JP2002278054A - Positive type photoresist composition - Google Patents

Positive type photoresist composition

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JP2002278054A
JP2002278054A JP2001076748A JP2001076748A JP2002278054A JP 2002278054 A JP2002278054 A JP 2002278054A JP 2001076748 A JP2001076748 A JP 2001076748A JP 2001076748 A JP2001076748 A JP 2001076748A JP 2002278054 A JP2002278054 A JP 2002278054A
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JP
Japan
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group
acid
substituent
general formula
resin
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Application number
JP2001076748A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Momota
淳 百田
Yasumasa Kawabe
保雅 河辺
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemical amplification type positive type photoresist composition having superior resolving power and sufficient size difference between sparse and dense areas and excellent also in PED stability. SOLUTION: The positive type photoresist composition contains a resin which is decomposed by the action of acids and increases its solubility in an alkali developing solution, a compound having an oxime sulfonate structure represented by a specified structure and generating an acid when irradiated with active light or radiation and at least one selected from the group comprising compounds each represented by a specified structure and generating an acid when irradiated with active light or radiation.

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、半導体集積回路素
子、集積回路製造用マスク、プリント配線板、液晶パネ
ル等の製造に用いるポジ型フォトレジスト組成物に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive photoresist composition used for manufacturing semiconductor integrated circuit devices, masks for manufacturing integrated circuits, printed wiring boards, liquid crystal panels, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポジ型フォトレジスト組成物として、米
国特許第4,491,6 28号明細書、欧州特許第29,139号明細
書等に記載されている化学増幅系レジスト組成物があ
る。化学増幅型ポジレジスト組成物は、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。
2. Description of the Related Art As a positive photoresist composition, there is a chemically amplified resist composition described in U.S. Pat. No. 4,491,628 and EP 29,139. The chemically amplified positive resist composition generates an acid in the exposed area by irradiation with radiation such as far ultraviolet light, and the acid-catalyzed reaction causes the active and non-irradiated parts of the active radiation to dissolve in the developing solution. Is a pattern forming material for forming a pattern on a substrate by changing the pattern.

【0003】上記化学増幅型ポジレジスト組成物は、ア
ルカリ可溶性樹脂、放射線露光によつて酸を発生する化
合物(光酸発生剤)、及び酸分解性基を有するアルカリ
可溶性樹脂に対する溶解阻止化合物から成る3成分系
と、酸との反応により分解しアルカリ可溶となる基を有
する樹脂と光酸発生剤からなる2成分系、更に酸との反
応により分解しアルカリ可溶となる基を有する樹脂、酸
分解性基を有する低分子溶解阻止化合物、及び光酸発生
剤から成るハイブリット系に大別できる。
The above chemically amplified positive resist composition comprises an alkali-soluble resin, a compound that generates an acid upon exposure to radiation (photoacid generator), and a compound that inhibits dissolution of the alkali-soluble resin having an acid-decomposable group. A three-component system, a two-component system composed of a resin having a group which becomes alkali-soluble by being decomposed by reaction with an acid, and a resin having a group which becomes alkali-soluble by being decomposed by a reaction with an acid; It can be broadly classified into a hybrid system comprising a low molecular weight dissolution inhibiting compound having an acid-decomposable group and a photoacid generator.

【0004】上記のような化学増幅型ポジ型レジスト組
成物において使用する酸の作用により分解して、アルカ
リ現像液に対する溶解性が増大する樹脂(酸分解性樹
脂)を2種以上混合して性能改良をする技術は種々知ら
れている。更に、欧州特許第1024406号公開公報には、
酸分解性樹脂と光酸発生剤2種以上を混合して性能改良
する技術について記載されている。しかしながら、パタ
ーン微細化に伴う、解像力、粗密寸法差の低減、及びP
ED安定性の改良による寸法変動の抑制が望まれてい
た。またPED(Post Exposure Delay)安定性とは、
露光後に加熱操作を行なうまでの間、露光装置内、若し
くは塗布装置内で放置した場合の塗膜安定性である。
[0004] By mixing two or more resins (acid-decomposable resins) which are decomposed by the action of an acid used in the above-mentioned chemically amplified positive resist composition to increase the solubility in an alkali developing solution, the performance is improved. Various techniques for improvement are known. In addition, European Patent No.
A technique for improving the performance by mixing an acid-decomposable resin and two or more photoacid generators is described. However, the resolution, the reduction in dimensional difference between dense and dense, and P
It has been desired to suppress dimensional fluctuation by improving ED stability. PED (Post Exposure Delay) stability
The stability of a coating film when left in an exposure apparatus or a coating apparatus until a heating operation is performed after exposure.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、解像力、粗密寸法差が優れ、更にPED安定性にも
優れた化学増幅型ポジ型フォトレジスト組成物を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a chemically amplified positive photoresist composition which is excellent in resolution, dimensional difference, and PED stability.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる現状
に鑑み、鋭意検討した結果、酸分解性樹脂と2種以上の
光酸発生剤を含有するポジ型フォトレジスト組成物を用
いることで、上記目的が達成され、本発明を完成するに
到った。即ち、本発明に係るポジ型フォトレジスト組成
物は下記構成である。
Means for Solving the Problems In view of the present situation, the present inventors have made intensive studies and have found that a positive photoresist composition containing an acid-decomposable resin and two or more photoacid generators is used. The above object has been achieved, and the present invention has been completed. That is, the positive photoresist composition according to the present invention has the following constitution.

【0007】(1)(a)酸の作用により分解し、アル
カリ現像液に対する溶解性が増大する樹脂、(b)下記
一般式(1)で表される活性光線又は放射線の照射によ
り酸を発生する化合物と、下記一般式(2)〜(5)で
表される活性光線又は放射線の照射により酸を発生する
化合物の群から選択される少なくとも1種を含有するこ
とを特徴とするポジ型フォトレジスト組成物。
(1) (a) a resin which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkali developer, and (b) generates an acid by irradiation with actinic rays or radiation represented by the following general formula (1). A positive-type photo-curable composition comprising: a compound represented by the following general formulas (2) to (5); and at least one selected from the group of compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Resist composition.

【0008】[0008]

【化4】 Embedded image

【0009】一般式(1)中、R1、R2は、炭素数1か
ら16の置換基を有していても良いアルキル基、分岐ア
ルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキ
ル基、シクロアルケニル基、置換基を有していても良い
アリール基、ヘテロアリール基、シアノ基、を表す。ま
た、R1とR2は、炭素数2から8の置換基を有していて
も良いアルキレン鎖、アルケニレン鎖、アルキニリン
鎖、または、置換基を有していても良いフェニレン、フ
リーレン、チエニレン、−O−、−S−、−N−、−C
O−を含む連結鎖を介して、別の一般式(1)で表され
る化合物のR1またはR2と結合されていても良い。R3
は炭素数1〜16個の置換基を有していても良いアルキ
ル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基、置換基を有
していても良いアリール基を表す。
In the general formula (1), R 1 and R 2 represent an alkyl group which may have a substituent having 1 to 16 carbon atoms, a branched alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, and a cycloalkyl group. Represents an alkenyl group, an aryl group which may have a substituent, a heteroaryl group, and a cyano group. R 1 and R 2 are an alkylene chain, an alkenylene chain, an alkynine chain which may have a substituent having 2 to 8 carbon atoms, or a phenylene, a freelen, a thienylene which may have a substituent, -O-, -S-, -N-, -C
It may be bonded to R 1 or R 2 of another compound represented by the general formula (1) via a linking chain containing O—. R 3
Represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms which may have a substituent, a branched alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group which may have a substituent.

【0010】[0010]

【化5】 Embedded image

【0011】一般式(2)〜(5)中、R4〜R6は、水
素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ
基、ハロゲン原子を表す。R7は、炭素数3から16の
置換基を有していても良いアルキル基、シクロアルキル
基、アリール基を表す。
In the general formulas (2) to (5), R 4 to R 6 represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom. R 7 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group which may have a substituent having 3 to 16 carbon atoms.

【0012】(2) 更に下記一般式(6)で表される
活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を
含有することを特徴とする前記(1)に記載のポジ型フ
ォトレジスト組成物。
(2) The positive photoresist composition as described in (1) above, further comprising a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation represented by the following general formula (6): .

【0013】[0013]

【化6】 Embedded image

【0014】一般式(6)中、R8、R9は、置換基を有
していても良い、アルキル基、シクロアルキル基、アリ
ール基を表す。
In the general formula (6), R 8 and R 9 represent an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group which may have a substituent.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.

【0016】(a) 酸の作用により分解し、アルカリ
現像液に対する溶解性が増大する樹脂、((a)の樹
脂)
(A) a resin which is decomposed by the action of an acid to increase solubility in an alkali developing solution, (resin (a))

【0017】本発明における酸の作用により分解する基
(酸分解性基ともいう)を有する樹脂は、モノマ−を重
合して得られる、分子量分布を有する化合物に、酸分解
性基を導入した構造を有し、酸の作用によりアルカリ可
溶性となる化合物のことである。
The resin having a group decomposed by the action of an acid (also referred to as an acid-decomposable group) according to the present invention has a structure in which an acid-decomposable group is introduced into a compound having a molecular weight distribution obtained by polymerizing a monomer. And a compound which becomes alkali-soluble by the action of an acid.

【0018】酸分解性基を有する樹脂としては、樹脂の
主鎖又は側鎖、あるいは、主鎖及び側鎖の両方に、酸分
解性基を有する樹脂である。この内、酸分解性基を側鎖
に有する樹脂がより好ましい。
The resin having an acid-decomposable group is a resin having an acid-decomposable group in the main chain or side chain of the resin, or in both the main chain and the side chain. Among them, a resin having an acid-decomposable group in a side chain is more preferable.

【0019】次に、酸分解性基が側鎖として結合する場
合の母体樹脂としては、側鎖に−OHもしくは−COO
H、好ましくは−R0−COOHもしくは−Ar−OH
基を有するアルカリ可溶性樹脂である。ここで、−R0
−は置換基を有してもよい2価以上の脂肪族もしくは芳
香族炭化水素を表し、−Ar−は単環もしくは多環の置
換基を有してもよい2価以上の芳香族基を表す。
Next, as the base resin when the acid-decomposable group is bonded as a side chain, -OH or -COO is added to the side chain.
H, preferably -R 0 -COOH or -Ar-OH
It is an alkali-soluble resin having a group. Here, -R 0
-Represents a divalent or higher aliphatic or aromatic hydrocarbon which may have a substituent, -Ar- represents a divalent or higher aromatic group which may have a monocyclic or polycyclic substituent. Represent.

【0020】本発明において好ましい母体樹脂として
は、フェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂で
ある。本発明に用いられるフェノール性水酸基を有する
アルカリ可溶性樹脂は、o−、m−又はp−ヒドロキシ
スチレン(これらを総称してヒドロキシスチレンと言
う)、あるいはo−、m−又はp−ヒドロキシ−α−メ
チルスチレン(これらを総称してヒドロキシ−α−メチ
ルスチレンと言う)に相当する繰り返し単位を少なくと
も30モル%、好ましくは50モル%以上含有する共重
合体又はそのホモポリマー、あるいは該単位のベンゼン
核が部分的に水素添加された樹脂であることが好まし
く、p−ヒドロキシスチレンホモポリマーがより好まし
い。上記共重合体を共重合により調製するためのヒドロ
キシスチレン及びヒドロキシ−α−メチルスチレン以外
のモノマーとしては、アクリル酸エステル類、メタクリ
ル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド
類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレ
イン酸、スチレン、α−メチルスチレン、アセトキシス
チレン、アルコキシスチレン類、アルキルスチレン類が
好ましく、スチレン、アセトキシスチレン、t−ブチル
スチレンがより好ましい。
The preferred base resin in the present invention is an alkali-soluble resin having a phenolic hydroxyl group. The alkali-soluble resin having a phenolic hydroxyl group used in the present invention is o-, m- or p-hydroxystyrene (these are collectively referred to as hydroxystyrene), or o-, m- or p-hydroxy-α-. A copolymer containing at least 30 mol%, preferably 50 mol% or more of a repeating unit corresponding to methylstyrene (collectively referred to as hydroxy-α-methylstyrene) or a homopolymer thereof, or a benzene nucleus of the unit Is preferably a partially hydrogenated resin, and more preferably a p-hydroxystyrene homopolymer. As monomers other than hydroxystyrene and hydroxy-α-methylstyrene for preparing the copolymer by copolymerization, acrylates, methacrylates, acrylamides, methacrylamides, acrylonitrile, methacrylonitrile, Maleic anhydride, styrene, α-methylstyrene, acetoxystyrene, alkoxystyrenes and alkylstyrenes are preferred, and styrene, acetoxystyrene and t-butylstyrene are more preferred.

