JP2005077811A - Photosensitive composition and method for forming pattern by using the same - Google Patents

Photosensitive composition and method for forming pattern by using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2005077811A
JP2005077811A JP2003308700A JP2003308700A JP2005077811A JP 2005077811 A JP2005077811 A JP 2005077811A JP 2003308700 A JP2003308700 A JP 2003308700A JP 2003308700 A JP2003308700 A JP 2003308700A JP 2005077811 A JP2005077811 A JP 2005077811A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
resin
acid
carbon atoms
repeating unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003308700A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Kodama
邦彦 児玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2003308700A priority Critical patent/JP2005077811A/en
Priority to KR1020040069651A priority patent/KR101158365B1/en
Publication of JP2005077811A publication Critical patent/JP2005077811A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0397Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having an alicyclic moiety in a side chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C311/00Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C311/48Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups having nitrogen atoms of sulfonamide groups further bound to another hetero atom
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0395Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having a backbone with alicyclic moieties
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive composition improved in PEB (post exposure baking) temperature dependence and line edge roughness and to provide a method for forming a pattern by using the composition. <P>SOLUTION: The photosensitive composition contains: (A) a compound which generates an aromatic sulfonic acid or an aliphatic sulfonic acid having the alpha site not substituted by a fluorine atom, by irradiation with active rays; and (B) resin which has a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure and at least one kind of repeating unit derived from an acrylate, has 70 to 150°C glass transition temperature and the solubility with an alkaline developing solution increased by the effect of an acid. The method for forming pattern is carried out by using the composition. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

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、平版印刷版、ラジカル硬化性組成物等に使用される感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関するものである。   The present invention relates to a photosensitive composition used in a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board such as a liquid crystal or a thermal head, a further photofabrication process, a lithographic printing plate, a radical curable composition, and the like. The present invention relates to a pattern forming method using

感光性組成物は、活性光線の照射により酸又はラジカルを発生させ、これによる反応によって刺激を与えた部位の物性を変化させる組成物であり、より好ましくは、活性光線の照射部と非照射部の現像液に対する溶解性を変化させ、パターンを基板上に形成させるパターン形成材料である。   The photosensitive composition is a composition that generates an acid or a radical upon irradiation with actinic rays and changes the physical properties of the site stimulated by the reaction, and more preferably, the irradiated portion and the non-irradiated portion of the actinic ray This is a pattern forming material that changes the solubility of the developer in the developing solution to form a pattern on the substrate.

このような感光性組成物として、活性光線の照射により酸を発生する酸発生剤を含有する化学増幅レジスト組成物が挙げられる。   Examples of such a photosensitive composition include a chemically amplified resist composition containing an acid generator that generates an acid upon irradiation with actinic rays.

化学増幅レジスト組成物として、欧州特許出願公開第1020767号明細書には、脂環構造を有する樹脂とパーフロロアルカンスルホン酸を発生する光酸発生剤を含有する感光性組成物が記載されている。   As a chemically amplified resist composition, EP-A-1020767 describes a photosensitive composition containing a resin having an alicyclic structure and a photoacid generator for generating perfluoroalkanesulfonic acid. .

しかしながら、従来のレジスト組成物は、PEB温度依存性、ラインエッジラフネスについて、更なる改良が求められていた。   However, the conventional resist composition has been required to further improve the PEB temperature dependency and the line edge roughness.

例えば、口径が大きいウエハーを使用する場合、露光後のホットプレートなどによる加熱(PEB)における温度のばらつきが、得られるパターンに影響を及ぼすことがわかってきており、このようなPEB温度依存性を改善することが望まれている。   For example, when a wafer having a large diameter is used, it has been found that temperature variations in heating (PEB) using a hot plate after exposure affect the resulting pattern. Improvement is desired.

また、従来のレジスト組成物は、ラインパターンのエッジラフネス等の要因によって、パターンの解像力が妨げられる問題があった。ここで、エッジラフネスとは、レジストのラインパターンの頂部及び底部のエッジが、レジストの特性に起因して、ライン方向と垂直な方向に不規則に変動するために、パターンを真上から見たときにエッジが凹凸に見えることをいう。   Further, the conventional resist composition has a problem that the resolution of the pattern is hindered by factors such as the edge roughness of the line pattern. Here, the edge roughness means that the top and bottom edges of the resist line pattern irregularly fluctuate in the direction perpendicular to the line direction due to the characteristics of the resist. Sometimes the edges look uneven.

欧州特許出願公開第1020767号明細書European Patent Application No. 1020767

本発明の目的は、PEB温度依存性、ラインエッジラフネスが改善された感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a photosensitive composition having improved PEB temperature dependency and line edge roughness, and a pattern forming method using the same.

本発明は、下記の構成であり、これにより本発明の上記目的が達成される。   The present invention has the following configuration, whereby the above object of the present invention is achieved.

(1) (A)活性光線の照射により、芳香族スルホン酸又はアルファ位がフッ素原子で置換されていない脂肪族スルホン酸を発生する化合物及び
(B)単環又は多環の環状炭化水素構造を有するとともに少なくとも1種類のアクリル酸エステル誘導体由来の繰り返し単位を有し、且つガラス転移温度が70〜150℃である、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂
を含有することを特徴とする感光性組成物。
(1) (A) a compound that generates an aromatic sulfonic acid or an aliphatic sulfonic acid in which the alpha position is not substituted with a fluorine atom upon irradiation with actinic rays, and (B) a monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon structure. And a resin having at least one repeating unit derived from an acrylate derivative and having a glass transition temperature of 70 to 150 ° C., which increases the solubility in an alkali developer by the action of an acid. A photosensitive composition.

(2) (B)成分の樹脂が、ラクトン基を有する繰り返し単位を有することを特徴とする(1)に記載の感光性組成物。   (2) The photosensitive composition as described in (1), wherein the resin as the component (B) has a repeating unit having a lactone group.

(3) (B)成分の樹脂が、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有することを特徴とする(1)又は(2)に記載の感光性組成物。   (3) The photosensitive composition as described in (1) or (2), wherein the resin as the component (B) has a repeating unit represented by the following general formula (I).

Figure 2005077811
Figure 2005077811

一般式(I)に於いて、R1cは、水素原子又はメチル基を表す。R2c〜R4cは、各々独立に、水素原子又はヒドロキシル基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つはヒドロキシル基を表す。 In the general formula (I), R 1c represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2c to R 4c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group.

(4) (1)〜(3)のいずれかに記載の感光性組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。   (4) A pattern forming method comprising: forming a resist film from the photosensitive composition according to any one of (1) to (3); and exposing and developing the resist film.

以下、更に、本発明の好ましい実施の態様を挙げる。   The preferred embodiments of the present invention will be further described below.

(5) ラクトン基が、下記一般式(Lc)又は(II−1)〜(II−4)で表されることを特徴とする(2)又は(3)に記載の感光性組成物。   (5) The photosensitive composition as described in (2) or (3), wherein the lactone group is represented by the following general formula (Lc) or (II-1) to (II-4).

Figure 2005077811
Figure 2005077811

一般式(Lc)に於いて、Ra1,Rb1,Rc1,Rd1及びRe1は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。m及びnは、各々独立に、0〜3の整数を表し、m+n=2〜6である。 In the general formula (Lc), Ra 1 , Rb 1 , Rc 1 , Rd 1 and Re 1 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. m and n each independently represents an integer of 0 to 3, and m + n = 2 to 6.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

一般式(II−1)〜(II−4)に於いて、R1b〜R5bは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアルコキシカルボニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。 In General Formulas (II-1) to (II-4), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an alkoxycarbonyl group. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.

(6) (B)成分の樹脂が、アルリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位と、メタクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位とを有することを特徴とする(1)〜(3)又は(5)のいずれかに記載の感光性組成物。   (6) The resin of component (B) has a repeating unit derived from an allylic acid ester derivative and a repeating unit derived from a methacrylic acid ester derivative (1) to (3) or (5) The photosensitive composition in any one of.

本発明により、ラインエッジラフネス、PED温度依存性に優れた感光性組成物を提供することができる。   According to the present invention, a photosensitive composition excellent in line edge roughness and PED temperature dependency can be provided.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

尚、本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。   In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what does not have a substituent and what has a substituent. . For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

〔1〕(A)活性光線の照射により、芳香族スルホン酸又はアルファ位がフッ素原子で置換されていない脂肪族スルホン酸を発生する化合物
本発明の感光性組成物は、活性光線の照射により、芳香族スルホン酸又はアルファ位がフッ素原子で置換されていない脂肪族スルホン酸を発生する化合物(以下、「酸発生剤(A)」ともいう)を含有する。
[1] (A) A compound that generates an aromatic sulfonic acid or an aliphatic sulfonic acid in which the alpha position is not substituted with a fluorine atom upon irradiation with actinic rays. The photosensitive composition of the present invention is obtained by irradiation with actinic rays. It contains an aromatic sulfonic acid or a compound that generates an aliphatic sulfonic acid in which the alpha position is not substituted with a fluorine atom (hereinafter also referred to as “acid generator (A)”).

活性光線の照射により、芳香族スルホン酸又はアルファ位がフッ素原子で置換されていない脂肪族スルホン酸を発生する化合物としては、例えば、下記一般式(ZI)〜(ZVII)で表される化合物を挙げることができる。   Examples of compounds that generate an aromatic sulfonic acid or an aliphatic sulfonic acid in which the alpha position is not substituted with a fluorine atom by irradiation with actinic rays include, for example, compounds represented by the following general formulas (ZI) to (ZVII): Can be mentioned.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

上記一般式(ZI)において、R201、R202及びR203は、各々独立に有機基を表す。 In the above general formula (ZI), R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.

-は、脂肪族スルホン酸アニオンまたは芳香族スルホン酸アニオンを表し、脂肪族スルホン酸はスルホン酸のアルファ位がフッ素原子で置換されていないものである。 X represents an aliphatic sulfonic acid anion or an aromatic sulfonic acid anion, and the aliphatic sulfonic acid is one in which the alpha position of the sulfonic acid is not substituted with a fluorine atom.

201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。 The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1-30, preferably 1-20.

また、R201〜R203のうち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。 Two of R 201 to R 203 may be bonded 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.

201〜R203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。 The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).

201、R202及びR203としての有機基の具体例としては、後述する化合物(Z1−1)、(Z1−2)、(Z1−3)における対応する基を挙げることができる。 Specific examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compounds (Z1-1), (Z1-2) and (Z1-3) described later.

尚、一般式(Z1)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(Z1)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(Z1)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合物であってもよい。 In addition, the compound which has two or more structures represented by general formula (Z1) may be sufficient. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (Z1) is at least one bond with structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (Z1) It may be a compound.

更に好ましい(ZI)成分として、以下に説明する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、及び(ZI−3)を挙げることができる。   More preferable (ZI) components include compounds (ZI-1), (ZI-2), and (ZI-3) described below.

化合物(ZI−1)は、上記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。 The compound (ZI-1) is at least one of the aryl groups R 201 to R 203 in formula (ZI), arylsulfonium compound, i.e., a compound having arylsulfonium as a cation.

アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基、シクロアルキル基でもよい。 In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be an aryl group, or a part of R 201 to R 203 may be an aryl group, and the rest may be an alkyl group or a cycloalkyl group.

アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、アリールジシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールアルキルシクロアルキルスルホニウム化合物等を挙げることができる。   Examples of the arylsulfonium compound include a triarylsulfonium compound, a diarylalkylsulfonium compound, a diarylcycloalkylsulfonium compound, an aryldialkylsulfonium compound, an aryldicycloalkylsulfonium compound, and an arylalkylcycloalkylsulfonium compound.

アリールスルホニウム化合物のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。アリールスルホニム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。   The aryl group of the arylsulfonium compound is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.

アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖又は分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。   The alkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec- Examples thereof include a butyl group and a t-butyl group.

アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているシクロアルキル基は、炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。   The cycloalkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.

