JP2007086615A - Positive photosensitive composition, compound for use in the positive photosensitive composition, resin for use in the positive photosensitive composition and pattern forming method using the positive photosensitive composition - Google Patents

Positive photosensitive composition, compound for use in the positive photosensitive composition, resin for use in the positive photosensitive composition and pattern forming method using the positive photosensitive composition Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive photosensitive composition which improves line edge roughness and pattern collapse even in formation of a fine pattern of ≤100 nm, a compound for use in the positive photosensitive composition, a resin for use in the positive photosensitive composition and a pattern forming method using the positive photosensitive composition. <P>SOLUTION: The positive photosensitive composition contains (A) a compound capable of generating an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation and (B) a resin which is decomposed by the action of an acid to increase solubility in an alkali developer, wherein the resin (B) has a repeating unit having a cyclic hydrocarbon structure and a specific partial structure in the same repeating unit. There are also provided the compound for use in the positive photosensitive composition, the resin for use in the positive photosensitive composition and the pattern forming method using the positive photosensitive composition. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

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に使用されるポジ型感光性組成物、該ポジ型感光性組成物に用いられる化合物、該ポジ型感光性組成物に用いられる樹脂及び該ポジ型感光性組成物を用いたパターン形成方法に関するものである。さらに詳しくは250nm以下、好ましくは220nm以下の遠紫外線などの露光光源、および電子線などによる照射源とする場合に好適なポジ型感光性組成物、該ポジ型感光性組成物に用いられる化合物、該ポジ型感光性組成物に用いられる樹脂及び該ポジ型感光性組成物を用いたパターン形成方法に関するものである。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for a positive photosensitive composition used in a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board such as a liquid crystal or a thermal head, and other photofabrication processes, and the positive photosensitive composition. The present invention relates to a compound, a resin used in the positive photosensitive composition, and a pattern forming method using the positive photosensitive composition. More specifically, a positive photosensitive composition suitable for use as an exposure light source such as far ultraviolet rays of 250 nm or less, preferably 220 nm or less, and an irradiation source by an electron beam, etc., a compound used in the positive photosensitive composition, The present invention relates to a resin used for the positive photosensitive composition and a pattern forming method using the positive photosensitive composition.

化学増幅系感光性組成物は、遠紫外光等の活性光線または放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応によって、活性光線または放射線の照射部と非照射部の現像液に対する溶解性を変化させ、パターンを基板上に形成させるパターン形成材料である。   The chemically amplified photosensitive composition generates an acid in an exposed area by irradiation with actinic light or radiation such as far ultraviolet light, and a reaction using this acid as a catalyst to react an active light or radiation irradiated part with a non-irradiated part. It is a pattern forming material that changes the solubility in a developer and forms a pattern on a substrate.

KrFエキシマレーザーを露光光源とする場合には、主として248nm領域での吸収の小さい、ポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨格とする樹脂を主成分に使用するため、高感度、高解像度で、且つ良好なパターンを形成し、従来のナフトキノンジアジド/ノボラック樹脂系に比べて良好な系となっている。   When a KrF excimer laser is used as an exposure light source, a resin having a basic skeleton of poly (hydroxystyrene) having a small absorption mainly in the 248 nm region is used as a main component. A pattern is formed, which is a better system than the conventional naphthoquinone diazide / novolak resin system.

一方、更なる短波長の光源、例えばArFエキシマレーザー(193nm)を露光光源として使用する場合は、芳香族基を有する化合物が本質的に193nm領域に大きな吸収を示すため、上記化学増幅系でも十分ではなかった。
このため、脂環炭化水素構造を有する樹脂を含有するArFエキシマレーザー用レジストが開発されてきている。特開平9−73173号公報(特許文献1)にはアダマンタン構造を有する酸分解性樹脂を含有するレジスト組成物が記載されている。しかしながら、パターンの微細化に伴い、レジスト膜厚の薄膜化が必要となり、レジストのドライエッチング耐性が求められている。米国特許出願公開第2005/0074690A号明細書(特許文献2)にはジアマンタン構造を有する繰り返し単位を有する樹脂が記載されている。しかしながらドライエッチング耐性は樹脂の炭素密度に相関し、炭素密度を上げることにより改良可能でが、炭素密度の上昇に伴い疎水的になってしまい、現像欠陥性能やパターン形成能が悪化するなどレジストとしての総合性能を両立させるのが極めて困難なのが実情である。更に線幅100nm以下のような微細なパターンを形成する際には、解像性能が優れていても、形成したラインパターンが倒れてしまい、デバイス製造時の欠陥となってしまうパターン倒れの問題や、ラインパターンのラインエッジラフネス性能の改良が求められていた。
ここで、ラインエッジラフネスとは、レジストの特性に起因して、レジストのラインパターンと基板界面のエッジが、ライン方向と垂直な方向に不規則に変動した形状を呈することをいう。このパターンを真上から観察するとエッジが凸凹(±数nm〜数十nm程度)に見える。この凸凹は、エッチング工程により基板に転写されるため、凸凹が大きいと電気特性不良を引き起こし、歩留まりを低下させることになる。
On the other hand, when a further short wavelength light source, for example, an ArF excimer laser (193 nm) is used as an exposure light source, the compound having an aromatic group exhibits a large absorption in the 193 nm region. It wasn't.
For this reason, an ArF excimer laser resist containing a resin having an alicyclic hydrocarbon structure has been developed. JP-A-9-73173 (Patent Document 1) describes a resist composition containing an acid-decomposable resin having an adamantane structure. However, with the miniaturization of patterns, it is necessary to reduce the resist film thickness, and resist dry etching resistance is required. US Patent Application Publication No. 2005 / 0074690A (Patent Document 2) describes a resin having a repeating unit having a diamantane structure. However, the resistance to dry etching correlates with the carbon density of the resin and can be improved by increasing the carbon density. However, as the carbon density increases, it becomes hydrophobic and the development defect performance and pattern forming ability deteriorate. In fact, it is extremely difficult to achieve both of these overall performances. Furthermore, when forming a fine pattern such as a line width of 100 nm or less, even if the resolution performance is excellent, the formed line pattern collapses, resulting in a pattern collapse problem that becomes a defect during device manufacturing, Therefore, improvement of the line edge roughness performance of the line pattern has been demanded.
Here, the line edge roughness means that the resist line pattern and the edge of the substrate interface exhibit irregular shapes in a direction perpendicular to the line direction due to the characteristics of the resist. When this pattern is observed from directly above, the edges appear to be uneven (± several nm to several tens of nm). Since the unevenness is transferred to the substrate by an etching process, if the unevenness is large, an electrical characteristic defect is caused and the yield is lowered.

特開平9−73173号公報JP-A-9-73173 米国特許出願公開第2005/0074690A号明細書US Patent Application Publication No. 2005 / 0074690A

従って、本発明の目的は、100nm以下の微細パターンの形成においても、ラインエッジラフネス、パターン倒れが改良されたポジ型感光性組成物、該ポジ型感光性組成物に用いられる化合物、該ポジ型感光性組成物に用いられる樹脂及び該ポジ型感光性組成物を用いたパターン形成方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a positive photosensitive composition having improved line edge roughness and pattern collapse even in the formation of a fine pattern of 100 nm or less, a compound used in the positive photosensitive composition, the positive type The object is to provide a resin used in a photosensitive composition and a pattern forming method using the positive photosensitive composition.

本発明は、以下の通りである。   The present invention is as follows.

(1) (A)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物、
(B)酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂
を含有するポジ型感光性組成物であって、
(B)成分の樹脂が、同一繰り返し単位内に環状炭化水素構造と下記一般式(I)で表される部分構造とを有する繰り返し単位を有することを特徴とするポジ型感光性組成物。
(1) (A) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation,
(B) a positive photosensitive composition containing a resin that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer,
The positive photosensitive composition, wherein the resin of component (B) has a repeating unit having a cyclic hydrocarbon structure and a partial structure represented by the following general formula (I) in the same repeating unit.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

(2) (B)成分の樹脂が、下記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を有する繰り返し単位を有することを特徴とする(1)に記載のポジ型感光性組成物。   (2) The positive photosensitive resin as described in (1), wherein the resin of component (B) has a repeating unit having a group represented by the following general formula (I-1) or (I-2) Sex composition.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(I−1)及び(I−2)に於いて、
Xbは、単環または多環の環状炭化水素構造を有する連結基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
XbとRa1は、結合して環構造を形成してもよい。
In general formulas (I-1) and (I-2),
Xb represents a linking group having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure.
Ra 1 represents an organic group.
Xb and Ra 1 may combine to form a ring structure.

(3) (B)成分の樹脂が、下記一般式(I−1a)〜(I−4a)のいずれかで表される繰り返し単位を有することを特徴とする(1)に記載のポジ型感光性組成物。   (3) The positive photosensitive film as described in (1), wherein the resin as the component (B) has a repeating unit represented by any one of the following general formulas (I-1a) to (I-4a): Sex composition.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(I−1a)〜(I−4a)に於いて、
Rxaは、水素原子、アルキル基又はシアノ基を表す。
Xcは、前記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
Ra2〜Ra4は、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。
nは、0または1を表す。
In the general formulas (I-1a) to (I-4a),
Rxa represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group.
Xc represents a group represented by the general formula (I-1) or (I-2).
Ra 1 represents an organic group.
Ra 2 to Ra 4 each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
n represents 0 or 1.

(4) (B)成分の樹脂が、更に、脂環炭化水素構造を有する酸分解性の繰り返し単位を有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。   (4) The positive photosensitive resin as described in any one of (1) to (3), wherein the resin as the component (B) further has an acid-decomposable repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure. Composition.

(5) (B)成分の樹脂が、更に、ラクトン構造を有する繰り返し単位を有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。   (5) The positive photosensitive composition as described in any one of (1) to (4), wherein the resin as the component (B) further has a repeating unit having a lactone structure.

(6) 下記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を有することを特徴とする重合性化合物。   (6) A polymerizable compound having a group represented by the following general formula (I-1) or (I-2).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(I−1)及び(I−2)に於いて、
Xbは、単環または多環の環状炭化水素構造を有する連結基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
XbとRa1は、結合して環構造を形成してもよい。
In general formulas (I-1) and (I-2),
Xb represents a linking group having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure.
Ra 1 represents an organic group.
Xb and Ra 1 may combine to form a ring structure.

(7) 下記一般式(I−1b)〜(I−4b)のいずれかで表されることを特徴とする重合性化合物。   (7) A polymerizable compound represented by any one of the following general formulas (I-1b) to (I-4b).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(I−1b)〜(I−4b)に於いて、
Rxaは、水素原子、アルキル基又はシアノ基を表す。
Xcは、前記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
Ra2〜Ra4は、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。
nは、0または1を表す。
In the general formulas (I-1b) to (I-4b),
Rxa represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group.
Xc represents a group represented by the general formula (I-1) or (I-2).
Ra 1 represents an organic group.
Ra 2 to Ra 4 each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
n represents 0 or 1.

(8) 下記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を有する繰り返し単位を有することを特徴とする樹脂。   (8) A resin having a repeating unit having a group represented by the following general formula (I-1) or (I-2).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(I−1)及び(I−2)に於いて、
Xbは、単環または多環の環状炭化水素構造を有する連結基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
XbとRa1は、結合して環構造を形成してもよい。
In general formulas (I-1) and (I-2),
Xb represents a linking group having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure.
Ra 1 represents an organic group.
Xb and Ra 1 may combine to form a ring structure.

(9) 下記一般式(I−1a)〜(I−4a)のいずれかで表される繰り返し単位を有することを特徴とする樹脂。   (9) A resin having a repeating unit represented by any one of the following general formulas (I-1a) to (I-4a).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(I−1a)〜(I−4a)に於いて、
Rxaは、水素原子、アルキル基又はシアノ基を表す。
Xcは、前記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
Ra2〜Ra4は、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。
nは、0または1を表す。
In the general formulas (I-1a) to (I-4a),
Rxa represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group.
Xc represents a group represented by the general formula (I-1) or (I-2).
Ra 1 represents an organic group.
Ra 2 to Ra 4 each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
n represents 0 or 1.

