JP2003330194A - Positive photosensitive composition - Google Patents

Positive photosensitive composition

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JP2003330194A
JP2003330194A JP2002138810A JP2002138810A JP2003330194A JP 2003330194 A JP2003330194 A JP 2003330194A JP 2002138810 A JP2002138810 A JP 2002138810A JP 2002138810 A JP2002138810 A JP 2002138810A JP 2003330194 A JP2003330194 A JP 2003330194A
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JP
Japan
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group
chemical
acid
general formula
atom
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Application number
JP2002138810A
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Japanese (ja)
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Kenichiro Sato
健一郎 佐藤
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive photosensitive composition free from problems relating to tailing in a pattern profile or line edge roughness so as to solve problems in the techniques to improve the performance of microphotofabrication using far UV rays, in particular, ArF excimer laser light. <P>SOLUTION: The positive photosensitive composition contains (A) a compound which generates an acid by radiation of active rays or radiation and (B) a resin which has a cyanide group in the side chain and is decomposed by the effect of an acid to increase the solubility in an alkali developer liquid. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、IC等の半導体製
造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、さ
らにその他のフォトファブリケーション工程に使用され
るポジ型感光性組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive type photosensitive composition used in the process of manufacturing semiconductors such as ICs, the manufacture of circuit boards such as liquid crystals and thermal heads, and other photofabrication processes. .

【0002】[0002]

【発明の属する技術分野】ポジ型フォトレジストは、半
導体ウエハー、ガラス、セラミツクスもしくは金属等の
基板上にスピン塗布法もしくはローラー塗布法で0.5
〜2μmの厚みに塗布される。その後、加熱、乾燥し、
露光マスクを介して回路パターン等を紫外線照射等によ
り焼き付け、必要により露光後ベークを施してから現像
してポジ画像が形成される。更にこのポジ画像をマスク
としてエツチングすることにより、基板上にパターン状
の加工を施すことができる。代表的な応用分野にはIC
等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘツド等の回路基
板の製造、その他のフォトフアブリケーシヨン工程等が
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION A positive photoresist is applied to a substrate such as a semiconductor wafer, glass, ceramics or metal by spin coating method or roller coating method.
It is applied to a thickness of ˜2 μm. Then, heat and dry,
A positive pattern is formed by baking a circuit pattern or the like through an exposure mask by ultraviolet irradiation or the like, optionally baking after exposure and then developing. Further, etching is performed using this positive image as a mask, whereby patterned processing can be performed on the substrate. IC is a typical application field
And other semiconductor manufacturing processes, liquid crystal, circuit board manufacturing such as thermal heads, and other photofabrication processes.

【0003】従来、解像力を高め、パターン形状の良い
画像再現を得るには、高いコントラスト(γ値)を有す
るレジストの使用が有利とされ、このような目的に合う
レジスト組成物の技術開発が行われてきた。かかる技術
を開示する刊行物は極めて多数に上る。特にポジ型フオ
トレジストの主要部分である樹脂に関しては、そのモノ
マー組成、分子量分布、合成の方法等に関して多くの特
許出願がなされており、一定の成果を収めてきた。ま
た、もう一つの主要成分である感光物についても、高コ
ントラスト化に有効とされる多くの構造の化合物が開示
されてきている。これらの技術を利用してポジ型フオト
レジストを設計すれば、光の波長と同程度の寸法のパタ
ーンを解像できる超高解像力レジストを開発することも
可能となってきている。
Conventionally, in order to improve the resolution and obtain an image having a good pattern shape, it has been advantageous to use a resist having a high contrast (γ value), and technical development of a resist composition suitable for such a purpose has been carried out. I've been told. There are numerous publications disclosing such techniques. In particular, regarding the resin, which is the main part of the positive photoresist, many patent applications have been made regarding the monomer composition, molecular weight distribution, synthetic method, etc., and some results have been achieved. Also, with regard to the photosensitive material which is another main component, compounds having many structures which are effective for increasing the contrast have been disclosed. By designing a positive photoresist using these techniques, it has become possible to develop an ultrahigh resolution resist capable of resolving a pattern having a size comparable to the wavelength of light.

【0004】しかし、集積回路はその集積度をますます
高めており、超LSIなどの半導体基板の製造において
は0.2μmあるいはそれ以下の線幅から成る超微細パ
ターンの加工が必要とされる様になってきている。
However, integrated circuits are becoming more and more integrated, and it is necessary to process an ultrafine pattern having a line width of 0.2 μm or less in the manufacture of semiconductor substrates such as VLSI. Is becoming.

【0005】特開2001−200016号は、下部膜
質に対する接着力及びドライエッチング耐性を改良する
ことを目的としてアルキルビニルエーテルモノマー及び
無水マレイン酸の共重合体含有する組成物を記載してい
る。特開平11−38628号では、感度、パターンプ
ロファイル、基板密着性を改良することを目的としてビ
ニルエーテルとマレイン酸エステルの共重合体を含有す
る組成物が記載されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-200016 describes a composition containing a copolymer of an alkyl vinyl ether monomer and maleic anhydride for the purpose of improving the adhesion to the lower film and the dry etching resistance. Japanese Patent Laid-Open No. 11-38628 describes a composition containing a copolymer of vinyl ether and maleic acid ester for the purpose of improving sensitivity, pattern profile and substrate adhesion.

【0006】特開2000−258915号及び特開2
000−275843号は、基板への密着性を改良する
観点から、シアノ基を有する繰り返し単位を含有する樹
脂が検討されている。特開2001−188347号で
は、酸素又は窒素含有極性基を有する脂環骨格を有する
(メタ)アクリル酸誘導体に由来する繰り返し単位と脂
環骨格を有する他の(メタ)アクリル酸誘導体に由来す
る繰り返し単位を有する樹脂により、保存安定性、透明
性とともに、ドライエッチング性、感度、解像度、パタ
ーン形状等の基本物性に優れたレジスト組成物を提供す
ることを試みている。
Japanese Patent Laid-Open Nos. 2000-258915 and 2
No. 000-275843 has examined a resin containing a repeating unit having a cyano group from the viewpoint of improving the adhesion to a substrate. In JP-A-2001-188347, a repeating unit derived from a (meth) acrylic acid derivative having an alicyclic skeleton having an oxygen- or nitrogen-containing polar group and a repeating unit derived from another (meth) acrylic acid derivative having an alicyclic skeleton Attempts have been made to provide a resist composition which is excellent in storage stability and transparency, as well as in basic physical properties such as dry etching property, sensitivity, resolution and pattern shape, by using a resin having units.

【0007】しかしながら、これら従来のレジスト材料
では、パターンの裾引き、ラインエッジラフネスなどの
点で十分な性能を有するものではなかった。
However, these conventional resist materials do not have sufficient performance in terms of pattern skirting, line edge roughness and the like.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、遠紫外光、とくにArFエキシマレーザー光を使用
するミクロフォトファブリケ−ションの性能向上技術に
おける課題を解決することであり、パターン形状の裾引
き、ラインエッジラフネスの点で問題のないポジ型感光
性組成物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the problems in the technology for improving the performance of microphotofabrication using far-ultraviolet light, especially ArF excimer laser light. Another object of the present invention is to provide a positive photosensitive composition that does not have any problems in terms of skirting and line edge roughness.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題は、下記構成の
ポジ型感光性組成物により達成される。
The above object can be achieved by a positive type photosensitive composition having the following constitution.

【0010】(1)(A)活性光線又は放射線の照射に
より酸を発生する化合物、及び、(B)一般式(I)で
表される繰り返し単位、一般式(II)で表される繰り
返し単位、及び一般式(N)で表される繰り返し単位を
含有し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での
溶解度が増大する樹脂(酸分解性樹脂)を含有すること
を特徴とするポジ型感光性組成物。
(1) (A) a compound which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a repeating unit represented by the general formula (I), a repeating unit represented by the general formula (II) And a resin (acid-decomposable resin) containing a repeating unit represented by the general formula (N) and decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkali developing solution. -Type photosensitive composition.

【0011】[0011]

【化5】 [Chemical 5]

【0012】[0012]

【化6】 [Chemical 6]

【0013】一般式(I)において、R1aは水素原子又
は炭化水素基を表し、R2aは炭化水素基を表す。尚、R
1aとR2aとが互いに結合して環を形成してもよい。一般
式(II)において、Zは、−O−又は−N(R3a)−
を表す。ここでR 3aは、水素原子、水酸基、アルキル
基、ハロアルキル基又は−OSO2−R4aを表す。また
4aは、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル
基又は樟脳残基を表す。一般式(N)において、Rは水
素原子又はメチル基を表す。A1は単結合又は二価の連
結基を表す。A2は単結合、アルキレン基、エーテル
基、エステル基、もしくはこれらの組み合わせからなる
基を表す。Z2は脂肪族環状炭化水素基を表す。lは0
又は1を表す。A3は、単結合、アルキレン基、エーテ
ル基、エステル基若しくはその組み合わせからなる基を
表す。R’はシアン基を表す。mは1〜3の整数を表
す。但し、l=0のとき、A2及びA3の少なくとも一方
はアルキレン基、エーテル基、エステル基若しくはその
組み合わせである。
In the general formula (I), R1aIs a hydrogen atom
Represents a hydrocarbon group, R2aRepresents a hydrocarbon group. Incidentally, R
1aAnd R2aAnd may combine with each other to form a ring. General
In formula (II), Z is -O- or -N (R3a) −
Represents Where R 3aIs a hydrogen atom, hydroxyl group, alkyl
Group, haloalkyl group or -OSO2-R4aRepresents Also
R4aIs an alkyl group, haloalkyl group, cycloalkyl
Represents a group or camphor residue. In the general formula (N), R is water
Represents an elementary atom or a methyl group. A1Is a single bond or a divalent
Represents a group. A2Is a single bond, alkylene group, ether
Consists of groups, ester groups, or combinations thereof
Represents a group. Z2Represents an aliphatic cyclic hydrocarbon group. l is 0
Or represents 1. A3Is a single bond, alkylene group, ether
Group, ester group or a combination thereof
Represent R'represents a cyan group. m represents an integer of 1 to 3
You However, when l = 0, A2And A3At least one of
Is an alkylene group, an ether group, an ester group or the
It is a combination.

【0014】更に、好ましい態様として以下の構成を挙
げることができる。
Furthermore, the following configurations can be mentioned as preferred embodiments.

【0015】(2)当該酸分解性樹脂が一般式(pI)
〜(pV)で表される酸の作用により分解する基を有す
る繰り返し単位を含有することを特徴とする上記(1)
に記載のポジ型感光性組成物。
(2) The acid-decomposable resin has the general formula (pI)
To (pV) containing a repeating unit having a group capable of decomposing by the action of an acid,
The positive photosensitive composition as described in 1.

【0016】[0016]

【化7】 [Chemical 7]

【0017】式中、R11は、メチル基、エチル基、n−
プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチ
ル基又はsec−ブチル基を表し、Zは、炭素原子とと
もに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団を表
す。R12〜R16は、各々独立に、炭素数1〜4個の、直
鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表
す。但し、R12〜R14のうち少なくとも1つ、及び
15、R16のいずれかは脂環式炭化水素基を表す。R17
〜R21は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、
直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を
表し、但し、R17〜R21のうち少なくとも1つは脂環式
炭化水素基を表す。また、R19、R21のいずれかは炭素
数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環
式炭化水素基を表す。R22〜R25は、各々独立に、炭素
数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環
式炭化水素基を表し、但し、R22〜R25のうち少なくと
も1つは脂環式炭化水素基を表す。また、R23とR
24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
In the formula, R 11 is a methyl group, an ethyl group or n-
It represents a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group or a sec-butyl group, and Z represents an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. R 12 to R 16 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group. However, at least one of R 12 to R 14 , and either R 15 or R 16 represent an alicyclic hydrocarbon group. R 17
To R 21 are each independently a hydrogen atom, a C 1 to C 4,
It represents a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 17 to R 21 represents an alicyclic hydrocarbon group. Further, either R 19 or R 21 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group. R 22 to R 25 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 22 to R 25 is an aliphatic group. Represents a cyclic hydrocarbon group. Also, R 23 and R
24 may combine with each other to form a ring.

【0018】(3)(A)成分の活性光線又は放射線の
照射により酸を発生する化合物が、一般式(A2I)又
は一般式(A2II)で表される化合物であることを特
徴とする上記(1)又は(2)に記載のポジ型感光性組
成物。
(3) The compound (A) which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation is a compound represented by the general formula (A2I) or the general formula (A2II). The positive photosensitive composition as described in 1) or (2).

【0019】[0019]

【化8】 [Chemical 8]

【0020】一般式(A2I)中:R1c〜R5cは、各々
独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又はハ
ロゲン原子を表す。R6c及びR7cは、各々独立に、水素
原子、アルキル基、又はアリール基を表す。Rx及びRy
は、各々独立に、アルキル基、2−オキソアルキル基、
アルコキシカルボニルメチル基、アリル基、又はビニル
基を表す。R1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRx
とRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、
この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、ア
ミド結合を含んでいてもよい。X-は、スルホン酸、カ
ルボン酸、又はスルホニルイミドのアニオンを表す。一
般式(A2II)中:R1d〜R3dは、各々独立に、アル
キル基又は2−オキソアルキル基を表す。R 1d〜R
3dは、その内の2つが互いに結合して環構造を形成して
もよい。X-は、アニオンを表す。
In the general formula (A2I): R1c~ R5cAre each
Independently of a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, or
Represents a logen atom. R6cAnd R7cAre each independently hydrogen
Represents an atom, an alkyl group, or an aryl group. Rx and Ry
Are each independently an alkyl group, a 2-oxoalkyl group,
Alkoxycarbonylmethyl group, allyl group, or vinyl
Represents a group. R1c~ R7cAny two or more, and Rx
And Ry may be bonded to each other to form a ring structure,
This ring structure is composed of oxygen atom, sulfur atom, ester bond, and
It may contain a mid bond. X-Is sulfonic acid,
Represents an anion of rubic acid or sulfonylimide. one
In general formula (A2II): R1d~ R3dAre each independently
It represents a kill group or a 2-oxoalkyl group. R 1d~ R
3dAre two of them bonded together to form a ring structure
Good. X-Represents an anion.

【0021】[0021]

【発明の実施形態】〔1〕(A)活性光線又は放射線の
照射により酸を発生する化合物(光酸発生剤) 本発明で使用される光酸発生剤としては、光カチオン重
合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光
消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用
されている公知の光(400〜200nmの紫外線、遠
紫外線、特に好ましくは、g線、h線、i線、KrFエ
キシマレーザー光)、ArFエキシマレーザー光、電子
線、X線、分子線又はイオンビームにより酸を発生する
化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用するこ
とができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [1] (A) Compound that Generates Acid upon Irradiation with Actinic Rays or Radiation (Photoacid Generator) The photoacid generator used in the present invention is a photoinitiator for photocationic polymerization. , A photoinitiator for radical photopolymerization, a photobleaching agent for dyes, a photochromic agent, or known light used for a microresist or the like (ultraviolet rays of 400 to 200 nm, far ultraviolet rays, particularly preferably g rays, A compound capable of generating an acid by an h-ray, an i-ray, a KrF excimer laser light), an ArF excimer laser light, an electron beam, an X-ray, a molecular beam or an ion beam, and a mixture thereof can be appropriately selected and used.

【0022】また、その他の本発明に用いられる光酸発
生剤としては、たとえばジアゾニウム塩、アンモニウム
塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム
塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等のオニウム塩、
有機ハロゲン化合物、有機金属/有機ハロゲン化物、o
−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、イミノ
スルフォネ−ト等に代表される光分解してスルホン酸を
発生する化合物、ジスルホン化合物、ジアゾケトスルホ
ン、ジアゾジスルホン化合物等を挙げることができる。
また、これらの光により酸を発生する基、あるいは化合
物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物を用いる
ことができる。
Other photoacid generators used in the present invention include, for example, diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts, arsonium salts, and other onium salts,
Organic halogen compounds, organic metal / organic halides, o
Examples thereof include a photoacid generator having a nitrobenzyl-type protecting group, a compound represented by iminosulfonate and the like, which photolyzes to generate a sulfonic acid, a disulfone compound, a diazoketosulfone, a diazodisulfone compound, and the like.
Further, a group in which an acid-generating group or a compound is introduced into the main chain or side chain of a polymer can be used.

【0023】さらにV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(198
0)、A.Abad etal,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、
D.H.R.Barton etal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、米国
特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等
に記載の光により酸を発生する化合物も使用することが
できる。
Further, VNR Villai, Synthesis, (1), 1 (198
0), A. Abad et al, Tetrahedron Lett., (47) 4555 (1971),
DHR Barton et al., J. Chem. Soc., (C), 329 (1970), US Pat. No. 3,779, 778, and European Patent No. 126, 712 which generate an acid by light are also used. be able to.

【0024】上記活性光線又は放射線の照射により分解
して酸を発生する化合物の中で、好ましく使用される光
酸発生剤について以下に説明する。 (1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG
1)で表されるオキサゾール誘導体又は一般式(PAG
2)で表されるS−トリアジン誘導体。
Among the compounds which decompose when exposed to actinic rays or radiation to generate an acid, the photoacid generator preferably used will be described below. (1) The following general formula (PAG) substituted with a trihalomethyl group
1) an oxazole derivative or a general formula (PAG
An S-triazine derivative represented by 2).

