JP2002341523A - Positive resist composition for electron beam or x-ray - Google Patents

Positive resist composition for electron beam or x-ray

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JP2002341523A
JP2002341523A JP2001141626A JP2001141626A JP2002341523A JP 2002341523 A JP2002341523 A JP 2002341523A JP 2001141626 A JP2001141626 A JP 2001141626A JP 2001141626 A JP2001141626 A JP 2001141626A JP 2002341523 A JP2002341523 A JP 2002341523A
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acid
electron beam
ray
alkyl group
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JP2001141626A
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Japanese (ja)
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Tomoya Sasaki
知也 佐々木
Kazuyoshi Mizutani
一良 水谷
Koji Shirakawa
浩司 白川
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition for electron beams or X-rays having high sensitivity, high resolution and excellent edge roughness of a line pattern. SOLUTION: The positive photoresist composition contains (a) a specified compound which generates an acid when irradiated with electron beams or X-rays, (b) a resin having the residue of a compound having a lower ionization potential than p-ethylphenol in a group which is released by the action of the acid and having solubility in an alkali developing solution increased by the action of the acid and (c) a solvent.

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、電子線またはX線
用ポジ型レジスト組成物に関し、特に、高感度、高解像
力で、ラインパターンのエッジラフネスが優れた電子線
またはX線用化学増幅系ポジ型レジスト組成物に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition for electron beams or X-rays, and more particularly to a chemical amplification system for electron beams or X-rays having high sensitivity, high resolution and excellent edge roughness of a line pattern. The present invention relates to a positive resist composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路はその集積度を益々高めてお
り、超LSIなどの半導体基板の製造に於いてはハーフ
ミンクロン以下の線幅から成る超微細パターンの加工が
必要とされるようになってきた。その必要性を満たすた
めにフォトリソグラフィーに用いられる露光装置の使用
波長は益々短波化し、今では、遠紫外光やエキシマレー
ザー光(XeCl、KrF、ArFなど)が検討される
までなってきている。更に、電子線またはX線により更
に微細なパターン形成が検討されるに至っている。
2. Description of the Related Art The degree of integration of integrated circuits is increasing, and in the manufacture of semiconductor substrates such as VLSIs, the processing of ultrafine patterns having a line width of less than half a minute is required. It has become. In order to satisfy the necessity, the wavelength used in an exposure apparatus used for photolithography is becoming shorter and shorter, and now, far ultraviolet light and excimer laser light (XeCl, KrF, ArF, etc.) have been studied. Furthermore, formation of finer patterns by electron beams or X-rays has been studied.

【0003】特に電子線またはX線は次世代もしくは次
々世代のパターン形成技術として位置づけられ、高感
度、高解像度かつラインパターンのエッジラフネスが優
れたポジ型及びネガ型レジスト組成物の開発が望まれて
いる。ここで、エッジラフネスとは、レジストのライン
パターンの頂部及び底部のエッジが、レジストの特性に
起因して、ライン方向と垂直な方向に不規則に変動する
ために、パターンを真上からみたときにエッジが凸凹し
て見えることをいう。
In particular, electron beams or X-rays are regarded as a next-generation or next-next-generation pattern forming technology, and it is desired to develop positive and negative resist compositions having high sensitivity, high resolution, and excellent line pattern edge roughness. ing. Here, the edge roughness refers to when the pattern is viewed from directly above because the top and bottom edges of the resist line pattern fluctuate irregularly in the direction perpendicular to the line direction due to the characteristics of the resist. Means that the edge looks uneven.

【0004】化学増幅系ポジ型レジストとして部分的に
保護されたポリ(p−ヒドロキシスチレン)が特開平9
−319092号公報に開示されているが、紫外線、遠
紫外線によるリソグラフィーに適用した場合は、感度、
パターン形状に優れているものの、電子線又はX線によ
るリソグラフィーに適用した場合、低感度で、特にライ
ンパターンのエッジラフネスが悪化するという欠点を有
していた。
Poly (p-hydroxystyrene) partially protected as a chemically amplified positive resist is disclosed in
-319092, but when applied to lithography using ultraviolet rays or far ultraviolet rays, sensitivity,
Although it is excellent in pattern shape, when it is applied to lithography using an electron beam or X-ray, it has a drawback that it has low sensitivity and particularly deteriorates the edge roughness of a line pattern.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高感
度かつ高解像度で、ラインパターンのエッジラフネスが
優れた電子線またはX線用ポジ型レジスト組成物を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a positive resist composition for electron beams or X-rays which has high sensitivity and high resolution and has excellent edge roughness of a line pattern.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、検討の結
果、(a)特定の酸発生化合物及び(b)酸により脱離
する基の中にp−ヒドロキシスチレン単位(p−エチル
フェノール)のイオン化ポテンシャル(Ip:約8.9
eV)より低いIp値を示す構造を含むポリマーを用い
ることで、高感度、高解像力で、ラインパターンのエッ
ジラフネスが優れたレジストが得られることを見出し
た。即ち、本発明により、下記の電子線またはX線用ポ
ジ型レジスト組成物が提供され上記目的が達成される。
As a result of the study, the present inventors have found that (a) a specific acid-generating compound and (b) a group capable of leaving by an acid contain a p-hydroxystyrene unit (p-ethylphenol). ) (Ip: about 8.9)
It has been found that by using a polymer having a structure exhibiting an Ip value lower than eV), a resist having high sensitivity, high resolution, and excellent line pattern edge roughness can be obtained. That is, according to the present invention, the following positive resist composition for electron beam or X-ray is provided to achieve the above object.

【0007】(1)(a)式(I)〜(IV)のいずれ
かひとつで表される、電子線またはX線の照射により酸
を発生する化合物、(b)酸の作用により脱離する基の
中に、イオン化ポテンシャル値(Ip値)がp−エチル
フェノールのIp値より小さい値を示す化合物の残基を
有する、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性
が増大する樹脂、及び(c)溶剤を含有することを特徴
とする電子線またはX線用ポジ型レジスト組成物。
(1) (a) a compound represented by any one of formulas (I) to (IV), which generates an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray, and (b) desorbed by the action of an acid A resin having a residue of a compound having an ionization potential value (Ip value) smaller than the Ip value of p-ethylphenol in the group, a resin having increased solubility in an alkali developing solution by the action of an acid, and (c) A) positive resist composition for electron beam or X-ray, comprising a solvent.

【0008】[0008]

【化6】 Embedded image

【0009】式(I)中、Ar3、Ar4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、アラルキ
ル基又は樟脳基を示す。式(II)中、R206は置換も
しくは未置換のアルキル基、アリール基、アラルキル基
又は樟脳基を示す。Aは置換もしくは未置換のアルキレ
ン基、アルケニレン基又はアリーレン基を示す。
In the formula (I), Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, aralkyl group or camphor group. In the formula (II), R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, aralkyl group or camphor group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group or arylene group.

【0010】[0010]

【化7】 Embedded image

【0011】[0011]

【化8】 Embedded image

【0012】式(III)及び(IV)中、Ro、R
は、それぞれ独立して、置換基を有していても良い、ア
ルキル基又はアリール基を表す。
In the formulas (III) and (IV), R o , R
Each independently represents an alkyl group or an aryl group which may have a substituent.

【0013】(2) (b)の樹脂が、式(V)で表さ
れる繰り返し単位を含有することを特徴とする(1)記
載の電子線またはX線用ポジ型レジスト組成物。
(2) The positive resist composition for electron beam or X-ray according to (1), wherein the resin (b) contains a repeating unit represented by the formula (V).

【0014】[0014]

【化9】 Embedded image

【0015】式(V)中、R1aは水素原子またはメチル
基を表す。R2a及びR3aは、各々独立に水素原子または
炭素数1〜4のアルキル基を表す。Wは2価の有機基を
表す。Xaは有機基であり、H−O−Xaのイオン化ポテ
ンシャル値がp−エチルフェノールのイオン化ポテンシ
ャル値より小さいことを満足する基である。nは0〜4
の整数を表す。nが2〜4のとき、複数のWは同じでも
異なっていてもよい。
In the formula (V), R 1a represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2a and R 3a each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. W represents a divalent organic group. X a is an organic group, a group that satisfies the ionization potential value of H-O-X a is smaller than the ionization potential value of p- ethylphenol. n is 0 to 4
Represents an integer. When n is 2 to 4, a plurality of W may be the same or different.

【0016】(3) 前記(a)の電子線またはX線の
照射により酸を発生する化合物が、芳香族スルホン酸を
発生させることを特徴とする(1)〜(2)記載の電子
線またはX線用ポジ型レジスト組成物。 (4) 前記(a)の電子線またはX線の照射により酸
を発生する化合物が、フッ素含有スルホン酸を発生させ
ることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の
電子線またはX線用ポジ型レジスト組成物。 (5) 前記(a)の電子線またはX線の照射により酸
を発生する化合物に加え、さらに式(VI)〜(VIII)
のいずれかで表される電子線またはX線の照射により酸
を発生する化合物を含有することを特徴とする(1)〜
(4)のいずれかに記載の電子線またはX線用ポジ型レ
ジスト組成物。
(3) The compound according to (1) or (2), wherein the compound (a) that generates an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray generates an aromatic sulfonic acid. X-ray positive resist composition. (4) The electron beam according to any one of (1) to (3), wherein the compound that generates an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray of (a) generates a sulfonic acid containing fluorine. Or a positive resist composition for X-rays. (5) In addition to the compound capable of generating an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray of the above (a), the compounds of the formulas (VI) to (VIII)
(1) to (1) to containing a compound which generates an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray represented by
The positive resist composition for electron beam or X-ray according to any one of (4).

【0017】[0017]

【化10】 Embedded image

【0018】一般式(VI)〜(VIII)において、R1
37は、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、ヒド
ロキシル基、ハロゲン原子、又は−S−R38で示せる基
を表す。−S−R38中のR38は、アルキル基又はアリー
ル基を表す。R1〜R38は、同一であってもよく、異な
っていてもよい。R1〜R15の場合、その中から選択さ
れる二つ以上は互いに直接末端で結合しあい、あるいは
酸素、イオウ及び窒素から選ばれる元素を介して結合し
あって環構造を形成していてもよい。R16〜R 27の場合
も、同じように環構造を形成していてもよい。R28〜R
37の場合も、同じように環構造を形成していてもよい。
-はスルホン酸のアニオンである。
In the general formulas (VI) to (VIII), R1~
R37Represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group,
Roxyl group, halogen atom, or -SR38Group that can be indicated by
Represents -SR38R in38Is an alkyl group or an aryl
Represents a hydroxyl group. R1~ R38May be the same or different
It may be. R1~ R15Is selected from
Two or more are linked directly to each other at the ends, or
Bonds through elements selected from oxygen, sulfur and nitrogen
And may form a ring structure. R16~ R 27in the case of
May also form a ring structure in the same manner. R28~ R
37In this case, a ring structure may be formed in the same manner.
X-Is an anion of sulfonic acid.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子線またはX線
用ポジ型レジスト組成物(以下、ポジ型電子線又はX線
レジスト組成物ともいう)について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The positive resist composition for electron beam or X-ray of the present invention (hereinafter also referred to as positive electron beam or X-ray resist composition) will be described.

【0020】〔I〕(a)電子線又はX線の照射により
酸を発生する化合物(以下、酸発生剤ともいう) 本発明で使用される酸発生剤は、一般式(I)で表され
るジスルホン誘導体、一般式(II)で表されるイミド
スルホネート誘導体、一般式(III)で示されるジア
ゾジスルホン誘導体、及び一般式(IV)で示されるジ
アゾケトスルホン誘導体の群の中から選択される少なく
とも1種である。
[I] (a) A compound capable of generating an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray (hereinafter also referred to as an acid generator) The acid generator used in the present invention is represented by the general formula (I) Selected from the group consisting of a disulfone derivative represented by the general formula (II), an imidosulfonate derivative represented by the general formula (II), a diazodisulfone derivative represented by the general formula (III), and a diazoketosulfone derivative represented by the general formula (IV) At least one type.

【0021】式(I)、(II)中、Ar3、Ar4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、アラルキル基又は樟脳基を示す。R206は置換もし
くは未置換のアルキル基、アリール基、アラルキル基又
は樟脳基を示す。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。上記アルキ
ル基は、直鎖状でもよく、分岐状でもよく、環状でもよ
い。直鎖状又は分岐状アルキル基としては、例えば、メ
チル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec
−ブチル基、t−ブチル基など、例えば炭素数1〜4個
のアルキル基を挙げることができる。環状アルキル基と
しては、例えばシクロプロピル基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基など炭素数3〜8個のアルキル基を挙
げることができる。アリール基は、フェニル基、トリル
基、メトキシフェニル基、ナフチル基など、炭素数6〜
14個のアリール基を挙げることができる。アラルキル
基は、フェニルメチル基、フェニルエチル基、ナフチル
メチル基、ナフチルエチル基、アントリルメチル基等が
挙げられる。Aのアルキレン基、アリーレン基として
は、上記アルキル基、アリール基に対応する2価の基が
挙げられる。アルケニレン基としては、ビニレン基、プ
ロペニレン基、アリレン基、ブテニレン基等が挙げられ
る。
In the formulas (I) and (II), Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, aralkyl group or camphor group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, aralkyl group or camphor group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, or arylene group. The alkyl group may be linear, branched, or cyclic. Examples of the linear or branched alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group,
Examples thereof include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a -butyl group and a t-butyl group. Examples of the cyclic alkyl group include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group,
Examples thereof include an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclohexyl group. The aryl group has 6 to 6 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, a methoxyphenyl group, and a naphthyl group.
There may be mentioned 14 aryl groups. Examples of the aralkyl group include a phenylmethyl group, a phenylethyl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group, and an anthrylmethyl group. Examples of the alkylene group and arylene group for A include divalent groups corresponding to the above-described alkyl groups and aryl groups. Examples of the alkenylene group include a vinylene group, a propenylene group, an allylene group, and a butenylene group.

