mechanism of the compound as the component (A) will be described below together with the reaction mechanism of a known acid generator.

【0028】[0028]

【化4】 Embedded image

【0029】[0029]

【化5】 Embedded image

【0030】以下に一般式(I)又は(II)で表され
る化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定す
るものではない。
Specific examples of the compound represented by formula (I) or (II) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0031】[0031]

【化6】 Embedded image

【0032】[0032]

【化7】 Embedded image

【0033】[0033]

【化8】 Embedded image

【0034】[0034]

【化9】 Embedded image

【0035】[0035]

【化10】 Embedded image

【0036】[0036]

【化11】 Embedded image

【0037】[0037]

【化12】 Embedded image

【0038】[0038]

【化13】 Embedded image

【0039】(A)成分の化合物の組成物中での添加量
は、組成物の全固形分に対し、一般的に0.1〜20重
量%、好ましくは0.5〜10重量%、更に好ましくは
1〜7重量%である。下限未満であると感度が著しく低
くなる傾向があり、上限を超えるとレジスト膜の透明性
が低下し、テーパーと呼ばれるパターン形状になってし
まう傾向がある。
The amount of the component (A) added to the composition is generally from 0.1 to 20% by weight, preferably from 0.5 to 10% by weight, more preferably from 0.5 to 10% by weight, based on the total solids of the composition. Preferably it is 1 to 7% by weight. If the ratio is less than the lower limit, the sensitivity tends to be remarkably low. If the ratio exceeds the upper limit, the transparency of the resist film tends to decrease, resulting in a pattern called taper.

【0040】(A)成分の化合物は、公知の方法で合成
することができ、一般的には以下のような合成方法によ
り得ることができる。一般式(I)の化合物は、対応す
るケトン化合物と[ヒドロキシ(スルホニルオキシ)ヨ
ード]ベンゼンを反応させることにより得ることができ
る。[ヒドロキシ(スルホニルオキシ)ヨード]ベンゼ
ンは、J.Am.Chem.Soc. 1987,109, 228-235あるいはTet
rahedron.1992, 48,7149-7156記載の方法により、ヨー
ドベンゼンジアセテートまたはヨードシルベンゼンとス
ルホン酸を反応させることにより得ることができる。一
般式(II)の化合物はα−ハロゲン置換ケトン化合物を
スルフィド化合物と必要に応じてAgBFなどの銀化合
物を用いて反応させて、スルフォニウム塩を合成した
後、所望のカウンターアニオンと塩交換することにより
合成できる。
The compound of the component (A) can be synthesized by a known method, and can generally be obtained by the following synthesis method. The compound of the general formula (I) can be obtained by reacting the corresponding ketone compound with [hydroxy (sulfonyloxy) iodo] benzene. [Hydroxy (sulfonyloxy) iodo] benzene is described in J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 228-235 or Tet.
rahedron, 1992, 48, 7149-7156, by reacting iodobenzene diacetate or iodosylbenzene with sulfonic acid. The compound of the general formula (II) is obtained by reacting an α-halogen-substituted ketone compound with a sulfide compound, if necessary, using a silver compound such as AgBF, to synthesize a sulfonium salt, and then performing salt exchange with a desired counter anion. Can be synthesized by

【0041】(A)成分以外の併用しうる酸発生化合物 本発明においては、成分(A)以外に、活性光線又は放
射線の照射により分解して酸を発生する化合物を併用し
てもよい。本発明の成分(A)と併用しうる光酸発生剤
の使用量は、モル比(成分(A)/その他の酸発生剤)
で、通常100/0〜20/80、好ましくは100/
0〜40/60、更に好ましくは100/0〜50/5
0である。そのような併用可能な光酸発生剤としては、
光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始
剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレ
ジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射に
より酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適
宜に選択して使用することができる。
Acid-generating compounds other than component (A) which can be used in combination In the present invention, compounds which decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid may be used in addition to component (A). The amount of the photoacid generator that can be used in combination with the component (A) of the present invention is a molar ratio (component (A) / other acid generator).
And usually 100/0 to 20/80, preferably 100/0
0/40/60, more preferably 100/0 to 50/5
0. Such photoacid generators that can be used together include:
Photo-initiators for photo-cationic polymerization, photo-initiators for photo-radical polymerization, photo-decolorants for dyes, photo-discolorants, or known acids that generate acids by irradiation with actinic rays or radiation used in micro resists and the like Compounds and mixtures thereof can be appropriately selected and used.

【0042】たとえば、ジアゾニウム塩、アンモニウム
塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム
塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等のオニウム塩、
有機ハロゲン化合物、有機金属/有機ハロゲン化物、o
−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、イミノ
スルフォネ−ト等に代表される光分解してスルホン酸を
発生する化合物、ジスルホン化合物を挙げることができ
る。
For example, onium salts such as diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts, arsonium salts, etc.
Organic halogen compound, organic metal / organic halide, o
-Photoacid generators having a nitrobenzyl-type protecting group, compounds that generate sulfonic acid upon photolysis, such as iminosulfonate, and disulfone compounds.

【0043】また、これらの活性光線又は放射線の照射
により酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主
鎖又は側鎖に導入した化合物、たとえば、米国特許第3,
849,137号、独国特許第3914407号、特開昭63-26653号、
特開昭55-164824号、特開昭62-69263号、特開昭63-1460
38 号、特開昭63-163452 号、特開昭62-153853号、特開
昭63-146029号等に記載の化合物を用いることができ
る。
Further, compounds in which a group or a compound capable of generating an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation is introduced into a main chain or a side chain of a polymer, for example, US Pat.
No. 849,137, German Patent No. 3914407, JP-A-63-26653,
JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-1460
Compounds described in JP-A-38-163452, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029 and the like can be used.

【0044】さらに米国特許第3,779,778号、欧州特許
第126,712号等に記載の光により酸を発生する化合物も
使用することができる。
Further, compounds which generate an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778 and European Patent 126,712 can also be used.

【0045】上記併用可能な活性光線又は放射線の照射
により分解して酸を発生する化合物の中で、特に有効に
用いられるものについて以下に説明する。 (1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG
1)で表されるオキサゾール誘導体又は一般式(PAG
2)で表されるS−トリアジン誘導体。
Among the compounds which can be used together and which decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, those which are particularly effectively used will be described below. (1) The following general formula (PAG) substituted with a trihalomethyl group
The oxazole derivative represented by 1) or the general formula (PAG)
An S-triazine derivative represented by 2).

【0046】[0046]

【化14】 Embedded image

【0047】式中、R201は置換もしくは未置換のアリ
ール基、アルケニル基、R202は置換もしくは未置換の
アリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)3
をしめす。Yは塩素原子又は臭素原子を示す。具体的に
は以下の化合物を挙げることができるがこれらに限定さ
れるものではない。
In the formula, R 201 is a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group, and R 202 is a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group, —C (Y) 3
Show Y represents a chlorine atom or a bromine atom. Specific examples include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.

【0048】[0048]

【化15】 Embedded image

【0049】[0049]

【化16】 Embedded image

【0050】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、又は一般式(PAG4)で表される
スルホニウム塩。
(2) An iodonium salt represented by the following formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the following formula (PAG4).

【0051】[0051]

【化17】 Embedded image

【0052】ここで式Ar1、Ar2は各々独立に置換も
しくは未置換のアリール基を示す。好ましい置換基とし
ては、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カルボキシ
ル基、アルコキシカルボニル基、ヒロドキシ基、メルカ
プト基及びハロゲン原子が挙げられる。
Here, the formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Preferred substituents include an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxy group, a mercapto group, and a halogen atom.

【0053】R203、R204、R205は各々独立に、置換
もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。好ま
しくは、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜8の
アルキル基及びそれらの置換誘導体である。好ましい置
換基としては、アリール基に対しては炭素数1〜8のア
ルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基、ニトロ基、カ
ルボキシル基、ヒロドキシ基及びハロゲン原子であり、
アルキル基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ基、カ
ルボキシル基、アルコシキカルボニル基である。
R 203 , R 204 and R 205 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. Preferably, it is an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a substituted derivative thereof. Preferred substituents are an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxy group and a halogen atom with respect to the aryl group,
Examples of the alkyl group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group.

【0054】Z-は対アニオンを示し、例えばBF4 -
AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、ClO4 -
CF3SO3 -等のパーフルオロアルカンスルホン酸アニ
オン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、ナ
フタレン−1−スルホン酸アニオン等の縮合多核芳香族
スルホン酸アニオン、アントラキノンスルホン酸アニオ
ン、スルホン酸基含有染料等を挙げることができるがこ
れらに限定されるものではない。
[0054 Z - represents a counter anion, for example BF 4 -,
AsF 6 -, PF 6 -, SbF 6 -, SiF 6 2-, ClO 4 -,
CF 3 SO 3 -, etc. perfluoroalkane sulfonate anion, pentafluorobenzenesulfonic acid anion, condensed polynuclear aromatic sulfonic acid anion such as naphthalene-1-sulfonic acid anion, anthraquinone sulfonic acid anion, a sulfonic acid group-containing dyes Examples include, but are not limited to:

【0055】またR203、R204、R205のうちの2つ及
びAr1、Ar2はそれぞれの単結合又は置換基を介して
結合してもよい。
Further, two of R 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded through a single bond or a substituent.

【0056】具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0057】[0057]

【化18】 Embedded image

【0058】[0058]

【化19】 Embedded image

【0059】[0059]

【化20】 Embedded image

【0060】[0060]

【化21】 Embedded image

【0061】[0061]

【化22】 Embedded image

【0062】[0062]

【化23】 Embedded image

【0063】[0063]

【化24】 Embedded image

【0064】[0064]

【化25】 Embedded image

【0065】[0065]

【化26】 Embedded image

【0066】[0066]

【化27】 Embedded image

【0067】[0067]

【化28】 Embedded image

【0068】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。
The above onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known, and are described, for example, in US Pat.
It can be synthesized by the methods described in 807,648 and 4,247,473, JP-A-53-101,331 and the like.

【0069】(3)下記一般式(PAG5)で表される
ジスルホン誘導体又は一般式(PAG6)で表されるイ
ミノスルホネート誘導体。
(3) Disulfone derivatives represented by the following formula (PAG5) or iminosulfonate derivatives represented by the following formula (PAG6).

【0070】[0070]

【化29】 Embedded image

【0071】式中、Ar3、Ar4は各々独立に置換もし
くは未置換のアリール基を示す。R206は置換もしくは
未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換もし
くは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレ
ン基を示す。具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
In the formula, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, or arylene group. Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0072】[0072]

【化30】 Embedded image

【0073】[0073]

【化31】 Embedded image

【0074】[0074]

【化32】 Embedded image

【0075】[0075]

【化33】 Embedded image

【0076】[0076]

【化34】 Embedded image

【0077】(4)下記一般式(PAG7)で表される
ジアゾジスルホン誘導体。
(4) A diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG7).