【0021】本発明において、(a)の樹脂としては、
アルカリ現像液に対する溶解性が増大する樹脂であれ
ば、何れでもよいが、例えば下記に示されるようなもの
が挙げられる。
In the present invention, as the resin (a),
Any resin may be used as long as it has an increased solubility in an alkali developing solution, and examples thereof include those shown below.

【0022】[0022]

【化7】 Embedded image

【0023】上記式中、Wは酸分解性基を表す。R14
酸安定基を表す。
In the above formula, W represents an acid-decomposable group. R 14 represents an acid stable group.

【0024】Wの酸分解性基としては、下記一般式
(X)で表される基、下記一般式(X1)で表される
基、下記一般式(X2)で表される基、下記一般式(X
3)で表される基等が挙げられるが、下記一般式(X)
で示される基が好ましい。
Examples of the acid-decomposable group represented by W include a group represented by the following general formula (X), a group represented by the following general formula (X1), a group represented by the following general formula (X2), The formula (X
Examples of the group represented by 3) include the following general formula (X)
Are preferred.

【0025】[0025]

【化8】 Embedded image

【0026】[0026]

【化9】 Embedded image

【0027】一般式(X)中、R1、R2は同一でも異な
っていてもよく、水素原子、置換基を有していてもよ
い、アルキル基、シクロアルキル基を表す。Zは置換基
を有していてもよい、炭素数1〜10のアルキル基、シ
クロアルキル基を表す。mは1〜20の整数を表す。一
般式(X1)〜(X3)におけるR、R'、R''は、同
一でも異なっていてもよく、炭素数1〜12の置換基を
有していてもよいアルキル基を表す。また、R'とR''
は互いに結合して、3〜12員環を形成していてもよ
い。
In the general formula (X), R 1 and R 2 may be the same or different and represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group which may have a substituent. Z represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a cycloalkyl group which may have a substituent. m represents an integer of 1 to 20. R, R ′ and R ″ in the general formulas (X1) to (X3) may be the same or different and represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent. Also, R 'and R''
May combine with each other to form a 3- to 12-membered ring.

【0028】一般式(X)におけるR1、R2は、同一で
も異なっていてもよく、水素原子、置換基を有してもよ
い、アルキル基、シクロアルキル基を表す。
R 1 and R 2 in the general formula (X) may be the same or different and represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group which may have a substituent.

【0029】R1、R2におけるアルキル基としては、直
鎖状、分岐状のいずれでもよいが、直鎖アルキル基とし
ては、好ましくは炭素数1〜30、さらに好ましくは1
〜20であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロ
ピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル
基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、
n−デカニル基等が挙げられる。分岐アルキル基として
は、好ましくは炭素数1〜30、さらに好ましくは1〜
20であり、例えば、i−プロピル基、i−ブチル基、
t−ブチル基、i−ペンチル基、t−ペンチル基、i−
ヘキシル基、t−ヘキシル基、i−ヘプチル基、t−ヘ
プチル基、i−オクチル基、t−オクチル基、i−ノニ
ル基、t−デカノイル基等が挙げられる。
The alkyl group for R 1 and R 2 may be linear or branched. The linear alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 30 carbon atoms.
To 20, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group,
and n-decanyl group. The branched alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 30 carbon atoms.
20, for example, i-propyl group, i-butyl group,
t-butyl group, i-pentyl group, t-pentyl group, i-
Examples include a hexyl group, a t-hexyl group, an i-heptyl group, a t-heptyl group, an i-octyl group, a t-octyl group, an i-nonyl group, a t-decanoyl group, and the like.

【0030】R1、R2におけるシクロアルキル基として
は、好ましくは炭素数3〜30、さらに好ましくは3〜
20であり、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプ
チル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、テトラシ
クロドデカニル基等が挙げられる。
The cycloalkyl group in R 1 and R 2 preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms.
20, for example, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclononyl group, a tetracyclododecanyl group and the like.

【0031】一般式(X)におけるZは、置換基を有し
ていてもよい、炭素数1〜10のアルキル基、シクロア
ルキル基を表す。Zのアルキル基としては、炭素数1〜
10であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピ
ル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、
t−ブチル基、n−ペンチル基、i−ペンチル基、t−
ペンチル基、n−ヘキシル基、i−ヘキシル基、t−ヘ
キシル基、n−ヘプチル基、i−ヘプチル基、t−ヘプ
チル基、n−オクチル基、i−オクチル基、t−オクチ
ル基、n−ノニル基、i−ノニル基、t−ノニル基、n
−デカニル基、i−デカニル基、t−デカニル基等を挙
げることができる。
Z in the general formula (X) represents an alkyl group or a cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent. As the alkyl group for Z, C 1 to C 1
10, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group,
t-butyl group, n-pentyl group, i-pentyl group, t-
Pentyl group, n-hexyl group, i-hexyl group, t-hexyl group, n-heptyl group, i-heptyl group, t-heptyl group, n-octyl group, i-octyl group, t-octyl group, n- Nonyl group, i-nonyl group, t-nonyl group, n
-Decanyl group, i-decanyl group, t-decanyl group and the like.

【0032】Zのシクロアルキル基としては、炭素数3
〜8であり、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプ
チル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。
The cycloalkyl group represented by Z has 3 carbon atoms.
To 8, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group.

【0033】一般式(X1)〜(X3)におけるR、
R'、R''は、同一でも異なっていてもよく、炭素数1
〜12の置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
R、R'、R''におけるアルキル基としては、炭素数1
〜12であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロ
ピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル
基、t−ブチル基、n−ペンチル基、i−ペンチル基、
t−ペンチル基、n−ヘキシル基、i−ヘキシル基、t
−ヘキシル基、n−ヘプチル基、i−ヘプチル基、t−
ヘプチル基、n−オクチル基、i−オクチル基、t−オ
クチル基、n−ノニル基、i−ノニル基、t−ノニル
基、n−デカニル基、i−デカニル基、t−デカニル基
等を挙げることができる。
R in the general formulas (X1) to (X3),
R ′ and R ″ may be the same or different and each have 1 carbon atom.
Represents an alkyl group which may have from 12 to 12 substituents.
The alkyl group for R, R ′ and R ″ has 1 carbon atom.
To 12, for example, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, n-pentyl, i-pentyl,
t-pentyl group, n-hexyl group, i-hexyl group, t
-Hexyl group, n-heptyl group, i-heptyl group, t-
Heptyl, n-octyl, i-octyl, t-octyl, n-nonyl, i-nonyl, t-nonyl, n-decanyl, i-decanyl, t-decanyl and the like be able to.

【0034】また、上記基の置換基としては、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、上記のアルキル基、上記のシクロアルキ
ル基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ
基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、n−ブト
キシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブ
トキシ基等のアルコキシ基、メトキシカルボニル基、エ
トキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、ベン
ジル基、フエネチル基、クミル基等のアラルキル基、ア
ラルキルオキシ基、ホルミル基、アセチル基、ブチリル
基、ベンゾイル基、シアナミル基、バレリル基等のアシ
ル基、ブチリルオキシ基等のアシロキシ基、上記のアル
ケニル基、ビニルオキシ基、プロペニルオキシ基、アリ
ルオキシ基、ブテニルオキシ基等のアルケニルオキシ
基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、ベンゾイルオ
キシ基等のアリールオキシカルボニル基を挙げることが
できる。これらの置換基は更に置換基を有していてもよ
い。
The substituents of the above groups include a hydroxyl group,
Halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), nitro group, cyano group, the above alkyl group, the above cycloalkyl group, methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group, n-butoxy group , An alkoxy group such as an isobutoxy group, a sec-butoxy group and a t-butoxy group, an alkoxycarbonyl group such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group, an aralkyl group such as a benzyl group, a phenethyl group and a cumyl group, an aralkyloxy group and a formyl group. Acetyl group, butyryl group, benzoyl group, cyanyl group, acyl group such as valeryl group, acyloxy group such as butyryloxy group, the above alkenyl group, vinyloxy group, propenyloxy group, allyloxy group, alkenyloxy group such as butenyloxy group, Phenoxy group Aryloxy group, and an aryloxycarbonyl group such as benzoyloxy group. These substituents may further have a substituent.

【0035】R14における酸の作用により分解しない基
(酸安定基という)としては、水素原子、ハロゲン原
子、アルキル基、アルコキシ基、アシロキシ基を表す。
14の酸安定基において、アルキル基としては、メチル
基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブ
チル基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好
ましい。
[0035] As group incapable of decomposing under the action of acid in the R 14 (referred to acid-stable group) represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group.
In the acid-stable group of R 14, the alkyl group, methyl group, ethyl group, propyl group, n- butyl group, sec- butyl group, having from 1 to 4 carbon atoms, such as t- butyl group.

【0036】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、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、
sec−ブトキシ基等の炭素数1〜4個のアルコキシ基
が好ましい。アシロキシ基としては、アセトキシ基、プ
ロプノイルオキシ基、ブタノイルオキシ基、ベンゾイル
オキシ基等の炭素数2〜7個のものが好ましい。
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group,
An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a sec-butoxy group is preferred. As the acyloxy group, those having 2 to 7 carbon atoms such as an acetoxy group, a propnoyloxy group, a butanoyloxy group and a benzoyloxy group are preferred.

【0037】一般式(X)で示される基の具体例を以下
に示すが、これらに限定されるものではない。
Specific examples of the group represented by formula (X) are shown below, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0038】[0038]

【化10】 Embedded image

【0039】本発明における(a)の樹脂としては、酸
の作用によりアルカリ現像性が増大する樹脂であれば何
れでもよいが、上記一般式(X)で示される基を有し、
酸の作用により分解し、アルカリ現像液に対する溶解性
が増大する樹脂(以下一般式(X)で示される基を有す
る樹脂ともいう)が好ましく挙げられる。
As the resin (a) in the present invention, any resin may be used as long as the alkali developability is increased by the action of an acid, but it has a group represented by the above general formula (X),
A resin which decomposes under the action of an acid to increase the solubility in an alkali developing solution (hereinafter also referred to as a resin having a group represented by the general formula (X)) is preferable.

【0040】本発明では、このような樹脂中における一
般式(X)で示される基を有する繰り返し単位(構造単
位)の含有量としては、全繰り返し単位に対して5モル
%〜50モル%が好ましく、より好ましくは5モル%〜
30モル%である。
In the present invention, the content of the repeating unit (structural unit) having a group represented by the general formula (X) in such a resin is preferably 5 mol% to 50 mol% based on all repeating units. Preferably, more preferably, 5 mol% or more.
30 mol%.

【0041】本発明において一般式(X)で示される基
を有する樹脂中には、上記一般式(X)で示される基以
外に、他の酸分解性基を含んでいてもよい。
In the present invention, the resin having a group represented by the general formula (X) may contain another acid-decomposable group in addition to the group represented by the general formula (X).