【0022】上記アルキル基、アリール基、アルキレン
基、アルケニレン基、アリーレン基は、いずれも基の一
部に更に置換基を結合して炭素数を増やしていてもよ
く、置換基を有していなくてもよい。更に結合していて
もよい置換基としては、好ましくは、炭素数1〜4個の
アルコキシ基、炭素数6〜10個のアリール基、炭素数
2〜6個のアルケニル基を挙げることができ、シアノ
基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニ
ル基、ニトロ基等も挙げることができる。その他、ハロ
ゲン原子でもよい。たとえば、フッ素原子、塩素原子、
沃素原子を挙げることができる。上記アラルキル基は、
アリール基の任意の位置に炭素数1〜10のアルキル
基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基が置換して
いてもよい。具体例として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。
The above-mentioned alkyl group, aryl group, alkylene group, alkenylene group, and arylene group may have a substituent further bonded to a part of the group to increase the number of carbon atoms. You may. The substituent which may be further bonded preferably includes an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, Examples include a cyano group, a hydroxy group, a carboxy group, an alkoxycarbonyl group, a nitro group, and the like. In addition, a halogen atom may be used. For example, fluorine atom, chlorine atom,
An iodine atom can be mentioned. The aralkyl group is
An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, or an alkoxycarbonyl group may be substituted at any position of the aryl group. Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0023】[0023]

【化11】 Embedded image

【0024】[0024]

【化12】 Embedded image

【0025】[0025]

【化13】 Embedded image

【0026】[0026]

【化14】 Embedded image

【0027】[0027]

【化15】 Embedded image

【0028】[0028]

【化16】 Embedded image

【0029】[0029]

【化17】 Embedded image

【0030】[0030]

【化18】 Embedded image

【0031】一般式(III)において、Ro、Rは、
それぞれ独立して、置換基を有していても良い、アルキ
ル基又はアリール基を表す。ここでアルキル基として
は、直鎖状または分岐状のアルキル基及び環状のアルキ
ル基を挙げることができる。直鎖状または分岐状のアル
キル基としては、炭素数が1〜20までの直鎖状または
分岐状のアルキル基が好ましく、さらに好ましくは炭素
数1〜12の直鎖状または分岐状のアルキル基が好まし
い。環状のアルキル基としては、シクロペンチル基もし
くはシクロヘキシル基が好ましい。アリール基として
は、炭素数6〜10の置換基を有していても良いアリー
ル基が好ましい。RoまたはRとしてのアルキル基又は
アリール基が有していてもよい置換基としては、例え
ば、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えば、
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えば
フェニル基、ナフチル基)、アルコキシカルボニル基
(好ましくは炭素数1〜5)、ハロゲン原子、ニトロ
基、アセチル基等が挙げられる。また、RoまたはRと
してのアリール基については、更に置換基の例として、
アルキル基(好ましくは炭素数1〜12、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、s−ブチル基、t−ブチ
ル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル
基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデ
シル基)を挙げることができる。
In the general formula (III), R o and R are
Each independently represents an alkyl group or an aryl group which may have a substituent. Here, examples of the alkyl group include a linear or branched alkyl group and a cyclic alkyl group. As the linear or branched alkyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is more preferable. Is preferred. As the cyclic alkyl group, a cyclopentyl group or a cyclohexyl group is preferable. As the aryl group, an aryl group which may have a substituent having 6 to 10 carbon atoms is preferable. Examples of the substituent which the alkyl group or the aryl group represented by Ro or R may have include, for example, an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms, for example,
A methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group), an aryl group (preferably having 6 to 14 carbon atoms, for example, a phenyl group or a naphthyl group), an alkoxycarbonyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms), a halogen atom, and a nitro group , Acetyl group and the like. Further, with respect to the aryl group as R o or R, further as an example of a substituent,
An alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group,
n-butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, nonyl, decyl, dodecyl) Can be mentioned.

【0032】一般式(III)で示されるジアゾジスル
フォン誘導体化合物の具体例としては、下記化合物が挙
げられる。ビス(メチルスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(エチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(プロピル
スルホニル)ジアゾメタン、ビス(1−メチルプロピル
スルホニル)ジアゾメタン、ビス(ブチルスルホニル)
ジアゾメタン、ビス(1−メチルブチルスルホニル)ジ
アゾメタン、ビス(ヘプチルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(オクチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(ノニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(デシルスル
ホニル)ジアゾメタン、ビス(ドデシルスルホニル)ジ
アゾメタン、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)ジ
アゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾ
メタン、ビス(ベンジルスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(2−クロロベンジルスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(4−クロロベンジルスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(4−メ
トキシフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2−
メチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(3−
メチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(4−
メチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2、
4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(2、5−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(3、4−ジメチルフェニルスルホニル)ジア
ゾメタン、ビス(2、4、6−トリメチルフェニルスル
ホニル)ジアゾメタン、ビス(4−フルオロフェニルス
ルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジフルオロフ
ェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4、6−
トリフルオロフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(4−ニトロフェニルスルホニル)ジアゾメタン。
Specific examples of the diazodisulfone derivative compound represented by the general formula (III) include the following compounds. Bis (methylsulfonyl) diazomethane, bis (ethylsulfonyl) diazomethane, bis (propylsulfonyl) diazomethane, bis (1-methylpropylsulfonyl) diazomethane, bis (butylsulfonyl)
Diazomethane, bis (1-methylbutylsulfonyl) diazomethane, bis (heptylsulfonyl) diazomethane, bis (octylsulfonyl) diazomethane, bis (nonylsulfonyl) diazomethane, bis (decylsulfonyl) diazomethane, bis (dodecylsulfonyl) diazomethane, bis (tri Fluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (benzylsulfonyl) diazomethane, bis (2-chlorobenzylsulfonyl) diazomethane, bis (4-chlorobenzylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (4 -Methoxyphenylsulfonyl) diazomethane, bis (2-
Methylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (3-
Methylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-
Methylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,
4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,5-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (3,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4,6-trimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (4- Fluorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-difluorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4,6-
Trifluorophenylsulfonyl) diazomethane, bis (4-nitrophenylsulfonyl) diazomethane.

【0033】一般式(IV)において、Ro、Rとして
は一般式(III)のものと各々同義である。ジアゾケ
トスルフォン誘導体化合物の具体例としては、下記化合
物が挙げられる。
In the general formula (IV), R o and R have the same meanings as those in the general formula (III). Specific examples of the diazoketosulfone derivative compound include the following compounds.

【0034】メチルスルホニルーベンゾイルージアゾメ
タン、エチルスルホニルーベンゾイルージアゾメタン、
メチルスルホニルー4−ブロモベンゾイルージアゾメタ
ン、エチルスルホニルー4−ブロモベンゾイルージアゾ
メタン、フェニルスルホニルーベンゾイルージアゾメタ
ン、フェニルスルホニルー2−メチルベンゾイルージア
ゾメタン、フェニルスルホニルー3−メチルベンゾイル
ージアゾメタン、フェニルスルホニルー4−メチルベン
ゾイルージアゾメタン、フェニルスルホニルー3−メト
キシベンゾイルージアゾメタン、フェニルスルホニルー
4−メトキシベンゾイルージアゾメタン、フェニルスル
ホニルー3−クロロベンゾイルージアゾメタン、フェニ
ルスルホニルー4−クロロベンゾイルージアゾメタン、
トリルスルホニルー3−クロロベンゾイルージアゾメタ
ン、トリルスルホニルー4−クロロベンゾイルージアゾ
メタン、フェニルスルホニルー4−フルオロベンゾイル
ージアゾメタン、トリルスルホニルー4−フルオロベン
ゾイルージアゾメタン。
Methylsulfonyl-benzoyldiazomethane, ethylsulfonyl-benzoyldiazomethane,
Methylsulfonyl-4-bromobenzoyldiazomethane, ethylsulfonyl-4-bromobenzoyldiazomethane, phenylsulfonyl-benzoyldiazomethane, phenylsulfonyl-2-methylbenzoyldiazomethane, phenylsulfonyl-3-methylbenzoyldiazomethane, phenylsulfonyl- 4-methylbenzoyldiazomethane, phenylsulfonyl-3-methoxybenzoyldiazomethane, phenylsulfonyl-4-methoxybenzoyldiazomethane, phenylsulfonyl-3-chlorobenzoyldiazomethane, phenylsulfonyl-4-chlorobenzoyldiazomethane,
Tolylsulfonyl-3-chlorobenzoyldiazomethane, tolylsulfonyl-4-chlorobenzoyldiazomethane, phenylsulfonyl-4-fluorobenzoyldiazomethane, tolylsulfonyl-4-fluorobenzoyldiazomethane.

【0035】一般式(I)で表されるジスルホン誘導体
は、スルホニルクロリド化合物とヒドラジンを、ピリジ
ン、テトラヒドロフラン等の適当な溶剤中、塩基性条件
下で反応させ、対称又は非対称のビススルホニルヒドラ
ジンを合成し、これを濃硝酸を用いて脱窒素を行うこと
により、得ることができる。一般式(II)で表される
イミドスルホネート誘導体は、N−ヒドロキシイミドと
対応するスルホン酸クロリドを適当な溶剤中、塩基性条
件下で反応させることによって合成することができる。
一般式(III)で表されるジアゾジスルホン誘導体及
び一般式(IV)で表されるジアゾケトスルホン誘導体
は、特開平5−249682号公報に開示されている合
成法により合成することができる。
The disulfone derivative represented by the general formula (I) is prepared by reacting a sulfonyl chloride compound with hydrazine in a suitable solvent such as pyridine or tetrahydrofuran under basic conditions to synthesize a symmetric or asymmetric bissulfonylhydrazine. This can be obtained by performing denitrification using concentrated nitric acid. The imide sulfonate derivative represented by the general formula (II) can be synthesized by reacting N-hydroxyimide and the corresponding sulfonic acid chloride in a suitable solvent under basic conditions.
The diazodisulfone derivative represented by the general formula (III) and the diazoketosulfone derivative represented by the general formula (IV) can be synthesized by a synthesis method disclosed in JP-A-5-249682.

【0036】本発明においては、上記一般式(I)〜
(IV)で示される化合物を1種あるいは2種以上を併
用してもよい。本発明においては、上記一般式(I)〜
(IV)で示される化合物のうち少なくとも1種ととも
に、前記一般式(VI)〜一般式(VIII)で示され
る酸発生剤を併用することが好ましい。これにより、本
発明の効果が一層顕著となる。一般式(VI)〜一般式
(VIII)中のR1〜R37は、水素原子、アルキル
基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、ま
たは、−S−R38で示すことができる基を表す。R1
37が表すアルキル基は、直鎖状でもよく、分岐状でも
よく、環状でもよい。直鎖状又は分岐状アルキル基とし
ては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−
ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基など、例え
ば炭素数1〜4個のアルキル基を挙げることができる。
環状アルキル基としては、例えばシクロプロピル基、シ
クロペンチル基、シクロヘキシル基など炭素数3〜8個
のアルキル基を挙げることができる。R1〜R37が表す
アルコキシ基は、直鎖状でもよく、分岐状でもよく、環
状アルコキシ基でもよい。直鎖状又は分岐状アルコキシ
基としては、例えば炭素数1〜8個のもの例えばメトキ
シ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ
基、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、オクチルオキシ基などを挙げる
ことができる。環状アルコキシ基としては、例えば、シ
クロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基が挙げ
られる。
In the present invention, the above general formulas (I) to (I)
The compounds represented by (IV) may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, the above general formulas (I) to (I)
It is preferable to use the acid generators represented by the general formulas (VI) to (VIII) together with at least one of the compounds represented by (IV). Thereby, the effect of the present invention becomes more remarkable. R 1 to R 37 in the general formulas (VI) to (VIII) represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom, or a group represented by —SR 38. . R 1 ~
The alkyl group represented by R 37 may be linear, branched, or cyclic. Examples of the linear or branched alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an n-
Examples thereof include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a butyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group.
Examples of the cyclic alkyl group include an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. The alkoxy group represented by R 1 to R 37 may be linear, branched, or a cyclic alkoxy group. Examples of the linear or branched alkoxy group include those having 1 to 8 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, hydroxyethoxy, propoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, and t-butoxy. And octyloxy groups. Examples of the cyclic alkoxy group include a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group.