【0025】[0025]

【化9】 [Chemical 9]

【0026】式中、R201は置換もしくは未置換のアリ
ール基、アルケニル基、R202は置換もしくは未置換の
アリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)3
を示す。Yは塩素原子又は臭素原子を示す。具体的には
以下の化合物を挙げることができるがこれらに限定され
るものではない。
In the formula, R 201 is a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group, and R 202 is a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group or —C (Y) 3
Indicates. Y represents a chlorine atom or a bromine atom. The following compounds can be specifically mentioned, but the compounds are not limited to these.

【0027】[0027]

【化10】 [Chemical 10]

【0028】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、又は一般式(PAG4)で表される
スルホニウム塩。
(2) An iodonium salt represented by the following general formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the following general formula (PAG4).

【0029】[0029]

【化11】 [Chemical 11]

【0030】ここで式Ar1、Ar2は、各々独立に、置
換もしくは未置換のアリール基を示す。R203、R204
205は、各々独立に、置換もしくは未置換のアルキル
基、アリール基を示す。
Here, the formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 203 , R 204 ,
R 205's each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group.

【0031】Z-は、対アニオンを示し、例えばB
4 -、AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、Cl
4 -、CF3SO3 -等のパーフルオロアルカンスルホン
酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオ
ン、ナフタレン−1−スルホン酸アニオン等の縮合多核
芳香族スルホン酸アニオン、アントラキノンスルホン酸
アニオン、スルホン酸基含有染料等を挙げることがで
きるがこれらに限定されるものではない。
Z represents a counter anion, for example, B
F 4 , AsF 6 , PF 6 , SbF 6 , SiF 6 2− , Cl
Condensed polynuclear aromatic sulfonate anion such as perfluoroalkane sulfonate anion such as O 4 and CF 3 SO 3 , pentafluorobenzene sulfonate anion, naphthalene-1-sulfonate anion, anthraquinone sulfonate anion, sulfonate group Examples thereof include dyes contained therein, but are not limited thereto.

【0032】またR203、R204、R205のうちの2つ及
びAr1、Ar2はそれぞれの単結合又は置換基を介して
結合してもよい。
Two of R 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded via a single bond or a substituent.

【0033】具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
Specific examples include the compounds shown below, but the invention is not limited thereto.

【0034】[0034]

【化12】 [Chemical 12]

【0035】[0035]

【化13】 [Chemical 13]

【0036】[0036]

【化14】 [Chemical 14]

【0037】[0037]

【化15】 [Chemical 15]

【0038】[0038]

【化16】 [Chemical 16]

【0039】[0039]

【化17】 [Chemical 17]

【0040】[0040]

【化18】 [Chemical 18]

【0041】[0041]

【化19】 [Chemical 19]

【0042】[0042]

【化20】 [Chemical 20]

【0043】[0043]

【化21】 [Chemical 21]

【0044】上記において、Phはフェニル基を表す。
一般式(PAG3)、(PAG4)で示される上記オニ
ウム塩は公知であり、例えば、米国特許第2,807,6
48 号及び同4,247,473号、特開昭53−10
1,331号等に記載の方法により合成することができ
る。
In the above, Ph represents a phenyl group.
The onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known, and for example, US Pat. No. 2,807,6 is known.
48 and 4,247,473, JP-A-53-10.
It can be synthesized by the method described in No. 1,331.

【0045】(3)下記一般式(PAG5)で表される
ジスルホン誘導体又は一般式(PAG6)で表されるイ
ミノスルホネート誘導体。
(3) A disulfone derivative represented by the following general formula (PAG5) or an iminosulfonate derivative represented by the general formula (PAG6).

【0046】[0046]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0047】式中、Ar3、Ar4は、各々独立に、置換
もしくは未置換のアリール基を示す。R206は置換もし
くは未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換
もしくは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリ
ーレン基を示す。
In the formula, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, or arylene group.

【0048】具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
Specific examples include the compounds shown below, but the invention is not limited thereto.

【0049】[0049]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0050】[0050]

【化24】 [Chemical formula 24]

【0051】[0051]

【化25】 [Chemical 25]

【0052】[0052]

【化26】 [Chemical formula 26]

【0053】[0053]

【化27】 [Chemical 27]

【0054】(4)下記一般式(PAG7)で表される
ジアゾジスルホン誘導体。
(4) A diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG7).

【0055】[0055]

【化28】 [Chemical 28]

【0056】ここでRは、直鎖、分岐又は環状アルキル
基、あるいは置換していてもよいアリール基を表す。具
体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。
Here, R represents a linear, branched or cyclic alkyl group or an aryl group which may be substituted. Specific examples thereof include the compounds shown below, but the invention is not limited thereto.

【0057】[0057]

【化29】 [Chemical 29]

【0058】[0058]

【化30】 [Chemical 30]

【0059】本発明においては、光酸発生剤として、活
性光線又は放射線の照射により、酸を発生する、フェナ
シルスルホニウム塩構造を有する化合物及び芳香環を有
さないスルホニウム塩構造を有する化合物が特に好まし
く使用される。
In the present invention, as the photoacid generator, a compound having a phenacylsulfonium salt structure and a compound having an aromatic ring-free sulfonium salt structure which generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation are particularly preferable. Preferably used.

【0060】活性光線又は放射線の照射により酸を発生
する、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物
として、一般式(A2I)で表される化合物を挙げるこ
とができる。
Examples of the compound having a phenacylsulfonium salt structure which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation include compounds represented by the general formula (A2I).

【0061】[0061]

【化31】 [Chemical 31]

【0062】上記一般式(A2I)において、R1c〜R
5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ
基、又はハロゲン原子を表す。R6c及びR7cは、各々独
立に、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表す。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、2−オキソア
ルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、アリル基、
又はビニル基を表す。R1c〜R7c中のいずれか2つ以
上、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成し
ても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステ
ル結合、アミド結合を含んでいてもよい。X-のアニオ
ンとしては、例えば、スルホン酸、カルボン酸、又はス
ルホニルイミドのアニオンを挙げることができる。
In the above general formula (A2I), R 1c to R 1
5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom. R 6c and R 7c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.
Rx and Ry are each independently an alkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an allyl group,
Or represents a vinyl group. Any two or more members out of R 1c to R 7c , and Rx and Ry may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring structure contains an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond or an amide bond. You can leave. Examples of the X anion include sulfonic acid, carboxylic acid, and sulfonylimide anions.

【0063】R1c〜R5cとしてのアルキル基は、直鎖、
分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜
10のアルキル基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及
び分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖
又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は
分岐ペンチル基)、炭素数3〜8の環状アルキル基(例
えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げる
ことができる。R1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直
鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数
1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の
直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エト
キシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブト
キシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の
環状アルコキシ基(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)を挙げることができる。好ま
しくはR1c〜R5cのうちいずれかが直鎖、分岐、環状ア
ルキル基、又は直鎖、分岐、環状アルコキシ基であり、
更に好ましくはR1cからR5cの炭素数の和が2〜15で
ある。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時に
パーティクルの発生が抑制される。
The alkyl group as R 1c to R 5c is a straight chain,
It may be branched or cyclic, and has, for example, 1 to 1 carbon atoms.
10 alkyl groups, preferably linear and branched alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, linear or branched propyl group, linear or branched butyl group, linear or branched pentyl group). And a cyclic alkyl group having 3 to 8 carbon atoms (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group). The alkoxy group as R 1c to R 5c may be linear, branched or cyclic. For example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. (For example, a methoxy group, an ethoxy group, a linear or branched propoxy group, a linear or branched butoxy group, a linear or branched pentoxy group), a cyclic alkoxy group having 3 to 8 carbon atoms (for example, a cyclopentyloxy group,
And a cyclohexyloxy group). Preferably, any of R 1c to R 5c is a linear, branched or cyclic alkyl group, or a linear, branched or cyclic alkoxy group,
More preferably, the sum of carbon numbers of R 1c to R 5c is 2 to 15. Thereby, the solvent solubility is further improved, and the generation of particles during storage is suppressed.

【0064】R6c及びR7cとしてアルキル基について
は、R1c〜R5cとしてのアルキル基と同様のものを挙げ
ることができる。アリール基としては、例えば、炭素数
6〜14のアリール基(例えば、フェニル基)を挙げる
ことができる。Rx及びRyとしてのアルキル基は、R1c
〜R5cとしてのアルキル基と同様のものを挙げることが
できる。2−オキソアルキル基は、R1c〜R5cとしての
アルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることが
できる。アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコ
キシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と
同様のものを挙げることができる。Rx及びRyが結合し
て形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を
挙げることができる。
Examples of the alkyl group as R 6c and R 7c include the same as the alkyl group as R 1c to R 5c . Examples of the aryl group may include an aryl group having 6 to 14 carbon atoms (for example, a phenyl group). Alkyl groups as Rx and Ry are R 1c
The same examples of the alkyl group as R 5 to R 5c can be mentioned. 2-oxoalkyl group include a group having> C = O at the 2-position of the alkyl group as R 1c to R 5c. As the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group, the same alkoxy groups as R 1c to R 5c can be mentioned. Examples of the group formed by combining Rx and Ry include a butylene group and a pentylene group.

【0065】式(A2I)の化合物は、環を形成すること
により立体構造が固定され、光分解能が向上する。R1c
〜R7c中のいずれか2つが結合して環構造を形成する場
合については、R1c〜R5cのいずれか1つとR6c及びR
7cのいずれか1つが結合して単結合または連結基とな
り、環を形成する場合が好ましく、特にR5cとR6c又は
7cが結合して単結合または連結基となり環を形成する
場合が好ましい。連結基としては、置換基を有していて
もよいアルキレン基、置換基を有していてもよいアルケ
ニレン基、−O−、−S−、−CO−、−CONR−
(Rは水素原子、アルキル基、アシル基である)、及び
これらを2つ以上組み合わせてなる基を挙げることがで
き、更に、置換基を有していてもよい、アルキレン基、
酸素原子を含むアルキレン基、硫黄原子を含むアルキレ
ン基が好ましい。置換基としては、アルキル基(好まし
くは炭素数1〜5)、アリール基(好ましくは炭素数6
〜10、例えばフェニル基)、アシル基(例えば、炭素
数2〜11)などを挙げることができる。また、メチレ
ン基、エチレン基、プロピレン基、−CH2−O−、−
CH2−S−のように5〜7員環を形成する連結基が好
ましく、エチレン基、−CH2−O−、−CH2−S−な
どのように6員環を形成する連結基が特に好ましい。6
員環を形成することによりカルボニル平面とC−S+シ
グマ結合がより垂直に近くなり、軌道相互作用により光
分解能が向上する。また、R1c〜R7c及びRxとRyのい
ずれかの位置で、単結合または連結基を介して結合し、
式(A2I)の構造を2つ以上有する化合物であってもよ
い。
The compound of formula (A2I) has a three-dimensional structure fixed by forming a ring, and the optical resolution is improved. R 1c
In the case where any two of R 1c to R 7c combine to form a ring structure, any one of R 1c to R 5c and R 6c and R 5c
It is preferable that any one of 7c is bonded to form a single bond or a linking group to form a ring, and particularly, it is preferable that R 5c and R 6c or R 7c are bonded to form a single bond or a linking group to form a ring. . As the linking group, an alkylene group which may have a substituent, an alkenylene group which may have a substituent, -O-, -S-, -CO-, -CONR-.
(R is a hydrogen atom, an alkyl group, an acyl group), and a group formed by combining two or more of these, and further, an alkylene group which may have a substituent,
An alkylene group containing an oxygen atom and an alkylene group containing a sulfur atom are preferable. As the substituent, an alkyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms), an aryl group (preferably having 6 carbon atoms)
-10, for example, a phenyl group, an acyl group (for example, having 2 to 11 carbon atoms), and the like. Further, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, -CH 2 -O-,-
Preferred linking group to form a 5- to 7-membered ring as CH 2 -S-, ethylene group, -CH 2 -O -, - CH 2 -S- linking group to form a 6-membered ring, such as Particularly preferred. 6
By forming a member ring, the carbonyl plane and the C-S + sigma bond become closer to vertical, and the orbital interaction improves the optical resolution. Further, at any position of R 1c to R 7c and Rx and Ry, it is bonded via a single bond or a linking group,
It may be a compound having two or more structures of formula (A2I).

【0066】X-は、好ましくはスルホン酸アニオンで
あり、より好ましくは1位がフッ素原子によって置換さ
れたアルカンスルホン酸アニオン、又は電子吸引性基で
置換されたベンゼンスルホン酸である。アルカンスルホ
ン酸アニオンのアルカン部分は、アルコキシ基(例えば
炭素数1〜8)、パーフルオロアルコキシ基(例えば炭
素数1〜8)等の置換基で置換されていてもよい。ま
た、電子吸引性基としては、塩素原子、臭素原子、ニト
ロ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、アシロキシ
基、アシル基等を挙げることができる。X-は、さらに
好ましくは炭素数1〜8のパーフロロアルカンスルホン
酸アニオンであり、特に好ましくはパーフロロオクタン
スルホン酸アニオン、最も好ましくはパーフロロブタン
スルホン酸アニオン、トリフロロメタンスルホン酸アニ
オンである。これら用いることにより酸分解性基の分解
速度が向上し、感度が優れ、また発生酸の拡散性が制御
され解像力が向上する。以下に、本発明で使用できるフ
ェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物の具体例
を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
X is preferably a sulfonate anion, more preferably an alkane sulfonate anion whose 1-position is substituted with a fluorine atom, or benzene sulfonic acid substituted with an electron-withdrawing group. The alkane moiety of the alkane sulfonate anion may be substituted with a substituent such as an alkoxy group (for example, having 1 to 8 carbon atoms) or a perfluoroalkoxy group (for example, having 1 to 8 carbon atoms). Examples of the electron-withdrawing group include chlorine atom, bromine atom, nitro group, cyano group, alkoxycarbonyl group, acyloxy group and acyl group. X is more preferably a perfluoroalkanesulfonate anion having 1 to 8 carbon atoms, particularly preferably a perfluorooctanesulfonate anion, and most preferably a perfluorobutanesulfonate anion or a trifluoromethanesulfonate anion. . By using these, the decomposition rate of the acid-decomposable group is improved, the sensitivity is excellent, the diffusibility of the generated acid is controlled, and the resolution is improved. Specific examples of the compound having a phenacylsulfonium salt structure that can be used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0067】[0067]

【化32】 [Chemical 32]

【0068】[0068]

【化33】 [Chemical 33]

【0069】[0069]

【化34】 [Chemical 34]

【0070】[0070]

【化35】 [Chemical 35]

【0071】[0071]

【化36】 [Chemical 36]

【0072】[0072]

【化37】 [Chemical 37]

【0073】[0073]

【化38】 [Chemical 38]

【0074】[0074]

【化39】 [Chemical Formula 39]

【0075】[0075]

【化40】 [Chemical 40]

【0076】[0076]

【化41】 [Chemical 41]

【0077】活性光線又は放射線の照射により酸を発生
する、芳香環を有さないスルホニウム塩構造を有する化
合物として、一般式(A2II)で表されるアルキルス
ルホニウム塩化合物を挙げることができる。
Examples of the compound having an aromatic ring-free sulfonium salt structure which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation include an alkylsulfonium salt compound represented by the general formula (A2II).

【0078】[0078]

【化42】 [Chemical 42]

【0079】式中、R1d〜R3dは、各々独立に、アルキ
ル基又は2−オキソアルキル基(2位に>C=Oを有す
るアルキル基)を表す。R1d〜R3dは、その内の2つが
互いに結合して環構造を形成してもよい。X-は、アニ
オンを表す。R1d〜R3dとしてのアルキル基は、直鎖、
分岐、環状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素
数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)、
炭素数3〜10の環状アルキル基(シクロペンチル基、
シクロヘキシル基、ノルボルニル基)を挙げることがで
きる。R1d〜R3dとしての2−オキソアルキル基は、直
鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、好ましくは、
上記のアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げる
ことができる。R1d〜R3dは、ハロゲン原子、アルコキ
シ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニト
ロ基によって更に置換されていてもよい。R1d〜R3d
うち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸
素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボ
ニル基を含んでいてもよい。R1d〜R3dの内の2つが結
合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブ
チレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。光反
応性の観点から、R1d〜R3dのうちいずれか1つのアル
キル鎖中に炭素−炭素2重結合、あるいは炭素−酸素2
重結合を有する基が存在してもよい。X-のアニオンと
しては、スルホン酸アニオンであり、好ましくは1位が
フッ素原子によって置換されたアルカンスルホン酸アニ
オン、電子吸引性基で置換されたベンゼンスルホン酸で
あり、さらに好ましくは炭素数1〜8のパーフロロアル
カンスルホン酸アニオンであり、最も好ましくはパーフ
ロロブタンスルホン酸アニオン、パーフロロオクタンス
ルホン酸アニオンである。これら用いることにより酸分
解性基の分解速度が向上し、感度が優れ、また発生酸の
拡散性が制御され解像力が向上する。尚、電子吸引性基
としては、塩素原子、臭素原子、ニトロ基、シアノ基、
アルコキシカルボニル基、アシロキシ基、アシル基等を
挙げることができる。一般式(A2II)で表される化合物
のR1d〜R3dの少なくともひとつが、一般式(A2II)で
表される他の化合物のR1d〜R3dの少なくともひとつと
結合する構造をとってもよい。以下に、本発明で使用で
きるアルキルスルホニウム塩構造を有する化合物の好ま
しい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
In the formula, R 1d to R 3d each independently represent an alkyl group or a 2-oxoalkyl group (an alkyl group having> C═O at the 2-position). Two of R 1d to R 3d may combine with each other to form a ring structure. X represents an anion. The alkyl group as R 1d to R 3d is a straight chain,
It may be branched or cyclic, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group),
Cyclic alkyl group having 3 to 10 carbon atoms (cyclopentyl group,
A cyclohexyl group and a norbornyl group). The 2-oxoalkyl group as R 1d to R 3d may be linear, branched or cyclic, and is preferably
The group having> C = O at the 2-position of the above alkyl group can be mentioned. R 1d to R 3d may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group or a nitro group. Two of R 1d to R 3d may combine to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond or a carbonyl group. Examples of the group formed by combining two members out of R 1d to R 3d include an alkylene group (eg, butylene group, pentylene group). From the viewpoint of photoreactivity, a carbon-carbon double bond or a carbon-oxygen 2 bond is present in any one of R 1d to R 3d in the alkyl chain.
A group having a heavy bond may be present. The anion of X is a sulfonic acid anion, preferably an alkanesulfonic acid anion in which the 1-position is substituted with a fluorine atom, and a benzenesulfonic acid substituted with an electron-withdrawing group, and more preferably 1 to 1 carbon atoms. No. 8 perfluoroalkane sulfonate anion, and most preferably perfluorobutane sulfonate anion and perfluorooctane sulfonate anion. By using these, the decomposition rate of the acid-decomposable group is improved, the sensitivity is excellent, the diffusibility of the generated acid is controlled, and the resolution is improved. Incidentally, as the electron-withdrawing group, a chlorine atom, a bromine atom, a nitro group, a cyano group,
Examples thereof include an alkoxycarbonyl group, an acyloxy group and an acyl group. At least one of R 1d to R 3d of the compound represented by the general formula (A2II) may be bonded to at least one of R 1d to R 3d of the other compound represented by the general formula (A2II). The preferred specific examples of the compound having an alkylsulfonium salt structure which can be used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0080】[0080]

【化43】 [Chemical 43]

【0081】[0081]

【化44】 [Chemical 44]

【0082】[0082]

【化45】 [Chemical formula 45]

【0083】本発明において、光酸発生剤は、1種ある
いは2種以上を併用して用いてもよく、添加量は、総量
として、ポジ型感光性組成物の固形分に対し、通常0.
1〜20重量%、好ましくは0.3〜15重量%、更に
好ましくは0.5〜10重量%である。
In the present invention, the photo-acid generator may be used alone or in combination of two or more, and the total amount added is usually 0.1% based on the solid content of the positive photosensitive composition.
It is 1 to 20% by weight, preferably 0.3 to 15% by weight, and more preferably 0.5 to 10% by weight.