【0042】上記一般式(X)で示される基を含有する
樹脂は、対応するビニルエーテルを合成し、テトラヒド
ロフラン等の適当な溶媒に溶解したフェノール性水酸基
含有アルカリ可溶性樹脂と既知の方法により反応させる
ことで得ることができる。反応は、通常酸性の触媒、好
ましくは、酸性イオン交換樹脂や、塩酸、p−トルエン
スルホン酸あるいは、ピリジニウムトシレートのような
塩の存在下実施される。対応する上記ビニルエーテル
は、クロロエチルビニルエーテルのような活性な原料か
ら、求核置換反応等の方法により合成することができ、
また水銀やパラジウム触媒を用いて合成することができ
る。また、別の方法として、対応するアルコールとビニ
ルエーテルを用いてアセタール交換する方法によっても
合成することができる。この場合、導入したい置換基を
アルコールに持たせ、ビニルエーテルはt−ブチルビニ
ルエーテルのような比較的不安定なビニルエーテルを混
在させ、p−トルエンスルホン酸やピリジニウムトシレ
ートのような酸存在下実施される。
For the resin containing the group represented by the general formula (X), a corresponding vinyl ether is synthesized and reacted with a phenolic hydroxyl group-containing alkali-soluble resin dissolved in an appropriate solvent such as tetrahydrofuran by a known method. Can be obtained at The reaction is usually carried out in the presence of an acidic catalyst, preferably an acidic ion exchange resin, a salt such as hydrochloric acid, p-toluenesulfonic acid or pyridinium tosylate. The corresponding vinyl ether can be synthesized from an active material such as chloroethyl vinyl ether by a method such as nucleophilic substitution reaction,
It can be synthesized using a mercury or palladium catalyst. Alternatively, it can be synthesized by acetal exchange using the corresponding alcohol and vinyl ether. In this case, the alcohol to be introduced has a substituent to be introduced, the vinyl ether is mixed with a relatively unstable vinyl ether such as t-butyl vinyl ether, and the reaction is carried out in the presence of an acid such as p-toluenesulfonic acid or pyridinium tosylate. .

【0043】(a)の樹脂において、一般式(X)で表
される基を有する繰り返し単位としては、下記一般式
(VI)で示される構造単位を挙げることができる。
In the resin (a), examples of the repeating unit having a group represented by the general formula (X) include a structural unit represented by the following general formula (VI).

【0044】[0044]

【化11】 Embedded image

【0045】一般式(VI)における置換基W1は、上記
一般式(X)で示される基を表す。
The substituent W 1 in the general formula (VI) represents a group represented by the general formula (X).

【0046】このような一般式(VI)で示される構造単
位の具体的構造を以下に例示するが、本発明はこれらに
限定されるものではない。
Specific examples of the structural unit represented by the general formula (VI) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0047】[0047]

【化12】 Embedded image

【0048】[0048]

【化13】 Embedded image

【0049】一般式(VI)と共重合できる好ましい繰り
返し単位としては、下記一般式(VII)、下記一般式(V
III)で表される構造単位を挙げることができる。前述
の構造単位を樹脂に含有させることにより、該樹脂が酸
の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度を制
御することができる。また、この構造単位を導入するこ
とによって矩形性の優れたプロファイルを達成できる。
さらには、一般式(VI)で表される構造単位の量を調整
するのに有効である。
Preferred repeating units copolymerizable with the general formula (VI) include the following general formulas (VII) and (V)
The structural unit represented by III) can be mentioned. By including the above-mentioned structural unit in a resin, the resin is decomposed by the action of an acid, and the solubility in an alkali developer can be controlled. Further, by introducing this structural unit, a profile excellent in rectangularity can be achieved.
Further, it is effective for adjusting the amount of the structural unit represented by the general formula (VI).

【0050】[0050]

【化14】 Embedded image

【0051】R14における酸の作用により分解しない基
(酸安定基という)としては、水素原子、ハロゲン原
子、アルキル基、アルコキシ基、アシロキシ基を表す。
14の酸安定基において、アルキル基としては、メチル
基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブ
チル基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好
ましい。
[0051] As the group incapable of decomposing under the action of acid in the R 14 (referred to acid stable group), represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group.
In the acid-stable group of R 14, the alkyl group, methyl group, ethyl group, propyl group, n- butyl group, sec- butyl group, having from 1 to 4 carbon atoms, such as t- butyl group.

【0052】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、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、
sec−ブトキシ基等の炭素数1〜4個のアルコキシ基
が好ましい。アシロキシ基としては、アセトキシ基、プ
ロプノイルオキシ基、ブタノイルオキシ基、ベンゾイル
オキシ基等の炭素数2〜7個のものが好ましい。
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group,
An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a sec-butoxy group is preferred. As the acyloxy group, those having 2 to 7 carbon atoms such as an acetoxy group, a propnoyloxy group, a butanoyloxy group and a benzoyloxy group are preferred.

【0053】このような一般式(VIII)で示される構造
単位の重合性モノマーの具体例としては、以下のものが
挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Specific examples of the polymerizable monomer having the structural unit represented by the general formula (VIII) include, but are not limited to, the following.

【0054】[0054]

【化15】 Embedded image

【0055】[0055]

【化16】 Embedded image

【0056】これら一般式(VII) 、又は一般式(VIII)
で示される構造単位を含む樹脂は、フェノール樹脂ある
いは、そのモノマーへ、塩基存在下で酸無水物と反応さ
せることにより、あるいは塩基存在下対応するハライド
と反応させることなどにより得ることができる。
Formula (VII) or (VIII)
Can be obtained by reacting a phenolic resin or a monomer thereof with an acid anhydride in the presence of a base, or with a corresponding halide in the presence of a base.

【0057】本発明の(a)の樹脂としては、前記一般
式(VI)、一般式(VII)からなるもの、前記一般式(V
I)、前記一般式(VII)、前記一般式(VIII)からなる
もの、一般式(VI)、一般式(VII)とt−ブチルアク
リレートからなるもの等を挙げることができる。
As the resin (a) of the present invention, those represented by the general formulas (VI) and (VII) and those represented by the general formula (V)
Examples include (I), the general formula (VII), the general formula (VIII), the general formula (VI), the general formula (VII) and t-butyl acrylate.

【0058】尚、本発明の(a)の樹脂としては、下記
に示す上記の一般式(VI)、一般式(VII)、一般式(V
III)からなるもの(樹脂(A’))を含むブレンドが
好ましい。
The resin (a) of the present invention includes the following general formulas (VI), (VII) and (V)
Preference is given to blends comprising (III)) (resin (A ')).

【0059】[0059]

【化17】 Embedded image

【0060】一般式(VI)〜(VIII)中、R14は前記酸
安定基を表す。W1は前記一般式(X)で示される基を
表す。x、yは1〜100、zは0〜100、但しx+
y+z=100
In the general formulas (VI) to (VIII), R 14 represents the above-mentioned acid stable group. W 1 represents a group represented by the general formula (X). x and y are 1 to 100, z is 0 to 100, provided that x +
y + z = 100

【0061】前記一般式(VI)、一般式(VII)からな
る本発明の(a)の樹脂において、一般式(VI)で表さ
れる繰り返し単位の含有比率は、10モル%以上45モ
ル%以下、好ましくは15モル%以上40モル%以下で
ある。
In the resin (a) of the present invention comprising the general formulas (VI) and (VII), the content of the repeating unit represented by the general formula (VI) is 10 mol% to 45 mol%. Or less, preferably 15 to 40 mol%.

【0062】前記一般式(VI)、一般式(VII)とt−
ブチルアクリレートからなる樹脂における各繰り返し単
位の含有比率は、一般式(VI)が0モル%以上20モル
%以下でt−ブチルアクリレートが5モル%以上25モ
ル%以下、好ましくは、一般式(VI)が5モル%以上2
0モル%以下でt−ブチルアクリレートが10モル%以
上20モル%以下である。
The above general formula (VI), general formula (VII) and t-
The content ratio of each repeating unit in the resin composed of butyl acrylate is such that the general formula (VI) is 0 mol% or more and 20 mol% or less, and t-butyl acrylate is 5 mol% or more and 25 mol% or less, preferably, the general formula (VI) ) Is 5 mol% or more 2
The content of t-butyl acrylate is 10 mol% or more and 20 mol% or less at 0 mol% or less.

【0063】本発明において、(a)の樹脂が含有して
いてもよい樹脂(A’)のx、y、z比は下記条件を満
足することが好ましい。
In the present invention, the x, y, z ratio of the resin (A ') which may be contained in the resin (a) preferably satisfies the following conditions.

【0064】z=0の場合 0.05<x/(x+y)<0.50、より好ましくは0.1<x
/(x+y)<0.45 z>0の場合 0.05<x/(x+y+z)<0.35、 0.005<z/(x+y+z)<0.25、 x≧z、 0.5<x/(x+z)<0.95 より好ましくは 0.1<x/(x+y+z)<0.25、 0.01<z/(x+y+z)<0.15、 x≧z、 0.5<x/(x+y)<0.85
When z = 0, 0.05 <x / (x + y) <0.50, more preferably 0.1 <x
/(X+y)<0.45 z> 0 0.05 <x / (x + y + z) <0.35, 0.005 <z / (x + y + z) <0.25, x ≧ z, 0.5 <x / (x + z) <0.95 More preferably 0.1 <x /(X+y+z)<0.25, 0.01 <z / (x + y + z) <0.15, x ≧ z, 0.5 <x / (x + y) <0.85

【0065】本発明の樹脂は上記条件を満足することに
より、プロファイルの矩形性が向上し、特に現像欠陥が
さらに改善される。
When the resin of the present invention satisfies the above conditions, the rectangularity of the profile is improved, and particularly, development defects are further improved.

【0066】一般式(VI)、一般式(VII) 又は一般式
(VIII)で示される繰り返し構造単位、又は他の重合性
モノマーからの繰り返し構造単位は、各々一種、又は二
種以上を組み合わせて樹脂中に存在させてもよい。また
本発明のポジ型フォトレジスト組成物に含有される樹脂
(a)は、アルカリ現像液に対する良好な現像性を維持
するために、アルカリ可溶性基、例えばフェノール性水
酸基、カルボキシル基が導入され得るように適切な他の
重合性モノマーが共重合されていてもよい。
The repeating structural unit represented by the general formula (VI), the general formula (VII) or the general formula (VIII), or the repeating structural unit from another polymerizable monomer may be used alone or in combination of two or more. You may make it exist in resin. The resin (a) contained in the positive photoresist composition of the present invention may have an alkali-soluble group, for example, a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group, in order to maintain good developability in an alkali developing solution. Other suitable polymerizable monomers may be copolymerized.

【0067】このような本発明の(a)の樹脂の具体的
構造を以下に例示するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。
The specific structure of the resin (a) of the present invention is illustrated below, but the present invention is not limited thereto.

【0068】[0068]

【化18】 Embedded image

【0069】[0069]

【化19】 Embedded image

【0070】[0070]

【化20】 Embedded image

【0071】[0071]

【化21】 Embedded image

【0072】[0072]

【化22】 Embedded image

【0073】[0073]

【化23】 Embedded image

【0074】上記樹脂(a)の分子量は、重量平均(M
w:ポリスチレン標準)で2,000以上、好ましくは
3,000〜200,000であり、より好ましくは
5,000〜70,000である。また、分散度(Mw
/Mn)は、好ましくは1.0〜4.0、より好ましく
は1.0〜3.5、特に好ましくは1.0〜3.0であ
り、分散度が小さい程、耐熱性、画像形成性(パターン
プロファイル、デフォーカスラチチュード等)が良好と
なる。
The molecular weight of the resin (a) is determined by weight average (M
w: polystyrene standard), preferably 2,000 or more, more preferably 3,000 to 200,000, and even more preferably 5,000 to 70,000. Also, the degree of dispersion (Mw
/ Mn) is preferably from 1.0 to 4.0, more preferably from 1.0 to 3.5, and particularly preferably from 1.0 to 3.0. The smaller the degree of dispersion, the higher the heat resistance and image formation. Properties (pattern profile, defocus latitude, etc.) are improved.

【0075】上記樹脂(a)のポジ型フォトレジスト組
成物中(塗布溶媒を除く)の含有量は、好ましくは50
〜99重量%、更に好ましくは75〜98重量%であ
る。
The content of the resin (a) in the positive photoresist composition (excluding the coating solvent) is preferably 50
To 99% by weight, more preferably 75 to 98% by weight.