【0037】R1〜R37が表すハロゲン原子としては、
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げるこ
とができる。R1〜R37が表す−S−R38中のR38は、
アルキル基、又はアリール基である。R38が表すアルキ
ル基の範囲としては、例えばR1〜R37が表すアルキル
基として既に列挙したアルキル基中のいずれをも挙げる
ことができる。R38が表すアリール基は、フェニル基、
トリル基、メトキシフェニル基、ナフチル基など、炭素
数6〜14個のアリール基を挙げることができる。R1
〜R38が表すアルキル基以下、アリール基までは、いず
れも基の一部に更に置換基を結合して炭素数を増やして
いてもよく、置換基を有していなくてもよい。更に結合
していてもよい置換基としては、好ましくは、炭素数1
〜4個のアルコキシ基、炭素数6〜10個のアリール
基、炭素数2〜6個のアルケニル基を挙げることがで
き、シアノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキ
シカルボニル基、ニトロ基等も挙げることができる。そ
の他、ハロゲン原子でもよい。たとえば、フッ素原子、
塩素原子、沃素原子を挙げることができる。
As the halogen atom represented by R 1 to R 37 ,
Examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. R 38 in -S-R 38 in which R 1 to R 37 represents the
It is an alkyl group or an aryl group. The scope of the alkyl group R 38 is represented can also include any example in the alkyl groups already listed as an alkyl group represented by R 1 to R 37. The aryl group represented by R 38 is a phenyl group,
Examples thereof include aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, such as a tolyl group, a methoxyphenyl group, and a naphthyl group. R 1
To R 38 is an alkyl group represented below, to aryl groups are both bonded to a substituent in a part of the groups may have to increase the number of carbon atoms, may not have a substituent. The substituent which may be further bonded preferably has 1 carbon atom.
Examples thereof include an alkoxy group having 4 to 4 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, and also include a cyano group, a hydroxy group, a carboxy group, an alkoxycarbonyl group, and a nitro group. be able to. In addition, a halogen atom may be used. For example, a fluorine atom,
A chlorine atom and an iodine atom can be exemplified.

【0038】一般式(VI)中のR1〜R15で示す基
は、そのうちの2つ以上が結合し、環を形成していても
よい。環は、R1〜R15で示す基の末端が直接結合して
形成してもよい。炭素、酸素、イオウ、及び窒素から選
択される1種又は2種以上の元素を介して間接的に結び
あい、環を形成していてもよい。R1〜R15のうちの2
つ以上が結合して形成する環構造としては、フラン環、
ジヒドロフラン環、ピラン環、トリヒドロピラン環、チ
オフェン環、ピロール環などに見られる環構造と同一の
構造を挙げることができる。一般式(VII)中のR16
〜R27についても同様のことを言うことができる。2つ
以上が直接又は間接に結合し、環を形成していてもよ
い。一般式(VIII)中のR28〜R37についても同様
である。一般式(VI)〜(VIII)はX-を有する。一
般式(VI)〜(VIII)が有するX-は、スルホン酸の
アニオンである。アニオンを形成しているスルホン酸
は、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、又は
アントラセンスルホン酸の中から選択されるスルホン酸
であることが好ましい。スルホン酸には1以上のフッ素
原子が置換していることがさらに好ましい。又はその酸
は、そのフッ素原子とともにあるいはフッ素原子に代
え、アルキル基、アルコキシル基、アシル基、アシロキ
シル基、スルホニル基、スルホニルオキシ基、スルホニ
ルアミノ基、アリール基、アラルキル基、アルコキシカ
ルボニル基、からなる群から選択された少なくとも1種
の有機基を有し、しかも、その有機基は少なくとも1個
のフッ素原子を更に置換していてもよい。また、上記の
ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、又はアン
トラセンスルホン酸は、フッ素以外のハロゲン原子、水
酸基、ニトロ基等で置換されていてもよい。
Two or more of the groups represented by R 1 to R 15 in formula (VI) may be bonded to form a ring. The ring may be formed by directly bonding the terminals of the groups represented by R 1 to R 15 . They may be indirectly linked via one or more elements selected from carbon, oxygen, sulfur and nitrogen to form a ring. 2 of R 1 to R 15
As a ring structure formed by bonding two or more, a furan ring,
The same structure as the ring structure found in a dihydrofuran ring, a pyran ring, a trihydropyran ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, and the like can be given. R 16 in the general formula (VII)
It is possible to say that the same applies to the ~R 27. Two or more may be directly or indirectly linked to form a ring. The same applies to R 28 to R 37 in the general formula (VIII). General formulas (VI) to (VIII) have X . X in the general formulas (VI) to (VIII) is a sulfonic acid anion. The sulfonic acid forming the anion is preferably a sulfonic acid selected from benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, and anthracenesulfonic acid. More preferably, the sulfonic acid is substituted with one or more fluorine atoms. Or the acid is, together with or in place of the fluorine atom, an alkyl group, an alkoxyl group, an acyl group, an acyloxyl group, a sulfonyl group, a sulfonyloxy group, a sulfonylamino group, an aryl group, an aralkyl group, and an alkoxycarbonyl group. It has at least one organic group selected from the group, and the organic group may further substitute at least one fluorine atom. Further, the above benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, or anthracenesulfonic acid may be substituted with a halogen atom other than fluorine, a hydroxyl group, a nitro group, or the like.

【0039】X-のアニオンを形成するベンゼンスルホ
ン酸などに結合するアルキル基は、例えば炭素数1〜1
2のアルキル基である。アルキル基は、直鎖状でもよ
く、分岐状でもよく、環状でもよい。少なくとも1個の
フッ素原子、好ましくは25個以下のフッ素原子が置換
している。具体的にはトリフロロメチル基、ペンタフロ
ロエチル基、2,2,2−トリフロロエチル基、ヘプタ
フロロプロピル基、ヘプタフロロイソプロピル基、パー
フロロブチル基、パーフロロオクチル基、パーフロロド
デシル基、パーフロロシクロヘキシル基等を挙げること
ができる。なかでも、全てフッ素で置換された炭素数1
〜4のパーフロロアルキル基が好ましい。アルキル基と
ともにあるいは単独で上記のベンゼンスルホン酸などに
結合するアルコキシ基は、炭素数が1〜12のアルコキ
シ基である。アルコキシ基は、直鎖状でもよく、分岐状
でもよく、環状でもよい。少なくとも1個のフッ素原
子、好ましくは25個以下のフッ素原子が置換してい
る。具体的にはトリフロロメトキシ基、ペンタフロロエ
トキシ基、ヘプタフロロイソプロピルオキシ基、パーフ
ロロブトキシ基、パーフロロオクチルオキシ基、パーフ
ロロドデシルオキシ基、パーフロロシクロヘキシルオキ
シ基等を挙げることができる。なかでも、全てフッ素で
置換された炭素数1〜4のパーフロロアルコキシ基が好
ましい。アルキル基とともにあるいは単独で上記のベン
ゼンスルホン酸などに結合するアシル基は、炭素数2〜
12、1〜23個のフッ素原子で置換されているものが
好ましい。具体的にはトリフロロアセチル基、フロロア
セチル基、ペンタフロロプロピオニル基、ペンタフロロ
ベンゾイル基等を挙げることができる。
[0039] X - alkyl group bonding such as benzenesulfonic acid to form the anion of, for example, a carbon number 1 to 1
2 alkyl groups. The alkyl group may be linear, branched, or cyclic. At least one fluorine atom, preferably 25 or less, is substituted. Specifically, a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, a heptafluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorooctyl group, a perfluorododecyl group, Perfluorocyclohexyl group and the like can be mentioned. Among them, carbon atoms all substituted with fluorine 1
~ 4 perfluoroalkyl groups are preferred. The above-mentioned alkoxy group bonded to benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone is an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. The alkoxy group may be linear, branched, or cyclic. At least one fluorine atom, preferably 25 or less, is substituted. Specific examples include a trifluoromethoxy group, a pentafluoroethoxy group, a heptafluoroisopropyloxy group, a perfluorobutoxy group, a perfluorooctyloxy group, a perfluorododecyloxy group, and a perfluorocyclohexyloxy group. Among them, a perfluoroalkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, all of which is substituted by fluorine, is preferable. The acyl group bonded to benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone has 2 to 2 carbon atoms.
Those substituted with 12, 1 to 23 fluorine atoms are preferred. Specific examples include a trifluoroacetyl group, a fluoroacetyl group, a pentafluoropropionyl group, and a pentafluorobenzoyl group.

【0040】アルキル基とともにあるいは単独で上記の
ベンゼンスルホン酸などに結合するアシロキシ基は、炭
素数が2〜12、1〜23個のフッ素原子で置換されて
いるものが好ましい。具体的にはトリフロロアセトキシ
基、フロロアセトキシ基、ペンタフロロプロピオニルオ
キシ基、ペンタフロロベンゾイルオキシ基等を挙げるこ
とができる。アルキル基とともにあるいは単独で上記の
ベンゼンスルホン酸などに結合するスルホニル基として
は、炭素数が1〜12、1〜25個のフッ素原子で置換
されているものが好ましい。具体的にはトリフロロメタ
ンスルホニル基、ペンタフロロエタンスルホニル基、パ
ーフロロブタンスルホニル基、パーフロロオクタンスル
ホニル基、ペンタフロロベンゼンスルホニル基、4−ト
リフロロメチルベンゼンスルホニル基等を挙げることが
できる。アルキル基とともにあるいは単独で上記のベン
ゼンスルホン酸などに結合する上記スルホニルオキシ基
としては、炭素数が1〜12、1〜25個のフッ素原子
で置換されているものが好ましい。具体的にはトリフロ
ロメタンスルホニルオキシ、パーフロロブタンスルホニ
ルオキシ基、4−トリフロロメチルベンゼンスルホニル
オキシ基等を挙げることができる。アルキル基とともに
あるいは単独で上記のベンゼンスルホン酸などに結合す
る上記スルホニルアミノ基としては、炭素数が1〜12
であって、1〜25個のフッ素原子で置換されているも
のが好ましい。具体的にはトリフロロメタンスルホニル
アミノ基、パーフロロブタンスルホニルアミノ基、パー
フロロオクタンスルホニルアミノ基、ペンタフロロベン
ゼンスルホニルアミノ基等を挙げることができる。
The acyloxy group bonded to benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone is preferably substituted with a fluorine atom having 2 to 12 or 1 to 23 carbon atoms. Specific examples include a trifluoroacetoxy group, a fluoroacetoxy group, a pentafluoropropionyloxy group, and a pentafluorobenzoyloxy group. As the sulfonyl group bonded to benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone, a sulfonyl group having 1 to 12 carbon atoms and substituted with 1 to 25 fluorine atoms is preferable. Specific examples include a trifluoromethanesulfonyl group, a pentafluoroethanesulfonyl group, a perfluorobutanesulfonyl group, a perfluorooctanesulfonyl group, a pentafluorobenzenesulfonyl group, and a 4-trifluoromethylbenzenesulfonyl group. As the above-mentioned sulfonyloxy group bonded to the above-mentioned benzenesulfonic acid or the like together with an alkyl group or alone, a group substituted with a fluorine atom having 1 to 12 or 1 to 25 carbon atoms is preferable. Specific examples include a trifluoromethanesulfonyloxy group, a perfluorobutanesulfonyloxy group, and a 4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy group. The sulfonylamino group bonded to the above-mentioned benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone has 1 to 12 carbon atoms.
Wherein those substituted with 1 to 25 fluorine atoms are preferred. Specific examples include a trifluoromethanesulfonylamino group, a perfluorobutanesulfonylamino group, a perfluorooctanesulfonylamino group, and a pentafluorobenzenesulfonylamino group.

【0041】アルキル基とともにあるいは単独で上記の
ベンゼンスルホン酸などに結合する上記アリール基とし
ては、炭素数が6〜14、1〜9個のフッ素原子で置換
されているものが好ましい。具体的にはペンタフロロフ
ェニル基、4−トリフロロメチルフェニル基、ヘプタフ
ロロナフチル基、ノナフロロアントラニル基、4−フロ
ロフェニル基、2,4−ジフロロフェニル基等を挙げる
ことができる。アルキル基とともにあるいは単独で上記
のベンゼンスルホン酸などに結合する上記アラルキル基
としては、炭素数が7〜10、1〜15個のフッ素原子
で置換されているものが好ましい。具体的にはペンタフ
ロロフェニルメチル基、ペンタフロロフェニルエチル
基、パーフロロベンジル基、パーフロロフェネチル基等
を挙げることができる。アルキル基とともにあるいは単
独で上記のベンゼンスルホン酸などに結合する上記アル
コキシカルボニル基としては、炭素数が2〜13、1〜
25個のフッ素原子で置換されているものが好ましい。
具体的にはトリフロロメトキシカルボニル基、ペンタフ
ロロエトキシカルボニル基、ペンタフロロフェノキシカ
ルボニル基、パーフロロブトキシカルボニル基、パーフ
ロロオクチルオキシカルボニル基等を挙げることができ
る。
The aryl group bonded to the above-mentioned benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone is preferably one having 6 to 14 carbon atoms and 1 to 9 fluorine atoms. Specific examples include a pentafluorophenyl group, a 4-trifluoromethylphenyl group, a heptafluoronaphthyl group, a nonafluoroanthranyl group, a 4-fluorophenyl group, and a 2,4-difluorophenyl group. The aralkyl group bonded to the above-mentioned benzenesulfonic acid or the like together with the alkyl group or alone is preferably a group substituted by a fluorine atom having 7 to 10 or 1 to 15 carbon atoms. Specific examples include a pentafluorophenylmethyl group, a pentafluorophenylethyl group, a perfluorobenzyl group, a perfluorophenethyl group, and the like. The alkoxycarbonyl group bonded to the benzenesulfonic acid or the like alone or together with the alkyl group may have 2 to 13, 1 to 1 carbon atoms.
Those substituted with 25 fluorine atoms are preferred.
Specific examples include a trifluoromethoxycarbonyl group, a pentafluoroethoxycarbonyl group, a pentafluorophenoxycarbonyl group, a perfluorobutoxycarbonyl group, and a perfluorooctyloxycarbonyl group.