【0084】<光酸発生剤の合成例>以下、代表的な光
酸発生剤の合成例を記載する。他の光酸発生剤は、これ
らと同様の方法により合成することができる。
<Synthesis Example of Photoacid Generator> Hereinafter, a synthesis example of a typical photoacid generator will be described. Other photo-acid generators can be synthesized by a method similar to these.

【0085】(ぺ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)ペンタフロロペンセンス
ルホニルクロリド25gを氷冷下メタノール100m1
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
時間撹伴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。
(Synthesis of pentafluorobenzenesulfonic acid tetramethylammonium salt) 25 g of pentafluoropentenesulfonyl chloride was added to 100 ml of methanol under ice cooling.
Was dissolved in, and 100 g of 25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was slowly added thereto. 3 at room temperature
A solution of pentafluorobenzenesulfonic acid tetramethylammonium salt was obtained with stirring for a time. This solution was used for salt exchange with a sulfonium salt and an iodonium salt.

【0086】(フェナシルテトラヒドロチオフェニウム
パーフロロブタンスルホネート:具体例(A2I−1)
の合成)テトラヒドロチオフェン53.2gをアセトニ
トリル400mlに溶解させ、この溶液にフェナシルブ
ロミド100gをアセトニトリル300mlに溶解させ
たものをゆっくり加えた。室温で3時間撹拌すると粉体
が析出した。反応液を酢酸エチル1500mlに注ぎ、
粉体をろ取乾燥するとフェナシルテトラヒドロチオフェ
ニウムブロミド137gが得られた。パーフロロブタン
スルホン酸カリウム60gを水200ml、メタノール
200mlの混合溶剤に溶解させ、これにフェナシルテ
トラヒドロチオフェニウムブロミド49.5gを水30
0mlに溶解させたものを加えた。この水溶液をクロロ
ホルム200mlで2回抽出し、有機相を水洗、濃縮す
ると粗生成物が得られた。これに蒸留水300mlを加
え、100℃で30分加熱した後冷却すると固体が析出
した。固体をろ取、ジイソプロピルエーテルでリスラリ
ーするとフェナシルテトラヒドロチオフェニウムパーフ
ロロブタンスルホネート77gが得られた。
(Phenacyl tetrahydrothiophenium perfluorobutane sulfonate: Specific example (A2I-1)
Synthesis of tetrahydrothiophene (53.2 g) was dissolved in 400 ml of acetonitrile, and 100 g of phenacyl bromide dissolved in 300 ml of acetonitrile was slowly added to this solution. A powder was deposited when stirred at room temperature for 3 hours. The reaction solution was poured into 1500 ml of ethyl acetate,
The powder was collected by filtration and dried to obtain 137 g of phenacyltetrahydrothiophenium bromide. 60 g of potassium perfluorobutanesulfonate was dissolved in a mixed solvent of 200 ml of water and 200 ml of methanol, and 49.5 g of phenacyltetrahydrothiophenium bromide was added to 30 ml of water.
What was dissolved in 0 ml was added. The aqueous solution was extracted twice with 200 ml of chloroform, and the organic phase was washed with water and concentrated to obtain a crude product. To this, 300 ml of distilled water was added, heated at 100 ° C. for 30 minutes and then cooled to precipitate a solid. The solid was collected by filtration and reslurried with diisopropyl ether to obtain 77 g of phenacyltetrahydrothiophenium perfluorobutane sulfonate.

【0087】(フェナシルテトラヒドロチオフェニウム
パーフロロオクタンスルホネート:具体例(A2I−
3)の合成)フェナシルテトラヒドロチオフェニウムブ
ロミドを上記と同様の操作を行ってパーフロロオクタン
スルホン酸と塩交換することによって合成した。
(Phenacyltetrahydrothiophenium perfluorooctane sulfonate: Specific example (A2I-
Synthesis of 3)) Phenacyltetrahydrothiophenium bromide was synthesized in the same manner as above by salt exchange with perfluorooctane sulfonic acid.

【0088】(フェナシルテトラヒドロチオフェニウム
トリフロロメタンスルホネート:具体例(A2I−2)
の合成)フェナシルテトラヒドロチオフェニウムブロミ
ドを上記と同様の操作を行ってトリフロロメタンスルホ
ン酸と塩交換することによって合成した。
(Phenacyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate: Specific example (A2I-2)
Synthesis of phenacyltetrahydrothiophenium bromide was synthesized in the same manner as above by salt exchange with trifluoromethanesulfonic acid.

【0089】(具体例(A2II−11)の合成)テト
ラヒドロチオフェン11.8gをアセトニトリル100
mlに溶解させ、この溶液に1−ブロモ−3,3−ジメ
チル−2−ブタノン20gをゆっくり加えた。室温で2
日間撹拌すると粉体が析出した。反応液に酢酸エチル1
00mlを加えた後、粉体をろ取し、酢酸エチルで洗
浄、乾燥すると2−オキソ−3,3−ジメチルブチルテ
トラヒドロチオフェニウムブロミド24gが得られた。
パーフロロブタンスルホン酸カリウム10gを水500
ml、メタノール100mlの混合溶剤に溶解させ、こ
れに2−オキソ−3,3−ジメチルブチルテトラヒドロ
チオフェニウムブロミド7.75gをメタノール50m
lに溶解させたものを加えた。この水溶液をクロロホル
ム100mlで2回抽出し、有機相を水洗、濃縮すると
油状物が得られた。これに酢酸エチルを加えて再濃縮す
ると固体状物が得られ、これををろ取、ジイソプロピル
エーテルでリスラリーすると2−オキソ−3,3−ジメ
チルブチルテトラヒドロチオフェニウムパーフロロブタ
ンスルホネート9gが得られた。
(Synthesis of Specific Example (A2II-11)) Tetrahydrothiophene (11.8 g) was added to acetonitrile (100).
20 g of 1-bromo-3,3-dimethyl-2-butanone was slowly added to this solution. 2 at room temperature
After stirring for a day, powder was deposited. Ethyl acetate 1 in the reaction solution
After adding 00 ml, the powder was collected by filtration, washed with ethyl acetate and dried to obtain 24 g of 2-oxo-3,3-dimethylbutyltetrahydrothiophenium bromide.
10 grams of potassium perfluorobutane sulfonate in 500 water
ml, dissolved in a mixed solvent of 100 ml of methanol, and added thereto, 7.75 g of 2-oxo-3,3-dimethylbutyltetrahydrothiophenium bromide, 50 m of methanol.
What was dissolved in 1 was added. This aqueous solution was extracted twice with 100 ml of chloroform, and the organic phase was washed with water and concentrated to obtain an oily substance. Ethyl acetate was added to this to re-concentrate to obtain a solid substance. The solid substance was collected by filtration and reslurried with diisopropyl ether to obtain 9 g of 2-oxo-3,3-dimethylbutyltetrahydrothiophenium perfluorobutanesulfonate. It was

【0090】2−オキソシクロヘキシルメチル(2−ノ
ルボルニル)スルホニウムトリフロロメタンスルホネー
ト(A2II−1)は、特開平8−27102号公報、
合成例1の方法を用いて合成できる。
2-oxocyclohexylmethyl (2-norbornyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate (A2II-1) is described in JP-A-8-27102,
It can be synthesized using the method of Synthesis Example 1.

【0091】〔2〕酸分解性樹脂((B)成分) (B)本発明で使用される樹脂は、一般式(I)で表さ
れる繰り返し単位(A1)、一般式(II)で表される
繰り返し単位(A2)、一般式(N)で表される繰り返
し単位(A3)を含有し、酸の作用により分解し、アル
カリ現像液中での溶解度が増大する樹脂(以下「酸分解
性樹脂」と略称する)である。
[2] Acid Decomposable Resin (Component (B)) (B) The resin used in the present invention is represented by the repeating unit (A1) represented by the general formula (I) and the general formula (II). A repeating unit (A2) and a repeating unit (A3) represented by the general formula (N), which are decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkali developing solution (hereinafter referred to as “acid decomposability”). Abbreviated as "resin").

【0092】[0092]

【化46】 [Chemical formula 46]

【0093】一般式(I)において、R1aは水素原子又
は炭化水素基を表し、R2aは炭化水素基を表す。尚、R
1aとR2aとが互いに結合して環を形成してもよい。
In the general formula (I), R 1a represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and R 2a represents a hydrocarbon group. Incidentally, R
1a and R 2a may combine with each other to form a ring.

【0094】R1aとしての炭化水素基は、好ましくは炭
素数1〜10、特に好ましくは1〜5であり、例えばア
ルキル基(好ましくはメチル基)を挙げることができ
る。R 1aは水素原子又はメチル基が好ましい。
R1aThe hydrocarbon group as is preferably charcoal.
A prime number of 1 to 10, particularly preferably 1 to 5, for example,
A rukyl group (preferably a methyl group) can be mentioned.
It R 1aIs preferably a hydrogen atom or a methyl group.

【0095】R2aとしての炭化水素基は、好ましくは炭
素数1〜20、特に好ましくは1〜10であり、例えば
アルキル基、シクロアルキル基を挙げることができる。
1a及びR2aとしての炭化水素基は置換基を有するもの
も包含する。置換基の炭素数は1〜30が好ましい。置
換基としては、例えば、水酸基、ハロゲン原子、アルコ
キシ基、アシル基、アシルカルボニル基、アシロキシ基
などを挙げることができる。これらの置換基における環
構造は、ヘテロ原子を含有していてもよいし、水酸基、
アルキル基(好ましくは炭素数1〜5)、アルコキシ基
(好ましくは炭素数1〜5)などの置換基を有していて
もよい。
The hydrocarbon group as R 2a preferably has 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include an alkyl group and a cycloalkyl group.
The hydrocarbon group as R 1a and R 2a includes those having a substituent. The carbon number of the substituent is preferably 1 to 30. Examples of the substituent include a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, an acylcarbonyl group and an acyloxy group. The ring structure in these substituents may contain a hetero atom, a hydroxyl group,
It may have a substituent such as an alkyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms) and an alkoxy group (preferably having 1 to 5 carbon atoms).

【0096】R1aとR2aとが結合して環を形成する場合
の環としては、例えば、テトラヒドロフラン環、テトラ
ヒドロピラン環等の4〜8員環を挙げることができる。
この環構造も上記と同様に置換基を有していてもよい。
When R 1a and R 2a are bonded to each other to form a ring, examples thereof include a 4- to 8-membered ring such as a tetrahydrofuran ring and a tetrahydropyran ring.
This ring structure may also have a substituent as in the above.

【0097】以下に、一般式(I)で表される繰り返し
単位(A1)の具体例を挙げるが、これらに限定するも
のではない。
Specific examples of the repeating unit (A1) represented by formula (I) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0098】[0098]

【化47】 [Chemical 47]

【0099】本発明の酸分解性樹脂は、更に式(II)
で表される繰り返し単位(A2)を含有する。
The acid-decomposable resin of the present invention further has the formula (II)
The repeating unit (A2) represented by

【0100】[0100]

【化48】 [Chemical 48]

【0101】一般式(II)において、Zは、−O−又
は−N(R3a)−を表す。ここでR 3aは、水素原子、水
酸基、アルキル基、ハロアルキル基又は−OSO2−R
4aを表す。またR4aは、アルキル基、ハロアルキル基、
シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。
In the general formula (II), Z is --O-- or
Is -N (R3a) -Represents. Where R 3aIs hydrogen atom, water
Acid group, alkyl group, haloalkyl group or -OSO2-R
4aRepresents Also R4aIs an alkyl group, a haloalkyl group,
Represents a cycloalkyl group or camphor residue.

【0102】上記R3a及びR4aにおけるアルキル基とし
ては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキ
ル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖
状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチ
ル基である。上記R3a及びR4aにおけるハロアルキル基
としてはトリフルオロメチル基、ナノフルオロブチル
基、ペンタデカフルオロオクチル基、トリクロロメチル
基等を挙げることができる。上記R4aにおけるシクロア
ルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル
基、シクロオクチル基等を挙げることができる。
The alkyl group for R 3a and R 4a is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Groups, more preferably methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-
A butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group. Examples of the haloalkyl group for R 3a and R 4a include a trifluoromethyl group, a nanofluorobutyl group, a pentadecafluorooctyl group, and a trichloromethyl group. Examples of the cycloalkyl group for R 4a include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and a cyclooctyl group.

【0103】R3a及びR4aとしてのアルキル基、ハロア
ルキル基、R4aとしてのシクロアルキル基又は樟脳残基
は置換基を有していてもよい。このような置換基として
は、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロ
ゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原
子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜
4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブ
トキシ基等)、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例
えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基
(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、ア
リール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル
基)等を挙げることができる。
The alkyl group as R 3a and R 4a , the haloalkyl group, the cycloalkyl group as R 4a or the camphor residue may have a substituent. Examples of such a substituent include a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom and an iodine atom), an alkoxy group (preferably having a carbon number of 1 to 1).
4, for example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), acyl group (preferably having 2 to 5 carbon atoms, for example, formyl group, acetyl group, etc.), acyloxy group (preferably having 2 to 5 carbon atoms, for example, An acetoxy group), an aryl group (preferably having a carbon number of 6 to 14, for example, a phenyl group), and the like.

【0104】以下に、上記一般式(II)で表される繰
り返し単位(A2)の具体例を挙げるが、これらに限定
するものではない。
Specific examples of the repeating unit (A2) represented by the general formula (II) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0105】[0105]

【化49】 [Chemical 49]

【0106】[0106]

【化50】 [Chemical 50]

【0107】次に、一般式(N)で表される繰り返し単
位(A3)について説明する。一般式(N)において、
Rは水素原子又はメチル基を表す。A1は単結合又は二
価の連結基を表す。A2は単結合、アルキレン基、エー
テル基、エステル基、もしくはこれらの組み合わせから
なる基を表す。Z2は脂肪族環状炭化水素基を表す。
Next, the repeating unit (A3) represented by formula (N) will be described. In the general formula (N),
R represents a hydrogen atom or a methyl group. A 1 represents a single bond or a divalent linking group. A 2 represents a single bond, an alkylene group, an ether group, an ester group, or a group composed of a combination thereof. Z 2 represents an aliphatic cyclic hydrocarbon group.

【0108】lは0又は1を表す。A3は、単結合、ア
ルキレン基、エーテル基、エステル基若しくはその組み
合わせからなる基を表す。R’はシアン基を表す。mは
1〜3の整数を表す。mは1又は2が好ましい。尚、式
(II)において、m個の一価の基−A3R'がZ2(l
=0のときはA2)に置換していることを意味してい
る。但し、l=0のとき、A2及びA3の少なくとも一方
はアルキレン基、エーテル基、エステル基若しくはその
組み合わせである。A1は単結合が好ましい。A2及びA
3は、各々炭素数5以下が好ましい。
L represents 0 or 1. A 3 represents a single bond, an alkylene group, an ether group, an ester group, or a combination thereof. R'represents a cyan group. m represents an integer of 1 to 3. m is preferably 1 or 2. In the formula (II), m monovalent groups —A 3 R ′ are Z 2 (l
When it is = 0, it means that it is replaced with A 2 ). However, when 1 = 0, at least one of A 2 and A 3 is an alkylene group, an ether group, an ester group, or a combination thereof. A 1 is preferably a single bond. A 2 and A
Each of 3 preferably has 5 or less carbon atoms.