201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜12の直鎖又は分岐状アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基であり、最も好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。 Aryl group, alkyl group of R 201 to R 203, cycloalkyl group, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, 6 to 14 carbon atoms) , An alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group may be substituted. Preferred substituents are linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, most preferably alkyl having 1 to 4 carbon atoms. Group, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. The substituent may be substituted with any one of the three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. When R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

アニオン部X-に於ける、アルファ位の炭素原子がフッ素原子で置換されていない脂肪族スルホン酸アニオンは、例えば、RSO3 -で表される。 An aliphatic sulfonate anion in which the carbon atom at the alpha position in the anion portion X is not substituted with a fluorine atom is represented by RSO 3 , for example.

この脂肪族スルホン酸アニオンにおけるRは、限定されるものではなく、例えば、炭素数1〜20の直鎖又は分岐状アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等)及び炭素数3〜20のシクロアルキル基(シクロヘキシル基、ノルボルナノン残基)を挙げることができる。   R in the aliphatic sulfonate anion is not limited, and for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, etc.) and 3 carbon atoms. ˜20 cycloalkyl groups (cyclohexyl group, norbornanone residue).

これらの脂肪族基は、アルファ位の炭素原子にフッ素原子が置換した脂肪族スルホン酸アニオンとならない限り、置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、アルキル基、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、カルボキシル基、シアノ基、オキソ基等が挙げられる。   These aliphatic groups may have a substituent unless an aliphatic sulfonate anion in which a fluorine atom is substituted on a carbon atom at the alpha position. Examples of the substituent include an alkyl group, a hydroxyl group, and a halogen atom. Atoms, amino groups, carboxyl groups, cyano groups, oxo groups and the like can be mentioned.

アニオン部X-に於ける、芳香族スルホン酸アニオンは、ベンゼンスルホン酸アニオンが好ましい。 The aromatic sulfonate anion in the anion part X is preferably a benzenesulfonate anion.

芳香族スルホン酸アニオンに於ける芳香族基は、置換基を有していてもよい。芳香族基が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜5)、パーフルオロアルキル基(好ましくは炭素数1)等を挙げることができる。   The aromatic group in the aromatic sulfonate anion may have a substituent. Examples of the substituent that the aromatic group may have include, for example, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.), an alkyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms), and a perfluoroalkyl group (preferably having 1 carbon atom). And the like.

次に、化合物(ZI−2)について説明する。   Next, the compound (ZI-2) will be described.

化合物(ZI−2)は、式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を含有しない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。 Compound (ZI-2) is a compound in the case where R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently represents an organic group containing no aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.

201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。 The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.

201〜R203は、各々独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であり、更に好ましくは直鎖、分岐状2−オキソアルキル基、2−オキソシクロアルキル基、最も好ましくは直鎖、分岐状2−オキソアルキル基である。 R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group, more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group, a 2-oxocycloalkyl group, most preferably A linear or branched 2-oxoalkyl group is preferred.

201〜R203としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜20の直鎖又は分岐状アルキル基(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)を挙げることができる。アルキル基は、直鎖又は分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基がより好ましい。直鎖又は分岐状2−オキソアルキル基は、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。直鎖又は分岐状2−オキソアルキル基は、鎖中に2重結合を有していてもよい。アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。 The alkyl group as R 201 to R 203 may be linear, may be either branched, preferably a straight-chain or branched alkyl group (e.g., methyl group having 1 to 20 carbon atoms, an ethyl group, a propyl Group, butyl group, pentyl group). The alkyl group is more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group. The linear or branched 2-oxoalkyl group is preferably a group having> C═O at the 2-position of the above alkyl group. The linear or branched 2-oxoalkyl group may have a double bond in the chain. The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group).

201〜R203としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜20のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。シクロアルキル基は、2−オキソシクロアルキル基がより好ましい。2−オキソシクロアルキル基は、好ましくは、上記のシクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。2−オキソシクロアルキル基は、鎖中に2重結合を有していてもよい。 The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is preferably, and a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl). The cycloalkyl group is more preferably a 2-oxocycloalkyl group. The 2-oxocycloalkyl group is preferably a group having> C═O at the 2-position of the above cycloalkyl group. The 2-oxocycloalkyl group may have a double bond in the chain.

201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、アルコキシカルボニル基(例えば炭素数1〜5)、=O基、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。 R 201 to R 203 are further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, 1 to 5 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (for example, 1 to 5 carbon atoms), a ═O group, a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group. Also good.

201〜R203のうち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。R201〜R203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。 Two members out of R 201 to R 203 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. The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).

化合物(ZI−3)とは、下記一般式(ZI−3)で表される化合物であり、アリールアシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。   The compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3), and is a compound having an arylacylsulfonium salt structure.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

一般式(ZI−3)中、R213は、アリール基を表す。R214及びR215は、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Y201及びY202は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はビニル基を表す。R213とR214は結合して環構造を形成しても良く、R214とR215は結合して環構造を形成しても良く、Y201とY202は結合して環構造を形成しても良い。これらの環構造は、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。 In General Formula (ZI-3), R 213 represents an aryl group. R 214 and R 215 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group. Y 201 and Y 202 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a vinyl group. R213 and R214 may combine to form a ring structure, R214 and R215 may combine to form a ring structure, and Y201 and Y202 combine to form a ring structure. May be. These ring structures may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, or an amide bond.

X−は、一般式(ZI)に於けるX-のアニオンと同様のものを挙げることができる。 X- is, in the general formula (ZI) X - can be exemplified the same as the anion of.

213のアリール基は、炭素数6〜15のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。 Aryl group R 213 is preferably an aryl group having from 6 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group.

214及びR215としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜20の直鎖又は分岐状アルキル基(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)を挙げることができる。 The alkyl group as R 214 and R 215 may be either linear or branched, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (eg, methyl group, ethyl group, propyl group). Group, butyl group, pentyl group).

214及びR215としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜20のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。 Preferred examples of the cycloalkyl group as R 214 and R 215 include cycloalkyl groups having 3 to 20 carbon atoms (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group).

201及びY202としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜20の直鎖又は分岐状アルキル基(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)を挙げることができる。アルキル基は、直鎖又は分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基がより好ましい。直鎖又は分岐状2−オキソアルキル基は、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。直鎖又は分岐状2−オキソアルキル基は、鎖中に2重結合を有していてもよい。アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。 The alkyl group as Y 201 and Y 202 may be linear or branched, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group). Group, butyl group, pentyl group). The alkyl group is more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group. The linear or branched 2-oxoalkyl group is preferably a group having> C═O at the 2-position of the above alkyl group. The linear or branched 2-oxoalkyl group may have a double bond in the chain. The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group).

201及びY202としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜20のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。シクロアルキル基は、2−オキソシクロアルキル基がより好ましい。2−オキソシクロアルキル基は、好ましくは、上記のシクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。2−オキソシクロアルキル基は、鎖中に2重結合を有していてもよい。 Preferred examples of the cycloalkyl group as Y 201 and Y 202 include cycloalkyl groups having 3 to 20 carbon atoms (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group). The cycloalkyl group is more preferably a 2-oxocycloalkyl group. The 2-oxocycloalkyl group is preferably a group having> C═O at the 2-position of the above cycloalkyl group. The 2-oxocycloalkyl group may have a double bond in the chain.

201及びY202のアリール基は、炭素数6〜15のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。 The aryl group of Y 201 and Y 202 is preferably an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.

201及びY202は、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基であり、より好ましくは4〜16、更に好ましくは4〜12のアルキル基である。 Y 201 and Y 202 are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably an alkyl group having 4 to 16, and still more preferably 4 to 12.

213とR214、R214とR215、Y201とY202が結合して形成する基としては、例えば、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 group R 213 and R 214, R 214 and R 215, Y 201 and Y 202 is formed by bonding, for example, it includes a butylene group and a pentylene group.

213、R214、R215、Y201及びY202は、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、=O基、アルコキシカルボニル基、水酸基、シアノ基、ニトロ基等によって更に置換されていてもよい。 R 213 , R 214 , R 215 , Y 201 and Y 202 may be further substituted with a halogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, ═O group, alkoxycarbonyl group, hydroxyl group, cyano group, nitro group or the like. .

一般式(ZII)中、R204、R205は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。 In formula (ZII), R 204, R 205 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.

一般式(ZII)に於ける、R204、R205のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。 In the general formula (ZII), the aryl group of R 204 and R 205 is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group.

204、R205としてのアルキル基は、直鎖又は分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐状アルキル基(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)を挙げることができる。 The alkyl group as R 204 and R 205 may be either linear or branched, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group). Group, butyl group, pentyl group).

204、R205としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。 The cycloalkyl group as R 204, R 205 is preferably, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl).

204〜R207が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜10)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。 The R 204 to R 207 are substituents which may have, for example, an alkyl group (e.g. having 1 to 10 carbon atoms), an aryl group (e.g. having 6 to 15 carbon atoms), an alkoxy group (for example, 1 to 15 carbon atoms ), Halogen atoms, hydroxyl groups, phenylthio groups, and the like.

-は、一般式(ZI)におけるX-のアニオンと同様のものを挙げることができる。 X - is, X in formula (ZI) - can be exemplified the same as the anion of.

一般式(ZIII)〜(ZVII)中、Ar3及びAr4は、各々独立に、アリール基を表す。R206、R207及びR208は、各々独立に、アルキル基又はアリール基を表し、アルキル基の場合、アルファ位がフッ素原子で置換されていないアルキル基である。R208のアリール基は、連結基を介して他の化合物のR208のアリール基と結合していてもよい。R209は、アルキル基、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表し、好ましくはハロゲン置換アルキル基、シアノ基である。Aは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を表す。R210及びR211は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シアノ基、ニトロ基又はアルコキシカルボニル基を表し、好ましくはハロゲン置換アルキル基、ニトロ基、シアノ基である。R212は、水素原子、アルキル基、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。 In general formulas (ZIII) to (ZVII), Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group. R 206 , R 207 and R 208 each independently represents an alkyl group or an aryl group. In the case of an alkyl group, the alpha position is an alkyl group not substituted with a fluorine atom. Aryl groups R 208, via a linking group may be bonded to the aryl group of R 208 of another compound. R 209 represents an alkyl group, a cyano group or an alkoxycarbonyl group, preferably a halogen-substituted alkyl group or a cyano group. A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group. R 210 and R 211 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group, a nitro group or an alkoxycarbonyl group, preferably a halogen-substituted alkyl group, a nitro group or a cyano group. R212 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.

酸発生剤(A)の内でより好ましくは、一般式(ZI)〜(ZIII)で表される化合物である。   Among the acid generators (A), compounds represented by the general formulas (ZI) to (ZIII) are more preferable.

以下、酸発生剤(A)の具体例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of an acid generator (A) is given, this invention is not limited to this.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

酸発生剤(A)の含有量は、組成物中の全固形分に対し、一般的に0.01〜10質量%、好ましくは0.1〜7質量%、更に好ましくは0.1〜5質量%である。   The content of the acid generator (A) is generally 0.01 to 10% by mass, preferably 0.1 to 7% by mass, more preferably 0.1 to 5%, based on the total solid content in the composition. % By mass.

酸発生剤(A)以外の併用しうる酸発生化合物
本発明においては、酸発生剤(A)以外に、活性光線の照射により分解して酸を発生する化合物を更に併用してもよい。
Acid generating compound that can be used in combination other than acid generator (A) In the present invention, in addition to the acid generator (A), a compound that decomposes by irradiation with actinic rays to generate an acid may be used in combination.

本発明の酸発生剤(A)と、併用しうるその他の酸発生剤の使用量は、モル比(酸発生剤(A)/その他の酸発生剤)で、通常100/0〜20/80、好ましくは100/0〜40/60、更に好ましくは100/0〜50/50である。   The acid generator (A) of the present invention is used in a molar ratio (acid generator (A) / other acid generator) and is usually 100/0 to 20/80. , Preferably 100/0 to 40/60, more preferably 100/0 to 50/50.