【0042】このようなアニオンの中で、最も好ましい
-はフッ素置換ベンゼンスルホン酸アニオンであり、
中でもペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオンが特
に好ましい。また、上記含フッ素置換基を有するベンゼ
ンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、又はアントラセ
ンスルホン酸は、さらに直鎖状、分岐状あるいは環状ア
ルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、スルホニル基、
スルホニルオキシ基、スルホニルアミノ基、アリール
基、アラルキル基、アルコキシカルボニル基(これらの
炭素数範囲は前記のものと同様)、ハロゲン(フッ素を
除く)、水酸基、ニトロ基等で置換されてもよい。以下
に、これらの一般式(VI)〜(VIII)で表される化合
物の具体例を示すが、これに限定されるものではない。
Among these anions, the most preferred X - is a fluorine-substituted benzenesulfonic acid anion,
Among them, pentafluorobenzenesulfonic acid anion is particularly preferred. Further, the benzene sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, or anthracene sulfonic acid having the fluorine-containing substituent further has a linear, branched or cyclic alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, a sulfonyl group,
It may be substituted with a sulfonyloxy group, a sulfonylamino group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxycarbonyl group (the number of carbon atoms is the same as described above), a halogen (excluding fluorine), a hydroxyl group, a nitro group and the like. Hereinafter, specific examples of the compounds represented by the general formulas (VI) to (VIII) are shown, but the invention is not limited thereto.

【0043】[0043]

【化19】 Embedded image

【0044】[0044]

【化20】 Embedded image

【0045】[0045]

【化21】 Embedded image

【0046】[0046]

【化22】 Embedded image

【0047】[0047]

【化23】 Embedded image

【0048】[0048]

【化24】 Embedded image

【0049】[0049]

【化25】 Embedded image

【0050】[0050]

【化26】 Embedded image

【0051】[0051]

【化27】 Embedded image

【0052】[0052]

【化28】 Embedded image

【0053】[0053]

【化29】 Embedded image

【0054】[0054]

【化30】 Embedded image

【0055】[0055]

【化31】 Embedded image

【0056】一般式(VI)、一般式(VII)の化合物
は、次のような方法で合成できる。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
フェニルスルホキシドとを反応させ、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。別の方法もある。例えば、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などの酸触媒を用いて縮合、
塩交換する方法がある。また、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。上記の
いずれの方法でも、フェニルスルホキシドは、置換基を
ベンゼン環に置換させていてもよく、そのような置換基
がなくてもよい。一般式(VIII)の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ることにより合成可
能である。
The compounds of the general formulas (VI) and (VII) can be synthesized by the following method. For example, an aryl Grignard reagent such as aryl magnesium bromide is reacted with phenylsulfoxide, and the resulting triarylsulfonium halide is subjected to salt exchange with the corresponding sulfonic acid. There is another way. For example, condensation of phenylsulfoxide and the corresponding aromatic compound using an acid catalyst such as methanesulfonic acid / diphosphorus pentoxide or aluminum chloride,
There is a method of salt exchange. Further, the diaryl iodonium salt and the diaryl sulfide can be synthesized by a method of condensation or salt exchange using a catalyst such as copper acetate. In any of the above methods, the phenylsulfoxide may have a substituent substituted on the benzene ring, or may not have such a substituent. The compound of the general formula (VIII) can be synthesized by reacting an aromatic compound with periodate.

【0057】一般式(I)〜(IV)で示される化合物
のレジスト組成物中の全含有量は、全ポジ型レジスト組
成物の固形分に対し、0.1〜20重量%が適当であ
り、好ましくは0.2〜15重量%、更に好ましくは
0.5〜12重量%である。一般式(VI)〜一般式
(VIII)で表されるような化合物を含む場合、その
含有量は、全ポジ型レジスト組成物の固形分に対し、
0.1〜10重量%が適当であり、好ましくは0.2〜
8重量%、更に好ましくは0.5〜6重量%である。
The total content of the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) in the resist composition is suitably from 0.1 to 20% by weight based on the solid content of all the positive resist compositions. , Preferably 0.2 to 15% by weight, more preferably 0.5 to 12% by weight. When a compound represented by any of the general formulas (VI) to (VIII) is contained, the content thereof is based on the solid content of the entire positive resist composition.
0.1 to 10% by weight is suitable, preferably 0.2 to 10% by weight.
It is 8% by weight, more preferably 0.5 to 6% by weight.

【0058】(他の酸発生剤)本発明においては、一般
式(I)〜(IV)で示される化合物、上記一般式(V
I)〜一般式(VIII)で表わされる化合物以外に、
酸を発生する他の化合物を用いることができる。電子線
又はX線の照射により分解して酸を発生する他の化合物
を用いる場合、一般式(I)〜(IV)で示される化合
物及び好ましくはこれと併用される一般式(VI)〜一
般式(VIII)で表わされる化合物の合計と、酸を発
生する他の化合物との比率は、モル比で100/0〜2
0/80、好ましくは90/10〜40/60、更に好
ましくは80/20〜50/50である。そのような他
の酸発生剤としては、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公知の光
により酸を発生する化合物及びそれらの混合物を適宜に
選択して使用することができる。たとえばジアゾニウム
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。
(Other Acid Generators) In the present invention, the compounds represented by the general formulas (I) to (IV),
In addition to the compounds represented by I) to general formula (VIII),
Other compounds that generate an acid can be used. When using another compound which decomposes upon irradiation with an electron beam or X-ray to generate an acid, the compound represented by the general formulas (I) to (IV) and preferably the general formulas (VI) to The molar ratio of the total of the compounds represented by the formula (VIII) to the other compound that generates an acid is 100/0 to 2
0/80, preferably 90/10 to 40/60, more preferably 80/20 to 50/50. Examples of such other acid generators include photoinitiators for photocationic polymerization, photoinitiators for photoradical polymerization, photodecolorants for dyes, photochromic agents,
Alternatively, a known compound that generates an acid by light and a mixture thereof, which is used for a micro resist or the like, can be appropriately selected and used. For example, diazonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts, onium salts such as arsonium salts,
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.

【0059】また、これらの光により酸を発生する基、
あるいは化合物をポリマーの主鎖または側鎖に導入した
化合物、たとえば、特開昭63−26653号、特開昭
55−164824号、特開昭62−69263号、特
開昭63−146038号、特開昭63−163452
号、特開昭62−153853号、特開昭63−146
029号等に記載の化合物を用いることができる。さら
に米国特許第3,779,778号、欧州特許第12
6,712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, a group that generates an acid by these lights,
Alternatively, a compound having a compound introduced into the main chain or side chain of a polymer, for example, JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-14638, 63-163452
JP-A-62-153853, JP-A-63-146
No. 029 and the like can be used. Further, US Pat. No. 3,779,778 and European Patent No. 12
No. 6,712, etc., compounds which generate an acid by light can also be used.

【0060】〔II〕酸分解性樹脂 本発明で使用される樹脂は、p−エチルフェノールのイ
オン化ポテンシャル(Ip)値より小さいIp値を有す
る化合物の残基を含有する離脱基を有する、酸の作用に
よりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する樹脂であ
る。ここで言うIp値とは、MOPACによる分子軌道
計算で算出されたものを指す。MOPACによる分子軌
道計算とは、James J.P.Stewart,Journal of Compute
r-Aided Molecular Design Vol.4, No.1 (1990), pp.1-
105 に開示された手法によるものである。この分子軌道
計算は、例えば、Oxford Molecular 社のソフトウエア
ー、CACheを使用することにより行うことができ
る。尚、この計算において使用するパラメーターとして
は、PM3パラメーターが好ましい。Ip値は、好まし
くは8.9未満、より好ましくは8.6以下、更に好ま
しくは8.2以下である。下限については特に限定され
ないが、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、更
に好ましくは4以上である。
[II] Acid-decomposable resin The resin used in the present invention is an acid-decomposable resin having a leaving group containing a residue of a compound having an Ip value smaller than the ionization potential (Ip) value of p-ethylphenol. It is a resin whose solubility in an alkali developing solution increases due to its action. Here, the Ip value indicates a value calculated by molecular orbital calculation by MOPAC. The molecular orbital calculation by MOPAC is described in James JP. Stewart, Journal of Compute
r-Aided Molecular Design Vol.4, No.1 (1990), pp.1-
105. This molecular orbital calculation can be performed by using, for example, software CAChe of Oxford Molecular. Note that the PM3 parameter is preferable as a parameter used in this calculation. The Ip value is preferably less than 8.9, more preferably 8.6 or less, even more preferably 8.2 or less. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and still more preferably 4 or more.

【0061】本発明において、p−エチルフェノールよ
り小さいIp値を有する化合物の残基とは、当該Ip値
を有する化合物から水素原子をひとつ除いた基を意味す
る。
In the present invention, the residue of a compound having an Ip value smaller than p-ethylphenol means a group obtained by removing one hydrogen atom from a compound having the Ip value.

【0062】本発明の樹脂は、上記離脱基を有する繰り
返し単位として、上記一般式(V)で表される繰り返し
単位を有することが好ましい。式(V)において、R1a
は水素原子またはメチル基、R2a、R3aはそれぞれ独立
に水素原子または炭素数1〜4のアルキル基、Wは2価
の有機基、Xaは有機基であり、H−O−XaのIp値が
p−エチルフェノールのIp値より小さいものである。
nは0〜4の整数であり、好ましくは1または2であ
る。nが複数のとき、複数のWは同じでも異なっていて
もよい。尚、式(V)中においての離脱基は、R2a及び
3aが共通に結合している炭素原子からXaまでの基が
相当している。
The resin of the present invention preferably has, as the repeating unit having a leaving group, a repeating unit represented by the above formula (V). In the formula (V), R 1a
Is a hydrogen atom or a methyl group, R 2a and R 3a are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, W is a divalent organic group, X a is an organic group, and H—O—X a Is smaller than the Ip value of p-ethylphenol.
n is an integer of 0 to 4, preferably 1 or 2. When n is plural, plural W may be the same or different. The leaving group in the formula (V) corresponds to a group from a carbon atom to which R 2a and R 3a are commonly bonded to Xa .

【0063】Wの2価の有機基としては、アルキレン
基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル
基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォン
アミド基、ウレタン基、ウレア基よりなる群から選択さ
れる単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。ア
ルキレン基としては、下記式で表される基を挙げること
ができる。 −〔C(Rf)(Rg)〕r− 上記式中、Rf、Rgは、水素原子、アルキル基、置換
アルキル基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異な
っていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級
アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置
換アルキル基の置換基としては、アルコキシ基等を挙げ
ることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜
4のものを挙げることができる。rは1〜10の整数で
ある。シクロアルキレン基としては、炭素数3から10
個のものが挙げられ、シクロペンチレン基、シクロヘキ
シレン基、シクロオクチレン基等を挙げることができ
る。
The divalent organic group represented by W is selected from the group consisting of alkylene, cycloalkylene, ether, thioether, carbonyl, ester, amide, sulfonamide, urethane, and urea groups. Represents a single or a combination of two or more groups. Examples of the alkylene group include groups represented by the following formula. -[C (Rf) (Rg)] r- In the above formula, Rf and Rg represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, or an alkoxy group, and they may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group and a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group and an isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include an alkoxy group. As the alkoxy group, a methoxy group,
C1-C1 such as ethoxy, propoxy and butoxy groups
4 can be mentioned. r is an integer of 1 to 10. The cycloalkylene group has 3 to 10 carbon atoms.
And a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cyclooctylene group and the like.

【0064】R2a及びR3aとしての炭素数1〜4のアル
キル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチ
ル基、iso−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基
等が挙げられ。
Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms as R 2a and R 3a include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, an s-butyl group and a t-butyl group. No.

【0065】また、式(V)中のXaが式(IX)で表さ
れる構造であることが好ましい。 −L−Y (IX) 式(IX)中、Lは単結合又はアルキレン基、Yは
It is preferable that X a in the formula (V) has a structure represented by the formula (IX). -LY (IX) In the formula (IX), L is a single bond or an alkylene group, and Y is

【0066】[0066]

【化32】 Embedded image

【0067】から選ばれる基を表す。ここで、R4は炭
素数1〜6の直鎖又は分岐のアルキル基を表す。n1は
0〜3の整数、n2は0〜7の整数、n3は0〜9の整
数、n4は0〜9の整数、n5は0〜9の整数を表す。
Lとしてのアルキレン基としては、下記式で表される基
を挙げることができる。 −〔C(Rf)(Rg)〕r− 上記式中、Rf、Rgは、水素原子、アルキル基、置換
アルキル基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異な
っていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の炭素
数1〜4のアルキル基が好ましく、更に好ましくはメチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択
される。置換アルキル基の置換基としては、アルコキシ
基(好ましくは炭素数1〜4)を挙げることができる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロ
ポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4のものを挙げる
ことができる。rは1〜10の整数である。
Represents a group selected from Here, R 4 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. n1 represents an integer of 0 to 3, n2 represents an integer of 0 to 7, n3 represents an integer of 0 to 9, n4 represents an integer of 0 to 9, and n5 represents an integer of 0 to 9.
Examples of the alkylene group as L include a group represented by the following formula. -[C (Rf) (Rg)] r- In the above formula, Rf and Rg represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, or an alkoxy group, and they may be the same or different. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. . Examples of the substituent of the substituted alkyl group include an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms).
Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. r is an integer of 1 to 10.