【0078】[0078]

【化35】 Embedded image

【0079】ここでRは、直鎖状、分岐状又は環状アル
キル基、あるいは置換されていてもよいアリール基を表
す。具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、
これらに限定されるものではない。
Here, R represents a linear, branched or cyclic alkyl group or an optionally substituted aryl group. Specific examples include the following compounds,
It is not limited to these.

【0080】[0080]

【化36】 Embedded image

【0081】併用してもよい活性光線又は放射線の照射
により分解して酸を発生する化合物の中で、特に好まし
いものの例を以下に挙げる。
Among the compounds which may be used in combination and decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, particularly preferred examples are shown below.

【0082】[0082]

【化37】 Embedded image

【0083】[0083]

【化38】 Embedded image

【0084】[0084]

【化39】 Embedded image

【0085】≪(B)酸の作用によりアルカリ現像液に
対する溶解度が増大する樹脂≫本発明において、(B)
酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大す
る樹脂(以下「酸分解性樹脂」ともいう)は、酸の作用
により分解する基を有する。酸の作用により分解する基
(以下「酸分解性基」ともいう)とは、例えば、酸の作
用により加水分解し酸を形成する基、さらには酸の作用
により炭素カチオンが脱離し酸を形成する基が挙げられ
る。好ましくは下記一般式(x)、(y)で表される
基、ラクトン構造を含む酸分解性基、脂環式構造を含む
酸分解性基である。これにより、経時安定性が優れるよ
うになる。
{(B) Resin whose solubility in an alkali developing solution is increased by the action of an acid}
A resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid (hereinafter also referred to as “acid-decomposable resin”) has a group that is decomposed by the action of an acid. A group that decomposes under the action of an acid (hereinafter, also referred to as an “acid-decomposable group”) is, for example, a group that hydrolyzes under the action of an acid to form an acid, and further, a carbon cation is eliminated under the action of an acid to form an acid Group. Preferred are groups represented by the following general formulas (x) and (y), acid-decomposable groups having a lactone structure, and acid-decomposable groups having an alicyclic structure. Thereby, the stability over time becomes excellent.

【0086】[0086]

【化40】 Embedded image

【0087】ここで、Ra、Rb、Rc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、シクロアルキル基もしくはアルケニル基を表す。
但し、式(x)のRa、Rb、Rcのうち、少なくとも
1つは水素原子以外の基である。Rdは置換基を有して
いてもよい、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケ
ニル基を表す。また、式(x)のRa、Rb、Rcのう
ちの2つの基、又は式(y)のRa、Rb、Rdのうち
の2つの基が結合して3〜8個の炭素原子からなる環構
造を形成してもよいし、さらにはこれらにヘテロ原子を
含んでなる環構造を形成してもよい。このような環とし
ては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、シクロヘプチル基、1−シクロヘキ
セニル基、2−テトラヒドロフラニル基、2−テトラヒ
ドロピラニル基等が挙げられる。Za、Zbは、各々独
立に、酸素原子又はイオウ原子を表す。Ra〜Rdのア
ルキル基としては、好ましくは置換基を有していてもよ
い、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、
sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル
基、オクチル基のような炭素数1〜8個のものが挙げら
れる。シクロアルキル基としては、好ましくは置換基を
有していてもよい、シクロプロピル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個のものが
挙げられる。アルケニル基としては、好ましくは置換基
を有していてもよい、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
ヘキセニル基の様な炭素数2〜6個のものが挙げられ
る。
Here, Ra, Rb and Rc each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkenyl group which may have a substituent.
However, at least one of Ra, Rb and Rc in the formula (x) is a group other than a hydrogen atom. Rd represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkenyl group which may have a substituent. Further, two groups out of Ra, Rb and Rc in the formula (x) or two groups out of Ra, Rb and Rd in the formula (y) are bonded to each other to form a ring composed of 3 to 8 carbon atoms. A structure may be formed, or a ring structure containing a hetero atom may be formed. Specific examples of such a ring include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group,
Examples thereof include a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a 1-cyclohexenyl group, a 2-tetrahydrofuranyl group, and a 2-tetrahydropyranyl group. Za and Zb each independently represent an oxygen atom or a sulfur atom. As the alkyl group of Ra to Rd, preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, which may have a substituent,
Those having 1 to 8 carbon atoms such as sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group and octyl group are exemplified. The cycloalkyl group preferably has 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, which may have a substituent. The alkenyl group preferably has 2 to 6 carbon atoms such as a vinyl group, a propenyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, and a cyclohexenyl group which may have a substituent. No.

【0088】また上記詳述した各置換基における更なる
置換基としては、好ましくは水酸基、ハロゲン原子(フ
ッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ基、シアノ基、ア
ミド基、スルホンアミド基、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル
基、2−エチルヘキシル基、オクチル基等のアルキル
基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、
プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、ブトキシ基等
のアルコキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカル
ボニル基等のアルコキシカルボニル基、ホルミル基、ア
セチル基、ベンゾイル基等のアシル基、アセトキシ基、
ブチリルオキシ基等のアシロキシ基、カルボキシ基が挙
げられる。
Further substituents in each of the above-mentioned substituents are preferably a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a nitro group, a cyano group, an amide group, a sulfonamide group, a methyl group. , Ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, alkyl group such as octyl group, methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group,
Propoxy group, hydroxypropoxy group, alkoxy group such as butoxy group, methoxycarbonyl group, alkoxycarbonyl group such as ethoxycarbonyl group, formyl group, acetyl group, acyl group such as benzoyl group, acetoxy group,
Examples include an acyloxy group such as a butyryloxy group and a carboxy group.

【0089】以下酸分解性基を有する繰り返し単位の具
体例を示すが、本発明の内容がこれらに限定されるもの
ではない。
Specific examples of the repeating unit having an acid-decomposable group are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0090】[0090]

【化41】 Embedded image

【0091】[0091]

【化42】 Embedded image

【0092】[0092]

【化43】 Embedded image

【0093】[0093]

【化44】 Embedded image

【0094】上記の中でも、(c1)、(c7)、(c
11)は、酸分解性に特に優れている。本発明におい
て、酸分解性樹脂にはラクトン構造を含有することが好
ましい。ここでラクトン構造としては、樹脂の側鎖に有
するものが好ましく、具体的には、下記に示した側鎖に
ラクトン構造を有する繰り返し単位(a1)から(a2
0)を例示することができる。上記の如く、脂環炭化水
素構造、ラクトン構造は、いずれも酸分解性を具備して
いてもよく、必ずしも具備していなくてもよい。
Among the above, (c1), (c7), (c
11) is particularly excellent in acid decomposability. In the present invention, the acid-decomposable resin preferably contains a lactone structure. Here, as the lactone structure, those having a lactone structure in the side chain of the resin are preferable. Specifically, the repeating units (a1) to (a2
0) can be exemplified. As described above, each of the alicyclic hydrocarbon structure and the lactone structure may or may not have acid-decomposability.

【0095】[0095]

【化45】 Embedded image

【0096】[0096]

【化46】 Embedded image

【0097】上記の(a1)から(a20)の内、例え
ば(a1)、(a12)、(a15)などは通常、酸分
解性が認められて好ましい。酸分解性樹脂に含有される
単環又は多環の脂環式炭化水素構造としては、単環型と
しては、炭素数3以上、好ましくは炭素数3〜8の単環
型の脂環式骨格を有する基を挙げることができ、たとえ
ばシクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シ
クロヘキサン等の環状炭化水素骨格を挙げることができ
る。多環型としては、炭素数5個以上、好ましくは炭素
数7〜25個の脂環式骨格を有するものを挙げることが
できる。たとえばビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ
等の脂環式の環状炭化水素骨格を挙げることができる。
より具体的には、後述の構造で挙げたものが挙げられ
る。
Of the above (a1) to (a20), for example, (a1), (a12), (a15) and the like are usually preferred because of their acid decomposability. As the monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure contained in the acid-decomposable resin, as a monocyclic type, a monocyclic alicyclic skeleton having 3 or more carbon atoms, preferably 3 to 8 carbon atoms. And a cyclic hydrocarbon skeleton such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane and cyclohexane. Examples of the polycyclic type include those having an alicyclic skeleton having 5 or more carbon atoms, preferably 7 to 25 carbon atoms. For example, an alicyclic cyclic hydrocarbon skeleton such as bicyclo, tricyclo and tetracyclo may be mentioned.
More specifically, those exemplified in the structure described later are exemplified.

【0098】一方、脂環式炭化水素基が含んでいてもよ
い酸分解性基としては、酸分解構造で連結され、酸の作
用により分解し脂環式炭化水素基が脱離してもよいし、
あるいは脂環式炭化水素基に前記式(x)あるいは
(y)で示される基が直接あるいは連結基を介して結合
していてもよい。単環又は多環の脂環式炭化水素基を樹
脂の側鎖に有する場合、樹脂主鎖と脂環式炭化水素基が
3級エステル基で連結されていることが好ましい。
On the other hand, the acid-decomposable group which may be contained in the alicyclic hydrocarbon group may be linked by an acid-decomposition structure, decomposed by the action of an acid, and the alicyclic hydrocarbon group may be eliminated. ,
Alternatively, the group represented by the above formula (x) or (y) may be bonded to the alicyclic hydrocarbon group directly or via a linking group. When a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group is provided on the side chain of the resin, it is preferable that the resin main chain and the alicyclic hydrocarbon group are connected by a tertiary ester group.

【0099】このような単環又は多環の脂環式炭化水素
構造を有する繰り返し単位としては、好ましくは下記一
般式(II)〜(V)で表される構造単位である。
The repeating unit having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure is preferably a structural unit represented by the following general formulas (II) to (V).