そのような併用可能な酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。   Examples of such acid generators that can be used in combination include photocation polymerization photoinitiators, photoradical polymerization photoinitiators, dye photodecolorants, photochromic agents, and actives used in microresists. Known compounds that generate an acid upon irradiation with light or radiation and mixtures thereof can be appropriately selected and used.

たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネートを挙げることができる。   Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.

好ましくは、活性光線の照射により、アルファ位がフッ素原子で置換されたスルホン酸を発生する化合物、またはカルボン酸を発生する化合物である。   A compound that generates a sulfonic acid having an alpha position substituted with a fluorine atom or a compound that generates a carboxylic acid upon irradiation with actinic rays is preferable.

また、活性光線の照射により酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物、たとえば、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号等に記載の化合物を用いることができる。   Further, a group that generates an acid upon irradiation with actinic rays, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of a polymer, such as US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, JP 63-26653, JP 55-164824, JP 62-69263, JP 63-146038, JP 63-163452, JP 62-153853, JP 63- The compounds described in No. 146029 can be used.

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

〔2〕(B)単環又は多環の環状炭化水素構造を有するとともに少なくとも1種類のアクリル酸エステル誘導体由来の繰り返し単位を有し、且つガラス転移温度が70〜150℃である、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂
本発明の感光性組成物は、単環又は多環の環状炭化水素構造を有するとともに少なくとも1種類のアクリル酸エステル誘導体由来の繰り返し単位を有し、且つガラス転移温度が70〜150℃である、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂(以下、「酸分解性樹脂」ともいう)を含有する。
[2] (B) The action of an acid having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure and having a repeating unit derived from at least one acrylate derivative and having a glass transition temperature of 70 to 150 ° C. The photosensitive composition of the present invention has a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure, has at least one repeating unit derived from an acrylate derivative, and is a glass. It contains a resin having a transition temperature of 70 to 150 ° C., which increases the solubility in an alkaline developer by the action of an acid (hereinafter also referred to as “acid-decomposable resin”).

酸分解性樹脂は、アルカリ現像液に対して不溶性或いは難溶性であり、酸の作用により分解してアルカリ可溶性となる基(酸分解性基)を有する繰り返し単位を有する。   The acid-decomposable resin has a repeating unit having a group (acid-decomposable group) that is insoluble or hardly soluble in an alkali developer and decomposes by the action of an acid to become alkali-soluble.

酸分解性樹脂は、単環又は多環の環状炭化水素構造を有するものであり、酸分解性基として、単環又は多環の環状炭化水素構造を有する基によって保護されたアルカリ可溶性基を有することが好ましく、単環又は多環の環状炭化水素構造を有する基は、下記一般式(pI)〜一般式(pVI)で表される脂環式炭化水素基であることが好ましい。   The acid-decomposable resin has a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure, and has an acid-decomposable group having an alkali-soluble group protected by a group having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure. The group having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure is preferably an alicyclic hydrocarbon group represented by the following general formula (pI) to general formula (pVI).

Figure 2005077811
Figure 2005077811

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。 In the formula, R 11 represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group or a sec-butyl group, and Z forms an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. Represents the atomic group necessary to do.

12〜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し、但し、R12〜R14のうち少なくとも1つ、もしくはR15、R16のいずれかは脂環式炭化水素基を表す。 R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 12 to R 14 , or Either R 15 or R 16 represents an alicyclic hydrocarbon group.

17〜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。 R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, 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 or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.

22〜R25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、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。 R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, 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 Represents an alicyclic hydrocarbon group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

一般式(pI)〜(pVI)において、R12〜R25におけるアルキル基としては、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、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。 In the general formulas (pI) to (pVI), the alkyl group in R 12 to R 25 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group.

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。   Further, the further substituent of the alkyl group includes an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), an acyl group, an acyloxy group, a cyano group, a hydroxyl group, A carboxy group, an alkoxycarbonyl group, a nitro group, etc. can be mentioned.

11〜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。 The alicyclic hydrocarbon group in R 11 to R 25 or the alicyclic hydrocarbon group formed by Z and a carbon atom may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include groups having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure or the like having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25. These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent.

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。   Below, the structural example of an alicyclic part is shown among alicyclic hydrocarbon groups.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

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である。   In the present invention, preferred examples of the alicyclic moiety include adamantyl group, noradamantyl group, decalin residue, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group, cycloheptyl. Group, cyclooctyl group, cyclodecanyl group and cyclododecanyl group. More preferred are an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.

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、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。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。アルキル基等の更なる置換基としては、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。   Examples of the substituent for these alicyclic hydrocarbon groups include an 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, or a butyl group, and 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 alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of further substituents such as an alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group.

上記一般式(pI)〜(pVI)で表される脂環式炭化水素基によって保護されるアルカリ可溶性基としては、この技術分野において公知の種々の基が挙げられる。   Examples of the alkali-soluble group protected by the alicyclic hydrocarbon group represented by the general formulas (pI) to (pVI) include various groups known in this technical field.

具体的には、カルボン酸基、スルホン酸基、フェノール基、チオール基などが挙げられ、好ましくはカルボン酸基、スルホン酸基である。   Specific examples include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phenol group, and a thiol group, and a carboxylic acid group and a sulfonic acid group are preferable.

上記樹脂における一般式(pI)〜(pVI)で示される構造で保護されたアルカリ可溶性基(酸分解性基)としては、好ましくは下記一般式(pVII)〜(pXI)で表される基が挙げられる。   As the alkali-soluble group (acid-decomposable group) protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pVI) in the resin, groups represented by the following general formulas (pVII) to (pXI) are preferable. Can be mentioned.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

ここで、R11〜R25ならびにZは、それぞれ前記定義に同じである。 Here, R 11 to R 25 and Z are the same as defined above.

上記樹脂において、一般式(pI)〜(pVI)で示される構造で保護されたアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位としては、下記一般式(pA)で示される繰り返し単位が好ましい。   In the resin, the repeating unit having an alkali-soluble group protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pVI) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (pA).

Figure 2005077811
Figure 2005077811

ここで、Rは、水素原子、ハロゲン原子又は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。複数のRは、各々同じでも異なっていてもよい。   Here, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of R may be the same or different.

A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、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。   A is a single bond, a group selected from the group consisting of an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, or a urea group, or a combination of two or more groups. Represents.

Raは、上記式(pI)〜(pVI)のいずれかの基を表す。   Ra represents any group of the above formulas (pI) to (pVI).

以下、一般式(pA)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。   Specific examples of the monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (pA) are shown below.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

酸分解性樹脂は、2−アルキル−2−アダマンチル基又は1−アダマンチル−1−アルキル基によって保護されたアルカリ可溶性基を有することが好ましく、1−アダマンチル−1−アルキル基によって保護されたアルカリ可溶性基を有することががより好ましい。   The acid-decomposable resin preferably has an alkali-soluble group protected by a 2-alkyl-2-adamantyl group or 1-adamantyl-1-alkyl group, and is alkali-soluble protected by a 1-adamantyl-1-alkyl group. It is more preferable to have a group.

酸分解性樹脂は、酸分解性基を、前記一般式(pI)〜一般式(pVI)で表される脂環式炭化水素基を有する部分構造として有してもよいし、後記共重合成分の繰り返し単位のうち少なくとも1種の繰り返し単位中に有してもよい。   The acid-decomposable resin may have an acid-decomposable group as a partial structure having an alicyclic hydrocarbon group represented by the general formula (pI) to the general formula (pVI). The repeating unit may be contained in at least one repeating unit.

酸分解性基の構造としては、上述した一般式(pI)〜(pVI)で示される構造で保護されたアルカリ可溶性基(酸分解性基)に加えて、例えば、−C(=O)−X1−R0 で表されるものを挙げることができる。 As the structure of the acid-decomposable group, in addition to the alkali-soluble group (acid-decomposable group) protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pVI), for example, —C (═O) — it can be exemplified those represented by X 1 -R 0.

式中、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、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−NHSO2NH−を表す。 In the formula, R 0 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-cyclohexyloxy. 1-alkoxyethyl group such as ethyl group, 1-methoxymethyl group, alkoxymethyl group such as 1-ethoxymethyl group, 3-oxoalkyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, 3- An oxocyclohexyl ester group, a 2-methyl-2-adamantyl group, a mevalonic lactone residue and the like can be mentioned. X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-.

酸分解性樹脂は、ラクトン基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。   The acid-decomposable resin preferably has a repeating unit having a lactone group.

ラクトン基を有する繰り返し単位は、下記一般式(II)で表されることが好ましい。   The repeating unit having a lactone group is preferably represented by the following general formula (II).

Figure 2005077811
Figure 2005077811

一般式(II)に於いて、R1aは、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。W1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。Laは、下記一般式(Lc)又は(II−1)〜(II−4)で表されるラクトン基を表す。 In the general formula (II), R 1 a represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group. W 1 represents a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a group of two or more groups selected from the group consisting of an ester group. La represents a lactone group represented by the following general formula (Lc) or (II-1) to (II-4).

Figure 2005077811
Figure 2005077811

一般式(Lc)に於いて、Ra1,Rb1,Rc1,Rd1及びRe1は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。m及びnは、各々独立に、0〜3の整数を表し、m+n=2〜6である。 In the general formula (Lc), Ra 1 , Rb 1 , Rc 1 , Rd 1 and Re 1 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. m and n each independently represents an integer of 0 to 3, and m + n = 2 to 6.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

一般式(II−1)〜(II−4)に於いて、R1b〜R5bは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアルコキシカルボニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。 In General Formulas (II-1) to (II-4), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an alkoxycarbonyl group. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.

一般式(II)に於ける、R1a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。 In the general formula (II), examples of the halogen atom represented by R 1a include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

1aのアルキル基は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等を挙げることができる。R1aのアルキル基は、置換基を有していてもよい。R1aのアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基等を挙げることができる。 The alkyl group for R 1a is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. The alkyl group for R 1a may have a substituent. Examples of the substituent that the alkyl group represented by R 1a may have include a halogen atom and a cyano group.

一般式(II)に於ける、W1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。 In the general formula (II), examples of the alkylene group represented by W 1 include groups represented by the following formulae.

−〔C(Rf)(Rg)〕r1
上記式中、Rf、Rgは、水素原子、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。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。アルキル基等の更なる置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基、カルボキシル基、アシルオキシ基、シアノ基、アルキル基、アセチルアミド基、アルコキシカルボニル基、アシル基を挙げることができる。r1は1〜10の整数である。
− [C (Rf) (Rg)] r 1
In the above formula, Rf and Rg represent a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group, and both may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. Examples of further substituents such as an alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a carboxyl group, an acyloxy group, a cyano group, an alkyl group, an acetylamide group, an alkoxycarbonyl group, and an acyl group. r 1 is an integer of 1 to 10.

1に於ける、2つ以上の基の組み合わせによる2価の基としては、例えば下記式のものが挙げられる。 Examples of the divalent group in the combination of two or more groups in W 1 include those represented by the following formulae.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

上記式において、Rab、Rbbは、水素原子、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。 In the above formula, R ab and R bb represent a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group, and both may be the same or different.

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。   The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group.

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。アルキル基等の置換基としては、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。r1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。   Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. Examples of the substituent such as an alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. r1 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.

一般式(Lc)に於けるRa1〜Re1のアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。 The alkyl group of Ra 1 to Re 1 in the general formula (Lc) is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group. Group, sec-butyl group, t-butyl group and the like.

一般式(II−1)〜(II−4)において、R1b〜R5bにおける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 (II-1) to (II-4), the alkyl group in R 1b to R 5b is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 carbon atom. -10 linear or branched alkyl groups, 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, decyl group.

1b〜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。 As a cycloalkyl group in R <1b > -R < 5b >, C3-C8 things, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, are preferable.

1b〜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。 As an alkenyl group in R <1b > -R < 5b >, C2-C6 things, such as a vinyl group, a propenyl group, a butenyl group, a hexenyl group, are preferable.