【0109】A1の連結基は、アルキレン基、置換アル
キレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル
基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレ
タン基、又は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。上記A1、A2
及びA3としてのアルキレン基は、例えば下記式で表さ
れる基を挙げることができる。 −〔C(Rb )(Rc )〕r − 式中、Rb 、Rc は、水素原子、アルキル基、置換アル
キル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、
両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ま
しくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、
水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素
数1〜4)を挙げることができる。アルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハ
ロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原
子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の
整数、好ましくは炭素数1〜3を表す。
The linking group for A 1 is a single group selected from the group consisting of an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group and a urea group. Alternatively, it represents a combination of two or more groups. Above A 1 , A 2
Examples of the alkylene group as A 3 and A 3 include groups represented by the following formulas. — [C (R b ) (R c )] r − In the formula, R b and R c represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group,
Both may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group and butyl group, and more preferably selected from methyl group, ethyl group, propyl group and isopropyl group. As the substituent of the substituted alkyl group,
Examples thereof include a hydroxyl group, a halogen atom, and 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 methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group. Examples of the halogen atom include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, iodine atom and the like. r represents an integer of 1 to 10, preferably 1 to 3 carbon atoms.

【0110】Z2としての脂肪族環状炭化水素基は、単
環式でも、多環式でもよい。具体的には、炭素数5以上
のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構
造等を有する基を挙げることができる。その炭素数は6
〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好まし
い。これらの脂環式炭化水素基は置換基を有していても
よい。以下に、脂環式炭化水素基のうち、脂環式部分の
構造例を示す。
The aliphatic cyclic hydrocarbon group as Z 2 may be monocyclic or polycyclic. Specific examples thereof include groups having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure or the like having 5 or more carbon atoms. The carbon number is 6
The number of carbon atoms is preferably -30, particularly preferably 7-25. These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent. Below, the structural example of an alicyclic part is shown among alicyclic hydrocarbon groups.

【0111】[0111]

【化51】 [Chemical 51]

【0112】[0112]

【化52】 [Chemical 52]

【0113】[0113]

【化53】 [Chemical 53]

【0114】本発明においては、上記脂環式部分の好ま
しいものとしては、アダマンチル基、ノルアダマンチル
基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシク
ロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シク
ロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、
シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げることが
できる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン残
基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル
基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカ
ニル基、シクロドデカニル基、トリシクロデカニル基で
ある。
In the present invention, the alicyclic moiety is preferably adamantyl group, noradamantyl group, decalin residue, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group. , A cycloheptyl group, a cyclooctyl group,
Examples thereof include a cyclodecanyl group and a cyclododecanyl group. More preferred are adamantyl group, decalin residue, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclodecanyl group, cyclododecanyl group and tricyclodecanyl group.

【0115】Z2としての脂環式炭化水素基は置換基を
有していてもよく、置換基としては好ましくは炭素数5
以下であり、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原
子、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボ
ニル基等を挙げることができる。アルキル基としては、
例えは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、ブチル基等を挙げることができる。置換アルキル
基の置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙
げることができる。上記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、ブトキシ基等を挙げる
ことができる。
The alicyclic hydrocarbon group as Z 2 may have a substituent, and the substituent preferably has 5 carbon atoms.
Below, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group and the like can be mentioned. As an alkyl group,
Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group and a butyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a halogen atom and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group.

【0116】尚、樹脂は、一般式(N)で表される繰り
返し単位を複数含有してもよい。以下に一般式(N)で
表される繰り返し単位(A3)の具体例を挙げるが、こ
れらに限定するものではない。
The resin may contain a plurality of repeating units represented by the general formula (N). Specific examples of the repeating unit (A3) represented by formula (N) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0117】[0117]

【化54】 [Chemical 54]

【0118】[0118]

【化55】 [Chemical 55]

【0119】[0119]

【化56】 [Chemical 56]

【0120】[0120]

【化57】 [Chemical 57]

【0121】本発明の酸分解性樹脂は、酸の作用により
分解し、アルカリ可溶性となる基を、上記の一般式
(I)、(II)又は(N)で表される繰り返し単位の
いずれかに有していてもよいし、他の繰り返し単位中に
含有していてもよい。酸の作用により分解する基として
は、−COOA0 、−O−B0 基で示される基を挙げる
ことができる。更にこれらを含む基としては、−R0
COOA0 、又は−Ar −O−B0 で示される基が挙げ
られる。ここでA0 は、−C(R01)(R02
(R03)、−Si(R01)(R02)(R 03)、−C(R
04)(R05)−O−R06基もしくはラクトン基を示す。
0 は、−A0 又は−CO−O−A0 基を示す。R01
02、R03、R04及びR05は、それぞれ同一でも相異し
ていても良く、水素原子、アルキル基、シクロアルキル
基、アルケニル基、アラルキル基もしくはアリール基を
示し、R06はアルキル基、環状アルキル基もしくはアリ
ール基を示す。但し、R01〜R03の内少なくとも2つは
水素原子以外の基であり、又、R 01〜R03、及びR04
06の内の2つの基が結合して環を形成してもよい。R
0は単結合もしくは、置換基を有していても良い2価以
上の脂肪族もしくは芳香族炭化水素基を示し、−Ar−
は単環もしくは多環の置換基を有していても良い2価以
上の芳香族基を示す。
The acid-decomposable resin of the present invention is treated by an acid.
The group that decomposes to become alkali-soluble is represented by the general formula
Of the repeating unit represented by (I), (II) or (N)
May be present in any of the other repeating units
It may be contained. As a group that decomposes by the action of acid
Is -COOA0 , -OB0 List the groups represented by
be able to. Further, as a group containing these, -R0 −
COOA0 , Or -Ar -OB0 The group represented by
To be Where A0 Is -C (R01) (R02)
(R03), -Si (R01) (R02) (R 03), -C (R
04) (R05) -OR06Represents a group or a lactone group.
B0 Is -A0 Or -CO-OA0 Indicates a group. R01,
R02, R03, R04And R05Are the same or different
May be present, hydrogen atom, alkyl group, cycloalkyl
Group, alkenyl group, aralkyl group or aryl group
Show, R06Is an alkyl group, a cyclic alkyl group or an ant
Group. However, R01~ R03At least two of
A group other than a hydrogen atom, and R 01~ R03, And R04~
R06Two groups in the above may combine to form a ring. R
0Is a single bond or divalent or less, which may have a substituent.
The above aliphatic or aromatic hydrocarbon group is shown, and -Ar-
Is a divalent or lower valent which may have a monocyclic or polycyclic substituent.
The above aromatic groups are shown.

【0122】ここで、アルキル基としてはメチル基、エ
チル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル
基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好まし
く、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シク
ロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な
炭素数3〜30個のものが好ましく、アルケニル基とし
てはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の
様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アリール基とし
てはフエニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル
基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜1
4個のものが好ましい。環状のアルキル基としては、炭
素数3〜30個のものが挙げられ、具体的には、シクロ
プロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ア
ダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシク
ロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポ
キシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル
基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基等を挙
げることができる。アラルキル基としては、炭素数7〜
20個のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。
ベンジル基、フェネチル基、クミル基等が挙げられる。
Here, the alkyl group is preferably one having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, and cycloalkyl group. Preferred are those having 3 to 30 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and adamantyl group, and alkenyl groups having 2 to 2 carbon atoms such as vinyl group, propenyl group, allyl group and butenyl group. Four aryl groups are preferable, and the aryl group has 6 to 1 carbon atoms such as phenyl group, xylyl group, toluyl group, cumenyl group, naphthyl group and anthracenyl group.
Four is preferable. Examples of the cyclic alkyl group include those having 3 to 30 carbon atoms, and specific examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a boronyl group, a tricyclodecanyl group and a dialkyl group. Examples thereof include a cyclopentenyl group, a nobornane epoxy group, a menthyl group, an isomenthyl group, a neomenthyl group, a tetracyclododecanyl group and a steroid residue. The aralkyl group has 7 to 7 carbon atoms.
There are 20 groups, which may have a substituent.
Examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group and a cumyl group.

【0123】また、置換基としては水酸基、ハロゲン原
子(フツ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ基、シアノ
基、上記のアルキル基、メトキシ基・エトキシ基・ヒド
ロキシエトキシ基・プロポキシ基・ヒドロキシプロポキ
シ基・n−ブトキシ基・イソブトキシ基・sec−ブト
キシ基・t−ブトキシ基等のアルコキシ基、メトキシカ
ルボニル基・エトキシカルボニル基等のアルコキシカル
ボニル基、ベンジル基・フエネチル基・クミル基等のア
ラルキル基、アラルキルオキシ基、ホルミル基・アセチ
ル基・ブチリル基・ベンゾイル基・シアナミル基・バレ
リル基等のアシル基、ブチリルオキシ基等のアシロキシ
基、上記のアルケニル基、ビニルオキシ基・プロペニル
オキシ基・アリルオキシ基・ブテニルオキシ基等のアル
ケニルオキシ基、上記のアリール基、フエノキシ基等の
アリールオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアリールオ
キシカルボニル基を挙げることができる。また、上記ラ
クトン基としては、下記構造のものが挙げられる。
As the substituent, a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a nitro group, a cyano group, the above alkyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group. Group, n-butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, t-butoxy group, and other alkoxy groups, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, and other alkoxycarbonyl groups, benzyl group, phenethyl group, cumyl group, and other aralkyl groups, Acryl groups such as aralkyloxy groups, formyl groups, acetyl groups, butyryl groups, benzoyl groups, cyanayl groups, valeryl groups, acyloxy groups such as butyryloxy groups, the above alkenyl groups, vinyloxy groups, propenyloxy groups, allyloxy groups, butenyloxy groups. Alkenyloxy groups such as Serial aryl group, an aryloxy group such as phenoxy group, and an aryloxycarbonyl group such as benzoyloxy group. Examples of the lactone group include those having the following structures.

【0124】[0124]

【化58】 [Chemical 58]

【0125】上記式中、Ra 、Rb、Rcは各々独立に、
水素原子、炭素数1〜4個のアルキル基を表す。nは、
2から4の整数を表す。
In the above formula, R a , R b and R c are each independently
It represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. n is
Represents an integer from 2 to 4.

【0126】露光用の光源としてArFエキシマレーザ
ーを使用する場合には、酸の作用により分解する基とし
て、−C(=O)−X1−R0で表される基を用いること
が好ましい。ここで、R0 としては、t−ブチル基、t
−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−
エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブ
トキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の
1−アルコキシエチル基、1−メトキシメチル基、1−
エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、テトラヒド
ロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキル
シリル基、3−オキソシクロヘキシル基、上記ラクトン
基等を挙げることができる。X1は、酸素原子、硫黄原
子を表すが、好ましくは酸素原子である。
When an ArF excimer laser is used as a light source for exposure, it is preferable to use a group represented by —C (═O) —X 1 —R 0 as a group that decomposes by the action of an acid. Here, R 0 is a t-butyl group, t
-Tertiary alkyl group such as amyl group, isobornyl group, 1-
1-alkoxyethyl groups such as ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, 1-methoxymethyl group, 1-
Examples thereof include an alkoxymethyl group such as an ethoxymethyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a trialkylsilyl group, a 3-oxocyclohexyl group, the above lactone group and the like. X 1 represents an oxygen atom or a sulfur atom, preferably an oxygen atom.

【0127】特に一般式(pI)〜一般式(pV)のい
ずれかで表される酸分解性基を有する繰り返し単位を含
有することが好ましい。この繰り返し単位を含有するこ
とにより画像形成性、耐ドライエッチング性が良好とな
る。
It is particularly preferable to contain a repeating unit having an acid-decomposable group represented by any of formulas (pI) to (pV). By containing this repeating unit, image forming property and dry etching resistance are improved.

【0128】[0128]

【化59】 [Chemical 59]

【0129】式中、R11は、メチル基、エチル基、n−
プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチ
ル基又はsec−ブチル基を表し、Zは、炭素原子とと
もに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団を表
す。R12〜R16は、各々独立に、炭素数1〜4個の、直
鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表
す。但し、R12〜R14のうち少なくとも1つ、及び
15、R16のいずれかは脂環式炭化水素基を表す。R17
〜R21は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、
直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を
表し、但し、R17〜R21のうち少なくとも1つは脂環式
炭化水素基を表す。また、R19、R21のいずれかは炭素
数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環
式炭化水素基を表す。R22〜R25は、各々独立に、炭素
数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環
式炭化水素基を表し、但し、R22〜R25のうち少なくと
も1つは脂環式炭化水素基を表す。また、R23とR
24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
In the formula, R 11 is a methyl group, an ethyl group or n-
It represents a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group or a sec-butyl group, and Z represents an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. R 12 to R 16 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group. However, at least one of R 12 to R 14 , and either R 15 or R 16 represent an alicyclic hydrocarbon group. R 17
To R 21 are each independently a hydrogen atom, a C 1 to C 4,
It represents a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 17 to R 21 represents an alicyclic hydrocarbon group. Further, either R 19 or R 21 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group. R 22 to R 25 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 22 to R 25 is an aliphatic group. Represents a cyclic hydrocarbon group. Also, R 23 and R
24 may combine with each other to form a ring.

【0130】上記一般式(pI)〜一般式(pV)にお
いて、Aの連結基は、アルキレン基、置換アルキレン
基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エス
テル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、
又は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。上記Aにおけるアルキ
レン基としては、下記式で表される基を挙げることがで
きる。 −〔C(Rb )(Rc )〕r − 式中、Rb 、Rc は、水素原子、アルキル基、置換アル
キル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、
両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ま
しくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、
水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素
数1〜4)を挙げることができる。アルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハ
ロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原
子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の
整数を表す。
In the above general formulas (pI) to (pV), the linking group of A is an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group. Base,
Or alone or 2 selected from the group consisting of urea groups
Represents a combination of one or more groups. Examples of the alkylene group in A include groups represented by the following formula. — [C (R b ) (R c )] r − In the formula, R b and R c represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group,
Both may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group and butyl group, and more preferably selected from methyl group, ethyl group, propyl group and isopropyl group. As the substituent of the substituted alkyl group,
Examples thereof include a hydroxyl group, a halogen atom, and 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 methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group. Examples of the halogen atom include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, iodine atom and the like. r represents an integer of 1 to 10.

【0131】一般式(pI)〜(pV)において、R12
〜R25におけるアルキル基としては、置換もしくは非置
換のいずれであってもよい、1〜4個の炭素原子を有す
る直鎖もしくは分岐のアルキル基を表す。そのアルキル
基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル
基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s
ec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。また、
上記アルキル基の更なる置換基としては、炭素数1〜4
個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原
子、臭素原子、ヨウ素原子)、アシル基、アシロキシ
基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アルコキシカル
ボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。
In the general formulas (pI) to (pV), R 12
The alkyl group for R 25 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be substituted or unsubstituted. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s
Examples thereof include an ec-butyl group and a t-butyl group. Also,
The further substituent of the above alkyl group has 1 to 4 carbon atoms.
Examples thereof include alkoxy groups, halogen atoms (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), acyl group, acyloxy group, cyano group, hydroxyl group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, nitro group and the like.

【0132】R11〜R25における脂環式炭化水素基ある
いはZと炭素原子が形成する脂環式炭化水素基として
は、単環式でも、多環式でもよい。具体的には、炭素数
5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシ
クロ構造等を有する基を挙げることができる。その炭素
数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好
ましい。これらの脂環式炭化水素基は置換基を有してい
てもよい。以下に、脂環式炭化水素基のうち、脂環式部
分の構造例を示す。
The alicyclic hydrocarbon group for R 11 to R 25 or the alicyclic hydrocarbon group formed by Z and the carbon atom may be monocyclic or polycyclic. Specific examples thereof include groups having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure or the like having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6 to 30, and particularly preferably 7 to 25. These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent. Below, the structural example of an alicyclic part is shown among alicyclic hydrocarbon groups.

【0133】[0133]

【化60】 [Chemical 60]

【0134】[0134]

【化61】 [Chemical formula 61]

【0135】[0135]

【化62】 [Chemical formula 62]

【0136】本発明においては、上記脂環式部分の好ま
しいものとしては、アダマンチル基、ノルアダマンチル
基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシク
ロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シク
ロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、
シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げることが
できる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン残
基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル
基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカ
ニル基、シクロドデカニル基、トリシクロデカニル基で
ある。
In the present invention, the alicyclic moiety is preferably adamantyl group, noradamantyl group, decalin residue, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group. , A cycloheptyl group, a cyclooctyl group,
Examples thereof include a cyclodecanyl group and a cyclododecanyl group. More preferred are adamantyl group, decalin residue, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclodecanyl group, cyclododecanyl group and tricyclodecanyl group.

【0137】これらの脂環式炭化水素基の置換基として
は、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸
基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボ
ニル基が挙げられる。アルキル基としてはメチル基、エ
チル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低
級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エ
チル基、プロピル基、イソプロピル基よりなる群から選
択された置換基を表す。置換アルキル基の置換基として
は、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げること
ができる。上記アルコキシ基としてはメトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個
のものを挙げることができる。
Examples of the substituent of these alicyclic hydrocarbon groups include an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group and an alkoxycarbonyl group. 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, more preferably a substituent selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, a propyl group and an isopropyl group. Represent Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group.