【0100】[0100]

【化47】 Embedded image

【0101】[0101]

【化48】 Embedded image

【0102】式(II)〜(IV)について説明し、続いて
式(V)について説明する。式(II)〜(IV)中、繰り
返し単位の主鎖に結合している置換基、すなわちR 11
12、R14〜R16は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ
基、アルキル基又はハロアルキル基を表す。R11
12、R14〜R16は、互いに同一であってもよく、異な
っていてもよい。R11、R12、R14〜R16が示す上記ア
ルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、
n−ブチル基、sec−ブチル基のような炭素数1〜4
個の炭化水素基を挙げることができる。上記ハロアルキ
ル基としては、炭素数1〜4個のアルキル基の一部又は
全部をハロゲン原子が置換している基を挙げることがで
きる。ここで、ハロゲン原子として、好ましくはフッ素
原子、塩素原子又は臭素原子を挙げることができる。ハ
ロアルキル基の具体例としては、例えばフルオロメチル
基、クロロメチル基、ブロモメチル基、フルオロエチル
基、クロロエチル基、ブロモエチル基等が挙げられる。
これらのアルキル基、ハロアルキル基は、ハロゲン原子
以外の置換基をさらに有していてもよい。
Formulas (II) to (IV) will be described.
Formula (V) will be described. In formulas (II) to (IV),
A substituent attached to the main chain of the repeating unit, ie, R 11,
R12, R14~ R16Is hydrogen, halogen, cyano
Represents a group, an alkyl group or a haloalkyl group. R11,
R12, R14~ R16May be the same or different
It may be. R11, R12, R14~ R16Above
As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group,
1-4 carbon atoms such as n-butyl group and sec-butyl group
Hydrocarbon groups. The above haloalk
As the alkyl group, a part of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or
A group in which all halogen atoms are substituted can be mentioned.
Wear. Here, as the halogen atom, preferably fluorine
Atoms, chlorine atoms or bromine atoms. C
Specific examples of the loalkyl group include, for example, fluoromethyl
Group, chloromethyl group, bromomethyl group, fluoroethyl
Group, chloroethyl group, bromoethyl group and the like.
These alkyl groups and haloalkyl groups are a halogen atom
May further have a substituent other than the above.

【0103】置換基R13は、シアノ基、−CO−OR23
又は−CO−NR2425を表す。ここで、R23は、水素
原子、アルキル基、シクロアルキル基もしくはアルケニ
ル基、又は酸分解性基を表す。酸分解性基は、上記と同
様の基を例示することができる。例えば上記と同様の繰
り返し構造単位を有する化合物が好ましい。R23の内、
アルキル基、シクロアルキル基及びアルケニル基は、置
換基をさらに有していてもよい。
The substituent R 13 is a cyano group, —CO—OR 23
Or an -CO-NR 24 R 25. Here, R 23 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkenyl group, or an acid-decomposable group. Examples of the acid-decomposable group include the same groups as described above. For example, a compound having the same repeating structural unit as described above is preferable. Of the R 23,
The alkyl group, cycloalkyl group and alkenyl group may further have a substituent.

【0104】また、上記R24、R25は、水素原子又は、
アルキル基、シクロアルキル基もしくはアルケニル基を
表す。アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基
は、置換基を有していてもよい。R24、R25は、互いに
同一でもよく、異なっていてもよい。互いに結合して、
窒素原子とともに環を形成してもよい。その場合の環構
造としては、5〜8員環が好ましく、具体的にはピロリ
ジン、ピペリジン、ピペラジン骨格等が挙げられる。R
23〜R25で表すアルキル基としては、炭素数1〜8のア
ルキル基が好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、
プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシ
ル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基などが挙げら
れる。シクロアルキル基としては、炭素数3〜8のシク
ロアルキル基が好ましく、具体的にはシクロプロピル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げら
れる。アルケニル基としては、炭素数2〜6のアルケニ
ル基が好ましく、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、
シクロヘキセニル基などが挙げられる。アルキル基、シ
クロアルキル基、アルケニル基は、置換基を有していて
もよい。
R 24 and R 25 are each a hydrogen atom or
Represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkenyl group. The alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have a substituent. R 24 and R 25 may be the same or different. Combine with each other,
A ring may be formed together with the nitrogen atom. In such a case, the ring structure is preferably a 5- to 8-membered ring, and specific examples include pyrrolidine, piperidine, and piperazine skeletons. R
The alkyl group represented by 23 to R 25 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group,
Examples include a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, a 2-ethylhexyl group, and an octyl group. As the cycloalkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms is preferable, and specific examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. The alkenyl group is preferably an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, specifically, a vinyl group, a propenyl group,
Allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group,
And cyclohexenyl group. The alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have a substituent.

【0105】式(II)〜(IV)において、X1−A,X2
−A又はX3−Aの形で構成された置換基中、X1 〜X3
は、単結合又は2価の基を表す。2価の基としては、例
えばアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン
基、−O−、−SO2 −、−O−CO−R26−、−CO
−O−R27−、及び−CO−NR28−R29−などを挙げ
ることができる。X1〜X3は、互いに同一でもよく、異
なっていてもよい。
In the formulas (II) to (IV), X 1 -A, X 2
-A or X 3 -A, X 1 to X 3
Represents a single bond or a divalent group. Examples of the divalent group, such as an alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group, -O -, - SO 2 - , - O-CO-R 26 -, - CO
—O—R 27 — and —CO—NR 28 —R 29 — and the like. X 1 to X 3 may be the same or different.

【0106】X1 〜X3 の内、アルキレン基、アルケニ
レン基、シクロアルキレン基は、R 11、R12、R14〜R
16が示すアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基
と炭素骨格が同一の二価の基をそれぞれ挙げることがで
きる。X1 〜X3の上記−O−CO−R26−、−CO−
O−R27−及び−CO−NR2 8−R29−におけるR26
27、R29は、それぞれ単結合又は2価の基を表す。2
価の基のとしては、例えばアルキレン基、アルケニレン
基、及びシクロアルキレン基を挙げることができる。こ
の場合のアルキレン基、アルケニレン基及びシクロアル
キレン基についても、R11、R12、R14〜R16が示すア
ルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基と炭素骨格
が同一の二価の基を挙げることができる。 これらの基
にはさらに、エーテル基、エステル基、アミド基、ウレ
タン基あるいはウレイド基などと結合して全体で2価の
基を形成していてもよい。R26、R27、R29の三者は互
いに同一であってもよく、異なっていてもよい。X1
3の内の−CO−NR28−R29−の置換基R28は、上
記のR23〜R25と同様に、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。これらアルキ
ル基、シクロアルキル基、アルケニル基は、置換基を有
していてもよい。R28は、R24及びR25のいずれかと同
一でもよく、異なっていてもよい。R28で表されるアル
キル基、シクロアルキル基、アルケニル基の具体例など
は、各々R23〜R25で表されるアルキル基、シクロアル
キル基、アルケニル基の場合と同様である。
X1~ XThreeOf which, an alkylene group, an alkenyl
Rene group and cycloalkylene group are represented by R 11, R12, R14~ R
16Alkyl, alkenyl, and cycloalkyl groups represented by
And the carbon skeleton can each be the same divalent group
Wear. X1~ XThreeOf the above -O-CO-R26-, -CO-
OR27-And -CO-NRTwo 8-R29R in-26,
R27, R29Represents a single bond or a divalent group, respectively. 2
Examples of the valent group include an alkylene group and an alkenylene
And cycloalkylene groups. This
Alkylene group, alkenylene group and cycloal
For the kylene group, R11, R12, R14~ R16A
Alkyl, alkenyl, cycloalkyl and carbon skeleton
Can be the same divalent group. These groups
Further includes ether groups, ester groups, amide groups,
Combined with a tan group or ureido group
It may form a group. R26, R27, R29Of the three
However, they may be the same or different. X1~
XThree-CO-NR within28-R29-Substituent R28Is on
Rtwenty three~ Rtwenty fiveThe same applies to hydrogen atoms, alkyl groups,
Represents a loalkyl group or an alkenyl group. These archi
Groups, cycloalkyl groups, and alkenyl groups have a substituent.
It may be. R28Is Rtwenty fourAnd Rtwenty fiveSame as any of
It may be one or different. R28Al represented by
Specific examples of kill, cycloalkyl and alkenyl groups
Is Rtwenty three~ Rtwenty fiveAn alkyl group represented by the formula
This is the same as in the case of a kill group or an alkenyl group.

【0107】X1等を介して繰り返し単位の主鎖に間接
的に結合している置換基Aは、単環又は多環の環状炭化
水素基を表す。Aで示される単環型の環状炭化水素基と
しては、炭素数3以上、好ましくは炭素数3〜8の脂環
式骨格を有する基を挙げることができる。たとえばシク
ロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘ
キサン等の環状炭化水素骨格を挙げることができる。多
環型の環状炭化水素基としては、炭素数5以上好ましく
は炭素数7〜25の脂環式骨格を有する基を挙げること
ができる。たとえばビシクロ、トリシクロ、テトラシク
ロ等の脂環式の環状炭化水素骨格を挙げることができ
る。これらの単環型あるいは多環型の環状炭化水素骨格
基は、さらに置換基を有して炭素数を増加させていても
よい。
The substituent A bonded indirectly to the main chain of the repeating unit via X 1 or the like represents a monocyclic or polycyclic hydrocarbon group. Examples of the monocyclic hydrocarbon group represented by A include groups having an alicyclic skeleton having 3 or more carbon atoms, preferably 3 to 8 carbon atoms. For example, a cyclic hydrocarbon skeleton such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane and cyclohexane can be mentioned. Examples of the polycyclic hydrocarbon group include a group having an alicyclic skeleton having 5 or more carbon atoms, preferably 7 to 25 carbon atoms. For example, an alicyclic cyclic hydrocarbon skeleton such as bicyclo, tricyclo and tetracyclo may be mentioned. These monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon skeleton groups may further have a substituent to increase the number of carbon atoms.

【0108】多環型の脂環式基の好ましい置換基として
は、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミ
ド基、スルホンアミド基、上記R23のところで記載した
アルキル基をそのまま挙げることができる。ハロゲン原
子は、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素である。置換基と
して、さらにアルコキシ基、アルコキシカルボニル基、
アシル基、アシロキシ基、カルボキシ基が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヒド
ロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキ
シ基、ブトキシ基等炭素数1〜8個のアルコキシ基を挙
げることができる。アルコキシカルボニル基としては、
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアル
コキシカルボニル基を挙げることができる。アシル基と
しては、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等を挙
げることができる。アシロキシ基としては、アセトキシ
基、ブチリルオキシ基等を挙げることができる。
Preferred substituents of the polycyclic alicyclic group include a hydroxyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an amide group, a sulfonamide group, and the alkyl group described for R 23 as they are. it can. Halogen is fluorine, chlorine, bromine or iodine. As a substituent, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group,
Examples include an acyl group, an acyloxy group, and a carboxy group.
Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group, and a butoxy group. As the alkoxycarbonyl group,
Examples thereof include an alkoxycarbonyl group such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group. Examples of the acyl group include a formyl group, an acetyl group and a benzoyl group. Examples of the acyloxy group include an acetoxy group and a butyryloxy group.

【0109】上記多環又は単環型の環状炭化水素基のう
ちの多環又は単環型脂環式部分すなわちAで表される代
表的な構造例としては、例えば下記に示すものが挙げら
れる。
Representative examples of the polycyclic or monocyclic alicyclic moiety of the polycyclic or monocyclic cyclic hydrocarbon group, ie, A, include the following. .