1b〜R5bのアルコキシカルボニル基に於けるアルキル基は、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、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、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、デシル基等を挙げることができる。 The alkyl group in the alkoxycarbonyl group of R 1b to R 5b is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n- Examples thereof include a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group.

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。 Examples of the ring formed by combining two of R 1b to R 5b include 3- to 8-membered rings such as a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, and a cyclooctane ring.

なお、一般式(II−1)〜(II−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。 In the general formulas (II-1) to (II-4), R 1b to R 5b may be connected to any carbon atom constituting the cyclic skeleton.

Ra1〜Re1及びR1b〜R5bのアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルコキシカルボニル基は、置換基を有していてもよい。Ra1〜Re1及びR1b〜R5bのアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルコキシカルボニル基が有してもよい置換基としては、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。 The alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, and alkoxycarbonyl group of Ra 1 to Re 1 and R 1b to R 5b may have a substituent. Examples of the substituent that the alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, and alkoxycarbonyl group of Ra 1 to Re 1 and R 1b to R 5b may have include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (fluorine Atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), acyl group having 2 to 5 carbon atoms, acyloxy group having 2 to 5 carbon atoms, cyano group, hydroxyl group, carboxy group, alkoxycarbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, nitro group Etc.

以下、一般式(Lc)で表されるラクトン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が、これらに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the monomer corresponded to the repeating unit which has a lactone group represented by general formula (Lc) is shown, it is not limited to these.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

上記モノマーの具体例において、露光マージンがより良好になるという点から(I−17)〜(I−36)が好ましい。   In the specific examples of the monomer, (I-17) to (I-36) are preferable from the viewpoint that the exposure margin becomes better.

更にモノマーの構造としては、エッジラフネスが良好になるという点からアクリレート構造を有するものが好ましい。   Further, the monomer structure is preferably one having an acrylate structure from the viewpoint of good edge roughness.

以下に、一般式(II−1)〜(II−4)で表されるラクトン基を有す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 having a lactone group represented by general formulas (II-1) to (II-4) are shown below, but the contents of the present invention are not limited thereto.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

酸分解性樹脂は、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。   The acid-decomposable resin preferably has a repeating unit represented by the following general formula (I).

Figure 2005077811
Figure 2005077811

一般式(I)に於いて、R1cは、水素原子又はメチル基を表す。R2c〜R4cは、各々独立に、水素原子又はヒドロキシル基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つはヒドロキシル基を表す。 In the general formula (I), R 1c represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2c to R 4c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group.

一般式(I)に於いて、R2c〜R4cのうちの二つがヒドロキシル基であることが好ましい。 In the general formula (I), it is preferable that two of R 2c to R 4c are hydroxyl groups.

以下に、一般式(I)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 the general formula (I) are shown below, but are not limited thereto.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

酸分解性樹脂は、更に下記一般式(III)で表される繰り返し単位を有することができる。   The acid-decomposable resin can further have a repeating unit represented by the following general formula (III).

Figure 2005077811
Figure 2005077811

一般式(III)において、A6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。 In the general formula (III), A 6 represents a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a group of two or more groups selected from the group consisting of ester groups.

6a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。 R 6a represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom.

一般式(III)において、A6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。 In the general formula (III), examples of the alkylene group represented by A 6 include groups represented by the following formulae.

−〔C(Rnf)(Rng)〕r−
上記式中、Rnf、Rngは、水素原子、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。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。アルキル基等の更なる置換基としては、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。rは1〜10の整数である。
-[C (Rnf) (Rng)] r-
In the above formula, Rnf and Rng represent a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group, and both may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. Examples of further substituents such as an alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group. r is an integer of 1-10.

一般式(III)において、A6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 (III), examples of the cycloalkylene group represented by A 6 include those having 3 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, and a cyclooctylene group.

6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。 The bridged alicyclic ring containing Z 6 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 (for example, a formyl group and a benzoyl group), an acyloxy group ( For example, propyl carbonyloxy group, benzoyloxy group), an alkyl group (preferably having from 1 to 4 carbon atoms), a carboxyl group, a hydroxyl group and an alkylsulfonylsulfamoyl group (-CONHSO 2 CH 3, etc.). In addition, the alkyl group as a substituent may be further substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), or the like.

一般式(III)において、A6に結合しているエステル基の酸素原子は、Z6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。 In the general formula (III), the oxygen atom of the ester group bonded to A 6 may be bonded at any position of the carbon atom constituting the bridged alicyclic ring structure containing Z 6 .

以下に、一般式(III)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。   Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (III) below is given, it is not limited to these.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

酸分解性樹脂は、少なくとも一つのアクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位を有するかぎり、メタアクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位を有していてもよいものである。尚、本発明においては、アクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位は、アクリル酸自体から誘導される繰り返し単位をも包含するものである。   The acid-decomposable resin may have a repeating unit derived from a methacrylic ester derivative as long as it has a repeating unit derived from at least one acrylate derivative. In the present invention, the repeating unit derived from the acrylate derivative also includes a repeating unit derived from acrylic acid itself.

酸分解性樹脂が有するアクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位は、酸分解性樹脂を構成するいかなる繰り返し単位であってもよく、例えば、前記一般式(pA)で表される繰り返し単位、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、一般式(III)で表される繰り返し単位及び下記アクリル酸エステル類による繰り返し単位を挙げることができる。   The repeating unit derived from the acrylate derivative possessed by the acid-decomposable resin may be any repeating unit constituting the acid-decomposable resin. For example, the repeating unit represented by the general formula (pA), the general formula The repeating unit represented by (I), the repeating unit represented by general formula (II), the repeating unit represented by general formula (III), and the repeating unit by the following acrylic ester can be mentioned.

酸分解性樹脂は、上記の繰り返し単位以外に、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単位を有することができる。   In addition to the above repeating units, the acid-decomposable resin adjusts dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general required properties of resist, such as resolution, heat resistance, and sensitivity. It can have various repeating units for the purpose.

このような繰り返し単位としては、下記の単量体に相当する繰り返し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。   Examples of such a repeating unit include, but are not limited to, repeating units corresponding to the following monomers.

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。
Thereby, the performance required for the acid-decomposable resin, in particular,
(1) Solubility in coating solvent,
(2) Film formability (glass transition point),
(3) Alkali developability,
(4) Membrane slip (hydrophobic, alkali-soluble group selection),
(5) Adhesion of unexposed part to substrate,
(6) Dry etching resistance,
Etc. can be finely adjusted.

このような単量体として、例えばアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。   As such a monomer, for example, a compound having one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, etc. Etc.

具体的には、以下の単量体を挙げることができる。   Specifically, the following monomers can be mentioned.

アクリル酸エステル類(好ましくはアルキル基の炭素数が1〜10のアルキルアクリレート):
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−t−オクチル、クロルエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート2,2−ジメチルヒドロキシプロピルアクリレート、5−ヒドロキシペンチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペンタエリスリトールモノアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等。
Acrylic acid esters (preferably alkyl acrylates having an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms):
Methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, octyl acrylate, tert-octyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2-dimethylhydroxy Propyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, and the like.

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

アクリルアミド類:
アクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、ヒドロキシエチル基等がある。)、N,N−ジアルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、エチルヘキシル基、シクロヘキシル基等がある)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミド等。
Acrylamides:
Acrylamide, N-alkylacrylamide (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, t-butyl group, heptyl group, octyl group, cyclohexyl group, hydroxyethyl group, etc. N, N-dialkylacrylamide (alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, butyl, isobutyl, ethylhexyl, cyclohexyl, etc.), N-hydroxy Ethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.

メタクリルアミド類:
メタクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル基、t−ブチル基、エチルヘキシル基、ヒドロキシエチル基、シクロヘキシル基等がある)、N,N−ジアルキルメタクリルアミド(アルキル基としてはエチル基、プロピル基、ブチル基等がある)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリルアミド等。
Methacrylamide:
Methacrylamide, N-alkylmethacrylamide (alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, t-butyl, ethylhexyl, hydroxyethyl, cyclohexyl, etc.), N, N -Dialkylmethacrylamide (there are alkyl groups such as ethyl group, propyl group, butyl group), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide and the like.

アリル化合物:
アリルエステル類(例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリル等)、アリルオキシエタノール等。
Allyl compounds:
Allyl esters (for example, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, etc.), allyloxyethanol and the like.

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

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

イタコン酸ジアルキル類:
イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等。
Dialkyl itaconates:
Dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.

フマール酸のジアルキルエステル類又はモノアルキルエステル類;ジブチルフマレート等。   Dialkyl esters or monoalkyl esters of fumaric acid; dibutyl fumarate and the like.

その他クロトン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル等。   Others include crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilonitrile and the like.

その他にも、上記種々の繰り返し単位に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽和化合物であれば、共重合されていてもよい。   In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound that can be copolymerized with monomers corresponding to the above various repeating units may be copolymerized.

酸分解性樹脂において、各繰り返し単位の含有モル比はレジストのドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらにはレジストの一般的な必要性能である解像力、耐熱性、感度等を調節するために適宜設定される。   In acid-decomposable resins, the molar ratio of each repeating unit is the resist dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general resist performance required for resolution, heat resistance, sensitivity, etc. It is set appropriately to adjust.

一般式(pI)〜(pVI)で表される脂環式炭化水素基を含む部分構造を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、30〜70モル%が好ましく、より好ましくは35〜65モル%、更に好ましくは40〜60モル%である。   The content of the repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon group represented by the general formulas (pI) to (pVI) is preferably 30 to 70 mol%, more preferably, based on all repeating units. It is 35-65 mol%, More preferably, it is 40-60 mol%.

一般式(I)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、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15〜35モル%である。   The content of the repeating unit represented by the general formula (I) is preferably from 5 to 50 mol%, more preferably from 10 to 40 mol%, still more preferably from 15 to 35 mol%, based on all repeating units. .

一般式(II)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、20〜70モル%が好ましく、25〜60モル%がより好ましい。   The content of the repeating unit represented by the general formula (II) is preferably 20 to 70 mol%, more preferably 25 to 60 mol%, based on all repeating units.

アクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、20モル%以上が好ましく、40モル%以上がより好ましい。   The content of the repeating unit derived from the acrylate derivative is preferably at least 20 mol%, more preferably at least 40 mol%, based on all repeating units.

アクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位とメタクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位を両方含有する酸分解性樹脂が好ましく、更に好ましくはアクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位とメタクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位のみからなる酸分解性樹脂である。好ましいアクリル酸エステル/メタクリル酸エステルの比率は、モル比で20/80〜100/0、より好ましくは30/70〜90/10、更に好ましくは40/60〜80/20である。アクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位含有し、特定のガラス転移点を有する樹脂を用いることでラインエッジラフネスが向上する。   An acid-decomposable resin containing both a repeating unit derived from an acrylate derivative and a repeating unit derived from a methacrylic acid ester derivative is preferred, and more preferably derived from a repeating unit derived from an acrylate derivative and a methacrylic acid ester derivative. It is an acid-decomposable resin consisting only of repeating units. A preferable ratio of acrylic acid ester / methacrylic acid ester is 20/80 to 100/0, more preferably 30/70 to 90/10, and still more preferably 40/60 to 80/20 in molar ratio. Line edge roughness is improved by using a resin containing a repeating unit derived from an acrylate derivative and having a specific glass transition point.

酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、20〜60モル%が好ましく、より好ましくは25〜55モル%、更に好ましくは30〜50モル%である。   As for content of the repeating unit which has an acid-decomposable group, 20-60 mol% is preferable with respect to all the repeating units, More preferably, it is 25-55 mol%, More preferably, it is 30-50 mol%.

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。   When the composition of the present invention is for ArF exposure, the resin preferably has no aromatic group from the viewpoint of transparency to ArF light.