(10) (1)〜(5)のいずれかに記載のポジ型感光性組成物により、感光性膜を形成し、該感光性膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。   (10) A pattern formation comprising a step of forming a photosensitive film from the positive photosensitive composition according to any one of (1) to (5), and exposing and developing the photosensitive film. Method.

本発明により、100nm以下の微細パターンの形成においても、ラインエッジラフネス、パターン倒れが改良されたポジ型感光性組成物、該ポジ型感光性組成物に用いられる化合物、該ポジ型感光性組成物に用いられる樹脂及び該ポジ型感光性組成物を用いたパターン形成方法を提供することができる。   According to the present invention, a positive photosensitive composition having improved line edge roughness and pattern collapse even in the formation of a fine pattern of 100 nm or less, a compound used for the positive photosensitive composition, and the positive photosensitive composition And a pattern forming method using the positive photosensitive composition.

以下、本発明について詳細に説明する。
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。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
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)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物
本発明のポジ型感光性組成物は、活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物(以下、「光酸発生剤」ともいう)を含有する。
そのような光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線また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。
[1] (A) Compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation The positive photosensitive composition of the present invention is a compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation (hereinafter referred to as “photoacid generator”). (Also called).
Examples of such a photoacid generator include a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, or an actinic ray used in a microresist or the like. Known compounds that generate an acid upon irradiation with 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.

また、これらの活性光線または放射線の照射により酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物、たとえば、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038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 these actinic rays or radiation, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of the polymer, for example, 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, The compounds described in JP-A 63-146029 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.

活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物の内で好ましい化合物として、下記一般式(ZI)、(ZII)、(ZIII)で表される化合物を挙げることができる。   Among the compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII), and (ZIII) can be exemplified.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(ZI)において、
201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
-は、非求核性アニオンを表し、好ましくはスルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、BF4 -、PF6 -、SbF6 -などが挙げられ、好ましくは炭素原子を有する有機アニオンである。
In general formula (ZI):
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.
X represents a non-nucleophilic anion, preferably sulfonate anion, carboxylate anion, bis (alkylsulfonyl) amide anion, tris (alkylsulfonyl) methide anion, BF 4 , PF 6 , SbF 6 − and the like. An organic anion having a carbon atom is preferable.

好ましい有機アニオンとしては下式に示す有機アニオンが挙げられる。   Preferable organic anions include organic anions represented by the following formula.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

式中、
Rc1は、有機基を表す。
Rc1における有機基として炭素数1〜30のものが挙げられ、好ましくは置換していてもよいアルキル基、アリール基、またはこれらの複数が、単結合、−O−、−CO2−、−S−、−SO3−、−SO2N(Rd1)−などの連結基で連結された基を挙げることができる。Rd1は水素原子、アルキル基を表す。
Rc3、Rc4、Rc5は有機基を表す。Rc3、Rc4、Rc5の有機基として好ましくはRb1における好ましい有機基と同じものを挙げることができ、最も好ましくは炭素数1〜4のパーフロロアルキル基である。
Rc3とRc4が結合して環を形成していてもよい。Rc3とRc4が結合して形成される基としてはアルキレン基、アリーレン基が挙げられる。好ましくは炭素数2〜4のパーフロロアルキレン基である。
Rc1、Rc3〜Rc5の有機基として特に好ましくは1位がフッ素原子またはフロロアアルキル基で置換されたアルキル基、フッ素原子またはフロロアルキル基で置換されたフェニル基である。フッ素原子またはフロロアルキル基を有することにより、光照射によって発生した酸の酸性度が上がり、感度が向上する。また、Rc3とRc4が結合して環を形成することにより光照射によって発生した酸の酸性度が上がり、感度が向上する。
Where
Rc 1 represents an organic group.
Examples of the organic group in Rc 1 include those having 1 to 30 carbon atoms, and preferably an alkyl group, an aryl group, or a plurality thereof, which may be substituted, is a single bond, —O—, —CO 2 —, — Examples include groups linked by a linking group such as S-, -SO 3- , -SO 2 N (Rd 1 )-. Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
Rc 3 , Rc 4 and Rc 5 represent an organic group. Preferred examples of the organic group for Rc 3 , Rc 4 , and Rc 5 include the same organic groups as those for Rb 1, and a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms is most preferred.
Rc 3 and Rc 4 may combine to form a ring. Examples of the group formed by combining Rc 3 and Rc 4 include an alkylene group and an arylene group. Preferably, it is a C2-C4 perfluoroalkylene group.
The organic group of Rc 1 and Rc 3 to Rc 5 is particularly preferably an alkyl group substituted at the 1- position with a fluorine atom or a fluoroalkyl group, or a phenyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group. By having a fluorine atom or a fluoroalkyl group, the acidity of the acid generated by light irradiation is increased and the sensitivity is improved. Further, when Rc 3 and Rc 4 are combined to form a ring, the acidity of the acid generated by light irradiation is increased, and the sensitivity is improved.

一般式(ZI)に於ける、R201、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。
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。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。
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(ZI−1)、(ZI−2)、(ZI−3)における対応する基を挙げることができる。
In formula (ZI), the carbon number of the organic group as R 201, R 202 and R 203 is generally from 1 to 30, preferably 1 to 20.
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. 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).
Specific examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described later.

尚、一般式(ZI)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(ZI)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZI)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 (ZI) may be sufficient. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (ZI) is, at least one bond with structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (ZI) 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 preferred (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。
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。
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、アリールジ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。
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、ナフチル基などのアリール基、インドール残基、ピロール残基などのヘテロアリール基が好ましく、更に好ましくはフェニル基、インドール残基である。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。
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。
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。
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、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の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、特に好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、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。
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.
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.
Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, aryldicycloalkylsulfonium compounds, and the like.
The aryl group of the arylsulfonium compound is preferably an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group, or a heteroaryl group such as an indole residue or a pyrrole residue, and more preferably a phenyl group or an indole residue. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
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.
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.
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 straight chain, branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and straight chain, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, and particularly preferably. They are a C1-C4 alkyl group and a C1-C4 alkoxy group. 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.

次に、化合物(ZI−2)について説明する。
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。
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。
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、環状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、特に好ましくは直鎖、分岐2−オキソアルキル基である。
Next, the compound (ZI-2) will be described.
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.
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.
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, branched, cyclic 2-oxoalkyl group, or an alkoxycarbonylmethyl group, particularly preferably Is a linear, branched 2-oxoalkyl group.

201〜R203としてのアルキル基は、直鎖状、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。R201〜R203としてのアルキル基は、直鎖状、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であることが好ましい。
201〜R203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。R201〜R203としてのシクロアルキル基は、環状2−オキソアルキル基であることが好ましい。
201〜R203としての、直鎖、分岐、環状の2−オキソアルキル基は、好ましくは、上記のアルキル基、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。
201〜R203としての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。
201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。
The alkyl group as R 201 to R 203 may be linear, it may be either branched, preferably a straight-chain or branched alkyl group (e.g., methyl group having 1 to 10 carbon atoms, an ethyl group, a propyl Group, butyl group, pentyl group). The alkyl group as R 201 to R 203 is a straight-chain, branched 2-oxoalkyl group is preferably an alkoxycarbonyl methyl group.
The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is preferably, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl). The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is preferably a cyclic 2-oxoalkyl group.
As R 201 to R 203, a linear, branched or cyclic 2-oxoalkyl group may preferably be a group having a 2-position> C = O in the above-described alkyl or cycloalkyl group.
The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as R 201 to R 203, preferably may be mentioned alkoxy groups having 1 to 5 carbon atoms (a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentoxy group).
R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (eg, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

化合物(ZI−3)とは、以下の一般式(ZI−3)で表される化合物であり、フェナ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 a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(ZI−3)に於いて、
1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。
6c及びR7c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。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はビニル基を表す。
1c〜R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。R1c〜R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRxとRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。
In general formula (ZI-3),
R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.
R 6c and R 7c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Rx and Ry each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group.
Any two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, and this ring structure includes an oxygen atom and a sulfur atom. , An ester bond and an amide bond may be included. Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.

1c〜R7cとしてのアルキル基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜20個、好ましくは炭素数1〜12個の直鎖及び分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基)を挙げることができる。
1c〜R7cとしてのシクロアルキル基は、好ましくは炭素数3〜8個のシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。
1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ
基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。
好ましくはR1c〜R5cのうちいずれかが直鎖状、分岐状アルキル基、シクロアルキル基又は直鎖、分岐、環状アルコキシ基であり、更に好ましくはR1c〜R5cの炭素数の和が2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。
The alkyl group as R 1c to R 7c may be either linear or branched, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms (for example, Methyl group, ethyl group, linear or branched propyl group, linear or branched butyl group, linear or branched pentyl group).
The cycloalkyl group as R 1c to R 7c is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms (for example, a cyclopentyl group or a cyclohexyl group).
The alkoxy group as R 1c to R 5c may be linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. (For example, methoxy group, ethoxy group, linear or branched propoxy group, linear or branched butoxy group, linear or branched pentoxy group), C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) ).
Preferably any one of R 1c to R 5c is a linear, branched alkyl group, cycloalkyl group, or a linear, branched, or cyclic alkoxy group, and more preferably the sum of the carbon number of R 1c to R 5c is 2-15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of a preservation | save.

x及びRyとしてのアルキル基、シクロアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、シクロアルキル基と同様のものを挙げることができ、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニル基であることが好ましい。
2−オキソアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、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。
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と同様のものを挙げることができる。
Examples of the alkyl group and cycloalkyl group as R x and R y are the same as the alkyl group and cycloalkyl group as R 1c to R 7c , and are a 2-oxoalkyl group and an alkoxycarbonyl group. Is preferred.
Examples of the 2-oxoalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group or cycloalkyl group as R 1c to R 7c .
Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as R 1c to R 5c .

x、Ry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6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基である。 R x and R y are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more.

一般式(ZII)、(ZIII)中、
204〜R207は、各々独立に、置換基を有しててもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいシクロアルキル基を表す。
204〜R207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。
204〜R207としてのアルキル基は、直鎖状、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。
204〜R207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。
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1〜15)、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。
-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるX-の非求核性アニオンと同様のものを挙げることができる。
In general formulas (ZII) and (ZIII),
R 204 to R 207 each independently represents an optionally substituted aryl group, which may have a substituent alkyl or optionally substituted cycloalkyl group.
Phenyl group and a naphthyl group are preferred as the aryl group of R 204 to R 207, more preferably a phenyl group.
The alkyl group as R 204 to R 207 may be linear, it may be either branched, preferably a straight-chain or branched alkyl group (e.g., methyl group having 1 to 10 carbon atoms, an ethyl group, a propyl Group, butyl group, pentyl group).
The cycloalkyl group as R 204 to R 207 is preferably, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl).
The R 204 to R 207 are substituents which may have, for example, an alkyl group (for example, 1 to 15 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.
X represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same non-nucleophilic anion as X − in formula (ZI).

活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物の内で好ましい化合物として、更に、下記一般式(ZIV)、(ZV)、(ZVI)で表される化合物を挙げることができる。   Among the compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, compounds represented by the following general formulas (ZIV), (ZV), and (ZVI) can be further exemplified.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(ZIV)〜(ZVI)中、
Ar3及びAr4は、各々独立に、置換若しくは未置換のアリール基を表す。
206は、置換若しくは未置換のアルキル基、置換若しくは未置換のシクロアルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を表す。
207a及びR208は、置換若しくは未置換のアルキル基、置換若しくは未置換のシクロアルキル基、置換若しくは未置換のアリール基又は電子吸引性基を表す。R207aとして好ましくは、置換若しくは未置換のアリール基である。R208として好ましくは電子吸引性基であり、より好ましくはシアノ基、フロロアルキル基である。
Aは、置換若しくは未置換のアルキレン基、置換若しくは未置換のアルケニレン基又は置換若しくは未置換のアリーレン基を表す。
In general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group.
R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.
R 207a and R 208 represent a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an electron-withdrawing group. R 207a is preferably a substituted or unsubstituted aryl group. R 208 is preferably an electron-withdrawing group, more preferably a cyano group or a fluoroalkyl group.
A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkenylene group, or a substituted or unsubstituted arylene group.