【0110】[0110]

【化49】 Embedded image

【0111】[0111]

【化50】 Embedded image

【0112】次に、上記一般式(V)について説明す
る。上記した一般式(V)中、nは0又は1である。X
a,Xbは、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を
表す。Ya,Ybは、水素原子、水酸基、又は−COO
Xcで示される基を表す。ここで、Xcは、一つの態様
として、水素原子又はアルキル基を表す。このアルキル
基としては、炭素数1〜8のアルキル基、好ましくは炭
素数1〜4のアルキル基を挙げることができ、具体的に
は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、tert−ブチル基などを挙げることができる。これら
のアルキル基は、水酸基、ハロゲン基又はシアノ基が、
水素原子の一部又は全部を置換していてもよい。Xcの
別の態様では、−COOXc全体で酸分解性基を構成す
るような基を表す。具体的には、上記した式(x)、
(y)で表される基を挙げることができる。そのほかに
も、酸分解性のあるラクトン構造を含む基、酸分解性の
ある脂環式構造を含む基も挙げることができる。また、
一般式(V)で示される繰り返し単位と、無水マレイン
酸の共重合樹脂あるいはこれにさらにアクリル酸エステ
ル類、メタクリル酸エステル類を共重合した樹脂も本発
明の樹脂として好ましい。
Next, the general formula (V) will be described. In the general formula (V), n is 0 or 1. X
a and Xb represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Ya and Yb represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or -COO
Represents a group represented by Xc. Here, Xc represents, in one embodiment, a hydrogen atom or an alkyl group. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and specifically, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a tert group -Butyl group and the like. These alkyl groups are a hydroxyl group, a halogen group or a cyano group,
Some or all of the hydrogen atoms may be substituted. In another embodiment of Xc, -COOXc represents a group constituting an acid-decomposable group as a whole. Specifically, the above equation (x),
The group represented by (y) can be mentioned. In addition, a group containing an acid-decomposable lactone structure and a group containing an acid-decomposable alicyclic structure can also be mentioned. Also,
The resin of the present invention is preferably a copolymer resin of the repeating unit represented by the general formula (V) and maleic anhydride, or a resin obtained by further copolymerizing an acrylic ester or a methacrylic ester.

【0113】以下に一般式(II)〜(V)で表される繰り
返し構造単位の具体例を示すが、本発明がこれに限定さ
れるものではない。
Specific examples of the repeating structural units represented by formulas (II) to (V) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0114】[0114]

【化51】 Embedded image

【0115】[0115]

【化52】 Embedded image

【0116】[0116]

【化53】 Embedded image

【0117】[0117]

【化54】 Embedded image

【0118】[0118]

【化55】 Embedded image

【0119】[0119]

【化56】 Embedded image

【0120】[0120]

【化57】 Embedded image

【0121】[0121]

【化58】 Embedded image

【0122】[0122]

【化59】 Embedded image

【0123】[0123]

【化60】 [Of 60]

【0124】これら具体例の中でも、例えば(b1)、
(b2)、(b5)、(b9)、(b47)、(b4
8)、(b49)、(b50)、(b54)、(b5
8)、(b60)などは、通常、酸分解性が認められて
好ましい。とりわけ、アダマンチル基が樹脂主鎖と酸分
解性構造で連結された(b1)、(b47)、(b4
8)、(b49)が好ましい。これらを用いると、ドラ
イエッチング耐性及び解像力が向上する。
Among these specific examples, for example, (b1)
(B2), (b5), (b9), (b47), (b4)
8), (b49), (b50), (b54), (b5)
8), (b60) and the like are usually preferred because of their acid decomposability. In particular, (b1), (b47), and (b4) in which an adamantyl group is linked to the resin main chain by an acid-decomposable structure.
8) and (b49) are preferred. When these are used, dry etching resistance and resolution are improved.

【0125】上記のような酸分解性樹脂には、さらにカ
ルボキシル基を含ませることもできる。カルボキシル基
は、上記各繰り返し構造単位中に含まれてもよいし、こ
れらとは別の繰り返し構造単位中に含まれてもよい。さ
らにこれらの構造単位のうち複数の位置に含まれてもよ
い。
The acid-decomposable resin as described above may further contain a carboxyl group. The carboxyl group may be contained in each of the above repeating structural units, or may be contained in another repeating structural unit other than these. Furthermore, these structural units may be included in a plurality of positions.

【0126】本発明のポジ型感光性組成物に含有される
酸分解性樹脂における上記カルボキシル基を有する全繰
り返し構造単位の含有量は、アルカリ現像性、基板密着
性、さらには感度等の性能により調整されるが、酸分解
性樹脂の全繰り返し構造単位に対して好ましくは0〜6
0モル%、より好ましくは0〜40モル%、またさらに
好ましくは0〜20モル%の範囲である。以下にカルボ
キシル基を有する繰り返し構造単位の具体例を示すが、
本発明がこれに限定されるものではない。
The content of all the repeating units having a carboxyl group in the acid-decomposable resin contained in the positive photosensitive composition of the present invention depends on the performance such as alkali developability, substrate adhesion, and sensitivity. Although it is adjusted, it is preferably 0 to 6 with respect to all repeating structural units of the acid-decomposable resin.
The range is 0 mol%, more preferably 0 to 40 mol%, and still more preferably 0 to 20 mol%. Specific examples of the repeating structural unit having a carboxyl group are shown below,
The present invention is not limited to this.

【0127】[0127]

【化61】 Embedded image

【0128】[0128]

【化62】 Embedded image

【0129】酸分解性樹脂の性能を向上させる目的で、
同樹脂の220nm以下の透過性及び耐ドライエッチン
グ性を著しく損なわない範囲で、さらに他の重合性モノ
マーを共重合させてもよい。使用することができる共重
合モノマーとしては、以下に示すものが含まれる。例え
ば、アクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタク
リル酸エステル類、メタクリルアミド類、アリル化合
物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン
類、クロトン酸エステル類等から選ばれる付加重合性不
飽和結合を1個有する化合物である。
For the purpose of improving the performance of the acid-decomposable resin,
Other polymerizable monomers may be further copolymerized within a range that does not significantly impair the transmittance of the resin at 220 nm or less and the dry etching resistance. Copolymerizable monomers that can be used include those shown below. For example, it has one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylates, acrylamides, methacrylates, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, crotonates, and the like. Compound.

【0130】具体的には:アクリル酸エステル類、例え
ばアルキル(アルキル基の炭素数は1〜10のものが好
ましい)アクリレート(例えば、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸t−
ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシ
ル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、
アクリル酸−t−オクチル、クロルエチルアクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルアクリレート2,2−ジメチ
ルヒドロキシプロピルアクリレート、5−ヒドロキシペ
ンチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアク
リレート、ペンタエリスリトールモノアクリレート、グ
リシジルアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキ
シベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テ
トラヒドロフルフリルアクリレート等)、アリールアク
リレート、メトキシエトキシエチルアクリレート;
Specifically: acrylates, for example, alkyl (preferably having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group) acrylate (for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, t-acrylate)
Butyl, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, octyl acrylate,
Acrylic acid-t-octyl, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2-dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, glycidyl acrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl Acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.), aryl acrylate, methoxyethoxyethyl acrylate;

【0131】メタクリル酸エステル類、例えば、アルキ
ル(アルキル基の炭素数は1〜10のものが好ましい)
メタクリレート(例えば、メチルメタクリレート、エチ
ルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロ
ピルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、アミ
ルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘ
キシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、オク
チルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、5−ヒド
ロキシペンチルメタクリレート、2,2−ジメチル−3
−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロール
プロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールモ
ノメタクリレート、グリシジルメタクリレート、フルフ
リルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリ
レート等)、アリールメタクリレート(例えば、フェニ
ルメタクリレート、ナフチルメタクリレート等)、メト
キシエトキシエチルメタクリレート;
Methacrylic esters, for example, alkyl (the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms)
Methacrylate (e.g., methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, t-butyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, Hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3
-Hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, glycidyl methacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate and the like, aryl methacrylate (for example, phenyl methacrylate, naphthyl methacrylate and the like), methoxyethoxyethyl methacrylate;

【0132】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、炭素数1〜10のもの、例えば、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル
基、オクチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、ヒド
ロキシエチル基、ベンジル基等)、N−アリールアクリ
ルアミド、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、シクロヘキシル基等、N,N−アリールアク
リルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリ
ルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチル
アクリルアミド等;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、シクロヘキシル基等が)、N−ア
リールメタクリルアミド、N,N−ジアルキルメタクリ
ルアミド(アルキル基としては、エチル基、プロピル
基、ブチル基等)、N−ヒドロキシエチル−N−メチル
メタクリルアミド、N−メチル−N−フェニルメタクリ
ルアミド、N−エチル−N−フェニルメタクリルアミド
等;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
アリル等)、アリルオキシエタノール等;
Acrylamides, for example, acrylamide, N-alkylacrylamide, (where the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a t-butyl group, a heptyl group Octyl group, cyclohexyl group, benzyl group, hydroxyethyl group, benzyl group, etc.), N-arylacrylamide, N, N-dialkylacrylamide (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, Ethyl group, butyl group, isobutyl group, ethylhexyl group, cyclohexyl group, etc., N, N-arylacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide, etc .; methacrylamides, For example, methacrylamide, N- The Le Kill methacrylamide (the alkyl group, those having 1 to 10 carbon atoms, e.g., methyl, ethyl, t- butyl group, ethylhexyl group,
Hydroxyethyl group, cyclohexyl group, etc.), N-aryl methacrylamide, N, N-dialkyl methacrylamide (an alkyl group such as ethyl group, propyl group, butyl group, etc.), N-hydroxyethyl-N-methyl methacrylamide , N-methyl-N-phenylmethacrylamide, N-ethyl-N-phenylmethacrylamide and the like; allyl compounds such as allyl esters (for example, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, palmitic acid) Allyl, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate), allyloxyethanol and the like;

【0133】クロトン酸エステル類、例えば、クロトン
酸アルキル(例えば、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘ
キシル、グリセリンモノクロトネート等);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等);マレイン酸ある
いはフマール酸のジアルキルエステル類(例えば、ジメ
チルマレレート、ジブチルフマレート等)、無水マレイ
ン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニト
リル、マレイロニトリル等が挙げられる。その他、一般
的には共重合可能である付加重合性不飽和化合物であれ
ばよい。
Crotonic esters, for example, alkyl crotonates (for example, butyl crotonate, hexyl crotonate, glycerin monocrotonate, etc.); dialkyl itaconates (for example, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.) And dialkyl esters of maleic acid or fumaric acid (eg, dimethyl maleate, dibutyl fumarate, etc.), maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilenitrile, and the like. In addition, generally, any addition-polymerizable unsaturated compound that can be copolymerized may be used.