【0076】(b) 上記一般式(1)で表される活性
光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物と、上
記一般式(2)〜(5)で表される活性光線又は放射線
の照射により酸を発生する化合物の群から選択される少
なくとも1種(「光酸発生剤」ともいう)
(B) A compound capable of generating an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation represented by the above general formula (1) and an actinic ray or radiation represented by the above general formulas (2) to (5) At least one compound selected from the group of compounds that generate an acid by irradiation (also referred to as “photoacid generator”)

【0077】上記一般式(1)中、R1、R2は、炭素数
1から16の置換基を有していても良いアルキル基、ア
ルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロ
アルケニル基、置換基を有していても良いアリール基、
ヘテロアリール基、シアノ基、を表す。また、R1とR2
は、炭素数2から8の置換基を有していても良いアルキ
レン鎖、アルケニレン鎖、アルキニリン鎖、または、置
換基を有していても良いフェニレン、フリーレン、チエ
ニレン、−O−、−S−、−N−、−CO−を含む連結
鎖を介して、別の一般式(1)で表される化合物のR1
またはR2と結合されていても良い。即ち、一般式
(1)で表される化合物は、オキシムスルホネート構造
が連結鎖を介して2つ又は3つ有するものも包含する。
3は炭素数1〜16個の置換基を有していても良いア
ルキル基、シクロアルキル基、置換基を有していても良
いアリール基を表す。
In the general formula (1), R 1 and R 2 represent an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group which may have a substituent having 1 to 16 carbon atoms, An aryl group which may have a substituent,
Represents a heteroaryl group or a cyano group. Also, R 1 and R 2
Is an alkylene chain, alkenylene chain, alkynylline chain which may have a substituent having 2 to 8 carbon atoms, or phenylene, freelen, thienylene, -O-, -S- which may have a substituent. , -N -, - CO- via a linking chain comprising, R 1 of the compound represented by another formula (1)
Alternatively, it may be bonded to R 2 . That is, the compounds represented by the general formula (1) include those having two or three oxime sulfonate structures via a connecting chain.
R 3 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms which may have a substituent, a cycloalkyl group, or an aryl group which may have a substituent.

【0078】R1、R2、R3における炭素数1〜16個
のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、i−プロピル基、ブチル基、i−ブチル基、t−ブ
チル基、t−アミル基、n−ヘキシル基、n−オクチル
基、i−オクチル基、n−デシル基、ウンデシル基、ド
デシル基、ヘキサデシル基等のアルキル基、トリフルオ
ロメチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロブ
チル基、ペルフルオロ−t−ブチル基、ペルフルオロオ
クチル基、ペルフルオロウンデシル基、1,1−ビスト
リフルオロメチルエチル基、等が挙げられる。
Examples of the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms for R 1 , R 2 and R 3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an i-propyl group, a butyl group, an i-butyl group and a t-butyl group. , T-amyl group, n-hexyl group, n-octyl group, i-octyl group, n-decyl group, undecyl group, dodecyl group, alkyl group such as hexadecyl group, trifluoromethyl group, perfluoropropyl group, perfluorobutyl Group, perfluoro-t-butyl group, perfluorooctyl group, perfluoroundecyl group, 1,1-bistrifluoromethylethyl group, and the like.

【0079】R1、R2におけるアルケニル基としては、
アリル基、メタリル基、ビニル基、メチルアリル基、1
−ブテニル基、3−ブテニル基、2−ブテニル基、1,
3−ペンタジエニル基、5−ヘキセニル基、2−オキソ
−3−ペンテニル基、デカペンタエニル基、7−オクテ
ニル基等が挙げられる。
The alkenyl group for R 1 and R 2 includes
Allyl group, methallyl group, vinyl group, methylallyl group, 1
-Butenyl group, 3-butenyl group, 2-butenyl group, 1,
Examples thereof include a 3-pentadienyl group, a 5-hexenyl group, a 2-oxo-3-pentenyl group, a decapentaenyl group, and a 7-octenyl group.

【0080】R1、R2におけるアルキニル基としては、
エチニル基、プロパルギル基、2−ブチニル基、4−ヘ
キシニル基、2−オクチニル基、フェニルエチニル基、
シクロヘキシルエチニル基等が挙げられる。
The alkynyl group for R 1 and R 2 includes
Ethynyl group, propargyl group, 2-butynyl group, 4-hexynyl group, 2-octynyl group, phenylethynyl group,
And a cyclohexylethynyl group.

【0081】R1、R2、R3におけるシクロアルキル基
としては、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。
Examples of the cycloalkyl group represented by R 1 , R 2 and R 3 include those having 3 to 8 carbon atoms such as cyclopropyl, cyclopentyl and cyclohexyl which may have a substituent. Can be

【0082】R1、R2におけるシクロアルケニル基とし
ては、シクロブテニル基、シクロヘキセニル基、シクロ
ペンタジエニル基、ビシクロ〔4.2.4〕ドデカ−
3,7−ジエン−5−イル基等が挙げられる。
Examples of the cycloalkenyl group for R 1 and R 2 include a cyclobutenyl group, a cyclohexenyl group, a cyclopentadienyl group, a bicyclo [4.2.4] dodeca-
And a 3,7-dien-5-yl group.

【0083】R1、R2、R3におけるアリール基として
は、置換基を有していてもよい、フェニル基、トリル
基、メトキシフェニル基、ナフチル基のような炭素数6
〜14個のものが挙げられる。
The aryl group in R 1 , R 2 and R 3 may have a substituent and may have 6 carbon atoms such as a phenyl group, a tolyl group, a methoxyphenyl group and a naphthyl group.
To 14 items.

【0084】上記の置換基としては、アルキル基、シク
ロアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原
子、塩素原子、沃素原子)、シアノ基、ヒドロキシ基、
カルボキシ基、ニトロ基、アリールオキシ基、アルキル
チオ基、アラルキル基、下記一般式(1A)で示される基
等が挙げられる。ここでアルキル基、シクロアルキル基
は上記で挙げたものと同義である。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、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、se
c−ブトキシ基、t−ブトキシ基のような炭素数1〜4
個のものが挙げられる。アラルキル基としては、ベンジ
ル基、ナフチルメチル基、フリル基、チエニル基などが
挙げられる。
Examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom and an iodine atom), a cyano group, a hydroxy group,
Examples include a carboxy group, a nitro group, an aryloxy group, an alkylthio group, an aralkyl group, and a group represented by the following general formula (1A). Here, the alkyl group and the cycloalkyl group have the same meanings as those described above. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group,
Propoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, se
1-4 carbon atoms such as c-butoxy group and t-butoxy group
Individual ones. Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a naphthylmethyl group, a furyl group, and a thienyl group.

【0085】[0085]

【化24】 Embedded image

【0086】上記式中、R1〜R2は、前記一般式(1)
中のR1〜R2と同義である。
In the above formula, R 1 and R 2 represent the general formula (1)
It has the same meaning as R 1 and R 2 in.

【0087】一般式(1)で表される化合物の具体例を
以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
Specific examples of the compound represented by formula (1) are shown below, but the present invention is not limited to these.

【0088】[0088]

【化25】 Embedded image

【0089】[0089]

【化26】 Embedded image

【0090】上記一般式(2)〜(5)中、R4〜R
6は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アル
コキシ基、ハロゲン原子を表す。R7は、炭素数3〜1
6個の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、アリール基を表す。
In the above formulas (2) to (5), R 4 to R
6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom. R 7 has 3 to 1 carbon atoms
Represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group which may have six substituents.

【0091】上記一般式(2)〜(5)中、R4〜R6
おけるアルキル基としては、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、t−ブチル基のような炭素数1〜4
個のものが挙げられる。R4〜R6におけるシクロアルキ
ル基としては、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。
In the above formulas (2) to (5), the alkyl group for R 4 to R 6 may be a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group,
1-4 carbon atoms such as a sec-butyl group and a t-butyl group
Individual ones. Examples of the cycloalkyl group represented by R 4 to R 6 include those having 3 to 8 carbon atoms, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, which may have a substituent.

【0092】R4〜R6におけ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、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−
ブトキシ基、t−ブトキシ基のような炭素数1〜4個の
ものが挙げられる。R4〜R6におけるハロゲン原子とし
ては、フッソ原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙
げることができる。
As the alkoxy group for R 4 to R 6 ,
Methoxy, ethoxy, hydroxyethoxy, propoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-
Those having 1 to 4 carbon atoms such as a butoxy group and a t-butoxy group are exemplified. Examples of the halogen atom in R 4 to R 6 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

【0093】R7における炭素数3〜16個のアルキル
基としては、プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、
i−ブチル基、t−ブチル基、t−アミル基、n−ヘキ
シル基、n−オクチル基、i−オクチル基、n−デシル
基、ウンデシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基の、ア
ルキル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロブチ
ル基、ペルフルオロ−t−ブチル基、ペルフルオロオク
チル基、ペルフルオロウンデシル基、1,1−ビストリ
フルオロメチルエチル基、等が挙げられる。
The alkyl group having 3 to 16 carbon atoms for R 7 includes propyl, i-propyl, butyl,
i-butyl group, t-butyl group, t-amyl group, n-hexyl group, n-octyl group, i-octyl group, n-decyl group, undecyl group, dodecyl group, hexadecyl group, alkyl group, perfluoropropyl A perfluorobutyl group, a perfluoro-t-butyl group, a perfluorooctyl group, a perfluoroundecyl group, a 1,1-bistrifluoromethylethyl group, and the like.

【0094】R7におけるシクロアルキル基としては、
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、シクロヘプチル基、シ
クロデシル基、シクロデカニル基のような炭素数3〜1
6個のものが挙げられる。
As the cycloalkyl group for R 7 ,
An optionally substituted substituent having 3 to 1 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclodecyl group, and a cyclodecanyl group.
There are six.

【0095】R7におけるアリール基としては、置換基
を有していてもよい、フェニル基、トリル基、メトキシ
フェニル基、ナフチル基のような炭素数6〜14個のも
のが挙げられる。
The aryl group represented by R 7 includes an optionally substituted aryl group having 6 to 14 carbon atoms such as a phenyl group, a tolyl group, a methoxyphenyl group and a naphthyl group.

【0096】上記の置換基としては、アルキル基、シク
ロアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原
子、塩素原子、沃素原子)、シアノ基、ヒドロキシ基、
カルボキシ基、ニトロ基等が挙げられる。ここでアルキ
ル基、シクロアルキル基、アルコキシ基は上記で挙げた
ものと同義である。
Examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, and an iodine atom), a cyano group, a hydroxy group,
Examples include a carboxy group and a nitro group. Here, the alkyl group, cycloalkyl group, and alkoxy group have the same meanings as those described above.

【0097】一般式(2)〜一般式(5)で表される化
合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。
Specific examples of the compounds represented by formulas (2) to (5) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0098】[0098]

【化27】 Embedded image

【0099】[0099]

【化28】 Embedded image

【0100】[0100]

【化29】 Embedded image

【0101】[0101]

【化30】 Embedded image

【0102】[0102]

【化31】 Embedded image

【0103】[0103]

【化32】 Embedded image

【0104】[0104]

【化33】 Embedded image

【0105】[0105]

【化34】 Embedded image

【0106】上記一般式(6)中、R8、R9において、
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基の
ような炭素数1〜4個のものが挙げられる。R8、R9
おけるシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、
シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3
〜8個のものが挙げられる。R8、R9におけるアリール
基としては、フェニル基、トリル基、メトキシフェニル
基、ナフチル基のような置換基を有していてもよい炭素
数6〜14個のものが挙げられる。
In the above general formula (6), R 8 and R 9 represent
Examples of the alkyl group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group and a t-butyl group. As the cycloalkyl group for R 8 and R 9 , a cyclopropyl group,
3 carbon atoms such as cyclopentyl and cyclohexyl
To 8 items. Examples of the aryl group represented by R 8 and R 9 include those having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent such as a phenyl group, a tolyl group, a methoxyphenyl group and a naphthyl group.