活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物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。   Of the compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, compounds represented by general formulas (ZI) to (ZIII) are more preferable.

活性光線または放射線の照射により分解して酸を発生する化合物の中で、特に好ましいものの例を以下に挙げる。   Among the compounds that decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, examples of particularly preferable compounds are listed below.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

Figure 2007086615
Figure 2007086615

Figure 2007086615
Figure 2007086615

Figure 2007086615
Figure 2007086615

光酸発生剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。2種以上を組み合わせて使用する際には、水素原子を除く全原子数が2以上異なる2種の有機酸を発生する化合物を組み合わせることが好ましい。
光酸発生剤の組成物中の含量は、ポジ型感光性組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%である。
A photo-acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. When two or more types are used in combination, it is preferable to combine two types of compounds that generate two types of organic acids that differ in the total number of atoms excluding hydrogen atoms by two or more.
The content of the photoacid generator in the composition is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and still more preferably, based on the total solid content of the positive photosensitive composition. 1 to 7% by mass.

〔2〕(B)酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂であって、同一繰り返し単位内に環状炭化水素構造と一般式(I)で表される部分構造とを有する繰り返し単位を有する樹脂
本発明のポジ型感光性組成物は、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂であって、同一繰り返し単位内に環状炭化水素構造と下記一般式(I)で表される部分構造とを有する繰り返し単位を有する樹脂(「(B)成分の樹脂」ともいう)を含有する。
[2] (B) A resin that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer, and includes a cyclic hydrocarbon structure and a partial structure represented by the general formula (I) in the same repeating unit; The positive photosensitive composition of the present invention is a resin that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer, and has a cyclic hydrocarbon structure in the same repeating unit. A resin having a repeating unit having a partial structure represented by the following general formula (I) (also referred to as “resin of component (B)”) is contained.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(I)で表される部分構造を有する繰り返し単位として、好ましくは、下記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を有する繰り返し単位を挙げることができる。   Preferred examples of the repeating unit having a partial structure represented by the general formula (I) include a repeating unit having a group represented by the following general formula (I-1) or (I-2).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(I−1)及び(I−2)に於いて、
Xbは、単環または多環の環状炭化水素構造を有する連結基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
XbとRa1は、結合して環構造を形成してもよい。
In general formulas (I-1) and (I-2),
Xb represents a linking group having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure.
Ra 1 represents an organic group.
Xb and Ra 1 may combine to form a ring structure.

Xbにおける単環の炭化水素連結基としては、炭素数4〜10のものが好ましく、より好ましくはシクロペンタン、シクロヘキサンから2個の水素原子が除かれて連結基となったものである。
Xbにおける多環の炭化水素連結基としては、炭素数7〜20のものが好ましく、より好ましくは炭素数7〜15の多環炭化水素から2個の水素原子が除かれて連結基となったものである。好ましい多環炭化水素としては、ノルボルナン、アダマンタン、ジアマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンを挙げることができる。
Ra1における有機基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。
アルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖、分岐状アルキル基が好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基などが挙げられる。
シクロアルキル基としては、炭素数3〜20のシクロアルキル基が好ましく、具体的にはシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基、テトラシクロドデシル基、トリシクロデシル基などが挙げられる。
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、チオフェン基、フラン基、ピロール基、インドール基などがあげられる。
アラルキル基としては上記アリール基が炭素数1〜4のアルキル基で連結された基をあげることができる。
Ra1の有機基は、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜5)等で置換されていてもよい。
XbとRa1が結合して形成する環構造としては5または6員環が好ましい。
The monocyclic hydrocarbon linking group in Xb is preferably one having 4 to 10 carbon atoms, more preferably one obtained by removing two hydrogen atoms from cyclopentane or cyclohexane to form a linking group.
The polycyclic hydrocarbon linking group in Xb is preferably one having 7 to 20 carbon atoms, more preferably two hydrogen atoms are removed from the polycyclic hydrocarbon having 7 to 15 carbon atoms to form a linking group. Is. Preferred examples of the polycyclic hydrocarbon include norbornane, adamantane, diamantane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
Examples of the organic group in Ra 1 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group.
As the alkyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a hexyl group. Octyl group, dodecyl group and the like.
As the cycloalkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms is preferable. Specifically, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, a tetracyclododecyl group, A tricyclodecyl group etc. are mentioned.
Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a thiophene group, a furan group, a pyrrole group, and an indole group.
Examples of the aralkyl group include groups in which the aryl group is linked with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The organic group of Ra 1 may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom), an alkyl group (preferably 1 to 5 carbon atoms), or the like.
The ring structure formed by combining Xb and Ra 1 is preferably a 5- or 6-membered ring.

同一繰り返し単位内に環状炭化水素構造と一般式(I)で表される部分構造とを有する繰り返し単位として、より好ましくは、下記一般式(I−1a)〜(I−4a)で表される繰り返し単位をあげることができる。   The repeating unit having a cyclic hydrocarbon structure and a partial structure represented by the general formula (I) in the same repeating unit is more preferably represented by the following general formulas (I-1a) to (I-4a). Repeat units can be raised.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(I−1a)〜(I−4a)に於いて、
Rxaは、水素原子、アルキル基又はシアノ基を表す。
Xcは、前記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
Ra2〜Ra4は、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。
nは、0または1を表す。
In the general formulas (I-1a) to (I-4a),
Rxa represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group.
Xc represents a group represented by the general formula (I-1) or (I-2).
Ra 1 represents an organic group.
Ra 2 to Ra 4 each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
n represents 0 or 1.

Rxaのアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状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、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、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基等を挙げることができる。Rxaのアルキル基は、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)、−ORa5基等で置換されていてもよい。式中、Ra5は、水素原子、アルキル基、アシル基又はラクトン基を表す。
Rxaは、好ましくは、水素原子、メチル基、シアノ基、トリフルオロメチル基、−CH2−ORa5基である。
Ra1は、一般式(I−1)〜(I−2)に於けるRa1と同義である。
Ra2〜Ra4の有機基としては、例えば、アルキル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、シアノ基等があげられる。Ra2〜Ra4に於けるアルキル基は、Rxaのアルキル基と同様のものを挙げることができ、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)等で置換されていてもよい。Ra2〜Ra4に於けるアルコキシカルボニル基のアルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基等を挙げることができる。
The alkyl group of Rxa is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl. Group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group and the like. The alkyl group of Rxa may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom), a —ORa 5 group or the like. In the formula, Ra 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an acyl group, or a lactone group.
Rxa is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a trifluoromethyl group, or a —CH 2 —ORa 5 group.
Ra 1 has the same meaning as Ra 1 in formula (I-1) ~ (I -2).
Examples of the organic group represented by Ra 2 to Ra 4 include an alkyl group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, and a cyano group. Examples of the alkyl group in Ra 2 to Ra 4 include the same as the alkyl group of Rxa and may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom). The alkoxy group of the alkoxycarbonyl group in Ra 2 to Ra 4 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and an n-butoxy group.

以下、一般式(I−1a)〜(I−4a)で表される繰り返し単位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 the repeating unit represented by general formula (I-1a)-(I-4a) is given, this invention is not limited to this.

Figure 2007086615
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Figure 2007086615
Figure 2007086615

Figure 2007086615
Figure 2007086615

同一繰り返し単位内に環状炭化水素構造と一般式(I)で表される部分構造とを有する繰り返し単位は、例えば、下記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を有する重合性化合物を重合させることによって得ることができる。   The repeating unit having a cyclic hydrocarbon structure and a partial structure represented by the general formula (I) in the same repeating unit is, for example, a group represented by the following general formula (I-1) or (I-2). It can be obtained by polymerizing the polymerizable compound.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(I−1)及び(I−2)に於いて、
Xbは、単環または多環の環状炭化水素構造を有する連結基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
XbとRa1は、結合して環構造を形成してもよい。
In general formulas (I-1) and (I-2),
Xb represents a linking group having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure.
Ra 1 represents an organic group.
Xb and Ra 1 may combine to form a ring structure.

一般式(I−1)または(I−2)で表される基を有する重合性化合物としては、例えば、下記一般式(I−1b)〜(I−2b)で表される重合性化合物を挙げることができる。   Examples of the polymerizable compound having a group represented by the general formula (I-1) or (I-2) include polymerizable compounds represented by the following general formulas (I-1b) to (I-2b). Can be mentioned.

一般式(I−1a)〜(I−4a)で表される繰り返し単位は、下記一般式(I−1b)〜(I−4b)で表される重合性化合物を重合させることによって得ることができる。   The repeating units represented by the general formulas (I-1a) to (I-4a) can be obtained by polymerizing polymerizable compounds represented by the following general formulas (I-1b) to (I-4b). it can.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(I−1b)〜(I−4b)に於いて、
Rxaは、水素原子、アルキル基又はシアノ基を表す。
Xcは、前記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
Ra2〜Ra4は、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。
nは、0または1を表す。
In the general formulas (I-1b) to (I-4b),
Rxa represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group.
Xc represents a group represented by the general formula (I-1) or (I-2).
Ra 1 represents an organic group.
Ra 2 to Ra 4 each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
n represents 0 or 1.

一般式(I−1b)〜(I−4b)に於ける、Rxa、Xc、Ra1、Ra2〜Ra4、nは、一般式(I−1a)〜(I−4a)に於ける、Rxa、Xc、Ra1、Ra2〜Ra4、nと同義である。 In the general formulas (I-1b) to (I-4b), Rxa, Xc, Ra 1 , Ra 2 to Ra 4 and n are the same as those in the general formulas (I-1a) to (I-4a). Rxa, Xc, is synonymous with Ra 1, Ra 2 ~Ra 4, n.

以下、一般式(I−1b)〜(I−4b)で表される重合性化合物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 the polymeric compound represented by general formula (I-1b)-(I-4b) is given, this invention is not limited to this.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

Figure 2007086615
Figure 2007086615

Figure 2007086615
Figure 2007086615

上記重合性化合物は、新規化合物である。
上記重合性化合物は、例えば、対応するカルボニルクロリドと対応するスルホンアミドを塩基性条件下で反応させる方法や対応するカルボン酸と対応するスルホンアミドをジシクロヘキシルカルボジイミドやカルボニルジイミダゾールなどの縮合剤を用いて反応させることにより得ることができる。また、一般式(I−2b)で表される化合物は、前記方法で得られた一般式(I−1b)で表される化合物とジシクロペンタジエンを反応させることによっても得ることができる。
The polymerizable compound is a novel compound.
The polymerizable compound may be prepared by, for example, reacting the corresponding carbonyl chloride and the corresponding sulfonamide under basic conditions or using the corresponding carboxylic acid and the corresponding sulfonamide using a condensing agent such as dicyclohexylcarbodiimide or carbonyldiimidazole. It can be obtained by reacting. The compound represented by the general formula (I-2b) can also be obtained by reacting the compound represented by the general formula (I-1b) obtained by the above method with dicyclopentadiene.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

本発明のポジ型感光性組成物にArFエキシマレーザー光を照射する場合には、(B)成分の樹脂は、同一繰り返し単位内に環状炭化水素構造と一般式(I)で表される部分構造とを有する繰り返し単位を有し、更に、単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位を有することが好ましい。   When the positive photosensitive composition of the present invention is irradiated with ArF excimer laser light, the resin of component (B) is a cyclic structure and a partial structure represented by the general formula (I) in the same repeating unit. It is preferable to have a repeating unit having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure.