【0134】この中でも、メトキシエトキシエチルメタ
クリレート、メトキシエトキシエチルアクリレートが特
に好ましい。(B)酸分解性樹脂中の他の重合性モノマ
ーに由来する繰り返し構造単位の含有量としては、全繰
り返し構造単位に対して、50モル%以下が好ましく、
より好ましくは30モル%以下である。ArFレーザー
に対する透明性確保の点からは、(B)酸分解性樹脂中
には芳香環を含まないことが好ましい。芳香環の導入に
より透明性が低下すると、レジスト膜底部に露光光が届
きにくくなり、テーパーと呼ばれるパターンプロファイ
ルとなってしまうからである。
Among them, methoxyethoxyethyl methacrylate and methoxyethoxyethyl acrylate are particularly preferred. (B) The content of the repeating structural unit derived from another polymerizable monomer in the acid-decomposable resin is preferably 50 mol% or less based on all repeating structural units,
It is more preferably at most 30 mol%. From the viewpoint of ensuring the transparency to the ArF laser, it is preferable that the acid-decomposable resin (B) does not contain an aromatic ring. This is because if the transparency is reduced due to the introduction of the aromatic ring, the exposure light hardly reaches the bottom of the resist film, resulting in a pattern profile called a taper.

【0135】(B)酸分解性樹脂において、酸分解性基
を有する繰り返し構造単位の含有量は、耐ドライエッチ
ング性、アルカリ現像性等とのバランスにより調整され
るが、全繰り返し単位に対して10モル%以上含有する
ことが好ましく、より好ましくは15モル%以上、さら
に好ましくは20モル%以上である。上記環状炭化水素
基を有する構造単位(好ましくは一般式(II)〜(IV)
で表される繰り返し構造単位)の含有量は、耐ドライエ
ッチング性、アルカリ現像性等とのバランスにより調整
されるが、全繰り返し構造単位に対して20モル%以上
含有することが好ましい。該含有量はより好ましくは3
0〜80モル%、さらに好ましくは35〜70モル%、
またさらに好ましくは40〜60モル%の範囲である。
また、(B)酸分解性樹脂においてラクトン構造を有す
る繰り返し構造単位の含有量としては、耐ドライエッチ
ング性、アルカリ現像性等とのバランスにより調整され
るが、全繰り返し構造単位に対して5モル%以上含有す
ることが好ましい。該含有量はより好ましくは10モル
%以上、さらに好ましくは20モル%以上である。本発
明では、溶剤を除く全組成物中あるいは固形分に対し
て、(B)酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解
度が増大する樹脂の含有割合は、20〜99.8重量
%、好ましくは50〜99.5重量%がよい。
(B) In the acid-decomposable resin, the content of the repeating structural unit having an acid-decomposable group is adjusted by the balance between dry etching resistance, alkali developability and the like. The content is preferably at least 10 mol%, more preferably at least 15 mol%, further preferably at least 20 mol%. The structural unit having the cyclic hydrocarbon group (preferably, any of the general formulas (II) to (IV)
The content of the repeating structural unit represented by the formula (I) is adjusted according to the balance between dry etching resistance, alkali developability, and the like, but is preferably 20 mol% or more based on all repeating structural units. The content is more preferably 3
0-80 mol%, more preferably 35-70 mol%,
More preferably, it is in the range of 40 to 60 mol%.
The content of the repeating structural unit having a lactone structure in the acid-decomposable resin (B) is adjusted by a balance between dry etching resistance, alkali developability, and the like. % Is preferable. The content is more preferably at least 10 mol%, further preferably at least 20 mol%. In the present invention, the content of the resin (B) whose solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid (B) is 20 to 99.8% by weight, preferably 50%, based on the total composition or the solid content excluding the solvent. 9999.5% by weight is good.

【0136】(B)酸分解性樹脂の重量平均分子量は、
GPC法で測定したポリスチレン換算値として、100
0〜100000の範囲にあることが好ましく、より好
ましくは2000〜50000、更に好ましくは300
0〜30000の範囲である。また、分散度は1.0〜
5.0が好ましく、より好ましくは1.0〜3.0であ
る。
(B) The weight-average molecular weight of the acid-decomposable resin is
As a polystyrene conversion value measured by the GPC method, 100
It is preferably in the range of 0 to 100,000, more preferably 2000 to 50,000, and still more preferably 300 to 50,000.
The range is from 0 to 30,000. Also, the degree of dispersion is 1.0 to
5.0 is preferred, and more preferably 1.0 to 3.0.

【0137】≪(C)酸分解性溶解阻止化合物≫本発明
のポジ型感光性組成物は、(C)酸の作用により分解し
てアルカリ現像液中での溶解性を増大させる基を有し、
分子量3000以下の溶解阻止低分子化合物(以下、
「(C)酸分解性溶解阻止化合物」ともいう)を含有す
ることが好ましい。特に220nm以下の透過性を低下
させないため、Proceeding of SPIE, 2724,355 (1996)
に記載されている酸分解性基を含むコール酸誘導体の様
な、酸分解性基を含有する脂環族又は脂肪族化合物が
(C)酸分解性溶解阻止化合物として好ましい。酸分解
性基、脂環式構造としては、上記酸分解性樹脂のところ
で説明したものと同様のものが挙げられる。(C)酸分
解性溶解阻止化合物の添加量は、ポジ型感光性組成物の
全組成物の固形分に対し、好ましくは3〜50重量%で
あり、より好ましくは5〜40重量%である。以下に
(C)酸分解性溶解阻止化合物の具体例を示すが、これ
らに限定されない。
{(C) Acid Decomposable Dissolution Inhibiting Compound} The positive photosensitive composition of the present invention has a group which is decomposed by the action of an acid (C) to increase the solubility in an alkaline developer. ,
Dissolution inhibiting low molecular weight compounds having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter, referred to as
(Also referred to as "(C) acid-decomposable dissolution inhibiting compound"). Proceeding of SPIE, 2724,355 (1996)
An alicyclic or aliphatic compound containing an acid-decomposable group, such as the cholic acid derivative containing an acid-decomposable group described in (1), is preferred as the acid-decomposable dissolution inhibiting compound (C). Examples of the acid-decomposable group and the alicyclic structure include the same as those described for the acid-decomposable resin. (C) The amount of the acid-decomposable dissolution-inhibiting compound to be added is preferably 3 to 50% by weight, more preferably 5 to 40% by weight, based on the solid content of the whole positive photosensitive composition. . Specific examples of the acid-decomposable dissolution-inhibiting compound (C) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0138】[0138]

【化63】 Embedded image

【0139】<(D)アルカリ可溶性樹脂>本発明のポ
ジ型フォトレジスト組成物は、酸分解性基を含有してい
ない、(D)水に不溶でアルカリ現像液に可溶な樹脂を
含有することができ、これにより感度が向上する。本発
明においては、分子量1000〜20000程度のノボ
ラック樹脂類、分子量3000〜50000程度のポリ
ヒドロキシスチレン誘導体をこのような樹脂として用い
ることができるが、これらは250nm以下の光に対し
て吸収が大きいため、一部水素添加して用いるか、又は
全樹脂量の30重量%以下の量で使用するのが好まし
い。また、カルボキシル基をアルカリ可溶性基として含
有する樹脂も用いることができる。カルボキシル基を含
有する樹脂中にはドライエッチング耐性向上のために単
環、又は多環の脂環炭化水素基を有していることが好ま
しい。具体的には酸分解性を示さない脂環式炭化水素構
造を有するメタクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸
の共重合体あるいは末端にカルボキシル基を有する脂環
炭化水素基の(メタ)アクリル酸エステルの樹脂、置換
されていてもよいノルボルネン誘導体と無水マレイン酸
共重合体、または置換されていてもよいノルボルネン誘
導体と無水マレイン酸と(メタ)アクリレート共重合体
などを挙げることができる。
<(D) Alkali-Soluble Resin> The positive photoresist composition of the present invention contains (D) a resin which is insoluble in water and soluble in an alkali developing solution and which does not contain an acid-decomposable group. And thus the sensitivity is improved. In the present invention, a novolak resin having a molecular weight of about 1,000 to 20,000 and a polyhydroxystyrene derivative having a molecular weight of about 3,000 to 50,000 can be used as such a resin. However, these resins have large absorption for light having a wavelength of 250 nm or less. It is preferable to use a partially hydrogenated product or to use it in an amount of 30% by weight or less of the total resin amount. Further, a resin containing a carboxyl group as an alkali-soluble group can also be used. The carboxyl group-containing resin preferably has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group for improving dry etching resistance. Specifically, a copolymer of a methacrylic acid ester having an alicyclic hydrocarbon structure that does not show acid-decomposability and a (meth) acrylic acid or a (meth) acrylic acid ester of an alicyclic hydrocarbon group having a terminal carboxyl group Resin, an optionally substituted norbornene derivative and maleic anhydride copolymer, or an optionally substituted norbornene derivative and maleic anhydride and (meth) acrylate copolymer.

【0140】≪(E)含窒素塩基性化合物≫本発明のポ
ジ型感光性組成物は、露光から加熱までの経時による性
能変化を低減するために、(E)含窒素塩基性化合物を
含有することが好ましい。好ましい構造として、下記式
(A)〜(E)で示される構造を挙げることができる。
{(E) Nitrogen-Containing Basic Compound} The positive photosensitive composition of the present invention contains (E) a nitrogen-containing basic compound in order to reduce a change in performance over time from exposure to heating. Is preferred. Preferred structures include those represented by the following formulas (A) to (E).

【0141】[0141]

【化64】 Embedded image

【0142】ここでR250、R251及びR252は、各々独
立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1
〜6アミノアルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアル
キル基又は炭素数6〜20の置換もしくは非置換のアリ
ール基であり、ここでR250とR251は互いに結合して環
を形成してもよい。
Here, R 250 , R 251 and R 252 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R 250 and R 251 are bonded to each other to form a ring. Good.

【0143】[0143]

【化65】 Embedded image

【0144】(式中、R253、R254、R255及びR
256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基を示
す)。好ましい具体例としては、置換もしくは未置換の
グアニジン、置換もしくは未置換のアミノピリジン、置
換もしくは未置換のアミノアルキルピリジン、置換もし
くは未置換のアミノピロリジン、置換もしくは未置換の
インダーゾル、置換もしくは未置換のピラゾール、置換
もしくは未置換のピラジン、置換もしくは未置換のピリ
ミジン、置換もしくは未置換のプリン、置換もしくは未
置換のイミダゾリン、置換もしくは未置換のピラゾリ
ン、置換もしくは未置換のピペラジン、置換もしくは未
置換のアミノモルフォリン、置換もしくは未置換のアミ
ノアルキルモルフォリン等が挙げられ、モノ、ジ、トリ
アルキルアミン、置換もしくは未置換のアニリン、置換
もしくは未置換のピペリジン、モノあるいはジエタノー
ルアミン等が挙げられる。好ましい置換基は、アミノ
基、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリ
ール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ
基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオ
キシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。
(Wherein R 253 , R 254 , R 255 and R
256 independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms). Preferred specific examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazol, substituted or unsubstituted Pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine, substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted or unsubstituted amino Examples include morpholine, substituted or unsubstituted aminoalkyl morpholine, and the like, and include mono, di, trialkylamine, substituted or unsubstituted aniline, substituted or unsubstituted piperidine, mono and diethanolamine, and the like. Preferred substituents are an amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group It is.