【0068】R4としての炭素数1〜6の直鎖又は分岐
のアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられ、置換基
を有していてもよい。置換基としては、置換基として
は、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルコキシカルボニ
ル基、アシル基、アシロキシ基等が挙げられ、好ましく
は炭素数10以下である。
The linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms as R 4 includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group and a hexyl group, and has a substituent. You may. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, and an acyloxy group, and preferably have 10 or less carbon atoms.

【0069】本発明の離脱基を付与する繰り返し単位の
単量体としては、p-ヒドロキシスチレン、m-ヒドロキシ
スチレン、ビニル安息香酸、スチレンスルホン酸等に代
表される置換スチレン類、(メタ)アクリル酸エステル、
(メタ)アクリル酸アミド、無水マレイン酸、フマル酸エ
ステル類、マレイミド類、アリル化合物、ビニルエーテ
ル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽
和結合を少なくとも1個有する化合物が挙げられる。
Examples of the monomer of the repeating unit for providing a leaving group according to the present invention include substituted styrenes represented by p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, vinylbenzoic acid, styrenesulfonic acid, etc., and (meth) acrylic. Acid esters,
Compounds having at least one addition-polymerizable unsaturated bond selected from (meth) acrylic amide, maleic anhydride, fumaric esters, maleimides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, and the like are included.

【0070】本発明の離脱基を有する繰り返し単位の単
量体は、例えば、上記の付加重合性不飽和結合を有する
単量体の側鎖に、所定の離脱基を有するビニルエーテル
を付加させることにより合成できる。以下に、本発明で
使用される離脱基を有する繰り返し単位の単量体の具体
例を挙げるがこれらに限定されるものではない。
The monomer of the repeating unit having a leaving group of the present invention can be obtained by, for example, adding a vinyl ether having a predetermined leaving group to the side chain of the monomer having an addition-polymerizable unsaturated bond. Can be synthesized. Hereinafter, specific examples of the monomer of the repeating unit having a leaving group used in the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

【0071】[0071]

【化33】 Embedded image

【0072】[0072]

【化34】 Embedded image

【0073】[0073]

【化35】 Embedded image

【0074】[0074]

【化36】 Embedded image

【0075】[0075]

【化37】 Embedded image

【0076】本発明における酸分解性樹脂は、本発明の
特定の離脱基を有する繰り返し単位の単量体、必要に応
じて、他の脱離基(酸分解性基)を有する繰り返し単位
の単量体、酸分解性基を有しない単量体とともに、重合
することにより合成できる。
The acid-decomposable resin in the present invention is a monomer of the repeating unit having a specific leaving group of the present invention, and if necessary, a monomer of a repeating unit having another leaving group (acid-decomposable group). It can be synthesized by polymerizing a monomer with a monomer having no acid-decomposable group.

【0077】即ち、ドライエッチング耐性や標準現像液
適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらにレジ
ストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、感度
等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を含有する
ことができる。
That is, various repeating structural units are used for the purpose of adjusting dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and resolution, heat resistance, sensitivity, and the like, which are general necessary characteristics of a resist. Can be contained.

【0078】このような繰り返し構造単位としては、下
記の単量体に相当する繰り返し構造単位を挙げることが
できるが、これらに限定されるものではない。これによ
り、酸分解性樹脂に要求される性能、特に、(1)塗布
溶剤に対する溶解性、(2)製膜性(ガラス転移点)、
(3)アルカリ現像性、(4)膜べり(親疎水性、アル
カリ可溶性基選択)、(5)未照射部の基板への密着
性、(6)ドライエッチング耐性、等の微調整が可能と
なる。
Examples of such a repeating structural unit include, but are not limited to, repeating structural units corresponding to the following monomers. Thereby, the performance required for the acid-decomposable resin, in particular, (1) solubility in a coating solvent, (2) film-forming property (glass transition point),
Fine adjustments such as (3) alkali developability, (4) film loss (hydrophobicity and alkali-soluble group selection), (5) adhesion of unirradiated portion to substrate, (6) dry etching resistance, etc. can be made. .

【0079】このような単量体として、例えばアクリル
酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミ
ド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエー
テル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不
飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。
As such a monomer, for example, an addition-polymerizable unsaturated bond selected from acrylates, methacrylates, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters and the like can be used. And the like.

【0080】具体的には、以下の単量体を挙げることが
できる。アクリル酸エステル類(好ましくはアルキル基
の炭素数が1〜10のアルキルアクリレート):アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、
アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリ
ル酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸
−t−オクチル、クロルエチルアクリレート、2−ヒド
ロキシエチルアクリレート2,2−ジメチルヒドロキシ
プロピルアクリレート、5−ヒドロキシペンチルアクリ
レート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペ
ンタエリスリトールモノアクリレート、ベンジルアクリ
レート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルア
クリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等。
Specifically, the following monomers can be mentioned. Acrylic esters (preferably alkyl acrylates having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group): methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate,
Amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, octyl acrylate, tert-octyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2-dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane Monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate and the like.

【0081】メタクリル酸エステル類(好ましくはアル
キル基の炭素数が1〜10のアルキルメタアクリレー
ト):メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレー
ト、アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、
シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレー
ト、クロルベンジルメタクリレート、オクチルメタクリ
レート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、4−ヒ
ドロキシブチルメタクリレート、5−ヒドロキシペンチ
ルメタクリレート、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシ
プロピルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノ
メタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレ
ート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフ
リルメタクリレート等。
Methacrylic esters (preferably alkyl methacrylate having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms): methyl methacrylate, ethyl methacrylate,
Propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate,
Cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, chlorobenzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, penta Erythritol monomethacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate and the like.

【0082】アクリルアミド類: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、ヒドロキシエチル基等があ
る。)、N,N−ジアルキルアクリルアミド(アルキル
基としては炭素数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がある)、N−ヒドロキシエチル−
N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチ
ル−N−アセチルアクリルアミド等。
Acrylamides: acrylamide, N-
Alkyl acrylamide (the alkyl group has 1 carbon atom
And 10 such as methyl, ethyl, propyl, butyl, t-butyl, heptyl, octyl, cyclohexyl, and hydroxyethyl. ), N, N-dialkylacrylamide (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, butyl group, isobutyl group, ethylhexyl group,
A cyclohexyl group, etc.), N-hydroxyethyl-
N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.

【0083】メタクリルアミド類: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ある)、N,N−ジアルキルメタク
リルアミド(アルキル基としてはエチル基、プロピル
基、ブチル基等がある)、N−ヒドロキシエチル−N−
メチルメタクリルアミド等。
Methacrylamides: methacrylamide,
N-alkyl methacrylamide (an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group,
Butyl group, ethylhexyl group, hydroxyethyl group, cyclohexyl group, etc.), N, N-dialkylmethacrylamide (alkyl group includes ethyl group, propyl group, butyl group, etc.), N-hydroxyethyl-N-
Methyl methacrylamide and the like.

【0084】アリル化合物: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。
Allyl compounds: allyl esters (eg, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, etc.), allyloxyethanol etc.

【0085】ビニルエーテル類:アルキルビニルエーテ
ル(例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエ
ーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニル
エーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエ
チルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1
−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、
2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビ
ニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、
ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノ
エチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエー
テル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリ
ルビニルエーテル等。
Vinyl ethers: alkyl vinyl ethers (eg, hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethylhexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether,
-Methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether,
2-ethylbutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether,
Dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether and the like.

【0086】ビニルエステル類:ビニルブチレート、ビ
ニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビ
ニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプ
ロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルア
セテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシ
アセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテー
ト、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘ
キシルカルボキシレート等。
Vinyl esters: vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxy acetate, vinyl butoxy acetate, vinyl Acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenylbutyrate, vinylcyclohexylcarboxylate and the like.

【0087】イタコン酸ジアルキル類: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。フ
マール酸のジアルキルエステル類又はモノアルキルエス
テル類;ジブチルフマレート等。
Dialkyl itaconates: dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate and the like. Dialkyl esters or monoalkyl esters of fumaric acid; dibutyl fumarate;

【0088】その他クロトン酸、イタコン酸、アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル等。
Others crotonic acid, itaconic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilenitrile and the like.

【0089】その他にも、上記種々の繰り返し構造単位
に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽
和化合物であれば、共重合されていてもよい。
In addition, as long as it is an addition-polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the monomer corresponding to the above-mentioned various repeating structural units, it may be copolymerized.

【0090】酸分解性樹脂において、各繰り返し構造単
位の含有モル比はレジストのドライエッチング耐性や標
準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さ
らにはレジストの一般的な必要性能である解像力、耐熱
性、感度等を調節するために適宜設定される。
In the acid-decomposable resin, the molar ratio of each repeating structural unit depends on the dry etching resistance of the resist, the suitability for a standard developing solution, the substrate adhesion, the resist profile, and the resolving power, heat resistance, which is a general required performance of the resist. It is set as appropriate to adjust properties, sensitivity, and the like.

【0091】本発明における酸分解性樹脂は、ラジカル
重合、カチオン重合、アニオン重合等の公知の方法によ
って合成できる。対応するモノマーを組み合わせてラジ
カル重合を行うのが最も簡便であるが、モノマーによっ
てはカチオン重合、アニオン重合を利用した場合に、よ
り好適に合成できる。また、重合開始種によってモノマ
ーが重合以外の反応を起こす場合には、適当な保護基を
導入したモノマーを重合し、重合後に脱保護することに
よって望む重合体を得ることができる。重合法について
は、実験化学講座28高分子合成、新実験化学講座19
高分子化学[I]等に記載されている。
The acid-decomposable resin in the present invention can be synthesized by a known method such as radical polymerization, cationic polymerization, or anionic polymerization. It is easiest to perform radical polymerization by combining corresponding monomers, but depending on the type of monomer, more preferable synthesis can be achieved by using cationic polymerization or anionic polymerization. Further, when the monomer causes a reaction other than polymerization depending on the type of the polymerization initiator, a desired polymer can be obtained by polymerizing a monomer having an appropriate protecting group introduced and deprotecting after polymerization. Regarding the polymerization method, Experimental Chemistry Course 28 Polymer Synthesis, New Experimental Chemistry Course 19
It is described in Polymer Chemistry [I] and the like.

【0092】酸分解性樹脂における本発明の離脱基を有
する繰り返し単位の単量体の含有量は、一般的に5〜4
0モル%、好ましくは、10〜25モル%である。
The content of the monomer of the repeating unit having a leaving group of the present invention in the acid-decomposable resin is generally 5 to 4
0 mol%, preferably 10 to 25 mol%.

【0093】また、本発明の酸分解性樹脂は、分子量が
3、000を超え、1,000,000以下である。好
ましくは、重量平均分子量が3,000を越え、50
0,000以下である。より好ましくは、重量平均分子
量が3,000を越え、100,000以下である。
The acid-decomposable resin of the present invention has a molecular weight of more than 3,000 and not more than 1,000,000. Preferably, the weight average molecular weight is more than 3,000 and 50
It is less than 000. More preferably, the weight average molecular weight is more than 3,000 and not more than 100,000.

【0094】上記の合成方法により合成できる酸分解性
樹脂の分子量分布(Mw/Mn)は、1.0〜1.5で
あることが好ましく、これにより、特にレジストを高感
度化することができる。なお、このような分子量分布の
樹脂は、上記合成方法において、リビングアニオン重合
を利用することによって合成することができる。
The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the acid-decomposable resin that can be synthesized by the above synthesis method is preferably 1.0 to 1.5, whereby the sensitivity of the resist can be particularly increased. . The resin having such a molecular weight distribution can be synthesized by utilizing living anion polymerization in the above synthesis method.

【0095】〔III〕溶剤 本発明の組成物は、上記各成分を溶解する溶剤に溶かし
て支持体上に塗布する点で溶剤を含有する。ここで使用
する溶剤としては、エチレンジクロライド、シクロヘキ
サノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチ
ロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルプロピオネート、トルエン、酢酸エチ
ル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メ
チル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチ
ル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−
ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メ
チルピロリドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、こ
れらの溶剤を単独あるいは混合して使用することができ
る。本発明において、溶剤としては、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテートが特に好ましく、ま
たこれにより、面内均一性に優れるようになる。本発明
の組成物の固形分(下記で説明される他の添加剤等も含
む)の濃度が、一般的に0.5〜20重量%、好ましく
は3〜15重量%となるように溶剤に溶解させる。
[III] Solvent The composition of the present invention contains a solvent in that the above components are dissolved in a solvent capable of dissolving the components and coated on a support. As the solvent used here, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate , Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, pyruvine Propyl acid, N, N-
Dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable, and these solvents can be used alone or in combination. In the present invention, as the solvent, propylene glycol monomethyl ether acetate is particularly preferable, and thereby, the in-plane uniformity is improved. The concentration of the solid content (including other additives described below) of the composition of the present invention is generally 0.5 to 20% by weight, preferably 3 to 15% by weight in the solvent. Allow to dissolve.

【0096】〔IV〕有機塩基性化合物 本発明で好ましく用いられる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。なかでも下記式(A)〜
(E)で示される構造を含む含窒素塩基性化合物が好ま
しい。
[IV] Organic Basic Compound The organic basic compound preferably used in the present invention is a compound which is more basic than phenol. Among them, a nitrogen-containing basic compound is preferable. Among them, the following formula (A)
A nitrogen-containing basic compound having a structure represented by (E) is preferable.