【0107】上記のR8、R9におけるアルキル基、シク
ロアルキル基、アリール基の置換基としては、アルキル
基、シクロアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子
(フッ素原子、塩素原子、沃素原子)、シアノ基、ヒド
ロキシ基、カルボキシ基、ニトロ基等が挙げられる。こ
こでアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基は上
記で挙げたものと同義である。
Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group in R 8 and R 9 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom and an iodine atom), and a cyano atom. Group, hydroxy group, carboxy group, nitro group and the like. Here, the alkyl group, cycloalkyl group, and alkoxy group have the same meanings as those described above.

【0108】一般式(6)で表される化合物の具体例を
以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
Specific examples of the compound represented by the general formula (6) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0109】[0109]

【化35】 Embedded image

【0110】上記(b)成分である、一般式(1)で表
される化合物は、例えばS.R.Sandler & W.Karo,Organic
functionalgroup preparations, Vol.3, Academic Pre
ss)に記載された、例えば、ケトン類とヒドロキシルア
ミン又はその塩との反応、若しくは、「活性」メチレン
基を亜硝酸又は重硝酸アルキルによりニトロソ化するこ
とにより合成されるオキシム化合物と、所望の酸ハロゲ
ン化物との反応により得る事ができる。
The compound represented by the general formula (1), which is the component (b), is, for example, SRSandler & W. Karo, Organic.
functionalgroup preparations, Vol. 3, Academic Pre
ss), for example, the reaction of ketones with hydroxylamine or a salt thereof, or an oxime compound synthesized by nitrosating an "active" methylene group with nitrous acid or alkyl bisulfite, It can be obtained by reaction with an acid halide.

【0111】上記(b)成分である、一般式(2)で表
される化合物は、例えば、アリールマグネシウムブロミ
ドなどのアリールグリニャール試薬と置換又は無置換の
フェニルスルホキシドを反応させ、得られたトリアリー
ルスルホニウムハライドを対応するスルホン酸と塩交換
する方法で合成できる。また、置換又は無置換のフェニ
ルスルホキシドと対応する芳香族化合物をメタンスルホ
ン酸/五酸化二リンあるいは塩化アルミニウムなどの酸
触媒を用いて縮合、塩交換する方法、ジアリールヨード
ニウム塩とジアリールスルフィドを酢酸銅などの触媒を
用いて縮合、塩交換する方法などによって合成できる。
塩交換は、いったんハライド塩に導いた後に酸化銀など
の銀試薬を用いてスルホン酸塩に変換する方法、あるい
はイオン交換樹脂を用いることでも塩交換できる。ま
た、塩交換に用いるスルホン酸あるいはスルホン酸塩
は、市販のものを用いるか、あるいは市販のスルホン酸
ハライドの加水分解などによって得ることができる。一
般式(4)で表される化合物は、過ヨウ素酸塩を用いて
芳香族化合物を反応させ、得られたヨードニウム塩を対
応するスルホン酸に塩交換することにより合成可能であ
る。
The compound represented by the general formula (2), which is the component (b), is obtained by reacting an aryl Grignard reagent such as arylmagnesium bromide with a substituted or unsubstituted phenyl sulfoxide. It can be synthesized by salt exchange of a sulfonium halide with a corresponding sulfonic acid. Further, a method of condensing or salt-exchanging a substituted or unsubstituted phenylsulfoxide and an aromatic compound corresponding thereto using an acid catalyst such as methanesulfonic acid / diphosphorus pentoxide or aluminum chloride, a method of converting a diaryliodonium salt and a diarylsulfide into copper acetate It can be synthesized by a method such as condensation and salt exchange using a catalyst such as
The salt exchange can be performed by a method of once converting to a halide salt and then converting it to a sulfonate using a silver reagent such as silver oxide, or by using an ion exchange resin. The sulfonic acid or sulfonic acid salt used for the salt exchange may be a commercially available one, or may be obtained by hydrolysis of a commercially available sulfonic acid halide. The compound represented by the general formula (4) can be synthesized by reacting an aromatic compound with periodate and subjecting the obtained iodonium salt to salt exchange with the corresponding sulfonic acid.

【0112】また、一般式(6)で表される化合物は、
例えば、特許第3024621号に開示されている、ビ
ススルホニルメタンをトルエンスルホニルアジドでジア
ゾ化する方法で合成することができる。
The compound represented by the general formula (6) is
For example, it can be synthesized by a method disclosed in Japanese Patent No. 3024621 in which bissulfonylmethane is diazotized with toluenesulfonylazide.

【0113】本発明では、(b)成分として、上記一般
式(1)で表される活性光線又は放射線の照射により酸
を発生する化合物と、上記一般式(2)〜(5)で表さ
れる活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合
物の群から選択される少なくとも1種を含有する。
In the present invention, as the component (b), a compound represented by the general formula (1), which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and a compound represented by the general formulas (2) to (5) At least one selected from the group of compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.

【0114】(b)成分において、上記一般式(1)で
表される活性光線又は放射線の照射により酸を発生する
化合物と、上記一般式(2)〜(5)で表される活性光
線又は放射線の照射により酸を発生する化合物の群から
選択される少なくとも1種の使用量は、モル比(上記一
般式(1)で表される活性光線又は放射線の照射により
酸を発生する化合物/上記一般式(2)〜(5)で表さ
れる活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合
物の群から選択される少なくとも1種)で、通常90/
10〜15/85、好ましくは80/20〜20/8
0、更に好ましくは70/30〜35/65である。
In the component (b), a compound capable of generating an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation represented by the general formula (1) and an actinic ray represented by the general formulas (2) to (5) are used. The amount of at least one selected from the group of compounds that generate an acid upon irradiation with radiation is a molar ratio (the compound which generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation represented by the above general formula (1) / the above-described compound). At least one selected from the group of compounds which generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiations represented by the general formulas (2) to (5)), and usually have a ratio of 90 /
10/15/85, preferably 80 / 20-20 / 8
0, more preferably 70/30 to 35/65.

【0115】また、(b)成分において、上記一般式
(6)で表される活性光線又は放射線の照射により酸を
発生する化合物が含有される場合は、上記一般式(6)
で表される活性光線又は放射線の照射により酸を発生す
る化合物の添加量は、全光酸発生剤中、20〜85モル
%、好ましくは20〜70モル%、更に好ましくは30
〜65モル%である。
When the component (b) contains a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, represented by the above general formula (6), the compound represented by the above general formula (6)
The amount of the compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation represented by the formula is 20 to 85 mol%, preferably 20 to 70 mol%, and more preferably 30 to 30 mol% in all the photoacid generators.
~ 65 mol%.

【0116】上記一般式(1)で表される活性光線又は
放射線の照射により酸を発生する化合物の添加量は、組
成物中の固形分を基準として、0.5〜7重量%、好ま
しくは0.5〜5重量%、更に好ましくは1〜4重量%
である。
The amount of the compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation represented by the above general formula (1) is 0.5 to 7% by weight, preferably 0.5 to 7% by weight, based on the solid content in the composition. 0.5-5% by weight, more preferably 1-4% by weight
It is.

【0117】上記一般式(2)〜(5)で表される活性
光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物の群か
ら選択される少なくとも1種の添加量は、組成物中の固
形分を基準として、0.1〜6重量%、好ましくは0.
2〜4重量%、更に好ましくは0.5〜3重量%であ
る。
The amount of at least one compound selected from the group of compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiations represented by the above general formulas (2) to (5) is determined based on the solid content of the composition. 0.1 to 6% by weight, preferably 0.
It is 2 to 4% by weight, more preferably 0.5 to 3% by weight.

【0118】上記一般式(6)で表される活性光線又は
放射線の照射により酸を発生する化合物の添加量は、組
成物中の固形分を基準として、0.5〜7重量%、好ま
しくは0.5〜5重量%、更に好ましくは1〜4重量%
である。
The amount of the compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation represented by the general formula (6) is 0.5 to 7% by weight, preferably 0.5 to 7% by weight, based on the solid content in the composition. 0.5-5% by weight, more preferably 1-4% by weight
It is.

【0119】これらの(b)光酸発生剤の添加量は、組
成物中の固形分を基準として、通常0.001〜40重
量%の範囲で用いられ、好ましくは0.01〜20重量
%、更に好ましくは1〜10重量%の範囲で使用され
る。光酸発生剤の添加量が、0.001重量%より少な
いと感度が低くなり、また添加量が40重量%より多い
とレジストの光吸収が高くなりすぎ、プロファイルの悪
化や、プロセス(特にベーク)マージンが狭くなり好ま
しくない。
The amount of the photoacid generator (b) is usually in the range of 0.001 to 40% by weight, preferably 0.01 to 20% by weight, based on the solid content in the composition. , More preferably in the range of 1 to 10% by weight. When the addition amount of the photoacid generator is less than 0.001% by weight, the sensitivity is lowered. When the addition amount is more than 40% by weight, the light absorption of the resist becomes too high, and the deterioration of the profile and the process (particularly baking) ) The margin is undesirably narrow.

【0120】本発明においては、成分(b)として、上
記一般式(1)〜一般式(6)で表される化合物ととも
に、他の放射線又は活性光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。
In the present invention, as the component (b), in addition to the compounds represented by the general formulas (1) to (6), a compound capable of generating an acid upon being decomposed by irradiation with another radiation or actinic ray is used. May be used in combination.

【0121】本発明の組成物には、有機塩基性化合物を
用いることができる。これにより、保存時の安定性が更
に向上し、かつPEDによる線巾変化が更に少なくなる
ため好ましい。本発明で用いることのできる好ましい有
機塩基性化合物とは、フェノールよりも塩基性の強い化
合物である。中でも含窒素塩基性化合物が好ましい。好
ましい化学的環境として、下記式(A)〜(E)構造を
挙げることができる。
An organic basic compound can be used in the composition of the present invention. This is preferable because the stability during storage is further improved and the line width change due to PED is further reduced. Preferred organic basic compounds that can be used in the present invention are compounds that are more basic than phenol. Among them, a nitrogen-containing basic compound is preferable. Preferred chemical environments include the structures of the following formulas (A) to (E).

【0122】[0122]

【化36】 Embedded image

【0123】更に好ましい化合物は、窒素含有環状化合
物(環状アミン化合物ともいう)あるいは一分子中に異
なる化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基
性化合物である。環状アミン化合物としては、多環構造
であることがより好ましい。環状アミン化合物の好まし
い具体例としては、下記一般式(F)で表される化合物
が挙げられる。
Further preferred compounds are nitrogen-containing cyclic compounds (also referred to as cyclic amine compounds) or nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule. The cyclic amine compound more preferably has a polycyclic structure. Preferred specific examples of the cyclic amine compound include a compound represented by the following general formula (F).

【0124】[0124]

【化37】 Embedded image

【0125】式(F)中、Y、Zは、各々独立に、ヘテ
ロ原子を含んでいてもよく、置換してもよい直鎖、分
岐、環状アルキレン基を表す。ここで、ヘテロ原子とし
ては、窒素原子、硫黄原子、酸素原子が挙げられる。ア
ルキレン基としては、炭素数2〜10個が好ましく、よ
り好ましくは2〜5個のものである。アルキレン基の置
換基としては、炭素数1〜6個のアルキル基、アリール
基、アルケニル基の他、ハロゲン原子、ハロゲン置換ア
ルキル基が挙げられる。更に、一般式(F)で示される
化合物の具体例としては、下記に示す化合物が挙げられ
る。
In the formula (F), Y and Z each independently represent a linear, branched or cyclic alkylene group which may contain a hetero atom and may be substituted. Here, examples of the hetero atom include a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom. The alkylene group preferably has 2 to 10 carbon atoms, and more preferably has 2 to 5 carbon atoms. Examples of the substituent of the alkylene group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, an alkenyl group, a halogen atom, and a halogen-substituted alkyl group. Further, specific examples of the compound represented by the general formula (F) include the following compounds.