【0138】以下に、上記一般式(pI)〜(pV)の
いずれかで表される基を有する繰り返し単位に相当する
モノマーの具体例を示す。
Specific examples of the monomer corresponding to the repeating unit having a group represented by any of the above general formulas (pI) to (pV) are shown below.

【0139】[0139]

【化63】 [Chemical formula 63]

【0140】[0140]

【化64】 [Chemical 64]

【0141】[0141]

【化65】 [Chemical 65]

【0142】[0142]

【化66】 [Chemical formula 66]

【0143】[0143]

【化67】 [Chemical formula 67]

【0144】[0144]

【化68】 [Chemical 68]

【0145】また、コンタクトホール解像性、デフォー
カスラチチュードを向上させる上で、ラクトン残基を有
する繰り返し単位を含有することが好ましく、現像欠陥
を低減する上で、脂環ラクトン残基を有する繰り返し単
位を含有することが好ましい。脂環ラクトンとは、環状
炭化水素基とラクトン環が縮環した構造、あるいは、多
環環状炭化水素基(シクロアルカン環が2つ以上組み合
わせられた環状炭化水素環)のシクロアルカン環のひと
つがラクトン環に置換された構造を意味する。ラクトン
残基としては、ブチロラクトン(a1)、脂環ラクトン
としては、(a2)ノルボルナンラクトン、(a3)シ
クロヘキサンラクトン、及び(a4)アダマンタンラク
トン等を挙げることができる。
Further, in order to improve the contact hole resolution and the defocus latitude, it is preferable to contain a repeating unit having a lactone residue, and in order to reduce development defects, a repeating unit having an alicyclic lactone residue is included. It is preferable to contain a unit. The alicyclic lactone is a structure in which a cyclic hydrocarbon group and a lactone ring are condensed, or one of cycloalkane rings of a polycyclic cyclic hydrocarbon group (a cyclic hydrocarbon ring in which two or more cycloalkane rings are combined) It means a structure substituted with a lactone ring. Examples of the lactone residue include butyrolactone (a1), and examples of the alicyclic lactone include (a2) norbornane lactone, (a3) cyclohexane lactone, and (a4) adamantane lactone.

【0146】ラクトン残基を有する繰り返し単位(a
1)としては、下記一般式(BL)で表される繰り返し
単位を挙げることができる。
Repeating unit having a lactone residue (a
Examples of 1) include a repeating unit represented by the following general formula (BL).

【0147】[0147]

【化69】 [Chemical 69]

【0148】一般式(BL)中、R1は、水素原子又は
メチル基を表す。Wは、単結合、アルキレン基、エーテ
ル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基より
なる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み
合わせを表す。Ra,Rb,Rc,Rd,Reは各々独
立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
m,nは各々独立に0〜3の整数を表し、m+nは、2
以上6以下である。
In formula (BL), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. W represents a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or an ester group alone or in combination of two or more groups. Ra, Rb, Rc, Rd and Re each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
m and n each independently represent an integer of 0 to 3, and m + n is 2
The above is 6 or less.

【0149】一般式(BL)において、Ra〜Reの炭
素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソ
ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げる
ことができる。W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、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表
し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基と
しては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好
ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基から選択される。置換アルキル基の置換基として
は、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げること
ができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキ
シ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4のも
のを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素
原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げること
ができる。rは1〜10の整数である。
In the general formula (BL), the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of Ra to Re is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, Examples thereof include t-butyl group. Examples of the alkylene group of W 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, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, and they may be the same or different. . The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group and butyl group, and more preferably selected from methyl group, ethyl group, propyl group and isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group. Examples of the halogen atom include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, iodine atom and the like. r is an integer of 1-10.

【0150】上記アルキル基における更なる置換基とし
ては、カルボキシル基、アシルオキシ基、シアノ基、ア
ルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、ア
ルコキシ基、置換アルコキシ基、アセチルアミド基、ア
ルコキシカルボニル基、アシル基が挙げられる。ここで
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、ブチル基、シクロプロピル基、シ
クロブチル基、シクロペンチル基等の低級アルキル基を
挙げることができる。置換アルキル基の置換基として
は、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げること
ができる。置換アルコキシ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。アシ
ルオキシ基としては、アセトキシ基等が挙げられる。ハ
ロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原
子、沃素原子等を挙げることができる。
Examples of the further substituent in the above alkyl group include a carboxyl group, an acyloxy group, a cyano group, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an acetylamide group, an alkoxycarbonyl group, An acyl group can be mentioned. Examples of the alkyl group include lower alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group and a cyclopentyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom and an alkoxy group. Examples of the substituent of the substituted alkoxy group include an alkoxy group and the like. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group. An acetoxy group etc. are mentioned as an acyloxy group. Examples of the halogen atom include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, iodine atom and the like.

【0151】以下、一般式(BL)で示される繰り返し
単位に相当するモノマーの具体例を示すが、これらに限
定されるものではない。
Specific examples of the monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (BL) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0152】[0152]

【化70】 [Chemical 70]

【0153】[0153]

【化71】 [Chemical 71]

【0154】[0154]

【化72】 [Chemical 72]

【0155】本発明の酸分解性樹脂中、(a2)のノル
ボルナンラクトン類モノマー及び(a3)のシクロヘキ
サンラクトン類モノマーとしては、各々上記一般式(V
−1)〜(V−2)及び(V−3)〜(V−4)で表さ
れる基を有する繰り返し単位が好ましい。
In the acid-decomposable resin of the present invention, the norbornane lactone monomer (a2) and the cyclohexane lactone monomer (a3) are each represented by the above general formula (V
Repeating units having groups represented by -1) to (V-2) and (V-3) to (V-4) are preferable.

【0156】ノルボルナンラクトン(a2)を有する繰
り返し単位としては、下記一般式(V−1)又は(V−
2)で示される基を有する繰り返し単位を挙げることが
できる。
As the repeating unit having norbornane lactone (a2), the following general formula (V-1) or (V-
The repeating unit which has group shown by 2) can be mentioned.

【0157】[0157]

【化73】 [Chemical formula 73]

【0158】一般式(V−1)〜(V−2)において、
1b〜R5bは、各々独立に水素原子、置換基を有してい
てもよい、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニ
ル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形
成してもよい。
In the general formulas (V-1) to (V-2),
R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group or alkenyl group. Two of R 1b to R 5b may combine with each other to form a ring.

【0159】シクロヘキサンラクトン(a3)として
は、下記一般式(V−3)又は(V−4)で示される基
を有する繰り返し単位を挙げることができる。
Examples of the cyclohexane lactone (a3) include a repeating unit having a group represented by the following general formula (V-3) or (V-4).

【0160】[0160]

【化74】 [Chemical 74]

【0161】一般式(V−3)〜(V−4)において、
1b〜R5bは、各々独立に水素原子、置換基を有してい
てもよい、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニ
ル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形
成してもよい。
In the general formulas (V-3) to (V-4),
R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group or alkenyl group. Two of R 1b to R 5b may combine with each other to form a ring.

【0162】一般式(V−1)〜(V−4)において、
1b〜R5bにおけるアルキル基としては、直鎖状、分岐
状のアルキル基が挙げられ、置換基を有していてもよ
い。直鎖状、分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜
12個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、
より好ましくは炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐
状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソ
ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、
デシル基である。
In the general formulas (V-1) to (V-4),
Examples of the alkyl group for R 1b to R 5b include linear and branched alkyl groups, which may have a substituent. The linear or branched alkyl group has 1 to 1 carbon atoms.
12 straight chain or branched alkyl groups are preferred,
More preferably, it is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and even more preferably, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t. -Butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group,
It is a decyl group.

【0163】R1b〜R5bにおけるシクロアルキル基とし
ては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘ
キシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の炭
素数3〜8個のものが好ましい。R1b〜R5bにおけるア
ルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニ
ル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜6個のものが好まし
い。また、R1b〜R5bの内の2つが結合して形成する環
としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロ
ペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環等の
3〜8員環が挙げられる。なお、一般式(V−1)〜
(V−4)におけるR1b〜R5bは、環状骨格を構成して
いる炭素原子のいずれに連結していてもよい。
The cycloalkyl group for R 1b to R 5b is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group and a cyclooctyl group. The alkenyl group in R 1b to R 5b is preferably an alkenyl group having a carbon number of 2 to 6, such as a vinyl group, a propenyl group, a butenyl group and a hexenyl group. Examples of the ring formed by combining two members out of R 1b to R 5b include a 3- to 8-membered ring such as a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring and a cyclooctane ring. In addition, general formula (V-1)-
R 1b to R 5b in (V-4) may be linked to any of the carbon atoms constituting the cyclic skeleton.

【0164】また、上記アルキル基、シクロアルキル
基、アルケニル基が有してもよい好ましい置換基として
は、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フ
ッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、炭素数
2〜5のアシル基、炭素数2〜5のアシロキシ基、シア
ノ基、水酸基、カルボキシ基、炭素数2〜5のアルコキ
シカルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。
Preferred examples of the substituent that the alkyl group, cycloalkyl group and alkenyl group may have include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine). Atom), an acyl group having 2 to 5 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 5 carbon atoms, a cyano group, a hydroxyl group, a carboxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, a nitro group and the like.

【0165】一般式(V−1)〜(V−4)で表される
基を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AI)
で表される繰り返し単位等を挙げることができる。
The repeating unit having a group represented by any one of the general formulas (V-1) to (V-4) is represented by the following general formula (AI).
The repeating unit represented by

【0166】[0166]

【化75】 [Chemical 75]

【0167】一般式(AI)中、Rb0は、水素原子、ハ
ロゲン原子、又は炭素数1〜4の置換もしくは非置換の
アルキル基を表す。Rb0のアルキル基が有していてもよ
い好ましい置換基としては、前記一般式(V−1)〜
(V−4)におけるR1bとしてのアルキル基が有してい
てもよい好ましい置換基として先に例示したものが挙げ
られる。Rb0のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩
素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。R
b0は水素原子が好ましい。A’は、単結合、エーテル
基、エステル基、カルボニル基、アルキレン基、又はこ
れらを組み合わせた2価の基を表す。B2は、一般式
(V−1)〜(V−4)のうちのいずれかで示される基
を表す。A’において、該組み合わせた2価の基として
は、例えば下記式のものが挙げられる。
In formula (AI), R b0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Preferable substituents that the alkyl group represented by R b0 may have include those represented by the general formula (V-1) to
Examples of the preferable substituent that the alkyl group as R 1b in (V-4) may have include those exemplified above. Examples of the halogen atom of R b0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. R
b0 is preferably a hydrogen atom. A'represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or a divalent group combining these. B 2 represents a group represented by any one of formulas (V-1) to (V-4). In A ′, examples of the combined divalent group include those represented by the following formulas.

【0168】[0168]

【化76】 [Chemical 76]

【0169】上記式において、Rab、Rbbは、水素原
子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸
基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていて
もよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル
基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキ
ル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、炭素数
1〜4のアルコキシ基を挙げることができる。アルコキ
シ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げること
ができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原
子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。r
1は1〜10の整数、好ましくは1〜4の整数を表す。
mは1〜3の整数、好ましくは1又は2を表す。
In the above formula, R ab and R bb represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group, and they may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group and butyl group, and more preferably selected from methyl group, ethyl group, propyl group and isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group. Examples of the halogen atom include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, iodine atom and the like. r
1 represents an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 4.
m represents an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2.

【0170】以下に、一般式(AI)で表される繰り返
し単位の具体例を挙げるが、本発明の内容がこれらに限
定されるものではない。
Specific examples of the repeating unit represented by formula (AI) are shown below, but the contents of the present invention are not limited to these.

【0171】[0171]

【化77】 [Chemical 77]

【0172】[0172]

【化78】 [Chemical 78]

【0173】[0173]

【化79】 [Chemical 79]

【0174】[0174]

【化80】 [Chemical 80]

【0175】[0175]

【化81】 [Chemical 81]

【0176】[0176]

【化82】 [Chemical formula 82]

【0177】[0177]

【化83】 [Chemical 83]

【0178】アダマンタンラクトン(a4)としては、
下記一般式(AL)で表される繰り返し単位が好まし
い。
As the adamantane lactone (a4),
A repeating unit represented by the following general formula (AL) is preferable.

【0179】[0179]

【化84】 [Chemical 84]

【0180】一般式(AL)において、Aは単結合、ア
ルキレン基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエ
ーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選
択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表
す。Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、シアノ
基、又はハロゲン原子を表す。
In the general formula (AL), A is a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group or an ester group, which may be used alone or in combination of two or more groups. Represent R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom.

【0181】一般式(AL)において、A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(Rnf)(Rng)〕r− 上記式中、Rnf、Rngは、水素原子、アルキル基、
置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基
を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル
基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更
に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基とし
ては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げるこ
とができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4の
ものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩
素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げるこ
とができる。rは1〜10の整数である。
In the general formula (AL), examples of the alkylene group represented by A include groups represented by the following formula. -[C (Rnf) (Rng)] r- In the above formula, Rnf and Rng are each a hydrogen atom, an alkyl group,
It represents a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group, and they may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group and butyl group, and more preferably selected from methyl group, ethyl group, propyl group and isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group. Examples of the halogen atom include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, iodine atom and the like. r is an integer of 1-10.

【0182】一般式(AL)において、Aのシクロアル
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。
In the general formula (AL), the cycloalkylene group represented by A includes those having 3 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentylene group, a cyclohexylene group and a cyclooctylene group.

【0183】Zを含む有橋式脂環式環は、置換基を有し
ていてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原
子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)、アルコキ
シカルボニル基(好ましくは炭素数1〜5)、アシル基
(例えば、ホルミル基、ベンゾイル基)、アシロキシ基
(例えば、プロピルカルボニルオキシ基、ベンゾイルオ
キシ基)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜4)、カ
ルボキシル基、水酸基、アルキルスルホニルスルファモ
イル基(-CONHSO2CH3等)が挙げられる。尚、
置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハロゲン原
子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)等で置換
されていてもよい。一般式(AL)において、Aに結合
しているエステル基の酸素原子は、Zを含む有橋式脂環
式環構造を構成する炭素原子のいずれの位置で結合して
もよい。以下に、一般式(AL)で表される繰り返し単
位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではな
い。
The bridged alicyclic ring containing Z may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms), an acyl group (eg, formyl group, benzoyl group), an acyloxy group ( Examples thereof include a propylcarbonyloxy group, a benzoyloxy group), an alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 4), a carboxyl group, a hydroxyl group, an alkylsulfonylsulfamoyl group (-CONHSO 2 CH 3 etc.). still,
The alkyl group as a substituent may be further substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group (preferably having a carbon number of 1 to 4) or the like. In general formula (AL), the oxygen atom of the ester group bonded to A may be bonded at any position of the carbon atoms constituting the bridged alicyclic ring structure containing Z. The specific examples of the repeating units represented by formula (AL) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0184】[0184]

【化85】 [Chemical 85]

【0185】[0185]

【化86】 [Chemical 86]

【0186】また、本発明の酸分解性樹脂は、特にエッ
ジラフネスを改善する上で下記一般式(III)で表される
繰り返し単位を含有することも好ましい。
Further, the acid-decomposable resin of the present invention preferably contains a repeating unit represented by the following general formula (III) in order to improve the edge roughness.

【0187】[0187]

【化87】 [Chemical 87]

【0188】一般式(III)中、R30は、水素原子又は
メチル基を表す。R31〜R33は、各々独立に、水素原
子、水酸基又はアルキル基を表し、但し少なくとも一つ
は水酸基を表す。
In formula (III), R 30 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 31 to R 33 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkyl group, provided that at least one represents a hydroxyl group.

【0189】また、アンダー露光によるホールパターン
形成の際、広い露光マージンが得られる点で、一般式(I
II)で表される繰り返し単位において、R31〜R33のう
ちの二つが水酸基であることが更に好ましい。
Further, in forming a hole pattern by underexposure, a wide exposure margin can be obtained, so that the general formula (I
In the repeating unit represented by II), it is more preferable that two of R 31 to R 33 are hydroxyl groups.

【0190】以下に具体例を挙げるが、これらに限定す
るものではない。
Specific examples will be given below, but the present invention is not limited thereto.

【0191】[0191]

【化88】 [Chemical 88]

【0192】更に、特に耐熱性、エッチング耐性を向上
させる上で、一般式(IV)で表される繰り返し単位を
含有することが好ましい。
Further, in order to improve heat resistance and etching resistance, it is preferable to contain a repeating unit represented by the general formula (IV).

【0193】[0193]

【化89】 [Chemical 89]

【0194】一般式(IV)中:R1〜R4は、各々独立
に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−COOH、
置換基を有していてもよい炭化水素基、−COOR5
−C(=O)−X−A−R6、又は酸の作用により分解
する基、また、R1〜R4のうち少なくとも2つが結合し
て環を形成してもよい。ここで、R5は、置換基を有し
ていてもよい炭化水素基又はラクトン残基を表す。R6
は、水素原子、−COOH、−COOR5、−CN、水
酸基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基
を有していてもよい炭化水素基、又はラクトン残基を表
す。Xは、酸素原子、硫黄原子、−NHSO2−、又は
−NHSO2NH−を表す。Aは、単結合、アルキレン
基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル
基、カルボニル基、エステル基、スルホンアミド基、及
びN−スルフォニルアミド基よりなる群から選択される
単独或いは2つ以上の基の組み合わせを表す。nは0又
は1を表す。
In formula (IV), R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, —COOH,
A hydrocarbon group which may have a substituent, -COOR 5 ,
-C (= O) -X-A -R 6, or a group decomposable by the action of an acid addition, may form a ring of at least two members to one of R 1 to R 4. Here, R 5 represents a hydrocarbon group which may have a substituent or a lactone residue. R 6
Represents a hydrogen atom, —COOH, —COOR 5 , —CN, a hydroxyl group, an alkoxy group which may have a substituent, a hydrocarbon group which may have a substituent, or a lactone residue. X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NHSO 2 -, or an -NHSO 2 NH-. A is a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, a sulfonamide group, or a N-sulfonylamide group, or a single group or two or more groups selected from the group consisting of Represents a combination. n represents 0 or 1.