【0097】[0097]

【化38】 Embedded image

【0098】更に好ましい化合物は、一分子中に異なる
化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化
合物であり、特に好ましくは、置換もしくは未置換のア
ミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もし
くはアルキルアミノ基を有する化合物である。好ましい
具体例としては、置換もしくは未置換のグアニジン、置
換もしくは未置換のアミノピリジン、置換もしくは未置
換のアミノアルキルピリジン、置換もしくは未置換のア
ミノピロリジン、置換もしくは未置換のインダーゾル、
置換もしくは未置換のピラゾール、置換もしくは未置換
のピラジン、置換もしくは未置換のピリミジン、置換も
しくは未置換のプリン、置換もしくは未置換のイミダゾ
リン、置換もしくは未置換のピラゾリン、置換もしくは
未置換のピペラジン、置換もしくは未置換のアミノモル
フォリン、置換もしくは未置換のアミノアルキルモルフ
ォリン等が挙げられる。好ましい置換基は、アミノ基、
アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリール
基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、ア
シル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ
基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。
Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule, and particularly preferred is a ring structure containing a substituted or unsubstituted amino group and 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 aminomorpholine, substituted or unsubstituted aminoalkylmorpholine and the like can be mentioned. Preferred substituents are an amino group,
An aminoalkyl group, an alkylamino group, an aminoaryl group, an arylamino group, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, an aryloxy group, a nitro group, a hydroxyl group, and a cyano group.

【0099】特に好ましい化合物として、グアニジン、
1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テト
ラメチルグアニジン、イミダゾール、2−メチルイミダ
ゾール、4−メチルイミダゾール、N−メチルイミダゾ
ール、2−フェニルイミダゾール、4,5−ジフェニル
イミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾー
ル、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−ア
ミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメ
チルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2
−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチル
ピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミ
ノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリ
ジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピ
リジン、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、ジアザビシクロノネン、ジアザビ
シクロウンデセンなど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, imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, N-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4,5-diphenylimidazole, , 4,5-triphenylimidazole, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine,
-(Aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, -Aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2
-Aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-amino Ethyl) 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, diazabicyclononene, diazabicycloundecene, and the like, but are not limited thereto. is not.

【0100】これらの有機塩基性化合物は、単独である
いは2種以上組み合わせて用いることができる。有機塩
基性化合物の使用量は、本発明の(a)電子線又はX線
の照射により酸を発生する化合物に対し、通常、0.0
1〜10モル%、好ましくは0.1〜5モル%である。
0.01モル%未満ではその添加の効果が得られない。
一方、10モル%を超えると感度の低下や非照射部の現
像性が悪化する傾向がある。
These organic basic compounds can be used alone or in combination of two or more. The amount of the organic basic compound to be used is generally 0.04 to the compound (a) of the present invention which generates an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray.
It is 1 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol%.
If it is less than 0.01 mol%, the effect of the addition cannot be obtained.
On the other hand, if it exceeds 10 mol%, the sensitivity tends to decrease and the developability of the non-irradiated portion tends to deteriorate.

【0101】〔V〕フッ素系及び/又はシリコン系界面
活性剤 本発明のポジ型レジスト組成物に使用できる界面活性剤
は、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤が好適に
用いられ、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤
及びフッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤
のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好まし
い。これらの界面活性剤として、例えば特開昭62-36663
号、同61-226746号、同61-226745号、同62-170950号、
同63-34540号、特開平7-230165号、同8-62834号、同9-5
4432号、同9-5988号、米国特許5405720号、同5360692
号、同5529881号、同5296330号、同5436098号、同55761
43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FC430、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、10
2、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。
[V] Fluorine and / or Silicon Surfactant The surfactant which can be used in the positive resist composition of the present invention is preferably a fluorine and / or silicon surfactant. It is preferable to contain one or more of a surfactant, a silicon-based surfactant, and a surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom. As these surfactants, for example, JP-A-62-36663
No., No. 61-226746, No. 61-226745, No. 62-170950,
No. 63-34540, JP-A-7-230165, No. 8-62834, No. 9-5
No. 4432, No. 9-5988, U.S. Pat.No. 5,405,720, No. 5360692
Nos. 5528981, 5296330, 5436098, 55561
No. 43, No. 5294511, No. 5824451, and the following commercially available surfactants can be used as they are. As a commercially available surfactant that can be used,
For example, F-top EF301, EF303, (Shin-Akita Chemical Co., Ltd.)
Manufactured), Florado FC430, 431 (Sumitomo 3M Limited)
), Megafac F171, F173, F176, F189, R08 (Dai Nippon Ink Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 10
2, 103, 104, 105, and 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), and Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.). Also, polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be used as a silicon-based surfactant.

【0102】フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤
以外の界面活性剤を併用することもできる。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、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.9
5(共栄社油脂化学工業(株)製)等を挙げることがで
きる。
A surfactant other than the fluorine-based and / or silicon-based surfactant may be used in combination. 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 Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, and polyoxyethylene sorbitan tristearate; acrylic or methacrylic acid (Co) polymerized polyflow no. 75, no. 9
5 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo KK) and the like.

【0103】これらの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、2重量%以
下、好ましくは0.001〜2重量%、さらに好ましく
は0.01〜1重量%である。これらの界面活性剤は単
独で添加してもよいし、また2種以上を組み合わせて添
加することもできる。
The amount of these surfactants is usually 2% by weight or less, preferably 0.001 to 2% by weight, and more preferably 0% by weight, based on the solid content of the whole composition in the composition of the present invention. 0.01 to 1% by weight. These surfactants may be added alone or in combination of two or more.

【0104】半導体の更なる進歩を追求していくと本質
的なレジストの高解像力等の性能に加え、感度、塗布
性、最小塗布必要量、基板との密着性、耐熱性、組成物
の保存安定性等の種々の観点より高性能の組成物が要求
されている。最近では、出来上がりのチップの取れる絶
対量を増やすため大口径のWaferを使用してデバイ
スを作成する傾向にある。しかしながら、大口径に塗布
すると、塗布性、特に面内の膜厚均一性の低下が懸念さ
れるため、大口径のWaferに対しての膜厚面内均一
性の向上が要求されている。この均一性を確認すること
ができる手法としてWafer内の多数点で膜厚測定を
行い、各々の測定値の標準偏差をとり、その3倍の値で
均一性を確認することができる。この値が小さい程面内
均一性が高いと言える。値としては、標準偏差の3倍の
値が100以下が好ましく、50以下がより好ましい。
また、光リソグラフィー用マスク製造においてもCDリ
ニアリティーが最重要視され、ブランクス内の膜厚面内
均一性の向上が要求されている。
As the further progress of the semiconductor is pursued, in addition to the essential performance such as high resolution of the resist, sensitivity, applicability, minimum application amount, adhesion to the substrate, heat resistance, and preservation of the composition. From various viewpoints such as stability, a high-performance composition is required. Recently, there has been a tendency to create devices using large diameter wafers in order to increase the absolute amount of chips that can be obtained. However, if the coating is applied to a large diameter, there is a concern that the coating properties, particularly the in-plane film thickness uniformity, may be reduced. Therefore, it is required to improve the film thickness in-plane uniformity for a large diameter wafer. As a method for confirming the uniformity, the film thickness is measured at many points in the wafer, the standard deviation of each measured value is obtained, and the uniformity can be confirmed by a value three times the standard deviation. It can be said that the smaller this value is, the higher the in-plane uniformity is. As the value, a value three times the standard deviation is preferably 100 or less, more preferably 50 or less.
CD linearity is regarded as the most important factor in the production of photolithography masks, and there is a demand for improved uniformity of the film thickness within a blank.

【0105】本発明のレジスト組成物は、溶剤に溶かし
た後濾過することができる。そのために使用されるフィ
ルターは、レジスト分野で使用されるものの中から選択
され、具体的にはフィルターの材質が、ポリエチレン、
ナイロン又はポリスルフォンを含有するものが使用され
る。より具体的には、ミリポア社製のマイクロガード、
マイクロガードPlus、マイクロガードミニケム−
D、マイクロガードミニケム−D PR、ミリポアオブ
チマイザーDEV/DEV−C、ミリポア オブチマイ
ザー16/14、ポール社製のウルチボアN66、ポジ
ダイン、ナイロンファルコン等が挙げられる。また、フ
ィルターの孔径については下記の方法により確認したも
のを使用できる。つまり超純水中にPSL標準粒子(ポ
リスチレンラテックスビーズ 粒子径0.100μm)
を分散させて、チューブポンプにてフィルター1次側に
連続的に定流量で流し、チャレンジ濃度をパーティクル
カウンターにより測定し、90%以上捕捉できたものを
孔径0.1μmフィルターとして使用できる。
The resist composition of the present invention can be filtered after being dissolved in a solvent. The filter used for that purpose is selected from those used in the resist field, and specifically, the material of the filter is polyethylene,
Those containing nylon or polysulfone are used. More specifically, micro guard manufactured by Millipore,
Microguard Plus, Microguard Minichem-
D, Microgard Minichem-D PR, Millipore Obturizer DEV / DEV-C, Millipore Obturizer 16/14, Ultibore N66 manufactured by Pall, Posidyne, Nylon Falcon and the like. The pore diameter of the filter can be the one confirmed by the following method. In other words, PSL standard particles (polystyrene latex beads, particle size 0.100 μm) in ultrapure water
Is dispersed and continuously flowed at a constant flow rate to the primary side of the filter by a tube pump, and the challenge concentration is measured by a particle counter. Those that can capture 90% or more can be used as a 0.1 μm pore size filter.

【0106】本発明のポジ型電子線又はX線レジスト組
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)あるいは光リソ
グラフィー用マスク製造用基板(例:ガラス/Cr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、電子線又はX線を照射し、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 positive electron beam or X-ray resist composition of the present invention is used for manufacturing a precision integrated circuit device (eg, silicon / silicon dioxide coating) or a photolithography mask manufacturing substrate (eg, A good resist pattern can be obtained by applying an appropriate coating method such as a spinner or a coater on a glass / Cr coating), irradiating with an electron beam or X-ray, baking and developing.

【0107】本発明の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、ピペリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水
溶液を使用することができる。更に、上記アルカリ性水
溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用
することもできる。
Examples of the developing solution of the composition of the present invention include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, and ethylamine and n-propylamine. Monoamines, 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 An alkaline aqueous solution such as a quaternary ammonium salt such as hydroxide, or a cyclic amine such as pyrrole or piperidine can be used. Further, an appropriate amount of an alcohol or a surfactant may be added to the above alkaline aqueous solution.

【0108】[0108]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明の内容がこれにより限定されるものでは
ない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the contents of the present invention are not limited thereto.

【0109】1.構成素材の合成例 (1)電子線またはX線により酸を発生する化合物 (1−1)ジスルホン誘導体(I−2)の合成 p−トルエンスルホニルヒドラジド20gをピリジン1
00mlに溶解させ、氷冷下これにp−トルエンスルホ
ニルクロリド20.5gをゆっくりと加えた。しばらく
攪拌すると粉体が析出した。これを濾取、水洗、乾燥す
ると、1,2−ビス(p−トルエンスルホニル)ヒドラ
ジン35gが得られた。これを40℃に加熱した濃硝酸
150mlにゆっくりと加えていくと、発泡しながら反
応が進行した。添加後室温で1時間攪拌した後、蒸留水
600mlに注いだ。析出した粉体を濾取し、洗液が中
性になるまで蒸留水で洗浄した。これをトルエンから再
結晶すると、ジスルホン誘導体(I−2)が8.7g得
られた。その他の化合物についても同様の方法を用いる
ことで合成できる。
1. Example of synthesis of constituent materials (1) Compound that generates acid by electron beam or X-ray (1-1) Synthesis of disulfone derivative (I-2) 20 g of p-toluenesulfonyl hydrazide is converted to pyridine 1
Then, 20.5 g of p-toluenesulfonyl chloride was slowly added thereto under ice-cooling. After stirring for a while, powder precipitated. This was collected by filtration, washed with water, and dried to obtain 35 g of 1,2-bis (p-toluenesulfonyl) hydrazine. When this was slowly added to 150 ml of concentrated nitric acid heated to 40 ° C., the reaction proceeded while foaming. After the addition, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour and poured into 600 ml of distilled water. The precipitated powder was collected by filtration and washed with distilled water until the washing liquid became neutral. This was recrystallized from toluene to obtain 8.7 g of a disulfone derivative (I-2). Other compounds can be synthesized using the same method.

【0110】(1−2)イミドスルホネート誘導体(I
I−2)の合成 N−ヒドロキシフタルイミド16.31g、トリエチル
アミン15.18g、テトラヒドロフラン350mlの
溶液にp−トルエンスルホン酸クロリド19.07gを
30分間かけて滴下し、滴下終了後室温で3時間攪拌し
た。その後反応液を濾過し、濾液を酢酸エチル400m
l/水200mlで分液して有機層を取り、溶剤留去し
てシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、28.7g
のイミドスルホネート誘導体(II−2)を得た。
(1-2) Imidosulfonate derivative (I
Synthesis of I-2) To a solution of 16.31 g of N-hydroxyphthalimide, 15.18 g of triethylamine and 350 ml of tetrahydrofuran, 19.07 g of p-toluenesulfonic acid chloride was added dropwise over 30 minutes, and after completion of the addition, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. . Thereafter, the reaction solution was filtered, and the filtrate was diluted with 400 ml of ethyl acetate.
The organic layer was separated by separating with 200 ml of 1 / water and the solvent was distilled off. The residue was purified by silica gel chromatography to obtain 28.7 g.
To obtain an imidosulfonate derivative (II-2).