【0126】[0126]

【化38】 Embedded image

【0127】上記の中でも、1、8−ジアザビシクロ
〔5.4.0〕ウンデカ−7−エン、1、5−ジアザビ
シクロ〔4.3.0〕ノナ−5−エンが特に好ましい。
Of the above, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene and 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene are particularly preferred.

【0128】一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を
2個以上有する含窒素塩基性化合物としては、特に好ま
しくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素原子を含
む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基
を有する化合物である。好ましい具体例としては、置換
もしくは未置換のグアニジン、置換もしくは未置換のア
ミノピリジン、置換もしくは未置換のアミノアルキルピ
リジン、置換もしくは未置換のアミノピロリジン、置換
もしくは未置換のインダーゾル、置換もしくは未置換の
ピラゾール、置換もしくは未置換のピラジン、置換もし
くは未置換のピリミジン、置換もしくは未置換のプリ
ン、置換もしくは未置換のイミダゾリン、置換もしくは
未置換のピラゾリン、置換もしくは未置換のピペラジ
ン、置換もしくは未置換のアミノモルフォリン、置換も
しくは未置換のアミノアルキルモルフォリン等が挙げら
れる。好ましい置換基は、アミノ基、アミノアルキル
基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールア
ミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロ
キシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水
酸基、シアノ基である。
The nitrogen-containing basic compound having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule is particularly preferably a compound containing both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom. Or a compound having an alkylamino group. Preferred specific examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazol, substituted or unsubstituted Pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine, substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted or unsubstituted amino Morpholine, substituted or unsubstituted aminoalkylmorpholine 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.

【0129】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、トリメチルイミダゾール、
トリフェニルイミダゾール、メチルジフェニルイミダゾ
ール等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
Particularly preferred compounds are guanidine and
1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine , 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6
-Methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-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, trimethylimidazole,
Examples include, but are not limited to, triphenylimidazole, methyldiphenylimidazole, and the like.

【0130】これらの含窒素塩基性化合物は、単独であ
るいは2種以上一緒に用いられる。含窒素塩基性化合物
の使用量は、ポジ型フォトレジスト組成物(溶媒を除
く)100重量部に対し、通常、0.001〜10重量
部、好ましくは0.01〜5重量部である。0.001
重量部未満では上記効果が得られない。一方、10重量
部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 are used alone or in combination of two or more. The amount of the nitrogen-containing basic compound to be used is generally 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the positive photoresist composition (excluding the solvent). 0.001
If the amount is less than parts by weight, the above effects cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, the sensitivity tends to decrease and the developability of the unexposed part tends to deteriorate.

【0131】本発明の化学増幅型ポジ型フォトレジスト
組成物には必要に応じて、更に界面活性剤、染料、顔
料、可塑剤、光増感剤及び現像液に対する溶解性を促進
させるフエノール性OH基を2個以上有する化合物等を
含有させることができる。
The chemically amplified positive photoresist composition of the present invention may further comprise, if necessary, a phenolic OH which promotes solubility in a surfactant, a dye, a pigment, a plasticizer, a photosensitizer and a developer. Compounds having two or more groups can be contained.

【0132】本発明のポジ型フォトレジスト組成物に
は、界面活性剤を含有することが好ましい。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、エフトップEF301、E
F303、EF352(新秋田化成(株)製)、メガフ
ァックF171、F173、F176、F189、R0
8(大日本インキ(株)製)、フロラ−ドFC430、
FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード
AG710、サーフロンS−382、SC101、SC
102、SC103、SC104、SC105、SC1
06(旭硝子(株)製)等のフッ素系界面活性剤、オル
ガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業
(株)製)やアクリル酸系もしくはメタクリル酸系
(共)重合ポリフローNo.75、No.95(共栄社
油脂化学工業(株)製)、トロイゾルS−366(トロ
イケミカル(株)製)等を挙げることができる。これら
の界面活性剤の中でも、フッ素系またはシリコン系界面
活性剤が塗布性、現像欠陥低減の点で好ましい。
The positive photoresist composition of the present invention preferably contains a surfactant. Specifically, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene nonyl phenol ether and the like Sorbitan such as polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopal Te - DOO, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, nonionic surfactants of polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan tristearate, Eftop EF301, E
F303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Chemical Co., Ltd.), Megafac F171, F173, F176, F189, R0
8 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florad FC430,
FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahigard AG710, Surflon S-382, SC101, SC
102, SC103, SC104, SC105, SC1
06 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), acrylic acid or methacrylic acid (co) polymerized polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and Troysol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.). Among these surfactants, a fluorine-based or silicon-based surfactant is preferable in terms of coating properties and reduction of development defects.

【0133】界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中
の全組成物の固形分に対し、通常0.01重量%〜2重
量%、好ましくは0.01重量%〜1重量%である。こ
れらの界面活性剤は1種単独であるいは2種以上を組み
合わせて用いることができる。
The amount of the surfactant is usually 0.01% to 2% by weight, preferably 0.01% to 1% by weight, based on the solid content of the whole composition in the composition of the present invention. is there. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.

【0134】さらに、下記に挙げるような分光増感剤を
添加し、使用する光酸発生剤が吸収を持たない遠紫外よ
り長波長領域に増感させることで、本発明の化学増幅型
ポジレジストをi又はg線に感度を持たせることができ
る。好適な分光増感剤としては、具体的にはベンゾフェ
ノン、p,p’−テトラメチルジアミノベンゾフェノ
ン、p,p’−テトラエチルエチルアミノベンゾフェノ
ン、2−クロロチオキサントン、アントロン、9−エト
キシアントラセン、アントラセン、ピレン、ペリレン、
フェノチアジン、ベンジル、アクリジンオレンジ、ベン
ゾフラビン、セトフラビン−T、9,10−ジフェニル
アントラセン、9−フルオレノン、アセトフェノン、フ
ェナントレン、2−ニトロフルオレン、5−ニトロアセ
ナフテン、ベンゾキノン、2−クロロ−4−ニトロアニ
リン、N−アセチル−p−ニトロアニリン、p−ニトロ
アニリン、N−アセチル−4−ニトロ−1−ナフチルア
ミン、ピクラミド、アントラキノン、2−エチルアント
ラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1,2−
ベンズアンスラキノン、3−メチル−1,3−ジアザ−
1,9−ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、1,2
−ナフトキノン、3,3’−カルボニル−ビス(5,7−
ジメトキシカルボニルクマリン)及びコロネン等である
がこれらに限定されるものではない。
Further, the following spectral sensitizers are added to sensitize the photoacid generator to be used in the wavelength region longer than the deep ultraviolet where the photoacid generator used has no absorption, thereby obtaining the chemically amplified positive resist of the present invention. Can be made sensitive to i or g rays. Suitable spectral sensitizers include, specifically, benzophenone, p, p'-tetramethyldiaminobenzophenone, p, p'-tetraethylethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, anthrone, 9-ethoxyanthracene, anthracene, pyrene , Perylene,
Phenothiazine, benzyl, acridine orange, benzoflavin, cetoflavin-T, 9,10-diphenylanthracene, 9-fluorenone, acetophenone, phenanthrene, 2-nitrofluorene, 5-nitroacenaphthene, benzoquinone, 2-chloro-4-nitroaniline , N-acetyl-p-nitroaniline, p-nitroaniline, N-acetyl-4-nitro-1-naphthylamine, picramide, anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone, 1,2-
Benzuansuraquinone, 3-methyl-1,3-diaza-
1,9-benzanthrone, dibenzalacetone, 1,2
-Naphthoquinone, 3,3'-carbonyl-bis (5,7-
Dimethoxycarbonylcoumarin) and coronene, but are not limited thereto.

【0135】現像液に対する溶解性を促進させるフェノ
ール性OH基を2個以上有する化合物としては、ポリヒ
ドロキシ化合物が挙げられ、好ましくはポリヒドロキシ
化合物には、フェノール類、レゾルシン、フロログルシ
ン、フロログルシド、2,3,4−トリヒドロキシベンゾ
フェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン、α,α',α''−トリス(4−ヒドロキシフェニ
ル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、トリス
(4−ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(4−ヒド
ロキシフェニル)エタン、1,1’−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)シクロヘキサンがある。
Examples of the compound having two or more phenolic OH groups which promote the solubility in a developing solution include polyhydroxy compounds. Preferably, the polyhydroxy compound includes phenols, resorcin, phloroglucin, phloroglucside, 3,4-trihydroxybenzophenone, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, α, α ′, α ″ -tris (4-hydroxyphenyl) -1,3,5-triisopropylbenzene, tris ( 4-hydroxyphenyl) methane, tris (4-hydroxyphenyl) ethane, and 1,1′-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane.

【0136】本発明の化学増幅型ポジ型フォトレジスト
組成物は、上記各成分を溶解する溶媒に溶かして支持体
上に塗布するものであり、使用することのできる溶媒と
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。
The chemically amplified positive photoresist composition of the present invention is prepared by dissolving the above components in a solvent for dissolving the above components and coating the solution on a support. Examples of usable solvents include ethylene dichloride and cyclohexanone. , Cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether,
2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, pyrvin Ethyl acid, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferred, and these solvents are used alone or in combination.

【0137】上記化学増幅型ポジ型フォトレジスト組成
物は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後、所定のマス
クを通して露光し、ベークを行い現像することにより良
好なレジストパターンを得ることができる。
The above-described chemically amplified positive photoresist composition can be prepared by spinning a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) such as used in the manufacture of precision integrated circuit devices.
After coating by an appropriate coating method such as a coater or the like, exposure is performed through a predetermined mask, baking and development are performed, whereby a good resist pattern can be obtained.

【0138】本発明の化学増幅型ポジ型フォトレジスト
組成物の現像液としては、例えば、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、
リン酸ナトリウム、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1アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチ
ルアミン等の第2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3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、ホルムアミドやアセトアミド等のアミド類、テトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチル(2−ヒ
ドロキシエチル)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、トリブチルメチルアン
モニウムヒドロキシド、テトラエタノールアンモニウム
ヒドロキシド、メチルトリエタノールアンモニウムヒド
ロキシド、ベンジルメチルジエタノールアンモニウムヒ
ドロキシド、ベンジルジメチルエタノールアンモニウム
ヒドロキシド、ベンジルトリエタノールアンモニウムヒ
ドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシ
ド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等の第4級
アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン
等のアルカリ類の水溶液等がある。
As a developer for the chemically amplified positive photoresist composition of the present invention, for example, sodium hydroxide,
Potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate,
Inorganic alkalis such as sodium phosphate, sodium metasilicate and aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, and secondary amines such as triethylamine and methyldiethylamine Triamines, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, amides such as formamide and acetamide, tetramethylammonium hydroxide, trimethyl (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tributylmethylammonium Hydroxide, tetraethanolammonium hydroxide, methyltriethanolammonium hydroxide, benzylmethyldiethanolammonium hydroxide, benzyl Dimethyl ethanol ammonium hydroxide, benzyl triethanolammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium hydroxide, pyrrole, aqueous solutions of alkalis such as cyclic amines such as piperidine.

【0139】[0139]

【実施例】以下、本発明によって更に具体的に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0140】合成例1〔樹脂の合成例〕 樹脂の合成は、アセタール化に関してはビニルエーテル
を用いる方法、アルコールとアルキルビニルエーテルを
用いたアセタール交換法のいずれを用いても合成するこ
とが出来る。また、効率よく、また安定的に合成するた
め、以下に示すような脱水共沸法が好ましく用いること
が出来る。ただし、これら合成法は一例であって、これ
らに限定されることはない。
Synthesis Example 1 [Synthesis Example of Resin] Resin can be synthesized by acetalization using either a method using vinyl ether or an acetal exchange method using alcohol and alkyl vinyl ether. For efficient and stable synthesis, the following dehydration azeotropic method can be preferably used. However, these synthesizing methods are merely examples, and the present invention is not limited thereto.