【0145】特に好ましい化合物として、グアニジン、
1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テト
ラメチルグアニジン、2−アミノピリジン、3−アミノ
ピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピ
リジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルア
ミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−ア
ミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピ
リジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ
−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4
−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペ
ラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−
(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,
2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノ
ピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノ
エチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メ
チルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−ト
リルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5
−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリ
ミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾ
リン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−
(2−アミノエチル)モルフォリン、1,5−ジアザビ
シクロ〔4.3.0〕ノナ−5−エン、1,8−ジアザ
ビシクロ〔5.4.0〕ウンデカ−7−エン、2,4,
5−トリフェニルイミダゾール、トリ(n−ブチル)ア
ミン、トリ(n−オクチル)アミン、N−フェニルジエ
タノールアミン、N−ヒドロキシエチルピペリジン、
2,6−ジイソプロピルアニリン、N−シクロヘキシル
−N’−モルホリノエチルチオ尿素等が挙げられるがこ
れに限定されるものではない。
As particularly preferred compounds, guanidine,
1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylamino Pyridine, 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethyl Pyridine, 4
-Aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N-
(2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,
2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl -1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5
-Methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N-
(2-aminoethyl) morpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 2,4,4
5-triphenylimidazole, tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine, N-phenyldiethanolamine, N-hydroxyethylpiperidine,
Examples include, but are not limited to, 2,6-diisopropylaniline, N-cyclohexyl-N'-morpholinoethylthiourea, and the like.

【0146】これらの(E)含窒素塩基性化合物は、単
独であるいは2種以上一緒に用いられる。(E)含窒素
塩基性化合物の使用量は、感光性樹脂組成物の固形分を
基準として、通常、0.001〜10重量%、好ましく
は0.01〜5重量%である。0.001重量%未満で
は上記含窒素塩基性化合物の添加の効果が得られない。
一方、10重量%を超えると感度の低下や非露光部の現
像性が悪化する傾向がある。
These nitrogen-containing basic compounds (E) may be used alone or in combination of two or more. The amount of the (E) nitrogen-containing basic compound to be used is generally 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight, based on the solid content of the photosensitive resin composition. If the amount is less than 0.001% by weight, the effect of the addition of the nitrogen-containing basic compound cannot be obtained.
On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the sensitivity tends to decrease and the developability of the unexposed portion tends to deteriorate.

【0147】≪(F)フッ素系及び/又はシリコン系界
面活性剤≫本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、フッ素
系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性
剤及びシリコン系界面活性剤、フッソ原子と珪素原子の
両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種
以上を含有することが好ましい。本発明のポジ型感光性
組成物が上記(F)界面活性剤とを含有することによ
り、250nm以下、特に220nm以下の露光光源の
使用時に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠
陥の少ないレジストパターンを与えることが可能とな
る。これらの(F)界面活性剤として、例えば特開昭62
-36663号、特開昭61-226746号、特開昭61-226745号、特
開昭62-170950号、特開昭63-34540号、特開平7-230165
号、特開平8-62834号、特開平9-54432号、特開平9-5988
号、米国特許5405720号、同5360692号、同5529881号、
同5296330号、同5436098号、同5576143号、同5294511
号、同5824451号記載の界面活性剤を挙げることがで
き、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもでき
る。使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフト
ップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC
430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、
F173、F176、F189、R08(大日本インキ(株)製)、サ
ーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭
硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカ
ル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界
面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポ
リマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系
界面活性剤として用いることができる。
{(F) Fluorine and / or Silicon Surfactant} The positive photosensitive resin composition of the present invention comprises a fluorine and / or silicon surfactant (a fluorine surfactant and a silicon surfactant). Surfactant or a surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom), or two or more kinds. When the positive photosensitive composition of the present invention contains the surfactant (F) described above, when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less, excellent sensitivity and resolution, adhesion and development defects can be obtained. It is possible to provide a small number of resist patterns. These (F) surfactants include, for example,
-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-63-34540, JP-A-7-230165
No., JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988
No., U.S. Pat.No. 5,405,720, No. 5,360,692, No. 5,529,881,
No. 5296330, No. 5436098, No. 5576143, No. 5294511
And No. 5824451. The following commercially available surfactants can also be used as they are. As commercially available surfactants that can be used, for example, F-top EF301, EF303, (manufactured by Shin-Akita Chemical Co., Ltd.), Florad FC
430, 431 (Sumitomo 3M Limited), Mega Fuck F171,
F173, F176, F189, R08 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Troysol S-366 (Troy Chemical Corp.) )) Or a silicon-based surfactant. Also, polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be used as a silicon-based surfactant.

【0148】界面活性剤の使用量は、ポジ型感光性組成
物全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.000
1〜2重量%、より好ましくは0.001〜1重量%で
ある。
The amount of the surfactant used is preferably 0.000 to the total amount of the positive photosensitive composition (excluding the solvent).
The content is 1 to 2% by weight, more preferably 0.001 to 1% by weight.

【0149】≪その他の物質≫本発明のポジ型感光性組
成物には、必要に応じてさらに染料、可塑剤、上記
(F)成分以外の界面活性剤、光増感剤、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。本発明で使用できる現像液に対する溶解促進性
化合物は、フェノール性OH基を2個以上、又はカルボ
キシ基を1個以上有する分子量1,000以下の低分子
化合物である。カルボキシ基を有する場合は上記と同じ
理由で脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。これら溶解
促進性化合物の好ましい添加量は、(B)酸の作用によ
り分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂
に対して2〜50重量%であり、さらに好ましくは5〜
30重量%である。50重量%を越えた添加量では、現
像残渣が悪化し、また現像時にパターンが変形するとい
う新たな欠点が発生して好ましくない。
{Other Substances} The positive photosensitive composition of the present invention may further contain, if necessary, a dye, a plasticizer, a surfactant other than the above-mentioned component (F), a photosensitizer, and a developer. A compound or the like that promotes solubility can be contained. The compound capable of accelerating dissolution in a developer that can be used in the present invention is a low molecular compound having a molecular weight of 1,000 or less and having two or more phenolic OH groups or one or more carboxy groups. When it has a carboxy group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable for the same reason as described above. The preferred addition amount of these dissolution promoting compounds is 2 to 50% by weight, more preferably 5 to 50% by weight, based on the resin which is decomposed by the action of the acid (B) and has increased solubility in an alkali developer.
30% by weight. An addition amount exceeding 50% by weight is not preferable because new development defects such as development residue deterioration and pattern deformation during development occur.

【0150】このような分子量1000以下のフェノー
ル化合物は、例えば、特開平4−122938、特開平
2−28531、米国特許第4916210、欧州特許
第219294等に記載の方法を参考にして、当業者に
おいて容易に合成することができる。カルボキシル基を
有する脂環族、又は脂肪族化合物の具体例としてはコー
ル酸、デオキシコール酸、リトコール酸などのステロイ
ド構造を有するカルボン酸誘導体、アダマンタンカルボ
ン酸誘導体、アダマンタンジカルボン酸、シクロヘキサ
ンカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などが挙げ
られるがこれらに限定されるものではない。
Such a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less can be prepared by those skilled in the art by referring to the methods described in, for example, JP-A-4-122938, JP-A-2-28531, US Pat. No. 4,916,210, and EP 219294. It can be easily synthesized. Specific examples of the alicyclic group having a carboxyl group or an aliphatic compound include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, deoxycholic acid, and lithocholic acid, adamantanecarboxylic acid derivatives, adamantanedicarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, and cyclohexane. Examples include, but are not limited to, dicarboxylic acids.

【0151】本発明においては、上記(F)フッ素系及
び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を
加えることもできる。具体的には、ポリオキシエチレン
ラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエー
テル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシ
エチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアル
キルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノー
ルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエー
テル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロッ
クコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタ
ンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソ
ルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、
ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エス
テル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、
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。
In the present invention, a surfactant other than the (F) fluorine-based and / or silicon-based surfactant may be added. Specifically, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene nonyl phenol ether and the like Polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate,
Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate,
Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, and polyoxyethylene sorbitan tristearate can be exemplified. These surfactants may be added alone or in some combination.

【0152】≪使用方法≫本発明の感光性組成物は、上
記の成分を所定の溶媒に混合状態で溶解してなる。所定
の支持体上に塗布して用いる。ここで使用する溶媒とし
ては、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シク
ロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、
メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−
メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエ
チルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳
酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロ
ピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチ
ル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テ
トラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あ
るいは混合して使用する。これらの中でもシクロヘキサ
ノン、2−ヘプタノン、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メチ
ルエーテル、乳酸エチル、エトキシプロピオン酸エチル
を単独あるいは2種を1/9〜9/1の割合で混合して
使用するのが好ましい。
{Method of Use} The photosensitive composition of the present invention is obtained by dissolving the above components in a predetermined solvent in a mixed state. It is used by coating on a predetermined support. As the solvent used here, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone,
Methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-
Methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethyl pyruvate, methyl pyruvate , Pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, etc., and these solvents are used alone or in combination. Among them, cyclohexanone, 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, and ethyl ethoxypropionate may be used alone or as a mixture of two kinds in a ratio of 1/9 to 9/1. preferable.

【0153】溶媒に溶解したポジ型感光性組成物は、所
定の基板上に次のようにして塗布する。すなわち、上記
感光性組成物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)上にス
ピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布する。
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。このようにすると、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
250nm以下、より好ましくは220nm以下の波長
の遠紫外線である。具体的には、KrFエキシマレーザ
ー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193n
m)、F2エキシマレーザー(157nm)、X線、電
子ビーム等が挙げられる。
The positive photosensitive composition dissolved in a solvent is applied on a predetermined substrate as follows. That is, the above-mentioned photosensitive composition is applied onto a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) which is used for manufacturing a precision integrated circuit device by an appropriate application method such as a spinner or a coater.
After the application, the film is exposed through a predetermined mask, baked and developed. By doing so, a good resist pattern can be obtained. Here, the exposure light is preferably far ultraviolet light having a wavelength of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less. Specifically, a KrF excimer laser (248 nm) and an ArF excimer laser (193n)
m), F 2 excimer laser (157 nm), X-ray, electron beam and the like.