【0111】(1−3)ペンタフロロベンゼンスルホン
酸テトラメチルアンモニウム塩の合成 ペンタフロロベンゼンスルホニルクロリド25gを氷冷
下メタノール100mlに溶解させ、これに25%テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液100gをゆ
っくり加えた。室温で3時間攪拌するとペンタフロロベ
ンゼンスルホン酸テトラメチルアンモニウム塩の溶液が
得られた。この溶液をスルホニウム塩、ヨードニウム塩
との塩交換に用いた。
(1-3) Synthesis of Tetramethylammonium Pentafluorobenzenesulfonate 25 g of pentafluorobenzenesulfonyl chloride was dissolved in 100 ml of methanol under ice cooling, and 100 g of a 25% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was slowly added thereto. . After stirring at room temperature for 3 hours, a solution of tetramethylammonium pentafluorobenzenesulfonate was obtained. This solution was used for salt exchange with sulfonium salt and iodonium salt.

【0112】(1−4)トリフェニルスルホニウムペン
タフロロベンゼンスルホネートの合成 ジフェニルスルホキシド50gをベンゼン800mlに
溶解させ、これに塩化アルミニウム200gを加え、2
4時間還流した。反応液を氷2Lにゆっくりと注ぎ、こ
れに濃塩酸400mlを加えて70℃で10分加熱し
た。この水溶液を酢酸エチル500mlで洗浄し、ろ過
した後にヨウ化アンモニウム200gを水400mlに
溶解したものを加えた。析出した粉体をろ取、水洗した
後酢酸エチルで洗浄、乾燥するとトリフェニルスルホニ
ウムヨージドが70g得られた。トリフェニルスルホニ
ウムヨージド30.5gをメタノール1000mlに溶
解させ、この溶液に酸化銀19.1gを加え、室温で4
時間攪拌した。溶液をろ過し、これに過剰量のペンタフ
ロロベンゼンスルホン酸テトラメチルアンモニウム塩の
溶液を加えた。反応液を濃縮し、これをジクロロメタン
500mlに溶解し、この溶液を5%テトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液、および水で洗浄した。有
機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、濃縮するとトリフ
ェニルスルホニウムペンタフロロベンゼンスルホネート
(VI−1)が得られた。
(1-4) Synthesis of triphenylsulfonium pentafluorobenzenesulfonate 50 g of diphenylsulfoxide was dissolved in 800 ml of benzene, and 200 g of aluminum chloride was added thereto.
Refluxed for 4 hours. The reaction solution was slowly poured into 2 L of ice, and 400 ml of concentrated hydrochloric acid was added thereto, followed by heating at 70 ° C. for 10 minutes. This aqueous solution was washed with 500 ml of ethyl acetate, filtered, and then a solution prepared by dissolving 200 g of ammonium iodide in 400 ml of water was added. The precipitated powder was collected by filtration, washed with water, washed with ethyl acetate and dried to obtain 70 g of triphenylsulfonium iodide. Triphenylsulfonium iodide (30.5 g) was dissolved in methanol (1000 ml), and silver oxide (19.1 g) was added to the solution.
Stirred for hours. The solution was filtered, and an excess amount of a solution of tetramethylammonium pentafluorobenzenesulfonate was added thereto. The reaction solution was concentrated, dissolved in 500 ml of dichloromethane, and the solution was washed with a 5% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and water. The organic phase was dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated to obtain triphenylsulfonium pentafluorobenzenesulfonate (VI-1).

【0113】(1−5)ジ(4−t−アミルフェニル)
ヨードニウムペンタフロロベンゼンスルホネートの合成 t−アミルベンゼン60g、ヨウ素酸カリウム39.5
g、無水酢酸81g、ジクロロメタン170mlを混合
し、これに氷冷下濃硫酸66.8gをゆっくり滴下し
た。氷冷下2時間攪拌した後、室温で10時間攪拌し
た。反応液に氷冷下、水500mlを加え、これをジク
ロロメタンで抽出、有機相を炭酸水素ナトリウム、水で
洗浄した後濃縮するとジ(4−t−アミルフェニル)ヨ
ードニウム硫酸塩が得られた。この硫酸塩を、過剰量の
ペンタフロロベンゼンスルホン酸テトラメチルアンモニ
ウム塩の溶液に加えた。この溶液に水500mlを加
え、これをジクロロメタンで抽出、有機相を5%テトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、および水で洗
浄した後濃縮するとジ(4−t−アミルフェニル)ヨー
ドニウムペンタフロロベンゼンスルホネート(VIII−
1)が得られた。他の酸発生剤についても上記と同様の
方法を用いて合成できる。
(1-5) di (4-t-amylphenyl)
Synthesis of iodonium pentafluorobenzenesulfonate 60 g t-amylbenzene, 39.5 potassium iodate
g, 81 g of acetic anhydride, and 170 ml of dichloromethane were mixed, and 66.8 g of concentrated sulfuric acid was slowly added dropwise thereto under ice cooling. After stirring for 2 hours under ice cooling, the mixture was stirred at room temperature for 10 hours. To the reaction mixture was added 500 ml of water under ice-cooling, and the mixture was extracted with dichloromethane. The organic phase was washed with sodium hydrogen carbonate and water, and concentrated to obtain di (4-t-amylphenyl) iodonium sulfate. This sulfate was added to a solution of an excess amount of tetramethylammonium pentafluorobenzenesulfonate. To this solution was added 500 ml of water, and the mixture was extracted with dichloromethane. The organic phase was washed with a 5% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and water, and concentrated to obtain di (4-t-amylphenyl) iodonium pentafluorobenzenesulfonate (VIII). −
1) was obtained. Other acid generators can be synthesized using the same method as described above.

【0114】(2)樹脂の合成 (合成例1) ビニルエーテル1の合成 4−メトキシ−1−ナフトール25g、クロロエチルビ
ニルエーテル22.9gをDMAc 140mlに溶解
させ、NaOH 6.90gを加えて120℃で2時間
攪拌した。その後NaCl塩を濾過し、酢酸エチルと水
を加えて分液した。その後有機層から酢酸エチルを留去
し、メタノールで再結晶を行い、ビニルエーテル1を収
率84%で得た。
(2) Synthesis of Resin (Synthesis Example 1) Synthesis of Vinyl Ether 1 25 g of 4-methoxy-1-naphthol and 22.9 g of chloroethyl vinyl ether were dissolved in 140 ml of DMAc, and 6.90 g of NaOH was added. Stir for 2 hours. Thereafter, the NaCl salt was filtered, and ethyl acetate and water were added to carry out liquid separation. Thereafter, ethyl acetate was distilled off from the organic layer and recrystallized from methanol to obtain vinyl ether 1 in a yield of 84%.

【0115】(合成例2〜14) ビニルエーテル2〜1
4の合成 加えるアルコールを変更する以外は合成例1と同様に反
応を行い、シリカゲルカラムクロマトもしくはメタノー
ル再結晶により、ビニルエーテル2〜14を得た。
(Synthesis Examples 2 to 14) Vinyl ethers 2-1
Synthesis of 4 Reaction was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the alcohol to be added was changed, and vinyl ethers 2 to 14 were obtained by silica gel column chromatography or methanol recrystallization.

【0116】(合成例15) ビニルエーテル15の合成 乾燥したフラスコ中に、9−ヒドロキシメチルアントラ
セン25gを無水THF 100mlに溶解させ、窒素
気流下で0℃に冷却した。水素化ナトリウム3.17g
を加え、しばらく攪拌させた。その後、0℃のままクロ
ロエチルビニルエーテル19.2gを滴下し、滴下終了
後、室温で2時間攪拌した。飽和塩化アンモニウム水溶
液を加えた後、酢酸エチルと水を加えて分液した。その
後有機層から溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマト
グラフィーで精製し、ビニルエーテル15を収率88%
で得た。
(Synthesis Example 15) Synthesis of vinyl ether 15 In a dried flask, 25 g of 9-hydroxymethylanthracene was dissolved in 100 ml of anhydrous THF, and cooled to 0 ° C under a nitrogen stream. 3.17 g of sodium hydride
Was added and stirred for a while. Thereafter, 19.2 g of chloroethyl vinyl ether was added dropwise at 0 ° C, and after completion of the addition, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. After adding a saturated aqueous solution of ammonium chloride, ethyl acetate and water were added to carry out liquid separation. Thereafter, the solvent was distilled off from the organic layer, and the residue was purified by silica gel column chromatography to obtain vinyl ether 15 in a yield of 88%.
I got it.

【0117】[0117]

【化39】 Embedded image

【0118】[0118]

【化40】 Embedded image

【0119】[0119]

【化41】 Embedded image

【0120】(合成例16) 樹脂1の合成 日本曹達株式会社製、ポリ(p-ヒドロキシスチレン)
(VP−8000)50gを無水THF200gに溶解
させ、化合物1を15.25g、p-トルエンスルホン酸
80mgを加えて室温下18時間攪拌した。反応液を超
純水5L中に激しく攪拌しながら滴下、再沈を行った。
得られた樹脂を真空乾燥機中で70℃下、12時間乾燥
し、樹脂1を得た。なお、VP−8000の重量平均分
子量はGPC測定ポリスチレンを標準サンプルとして9
800であった。
(Synthesis Example 16) Synthesis of Resin 1 Poly (p-hydroxystyrene) manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.
50 g of (VP-8000) was dissolved in 200 g of anhydrous THF, 15.25 g of compound 1 and 80 mg of p-toluenesulfonic acid were added, and the mixture was stirred at room temperature for 18 hours. The reaction solution was dripped into 5 L of ultrapure water with vigorous stirring to reprecipitate.
The obtained resin was dried in a vacuum dryer at 70 ° C. for 12 hours to obtain Resin 1. The weight-average molecular weight of VP-8000 was 9 using GPC measurement polystyrene as a standard sample.
800.

【0121】(合成例17〜30)加えるビニルエーテル
を変更する以外は合成例16と同様に反応を行い、樹脂
2〜15を得た。
(Synthesis Examples 17 to 30) Resins 2 to 15 were obtained in the same manner as in Synthesis Example 16 except that vinyl ether was added.

【0122】上記で合成した樹脂及び比較例に使用した
樹脂を以下に示す。
The resins synthesized above and the resins used in Comparative Examples are shown below.

【0123】[0123]

【化42】 Embedded image

【0124】[0124]

【化43】 Embedded image

【0125】[0125]

【化44】 Embedded image

【0126】[0126]

【化45】 Embedded image

【0127】[0127]

【化46】 Embedded image

【0128】上記の樹脂が有している式(V)における
HO−Xa対応部分のIp値は、以下のとおりである。
Oxford Molecular社製、ソフトウエア− CAChe4.1.1 の
MOPAC(PM3パラメータ)を使用して算出した。 (単位:
eV) 樹脂1: 8.237 樹脂2: 8.717 樹脂3: 8.783 樹脂4: 8.505 樹脂5: 8.543 樹脂6: 8.469 樹脂7: 8.293 樹脂8: 8.722 樹脂9: 8.715 樹脂10: 8.477 樹脂11: 7.698 樹脂12: 8.029 樹脂13: 8.500 樹脂14: 8.109 樹脂15: 8.015 比較用樹脂:10.890(計算対象化合物エタノー
ル)
[0128] Ip value of HO-X a corresponding portion in formula (V) in which the resin has is as follows.
Oxford Molecular, software-CAChe4.1.1
Calculated using MOPAC (PM3 parameter). (unit:
eV) Resin 1: 8.237 Resin 2: 8.717 Resin 3: 8.783 Resin 4: 8.505 Resin 5: 8.543 Resin 6: 8.469 Resin 7: 8.293 Resin 8: 8.722 Resin 9: 8.715 Resin 10: 8.577 Resin 11: 7.698 Resin 12: 8.029 Resin 13: 8.500 Resin 14: 8.109 Resin 15: 8.015 Comparative resin: 10.890 ( Calculation target compound ethanol)

【0129】また、各樹脂の離脱基を有する繰り返し単
位の比率及び重量平均分子量を以下に示す。
The ratio of the repeating unit having a leaving group and the weight average molecular weight of each resin are shown below.

【0130】2.実施例〔実施例1〜15及び比較例1
〜2〕 (1)レジストの塗設 樹脂1(2g)、酸発生剤I−2(0.1g)、酸発生
剤VI−7(0.02g)、含窒素塩基性化合物B−1
(0.0065g)、界面活性剤W−1(0.0022
g)をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート21.5gに溶解させ、これを0.1μmのテフロ
ン(登録商標)フィルターによりろ過して実施例1のレ
ジスト溶液を調製した。同様にして、表1に示すように
各成分の種類を変えて、実施例2〜15及び比較例1〜
2のレジスト溶液を調製した。各試料溶液をスピンコー
ターを利用して、シリコンウエハー上に塗布し、120
℃、90秒間真空吸着型のホットプレートで乾燥して、
膜厚0.5μmのレジスト膜を得た。
[0130] 2. Examples [Examples 1 to 15 and Comparative Example 1
-2] (1) Application of resist Resin 1 (2 g), acid generator I-2 (0.1 g), acid generator VI-7 (0.02 g), nitrogen-containing basic compound B-1
(0.0065 g), surfactant W-1 (0.0022
g) was dissolved in 21.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and this was filtered through a 0.1 μm Teflon (registered trademark) filter to prepare a resist solution of Example 1. Similarly, the types of the components were changed as shown in Table 1, and Examples 2 to 15 and Comparative Examples 1 to
A resist solution of No. 2 was prepared. Each sample solution was applied on a silicon wafer by using a spin coater, and 120
℃, dried on a vacuum adsorption type hot plate for 90 seconds,
A resist film having a thickness of 0.5 μm was obtained.