【0141】(1)(樹脂1の合成) 日本曹達製VP8000(1800g)とプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
(8200g)をフラスコ中で溶解し、減圧蒸留を行
い、水とPGMEAを共沸留去した。含水が十分低くな
ったことを確認した後、シクロヘキサンエタノール(5
76.2g)にピリジニウム−p−トルエンスルホネー
ト(9.0g)を加え溶解した溶液を、反応液に添加
し、さらに、t−ブチルビニルエーテル(450.2
g)を添加、室温にて5時間撹拌した。反応液に水
(3.6リットル)と酢酸エチル(7.2リットル)を
添加、分液し、さらに水洗した後、減圧留去によって酢
酸エチル、水、共沸分のPGMEAを留去し、本発明に
係わる置換基を有するアルカリ可溶性樹脂(樹脂1)
(30%PGMEA溶液)を得た。また、ポリスチレン
基準のGPC測定により、得られたポリマーのMwは1
1000、Mw/Mnは1.10であった。
(1) (Synthesis of Resin 1) VP8000 (1800 g) manufactured by Nippon Soda and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
(8200 g) was dissolved in the flask, and distilled under reduced pressure to distill off water and PGMEA azeotropically. After confirming that the water content was sufficiently low, cyclohexaneethanol (5
76.2 g) and a solution of pyridinium-p-toluenesulfonate (9.0 g) dissolved therein was added to the reaction solution, and further, t-butyl vinyl ether (450.2 g) was added.
g) was added and stirred at room temperature for 5 hours. Water (3.6 liters) and ethyl acetate (7.2 liters) were added to the reaction solution, liquid separation was performed, and after washing with water, ethyl acetate, water, and an azeotropic PGMEA were distilled off under reduced pressure. Alkali-soluble resin having a substituent according to the present invention (resin 1)
(30% PGMEA solution) was obtained. According to GPC measurement based on polystyrene, Mw of the obtained polymer was 1
1000, Mw / Mn was 1.10.

【0142】(2)(樹脂2の合成) 日本曹達製VP15000(100g)とプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
(400g)をフラスコ中で溶解し、減圧蒸留を行い、
水とPGMEAを共沸留去した。含水が十分低くなった
ことを確認した後、エチルビニルエーテル(25.0
g)とp−トルエンスルホン酸(0.02g)を添加、
室温にて1時間撹拌した。反応液にトリエチルアミン
(0.03g)を添加、反応を停止させ、水(400m
l)と酢酸エチル(800ml)を添加、分液し、さら
に水洗した後、減圧留去によって酢酸エチル、水、共沸
分のPGMEAを留去し、本発明に係わる置換基を有す
るアルカリ可溶性樹脂(樹脂2)(30%PGMEA溶
液)を得た。また、ポリスチレン基準のGPC測定によ
り、得られたポリマーのMwは18000、Mw/Mn
は1.12であった。
(2) (Synthesis of Resin 2) VP15000 (100 g) manufactured by Nippon Soda and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
(400 g) was dissolved in a flask and distilled under reduced pressure.
Water and PGMEA were azeotropically distilled off. After confirming that the water content was sufficiently low, ethyl vinyl ether (25.0) was used.
g) and p-toluenesulfonic acid (0.02 g),
Stirred at room temperature for 1 hour. Triethylamine (0.03 g) was added to the reaction solution to stop the reaction, and water (400 m
l) and ethyl acetate (800 ml) were added, liquid-separated, washed with water, and then distilled under reduced pressure to remove ethyl acetate, water and azeotropic PGMEA, thereby obtaining an alkali-soluble resin having a substituent according to the present invention. (Resin 2) (30% PGMEA solution) was obtained. According to GPC measurement based on polystyrene, Mw of the obtained polymer was 18,000 and Mw / Mn
Was 1.12.

【0143】(3)(樹脂3の合成) ポリ(p−ヒドロキシスチレン)16.2gと塩化イソ
ピロピルをアセトン100ml中で溶解し、トリエチル
アミン1.8gを反応液に添加し、50〜55℃で5時
間攪拌した。反応溶液を1000mlの水に移し、上層
をデカンテーションにより除去した。得られた粘性の樹
脂物質を75mlのアセトン中で溶解させて、その溶液
を水500ml中に移した。その沈殿したゴム状の樹脂
を減圧下で乾燥させ、ポリ(p−ヒドロキシスチレン/
p−イソプロポキシスチレン)15.4gを白色紛体と
して得た。得られたポリマーのp−ヒドロキシスチレン
構造単位とp−イソプロポキシスチレン構造単位の比
は、1H−NMRにより90:10であった。また、ポ
リスチレン基準のGPC測定により、得られたポリマー
の重量平均分子量Mwは15500、分子量分布Mw/
Mnは1.12であった。上記のポリ(p−ヒドロキシ
スチレン/p−イソプロポキシスチレン)15.0gと
エチルビニルエーテル3.0gを酢酸エチル150ml
に溶解させ、触媒量のp−トルエンスルホン酸をその中
に添加して、その後室温で6時間攪拌して、反応を進行
させた。反応後、合成生成物をトリエチルアミンで中和
し、濃縮した。その粘性の油性残留物を100mlのア
セトンに溶解し、さらに沈殿させるために3000ml
の水中に移した。その沈殿させたポリマーをろ過し、水
洗し、減圧乾燥させて、ポリ(p−1−エトキシエトキ
シスチレン/p−ヒドロキシスチレン/p−イソプロポ
キシスチレン)16.2gを白色紛体として得た。得ら
れたポリマーのp−1−エトキシエトキシスチレン構造
単位、p−ヒドロキシスチレン構造単位及びp−イソプ
ロポキシスチレン構造単位の比は、1H−NMRにより
30:60:10であった。また、ポリスチレン基準の
GPC測定により、得られたポリマーのMwは1800
0、Mw/Mnは1.12であった。
(3) (Synthesis of Resin 3) Poly (p-hydroxystyrene) (16.2 g) and isopropyl chloride were dissolved in acetone (100 ml), and triethylamine (1.8 g) was added to the reaction solution. Stirred for hours. The reaction solution was transferred to 1000 ml of water, and the upper layer was removed by decantation. The viscous resin material obtained was dissolved in 75 ml of acetone and the solution was transferred into 500 ml of water. The precipitated rubbery resin was dried under reduced pressure to obtain poly (p-hydroxystyrene /
15.4 g of (p-isopropoxystyrene) were obtained as a white powder. The ratio of the p-hydroxystyrene structural unit to the p-isopropoxystyrene structural unit of the obtained polymer was 90:10 by 1 H-NMR. According to GPC measurement based on polystyrene, the obtained polymer had a weight average molecular weight Mw of 15,500 and a molecular weight distribution Mw /
Mn was 1.12. 15.0 g of the above poly (p-hydroxystyrene / p-isopropoxystyrene) and 3.0 g of ethyl vinyl ether were added to 150 ml of ethyl acetate.
And a catalytic amount of p-toluenesulfonic acid was added thereto, followed by stirring at room temperature for 6 hours to allow the reaction to proceed. After the reaction, the synthesis product was neutralized with triethylamine and concentrated. The viscous oily residue is dissolved in 100 ml of acetone and 3000 ml for further precipitation
Transferred to water. The precipitated polymer was filtered, washed with water, and dried under reduced pressure to obtain 16.2 g of poly (p-1-ethoxyethoxystyrene / p-hydroxystyrene / p-isopropoxystyrene) as a white powder. The ratio of the structural units of p-1-ethoxyethoxystyrene, p-hydroxystyrene, and p-isopropoxystyrene in the obtained polymer was 30:60:10 by 1 H-NMR. According to GPC measurement based on polystyrene, Mw of the obtained polymer was 1800.
0 and Mw / Mn were 1.12.

【0144】(4)(樹脂4の合成) 〔合成例4−1 ビニルエーテルの合成〕シクロヘキシ
ルエチルアルコール中にエチルビニルエーテルを混合
し、そこへ酢酸水銀を添加して室温にて12時間攪拌し
た。酢酸エチル、水により抽出、水洗した後、減圧蒸留
により目的物であるシクロヘキシルエチルビニルエーテ
ル(X−1)を得た。 〔合成例4−2〕常法に基づいて脱水、蒸留精製したp
−tert−ブトキシスチレンモノマー39.6g
(0.225モル)及びt−Buスチレンモノマー4g
(0.025モル)をテトラヒドロフラン100mlに
溶解した。窒素気流及び攪拌下、80℃にてアゾビスイ
ソブチロニトリル(AIBN)0.033gを2.5時
間置きに3回添加し、最後に更に5時間攪拌を続けるこ
とにより、重合反応を行った。反応液をヘキサン120
0mlに投入し、白色の樹脂を析出させた。得られた樹
脂を乾燥後、テトラヒドロフラン150mlに溶解し
た。これに4N塩酸を添加し、6時間加熱還流すること
により加水分解させた後、5Lの超純水に再沈し、この
樹脂を濾別し、水洗・乾燥させた。更にテトラヒドロフ
ラン200mlに溶解し、5Lの超純水中に激しく攪拌
しながら滴下、再沈を行った。この再沈操作を3回繰り
返した。得られた樹脂を真空乾燥器中で120℃、12
時間乾燥し、ポリ(p−ヒドロキシスチレン/t−ブチ
ルスチレン)共重合体アルカリ可溶性樹脂R−2を得
た。得られた樹脂の重量平均分子量は9600であっ
た。 〔合成例4−3〕 合成例4−2で得られたアルカリ可溶性樹脂R−2 20g プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
(PGMEA)80mlをフラスコ中で溶解し、減圧蒸
留を行い、水とPGMEAを共沸留去した。含水が十分
低くなったことを確認した後、合成例4−1で得られた
ビニルエーテルX−1を5.0gとp−トルエンスルホ
ン酸35mgを加え、室温にて1時間攪拌し、トリエチ
ルアミンを添加して反応を終了した。反応液に酢酸エチ
ルを添加、さらに水洗した後、減圧留去によって酢酸エ
チル、水、共沸分のPGMEAを留去し、本発明に係る
本発明に係わる置換基を有するアルカリ可溶性樹脂(樹
脂4)を得た。得られた樹脂の重量平均分子量は110
00であった。
(4) (Synthesis of Resin 4) [Synthesis Example 4-1 Synthesis of Vinyl Ether] Ethyl vinyl ether was mixed in cyclohexylethyl alcohol, mercury acetate was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours. After extraction with ethyl acetate and water and washing with water, vacuum distillation was performed to obtain cyclohexylethyl vinyl ether (X-1) as a target product. [Synthesis Example 4-2] p dehydrated and purified by distillation based on a conventional method
-Tert-butoxystyrene monomer 39.6 g
(0.225 mol) and 4 g of t-Bu styrene monomer
(0.025 mol) was dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran. Under a nitrogen stream and stirring, at 80 ° C., 0.033 g of azobisisobutyronitrile (AIBN) was added three times every 2.5 hours, and finally, stirring was continued for another 5 hours to carry out a polymerization reaction. . The reaction solution was hexane 120
The solution was added to 0 ml to precipitate a white resin. After drying the obtained resin, it was dissolved in 150 ml of tetrahydrofuran. 4N hydrochloric acid was added thereto, and the mixture was hydrolyzed by heating under reflux for 6 hours, and then reprecipitated in 5 L of ultrapure water. The resin was separated by filtration, washed with water and dried. Further, it was dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran, and dropped and reprecipitated in 5 L of ultrapure water with vigorous stirring. This reprecipitation operation was repeated three times. The obtained resin was placed in a vacuum dryer at 120 ° C. for 12 hours.
After drying for an hour, a poly (p-hydroxystyrene / t-butylstyrene) copolymer alkali-soluble resin R-2 was obtained. The weight average molecular weight of the obtained resin was 9,600. [Synthesis Example 4-3] 20 g of the alkali-soluble resin R-2 obtained in Synthesis Example 4-2, 80 ml of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was dissolved in a flask, distilled under reduced pressure, and water and PGMEA were azeotropically distilled. Distilled off. After confirming that the water content was sufficiently low, 5.0 g of vinyl ether X-1 obtained in Synthesis Example 4-1 and 35 mg of p-toluenesulfonic acid were added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour, and triethylamine was added. The reaction was terminated. Ethyl acetate was added to the reaction solution, and after further washing with water, ethyl acetate, water, and azeotropic PGMEA were distilled off under reduced pressure to remove the alkali-soluble resin having a substituent according to the present invention (Resin 4). ) Got. The weight average molecular weight of the obtained resin is 110.
00.