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、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、反応容器に仕込み、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。   The acid-decomposable resin can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, monomer species are selected from reaction solvents such as ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and ester solvents such as ethyl acetate. Further, after dissolving and homogenizing the composition of the present invention such as propylene glycol monomethyl ether acetate described later in a solvent, the reaction vessel is charged and heated as necessary under an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, 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, it is put into a solvent and a desired polymer is recovered by a method such as powder or solid recovery.

反応の濃度は20質量%以上であり、好ましくは30質量%以上、さらに好ましくは40質量%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 concentration of the reaction is 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, and more preferably 40% by mass or more. The reaction temperature is 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 50-100 ° C.

上記具体例で表される繰り返し構造単位は、各々1種で使用してもよいし、複数を混合して用いてもよい。   The repeating structural units represented by the above specific examples may be used singly or in combination.

酸分解性樹脂は、1種で使用してもよいし、複数併用してもよい。   The acid-decomposable resin may be used alone or in combination.

酸分解性樹脂の重量平均分子量は、GPC法によりポリスチレン換算値として、好ましくは1,000〜200,000であり、更に好ましくは3,000〜20,000である。   The weight average molecular weight of the acid-decomposable resin is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 20,000, as a polystyrene-converted value by the GPC method.

分散度(Mw/Mn)は通常1〜10であり、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜4の範囲のものが使用される。分散度の小さいものほど、解像度、レジスト形状、及びレジストパターンの側壁がスムーズであり、ラフネス性に優れる。   The dispersity (Mw / Mn) is usually 1 to 10, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 4. The smaller the degree of dispersion, the smoother the resolution, resist shape, and resist pattern side walls, and the better the roughness.

酸分解性樹脂は、上記特定の繰り返し単位を有し、ガラス転移温度が70〜150℃、好ましくは90〜150℃、より好ましくは110〜150℃である。   The acid-decomposable resin has the specific repeating unit and has a glass transition temperature of 70 to 150 ° C, preferably 90 to 150 ° C, more preferably 110 to 150 ° C.

ガラス転移温度(Tg)は、走査カロリメトリー(Differential Scanning Calorimeter) により測定することができる。   The glass transition temperature (Tg) can be measured by differential scanning calorimeter.

上記繰り返し単位を有し、ガラス転移温度が70〜150℃である樹脂を得るには、例えば、以下の方法がある。   In order to obtain a resin having the above repeating unit and a glass transition temperature of 70 to 150 ° C., for example, there are the following methods.

ガラス転移点を上記特定範囲内に制御するためには、上記特定の脂環構造を有する繰り返し単位を導入するだけでなく、分子量や分散度(Mw/Mn)を制御する必要がある。   In order to control the glass transition point within the specific range, it is necessary to control not only the repeating unit having the specific alicyclic structure but also the molecular weight and dispersity (Mw / Mn).

酸分解性樹脂の重量平均分子量としては、通常5000〜30000、好ましくは6000〜25000、より好ましくは7000〜20000とすることが望ましい。   The weight average molecular weight of the acid-decomposable resin is usually 5000 to 30000, preferably 6000 to 25000, and more preferably 7000 to 20000.

酸分解性樹脂の分散度は、通常3.5以下、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.5以下である。   The degree of dispersion of the acid-decomposable resin is usually 3.5 or less, preferably 3.0 or less, more preferably 2.5 or less.

重量平均分子量、分散度を制御するためには、上記反応条件を選択するだけでなく、反応モノマー溶液及びラジカル重合開始剤の溶液を、一定温度に加熱した溶媒等に滴下、あるいは分割添加する滴下重合法が望ましい。   In order to control the weight average molecular weight and the degree of dispersion, not only the above reaction conditions are selected, but the reaction monomer solution and the radical polymerization initiator solution are dropped into a solvent or the like heated to a constant temperature, or dropped dropwise. A polymerization method is desirable.

また、分別再沈法により重合により得られ樹脂のより低分子量側を除くことで、更に本発明の効果を高めることが可能である。分別再沈法とは、例えば、樹脂溶液を樹脂の貧溶媒に対して投入すること、あるいは、樹脂の貧溶媒を樹脂溶液に対して注ぎ込むことにより、溶剤溶解性の高い低分子量オリゴマーを除去する方法である。   Further, by removing the lower molecular weight side of the resin obtained by polymerization by the fractional reprecipitation method, the effect of the present invention can be further enhanced. The fractional reprecipitation method, for example, removes low molecular weight oligomers with high solvent solubility by pouring the resin solution into the poor solvent of the resin or pouring the poor solvent of the resin into the resin solution. Is the method.

酸分解性樹脂の貧溶媒としては、n−ヘキサン、n−ヘプタン、トルエンなどの炭化水素溶媒、炭化水素溶媒と酢酸エチル等のエステル溶媒との混合溶媒、蒸留水、メタノール、エタノールなどのアルコール類の単独あるいは混合溶媒を挙げることができる。   Examples of the poor solvent for the acid-decomposable resin include hydrocarbon solvents such as n-hexane, n-heptane, and toluene, mixed solvents of hydrocarbon solvents and ester solvents such as ethyl acetate, alcohols such as distilled water, methanol, and ethanol. These may be used alone or as a mixed solvent.

一方、樹脂を溶解する溶媒としては上記反応溶媒などを用いることができる。ここで、低分子オリゴマーとは、例えば、重量平均分子量4000以下のものである。   On the other hand, the above-mentioned reaction solvent and the like can be used as a solvent for dissolving the resin. Here, the low molecular weight oligomer is, for example, one having a weight average molecular weight of 4000 or less.

本発明の感光性組成物において、酸分解性樹脂の組成物全体中の配合量は、全固形分中40〜99.99質量%が好ましく、より好ましくは50〜99.97質量%である。   In the photosensitive composition of the present invention, the blending amount of the acid-decomposable resin in the entire composition is preferably 40 to 99.99% by mass, more preferably 50 to 99.97% by mass in the total solid content.

〔3〕(C)塩基性化合物
本発明の感光性組成物は、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、(C)塩基性化合物を含有することが好ましい。
[3] (C) Basic compound The photosensitive composition of the present invention preferably contains (C) a basic compound in order to reduce a change in performance over time from exposure to heating.

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。   Preferable structures include structures represented by the following formulas (A) to (E).

Figure 2005077811
Figure 2005077811

ここでR250、R251及びR252は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基を表し、ここでR250とR251は互いに結合して環を形成してもよい。R250、R251及びR252としてのアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基を有するアルキル基としては、炭素数1〜20のアミノアルキル基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基が好ましい。置換基を有するシクロアルキル基としては、炭素数3〜20のアミノシクロアルキル基、炭素数3〜20のヒドロキシシクロアルキル基が好ましい。また、これらアルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含んでも良い。 Here, R 250 , R 251 and R 252 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, And R 250 and R 251 may combine with each other to form a ring. The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group as R 250 , R 251 and R 252 may have a substituent. As the alkyl group having a substituent, an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms are preferable. As the cycloalkyl group having a substituent, an aminocycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms and a hydroxycycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms are preferable. These alkyl chains may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

(式中、R253、R254、R255及びR256は、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数3〜20のシクロアルキル基を示す)。 (Wherein R 253 , R 254 , R 255 and R 256 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms).

好ましい化合物として、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ロリジン、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ホリン、置換もしくは未置換のアミノアルキルモルフォリン、置換もしくは未置換のピペリジンを挙げることができ、更に好ましい化合物として、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造又はピリジン構造を有する化合物、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体等を挙げることができる。   Preferred compounds include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted or unsubstituted aminomorpholine, substituted or An unsubstituted aminoalkylmorpholine, a substituted or unsubstituted piperidine can be mentioned, and more preferable compounds are imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure, onium carboxylate structure, trialkylamine structure, aniline structure or pyridine. Examples thereof include a compound having a structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, and an aniline derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond.

イミダゾール構造を有する化合物としてはイミダゾール、2、4、5−トリフェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール等があげられる。ジアザビシクロ構造を有する化合物としては1、4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1、5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノナー5−エン、1、8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカー7−エンなどがあげられる。オニウムヒドロキシド構造を有する化合物としてはトリアリールスルホニウムヒドロキシド、フェナシルスルホニウムヒドロキシド、2−オキソアルキル基を有するスルホニウムヒドロキシド、具体的にはトリフェニルスルホニウムヒドロキシド、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウムヒドロキシド、ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムヒドロキシド、フェナシルチオフェニウムヒドロキシド、2−オキソプロピルチオフェニウムヒドロキシドなどがあげられる。オニウムカルボキシレート構造を有する化合物としてはオニウムヒドロキシド構造を有する化合物のアニオン部がカルボキシレートになったものであり、例えばアセテート、アダマンタンー1−カルボキシレート、パーフロロアルキルカルボキシレート等があげられる。トリアルキルアミン構造を有する化合物としては、トリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン等を挙げることができる。アニリン化合物としては、2,6−ジイソプロピルアニリン、N,N−ジメチルアニリン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体としては、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アニリン等を挙げることができる。   Examples of the compound having an imidazole structure include imidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, benzimidazole, and the like. The compound having a diazabicyclo structure is 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] noner-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5,4,0]. Undecar 7-ene. Examples of the compound having an onium hydroxide structure include triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, sulfonium hydroxide having a 2-oxoalkyl group, specifically triphenylsulfonium hydroxide, tris (t-butylphenyl) sulfonium. Examples thereof include hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, and 2-oxopropylthiophenium hydroxide. The compound having an onium carboxylate structure is a compound having an onium hydroxide structure in which the anion moiety is converted to a carboxylate, and examples thereof include acetate, adamantane-1-carboxylate, and perfluoroalkylcarboxylate. Examples of the compound having a trialkylamine structure include tri (n-butyl) amine and tri (n-octyl) amine. Examples of aniline compounds include 2,6-diisopropylaniline and N, N-dimethylaniline. Examples of the alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and tris (methoxyethoxyethyl) amine. Examples of aniline derivatives having a hydroxyl group and / or an ether bond include N, N-bis (hydroxyethyl) aniline.

これらの塩基性化合物は、単独であるいは2種以上で用いられる。塩基性化合物の使用量は、感光性組成物の固形分を基準として、通常0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%である。   These basic compounds are used alone or in combination of two or more. The usage-amount of a basic compound is 0.001-10 mass% normally on the basis of solid content of a photosensitive composition, Preferably it is 0.01-5 mass%.

〔4〕(D)フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤
本発明の感光性組成物は、更に、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、フッ素原子と珪素原子の両方
を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。
[4] (D) Fluorine-based and / or silicon-based surfactant The photosensitive composition of the present invention further includes a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (fluorine-based surfactant and silicon-based surfactant, It is preferable to contain any one of surfactants containing both fluorine atoms and silicon atoms, or two or more thereof.

本発明の感光性組成物がフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤とを含有することにより、250nm以下、特に220nm以下の露光光源の使用時に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少ないレジストパターンを与えることが可能となる。   When the photosensitive composition of the present invention contains fluorine and / or a silicon-based surfactant, adhesion and development defects can be obtained with good sensitivity and resolution when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less. A small resist pattern can be provided.

これらのフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同 5294511号明細書、同5824451号明細書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。   Examples of these fluorine and / or silicon surfactants include, for example, JP-A No. 62-36663, JP-A No. 61-226746, JP-A No. 61-226745, JP-A No. 62-170950, JP 63-34540 A, JP 7-230165 A, JP 8-62834 A, JP 9-54432 A, JP 9-5988 A, JP 2002-277862 A, US Patent Nos. 5,405,720, 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, 5,436,098, 5,576,143, 5,294,511, 5,824,451 Surfactant can be mentioned, The following commercially available surfactant can also be used as it is.

使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(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。   Examples of commercially available surfactants that can be used include F-top EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Fluorine type surfactant or silicon type surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon surfactant.

また、界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)もしくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることが出来る。フルオロ脂肪族化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することが出来る。   In addition to the known surfactants described above, the surfactant is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also called telomer method) or an oligomerization method (also called oligomer method). A surfactant using a polymer having a fluoroaliphatic group can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.

フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布しているものでも、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。   As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. Or may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). A unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block link) or poly (block link of oxyethylene and oxypropylene) may be used. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).

例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。さらに、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。 Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy) (Ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) copolymer, acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or Copolymer of acrylate (or methacrylate), (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate), and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) having a C 8 F 17 group Coalesce, etc. Can.

フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤の使用量は、感光性組成物全量(溶
剤を除く)に対して、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。
The amount of fluorine and / or silicon surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total amount of the photosensitive composition (excluding the solvent). .

〔5〕(E)有機溶剤
本発明の感光性組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤に溶解して用いる。
[5] (E) Organic solvent The photosensitive composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent.

使用し得る有機溶剤としては、例えば、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を挙げることができる。   Examples of the organic solvent that can be used include 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, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, etc.

本発明において、有機溶剤としては、単独で用いても混合して用いても良いが、構造中に水酸基を含有する溶剤と、水酸基を含有しない溶剤とを混合した混合溶剤を使用することが好ましい。これによりレジスト液保存時のパーティクル発生を軽減することができる。   In the present invention, the organic solvent may be used alone or in combination, but it is preferable to use a mixed solvent in which a solvent containing a hydroxyl group in the structure and a solvent not containing a hydroxyl group are mixed. . Thereby, the generation of particles during storage of the resist solution can be reduced.

水酸基を含有する溶剤としては、例えば、エチレングリコール、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、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、乳酸エチル等を挙げることができ、これらの内でプロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチルが特に好ましい。   Examples of the solvent containing a hydroxyl group include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethyl lactate, and the like. Particularly preferred are propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate.

水酸基を含有しない溶剤としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができ、これらの内で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチルが特に好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノンが最も好ましい。   Examples of the solvent not containing a hydroxyl group include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide and the like. Among these, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, and butyl acetate are particularly preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate. 2-heptanone is most preferred.

水酸基を含有する溶剤と水酸基を含有しない溶剤との混合比(質量)は、1/99〜99/1、好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは20/80〜60/40である。水酸基を含有しない溶剤を50質量%以上含有する混合溶剤が塗布均一性の点で特に好ましい。   The mixing ratio (mass) of the solvent containing a hydroxyl group and the solvent not containing a hydroxyl group is 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 60/40. . A mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent not containing a hydroxyl group is particularly preferred from the viewpoint of coating uniformity.

<その他の添加剤>
本発明の感光性組成物には、必要に応じてさらに染料、可塑剤、上記(D)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。
<Other additives>
If necessary, the photosensitive composition of the present invention further contains a dye, a plasticizer, a surfactant other than the component (D), a photosensitizer, a compound that promotes solubility in a developer, and the like. be able to.

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脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。   The dissolution accelerating compound for the developer that can be used 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.

これら溶解促進性化合物の好ましい添加量は、(B)成分の樹脂に対して2〜50質量%であり、さらに好ましくは5〜30質量%である。   A preferable addition amount of these dissolution promoting compounds is 2 to 50% by mass, and more preferably 5 to 30% by mass with respect to the resin of the component (B).

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。   Such a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less can be easily synthesized by those skilled in the art with reference to the methods described in, for example, JP-A-4-1222938, JP-A-2-28531, US Pat. No. 4,916,210, European Patent 219294, and the like. can do.

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。   Specific examples of alicyclic or aliphatic compounds having a carboxyl group include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, deoxycholic acid, lithocholic acid, adamantane carboxylic acid derivatives, adamantane dicarboxylic acid, cyclohexane carboxylic acid, cyclohexane Examples thereof include, but are not limited to, dicarboxylic acids.

本発明においては、上記(D)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アルキルエーテル類、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、ソルビタン脂肪族エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル類等のノニオン系界面活性剤を挙げることができる。   In the present invention, a surfactant other than the above (D) fluorine-based and / or silicon-based surfactant may be added. Specifically, nonionic interfaces such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan aliphatic esters, polyoxyethylene sorbitan aliphatic esters, etc. Mention may be made of activators.

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。   These surfactants may be added alone or in several combinations.

≪使用方法≫
本発明の感光性組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤、好ましくは前記混合溶剤に溶解し、次のように所定の支持体上に塗布して用いる。
≪How to use≫
The photosensitive composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent, preferably the mixed solvent, and applying the solution on a predetermined support as follows.

例えば、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し、乾燥してレジスト膜を形成する。   For example, the photosensitive composition is coated on a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) used for manufacturing a precision integrated circuit element by an appropriate coating method such as a spinner or a coater, and dried to form a resist film. Form.

次いで、所定のマスクを通して活性光線を照射し、ベークを行い現像する。このようにすると、良好なパターンを得ることができる。活性光線としては、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、X線、電子線等を挙げることができるが、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光、具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、F2エキシマレーザー(157nm)、X線、電子ビーム等であり、ArFエキシマレーザーが最も好ましい。尚、本発明に於いては、X線、電子線も活性光線に含めるものとする。 Next, actinic rays are irradiated through a predetermined mask, and baking and development are performed. In this way, a good pattern can be obtained. Examples of the actinic ray include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-ray, electron beam, etc., but preferably far ultraviolet light having a wavelength of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less, specifically Specifically, a KrF excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193 nm), an F 2 excimer laser (157 nm), an X-ray, an electron beam, etc., and an ArF excimer laser is most preferable. In the present invention, X-rays and electron beams are also included in the actinic rays.

現像工程では、アルカリ現像液を次のように用いる。レジスト組成物のアルカリ現像液としては、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。   In the development step, an alkaline developer is used as follows. As an alkaline developer of the resist composition, 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 Alkaline aqueous solutions such as quaternary ammonium salts, cyclic amines such as pyrrole and pihelidine can be used.

さらに、上記アルカリ現像液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。   Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkali developer.

アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。   The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.

アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。   The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, the content of this invention is not limited by this.

<樹脂の合成例>
合成例1(樹脂(1−1)の合成)
2−ノルボルニル−2−プロピルメタクリレート、3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンタンメタクリレート、アダマンタンラクトンアクリレートを40/20/40の割合で仕込み、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=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬製V−601を1mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて100℃に加熱した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=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(1−1)を回収した。
<Example of resin synthesis>
Synthesis Example 1 (Synthesis of Resin (1-1))
2-norbornyl-2-propyl methacrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantane methacrylate and adamantane lactone acrylate were charged at a ratio of 40/20/40 and dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40. 450 g of a solution having a solid content concentration of 22% was prepared. To this solution, 1 mol% of V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added dropwise to 50 g of a mixed solution of propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 heated to 100 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere. did. After completion of dropping, the reaction solution was stirred for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, and the precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin (1-1). did.

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=43/19/38であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は9200、分散度は2.1であった。また、示差走査熱量計(DSC)による測定を行った結果、樹脂(1−1)のガラス転移点は148℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 43/19/38. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 9200, and dispersion degree was 2.1. Moreover, as a result of measuring by the differential scanning calorimeter (DSC), the glass transition point of resin (1-1) was 148 degreeC.

合成例2(樹脂(2−1)の合成)
合成例1と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(2−1)を得た。
Synthesis Example 2 (Synthesis of Resin (2-1))
Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain the target resin (2-1).

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=38/22/40であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は8330、分散度は2.1であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(2−1)のガラス転移点は131℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 38/22/40. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 8330, and dispersion degree was 2.1. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (2-1) was 131 degreeC.

合成例3(樹脂(3−1)の合成)
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを40/20/40の割合で仕込み、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/3−メトキシ−1−ブタノール=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬製V−601を8mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて120℃に加熱したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/3−メトキシ−1−ブタノール=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(3−1)を回収した。
Synthesis Example 3 (Synthesis of Resin (3-1))
2-adamantyl-2-propyl methacrylate, dihydroxyadamantane methacrylate and norbornane lactone acrylate were charged at a ratio of 40/20/40, dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate / 3-methoxy-1-butanol = 60/40, and solid content 450 g of a 22% strength solution was prepared. 8 mol% of Wako Pure Chemical V-601 was added to this solution, and this was heated to 120 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere, and a mixed solution of propylene glycol monomethyl ether acetate / 3-methoxy-1-butanol = 60/40 It was dripped at 50g. After completion of dropping, the reaction solution was stirred for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, and the precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin (3-1). did.

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=36/23/41であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、3270、分散度は1.5であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(3−1)のガラス転移点は119℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 36/23/41. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 3270, and dispersion degree was 1.5. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (3-1) was 119 degreeC.

合成例4(樹脂(3−2)の合成)
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを40/20/40の割合で仕込み、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/3−メトキシ−1−ブタノール=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬製V−601を6mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて120℃に加熱したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/3−メトキシ−1−ブタノール=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(3−2)を回収した。
Synthesis Example 4 (Synthesis of Resin (3-2))
2-adamantyl-2-propyl methacrylate, dihydroxyadamantane methacrylate and norbornane lactone acrylate were charged at a ratio of 40/20/40, dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate / 3-methoxy-1-butanol = 60/40, and solid content 450 g of a 22% strength solution was prepared. To this solution was added 6 mol% of V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, and this was heated to 120 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere, and a mixed solution of propylene glycol monomethyl ether acetate / 3-methoxy-1-butanol = 60/40 It was dripped at 50g. After completion of dropping, the reaction solution was stirred for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, and the precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin (3-2). did.

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=36/23/41であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、4100、分散度は1.6であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(3−2)のガラス転移点は139℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 36/23/41. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 4100, and dispersion degree was 1.6. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (3-2) was 139 degreeC.

合成例5(樹脂(4−1)の合成)
合成例1と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(4−1)を得た。
Synthesis Example 5 (Synthesis of Resin (4-1))
Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain the target resin (4-1).

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=37/22/41であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、7760、分散度は2.3であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(4−1)のガラス転移点は133℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 37/22/41. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7760, and dispersion degree was 2.3. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (4-1) was 133 degreeC.

合成例6(樹脂(4−2)の合成)
モノマー比を変更した以外は合成例5と同様の方法で、樹脂(4−2)を得た。
Synthesis Example 6 (Synthesis of Resin (4-2))
Resin (4-2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 5 except that the monomer ratio was changed.

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=42/21/37であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、7920、分散度は2.3であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(4−2)のガラス転移点は112℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 42/21/37. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 7920, and dispersion degree was 2.3. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (4-2) was 112 degreeC.

合成例7(樹脂(5−1)の合成)
合成例1と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(5−1)を得た。
Synthesis Example 7 (Synthesis of Resin (5-1))
Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain the target resin (5-1).

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=35/32/33であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、9910、分散度は2.2であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(5−1)のガラス転移点は122℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 35/32/33. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 9910, and dispersion degree was 2.2. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (5-1) was 122 degreeC.

合成例8(樹脂(6−1)の合成)
合成例4と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(6−1)を得た。
Synthesis Example 8 (Synthesis of Resin (6-1))
Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 4 to obtain the target resin (6-1).

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=30/22/39/9であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は3890、分散度は1.6であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(6−1)のガラス転移点は134℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 30/22/39/9. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 3890, and dispersion degree was 1.6. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (6-1) was 134 degreeC.

合成例9(樹脂(7−1)の合成)
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、2−アダマンチル−2−プロピルアクリレート、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを20/20/20/40の割合で仕込み、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=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬製V−601を9mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて80℃に加熱した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=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(7−1)を回収した。
Synthesis Example 9 (Synthesis of Resin (7-1))
2-adamantyl-2-propyl methacrylate, 2-adamantyl-2-propyl acrylate, dihydroxyadamantane methacrylate and norbornane lactone acrylate were charged at a ratio of 20/20/20/40, propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60 / 40 was dissolved to prepare 450 g of a solution having a solid content concentration of 22%. 9 mol% of Wako Pure Chemical V-601 was added to this solution, and this was added dropwise to 50 g of a mixed solution of propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 heated to 80 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere. did. After completion of dropping, the reaction solution was stirred for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, and the precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin (7-1). did.