【0154】現像工程では、現像液を次のように用い
る。感光性組成物の現像液としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウ
ム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アル
カリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一ア
ミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第
二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン
等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエ
タノー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。さらに、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。
In the developing step, a developing solution is used as follows. As the developer of the photosensitive composition, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, inorganic alkalis such as ammonia water, ethylamine, primary amines such as n-propylamine, Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and the like An alkaline aqueous solution such as a quaternary ammonium salt, a cyclic amine such as pyrrole, or pyrhelidine can be used. Further, an appropriate amount of an alcohol or a surfactant may be added to the above alkaline aqueous solution for use.

【0155】[0155]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明の範囲は実施例によっていささかも制
限されない。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to examples, but the scope of the present invention is not at all limited by the examples.

【0156】<(A)成分の合成例> 化合物(I−1)の合成 2’メチルアセトフェノン12.8g(95.6mmo
l)をアセトニトリル200mlに溶解させ、これに
[ヒドロキシ(p−トシルオキシ)ヨード]ベンゼン2
5g(63.7mmol)を加えて1時間還留した。反
応液を濃縮し、これを酢酸エチル300mlに溶解さ
せ、これを蒸留水100mlで2回洗浄した。有機相を
濃縮し、得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー
で精製すると化合物(I−1)が17g得られた。I−
1〜I−49についても同様の方法を用いて合成した。
<Synthesis Example of Component (A)> Synthesis of Compound (I-1) 12.8 g (95.6 mmol) of 2′-methylacetophenone
l) was dissolved in 200 ml of acetonitrile, and [hydroxy (p-tosyloxy) iodo] benzene 2 was added thereto.
5 g (63.7 mmol) was added and the mixture was distilled for 1 hour. The reaction solution was concentrated, dissolved in 300 ml of ethyl acetate, and washed twice with 100 ml of distilled water. The organic phase was concentrated, and the obtained crude product was purified by column chromatography to obtain 17 g of a compound (I-1). I-
1 to I-49 were synthesized using the same method.

【0157】化合物(II−1)の合成 塩化アルミニウム41.2gとp−キシレン80mlを
混合し、これに氷冷下ブロモアセチルクロリド44.1
gを1時間かけて加えた。滴下終了後、室温まで昇温し
て2時間撹拌した。反応液を氷500mlに注ぎ、この
水溶液をジイソプロピルエーテル200mlで2回抽
出、有機相を蒸留水100mlで5回洗浄した。有機相
を濃縮し、さらに残存p−キシレンを減圧留去して粗生
成物を得た。これを減圧蒸留(5mmHg、b.p.1
27℃)して2−ブロモアセチル−p−キシレンを39
g得た。テトラヒドロチオフェン10gをアセトニトリ
ル15mlに溶解させ、これに2−ブロモアセチル−p
−キシレン13.6gをゆっくり加えた。滴下後室温で
撹拌すると粉体が析出、これをろ取し、アセトニトリル
で洗浄すると、2,5−ジメチルフェナシルテトラヒド
ロチオフェニウムブロミドが9.8g得られた。2,5
−ジメチルフェナシルテトラヒドロチオフェニウムブロ
ミド5gをメタノールに溶解させ、これにノナフロロブ
タンスルホン酸カリウム5.63gを加え、この溶液を
蒸留水500mlに注いだ。析出した粉体をろ取、水洗
すると化合物II−1が7g得られた。II−2〜II−38
の化合物も同様に対応するスルホニウムハロゲン化物を
合成した後、塩交換することによって合成した。
Synthesis of Compound (II-1) 41.2 g of aluminum chloride and 80 ml of p-xylene were mixed, and bromoacetyl chloride 44.1 was added thereto under ice cooling.
g was added over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was heated to room temperature and stirred for 2 hours. The reaction solution was poured into ice (500 ml), the aqueous solution was extracted twice with 200 ml of diisopropyl ether, and the organic phase was washed five times with 100 ml of distilled water. The organic phase was concentrated, and the remaining p-xylene was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. This was distilled under reduced pressure (5 mmHg, bp 1
27 ° C) to give 2-bromoacetyl-p-xylene 39
g was obtained. 10 g of tetrahydrothiophene was dissolved in 15 ml of acetonitrile, and 2-bromoacetyl-p was added thereto.
13.6 g of xylene were slowly added. After the addition, the mixture was stirred at room temperature to precipitate a powder, which was collected by filtration and washed with acetonitrile to obtain 9.8 g of 2,5-dimethylphenacyltetrahydrothiophenium bromide. 2,5
-5 g of dimethylphenacyltetrahydrothiophenium bromide was dissolved in methanol, 5.63 g of potassium nonafluorobutanesulfonate was added thereto, and this solution was poured into 500 ml of distilled water. The precipitated powder was collected by filtration and washed with water to obtain 7 g of a compound II-1. II-2 to II-38
Was also synthesized by synthesizing the corresponding sulfonium halide and then performing salt exchange.

【0158】<樹脂の合成例> 〔樹脂(P1)の合成(a1)/(b1)=50/5
0〕窒素気流下60℃に加熱したN,N一ジメチルアセ
トアミド7.0gに2−メチル−2−アダマンタンメタ
クリレート5.0g、メバロニックラクトンメタクリレ
ート4.23g、重合開始剤2,2'−アゾビス(2,4
−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬製;V−65)
0.534gをN,N−ジメチルアセトアミド30.0
gに溶解させた溶液を4時間かけて滴下した。さらに6
0℃で2時間反応させた後、V−65を0.267g加
え、さらに2時間反応させた。反応液をイオン交換水1
000m1に注ぎ、析出した粉体をろ取した。これをT
HFに溶解させて、ヘキサン1500m1に注ぎ、得ら
れた粉体を乾燥して樹脂(I−1)を得た。得られた樹
脂の重量平均分子量は5500、分散度(Mw/Mn)
は1.9であった。なお、重量平均分子量及び分散度
は、GPC法で測定したポリスチレン換算値である
<Synthesis Example of Resin> [Synthesis of Resin (P1) (a1) / (b1) = 50/5
0] 5.0 g of 2-methyl-2-adamantane methacrylate, 4.23 g of mevalonic lactone methacrylate, 7.02 g of N, N-dimethylacetamide heated to 60 ° C. in a nitrogen stream, polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4
-Dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries; V-65)
0.534 g of N, N-dimethylacetamide 30.0
g was added dropwise over 4 hours. 6 more
After reacting at 0 ° C. for 2 hours, 0.267 g of V-65 was added, and the mixture was further reacted for 2 hours. The reaction solution was deionized water 1
000 ml, and the precipitated powder was collected by filtration. This is T
The resin was dissolved in HF, poured into 1500 ml of hexane, and the obtained powder was dried to obtain a resin (I-1). The obtained resin has a weight average molecular weight of 5,500 and a degree of dispersion (Mw / Mn).
Was 1.9. The weight average molecular weight and the degree of dispersion are polystyrene equivalent values measured by the GPC method.

【0159】〔樹脂(P2)〜樹脂(P15)の合成〕
ほぼ同様の手法で、下記表1に示される樹脂(P2)〜
樹脂(P15)を順に合成した。これら樹脂の分子量及
び分散度を表1に示す。
[Synthesis of Resin (P2) to Resin (P15)]
In substantially the same manner, the resins (P2) to
Resin (P15) was synthesized in order. Table 1 shows the molecular weight and the degree of dispersion of these resins.

【0160】[0160]

【表1】 [Table 1]

【0161】更に以下の樹脂(P16)〜樹脂(P1
8)を合成した。 樹脂 使用モノマー比率 分子量(分散度) (P16) b53/無水マレイン酸/b43/b42 (30/30/30/10) 11000(1.9) (P17) b54/無水マレイン酸/b48/b44 (30/30/10/20) 13000(2.1) (P18) b53/無水マレイン酸/b45 (35/35/30) 8500(1.7)
Further, the following resins (P16) to (P1)
8) was synthesized. Resin Used monomer ratio Molecular weight (dispersion degree) (P16) b53 / maleic anhydride / b43 / b42 (30/30/30/10) 11000 (1.9) (P17) b54 / maleic anhydride / b48 / b44 (30/30 / 10/20) 13000 (2.1) (P18) b53 / maleic anhydride / b45 (35/35/30) 8500 (1.7)

【0162】<レジスト調整> 〔実施例1〜24及び比較例1及び2〕表2に示す素材
を溶解させ固形分濃度15重量%の溶液を調整し、これ
を0.1μmのテフロン(登録商標)フィルターでろ過
して感光性組成物を調製した。調製した組成物を下記方
法で評価を行い、結果を表3に示した。
<Adjustment of Resist> [Examples 1 to 24 and Comparative Examples 1 and 2] A solution having a solid content of 15% by weight was prepared by dissolving the materials shown in Table 2, and this was then 0.1 μm Teflon (registered trademark). ) The mixture was filtered through a filter to prepare a photosensitive composition. The prepared composition was evaluated by the following method, and the results are shown in Table 3.

【0163】[0163]

【表2】 [Table 2]

【0164】[0164]

【表3】 [Table 3]

【0165】表2における各成分の記号は以下のとおり
である。また、表2における複数使用の場合の比率は重
量比である。
The symbols of each component in Table 2 are as follows. Further, the ratio in the case of plural use in Table 2 is a weight ratio.

【0166】[0166]

【化66】 Embedded image

【0167】〔塩基性化合物〕 (1):1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−
ノネン (2):2,4,5−トリフェニルイミダゾール (3):トリn−オクチルアミン (4):アンチピリン (5):2,6−ジイソプロピルアニリン 〔界面活性剤〕 W−1:メガファックF176(大日本インキ(株)
製)(フッ素系) W−2:メガファックR08(大日本インキ(株)製)
(フッ素及びシリコン系) W−3:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化
学工業(株)製)(シリコン系) W‐4:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)
製)(フッ素系)
[Basic compound] (1): 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-
Nonene (2): 2,4,5-triphenylimidazole (3): Tri-n-octylamine (4): Antipyrine (5): 2,6-diisopropylaniline [Surfactant] W-1: Megafax F176 (Dainippon Ink Co., Ltd.)
(Fluorine) W-2: Megafac R08 (Dai Nippon Ink Co., Ltd.)
(Fluorine and silicon type) W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (silicon type) W-4: Troysol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.)
Made) (fluorine)

【0168】〔溶剤〕 PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテート PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル EL:乳酸エチル EEP:エトキシプロピオン酸エチル BL:γ−ブチロラクトン CH:シクロヘキサノン
[Solvent] PGMEA: propylene glycol monomethyl ether acetate PGME: propylene glycol monomethyl ether EL: ethyl lactate EEP: ethyl ethoxypropionate BL: γ-butyrolactone CH: cyclohexanone

【0169】<画像評価法> (1)感度及び解像力の評価 スピンコーターにてヘキサメチルジシラザン処理を施し
たシリコン基板上にブリューワーサイエンス社製反射防
止膜DUV−42を600オングストローム均一に塗布
し、100℃で90秒間ホットプレート上で乾燥した
後、190℃で240秒間加熱乾燥を行った。その後、
各感光性樹脂組成物をスピンコーターで塗布し120℃
で90秒乾燥を行い0.30μmのレジスト膜を形成さ
せた。このレジスト膜に対し、マスクを通してArFエ
キシマレーザーステッパー(ISI社製 NA=0.
6)で露光し、露光後直ぐに120℃で90秒間ホット
プレート上で加熱した。さらに2.38重量%テトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃で60秒
間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、レ
ジストラインパターンを得た。
<Image Evaluation Method> (1) Evaluation of Sensitivity and Resolution An antireflection film DUV-42 manufactured by Brewer Science Co. was uniformly applied on a silicon substrate that had been subjected to hexamethyldisilazane treatment by a spin coater to a thickness of 600 angstroms. After drying on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds, heat drying was performed at 190 ° C. for 240 seconds. afterwards,
Each photosensitive resin composition is applied by a spin coater and is applied at 120 ° C.
For 90 seconds to form a 0.30 μm resist film. An ArF excimer laser stepper (ISI NA = 0.
Exposure was performed in 6), and immediately after the exposure, heating was performed on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds. Further, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and dried to obtain a resist line pattern.