単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(pI)〜一般式(pV)で示される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位及び下記一般式(II−AB)で示される繰り返し単位を挙げることができる。   As the repeating unit having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the following general formula (pI) to general formula (pV) and the following general formula The repeating unit shown by (II-AB) can be mentioned.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(pI)〜(pV)中、
11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、炭素原子とともにシクロアルキル基を形成するのに必要な原子団を表す。
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シクロアルキル基を表す。但し、R12〜R14のうちの少なくとも1つ、もしくはR15、R16のいずれかは、シクロアルキル基を表す。
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シクロアルキル基を表す。但し、R17〜R21のうちの少なくとも1つは、シクロアルキル基を表す。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シクロアルキル基を表す。
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シクロアルキル基を表す。但し、R22〜R25のうちの少なくとも1つは、シクロアルキル基を表す。また、R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
In general formulas (pI) to (pV),
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 is an atom necessary for forming a cycloalkyl group together with a carbon atom. Represents a group.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. However, at least one of R 12 to R 14 , or any of R 15 and R 16 represents a cycloalkyl group.
R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl group. However, at least one of R 17 to R 21 represents a cycloalkyl group. Further, either R 19 or R 21 represents a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl group. However, at least one of R 22 to R 25 represents a cycloalkyl group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(II−AB)中、
11'及びR12'は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
Z'は、結合した2つの炭素原子(C−C)を含み、脂環式構造を形成するための原子団を表す。
In general formula (II-AB),
R 11 ′ and R 12 ′ each independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom or an alkyl group.
Z ′ represents an atomic group for forming an alicyclic structure containing two bonded carbon atoms (C—C).

また、上記一般式(II−AB)は、下記一般式(II−AB1)又は一般式(II−AB2)であることが更に好ましい。   The general formula (II-AB) is more preferably the following general formula (II-AB1) or general formula (II-AB2).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(II−AB1)及び(II−AB2)中、
13'〜R16'は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−COOH、−COOR5、酸の作用により分解する基(酸分解性基)、−C(=O)−X−A'−R17'、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。Rl3'〜R16'のうち少なくとも2つが結合して環を形成してもよい。
ここで、R5は、アルキル基、シクロアルキル基又はラクトン構造を有する基を表す。
Xは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。
A'は、単結合又は2価の連結基を表す。
17'は、−COOH、−COOR5、−CN、水酸基、アルコキシ基、−CO−NH−R6、−CO−NH−SO2−R6又はラクトン構造を有する基を表す。
6は、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
nは、0又は1を表す。
In general formulas (II-AB1) and (II-AB2),
R 13 ′ to R 16 ′ each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, —COOH, —COOR 5 , a group capable of decomposing by the action of an acid (acid-decomposable group), —C (═O) — XA′—R 17 ′ represents an alkyl group or a cycloalkyl group. At least two of R 13 ′ to R 16 ′ may combine to form a ring.
Here, R 5 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or a group having a lactone structure.
X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-.
A ′ represents a single bond or a divalent linking group.
R 17 ′ represents —COOH, —COOR 5 , —CN, a hydroxyl group, an alkoxy group, —CO—NH—R 6 , —CO—NH—SO 2 —R 6 or a group having a lactone structure.
R 6 represents an alkyl group or a cycloalkyl group.
n represents 0 or 1.

一般式(pI)〜(pV)に於ける、R12〜R25の、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは
分岐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−ブチル基等を挙げることができる。
Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 12 to R 25 in the general formulas (pI) to (pV) include a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group. Isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and the like.

11〜R25におけるシクロアルキル基或いはZと炭素原子が形成するシクロアルキル基は、単環式でも、多環式でもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を有する基を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好ましい。これらのシクロアルキル基は置換基を有していてもよい。 The cycloalkyl group in R 11 to R 25 or the cycloalkyl group formed by Z and the 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 cycloalkyl groups may have a substituent.

好ましいシクロアルキル基としては、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、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、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、ノルボルニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、テトラシクロドデカニル基、トリシクロデカニル基を挙げることができる。   Preferred cycloalkyl groups include adamantyl group, noradamantyl group, decalin residue, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, A cyclodecanyl group and a cyclododecanyl group can be mentioned. More preferable examples include an adamantyl group, norbornyl group, cyclohexyl group, cyclopentyl group, tetracyclododecanyl group, and tricyclodecanyl group.

これらのアルキル基、シクロアルキル基は更に置換基を有していてもよく、更なる置換基としては、アルキル基(炭素数1〜4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1〜4)、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基(炭素数2〜6)が挙げられる。上記のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基等が、更に有していてもよい置換基としては、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。   These alkyl groups and cycloalkyl groups may further have a substituent. Examples of further substituents include an alkyl group (1 to 4 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group (1 to 4 carbon atoms). ), A carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group (having 2 to 6 carbon atoms). Examples of the substituent that the alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group and the like may further have include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group.

上記樹脂における一般式(pI)〜(pV)で表される構造は、アルカリ可溶性基の保護に使用することができる。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。   The structures represented by the general formulas (pI) to (pV) in the resin can be used for protecting alkali-soluble groups. Examples of the alkali-soluble group 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、チオール基の水素原子が一般式(pI)〜(PV)で表される構造で置換された構造などが挙げられ、好ましくはカルボン酸基、スルホン酸基の水素原子が一般式(pI)〜(PV)で表される構造で置換された構造である。
アルカリ可溶性基の水素原子が一般式(pI)〜(pV)で表される構造で保護された構造は、酸分解性基であり、酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を形成し、アルカリ現像液中での溶解度を増大する。
Specific examples include a structure in which a hydrogen atom of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phenol group, or a thiol group is substituted with a structure represented by the general formulas (pI) to (PV), preferably a carboxylic acid Group, the hydrogen atom of a sulfonic acid group is the structure substituted by the structure represented by general formula (pI)-(PV).
The structure in which the hydrogen atom of the alkali-soluble group is protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pV) is an acid-decomposable group, which is decomposed by the action of an acid to form an alkali-soluble group. Increase solubility in developer.

一般式(pI)〜(pV)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)で表される繰り返し単位が好ましい。
一般式(pA)で表される繰り返し単位は、脂環炭化水素構造を有する酸分解性の繰り返し単位である。
As the repeating unit having an alkali-soluble group protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pV), a repeating unit represented by the following general formula (pA) is preferable.
The repeating unit represented by the general formula (pA) is an acid-decomposable repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(pA)中、
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。
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、スルホンアミド基、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。好ましくは単結合である。
Rp1は、上記一般式(pI)〜(pV)のいずれかの基を表す。
In general formula (pA),
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 represents a single bond, 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. A single bond is preferable.
Rp 1 represents any one of the general formulas (pI) to (pV).

一般式(pA)で表される繰り返し単位は、最も好ましくは、2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、ジアルキル(1−アダマンチル)メチル(メタ)アクリレートによる繰り返し単位である。   The repeating unit represented by the general formula (pA) is most preferably a repeating unit of 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate and dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylate.

以下、一般式(pA)で示される繰り返し単位の具体例を示す。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (pA) are shown below.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

前記一般式(II−AB)、R11'、R12'におけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。 Examples of the halogen atom in the general formula (II-AB), R 11 ′, and R 12 ′ include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom.

11'、R12'におけるアルキル基としては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group for R 11 ′ and R 12 ′ include linear or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms.

上記Z'の脂環式構造を形成するための原子団は、置換基を有していてもよい脂環式炭化水素の繰り返し単位を樹脂に形成する原子団であり、中でも有橋式の脂環式炭化水素の繰り返し単位を形成する有橋式脂環式構造を形成するための原子団が好ましい。   The atomic group for forming the alicyclic structure of Z ′ is an atomic group that forms a repeating unit of an alicyclic hydrocarbon which may have a substituent in a resin, and among them, a bridged type alicyclic group. An atomic group for forming a bridged alicyclic structure forming a cyclic hydrocarbon repeating unit is preferred.

形成される脂環式炭化水素の骨格としては、一般式(pI)〜(pV)に於けるR11〜R25の脂環式炭化水素基と同様のものが挙げられる。 Examples of the alicyclic hydrocarbon skeleton to be formed include the same alicyclic hydrocarbon groups as R 11 to R 25 in the general formulas (pI) to (pV).

上記脂環式炭化水素の骨格には置換基を有していてもよい。そのような置換基としては、前記一般式(II−AB1)あるいは(II−AB2)中のR13'〜R16'を挙げることができる。 The alicyclic hydrocarbon skeleton may have a substituent. Examples of such a substituent include R 13 ′ to R 16 ′ in the general formula (II-AB1) or (II-AB2).

本発明に係る(B)成分の樹脂においては、酸の作用により分解する基(酸分解性基)は、前記一般式(pI)〜一般式(pV)で示される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位、一般式(II−AB)で表される繰り返し単位、好ましくは一般式(II−AB1)又は(II−AB2)で表される繰り返し単位及び後記共重合成分の繰り返し単位のうち少なくとも1種の繰り返し単位に含有することができる。
即ち、一般式(II−AB1)又は(II−AB2)で表される繰り返し単位に於いて、R13’〜R14’が酸分解性基である場合に、一般式(II−AB1)又は(II−AB2)で表される繰り返し単位は、脂環炭化水素構造を有する酸分解性の繰り返し単位である。
In the resin of component (B) according to the present invention, the group (acid-decomposable group) that is decomposed by the action of an acid includes the alicyclic hydrocarbon represented by the general formula (pI) to the general formula (pV). A repeating unit having a partial structure, a repeating unit represented by the general formula (II-AB), preferably a repeating unit represented by the general formula (II-AB1) or (II-AB2), and a repeating unit of the below-mentioned copolymerization component Can be contained in at least one repeating unit.
That is, in the repeating unit represented by the general formula (II-AB1) or (II-AB2), when R 13 ′ to R 14 ′ are acid-decomposable groups, the general formula (II-AB1) or The repeating unit represented by (II-AB2) is an acid-decomposable repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure.

上記一般式(II−AB1)あるいは一般式(II−AB2)におけるR13'〜R16'の各種置換基は、上記一般式(II−AB)における脂環式構造を形成するための原子団ないし有橋式脂環式構造を形成するための原子団Zの置換基ともなり得る。 Various substituents of R 13 ′ to R 16 ′ in the general formula (II-AB1) or the general formula (II-AB2) are atomic groups for forming an alicyclic structure in the general formula (II-AB). It can also be a substituent of the atomic group Z for forming a bridged alicyclic structure.

上記一般式(II−AB1)あるいは一般式(II−AB2)で表される繰り返し単位として、下記具体例が挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定されない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (II-AB1) or (II-AB2) include the following specific examples, but the present invention is not limited to these specific examples.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

本発明の(B)成分の樹脂は、ラクトン環を有する基を有することが好ましい。ラクトン環を有する基としては、ラクトン環を有していればいずれの基でも用いることができるが、好ましくは5〜7員環ラクトン構造を有する基であり、5〜7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。下記一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のいずれかで表されるラクトン構造を有する基がより好ましい。また、ラクトン構造を有する基が主鎖に直接結合していてもよい。好ましいラクトン構造としては(LC1−1)、(LC1−4)、(LC1−5)、(LC1−6)、(LC1−13)、(LC1−14)であり、ラクトン構造を用いることでラインエッジラフネス、現像欠陥が良好になる。   The resin of the component (B) of the present invention preferably has a group having a lactone ring. As the group having a lactone ring, any group having a lactone ring can be used, but a group having a 5- to 7-membered ring lactone structure is preferred. A structure in which another ring structure is condensed to form a structure or a spiro structure is preferable. A group having a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-16) is more preferable. Further, a group having a lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), and (LC1-14). Edge roughness and development defects are improved.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

ラクトン構造部分は、置換基(Rb2)を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb2)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、酸分解性基などが挙げられる。n2は、0〜4の整数を表す。n2が2以上の時、複数存在するRb2は同一でも異なっていてもよく、また、複数存在するRb2同士が結合して環を形成してもよい。 The lactone structure moiety may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a carboxyl group. , Halogen atom, hydroxyl group, cyano group, acid-decomposable group and the like. n2 represents an integer of 0 to 4. When n2 is 2 or more, a plurality of Rb 2 may be the same or different, and a plurality of Rb 2 may be bonded to form a ring.