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=20/20/21/39であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は7980、分散度は2.3であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(7−1)のガラス転移点は145℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 20/20/21/39. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 7980, and dispersion degree was 2.3. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (7-1) was 145 degreeC.

合成例10(樹脂(7−2)の合成)
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、2−アダマンチル−2−プロピルアクリレート、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを20/20/20/40の割合で仕込み、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=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬製V−601を5mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて80℃に加熱した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=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(7−2)を回収した。
Synthesis Example 10 (Synthesis of Resin (7-2))
2-adamantyl-2-propyl methacrylate, 2-adamantyl-2-propyl acrylate, dihydroxyadamantane methacrylate and norbornane lactone acrylate were charged at a ratio of 20/20/20/40, propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60 / 40 was dissolved to prepare 450 g of a solution having a solid content concentration of 22%. To this solution, 5 mol% of V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added dropwise to 50 g of a mixed solution of propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 heated at 80 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere. did. After completion of dropping, the reaction solution was stirred for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, and the precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin (7-2). did.

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=20/20/21/39であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は9370、分散度は2.2であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(7−2)のガラス転移点は148℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 20/20/21/39. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 9370, and dispersion degree was 2.2. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (7-2) was 148 degreeC.

合成例11(樹脂(7−3)の合成)
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、2−アダマンチル−2−プロピルアクリレート、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを30/10/20/40の割合で仕込んだ以外は、合成例9と同様にして樹脂(7−3)を得た。
Synthesis Example 11 (Synthesis of Resin (7-3))
Resin (synthetic example 9) except that 2-adamantyl-2-propyl methacrylate, 2-adamantyl-2-propyl acrylate, dihydroxyadamantane methacrylate and norbornane lactone acrylate were charged at a ratio of 30/10/20/40 7-3) was obtained.

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=31/20/19/40であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は8050、分散度は2.2であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(7−3)のガラス転移点は115℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 31/20/19/40. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 8050, and dispersion degree was 2.2. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (7-3) was 115 degreeC.

合成例12(樹脂(7−4)の合成)
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、2−アダマンチル−2−プロピルアクリレート、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを35/5/20/40の割合で仕込んだ以外は、合成例9と同様にして樹脂(7−4)を得た。
Synthesis Example 12 (Synthesis of resin (7-4))
Resin (synthetic example 9) except that 2-adamantyl-2-propyl methacrylate, 2-adamantyl-2-propyl acrylate, dihydroxyadamantane methacrylate and norbornane lactone acrylate were charged at a ratio of 35/5/20/40 7-4) was obtained.

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=31/6/19/39であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は7800、分散度は2.2であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(7−3)のガラス転移点は105℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 31/6/19/39. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 7800, and dispersion degree was 2.2. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (7-3) was 105 degreeC.

合成例13(樹脂(8−1)の合成)
ヒドロキシテトラシクロドデカニルカルボン酸t−ブチルエステルのアクリル酸エステル、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを44/6/50の割合で仕込み、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=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬製V−601を2.5mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて80℃に加熱した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=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(8−1)を回収した。
Synthesis Example 13 (Synthesis of Resin (8-1))
Acrylic ester of hydroxytetracyclododecanylcarboxylic acid t-butyl ester, dihydroxyadamantane methacrylate and norbornane lactone acrylate are charged in a ratio of 44/6/50 and dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 450 g of a solution having a solid content concentration of 22% was prepared. To this solution was added 2.5 mol% of V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, and this was heated to 80 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere, and 50 g of a mixed solution of propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 It was dripped in. After completion of dropping, the reaction solution was stirred for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, and the precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin (8-1). did.

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=45/7/48であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、10370、分散度は2.2であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(8−1)のガラス転移点は136℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 45/7/48. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 10370, and dispersion degree was 2.2. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (8-1) was 136 degreeC.

合成例14(樹脂(9−1)の合成)
合成例1と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(9−1)を得た。
Synthesis Example 14 (Synthesis of Resin (9-1))
Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain the desired resin (9-1).

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=45/27/28であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は10180、分散度は2.3であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(9−1)のガラス転移点は144℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 45/27/28. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 10180, and dispersion degree was 2.3. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (9-1) was 144 degreeC.

合成例15(樹脂(10−1)の合成)
合成例1と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(10−1)を得た。
Synthesis Example 15 (Synthesis of Resin (10-1))
Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain the target resin (10-1).

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=35/19/5/41であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は7630、分散度は2.0であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(10−1)のガラス転移点は139℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 35/19/5/41. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7630, and dispersion degree was 2.0. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (10-1) was 139 degreeC.

合成例16(樹脂(11−1)の合成)
合成例1と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(11−1)を得た。
Synthesis Example 16 (Synthesis of Resin (11-1))
Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain the target resin (11-1).

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=37/19/39/5であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は7560、分散度は1.9であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(11−1)のガラス転移点は139℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 37/19/39/5. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 7560, and dispersion degree was 1.9. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (11-1) was 139 degreeC.

合成例17(樹脂(11−2)の合成)
モノマー比を変更した以外は合成例16と同様にして、樹脂(11−2)を得た。
Synthesis Example 17 (Synthesis of Resin (11-2))
A resin (11-2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 16 except that the monomer ratio was changed.

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=38/18/33/11であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は7730、分散度は2.0であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(11−2)のガラス転移点は101℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 38/18/33/11. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7730, and dispersion degree was 2.0. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (11-2) was 101 degreeC.

合成例18(樹脂(12−1)の合成)
合成例1と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(12−1)を得た。
Synthesis Example 18 (Synthesis of Resin (12-1))
Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain the target resin (12-1).

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=39/16/5/40であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は8670、分散度は2.2であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(12−1)のガラス転移点は147℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 39/16/5/40. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 8670, and dispersion degree was 2.2. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (12-1) was 147 degreeC.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

合成例19(比較樹脂(R1)の合成)
2−エチル−2−アダマンチルメタクリレート、ブチロラクトンメタクリレートを55/45の割合で仕込みメチルエチルケトン/テトラヒドロフラン=5/5に溶解し、固形分濃度20質量%の溶液100mLを調製した。この溶液に和光純薬製V−65を2mol%加え、これを窒素雰囲気下、4時間かけて60℃に加熱したメチルエチルケトン10mLに滴下した。滴下終了後、反応液を4時間加熱、再度V−65を1mol%添加し、4時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、蒸留水/イソプロピルアルコール=1/1の混合溶媒3Lに晶析、析出した白色粉体である樹脂(R1)を回収した。
Synthesis Example 19 (Synthesis of Comparative Resin (R1))
2-Ethyl-2-adamantyl methacrylate and butyrolactone methacrylate were charged at a ratio of 55/45 and dissolved in methyl ethyl ketone / tetrahydrofuran = 5/5 to prepare 100 mL of a solution having a solid content of 20% by mass. To this solution, 2 mol% of V-65 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added dropwise to 10 mL of methyl ethyl ketone heated to 60 ° C. over 4 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was heated for 4 hours, 1 mol% of V-65 was added again, and the mixture was stirred for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and a resin (R1), which was a white powder crystallized and precipitated in 3 L of a mixed solvent of distilled water / isopropyl alcohol = 1/1, was collected.

13NMRから求めたポリマー組成比(モル比)は46/54であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は10700であった。DSC測定の結果、樹脂のガラス転移点は147℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from C 13 NMR was 46/54. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 10700. As a result of DSC measurement, the glass transition point of the resin was 147 ° C.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

合成例20(比較樹脂(R2)の合成)
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、2−アダマンチル−2−プロピルアクリレート、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを20/20/20/40の割合で仕込み、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=60/40に溶解し、固形分濃度22質量%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬工業(株)製V−601を3.5mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて80℃に加熱した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=60/40(質量比)の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1(質量比)の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、下記構造の樹脂(R2)を得た。
Synthesis Example 20 (Synthesis of Comparative Resin (R2))
2-adamantyl-2-propyl methacrylate, 2-adamantyl-2-propyl acrylate, dihydroxyadamantane methacrylate and norbornane lactone acrylate were charged at a ratio of 20/20/20/40, propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60 Thus, 450 g of a solution having a solid content concentration of 22% by mass was prepared. To this solution, 3.5 mol% of V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added, and this was heated to 80 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere. Propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 The solution was added dropwise to 50 g of the mixed solution (mass ratio). After completion of dropping, the reaction solution was stirred for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1 (mass ratio), and the precipitated white powder was collected by filtration to obtain a resin (R2) having the following structure. Obtained.

13NMRから求めたポリマー組成比(モル比)は上記のモノマーの順に対応して20/20/20/40であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は13100、分散度は2.1であった。また、DSC測定の結果、樹脂のガラス転移点は171℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from C 13 NMR was 20/20/20/40 corresponding to the order of the above monomers. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 13100, and dispersion degree was 2.1. As a result of DSC measurement, the glass transition point of the resin was 171 ° C.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

合成例21(比較樹脂(R−3)の合成)
和光純薬製V−601の添加量を0.8mol%とした以外は合成例1と同様のモノマー組成及び反応条件により、目的物である樹脂(R−3)を得た。
Synthesis Example 21 (Synthesis of Comparative Resin (R-3))
A target resin (R-3) was obtained according to the same monomer composition and reaction conditions as in Synthesis Example 1 except that the amount of V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was 0.8 mol%.

13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=42/20/38であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は12400、分散度は2.2であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(R−3)のガラス転移点は158℃であった。 The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 42/20/38. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 12400, and dispersion degree was 2.2. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (R-3) was 158 degreeC.

実施例1〜18及び比較例1〜4
<レジスト調製>
下記表2〜3に示す成分を溶剤に溶解させ固形分濃度12質量%の溶液を調製し、これを0.1μmのポリテトラフルオロエチレンフィルターまたはポリエチレンフィルターでろ過してポジ型レジスト溶液を調製した。調製したポジ型レジスト溶液を下記の方法で評価し、結果を表2〜3に示した。
Examples 1-18 and Comparative Examples 1-4
<Resist preparation>
The components shown in Tables 2 to 3 below were dissolved in a solvent to prepare a solution having a solid content concentration of 12% by mass, and this was filtered through a 0.1 μm polytetrafluoroethylene filter or a polyethylene filter to prepare a positive resist solution. . The prepared positive resist solution was evaluated by the following method, and the results are shown in Tables 2-3.

Figure 2005077811
Figure 2005077811

Figure 2005077811
Figure 2005077811

以下、各表における略号は次の通りである。
PAG−A;トリフェニルスルホニウムノナフロロブタンスルホネート
DBN;1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン
TPI;2,4,5−トリフェニルイミダゾール
TPSA;トリフェニルスルホニウムアセテート
HEP;N−ヒドロキシエチルピペリジン
DIA;2,6−ジイソプロピルアニリン
DCMA;ジシクロヘキシルメチルアミン
TPA;トリペンチルアミン
TOA;トリ−n−オクチルアミン
HAP;ヒドロキシアンチピリン
TBAH;テトラブチルアンモニウムヒドロキシド
TMEA;トリス(メトキシエトキシエチル)アミン
PEA;N−フェニルジエタノールアミン
W−1;メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素系)W−2;メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)
(フッ素及びシリコン系)
W−3;ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)
(シリコン系)
W‐4;トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
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;エチルエトキシプロピオネート
A4;γ−ブチロラクトン
A5;シクロヘキサノン
B1;プロピレングリコールメチルエーテル
B2;乳酸エチル
LCB;リトコール酸t−ブチル
尚、各表に於いて樹脂又は溶剤を複数使用した場合の比は質量比である。
Hereinafter, the abbreviations in each table are as follows.
PAG-A; triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate DBN; 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene TPI; 2,4,5-triphenylimidazole TPSA; triphenylsulfonium acetate HEP; N -Hydroxyethylpiperidine DIA; 2,6-diisopropylaniline DCMA; dicyclohexylmethylamine TPA; tripentylamine TOA; tri-n-octylamine HAP; hydroxyantipyrine TBAH; tetrabutylammonium hydroxide TMEA; tris (methoxyethoxyethyl) amine PEA; N-phenyldiethanolamine W-1; Megafac F176 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) (fluorine-based) W-2; Megafax R08 (Dainippon Ink and Chemicals ( ) Ltd.)
(Fluorine and silicon)
W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(Silicon)
W-4; Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)
A1; propylene glycol methyl ether acetate A2; 2-heptanone A3; ethyl ethoxypropionate A4; γ-butyrolactone A5; cyclohexanone B1; propylene glycol methyl ether B2; ethyl lactate LCB; The ratio when a plurality of resins or solvents are used is a mass ratio.