【0195】酸の作用により分解する基の構造として
は、−C(=O)−X1−Rp で表される。式中、Rp
としては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキ
ル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブ
トキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シク
ロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、
1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアル
コキシメチル基、3−オキソアルキル基、テトラヒドロ
ピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシ
リルエステル基、3−オキソシクロヘキシルエステル
基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラ
クトン残基、2−(γ−ブチロラクトニルオキシカルボ
ニル)−2−プロピル基等を挙げることができる。X1
は、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2 −又
は−NHSO2 NH−を表す。
[0195] As a structure of the group decomposable by the action of an acid is represented by -C (= O) -X 1 -R p. Where R p
Is a tertiary alkyl group such as t-butyl group or t-amyl group, isobornyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group or the like. -Alkoxyethyl group,
Alkoxymethyl group such as 1-methoxymethyl group, 1-ethoxymethyl group, 3-oxoalkyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, 3-oxocyclohexyl ester group, 2-methyl-2 Examples thereof include an adamantyl group, a mevalonic lactone residue, and a 2- (γ-butyrolactonyloxycarbonyl) -2-propyl group. X 1
It represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-.

【0196】上記R1〜R4におけるハロゲン原子として
は、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙
げることができる。上記R1〜R4、R5、R6における炭
化水素基としては、好ましくは直鎖、分岐、環状アルキ
ル基、有橋式炭化水素基を挙げることができる。直鎖状
あるいは分岐状アルキル基としては、炭素数1〜10個
の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好
ましくは炭素数1〜6個の直鎖状あるいは分岐状アルキ
ル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロ
ピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル
基、sec−ブチル基、t−ブチル基である。環状アル
キル基、有橋式炭化水素基としては、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、アダマ
ンチル基、2−メチル−2−アダマンチル基、ノルボル
ニル基、ボロニル基、イソボロニル基、トリシクロデカ
ニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ
基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テ
トラシクロドデカニル基等を挙げることができる。
Examples of the halogen atom in R 1 to R 4 include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, iodine atom and the like. The hydrocarbon group for R 1 to R 4 , R 5 and R 6 is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group or a bridged hydrocarbon group. The linear or branched alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, More preferred are methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and t-butyl group. Examples of the cyclic alkyl group and the bridged hydrocarbon group include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a 2-methyl-2-adamantyl group, a norbornyl group, a boronyl group, an isobornyl group, and a tricyclodecanyl group. , A dicyclopentenyl group, a nobornane epoxy group, a menthyl group, an isomenthyl group, a neomenthyl group, a tetracyclododecanyl group and the like.

【0197】上記R1〜R4のうち少なくとも2つが結合
して形成する環としては、例えば、ラクトン環、シクロ
ペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプタン、シクロオ
クタン等の炭素数5〜12の環が挙げられる。上記R6
におけるアルコキシ基としては、好ましくはメトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数
1〜4個のものを挙げることができる。上記炭化水素
基、アルコキシ基は、更に置換基を有していてもよく、
置換基として、例えば、水酸基、カルボキシル基、シア
ノ基、ハロゲン原子(例えば塩素原子、臭素原子、フッ
素原子、沃素原子等)、アルコキシ基(好ましくは炭素
数1〜4、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキ
シ基、ブトキシ基等)、アシル基(例えばホルミル基、
アセチル基等)、アシルオキシ基(例えばアセトキシ基
等)等を挙げることができる。
The ring formed by combining at least two members out of R 1 to R 4 includes, for example, a lactone ring, a cyclopentene, cyclohexene, cycloheptane, cyclooctane and other rings having 5 to 12 carbon atoms. R 6 above
As the alkoxy group in, preferable are those having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group. The above hydrocarbon group and alkoxy group may further have a substituent,
As the substituent, for example, a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, an iodine atom), an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms, for example, a methoxy group, an ethoxy group) , Propoxy group, butoxy group, etc.), acyl group (eg formyl group,
Examples thereof include an acetyl group) and an acyloxy group (eg acetoxy group).

【0198】上記Aにおけるアルキレン基としては、下
記式で表される基を挙げることができる。 −〔C(Rb )(Rc )〕r − 式中、Rb 、Rc は、水素原子、アルキル基、置換アル
キル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、
両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ま
しくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、
水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素
数1〜4)を挙げることができる。アルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハ
ロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原
子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の
整数を表す。
Examples of the alkylene group in A above include groups represented by the following formula. — [C (R b ) (R c )] r − In the formula, R b and R c represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group,
Both may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group and butyl group, and more preferably selected from methyl group, ethyl group, propyl group and isopropyl group. As the substituent of the substituted alkyl group,
Examples thereof include a hydroxyl group, a halogen atom, and 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 methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group. Examples of the halogen atom include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, iodine atom and the like. r represents an integer of 1 to 10.

【0199】R5及びR6としてのラクトン残基として
は、例えば、以下の−Yで表されるものを挙げることが
できる。 −Y基;
Examples of the lactone residue as R 5 and R 6 include those represented by the following —Y. -Y group;

【0200】[0200]

【化90】 [Chemical 90]

【0201】上記−Y基に於いて、R21〜R30は、各々
独立に、水素原子又はアルキル基を表す。a、bは、1
又は2を表す。上記R21〜R30に於けるアルキル基とし
ては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基、ブチル基等を挙げることができる。R21〜R
30としてのアルキル基は置換基を有していてもよい。こ
の置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、
シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原
子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好まし
くは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プ
ロポキシ基、ブトキシ基等)、アシル基(好ましくは炭
素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、ア
シルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセト
キシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例
えばフェニル基)等を挙げることができる。
In the above-Y group, R 21 to R 30 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group. a and b are 1
Or represents 2. Examples of the alkyl group for R 21 to R 30 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group and a butyl group. R 21 ~ R
The alkyl group as 30 may have a substituent. As the substituent, for example, a hydroxyl group, a carboxyl group,
Cyano group, halogen atom (for example, chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, iodine atom), alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), acyl group (Preferably having 2 to 5 carbon atoms, for example, formyl group, acetyl group, etc.), acyloxy group (preferably having 2 to 5 carbon atoms, for example, acetoxy group), aryl group (preferably having 6 to 14 carbon atoms, such as phenyl group). Etc. can be mentioned.

【0202】以下に一般式(IV)で表される繰り返し
単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものでは
ない。
Specific examples of the repeating unit represented by formula (IV) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0203】[0203]

【化91】 [Chemical Formula 91]

【0204】[0204]

【化92】 [Chemical Formula 92]

【0205】[0205]

【化93】 [Chemical formula 93]

【0206】[0206]

【化94】 [Chemical 94]

【0207】[0207]

【化95】 [Chemical 95]

【0208】[0208]

【化96】 [Chemical 96]

【0209】[0209]

【化97】 [Chemical 97]

【0210】[0210]

【化98】 [Chemical 98]

【0211】[0211]

【化99】 [Chemical 99]

【0212】[0212]

【化100】 [Chemical 100]

【0213】[0213]

【化101】 [Chemical 101]

【0214】[0214]

【化102】 [Chemical 102]

【0215】[0215]

【化103】 [Chemical 103]

【0216】[0216]

【化104】 [Chemical 104]

【0217】[0217]

【化105】 [Chemical 105]

【0218】[0218]

【化106】 [Chemical formula 106]

【0219】[0219]

【化107】 [Chemical formula 107]

【0220】[0220]

【化108】 [Chemical 108]

【0221】[0221]

【化109】 [Chemical 109]

【0222】[0222]

【化110】 [Chemical 110]

【0223】[0223]

【化111】 [Chemical 111]

【0224】[0224]

【化112】 [Chemical 112]

【0225】[0225]

【化113】 [Chemical 113]

【0226】(B)成分である酸分解性樹脂は、上記の
繰り返し構造単位以外に、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。
The acid-decomposable resin as the component (B) has, in addition to the above repeating structural units, dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general necessary characteristics of resist. Various repeating structural units can be contained for the purpose of adjusting resolution, heat resistance, sensitivity and the like.

【0227】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)未露光部の基板への密着
性、(6)ドライエッチング耐性、等の微調整が可能と
なる。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。
Examples of such repeating structural units 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 slippage (hydrophilicity / hydrophobicity, selection of alkali-soluble groups), (5) adhesion of the unexposed area to the substrate, and (6) dry etching resistance are possible. . Examples of such monomers include acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides,
Examples thereof include compounds having one addition-polymerizable unsaturated bond selected from methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters and the like.

【0228】酸分解性樹脂中、一般式(I)で表される
繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中2〜5
0モル%が好ましく、より好ましくは4〜45モル%、
更に好ましくは6〜40モル%である。一般式(II)
で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単
位中15〜70モル%が好ましく、より好ましくは20
〜65モル%、更に好ましくは25〜60モル%であ
る。一般式(N)で表される繰り返し単位の含有量は、
全繰り返し構造単位中2〜30モル%が好ましく、より
好ましくは4〜25モル%、更に好ましくは5〜20モ
ル%である。酸分解性基を有する繰り返し単位の総量
は、全繰り返し構造単位中20〜60モル%が好まし
く、より好ましくは24〜55モル%、更に好ましくは
28〜50モル%である。一般式(pI)〜(pVI)で
表される基を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返
し構造単位中20〜55モル%が好ましく、より好まし
くは24〜50モル%、更に好ましくは28〜45モル
%である。一般式(III)で表される繰り返し単位の
含有量は、全繰り返し構造単位中3〜40モル%が好ま
しく、より好ましくは5〜35モル%、更に好ましくは
8〜40モル%である。一般式(IV)で表される繰り
返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中3〜40モ
ル%が好ましく、より好ましくは5〜35モル%、更に
好ましくは8〜40モル%である。ラクトン残基又は脂
環ラクトンを有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返
し構造単位中5〜50モル%が好ましく、より好ましく
は10〜40モル%、更に好ましくは12〜30モル%
である。尚、本発明の組成物がArF露光用であると
き、ArF光への透明性の点から樹脂は芳香族基を有さ
ないことが好ましい。
The content of the repeating unit represented by the general formula (I) in the acid-decomposable resin is 2 to 5 in all repeating structural units.
0 mol% is preferable, more preferably 4 to 45 mol%,
More preferably, it is 6 to 40 mol%. General formula (II)
The content of the repeating unit represented by is preferably 15 to 70 mol% in all the repeating structural units, more preferably 20
˜65 mol%, more preferably 25 to 60 mol%. The content of the repeating unit represented by the general formula (N) is
It is preferably 2 to 30 mol% in all the repeating structural units, more preferably 4 to 25 mol%, and further preferably 5 to 20 mol%. The total amount of repeating units having an acid-decomposable group is preferably 20 to 60 mol%, more preferably 24 to 55 mol%, and further preferably 28 to 50 mol% in all repeating structural units. The content of the repeating unit having a group represented by any one of the general formulas (pI) to (pVI) is preferably 20 to 55 mol% in all repeating structural units, more preferably 24 to 50 mol%, and further preferably 28 to It is 45 mol%. The content of the repeating unit represented by the general formula (III) is preferably 3 to 40 mol%, more preferably 5 to 35 mol%, and further preferably 8 to 40 mol% in all repeating structural units. The content of the repeating unit represented by the general formula (IV) is preferably 3 to 40 mol%, more preferably 5 to 35 mol%, and further preferably 8 to 40 mol% in all repeating structural units. The content of the repeating unit having a lactone residue or an alicyclic lactone is preferably 5 to 50 mol% in all repeating structural units, more preferably 10 to 40 mol%, and further preferably 12 to 30 mol%.
Is. When the composition of the present invention is for ArF exposure, it is preferable that the resin does not have an aromatic group from the viewpoint of transparency to ArF light.

【0229】本発明に用いる酸分解性樹脂は、常法に従
って(例えばラジカル重合)合成することができる。例
えば、一般的合成方法としては、モノマー種を、一括で
あるいは反応途中で反応容器に仕込み、これを必要に応
じ反応溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオ
キサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケ
トン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、さらには後
述のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
トのような本発明の組成物を溶解する溶媒に溶解させ均
一とした後、窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で
必要に応じ加熱、市販のラジカル開始剤(アゾ系開始
剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を開始させる。
所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応
終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収等の方法
で所望のポリマーを回収する。反応の濃度は20重量%
以上であり、好ましくは30重量%以上、さらに好まし
くは40重量%以上である。反応温度は10℃〜150
℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好まし
くは50〜100℃である。
The acid-decomposable resin used in the present invention can be synthesized by a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, a monomer species is charged in a batch or in the middle of the reaction into a reaction vessel, and if necessary, a reaction solvent, for example, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethers such as diisopropyl ether or methyl ethyl ketone, Ketones such as methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, and further homogenized by dissolving in a solvent dissolving the composition of the present invention such as propylene glycol monomethyl ether acetate described later, nitrogen, argon, etc. If necessary, heating is performed in an inert gas atmosphere, and polymerization is initiated using a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.).
If desired, an initiator is added or added in portions, and after completion of the reaction, the reaction mixture is put into a solvent to recover the desired polymer by a method such as powder or solid recovery. Reaction concentration is 20% by weight
It is at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight. Reaction temperature is 10 ° C to 150
C., preferably 30 to 120.degree. C., more preferably 50 to 100.degree.

【0230】本発明に係る酸分解性樹脂の重量平均分子
量は、GPC法によりポリスチレン換算値として、好ま
しくは1,000〜200,000、好ましくは3,0
00〜50,000、より好ましくは5,000〜3
0,000である。重量平均分子量が1,000未満で
は耐熱性やドライエッチング耐性の劣化が見られるため
余り好ましくなく、200,000を越えると現像性が
劣化したり、粘度が極めて高くなるため製膜性が劣化す
るなど余り好ましくない結果を生じる。
The weight average molecular weight of the acid-decomposable resin according to the present invention is preferably 1,000 to 200,000, and preferably 3,0 as a polystyrene conversion value by the GPC method.
00-50,000, more preferably 5,000-3
It is 10,000. When the weight average molecular weight is less than 1,000, heat resistance and dry etching resistance are deteriorated, which is not preferable, and when it exceeds 200,000, developability is deteriorated and film forming property is deteriorated due to extremely high viscosity. It produces less favorable results.

【0231】本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジ
スト組成物において、本発明に係わる酸分解性樹脂の組
成物全体中の配合量は、全レジスト固形分中40〜9
9.99重量%が好ましく、より好ましくは50〜9
9.97重量%である。
In the positive photoresist composition for deep UV exposure of the present invention, the amount of the acid-decomposable resin according to the present invention to be incorporated in the entire composition is 40 to 9 in the total solid content of the resist.
It is preferably 9.99% by weight, more preferably 50-9.
It is 9.97% by weight.

【0232】上記(A)光酸発生剤や(B)樹脂等の固
形分を、溶剤に固形分濃度として、3〜25重量%溶解
することが好ましく、より好ましくは5〜22重量%、
更に好ましくは7〜20重量%である。
It is preferable that the solid content of the photoacid generator (A) or the resin (B) is dissolved in the solvent in a solid content concentration of 3 to 25% by weight, more preferably 5 to 22% by weight.
More preferably, it is 7 to 20% by weight.

【0233】≪(C)酸分解性溶解阻止化合物≫本発明
のポジ型感光性組成物は、(C)酸の作用により分解し
てアルカリ現像液中での溶解性を増大させる基を有し、
分子量3000以下の溶解阻止低分子化合物(以下、
「(C)酸分解性溶解阻止化合物」ともいう)を含有す
ることが好ましい。特に220nm以下の透過性を低下
させないため、Proceeding of SPIE, 2724,355 (1996)
に記載されている酸分解性基を含むコール酸誘導体の様
な、酸分解性基を含有する脂環族又は脂肪族化合物が
(C)酸分解性溶解阻止化合物として好ましい。酸分解
性基、脂環式構造としては、上記酸分解性樹脂のところ
で説明したものと同様のものが挙げられる。(C)酸分
解性溶解阻止化合物の添加量は、ポジ型感光性組成物の
全組成物の固形分に対し、好ましくは3〜50重量%で
あり、より好ましくは5〜40重量%である。以下に
(C)酸分解性溶解阻止化合物の具体例を示すが、これ
らに限定されない。
<< (C) Acid-decomposable dissolution inhibiting compound >> The positive photosensitive composition of the present invention has a group (C) which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkali developing solution. ,
Dissolution-inhibiting low molecular weight compounds with a molecular weight of 3000 or less (hereinafter,
It is preferable to contain “(C) acid-decomposable dissolution inhibiting compound”). Proceeding of SPIE, 2724, 355 (1996), in particular, because it does not reduce the transmittance below 220 nm.
Alicyclic or aliphatic compounds containing an acid-decomposable group, such as the cholic acid derivative containing an acid-decomposable group described in (3) above, are preferable as the (C) acid-decomposable dissolution inhibiting compound. Examples of the acid-decomposable group and the alicyclic structure include the same ones as described above for the acid-decomposable resin. The amount of the (C) acid-decomposable dissolution inhibiting compound added is preferably 3 to 50% by weight, and more preferably 5 to 40% by weight, based on the solid content of the entire positive photosensitive composition. . Specific examples of the acid-decomposable dissolution inhibiting compound (C) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0234】[0234]

【化114】 [Chemical 114]

【0235】≪(D)含窒素塩基性化合物≫本発明のポ
ジ型感光性組成物は、露光から加熱までの経時による性
能変化を低減するために、(D)含窒素塩基性化合物を
含有することが好ましい。好ましい構造として、下記式
(A)〜(E)で示される構造を挙げることができる。
<< (D) Nitrogen-Containing Basic Compound >> The positive photosensitive composition of the present invention contains (D) a nitrogen-containing basic compound in order to reduce the change in performance over time from exposure to heating. It is preferable. Preferred structures include structures represented by the following formulas (A) to (E).