一般式(LC1−1)〜(LC1−13)のいずれかで表されるラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位としては、上記一般式(II−AB1)又は(II−AB2)中のR13'〜R16'のうち少なくとも1つが一般式(LC1−1)〜(LC1−16)で表される基を有するもの(例えば−COOR5のR5が一般式(LC1−1)〜(LC1−16)で表される基を表す)、又は下記一般式(AI)で表される繰り返し単位等を挙げることができる。 As the repeating unit having a group having a lactone structure represented by any of the general formulas (LC1-1) to (LC1-13), R 13 in the above general formula (II-AB1) or (II-AB2) may be used. Wherein at least one of 'to R 16 ' has a group represented by the general formulas (LC1-1) to (LC1-16) (for example, R 5 of -COOR 5 is represented by the general formulas (LC1-1) to (LC1) -16) or a repeating unit represented by the following general formula (AI).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(AI)中、
b0は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。Rb0のアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。Rb0のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。Rb0は水素原子、メチル基が好ましい。
bは、アルキレン基、単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連結基、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシル基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。好ましくは単結合、−Ab1−CO2−で表される連結基である。Ab1は直鎖、分岐アルキレン基、単環又は多環のシクロアルキレン基であり、好ましくはメチレン基、エチレン基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基である。
Vは、一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のうちのいずれかで示される基を表す。
In general formula (AI),
R b0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Preferable substituents that the alkyl group for R b0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom. Examples of the halogen atom for R b0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. R b0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
A b is an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, a carboxyl group, or a divalent group obtained by combining these. Represents. Preferably a single bond, -Ab 1 -CO 2 - is a linking group represented by. Ab 1 is a linear, branched alkylene group, monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, or a norbornyl group.
V represents a group represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16).

ラクトン構造を有する繰り返し単位は通常光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)が90以上のものが好ましく、より好ましくは95以上である。
ラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
The repeating unit having a lactone structure usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. One optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, the optical purity (ee) thereof is preferably 90 or more, more preferably 95 or more.
Specific examples of the repeating unit having a group having a lactone structure are given below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

Figure 2007086615
Figure 2007086615

Figure 2007086615
Figure 2007086615

本発明の(B)成分の樹脂は、極性基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位を含有していることが好ましい。これにより基板密着性、現像液親和性が向上する。極性基で置換された脂環炭化水素構造の脂環炭化水素イソ構造としては、アダマンチル基、ジアダマンチル基、ノルボルナン基が好ましい。極性基としては水酸基、シアノ基が好ましい。   The resin of the component (B) of the present invention preferably contains a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group. This improves the substrate adhesion and developer compatibility. The alicyclic hydrocarbon isostructure substituted with a polar group is preferably an adamantyl group, a diadamantyl group, or a norbornane group. The polar group is preferably a hydroxyl group or a cyano group.

極性基で置換された脂環炭化水素構造の好ましい例として下記一般式(VIIa)〜(VIId)で表される構造があげられる。   Preferred examples of the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group include structures represented by the following general formulas (VIIa) to (VIId).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(VIIa)〜(VIIc)中、
2c〜R4cは、各々独立に、水素原子又は水酸基、シアノ基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基又はシアノ基を表す。好ましくはR2c〜R4cのうちの1つ又は2つが水酸基で残りが水素原子であり、更に好ましくはR2c〜R4cのうちの2つが水酸基で残りが水素原子である。
In general formulas (VIIa) to (VIIc),
R 2c to R 4c each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or a cyano group. However, at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably, one or two of R 2c to R 4c are a hydroxyl group and the remaining is a hydrogen atom, more preferably two of R 2c to R 4c are a hydroxyl group and the remaining is a hydrogen atom.

一般式(VIIa)〜(VIId)で表される基を有する繰り返し単位としては、上記一般式(II−AB1)又は(II−AB2)中のR13'〜R16'のうちの少なくとも1つが、上記一般式(VIIa)〜(VIId)で表される基を有するもの(例えば−COOR5のR5が一般式(VIIa)〜(VIId)で表される基を表す)、又は下記一般式(AIIa)〜(AIIb)で表される繰り返し単位等を挙げることができる。 As the repeating unit having a group represented by the general formulas (VIIa) to (VIId), at least one of R 13 ′ to R 16 ′ in the general formula (II-AB1) or (II-AB2) is Having the groups represented by the above general formulas (VIIa) to (VIId) (for example, R 5 of —COOR 5 represents a group represented by the general formulas (VIIa) to (VIId)), or the following general formula Examples include the repeating units represented by (AIIa) to (AIIb).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(AIIa)〜(AIId)中、
1cは、水素原子、メチル基、トリフロロメチル基又はヒドロキメチル基を表す。
In general formulas (AIIa) to (AIId),
R 1c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.

一般式(AIIa)〜(AIId)で表される構造を有する繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Although the specific example of the repeating unit which has a structure represented by general formula (AIIa)-(AIId) is given to the following, this invention is not limited to these.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

本発明の(B)成分の樹脂は、下記一般式(VIII)で表される繰り返し単位を有してもよい。   The resin of the component (B) of the present invention may have a repeating unit represented by the following general formula (VIII).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(VIII)に於いて、
2は、−O−又は−N(R41)−を表す。R41は、水素原子、水酸基、アルキル基又は−OSO2−R42を表す。R42は、アルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。R41及びR42のアルキル基は、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)等で置換されていてもよい。
In general formula (VIII):
Z 2 represents —O— or —N (R 41 ) —. R 41 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, or —OSO 2 —R 42 . R 42 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. The alkyl group of R 41 and R 42 may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom) or the like.

一般式(VIII)で表される繰り返し単位として、以下の具体例が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。   Examples of the repeating unit represented by the general formula (VIII) include the following specific examples, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

本発明の(B)成分の樹脂は、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位を有することが好ましく、カルボキシル基を有する繰り返し単位を有することがより好ましい。これを含有することによりコンタクトホール用途での解像性が増す。カルボキシル基を有する繰り返し単位としては、アクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位のような樹脂の主鎖に直接カルボキシル基が結合している繰り返し単位、あるいは連結基を介して樹脂の主鎖にカルボキシル基が結合している繰り返し単位のいずれも好ましく、連結基は単環又は多環の環状炭化水素構造を有していてもよい。最も好ましくはアクリル酸、メタクリル酸である。   The resin of the component (B) of the present invention preferably has a repeating unit having an alkali-soluble group, and more preferably has a repeating unit having a carboxyl group. By containing this, the resolution in contact hole applications increases. The repeating unit having a carboxyl group includes a repeating unit in which a carboxyl group is directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit of acrylic acid or methacrylic acid, or a carboxyl group in the main chain of the resin through a linking group. Any of the bonded repeating units is preferable, and the linking group may have a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure. Most preferred are acrylic acid and methacrylic acid.

本発明の(B)成分の樹脂は、更に一般式(F1)で表される基を1〜3個有する繰り返し単位を有していてもよい。これによりラインエッジラフネス性能が向上する。   The resin of the component (B) of the present invention may further have a repeating unit having 1 to 3 groups represented by the general formula (F1). This improves line edge roughness performance.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式(F1)中、
50〜R55は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はアルキル基を表す。但し、
50〜R55の内、少なくとも1つは、フッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
Rxaは、水素原子又は有機基(好ましくは酸分解性保護基、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基)を表す。
In general formula (F1),
R 50 to R 55 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However,
At least one of R 50 to R 55 represents a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
Rxa represents a hydrogen atom or an organic group (preferably an acid-decomposable protective group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, or an alkoxycarbonyl group).

50〜R55のアルキル基は、フッ素原子等のハロゲン原子、シアノ基等で置換されていてもよく、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基を挙げることができる。R50〜R55は、すべてフッ素原子であることが好ましい。 The alkyl group of R 50 to R 55 may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a cyano group, etc., preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, such as a methyl group or a trifluoromethyl group. be able to. R 50 to R 55 are preferably all fluorine atoms.

Rxaが表わす有機基としては、酸分解性保護基、置換基を有していてもよい、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルメチル基、アルコキシメチル基、1−アルコキシエチル基が好ましい。   Examples of the organic group represented by Rxa include an acid-decomposable protecting group and an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, acyl group, alkylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group, alkoxycarbonylmethyl group, alkoxymethyl group. , 1-alkoxyethyl group is preferable.

一般式(F1)を有する繰り返し単位として好ましくは下記一般式(F2)で表される繰り返し単位である。   The repeating unit having the general formula (F1) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (F2).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

一般式中、
Rxは、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。Rxのアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。
Faは、単結合又は直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表し、好ましくは単結合である。
Fbは、単環又は多環の環状炭化水素基を表す。
Fcは、単結合又は直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基(好ましくは単結合、メチレン基)を表す。
1は、一般式(F1)で表される基を表す。
1は、1〜3を表す。
Fbにおける環状炭化水素基としてはシクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基が好ましい。
In general formula,
Rx represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Preferable substituents that the alkyl group of Rx may have include a hydroxyl group and a halogen atom.
Fa represents a single bond or a linear or branched alkylene group, preferably a single bond.
Fb represents a monocyclic or polycyclic hydrocarbon group.
Fc represents a single bond or a linear or branched alkylene group (preferably a single bond or a methylene group).
F 1 represents a group represented by the general formula (F1).
p 1 is an integer of 1 to 3.
The cyclic hydrocarbon group for Fb is preferably a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, or a norbornyl group.

以下、一般式(F1)の構造を有する繰り返し単位の具体例を示す。   Specific examples of the repeating unit having the structure of the general formula (F1) are shown below.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

本発明の(B)成分の樹脂は、更に脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を含有してもよい。これにより液浸露光時にレジスト膜から液浸液への低分子成分の溶出が低減できる。このような繰り返し単位として、例えば1−アダマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   The resin of the component (B) of the present invention may further contain a repeating unit that has an alicyclic hydrocarbon structure and does not exhibit acid decomposability. This can reduce the elution of low molecular components from the resist film to the immersion liquid during immersion exposure. Examples of such a repeating unit include 1-adamantyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and the like.

本発明の(B)成分の樹脂は、上記の繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらにレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を有することができる。   In addition to the above repeating structural units, the resin of component (B) of the present invention includes dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general required characteristics of resist, resolving power and heat resistance. In order to adjust sensitivity and the like, various repeating structural units can be included.

このような繰り返し構造単位としては、下記の単量体に相当する繰り返し構造単位を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Examples of such repeating structural units include, but are not limited to, repeating structural units corresponding to the following monomers.

これにより、(B)成分の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 resin of the component (B), 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.

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

(B)成分の樹脂において、各繰り返し構造単位の含有モル比はレジストのドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらにはレジストの一般的な必要性能である解像力、耐熱性、感度等を調節するために適宜設定される。   In the component (B) resin, the molar ratio of each repeating structural unit is the resist dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general resist performance required for resolving power and heat resistance. In order to adjust the sensitivity and the like, it is set as appropriate.

本発明の(B)成分の樹脂の好ましい態様としては、以下のものが挙げられる。
(1) (メタ)アクリレート系繰り返し単位のみで構成されるもの。
(2) 一般式(II−AB))で表される繰り返し単位を有するもの(主鎖型)。但
し、(2)においては例えば、更に以下のものが挙げられる。
(3) 一般式(II−AB)で表される繰り返し単位、無水マレイン酸誘導体による繰り返し単位及び(メタ)アクリレートによる繰り返し単位を有するもの(ハイブリッド型)。
The following are mentioned as a preferable aspect of resin of (B) component of this invention.
(1) Consists of (meth) acrylate repeating units only.
(2) Those having a repeating unit represented by formula (II-AB)) (main chain type). However, in (2), for example, the following can be further mentioned.
(3) Those having a repeating unit represented by the general formula (II-AB), a repeating unit by a maleic anhydride derivative and a repeating unit by (meth) acrylate (hybrid type).