【0131】(2)レジストパターンの作成 このレジスト膜に電子線描画装置(加圧電圧50KV)
を用いて照射を行った。照射後にそれぞれ真空吸着型ホ
ットプレートで(110℃で60秒)加熱を行い、2.
38%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
(TMAH)水溶液で60秒間浸漬し、30秒間水でリ
ンスして乾燥した。
(2) Preparation of resist pattern An electron beam lithography apparatus (pressing voltage 50 KV) is applied to this resist film.
Irradiation was performed using After the irradiation, each was heated on a vacuum adsorption type hot plate (at 110 ° C. for 60 seconds), and 2.
It was immersed in a 38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds, and dried.

【0132】(3)感度、解像力、エッジラフネスの評
価 これらについて、以下のように感度、解像力、エッジラ
フネスを評価した。これらの評価結果を表2に示す。
(3) Evaluation of Sensitivity, Resolution, and Edge Roughness The sensitivity, resolution, and edge roughness were evaluated as described below. Table 2 shows the evaluation results.

【0133】〔感度及び解像力〕感度は、0.20μm
のライン(ライン:スペース=1:1)を解像するとき
の照射量を感度とし、その照射量における限界解像力
(ラインとスペースが分離解像)を解像力とした。0.
20μmライン(ライン:スペース=1:1)が解像し
ないものについては限界の解像力を解像力とし、その時
の照射量を感度とした。
[Sensitivity and Resolution] Sensitivity was 0.20 μm
(Line: space = 1: 1) was used as the sensitivity, and the critical resolution (line and space separated and resolved) at that dose was used as the resolution. 0.
For those in which a 20 μm line (line: space = 1: 1) was not resolved, the limit resolution was defined as the resolution, and the dose at that time was defined as the sensitivity.

【0134】〔エッジラフネス〕0.20μmのライン
パターンを再現する照射量で得られた0.20μmのラ
インパターンの長手方向のエッジ5μmの範囲につい
て、測長走査型電子顕微鏡S−8840((株)日立製
作所製)により、エッジがあるべき基準線からの距離を
50ポイント測定し、標準偏差を求め、分散(3σ)を
エッジラフネスの指標とした。この値が小さいほど好ま
しい。
[Edge Roughness] A length-measuring scanning electron microscope S-8840 ((trade name) ) Manufactured by Hitachi, Ltd.), the distance from the reference line where the edge should be located was measured at 50 points, the standard deviation was determined, and the variance (3σ) was used as an index of the edge roughness. The smaller this value is, the better.

【0135】[0135]

【表1】 [Table 1]

【0136】表1において使用した略号は下記の内容を
示す。
The abbreviations used in Table 1 indicate the following.

【0137】酸発生剤については、以下の通りである。 III−1:ビス(トリフルオロメチルスルホニル)ジ
アゾメタン III−2:ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン III−3:ビス(4−フルオロフェニルスルホニル)
ジアゾメタン III−4:ビス(2,4,6−トリフルオロフェニル
スルホニル)ジアゾメタン IV−1:メチルスルホニル−ベンゾイル−ジアゾメタ
ン IV−2:フェニルスルホニル−ベンゾイル−ジアゾメ
タン IV−3:フェニルスルホニル−4−フルオロベンゾイ
ル−ジアゾメタン
The acid generator is as follows. III-1: bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane III-2: bis (phenylsulfonyl) diazomethane III-3: bis (4-fluorophenylsulfonyl)
Diazomethane III-4: Bis (2,4,6-trifluorophenylsulfonyl) diazomethane IV-1: Methylsulfonyl-benzoyl-diazomethane IV-2: Phenylsulfonyl-benzoyl-diazomethane IV-3: Phenylsulfonyl-4-fluorobenzoyl -Diazomethane

【0138】有機塩基性化合物については、以下の通り
である。 B−1:2,4,5−トリフェニルイミダゾール B−2:1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−
5−エン B−3:4−ジメチルアミノピリジン B−4:1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデ
カ−7−エン B−5:N−シクロヘキシル−N’−モルホリノエチル
チオ尿素
The organic basic compound is as follows. B-1: 2,4,5-triphenylimidazole B-2: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nona
5-ene B-3: 4-dimethylaminopyridine B-4: 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene B-5: N-cyclohexyl-N'-morpholinoethylthiourea

【0139】界面活性剤については、以下の通りであ
る。 W−1:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)
製) W−2:メガファックF176(大日本インキ(株)
製) W−3:メガファックR08(大日本インキ(株)製) W−4:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化
学工業(株)製) W−5:サーフロンS−382(旭硝子(株)製)
The surfactant is as follows. W-1: Troysol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.)
W-2: Megafac F176 (Dainippon Ink Co., Ltd.)
W-3: Megafac R08 (Dai Nippon Ink Co., Ltd.) W-4: Polysiloxane polymer KP-341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) W-5: Surflon S-382 (Asahi Glass Co., Ltd.) Made)

【0140】[0140]

【表2】 [Table 2]

【0141】表2の結果から、本発明のポジ型レジスト
組成物は、高感度かつ高解像度で、ラインパターンのエ
ッジラフネスが優れていることが判る。
From the results shown in Table 2, it can be seen that the positive resist composition of the present invention has high sensitivity, high resolution, and excellent line pattern edge roughness.

【0142】実施例1〜15において、溶剤をプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート/プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル=80/20(重量
比)に変更して同様に実施したところ、同様な効果が得
られた。
In Examples 1 to 15, when the solvent was changed to propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 80/20 (weight ratio), the same effect was obtained.

【0143】(4)等倍X線照射によるパターニング 上記実施例1及び11と比較例1の各レジスト組成物を
夫々用い、上記(1)と同様の方法で膜厚0.40μm
のレジスト膜を得た。次いで、等倍X線照射装置(ギャ
ップ値;20nm)を用いた以外は上記(2)と同様に
してパターニングを行い、上記(3)と同様の方法でレ
ジスト性能を評価した。評価結果を表3に示す。
(4) Patterning by X-ray Irradiation at 1: 1 Using each of the resist compositions of Examples 1 and 11 and Comparative Example 1, a film thickness of 0.40 μm was obtained in the same manner as in (1) above.
Was obtained. Next, patterning was performed in the same manner as in the above (2) except that a 1: 1 X-ray irradiator (gap value: 20 nm) was used, and the resist performance was evaluated in the same manner as in the above (3). Table 3 shows the evaluation results.

【0144】[0144]

【表3】 [Table 3]

【0145】上記表3より明らかなように、本発明のレ
ジスト組成物がX線照射においても極めて優れた性能を
示すことが判る。
As is clear from Table 3, the resist composition of the present invention shows extremely excellent performance even under X-ray irradiation.

【0146】[0146]

【発明の効果】本発明の電子線又はX線用ポジ型レジス
ト組成物は、高感度かつ高解像度で、ラインパターンの
エッジラフネスが優れている。
The positive resist composition for electron beams or X-rays of the present invention has high sensitivity and high resolution and excellent edge roughness of a line pattern.

フロントページの続き (72)発明者 白川 浩司 静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地 富士写 真フイルム株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA03 AB16 AC05 AC06 AD03 BE01 BE07 BE10 BG00 CB17 CB41 FA17 Continuation of the front page (72) Inventor Koji Shirakawa 4000 Kawajiri, Yoshida-cho, Haibara-gun, Shizuoka Prefecture F-term in Fujisha Shin Film Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)式(I)〜(IV)のいずれかひ
とつで表される、電子線またはX線の照射により酸を発
生する化合物、(b)酸の作用により脱離する基の中
に、イオン化ポテンシャル値(Ip値)がp−エチルフ
ェノールのIp値より小さい値を示す化合物の残基を有
する、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が
増大する樹脂、及び(c)溶剤を含有することを特徴と
する電子線またはX線用ポジ型レジスト組成物。 【化1】 式(I)中、Ar3、Ar4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、アラルキル基又は樟脳
基を示す。式(II)中、R206は置換もしくは未置換
のアルキル基、アリール基、アラルキル基又は樟脳基を
示す。Aは置換もしくは未置換のアルキレン基、アルケ
ニレン基又はアリーレン基を示す。 【化2】 【化3】 式(III)及び(IV)中、Ro、Rは、それぞれ独
立して、置換基を有していても良い、アルキル基又はア
リール基を表す。
(A) a compound represented by any one of formulas (I) to (IV), which generates an acid upon irradiation with an electron beam or X-ray, and (b) a group which is eliminated by the action of an acid. (C) a resin having a residue of a compound having an ionization potential value (Ip value) smaller than the Ip value of p-ethylphenol, the solubility of which in an alkaline developer is increased by the action of an acid; A positive resist composition for electron beam or X-ray, comprising a solvent. Embedded image In the formula (I), Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, aralkyl group or camphor group. In the formula (II), R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, aralkyl group or camphor group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group or arylene group. Embedded image Embedded image In formula (III) and (IV), R o, R each independently may have a substituent, an alkyl group or an aryl group.
【請求項2】 (b)の樹脂が、式(V)で表される繰
り返し単位を含有することを特徴とする請求項1記載の
電子線またはX線用ポジ型レジスト組成物。 【化4】 式(V)中、R1aは水素原子またはメチル基を表す。R
2a及びR3aは、各々独立に水素原子または炭素数1〜4
のアルキル基を表す。Wは2価の有機基を表す。Xa
有機基であり、H−O−Xaのイオン化ポテンシャル値
がp−エチルフェノールのイオン化ポテンシャル値より
小さい基である。nは0〜4の整数を表す。nが2〜4
のとき、複数のWは同じでも異なっていてもよい。
2. The positive resist composition for electron beam or X-ray according to claim 1, wherein the resin (b) contains a repeating unit represented by the formula (V). Embedded image In the formula (V), R 1a represents a hydrogen atom or a methyl group. R
2a and R 3a each independently represent a hydrogen atom or a group having 1 to 4 carbon atoms;
Represents an alkyl group. W represents a divalent organic group. X a is an organic group, a H-O-X a smaller group than the ionization potential value of an ionization potential value p- ethylphenol. n represents the integer of 0-4. n is 2-4
In this case, the plurality of W may be the same or different.
【請求項3】 前記(a)の電子線またはX線の照射に
より酸を発生する化合物が、芳香族スルホン酸を発生さ
せることを特徴とする請求項1〜2記載の電子線または
X線用ポジ型レジスト組成物。
3. The electron beam or X-ray for the electron beam or X-ray according to claim 1, wherein the compound (a) that generates an acid by irradiation with an electron beam or X-ray generates an aromatic sulfonic acid. Positive resist composition.
【請求項4】 前記(a)の電子線またはX線の照射に
より酸を発生する化合物が、フッ素含有スルホン酸を発
生させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
載の電子線またはX線用ポジ型レジスト組成物。
4. The electron beam according to claim 1, wherein the compound (a) that generates an acid by irradiation with an electron beam or X-ray generates a fluorine-containing sulfonic acid. Or a positive resist composition for X-rays.
【請求項5】 前記(a)の電子線またはX線の照射に
より酸を発生する化合物に加え、さらに式(VI)〜(VI
II)のいずれかで表される電子線またはX線の照射に
より酸を発生する化合物を含有することを特徴とする請
求項1〜4のいずれかに記載の電子線またはX線用ポジ
型レジスト組成物。 【化5】 一般式(VI)〜(VIII)において、R1〜R37は、水素
原子、アルキル基、アルコキシル基、ヒドロキシル基、
ハロゲン原子、又は−S−R38で示せる基を表す。−S
−R38中のR38は、アルキル基又はアリール基を表す。
1〜R38は、同一であってもよく、異なっていてもよ
い。R1〜R15の場合、その中から選択される二つ以上
は互いに直接末端で結合しあい、あるいは酸素、イオウ
及び窒素から選ばれる元素を介して結合しあって環構造
を形成していてもよい。R16〜R 27の場合も、同じよう
に環構造を形成していてもよい。R28〜R37の場合も、
同じように環構造を形成していてもよい。X-はスルホ
ン酸のアニオンである。
5. The method according to claim 1, wherein the irradiation with the electron beam or the X-ray is performed.
In addition to the compounds that generate more acid, the compounds of formulas (VI) to (VI)
II) Irradiation of electron beam or X-ray represented by any of
An acid containing a compound that generates more acid
An electron beam or X-ray positive according to any one of claims 1 to 4,
-Type resist composition. Embedded imageIn the general formulas (VI) to (VIII), R1~ R37Is hydrogen
Atom, alkyl group, alkoxyl group, hydroxyl group,
Halogen atom or -SR38Represents a group represented by -S
-R38R in38Represents an alkyl group or an aryl group.
R1~ R38May be the same or different
No. R1~ R15In case of, two or more selected from them
Are directly bonded to each other at the ends, or
And ring structure through elements selected from nitrogen and nitrogen
May be formed. R16~ R 27The same is true for
May form a ring structure. R28~ R37In the case of
Similarly, a ring structure may be formed. X-Is a sulfo
Anion of acid.
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