【0236】[0236]

【化115】 [Chemical 115]

【0237】ここでR250、R251及びR252は、各々独
立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1
〜6アミノアルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアル
キル基又は炭素数6〜20の置換もしくは非置換のアリ
ール基であり、ここでR250とR251は互いに結合して環
を形成してもよい。
R 250 , R 251, and R 252 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 1 carbon atom.
~ 6 aminoalkyl group, hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R 250 and R 251 are bonded to each other to form a ring. Good.

【0238】[0238]

【化116】 [Chemical formula 116]

【0239】(式中、R253、R254、R255及びR
256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基を示
す)。好ましい具体例としては、置換もしくは未置換の
グアニジン、置換もしくは未置換のアミノピリジン、置
換もしくは未置換のアミノアルキルピリジン、置換もし
くは未置換のアミノピロリジン、置換もしくは未置換の
インダーゾル、置換もしくは未置換のピラゾール、置換
もしくは未置換のピラジン、置換もしくは未置換のピリ
ミジン、置換もしくは未置換のプリン、置換もしくは未
置換のイミダゾリン、置換もしくは未置換のピラゾリ
ン、置換もしくは未置換のピペラジン、置換もしくは未
置換のアミノモルフォリン、置換もしくは未置換のアミ
ノアルキルモルフォリン等が挙げられ、モノ、ジ、トリ
アルキルアミン、置換もしくは未置換のアニリン、置換
もしくは未置換のピペリジン、モノあるいはジエタノー
ルアミン等が挙げられる。好ましい置換基は、アミノ
基、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリ
ール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ
基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオ
キシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。
(In the formulae, R 253 , R 254 , R 255 and R
256 independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms). Preferred specific examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazole, substituted or unsubstituted Pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine, substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted or unsubstituted amino Examples thereof include morpholine, substituted or unsubstituted aminoalkylmorpholine and the like, and mono, di, trialkylamines, substituted or unsubstituted aniline, substituted or unsubstituted piperidine, mono or diethanolamine and the like can be mentioned. Preferred substituents are amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group. Is.

【0240】特に好ましい化合物として、グアニジン、
1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テト
ラメチルグアニジン、2−アミノピリジン、3−アミノ
ピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピ
リジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルア
ミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−ア
ミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピ
リジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ
−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4
−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペ
ラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−
(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,
2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノ
ピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノ
エチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メ
チルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−ト
リルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5
−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリ
ミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾ
リン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−
(2−アミノエチル)モルフォリン、1,5−ジアザビ
シクロ〔4.3.0〕ノナ−5−エン、1,8−ジアザ
ビシクロ〔5.4.0〕ウンデカ−7−エン、2,4,
5−トリフェニルイミダゾール、トリ(n−ブチル)ア
ミン、トリ(n−オクチル)アミン、N−フェニルジエ
タノールアミン、N−ヒドロキシエチルピペリジン、
2,6−ジイソプロピルアニリン、N−シクロヘキシル
−N’−モルホリノエチルチオ尿素等が挙げられるがこ
れに限定されるものではない。
As a particularly preferred compound, guanidine,
1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylamino Pyridine, 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethyl Pyridine, 4
-Aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N-
(2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,
2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl -1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5
-Methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N-
(2-Aminoethyl) morpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 2,4.
5-triphenylimidazole, tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine, N-phenyldiethanolamine, N-hydroxyethylpiperidine,
Examples thereof include 2,6-diisopropylaniline and N-cyclohexyl-N′-morpholinoethylthiourea, but are not limited thereto.

【0241】これらの(D)含窒素塩基性化合物は、単
独であるいは2種以上一緒に用いられる。(D)含窒素
塩基性化合物の使用量は、感光性樹脂組成物の固形分を
基準として、通常、0.001〜10重量%、好ましく
は0.01〜5重量%である。0.001重量%未満で
は上記含窒素塩基性化合物の添加の効果が得られない。
一方、10重量%を超えると感度の低下や非露光部の現
像性が悪化する傾向がある。
These (D) nitrogen-containing basic compounds may be used alone or in combination of two or more. The amount of the nitrogen-containing basic compound (D) used is usually 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight, based on the solid content of the photosensitive resin composition. If it is less than 0.001% by weight, the effect of adding the nitrogen-containing basic compound cannot be obtained.
On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the sensitivity tends to decrease and the developability of the unexposed area tends to deteriorate.

【0242】≪(E)フッ素系及び/又はシリコン系界
面活性剤≫本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、フッ素
系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性
剤及びシリコン系界面活性剤、フッソ原子と珪素原子の
両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種
以上を含有することが好ましい。本発明のポジ型感光性
組成物が上記界面活性剤とを含有することにより、25
0nm以下、特に220nm以下の露光光源の使用時
に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少
ないレジストパターンを与えることが可能となる。これ
らの界面活性剤として、例えば特開昭62-36663号、特開
昭61- 226746号、特開昭61-226745号、特開昭62-17095
0号、特開昭63-34540号、特開平7-230165号、特開平8-6
2834号、特開平9-54432号、特開平9-5988号、米国特許5
405720号、同5360692号、同5529881号、同5296330号、
同5436098号、同5576143号、同 5294511号、同5824451
号記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界
面活性剤をそのまま用いることもできる。使用できる市
販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF30
3、(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、F18
9、R08(大日本インキ(株)製)、サーフロンS−382、
SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、
トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等の
フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げる
ことができる。またポリシロキサンポリマーKP−341
(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤とし
て用いることができる。
<< (E) Fluorine-based and / or Silicon-based Surfactant >> The positive photosensitive resin composition of the present invention comprises a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (fluorine-based surfactant and silicon-based interface). It is preferable to contain any one of an activator and a surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom, or two or more kinds. When the positive photosensitive composition of the present invention contains the above-mentioned surfactant, 25
When an exposure light source of 0 nm or less, particularly 220 nm or less is used, it is possible to provide a resist pattern with good sensitivity and resolution and less adhesiveness and development defects. Examples of these surfactants include JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745 and JP-A-62-17095.
0, JP-A-63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-6
2834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, U.S. Pat.
405720, 5360692, 5528891, 5296330,
5436098, 5576143, 5294511, 5824451.
The surfactants described in No. 1 can be mentioned, and the following commercially available surfactants can be used as they are. Examples of commercially available surfactants that can be used include Ftop EF301 and EF30.
3, (New Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Megafac F171, F173, F176, F18
9, R08 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Surflon S-382,
SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.),
Examples thereof include fluorine-based surfactants such as Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.) and silicon-based surfactants. In addition, polysiloxane polymer KP-341
(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as the silicon-based surfactant.

【0243】界面活性剤の使用量は、ポジ型感光性組成
物全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.000
1〜2重量%、より好ましくは0.001〜1重量%で
ある。
The amount of the surfactant used is preferably 0.000 with respect to the total amount of the positive type photosensitive composition (excluding the solvent).
It is 1 to 2% by weight, more preferably 0.001 to 1% by weight.

【0244】≪(F)アルカリ可溶性樹脂≫本発明のポ
ジ型フォトレジスト組成物は、酸分解性基を含有してい
ない、(F)水に不溶でアルカリ現像液に可溶な樹脂を
含有することができ、これにより感度が向上する。本発
明においては、分子量1000〜20000程度のノボ
ラック樹脂類、分子量3000〜50000程度のポリ
ヒドロキシスチレン誘導体をこのような樹脂として用い
ることができるが、これらは250nm以下の光に対し
て吸収が大きいため、一部水素添加して用いるか、又は
全樹脂量の30重量%以下の量で使用するのが好まし
い。また、カルボキシル基をアルカリ可溶性基として含
有する樹脂も用いることができる。カルボキシル基を含
有する樹脂中にはドライエッチング耐性向上のために単
環、又は多環の脂環炭化水素基を有していることが好ま
しい。具体的には酸分解性を示さない脂環式炭化水素構
造を有するメタクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸
の共重合体あるいは末端にカルボキシル基を有する脂環
炭化水素基の(メタ)アクリル酸エステルの樹脂などを
挙げることができる。
<< (F) Alkali-Soluble Resin >> The positive photoresist composition of the present invention contains (F) a resin which is insoluble in water and soluble in an alkali developing solution, which does not contain an acid-decomposable group. It is possible to improve the sensitivity. In the present invention, novolak resins having a molecular weight of about 1,000 to 20,000 and polyhydroxystyrene derivatives having a molecular weight of about 3,000 to 50,000 can be used as such resins, but they have large absorption for light of 250 nm or less. It is preferable to use it by partially hydrogenating it, or to use it in an amount of 30% by weight or less based on the total amount of the resin. A resin containing a carboxyl group as an alkali-soluble group can also be used. The resin containing a carboxyl group preferably has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group for improving dry etching resistance. Specifically, a copolymer of methacrylic acid ester having an alicyclic hydrocarbon structure which does not exhibit acid decomposability and (meth) acrylic acid, or a (meth) acrylic acid ester of an alicyclic hydrocarbon group having a carboxyl group at the terminal. And the like.

【0245】≪その他の物質≫本発明のポジ型感光性組
成物には、必要に応じてさらに染料、可塑剤、上記
(E)成分以外の界面活性剤、光増感剤、及び現像液に
対する溶解性を促進させる化合物等を含有させることが
できる。本発明で使用できる現像液に対する溶解促進性
化合物は、フェノール性OH基を2個以上、又はカルボ
キシ基を1個以上有する分子量1,000以下の低分子
化合物である。カルボキシ基を有する場合は上記と同じ
理由で脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。これら溶解
促進性化合物の好ましい添加量は、(B)酸の作用によ
り分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂
に対して2〜50重量%であり、さらに好ましくは5〜
30重量%である。50重量%を越えた添加量では、現
像残渣が悪化し、また現像時にパターンが変形するとい
う新たな欠点が発生して好ましくない。
<< Other Substances >> In the positive photosensitive composition of the present invention, a dye, a plasticizer, a surfactant other than the above component (E), a photosensitizer, and a developing solution may be added, if necessary. A compound or the like that promotes solubility can be contained. The compound capable of accelerating dissolution in a developer usable in the present invention is a low molecular weight compound having a molecular weight of 1,000 or less and having two or more phenolic OH groups or one or more carboxy groups. When it has a carboxy group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable for the same reason as above. The preferred addition amount of these dissolution accelerating compounds is 2 to 50% by weight, more preferably 5 to 50% by weight, with respect to the resin that is decomposed by the action of the acid (B) and the solubility in the alkali developing solution is increased.
It is 30% by weight. If the addition amount exceeds 50% by weight, the development residue is deteriorated and a new defect that the pattern is deformed during development is not preferable.

【0246】このような分子量1000以下のフェノー
ル化合物は、例えば、特開平4−122938、特開平
2−28531、米国特許第4916210、欧州特許
第219294等に記載の方法を参考にして、当業者に
おいて容易に合成することができる。カルボキシル基を
有する脂環族、又は脂肪族化合物の具体例としてはコー
ル酸、デオキシコール酸、リトコール酸などのステロイ
ド構造を有するカルボン酸誘導体、アダマンタンカルボ
ン酸誘導体、アダマンタンジカルボン酸、シクロヘキサ
ンカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などが挙げ
られるがこれらに限定されるものではない。
Such phenol compounds having a molecular weight of 1000 or less can be prepared by those skilled in the art with reference to the methods described in, for example, JP-A-4-122938, JP-A-2-28531, US Pat. No. 4,916,210, and European Patent No. 219294. It can be easily synthesized. Specific examples of the alicyclic or aliphatic compound having a carboxyl group include cholic acid, deoxycholic acid, carboxylic acid derivative having a steroid structure such as lithocholic acid, adamantanecarboxylic acid derivative, adamantanedicarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, and cyclohexane. Examples thereof include, but are not limited to, dicarboxylic acids.

【0247】本発明においては、上記(E)フッ素系及
び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を
加えることもできる。具体的には、ポリオキシエチレン
ラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエー
テル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシ
エチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアル
キルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノー
ルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエー
テル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロッ
クコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタ
ンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソ
ルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、
ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エス
テル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、
ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリ
オキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシ
エチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面
活性剤等を挙げることができる。これらの界面活性剤は
単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み合わせ
で添加することもできる。
In the present invention, a surfactant other than the above-mentioned (E) fluorine-based and / or silicon-based surfactant may be added. Specifically, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenol ether, etc. Polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate,
Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate,
Examples thereof include nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate and polyoxyethylene sorbitan tristearate. These surfactants may be added alone or in some combinations.

【0248】≪使用方法≫本発明の感光性組成物は、上
記の成分を所定の溶媒に混合状態で溶解してなる。所定
の支持体上に塗布して用いる。ここで使用する溶媒とし
ては、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シク
ロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、
メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−
メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエ
チルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳
酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロ
ピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチ
ル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テ
トラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あ
るいは混合して使用する。これらの中でもシクロヘキサ
ノン、2−ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテル、乳酸エチル、エトキシプロピオン酸エチル
を単独あるいは2種を1/9〜9/1の重量割合で混合
して使用するのが好ましい。
<< Method of Use >> The photosensitive composition of the present invention comprises the above components dissolved in a predetermined solvent in a mixed state. It is used by coating it on a predetermined support. As the solvent used here, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone,
Methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-
Methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate , Propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable, and these solvents are used alone or as a mixture. Among these, cyclohexanone, 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate and ethyl ethoxypropionate are used alone or in admixture of two kinds at a weight ratio of 1/9 to 9/1. Is preferred.

【0249】溶媒に溶解したポジ型感光性組成物は、所
定の基板上に次のようにして塗布する。すなわち、上記
感光性組成物を精密集積回路素子の製造に使用されるよ
うな基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆)上にス
ピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布する。
塗布後、所定のマスクを通して露光し、ベークを行い現
像する。このようにすると、良好なレジストパターンを
得ることができる。ここで露光光としては、好ましくは
250nm以下、より好ましくは220nm以下の波長
の遠紫外線である。具体的には、KrFエキシマレーザ
ー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193n
m)、F2エキシマレーザー(157nm)、X線、電
子ビーム等が挙げられる。
The positive type photosensitive composition dissolved in a solvent is coated on a predetermined substrate as follows. That is, the above-mentioned photosensitive composition is applied onto a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) used for the production of precision integrated circuit devices by a suitable coating method such as a spinner or a coater.
After coating, it is exposed through a predetermined mask, baked and developed. By doing so, a good resist pattern can be obtained. Here, the exposure light is far ultraviolet rays having a wavelength of preferably 250 nm or less, more preferably 220 nm or less. Specifically, a KrF excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193n
m), F 2 excimer laser (157 nm), X-ray, electron beam and the like.

【0250】現像工程における現像液としては、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸
ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の
無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等
の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミ
ン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチ
ルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルア
ンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、ピ
ロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水
溶液を使用することができる。さらに、上記アルカリ性
水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使
用することもできる。
As the developer in the developing step, there are used inorganic hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate and aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine. Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and the like. It is possible to use an alkaline aqueous solution of a quaternary ammonium salt, a cyclic amine such as pyrrole, or pyrhelidine. Furthermore, alcohols and surfactants may be added in appropriate amounts to the alkaline aqueous solution before use.