【0145】(5)(樹脂5の合成) Triquest社製の、60モル%のP−ヒドロキシスチレン
/40モル%のアクリル酸−t−Bu共重合樹脂を使用
した。重量平均分子量は8500であった。
(5) (Synthesis of Resin 5) A 60 mol% P-hydroxystyrene / 40 mol% acrylic acid-t-Bu copolymer resin manufactured by Triquest was used. The weight average molecular weight was 8,500.

【0146】上記の樹脂1〜5の構造を以下に示す。
尚、以下に示した樹脂中の繰り返し単位の比率はモル比
で示してある。
The structures of the above resins 1 to 5 are shown below.
In addition, the ratio of the repeating unit in the resin shown below is shown by a molar ratio.

【0147】[0147]

【化39】 Embedded image

【0148】合成例2〔光酸発生剤の合成例〕 (1)(PAG1の合成) PAG1は、特開2000−314956号の実施例8
6に記載の化合物を使用した。 (2)(PAG2の合成) PAG2は、特表2000−517067号の例9に記
載の化合物を使用した。
Synthesis Example 2 [Synthesis Example of Photoacid Generator] (1) (Synthesis of PAG1) PAG1 is disclosed in Example 8 of JP-A-2000-314956.
The compound described in No. 6 was used. (2) (Synthesis of PAG2) As PAG2, the compound described in Example 9 of JP-T-2000-517067 was used.

【0149】(3)トリフェニルスルホニウム−2,
4,6−(トリイソプロピル)フェニルスルホネート化
合物(PAG3)の合成 トリフェニルスルホニウムヨージド17.5gをメタノ
ール300mlに溶解し、これに酸化銀10.9gを加
えて、室温にて4時間撹拌し、反応液をフィルター濾過
した。一方、2,4,6−(トリイソプロピル)ベンゼ
ンスルホニルクロリド14.7gをメタノール100m
lと水100m1の混合液に溶解し、氷冷下で10%テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)のメ
タノール溶液を滴下、さらに50℃にて1時間反応後、
放冷した。そこへ、塩酸を加えて系を酸性にした後、先
に示した反応液に添加し、室温にて撹拌した。その後、
反応液を濃縮し、クロロホルムを加えTMAHで2回、
水で2回洗浄した後、残渣を濃縮した。得られた固体を
ジイソプロピルエーテル/酢酸エチルにて再結晶するこ
とにより目的物(PAG3)を22g得た。同様にし
て、各種化合物を得た。
(3) Triphenylsulfonium-2,
Synthesis of 4,6- (triisopropyl) phenylsulfonate compound (PAG3) Triphenylsulfonium iodide (17.5 g) was dissolved in methanol (300 ml), silver oxide (10.9 g) was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. The reaction was filtered. On the other hand, 14.7 g of 2,4,6- (triisopropyl) benzenesulfonyl chloride was added to 100 ml of methanol.
and 10 ml of a methanol solution of 10% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) under ice-cooling, and further reacted at 50 ° C. for 1 hour.
Allowed to cool. After adding hydrochloric acid thereto to make the system acidic, the mixture was added to the above-described reaction solution and stirred at room temperature. afterwards,
The reaction solution was concentrated, chloroform was added, and TMAH was added twice,
After washing twice with water, the residue was concentrated. The obtained solid was recrystallized from diisopropyl ether / ethyl acetate to obtain 22 g of the desired product (PAG3). Similarly, various compounds were obtained.

【0150】上記のPAG1〜6の構造を以下に示す。The structures of the above PAGs 1 to 6 are shown below.

【0151】[0151]

【化40】 Embedded image

【0152】実施例1〜16、比較例1〜4 表1に記載した各成分を表1に記載の重量比で、総重量
比が12%になるようにPGMEA溶剤で溶解し、0.
1μmのミクロフィルターでろ過し、ポジ型フォトレジ
ストを調製した。得られたレジスト液をスピンコーター
(東京エレクトロン製Mark8)を利用して、日産化
学社製有機BARC(DUV42)を100nm塗膜形
成したシリコンウエハー上に塗布し、90℃で90秒間
乾燥し、0.5μmのレジスト膜を形成した。前記レジ
スト膜を6%透過率のハーフトーン位相シフトマスクを
介し、キャノン製FPA−3000EX5を用いたKr
Fエキシマレーザー光で(波長248nm、NA0.6
3、σ0.5)パターン露光を行った。露光後110℃
で90秒間加熱処理を行い、2.38%のTMAH水溶
液で現像、続いてリンス後、スピン乾燥を行い、レジス
トパターンを得た。
Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4 The components shown in Table 1 were dissolved in a PGMEA solvent so that the total weight ratio was 12% in the weight ratio shown in Table 1.
The mixture was filtered through a 1 μm microfilter to prepare a positive photoresist. Using a spin coater (Mark 8 from Tokyo Electron), an organic BARC (DUV42) manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. was applied on a silicon wafer on which a 100 nm film was formed, and dried at 90 ° C. for 90 seconds. A resist film of 0.5 μm was formed. The resist film was passed through a halftone phase shift mask having a transmittance of 6%, and Kr using Canon FPA-3000EX5.
With F excimer laser light (wavelength 248 nm, NA 0.6
3, σ0.5) Pattern exposure was performed. 110 ° C after exposure
For 90 seconds, developed with a 2.38% TMAH aqueous solution, rinsed, and then spin-dried to obtain a resist pattern.

【0153】(解像力の評価方法)Duty比1:1の
マスクサイズ1.1μmのコンタクトホールの寸法が
0.18μmとなる露光量において、解像する最小マス
ク寸法を解像力とした。
(Evaluation Method of Resolution) The minimum mask dimension to be resolved at the exposure amount at which the size of the contact hole having a duty ratio of 1: 1 and a contact size of 1.1 μm was 0.18 μm was defined as the resolution.

【0154】(粗密寸法差の評価方法)Duty比1:
1のマスクサイズ1.1μmのコンタクトホールの寸法
が、0.18μmとなる露光量において、Duty比
1:1と1:10のコンタクト寸法の差を、日立社製測
長SEM:S−8840により測長した。
(Evaluation Method of Dense Dimension Difference) Duty Ratio 1:
At a light exposure amount where the size of a contact hole having a mask size of 1.1 μm of 1 is 0.18 μm, the difference between the contact dimensions at a duty ratio of 1: 1 and 1:10 is determined by a length measuring SEM: S-8840 manufactured by Hitachi, Ltd. Measured.

【0155】(PED安定性の評価方法)Duty比
1:1のマスクサイズ1.1μmのコンタクトホールの
寸法が0.18μmとなる露光量において、露光後、速
やかにPEB処理したウェハー上のコンタクト寸法と、
2時間後のPEB処理したウェハー上のコンタクト寸法
との差を、日立社製測長SEM:S−8840により測
長した。これらの結果を下記表1に示す。
(Method of Evaluating PED Stability) The contact size on a wafer which was subjected to PEB processing immediately after exposure at an exposure amount where the size of a contact hole having a duty ratio of 1: 1 and a mask size of 1.1 μm was 0.18 μm. When,
The difference from the contact size on the wafer after 2 hours of PEB processing was measured by a length measuring SEM: S-8840 manufactured by Hitachi, Ltd. The results are shown in Table 1 below.

【0156】[0156]

【表1】 [Table 1]

【0157】尚、実施例及び比較例の全てのレジスト
に、添加剤として下記の化合物を0.2重量部使用し
た。
The following compounds were used as additives in all the resists of the examples and comparative examples in an amount of 0.2 parts by weight.

【0158】[0158]

【化41】 Embedded image

【0159】上記表1に示すように、本発明の組成物
は、比較例に比べて解像力、粗密寸法差及びPED安定
性が優れていることが判る。
As shown in Table 1 above, it can be seen that the composition of the present invention is superior in resolution, dimensional difference and PED stability as compared with Comparative Examples.

【0160】[0160]

【発明の効果】本発明によれば、解像力、粗密寸法差が
優れ、更にPED安定性にも優れた化学増幅型ポジ型フ
ォトレジスト組成物を提供される。
According to the present invention, there is provided a chemically amplified positive photoresist composition which is excellent in resolution, dimensional difference between coarse and fine, and also excellent in PED stability.

フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA02 AA11 AB14 AB15 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BE07 BE10 BG00 CB08 CB14 CB17 CB41 FA17 4J002 BC081 BC091 BC101 BC121 BE041 BG041 BG051 BG091 BG131 EB116 EF006 EV216 EV236 EV256 EV286 EV296 FD030 FD200 FD206 FD310 GP03 Continued on the front page F term (reference) 2H025 AA02 AA11 AB14 AB15 AB16 AC04 AC08 AD03 BE00 BE07 BE10 BG00 CB08 CB14 CB17 CB41 FA17 4J002 BC081 BC091 BC101 BC121 BE041 BG041 BG051 BG091 BG131 EB116 FD006 EVFD EV 296

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)酸の作用により分解し、アルカリ
現像液に対する溶解性が増大する樹脂、(b)下記一般
式(1)で表される活性光線又は放射線の照射により酸
を発生する化合物と、下記一般式(2)〜(5)で表さ
れる活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合
物の群から選択される少なくとも1種を含有することを
特徴とするポジ型フォトレジスト組成物。 【化1】 一般式(1)中、R1、R2は、炭素数1から16の置換
基を有していても良いアルキル基、アルケニル基、アル
キニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、置
換基を有していても良いアリール基、ヘテロアリール
基、シアノ基、を表す。また、R1とR2は、炭素数2か
ら8の置換基を有していても良いアルキレン鎖、アルケ
ニレン鎖、アルキニリン鎖、または、置換基を有してい
ても良いフェニレン、フリーレン、チエニレン、−O
−、−S−、−N−、−CO−を含む連結鎖を介して、
別の一般式(1)で表される化合物のR1またはR2と結
合されていても良い。R3は炭素数1〜16個の置換基
を有していても良いアルキル基、シクロアルキル基、置
換基を有していても良いアリール基を表す。 【化2】 一般式(2)〜(5)中、R4〜R6は、水素原子、アル
キル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原
子を表す。R7は、炭素数3から16の置換基を有して
いても良いアルキル基、シクロアルキル基、アリール基
を表す。
1. A resin which decomposes under the action of an acid to increase the solubility in an alkali developer, and b) generates an acid by irradiation with actinic rays or radiation represented by the following general formula (1). A positive photoresist comprising a compound and at least one selected from the group of compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiations represented by the following general formulas (2) to (5): Composition. Embedded image In the general formula (1), R 1 and R 2 each have an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group or a substituent which may have a substituent having 1 to 16 carbon atoms. Represents an aryl group, a heteroaryl group, or a cyano group which may be substituted. R 1 and R 2 are an alkylene chain, an alkenylene chain, an alkynine chain which may have a substituent having 2 to 8 carbon atoms, or a phenylene, a freelen, a thienylene which may have a substituent, -O
-, -S-, -N-, via a connecting chain containing -CO-,
It may be bonded to R 1 or R 2 of another compound represented by the general formula (1). R 3 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms which may have a substituent, a cycloalkyl group, or an aryl group which may have a substituent. Embedded image In the general formulas (2) to (5), R 4 to R 6 represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom. R 7 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group which may have a substituent having 3 to 16 carbon atoms.
【請求項2】 更に下記一般式(6)で表される活性光
線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有す
ることを特徴とする請求項1に記載のポジ型フォトレジ
スト組成物。 【化3】 一般式(6)中、R8、R9は、置換基を有していても良
い、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基を表
す。
2. The positive photoresist composition according to claim 1, further comprising a compound represented by the following general formula (6) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Embedded image In the general formula (6), R 8 and R 9 represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group which may have a substituent.
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