(B)成分の樹脂中、同一繰り返し単位内に環状炭化水素構造と一般式(I)で表される部分構造とを有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中1〜70モル%が好ましく、より好ましくは3〜50モル%、更に好ましくは5〜40モル%である。   In the resin of the component (B), the content of the repeating unit having a cyclic hydrocarbon structure and the partial structure represented by the general formula (I) in the same repeating unit is 1 to 70 mol% in all repeating structural units. Preferably, it is 3-50 mol%, More preferably, it is 5-40 mol%.

(B)成分の樹脂中、酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中10〜60モル%が好ましく、より好ましくは20〜50モル%、更に好ましくは25〜40モル%である。   In the resin of component (B), the content of the repeating unit having an acid-decomposable group is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol%, still more preferably 25 to 40 mol in all repeating structural units. %.

(B)成分の樹脂中、一般式(pI)〜(pV)で表される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中20〜50モル%が好ましく、より好ましくは25〜45モル%、更に好ましくは30〜40モル%である。   In the resin of the component (B), the content of the repeating unit having a partial structure containing the alicyclic hydrocarbon represented by the general formulas (pI) to (pV) is 20 to 50 mol% in all the repeating structural units. More preferably, it is 25-45 mol%, More preferably, it is 30-40 mol%.

(B)成分の樹脂中、一般式(II−AB)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中10〜60モル%が好ましく、より好ましくは15〜55モル%、更に好ましくは20〜50モル%である。   In the resin of the component (B), the content of the repeating unit represented by the general formula (II-AB) is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 15 to 55 mol%, still more preferably in all repeating structural units. Is 20 to 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。
本発明に用いる(B)成分の樹脂として好ましくは、繰り返し単位のすべてが(メタ)アクリレート繰り返し単位で構成されたものである。この場合、繰り返し単位のすべてがメタクリレート、繰り返し単位のすべてがアクリレート、メタクリレート/アクリレート混合のいずれのものでも用いることができるが、アクリレート繰り返し単位が全繰り返し単位の50mol%以下であることが好ましい。
より好ましくは、同一繰り返し単位内に環状炭化水素構造と一般式(I)で表される部分構造とを有する繰り返し単位5〜80モル%、一般式(pI)〜(pV)で表される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位20〜50モル%含有する樹脂であり、更なる繰り返し単位として上記ラクトン構造を有する繰り返し単位20〜50モル%、および/又は上記極性基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位5〜30モル%含有する共重合ポリマー、または更にその他の繰り返し単位を0〜20モル%含む共重合ポリマーである。
特に好ましい樹脂としては、一般式(I−1a)で表される繰り返し単位5〜80モル%、下記一般式(ARA-1)〜(ARA-5)で表される酸分解性基を有する繰り返し単位20〜50モル%含有する樹脂であり、更なる繰り返し単位として、下記一般式(ARL-1)〜(ARL-6)で表されるラクトン基を有する繰り返し単位20〜50モル%、および/又は下記一般式(ARH-1)〜(ARH-3)で表される極性基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位5〜30モル%含有する共重合ポリマー、または更にカルボキシル基、あるいは一般式(F1)で表される構造を含有する繰り返し単位、脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を5〜20モル%含む共重合ポリマーである。
(式中Rxy1は水素原子またはメチル基、Rxa1、Rxb1はメチル基またはエチル基を表す。)
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.
The resin of the component (B) used in the present invention is preferably one in which all of the repeating units are composed of (meth) acrylate repeating units. In this case, all of the repeating units may be methacrylate, all of the repeating units may be acrylate, or a mixture of methacrylate / acrylate, but the acrylate repeating unit is preferably 50 mol% or less of the entire repeating unit.
More preferably, 5 to 80 mol% of repeating units having a cyclic hydrocarbon structure and a partial structure represented by the general formula (I) in the same repeating unit, and fats represented by the general formulas (pI) to (pV) It is a resin containing 20 to 50 mol% of repeating units having a partial structure containing a cyclic hydrocarbon, and is substituted with 20 to 50 mol% of repeating units having the lactone structure as a further repeating unit, and / or substituted with the polar group It is a copolymer containing 5 to 30 mol% of repeating units having an alicyclic hydrocarbon structure, or a copolymer containing 0 to 20 mol% of other repeating units.
As a particularly preferred resin, a repeating unit having an acid-decomposable group represented by the following general formulas (ARA-1) to (ARA-5) represented by 5 to 80 mol% represented by the general formula (I-1a) A resin containing 20 to 50 mol% of units, and as further repeating units, 20 to 50 mol% of repeating units having a lactone group represented by the following general formulas (ARL-1) to (ARL-6), and / or Or a copolymer containing 5 to 30 mol% of a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group represented by the following general formulas (ARH-1) to (ARH-3), or further a carboxyl group, Or it is a copolymer containing 5-20 mol% of the repeating unit which has a structure represented by general formula (F1), and an alicyclic hydrocarbon structure, and does not show acid decomposability.
(Wherein Rxy1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Rxa1 and Rxb1 represent a methyl group or an ethyl group.)

Figure 2007086615
Figure 2007086615

本発明の前記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を有する繰り返し単位を有する樹脂は、新規化合物である。
本発明の前記一般式(I−1a)〜(I−4a)のいずれかで表される繰り返し単位を有する樹脂は、新規化合物である。
The resin having a repeating unit having a group represented by the general formula (I-1) or (I-2) of the present invention is a novel compound.
The resin having a repeating unit represented by any one of the general formulas (I-1a) to (I-4a) of the present invention is a novel compound.

本発明に用いる(B)成分の樹脂は、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、モノマー種および開始剤を溶剤に溶解させ、加熱することにより重合を行う一括重合法、加熱溶剤にモノマー種と開始剤の溶液を1〜10時間かけて滴下して加える滴下重合法などが挙げられ、滴下重合法が好ましい。反応溶媒としては、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、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド溶剤、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノンのような本発明の組成物を溶解する溶媒が挙げられる。より好ましくは本発明のポジ型感光性組成物に用いられる溶剤と同一の溶剤を用いて重合することが好ましい。これにより保存時のパーティクルの発生が抑制できる。
重合反応は窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。重合開始剤としては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。ラジカル開始剤としてはアゾ系開始剤が好ましく、エステル基、シアノ基、カルボキシル基を有するアゾ系開始剤が好ましい。好ましい開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などが挙げられる。所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収等の方法で所望のポリマーを回収する。反応の濃度は5〜50質量%であり、好ましくは10〜30質量%である。反応温度は、通常10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好ましくは60〜100℃である。
本発明に係る(B)成分の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、最も好ましくは5,000〜15,000である。重量平均分子量を、1,000〜200,000とすることにより、耐熱性やドライエッチング耐性の劣化を防ぐことができ、且つ現像性が劣化したり、粘度が高くなって製膜性が劣化することを防ぐことができる。分子量分布は通常1〜5であり、好ましくは1〜3、更に好ましくは1〜2の範囲のものが使用される。分子量分布の小さいものほど、解像度、レジスト形状が優れ、且つ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 resin of component (B) used in the present invention can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, a monomer polymerization method in which a monomer species and an initiator are dissolved in a solvent and the polymerization is performed by heating, and a solution of the monomer species and the initiator is dropped into the heating solvent over 1 to 10 hours. The dropping polymerization method is added, and the dropping polymerization method is preferable. Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide, Furthermore, the solvent which melt | dissolves the composition of this invention like the below-mentioned propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone is mentioned. More preferably, the polymerization is performed using the same solvent as the solvent used in the positive photosensitive composition of the present invention. Thereby, the generation of particles during storage can be suppressed.
The polymerization reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. As a polymerization initiator, a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.) is used to initiate the polymerization. As the radical initiator, an azo initiator is preferable, and an azo initiator having an ester group, a cyano group, or a carboxyl group is preferable. Preferred examples of the initiator include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) and the like. 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. The concentration of the reaction is 5 to 50% by mass, preferably 10 to 30% by mass. The reaction temperature is usually 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 60-100 ° C.
The weight average molecular weight of the resin of the component (B) according to the present invention is preferably 1,000 to 200,000 as a polystyrene conversion value by GPC method, and more preferably 3,000 to
20,000, most preferably 5,000 to 15,000. By setting the weight average molecular weight to 1,000 to 200,000, deterioration of heat resistance and dry etching resistance can be prevented, developability is deteriorated, and viscosity is increased, resulting in deterioration of film forming property. Can be prevented. The molecular weight distribution is usually 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2. The smaller the molecular weight distribution, the better the resolution and the resist shape, and the smoother the side wall of the resist pattern, the better the roughness.

本発明のポジ型感光性組成物において、本発明に係わる全ての樹脂の組成物全体中の配合量は、全固形分中50〜99.99質量%が好ましく、より好ましくは60〜99.0質量%である。
また、本発明において、樹脂は、1種で使用してもよいし、複数併用してもよい。
In the positive photosensitive composition of the present invention, the blending amount of all the resins according to the present invention in the entire composition is preferably 50 to 99.99% by mass, more preferably 60 to 99.0% in the total solid content. % By mass.
In the present invention, the resins may be used alone or in combination.

(B2)酸の作用により分解する基を有さない樹脂
本発明のポジ型感光性組成物は、酸の作用により分解する基を有さない樹脂(以下、「(B2)成分の樹脂」ともいう)を含有してもよい。
「酸の作用により分解する基を有さない」とは、本発明のポジ型感光性組成物が通常用いられる画像形成プロセスにおいて酸の作用による分解性が無いかまたは極めて小さく、実質的に酸分解による画像形成に寄与する基を有さないことである。このような樹脂としてアルカリ可溶性基を有する樹脂及びアルカリの作用により分解し、アルカリ現像液への溶解性が向上する基を有する樹脂が挙げられる。
(B2) Resin that does not have a group that decomposes by the action of an acid The positive photosensitive composition of the present invention has a resin that does not have a group that decomposes by the action of an acid (hereinafter referred to as “resin of component (B2)”. May be included).
“No acid-decomposable group” means that there is no or very little decomposability due to the action of an acid in an image forming process in which the positive photosensitive composition of the present invention is usually used. It has no group that contributes to image formation by decomposition. Examples of such a resin include a resin having an alkali-soluble group and a resin having a group that decomposes by the action of an alkali and improves the solubility in an alkali developer.

(B2)成分の樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸誘導体及び/又は脂環オレフィン誘導体から導かれる繰り返し単位を少なくとも1種類有する樹脂が好ましい。   As the resin of the component (B2), for example, a resin having at least one repeating unit derived from a (meth) acrylic acid derivative and / or an alicyclic olefin derivative is preferable.

(B2)成分の樹脂に於ける、アルカリ可溶性基としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、1位または2位が電子吸引性基で置換された脂肪族水酸基、電子吸引性基で置換されたアミノ基(例えばスルホンアミド基、スルホンイミド基、ビススルホニルイミド基)、電子吸引性基で置換されたメチレン基またはメチン基(例えばケトン基、エステル基から選ばれる少なくとも2つで置換されたメチレン基、メチン基)が好ましい。
(B2)成分の樹脂に於ける、アルカリの作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する基としては、例えば、ラクトン基、酸無水物基が好ましく、より好ましくはラクトン基である。
Examples of the alkali-soluble group in the component (B2) resin include, for example, a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, an aliphatic hydroxyl group substituted at the 1- or 2-position with an electron-withdrawing group, and an electron-withdrawing group. An amino group (for example, a sulfonamide group, a sulfonimide group, a bissulfonylimide group), a methylene group substituted with an electron-withdrawing group, or a methine group (for example, a methylene group substituted with at least two selected from a ketone group and an ester group) Group, methine group).
The group that decomposes by the action of alkali in the resin of component (B2) and increases the solubility in an alkaline developer is preferably, for example, a lactone group or an acid anhydride group, more preferably a lactone group. .