【0251】[0251]

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

【0252】樹脂(1)の合成 アセトキシエチルビニルエーテル、無水マレイン酸、ノ
ルボルネンカルボン酸tアミルエステル、2−ヒドロキ
シシアノノルボルニルアクリレートをモル比で10/5
0/30/10で反応容器に仕込み、テトラヒドロフラ
ン(脱水)に溶解し、固形分50重量%の溶液を調製し
た。これを窒素気流下で加熱還流させた。還流条件下2
時間攪拌した後60℃に反応温度を下げ、和光純薬社製
ラジカル開始剤V−601を1mol%加え反応を開始
させた。14時間加熱した後、反応混合物をテトラヒド
ロフランで2倍に希釈した後、反応混合液の10倍容量
のヘキサン/t−ブチルメチルエーテル=1/1の混合
溶媒に投入し白色粉体を析出させた。析出した粉体を濾
過取り出しし、これをテトラヒドロフランに溶解し、1
0倍容量のヘキサン/t−ブチルメチルエーテル=1/
1混合溶媒に再沈し、析出した白色粉体を濾取、乾燥、
目的物である樹脂(1)を得た。得られた樹脂(1)の
GPCによる分子量分析を試みたところ、ポリスチレン
換算で8200(重量平均)であった。また、NMRス
ペクトルより樹脂(1)の組成はアセトキシエチルビニ
ルエーテル/無水マレイン酸/ノルボルネンカルボン酸
t−アミルエステル/2−ヒドロキシシアノノルボルニ
ルアクリレート=9/52/28/11(モル比)であ
った。合成例(1)と同様の方法で以下、樹脂(2)〜
(10)を合成した。(繰り返し単位は構造式の左から
の順である。)
Synthesis of Resin (1) Acetoxyethyl vinyl ether, maleic anhydride, norbornenecarboxylic acid t-amyl ester, and 2-hydroxycyanonorbornyl acrylate in a molar ratio of 10/5.
A reaction vessel was charged at 0/30/10 and dissolved in tetrahydrofuran (dehydrated) to prepare a solution having a solid content of 50% by weight. This was heated to reflux under a nitrogen stream. Under reflux condition 2
After stirring for an hour, the reaction temperature was lowered to 60 ° C., and 1 mol% of a radical initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to start the reaction. After heating for 14 hours, the reaction mixture was diluted 2-fold with tetrahydrofuran, and then poured into a mixed solvent of hexane / t-butyl methyl ether = 1/1 by volume of the reaction mixture to precipitate a white powder. . The precipitated powder was filtered out and dissolved in tetrahydrofuran,
0 times volume hexane / t-butyl methyl ether = 1 /
1 reprecipitated in a mixed solvent, and the precipitated white powder was collected by filtration, dried,
The target resin (1) was obtained. When the molecular weight analysis of the obtained resin (1) by GPC was tried, it was 8200 (weight average) in terms of polystyrene. Further, from the NMR spectrum, the composition of the resin (1) was acetoxyethyl vinyl ether / maleic anhydride / norbornenecarboxylic acid t-amyl ester / 2-hydroxycyanonorbornyl acrylate = 9/52/28/11 (molar ratio). It was In the same manner as in Synthesis Example (1), the following resin (2)
(10) was synthesized. (Repeating units are in order from the left of the structural formula.)

【0253】[0253]

【表1】 [Table 1]

【0254】以下に上記樹脂(1)〜(10)の構造を
示す。
The structures of the above resins (1) to (10) are shown below.

【0255】[0255]

【化117】 [Chemical 117]

【0256】[0256]

【化118】 [Chemical 118]

【0257】[0257]

【化119】 [Chemical formula 119]

【0258】<レジスト調製> 実施例1〜12及び比較例1〜3 (ポジ型レジスト組成物組成物の調製と評価)表2に示
したように上記合成例で合成した樹脂(2g)、光酸発
生剤(表2中に示した量)、有機塩基性化合物(4m
g)、必要により界面活性剤(5mg)を配合し、固形
分12重量%となるように表2に示した溶剤に溶解した
後、0.1μmのミクロフィルターで濾過し、実施例1
〜12と比較例1〜3のポジ型レジスト組成物を調製し
た。尚、表2における塩基性化合物及び溶剤について複
数使用の際の比率は重量比である。
<Resist Preparation> Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 3 (Preparation and Evaluation of Positive Resist Composition) As shown in Table 2, the resin (2 g) synthesized in the above Synthesis Example and light were used. Acid generator (amount shown in Table 2), organic basic compound (4 m
g), if necessary, a surfactant (5 mg) was added, dissolved in the solvent shown in Table 2 so that the solid content was 12% by weight, and then filtered through a 0.1 μm microfilter to give Example 1.
To 12 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared. In addition, the ratio when the basic compound and the solvent are used in plural in Table 2 is a weight ratio.

【0259】[0259]

【表2】 [Table 2]

【0260】(表2の説明)樹脂R1は、特開2001
−200016号の合成例6(サンプル番号2)に従っ
て調製した下記の繰り返し単位を有する樹脂である。
(Explanation of Table 2) Resin R1 is described in JP-A-2001.
A resin having the following repeating unit prepared according to Synthesis Example 6 (Sample No. 2) of No. 200016.

【0261】[0261]

【化120】 [Chemical 120]

【0262】樹脂R2は、特開2000−258915
号の樹脂合成例1に従って合成した下記繰り返し単位を
有する樹脂A
Resin R2 is described in JP-A-2000-258915.
Resin A having the following repeating unit synthesized according to Resin Synthesis Example 1

【0263】[0263]

【化121】 [Chemical 121]

【0264】界面活性剤についての記号は下記を示す。 W1:メガファックF176(大日本インキ(株)製)
(フッ素系) W2:メガファックR08(大日本インキ(株)製)
(フッ素及びシリコーン系) W3:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学
工業(株)製) W4:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル W5:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)
製)
The symbols for the surfactants are shown below. W1: Megafac F176 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
(Fluorine type) W2: Megafac R08 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
(Fluorine and silicone type) W3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) W4: Polyoxyethylene nonylphenyl ether W5: Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.)
Made)

【0265】塩基性化合物についての記号は下記を示
す。 E1:1,5−ジアザビシクロ〔4.3.0〕−5−ノ
ネン(DBN) E2:N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アニリン E3:トリオクチルアミン E4:トリフェニルイミダゾール E5:アンチピリン E6:2,6−ジイソプロピルアニリン E7:トリイソブチルアミン E8:トリイソデシルアミン
The symbols for the basic compounds are shown below. E1: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene (DBN) E2: N, N-bis (2-hydroxyethyl) aniline E3: trioctylamine E4: triphenylimidazole E5: antipyrine E6: 2,6-diisopropylaniline E7: triisobutylamine E8: triisodecylamine

【0266】溶剤についての記号は下記を示す。 A1:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート A2:2−ヘプタノン A3:γ−ブチロラクトン A4:酢酸ブチル A5:プロピレンカーボネート A6:プロピレングリコールモノメチルエーテルThe symbols for the solvents are shown below. A1: Propylene glycol methyl ether acetate A2: 2-heptanone A3: γ-butyrolactone A4: Butyl acetate A5: Propylene carbonate A6: Propylene glycol monomethyl ether

【0267】(評価試験) 〔パターンプロファイル(裾引き)〕無機反射防止膜を
有する基板としてSiON基板を使用し、レジストを塗
布、130℃、90秒ベークして0.30μmの膜厚で
塗設した。こうして得られたウエハーをArFエキシマ
レーザーステッパー(ISI社ArF露光機9300)
に解像力マスクを装填して露光量を変化させながら露光
した。その後クリーンルーム内で115℃、90秒加熱
した後、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド現像
液(2.38重量%)で60秒間現像し、蒸留水でリン
ス、乾燥して、0.13μm(ライン/スペース=1/
1.2)のパターンを形成した。パターンを走査型電子
顕微鏡(SEM)で観察し、すそびき(footing)の有
無を観察した。それぞれ、観察されないものを○、観察
されるものを×とした。 〔ラインエッジラフネス〕無機反射防止膜を有する基板
としてSiON基板を使用し、レジストを塗布、130
℃、90秒ベークして0.30μmの膜厚で塗設した。
こうして得られたウェハーをArFエキシマレーザース
テッパー(ISI社製ArF露光機9300)に解像力
マスクを装填して露光量を変化させながら露光した。そ
の後クリーンルーム内で115℃、90秒加熱した後、
テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド現像液
(2.38重量%)で60秒間現像し、蒸留水でリン
ス、乾燥してパターンを得た。マスクにおける125n
mのラインパターン(ライン/スペース=1/1.2)
を再現する最小露光量により得られた125nm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、
エッジがあるべき基準線からの距離を(株)日立製作所
製S9220により50ポイント測定し、標準偏差を求
め、3σを算出した。値が小さいほど良好な性能である
ことを示す。
(Evaluation Test) [Pattern Profile (Tailing)] A SiON substrate was used as a substrate having an inorganic antireflection film, a resist was applied, and the resist was baked at 130 ° C. for 90 seconds to apply a film thickness of 0.30 μm. did. The wafer thus obtained is subjected to ArF excimer laser stepper (ArF exposure machine 9300, manufactured by ISI).
A resolving power mask was mounted on and exposed while changing the exposure amount. After heating at 115 ° C. for 90 seconds in a clean room, development with a tetramethylammonium hydroxide developer (2.38% by weight) for 60 seconds, rinsing with distilled water, and drying to obtain 0.13 μm (line / space = 1 /
The pattern of 1.2) was formed. The pattern was observed by a scanning electron microscope (SEM), and the presence or absence of footing was observed. In each case, those not observed were marked with ◯, and those observed were marked with x. [Line edge roughness] A SiON substrate is used as a substrate having an inorganic antireflection film, and a resist is applied.
The coating was baked at 90 ° C. for 90 seconds to form a film having a thickness of 0.30 μm.
The wafer thus obtained was exposed while changing the exposure amount by loading a resolution mask on an ArF excimer laser stepper (ArF exposure machine 9300 manufactured by ISI). After heating in a clean room at 115 ° C for 90 seconds,
It was developed for 60 seconds with a tetramethylammonium hydroxide developer (2.38% by weight), rinsed with distilled water and dried to obtain a pattern. 125n in the mask
m line pattern (line / space = 1 / 1.2)
In the range of 5 μm in the longitudinal edge of the 125 nm line pattern obtained by the minimum exposure amount for reproducing
The distance from the reference line where the edge should exist was measured by S9220 manufactured by Hitachi, Ltd. at 50 points, the standard deviation was calculated, and 3σ was calculated. The smaller the value, the better the performance.

【0268】[0268]

【表3】 [Table 3]

【0269】表3に示される結果より、本発明の組成物
は上記パターンプロファイル及びラインエッジラフネス
のいずれの特性にも優れていることがわかる。
From the results shown in Table 3, it is understood that the composition of the present invention is excellent in both the characteristics of the pattern profile and the line edge roughness.

【0270】[0270]

【発明の効果】本発明は、裾引き及びラインエッジラフ
ネスの問題がないポジ型感光性組成物を提供することが
できる。従って、本発明のポジ型感光性組成物は、遠紫
外光、特にArFエキシマレーザー光を使用するミクロ
フォトファブリケ−ションに好適に使用される。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a positive photosensitive composition free from the problems of footing and line edge roughness. Therefore, the positive photosensitive composition of the present invention is suitably used for microphotofabrication using far-ultraviolet light, especially ArF excimer laser light.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08F 222/40 C08F 222/40 G03F 7/004 503 G03F 7/004 503A H01L 21/027 H01L 21/30 502R Fターム(参考) 2H025 AA02 AA03 AA09 AA14 AB16 AB17 AC04 AC08 AD03 BE07 CB06 CB10 CB41 4J011 QA03 QA08 SA83 SA87 UA01 VA01 WA01 4J100 AE02P AE04P AE09P AK32Q AL08R AM43Q AM47Q BA02R BA03Q BA03R BA12Q BA15P BA15R BA40R BA58Q BB18Q BC02R BC03R BC04P BC04R BC08P BC08Q BC09P BC12R BC53P CA05 CA06 CA23 CA31 FA03 JA37 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C08F 222/40 C08F 222/40 G03F 7/004 503 G03F 7/004 503A H01L 21/027 H01L 21/30 502R F term (reference) 2H025 AA02 AA03 AA09 AA14 AB16 AB17 AC04 AC08 AD03 BE07 CB06 CB10 CB41 4J011 QA03 QA08 SA83 SA87 UA01 VA01 WA01 4J100 AE02 BC AE04P AE04PQAQBAQRQAQBAQRQAQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ BC09P BC12R BC53P CA05 CA06 CA23 CA31 FA03 JA37

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)活性光線又は放射線の照射により酸
を発生する化合物、及び、(B)一般式(I)で表され
る繰り返し単位、一般式(II)で表される繰り返し単
位、及び一般式(N)で表される繰り返し単位を含有
し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解
度が増大する樹脂を含有することを特徴とするポジ型感
光性組成物。 【化1】 【化2】 一般式(I)において、R1aは水素原子又は炭化水素基
を表し、R2aは炭化水素基を表す。尚、R1aとR2aとが
互いに結合して環を形成してもよい。一般式(II)に
おいて、Zは、−O−又は−N(R3a)−を表す。ここ
で、R3aは、水素原子、水酸基、アルキル基、ハロアル
キル基又は−OSO2−R4aを表す。またR4aは、アル
キル基、ハロアルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残
基を表す。一般式(N)において、Rは水素原子又はメ
チル基を表す。A1は単結合又は二価の連結基を表す。
2は単結合、アルキレン基、エーテル基、エステル
基、もしくはこれらの組み合わせからなる基を表す。Z
2は脂肪族環状炭化水素基を表す。lは0又は1を表
す。A3は、単結合、アルキレン基、エーテル基、エス
テル基若しくはその組み合わせからなる基を表す。R’
はシアン基を表す。mは1〜3の整数を表す。但し、l
=0のとき、A2及びA3の少なくとも一方はアルキレン
基、エーテル基、エステル基若しくはその組み合わせで
ある。
1. A compound (A) which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a repeating unit represented by the general formula (I), a repeating unit represented by the general formula (II), And a resin containing a repeating unit represented by the general formula (N), which is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkali developing solution. [Chemical 1] [Chemical 2] In the general formula (I), R 1a represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and R 2a represents a hydrocarbon group. Incidentally, R 1a and R 2a may be bonded to each other to form a ring. In the general formula (II), Z represents -O- or -N ( R3a )-. Here, R 3a represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a haloalkyl group or —OSO 2 —R 4a . R 4a represents an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. In the general formula (N), R represents a hydrogen atom or a methyl group. A 1 represents a single bond or a divalent linking group.
A 2 represents a single bond, an alkylene group, an ether group, an ester group, or a group composed of a combination thereof. Z
2 represents an aliphatic cyclic hydrocarbon group. l represents 0 or 1. A 3 represents a single bond, an alkylene group, an ether group, an ester group, or a combination thereof. R '
Represents a cyan group. m represents an integer of 1 to 3. However, l
When = 0, at least one of A 2 and A 3 is an alkylene group, an ether group, an ester group or a combination thereof.
【請求項2】(B)成分の樹脂が一般式(pI)〜(p
V)で表される酸の作用により分解する基を有する繰り
返し単位を含有することを特徴とする請求項1に記載の
ポジ型感光性組成物。 【化3】 式中、R11は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、
イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基又はse
c−ブチル基を表し、Zは、炭素原子とともに脂環式炭
化水素基を形成するのに必要な原子団を表す。R12〜R
16は、各々独立に、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分
岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表す。但し、R
12〜R14のうち少なくとも1つ、及びR15、R16のいず
れかは脂環式炭化水素基を表す。R17〜R21は、各々独
立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐
のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、R17
〜R21のうち少なくとも1つは脂環式炭化水素基を表
す。また、R19、R21のいずれかは炭素数1〜4個の、
直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を
表す。R22〜R25は、各々独立に、炭素数1〜4個の、
直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を
表し、但し、R22〜R25のうち少なくとも1つは脂環式
炭化水素基を表す。また、R23とR24は、互いに結合し
て環を形成していてもよい。
2. The resin as the component (B) has a general formula (pI) to (pI).
The positive photosensitive composition according to claim 1, which contains a repeating unit having a group represented by V) which is decomposed by the action of an acid. [Chemical 3] In the formula, R 11 is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group,
Isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group or se
represents a c-butyl group, and Z represents an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. R 12 ~ R
Each 16 independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group. However, R
At least one of 12 to R 14 , and either R 15 or R 16 represent an alicyclic hydrocarbon group. R 17 to R 21 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group, provided that R 17
At least one of R 21 to R 21 represents an alicyclic hydrocarbon group. Further, either R 19 or R 21 has 1 to 4 carbon atoms,
It represents a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group. R 22 to R 25 each independently have 1 to 4 carbon atoms,
It represents a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 22 to R 25 represents an alicyclic hydrocarbon group. R 23 and R 24 may combine with each other to form a ring.
【請求項3】(A)成分の活性光線又は放射線の照射に
より酸を発生する化合物が、一般式(A2I)又は一般
式(A2II)で表される化合物であることを特徴とす
る請求項1又は2に記載のポジ型感光性組成物。 【化4】 一般式(A2I)中:R1c〜R5cは、各々独立に、水素
原子、アルキル基、アルコキシ基、又はハロゲン原子を
表す。R6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキ
ル基、又はアリール基を表す。Rx及びRyは、各々独立
に、アルキル基、2−オキソアルキル基、アルコキシカ
ルボニルメチル基、アリル基、又はビニル基を表す。R
1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyは、それ
ぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、
酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含ん
でいてもよい。X-は、スルホン酸、カルボン酸、又は
スルホニルイミドのアニオンを表す。一般式(A2I
I)中:R1d〜R3dは、各々独立に、アルキル基又は2
−オキソアルキル基を表す。R 1d〜R3dは、その内の2
つが互いに結合して環構造を形成してもよい。X-は、
アニオンを表す。
3. Irradiation with actinic rays or radiation of component (A)
The compound that generates more acid is represented by general formula (A2I) or general
A compound represented by formula (A2II):
The positive photosensitive composition according to claim 1 or 2. [Chemical 4] In general formula (A2I): R1c~ R5cAre each independently hydrogen
Atom, alkyl group, alkoxy group, or halogen atom
Represent R6cAnd R7cAre each independently a hydrogen atom,
Represents an aryl group or an aryl group. Rx and Ry are independent of each other
To an alkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxy group
It represents a rubonylmethyl group, an allyl group, or a vinyl group. R
1c~ R7cAny two or more of them, and Rx and Ry are
Each of them may be bonded to form a ring structure.
Contains oxygen atom, sulfur atom, ester bond, amide bond
You can leave. X-Is sulfonic acid, carboxylic acid, or
Represents the anion of sulfonylimide. General formula (A2I
I) Middle: R1d~ R3dAre each independently an alkyl group or 2
Represents an -oxoalkyl group. R 1d~ R3dIs 2 of them
Two may combine with each other to form a ring structure. X-Is
Represents an anion.
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