<レジスト評価>
初めにBrewer Science社製ARC−29A−8をスピンコーターを利用してシリコンウエハー上に78nm塗布、乾燥した後、その上に得られたポジ型感光性組成物を塗布し、120℃で90秒間乾燥、200nmのポジ型レジスト膜を作製し、それにArFエキシマレーザー(波長193nm、NA=0.6のISI社製ArFステッパー)で露光し、露光後すぐに120℃で90秒加熱を行い、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像、蒸留水でリンスし、レジストパターンプロファイルを得た。
<Resist evaluation>
First, ARC-29A-8 manufactured by Brewer Science Co., Ltd. was applied to a silicon wafer at 78 nm using a spin coater, dried, and then the positive photosensitive composition obtained thereon was applied thereon, at 120 ° C. for 90 seconds. A dry, 200 nm positive resist film was prepared and exposed to an ArF excimer laser (ArF stepper manufactured by ISI having a wavelength of 193 nm and NA = 0.6), and immediately after exposure, heated at 120 ° C. for 90 seconds. Developed with an aqueous 38% by mass tetramethylammonium hydroxide solution and rinsed with distilled water to obtain a resist pattern profile.

このようにして得られたシリコンウエハーのレジストパターンをSEMで観察し、レジストを下記のように評価した。   The resist pattern of the silicon wafer thus obtained was observed with an SEM, and the resist was evaluated as follows.

〔PEB温度依存性〕
マスクサイズ180nmの孤立コンタクトホールを130nmに再現する露光量にて、マスクサイズ180nmの孤立コンタクトホールパターンの露光を行い、後加熱温度120℃においてマスクサイズ180nmの孤立コンタクトホール130nmに再現する露光量を最適露光量とし、次に最適露光量で露光を行った後に、後加熱温度に対して、+2℃及び−2℃(122℃、118℃)の2つの温度で後加熱を行い、各々得られたコンタクトホールパターンを測長し、それらの径L1及びL2を求めた。PEB温度依存性をPEB温度変化1℃あたりの径の変動と定義し、下記の式により算出した。
[PEB temperature dependence]
Exposure of the isolated contact hole pattern with a mask size of 180 nm is performed with an exposure amount that reproduces an isolated contact hole with a mask size of 180 nm to 130 nm, and the exposure amount to be reproduced with an isolated contact hole of 130 nm with a mask size of 180 nm at a post-heating temperature of 120 ° C. After the exposure is performed with the optimal exposure amount and then the optimal exposure amount, the post-heating is performed at two temperatures of + 2 ° C. and −2 ° C. (122 ° C., 118 ° C.) with respect to the post-heating temperature. The contact hole patterns were measured and their diameters L 1 and L 2 were determined. The PEB temperature dependency was defined as a change in diameter per 1 ° C. PEB temperature change, and was calculated by the following formula.

PEB温度依存性(nm/℃)=|L1−L2|/4
〔ラインエッジラフネス〕
ラインエッジエッジラフネスの測定は、測長走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して120nmの孤立パターンを観察し、ラインパターンの長手方向のエッジが5μmの範囲についてエッジのあるべき基準線からの距離を測長SEM((株)日立製作所S−8840)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。
PEB temperature dependency (nm / ° C.) = | L 1 −L 2 | / 4
[Line edge roughness]
The line edge edge roughness is measured by using a length-measuring scanning electron microscope (SEM) to observe an isolated pattern of 120 nm and the distance from the reference line where the edge of the line pattern should be 5 μm in the longitudinal direction. Was measured with a length measurement SEM (Hitachi, Ltd. S-8840) to obtain a standard deviation, and 3σ was calculated. A smaller value indicates better performance.

表2〜3より、実施例1〜18のポジ型レジスト組成物は、ラインエッジラフネス、PED温度依存性に優れていることが明らかである。   From Tables 2 to 3, it is clear that the positive resist compositions of Examples 1 to 18 are excellent in line edge roughness and PED temperature dependency.

尚、上記実施例では、活性光線として、ArFエキシマレーザー光を使用しているが、KrFエキシマレーザー光、電子線による露光の場合も同様の結果が得られた。   In the above examples, ArF excimer laser light is used as the actinic ray. However, similar results were obtained in the case of exposure with KrF excimer laser light and electron beam.

また、本発明の感光性組成物は、EUV光についても同様の効果を発揮するものと考えられる。   Moreover, it is thought that the photosensitive composition of this invention exhibits the same effect also about EUV light.

Claims (4)

(A)活性光線の照射により、芳香族スルホン酸又はアルファ位がフッ素原子で置換されていない脂肪族スルホン酸を発生する化合物及び
(B)単環又は多環の環状炭化水素構造を有するとともに少なくとも1種類のアクリル酸エステル誘導体由来の繰り返し単位を有し、且つガラス転移温度が70〜150℃である、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂
を含有することを特徴とする感光性組成物。
(A) a compound that generates an aromatic sulfonic acid or an aliphatic sulfonic acid that is not substituted with a fluorine atom by irradiation with actinic rays and (B) a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure and at least A photosensitivity characterized by containing a resin having a repeating unit derived from one type of acrylate derivative and having a glass transition temperature of 70 to 150 ° C., which increases the solubility in an alkali developer by the action of an acid. Composition.
(B)成分の樹脂が、ラクトン基を有する繰り返し単位を有することを特徴とする請求項1に記載の感光性組成物。 The photosensitive composition according to claim 1, wherein the resin as the component (B) has a repeating unit having a lactone group. (B)成分の樹脂が、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の感光性組成物。
Figure 2005077811
一般式(I)に於いて、R1cは、水素原子又はメチル基を表す。R2c〜R4cは、各々独立に、水素原子又はヒドロキシル基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つはヒドロキシル基を表す。
(B) Resin of component has a repeating unit represented by the following general formula (I), The photosensitive composition of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
Figure 2005077811
In the general formula (I), R 1c represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2c to R 4c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group.
請求項1〜3のいずれかに記載の感光性組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。 A pattern forming method comprising: forming a resist film from the photosensitive composition according to claim 1; and exposing and developing the resist film.
JP2003308700A 2003-09-01 2003-09-01 Photosensitive composition and method for forming pattern by using the same Pending JP2005077811A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003308700A JP2005077811A (en) 2003-09-01 2003-09-01 Photosensitive composition and method for forming pattern by using the same
KR1020040069651A KR101158365B1 (en) 2003-09-01 2004-09-01 Photosensitive composition and pattern formation method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003308700A JP2005077811A (en) 2003-09-01 2003-09-01 Photosensitive composition and method for forming pattern by using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005077811A true JP2005077811A (en) 2005-03-24

Family

ID=34411105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003308700A Pending JP2005077811A (en) 2003-09-01 2003-09-01 Photosensitive composition and method for forming pattern by using the same

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2005077811A (en)
KR (1) KR101158365B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008268931A (en) * 2007-03-28 2008-11-06 Fujifilm Corp Positive resist composition and pattern forming method
JP2010039146A (en) * 2008-08-04 2010-02-18 Fujifilm Corp Positive-type resist composition and pattern-forming method using same
JP2010044143A (en) * 2008-08-11 2010-02-25 Toray Ind Inc Method for manufacturing optical waveguide
JP2010079270A (en) * 2008-08-29 2010-04-08 Fujifilm Corp Method of forming pattern, and photosensitive composition to be used therefor
JP2011034088A (en) * 2007-03-28 2011-02-17 Fujifilm Corp Positive resist composition and pattern forming method
US20140342288A1 (en) * 2013-05-20 2014-11-20 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition, resist pattern-forming method, acid generator and compound

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3763239B2 (en) 1999-01-18 2006-04-05 住友化学株式会社 Chemically amplified positive resist composition
JP4370679B2 (en) 1999-04-26 2009-11-25 Jsr株式会社 Radiation sensitive resin composition
JP4281152B2 (en) 1999-05-14 2009-06-17 Jsr株式会社 Sulphonic acid onium salt compound and radiation-sensitive resin composition
JP3912767B2 (en) * 2001-06-21 2007-05-09 富士フイルム株式会社 Positive photosensitive composition

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008268931A (en) * 2007-03-28 2008-11-06 Fujifilm Corp Positive resist composition and pattern forming method
JP4621754B2 (en) * 2007-03-28 2011-01-26 富士フイルム株式会社 Positive resist composition and pattern forming method
JP2011034088A (en) * 2007-03-28 2011-02-17 Fujifilm Corp Positive resist composition and pattern forming method
US8034537B2 (en) 2007-03-28 2011-10-11 Fujifilm Corporation Positive resist composition and pattern forming method
US8343708B2 (en) 2007-03-28 2013-01-01 Fujifilm Corporation Positive resist composition and pattern forming method
JP2010039146A (en) * 2008-08-04 2010-02-18 Fujifilm Corp Positive-type resist composition and pattern-forming method using same
JP2010044143A (en) * 2008-08-11 2010-02-25 Toray Ind Inc Method for manufacturing optical waveguide
JP2010079270A (en) * 2008-08-29 2010-04-08 Fujifilm Corp Method of forming pattern, and photosensitive composition to be used therefor
US20140342288A1 (en) * 2013-05-20 2014-11-20 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition, resist pattern-forming method, acid generator and compound
US9523911B2 (en) * 2013-05-20 2016-12-20 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition, resist pattern-forming method, acid generator and compound

Also Published As

Publication number Publication date
KR101158365B1 (en) 2012-06-22
KR20050024237A (en) 2005-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4796792B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP4857218B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP2003005376A (en) Positive type photosensitive composition
JP2008015422A (en) Positive photosensitive composition, pattern forming method using the same, resin for use in the same, and compound for synthesizing the resin
JP3827290B2 (en) Positive photosensitive composition
JP4911456B2 (en) POSITIVE PHOTOSENSITIVE COMPOSITION, POLYMER COMPOUND USED FOR POSITIVE PHOTOSENSITIVE COMPOSITION, METHOD FOR PRODUCING THE POLYMER COMPOUND, AND PATTERN FORMATION METHOD USING POSITIVE SENSITIVE COMPOSITION
JP4360957B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2005099456A (en) Positive resist composition and method for forming pattern by using the same
JP2007072102A (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP2007086514A (en) Resist composition and pattern forming method using it
JP4667278B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP2005099556A (en) Positive resist composition and method for forming pattern using the same
JP2005077738A (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2008102506A (en) Positive photosensitive composition, polymer compound for use in the positive photosensitive composition, manufacturing method of the polymer compound, compound for use in manufacture of the polymer compound, and pattern-forming method using the positive photosensitive composition
JP4025039B2 (en) Positive photosensitive composition
JP3907164B2 (en) Positive photosensitive composition
KR101158365B1 (en) Photosensitive composition and pattern formation method using the same
KR101049070B1 (en) Positive resist composition and pattern formation method using the same
JP4512340B2 (en) Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP2006023489A (en) Positive resist composition and pattern forming method using same
JP2008107815A (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP4208422B2 (en) Positive resist composition
JP4336189B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP4313965B2 (en) Positive photosensitive composition
JP2005091427A (en) Photosensitive composition and pattern forming method using same

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060325