(B2)成分の樹脂は、更に、上記以外の官能基を有する繰り返し単位を有してもよい。他の官能基を有する繰り返し単位は、ドライエッチング耐性、親疎水性、相互作用性などを考慮し、適当な官能基を有する繰り返し単位を選ぶことができる。
他の官能基を有する繰り返し単位としては、例えば、水酸基、シアノ基、カルボニル基、エステル基などの極性官能基を有する繰り返し単位、単環若しくは多環環状炭化水素構造を有する繰り返し単位、フロロアルキル基を有する繰り返し単位及びこれらの複数の官能基を有する繰り返し単位を挙げることができる。
The resin as the component (B2) may further have a repeating unit having a functional group other than those described above. As the repeating unit having another functional group, a repeating unit having an appropriate functional group can be selected in consideration of dry etching resistance, hydrophilicity / hydrophobicity, interaction property and the like.
Examples of the repeating unit having another functional group include a repeating unit having a polar functional group such as a hydroxyl group, a cyano group, a carbonyl group, and an ester group, a repeating unit having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure, and a fluoroalkyl group. And a repeating unit having a plurality of these functional groups.

(B2)成分の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3000〜30000であり、より好ましくは5000〜15000であり、更により好ましくは6000〜12000である。   The weight average molecular weight of the resin of component (B2) is preferably 3000 to 30000, more preferably 5000 to 15000, and still more preferably 6000 to 12000 as a polystyrene-converted value by the GPC method.

(B2)成分の樹脂の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。   Although the preferable specific example of resin of (B2) component is shown below, this invention is not limited to this.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

(B2)成分の樹脂の添加量は、通常(B)成分の樹脂に対し0〜50質量%であり、好ましくは(B)成分の樹脂に対し0〜30質量%、更に好ましくは0〜20質量%である。   The amount of the component (B2) resin added is usually 0 to 50% by mass with respect to the component (B) resin, preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% with respect to the component (B) resin. % By mass.

〔3〕(C)アルカリ可溶性基、親水基、酸分解性基から選ばれるすくなくとも1つを有する、分子量3000以下の溶解制御化合物
本発明のポジ型感光性組成物は、アルカリ可溶性基、親水基、酸分解性基から選ばれるすくなくとも1つを有する、分子量3000以下の溶解制御化合物(以下、「(C)成分」或いは「溶解制御化合物」ともいう)を含有してもよい。
溶解制御化合物としては、カルボキシル基、スルホニルイミド基、α位がフロロアルキル基で置換された水酸基などのようなアルカリ可溶性基を有する化合物、水酸基やラクトン基、シアノ基、アミド基、ピロリドン基、スルホンアミド基、などの親水性基を有する化合物、または酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基または親水性基を放出する基を含有する化合物が好ましい。酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基または親水性基を放出する基としてはカルボキシル基あるいは水酸基を酸分解性基で保護した基が好ましい。溶解制御化合物としては220nm以下の透過性を低下させないため、芳香環を含有しない化合物を用いるか、芳香環を有する化合物を組成物の固形分に対し20wt%以下の添加量で用いることが好ましい。
好ましい溶解制御化合物としてはアダマンタン(ジ)カルボン酸、ノルボルナンカルボン酸、コール酸などの脂環炭化水素構造を有するカルボン酸化合物、またはそのカルボン酸を酸分解性基で保護した化合物、糖類などのポリオール、またはその水酸基を酸分解性基で保護した化合物が好ましい。
[3] (C) A solubility control compound having a molecular weight of 3000 or less, having at least one selected from an alkali-soluble group, a hydrophilic group, and an acid-decomposable group. The positive photosensitive composition of the present invention comprises an alkali-soluble group, a hydrophilic group In addition, a dissolution control compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter also referred to as “component (C)” or “solubility control compound”) having at least one selected from acid-decomposable groups may be contained.
Examples of the dissolution control compound include a carboxyl group, a sulfonylimide group, a compound having an alkali-soluble group such as a hydroxyl group substituted at the α-position with a fluoroalkyl group, a hydroxyl group, a lactone group, a cyano group, an amide group, a pyrrolidone group, a sulfone group. A compound having a hydrophilic group such as an amide group or a compound containing a group capable of decomposing by the action of an acid to release an alkali-soluble group or a hydrophilic group is preferable. The group capable of decomposing by the action of an acid to release an alkali-soluble group or a hydrophilic group is preferably a group in which a carboxyl group or a hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group. In order not to lower the permeability of 220 nm or less as the dissolution control compound, it is preferable to use a compound that does not contain an aromatic ring, or to use a compound having an aromatic ring in an amount of 20 wt% or less based on the solid content of the composition.
Preferred dissolution control compounds include carboxylic acid compounds having an alicyclic hydrocarbon structure such as adamantane (di) carboxylic acid, norbornane carboxylic acid, and cholic acid, or compounds in which the carboxylic acid is protected with an acid-decomposable group, and polyols such as saccharides. Or a compound having its hydroxyl group protected with an acid-decomposable group is preferred.

本発明における溶解制御化合物の分子量は、3000以下であり、好ましくは300〜3000、更に好ましくは500〜2500である。   The molecular weight of the dissolution controlling compound in the present invention is 3000 or less, preferably 300 to 3000, and more preferably 500 to 2500.

溶解制御化合物の添加量は、ポジ型感光性組成物の固形分に対し、好ましくは3〜40質量%であり、より好ましくは5〜20質量%である。   The addition amount of the dissolution control compound is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 20% by mass, based on the solid content of the positive photosensitive composition.

以下に溶解制御化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the dissolution control compound are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

〔4〕(D)塩基性化合物
本発明のポジ型感光性組成物は、露光から加熱までの経時による性能変化を低減あるいは、露光によって発生した酸の膜中拡散性を制御するために、(D)塩基性化合物を含有することが好ましい。
塩基性化合物としては含窒素塩基性化合物、オニウム塩化合物を挙げることができる。
好ましい含窒素塩基性化合物構造として、下記式(A)〜(E)で示される部分構造を有する化合物を挙げることができる。
[4] (D) Basic compound The positive photosensitive composition of the present invention can be used in order to reduce the change in performance over time from exposure to heating, or to control the diffusibility of acid generated by exposure in the film ( D) It is preferable to contain a basic compound.
Examples of basic compounds include nitrogen-containing basic compounds and onium salt compounds.
Preferable nitrogen-containing basic compound structures include compounds having partial structures represented by the following formulas (A) to (E).

Figure 2007086615
Figure 2007086615

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、炭素数3〜20のシクロアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であり、ここでR250とR251は互いに結合して環を形成してもよい。これらは置換基を有していてもよく、置換基を有するアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1〜20のアミノアルキル基又は炭素数3〜20のアミノシクロアルキル基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基又は炭素数3〜20のヒドロキシシクロアルキル基が好ましい。
また、これらは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 are each independently a hydrogen atom, an alkyl 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. These may have a substituent. Examples of the alkyl group and cycloalkyl group having a substituent include an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aminocycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. A 20 hydroxyalkyl group or a C 3-20 hydroxycycloalkyl group is preferred.
These may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom in the alkyl chain.

253、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。 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、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン、ピペリジンを挙げることができ、置換基を有していてもよい。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。   Preferable compounds include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, and piperidine, and may have a substituent. More preferable compounds include compounds having an imidazole structure, a diazabicyclo structure, an onium hydroxide structure, an onium carboxylate structure, a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, a hydroxyl group and / or Or the aniline derivative which has an ether bond etc. can be mentioned.

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−5−エン、1、8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカ−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−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. Examples of the compound having a diazabicyclo structure include 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] non-5-ene, and 1,8-diazabicyclo [5,4,0. ] Undec-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、ポジ型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。十分な添加効果を得る上で0.001質量%以上が好ましく、感度や非露光部の現像性の点で10質量%以下が好ましい。   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 based on solid content of a positive photosensitive composition, Preferably it is 0.01-5 mass%. In order to obtain a sufficient addition effect, 0.001% by mass or more is preferable, and 10% by mass or less is preferable in terms of sensitivity and developability of the non-exposed area.

〔5〕(E)フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤
本発明のポジ型感光性組成物は、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。
[5] (E) Fluorine and / or silicon surfactant The positive photosensitive composition of the present invention further comprises a fluorine and / or silicon surfactant (a fluorine surfactant and a silicon surfactant). , A surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom), or preferably two or more thereof.

本発明のポジ型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 positive photosensitive composition of the present invention contains fluorine and / or a silicon-based surfactant, adhesion and development with good sensitivity and resolution when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less. A resist pattern with few defects 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-based 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ても、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. It 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、ポジ型感光性組成物の全量(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-based 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 positive photosensitive composition (excluding the solvent). %.

〔6〕(F)有機溶剤
本発明のポジ型感光性組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤に溶解して用いる。
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。
[6] (F) Organic Solvent The positive photosensitive composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent.
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、異なる官能基を有する2種以上の溶剤を含有する混合溶剤を用いることが好ましい。これにより素材の溶解性が高まり、経時におけるパーティクルの発生が抑制できるだけでなく、良好なパターンプロファイルが得られる。溶剤が含有する好ましい官能基としては、エステル基、ラクトン基、水酸基、ケトン基、カーボネート基が挙げられる。異なる官能基を有する混合溶剤としては以下の(S1)〜(S5)の混合溶剤が好ましい。
(S1)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。
(S2)エステル構造を有する溶剤とケトン構造を有する溶剤とを混合した混合溶剤。
(S3)エステル構造を有する溶剤とラクトン構造を有する溶剤とを混合した混合溶剤。
(S4)エステル構造を有する溶剤とラクトン構造を有する溶剤と水酸基を含有する溶剤とを混合した混合溶剤。
(S5)エステル構造を有する溶剤とカーボネート構造を有する溶剤と水酸基を含有する溶剤とを混合した混合溶剤。
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でき、また、塗布時の欠陥の発
生を抑制することができる。
In the present invention, the organic solvent may be used alone or in combination, but it is preferable to use a mixed solvent containing two or more solvents having different functional groups. As a result, the solubility of the material is increased, and not only the generation of particles over time can be suppressed, but also a good pattern profile can be obtained. Preferable functional groups contained in the solvent include ester groups, lactone groups, hydroxyl groups, ketone groups, and carbonate groups. As the mixed solvent having different functional groups, the following mixed solvents (S1) to (S5) are preferable.
(S1) A mixed solvent in which a solvent containing a hydroxyl group and a solvent not containing a hydroxyl group are mixed.
(S2) A mixed solvent in which a solvent having an ester structure and a solvent having a ketone structure are mixed.
(S3) A mixed solvent obtained by mixing a solvent having an ester structure and a solvent having a lactone structure.
(S4) A mixed solvent obtained by mixing a solvent having an ester structure, a solvent having a lactone structure, and a solvent containing a hydroxyl group.
(S5) A mixed solvent obtained by mixing a solvent having an ester structure, a solvent having a carbonate structure, and a solvent containing a hydroxyl group.
As a result, the generation of particles during storage of the resist solution can be reduced, and the generation of defects during application can be suppressed.

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、シクロヘキサ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 and cyclohexanone are most preferred.