【0170】〔感度〕: 感度は0.16μmのマスク
パターンを再現する露光量を示す。 〔解像度〕: 解像力は0.16μmのマスクパターン
を再現する露光量における限界解像力を示す。
[Sensitivity]: Sensitivity indicates an exposure amount for reproducing a mask pattern of 0.16 μm. [Resolution]: The resolving power indicates a critical resolving power at an exposure amount for reproducing a mask pattern of 0.16 μm.

【0171】[0171]

【表4】 [Table 4]

【0172】表3に示される結果より、実施例1〜24
の組成物は、比較例に比べ、明らかに感度、解像力にお
いて優れていることが判る。
From the results shown in Table 3, Examples 1 to 24 were obtained.
It can be seen that the composition of Example 1 is clearly superior in sensitivity and resolution as compared with Comparative Example.

【0173】[0173]

【発明の効果】本発明は、感度、解像力に優れたポジ型
感光性組成物を提供することができる。本発明のポジ型
感光性組成物は、遠紫外光、特にArFエキシマレーザ
ー光を使用するミクロフォトファブリケ−ションに好適
に使用される。
According to the present invention, a positive photosensitive composition having excellent sensitivity and resolution can be provided. The positive photosensitive composition of the present invention is suitably used for microphotofabrication using far ultraviolet light, particularly ArF excimer laser light.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)カルボニル基を少なくとも1つ有
し、活性光線の照射により分子内水素ラジカル移動を伴
って分解し、酸を発生する化合物を少なくとも一種、及
び(B)単環又は多環の脂環炭化水素構造を有し、酸の
作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大
する樹脂を含有することを特徴とするポジ型感光性組成
物。
1. A compound having at least one carbonyl group (A), which decomposes upon irradiation with actinic rays together with intramolecular hydrogen radical transfer to generate an acid, and (B) a monocyclic or polycyclic compound. A positive photosensitive composition comprising a resin having a cyclic alicyclic hydrocarbon structure, which is decomposed by the action of an acid, and which has an increased solubility in an alkaline developer.
【請求項2】(A)成分が一般式(I)又は(II)で
表される化合物であることを特徴とする請求項1に記載
のポジ型感光性組成物。 【化1】 1及びR2は、同一でも異なっていてもよく、水素原子
又は1価の有機基を表す。または、R1とR2とが結合し
て、ヘテロ原子、多重結合、−CO−、−COO−を含
有してもよい単環または多環の環構造を形成してもよ
い。R3及びR4は、同一でも異なっていてもよく、水素
原子又は1価の有機基を表す。Xは、水素ラジカル供与
性基を有する1価の有機基を表す。また、Xは、R1
いはR2と結合して単環または多環の環構造を形成して
もよい。一般式(I)におけるY1は、R’SO3−、
R’COO−、又はハロゲン原子を表す。R’は、置換
されていてもよい直鎖、分岐、環状アルキル基、置換さ
れていてもよいアリール基、置換されていてもよいアラ
ルキル基、又は置換されていてもよいカンファー基を表
す。一般式(II)におけるY2 -は、非求核アニオンを表
す。Ra及びRbは、置換されていてもよい直鎖、分
岐、環状アルキル基、置換されていてもよいアリール
基、又は置換されていてもよいアラルキル基を表す。ま
た、Ra及びRbが結合して環を形成してもよい。R1
〜R4、Ra、Rb、X、Y1、Y2 -のいずれかの位置で
連結基を介して結合し、一般式(I)または(II)の構
造を2つ有することもできる。
2. The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein the component (A) is a compound represented by the general formula (I) or (II). Embedded image R 1 and R 2 may be the same or different and represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. Alternatively, R 1 and R 2 may combine to form a monocyclic or polycyclic ring structure which may contain a heteroatom, a multiple bond, —CO—, or —COO—. R 3 and R 4 may be the same or different and represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. X represents a monovalent organic group having a hydrogen radical donating group. X may combine with R 1 or R 2 to form a monocyclic or polycyclic ring structure. Y 1 in the general formula (I) is R′SO 3 —,
R'COO- or a halogen atom. R ′ represents an optionally substituted linear, branched, or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aralkyl group, or an optionally substituted camphor group. Y 2 in the general formula (II) - represents a non-nucleophilic anion. Ra and Rb represent an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, or an optionally substituted aralkyl group. Ra and Rb may combine to form a ring. R 1
To R 4 , Ra, Rb, X, Y 1 , or Y 2 , which may be bonded via a linking group at any position to have two structures of the general formula (I) or (II).
【請求項3】 (C)酸により分解しうる基を有し、ア
ルカリ現像液中での溶解速度が酸の作用により増大す
る、分子量3000以下の低分子溶解阻止化合物をさら
に含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のポ
ジ型感光性組成物。
3. A low molecular weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which has a group decomposable by an acid and whose dissolution rate in an alkaline developer is increased by the action of an acid. The positive photosensitive composition according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 樹脂(B)がラクトン構造を有する樹脂
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
のポジ型感光性組成物。
4. The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein the resin (B) is a resin having a lactone structure.
【請求項5】 (A)カルボニル基を少なくとも1つ有
し、活性光線の照射により分子内水素ラジカル移動を伴
って分解し、酸を発生する化合物を少なくとも一種、
(C)酸により分解しうる基を有し、アルカリ現像液中
での溶解速度が酸の作用により増大する、分子量300
0以下の低分子溶解阻止化合物、及び(D)単環又は多
環の脂環炭化水素構造を有し、水に不溶でアルカリ現像
液に可溶な樹脂を含有することを特徴とするポジ型感光
性組成物。
5. A compound having at least one carbonyl group (A) which decomposes upon irradiation with an actinic ray together with intramolecular hydrogen radical transfer to generate an acid,
(C) having a group decomposable by an acid, wherein the dissolution rate in an alkaline developer is increased by the action of an acid;
0 or less low molecular dissolution inhibiting compound; and (D) a resin having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, containing a resin that is insoluble in water and soluble in an alkali developing solution. Photosensitive composition.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005055864A (en) * 2003-07-22 2005-03-03 Fuji Photo Film Co Ltd Stimulus-sensitive composition, compound and pattern formation method using the stimulus-sensitive composition
EP1536285A2 (en) * 2003-11-21 2005-06-01 Fuji Photo Film Co., Ltd. Photosensitive composition, compound for use in the photosensitive composition, and pattern forming method using the photosensitive composition
JP2006047533A (en) * 2004-08-03 2006-02-16 Fuji Photo Film Co Ltd Photosensitive composition, compound for use in the photosensitive composition, and pattern forming method using the photosensitive composition
JP2009040761A (en) * 2007-07-18 2009-02-26 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd New compound, method for producing the same, acid-generating agent, resist composition, and method for forming resist pattern
KR100958124B1 (en) 2002-11-25 2010-05-18 후지필름 가부시키가이샤 Photosensitive composition and acid generator
JP2011026300A (en) * 2009-06-23 2011-02-10 Sumitomo Chemical Co Ltd Salt for acid generator of resist composition
US8029968B2 (en) 2004-07-02 2011-10-04 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Positive resist composition and method for resist pattern formation
WO2022172602A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-18 富士フイルム株式会社 Actinic light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern formation method, and method for producing electronic devices

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100958124B1 (en) 2002-11-25 2010-05-18 후지필름 가부시키가이샤 Photosensitive composition and acid generator
JP2005055864A (en) * 2003-07-22 2005-03-03 Fuji Photo Film Co Ltd Stimulus-sensitive composition, compound and pattern formation method using the stimulus-sensitive composition
JP4533639B2 (en) * 2003-07-22 2010-09-01 富士フイルム株式会社 SENSITIVE COMPOSITION, COMPOUND, AND PATTERN FORMING METHOD USING THE SENSITIVE COMPOSITION
EP1536285A2 (en) * 2003-11-21 2005-06-01 Fuji Photo Film Co., Ltd. Photosensitive composition, compound for use in the photosensitive composition, and pattern forming method using the photosensitive composition
JP2005173549A (en) * 2003-11-21 2005-06-30 Fuji Photo Film Co Ltd Photosensitive composition, compound for use in the photosensitive composition, and pattern forming method using the photosensitive composition
EP1536285A3 (en) * 2003-11-21 2007-07-25 FUJIFILM Corporation Photosensitive composition, compound for use in the photosensitive composition, and pattern forming method using the photosensitive composition
US7341817B2 (en) 2003-11-21 2008-03-11 Fujifilm Corporation Photosensitive composition, compound for use in the photosensitive composition, and pattern forming method using the photosensitive composition
JP4639062B2 (en) * 2003-11-21 2011-02-23 富士フイルム株式会社 Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition, and pattern formation method using the photosensitive composition
US8029968B2 (en) 2004-07-02 2011-10-04 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Positive resist composition and method for resist pattern formation
JP4617112B2 (en) * 2004-08-03 2011-01-19 富士フイルム株式会社 Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition, and pattern formation method using the photosensitive composition
JP2006047533A (en) * 2004-08-03 2006-02-16 Fuji Photo Film Co Ltd Photosensitive composition, compound for use in the photosensitive composition, and pattern forming method using the photosensitive composition
JP2009040761A (en) * 2007-07-18 2009-02-26 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd New compound, method for producing the same, acid-generating agent, resist composition, and method for forming resist pattern
JP2011026300A (en) * 2009-06-23 2011-02-10 Sumitomo Chemical Co Ltd Salt for acid generator of resist composition
WO2022172602A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-18 富士フイルム株式会社 Actinic light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern formation method, and method for producing electronic devices

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