ケトン構造を有する溶剤としてはシクロヘキサノン、2−ヘプタノンなどが挙げられ、好ましくはシクロヘキサノンである。
エステル構造を有する溶剤としてはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、酢酸ブチルなどが挙げられ、好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。
ラクトン構造を有する溶剤としてはγ−ブチロラクトンが挙げられる。
カーボネート構造を有する溶剤としてはプロピレンカーボネート、エチレンカーボネートが挙げられ、好ましくはプロピレンカーボネートである。
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。
エステル構造を有する溶剤とケトン構造を有する溶剤との混合比(質量)は、1/99〜99/1、好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは40/60〜80/20である。エステル構造を有する溶剤を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。
エステル構造を有する溶剤とラクトン構造を有する溶剤との混合比(質量)は、70/30〜99/1、好ましくは80/20〜99/1、更に好ましくは90/10〜99/1である。エステル構造を有する溶剤を70質量%以上含有する混合溶剤が経時安定性の点で特に好ましい。
エステル構造を有する溶剤とラクトン構造を有する溶剤と水酸基を含有する溶剤を混合する際は、エステル構造を有する溶剤を30〜80重量%、ラクトン構造を有する溶剤を1〜20重量%、水酸基を含有する溶剤を10〜60重量%含有することが好ましい。
エステル構造を有する溶剤とカーボネート構造を有する溶剤と水酸基を含有する溶剤を混合する際は、エステル構造を有する溶剤を30〜80重量%、カーボネート構造を有する溶剤を1〜20重量%、水酸基を含有する溶剤を10〜60重量%含有することが好ましい。
これら溶剤の好ましい様態としてはアルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート(好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)を含有する溶剤であり、より好ましくはアルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートと他の溶剤の混合溶剤であり、他の溶剤が水酸基、ケトン基、ラクトン基、エステル基、エーテル基、カーボネート基から選ばれる官能基、あるいはこれらのうちの複数の官能基を併せ持つ溶剤から選ばれる少なくとも1種である。最も好ましい混合溶剤は乳酸エチル、γブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ブチル、シクロヘキサノンから選ばれる少なくとも1種とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの混合溶剤である。
最適な溶剤を選択することにより現像欠陥性能を改良することができる。
Examples of the solvent having a ketone structure include cyclohexanone and 2-heptanone, and cyclohexanone is preferable.
Examples of the solvent having an ester structure include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, and butyl acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate is preferable.
Examples of the solvent having a lactone structure include γ-butyrolactone.
Examples of the solvent having a carbonate structure include propylene carbonate and ethylene carbonate, with propylene carbonate being preferred.
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.
The mixing ratio (mass) of the solvent having an ester structure and the solvent having a ketone structure is 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, and more preferably 40/60 to 80/20. . A mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent having an ester structure is particularly preferable from the viewpoint of coating uniformity.
The mixing ratio (mass) of the solvent having an ester structure and the solvent having a lactone structure is 70/30 to 99/1, preferably 80/20 to 99/1, and more preferably 90/10 to 99/1. . A mixed solvent containing 70% by mass or more of a solvent having an ester structure is particularly preferable from the viewpoint of stability over time.
When mixing a solvent having an ester structure, a solvent having a lactone structure, and a solvent containing a hydroxyl group, the solvent having an ester structure is 30 to 80% by weight, the solvent having a lactone structure is 1 to 20% by weight, and the hydroxyl group is contained. It is preferable to contain 10 to 60% by weight of the solvent.
When mixing a solvent having an ester structure, a solvent having a carbonate structure and a solvent containing a hydroxyl group, the solvent having an ester structure is 30 to 80% by weight, the solvent having a carbonate structure is 1 to 20% by weight, and the hydroxyl group is contained. It is preferable to contain 10 to 60% by weight of the solvent.
A preferable embodiment of these solvents is a solvent containing an alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate (preferably propylene glycol monomethyl ether acetate), more preferably a mixed solvent of an alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate and another solvent, The other solvent is at least one selected from a functional group selected from a hydroxyl group, a ketone group, a lactone group, an ester group, an ether group and a carbonate group, or a solvent having a plurality of these functional groups. The most preferred mixed solvent is a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate and at least one selected from ethyl lactate, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether, butyl acetate, and cyclohexanone.
The development defect performance can be improved by selecting an optimum solvent.

<その他の添加剤>
本発明のポジ型感光性組成物には、必要に応じてさらに染料、可塑剤、上記(E)成分以外の界面活性剤、光増感剤等を含有させることができる。
<Other additives>
If necessary, the positive photosensitive composition of the present invention may further contain a dye, a plasticizer, a surfactant other than the component (E), a photosensitizer, and the like.

本発明においては、上記(E)フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を加えることもできる。具体的には、ポリオキシエチレン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。
これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み合わせで添加することもできる。
In the present invention, a surfactant other than the above (E) 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.
These surfactants may be added alone or in some combination.

(パターン形成方法)
本発明のポジ型感光性組成物は、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、フィルター濾過した後、次のように所定の支持体上に塗布して用いる。フィルター濾過に用いるフィルターは0.1ミクロン以下、より好ましくは0.05ミクロン以下、更に好ましくは0.03ミクロン以下のポリテトラフロロエチレン製、ポリエチレン製、ナイロン製のものが好ましい。
(Pattern formation method)
The positive photosensitive composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent, preferably the mixed solvent, filtering the solution, and applying the solution on a predetermined support as follows. The filter used for filter filtration is preferably made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon of 0.1 microns or less, more preferably 0.05 microns or less, and still more preferably 0.03 microns or less.

例えば、ポジ型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、乾燥し、感光性膜を形成する。
当該感光性膜に、所定のマスクを通して活性光線又は放射線を照射し、好ましくはベーク(加熱)を行い、現像、リンスする。これにより良好なパターンを得ることができる。
活性光線又は放射線の照射時に感光性膜とレンズの間に空気よりも屈折率の高い液体(液浸媒体)を満たして露光(液浸露光)を行ってもよい。これにより解像性を高めることができる。用いる液浸媒体としては空気よりも屈折率の高い液体であればいずれのものでも用いることができるが好ましくは純水である。また、液浸露光を行なう際に液浸媒体と感光性膜が直接触れ合わないようにするために感光性膜の上にさらにオーバーコート層を設けても良い。これにより感光性膜から液浸媒体への組成物の溶出が抑えられ、現像欠陥が低減する。
For example, a positive photosensitive composition is coated on a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) used in the manufacture of precision integrated circuit elements by a suitable coating method such as a spinner or coater, dried, and photosensitive. A film is formed.
The photosensitive film is irradiated with actinic rays or radiation through a predetermined mask, preferably baked (heated), developed and rinsed. Thereby, a good pattern can be obtained.
Exposure (immersion exposure) may be performed by filling a liquid (immersion medium) having a higher refractive index than air between the photosensitive film and the lens during irradiation with actinic rays or radiation. Thereby, resolution can be improved. As the immersion medium to be used, any liquid can be used as long as it has a higher refractive index than air, but pure water is preferred. Further, an overcoat layer may be further provided on the photosensitive film so that the immersion medium and the photosensitive film do not come into direct contact with each other during the immersion exposure. Thereby, the elution of the composition from the photosensitive film to the immersion medium is suppressed, and development defects are reduced.

活性光線又は放射線としては、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、F2エキシマレーザー、EUV(13nm)、電子ビームが好ましい。   Examples of the actinic ray or radiation 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, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F2 excimer laser (157 nm), X-ray, electron beam, etc., ArF excimer laser, F2 excimer laser, EUV (13 nm), electron A beam is preferred.

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。
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。
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。
アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。
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,
Alkaline aqueous solutions such as quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium hydroxide and cyclic amines such as pyrrole and pihelidine can be used.
Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline developer.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.
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.

合成例1(化合物(I−1b−1(Rxa=Me))の合成)
3−カルボキシ−1−アダマンタンメタクリレート9gをテトラヒドロフラン150mlに溶解させ、これにカルボニルジイミダゾール5.4gを加えた。混合液を還流下1時間反応させ、放冷後これにメタンスルホンアミド3.5gを加えた。反応液に1.8−ジアザビシクロウンデセン5.4gをテトラヒドロフラン30mlに溶解させたものを30分かけて滴下し、室温で24時間反応させた。反応液に1N−塩酸水溶液500ml加え、これを酢酸エチル300mlで3回抽出した。有機相を蒸留水で洗浄し、乾燥、濃縮すると粗生成物が得られた。これをイソプロパノールで洗浄すると化合物(I−1b−1(Rxa=Me))が7.5g得られた。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Compound (I-1b-1 (Rxa = Me)))
9 g of 3-carboxy-1-adamantane methacrylate was dissolved in 150 ml of tetrahydrofuran, and 5.4 g of carbonyldiimidazole was added thereto. The mixture was reacted under reflux for 1 hour, allowed to cool, and then 3.5 g of methanesulfonamide was added thereto. A solution prepared by dissolving 5.4 g of 1.8-diazabicycloundecene in 30 ml of tetrahydrofuran was added dropwise to the reaction solution over 30 minutes and reacted at room temperature for 24 hours. 500 ml of 1N hydrochloric acid aqueous solution was added to the reaction solution, and this was extracted three times with 300 ml of ethyl acetate. The organic phase was washed with distilled water, dried and concentrated to give a crude product. When this was washed with isopropanol, 7.5 g of compound (I-1b-1 (Rxa = Me)) was obtained.

合成例2(化合物(I−1b−2(Rxa=Me))の合成)
メタンスルホンアミドをカンファースルホンアミドに変えた以外は合成例1と同様の方法を用いて合成した。
Synthesis Example 2 (Synthesis of Compound (I-1b-2 (Rxa = Me)))
The synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 except that methanesulfonamide was changed to camphorsulfonamide.

合成例3(樹脂(RA−1)の合成)
窒素気流下プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート5.8g、プロピレングリコールモノメチルエーテル3.9gを3つ口フラスコに入れこれを80℃に加熱した。これに化合物(I−1b−1(Rxa=Me))を6.8g、γブチロラクトンメタクリレート6.8g、2−(1−アダマンチル)イソプロピル−2−メタクリレート10.5g、重合開始剤V−601(和光純薬製)をモノマーに対し8mol%をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート52gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル35gに溶解させたものを6時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに80℃で2時間反応させた。反応液を放冷後ヘキサン700ml/酢酸エチル300mlに注ぎ、析出した紛体をろ取、乾燥すると樹脂(RA−1)が20g得られた。得られた樹脂の重量平均分子量は標準ポリスチレン換算で8600、分散度(Mw/Mn)は1.80であった。
同様にして樹脂(RA−2)〜(RA−15)及び樹脂(P−X)〜(P−Z)を合成した。
Synthesis Example 3 (Synthesis of resin (RA-1))
Under a nitrogen stream, 5.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 3.9 g of propylene glycol monomethyl ether were placed in a three-necked flask and heated to 80 ° C. To this, 6.8 g of compound (I-1b-1 (Rxa = Me)), 6.8 g of γ-butyrolactone methacrylate, 10.5 g of 2- (1-adamantyl) isopropyl-2-methacrylate, polymerization initiator V-601 ( Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise over 6 hours with 8 mol% dissolved in 52 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 35 g of propylene glycol monomethyl ether. After completion of dropping, the reaction was further carried out at 80 ° C. for 2 hours. The reaction solution was allowed to cool and then poured into 700 ml of hexane / 300 ml of ethyl acetate, and the precipitated powder was collected by filtration and dried to obtain 20 g of Resin (RA-1). The weight average molecular weight of the obtained resin was 8600 in terms of standard polystyrene, and the dispersity (Mw / Mn) was 1.80.
Resins (RA-2) to (RA-15) and resins (PX) to (PZ) were synthesized in the same manner.

以下、樹脂(RA−1)〜(RA−15)及び樹脂(P−X)〜(P−Z)の構造を示す。   Hereinafter, structures of resins (RA-1) to (RA-15) and resins (PX) to (PZ) are shown.

Figure 2007086615
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実施例1〜20及び比較例1〜3
<レジスト調製>
下記表1に示す成分を溶剤に溶解させ固形分濃度8質量%の溶液を調製し、これを0.03 mの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、結果も表1に示した。
Examples 1-20 and Comparative Examples 1-3
<Resist preparation>
The components shown in Table 1 below were dissolved in a solvent to prepare a solution having a solid content concentration of 8% by mass, and this was filtered through a 0.03 m polyethylene filter to prepare a positive resist solution. The prepared positive resist solution was evaluated by the following method, and the results are also shown in Table 1.

Figure 2007086615
Figure 2007086615

以下、表1中の略号を示す。
〔塩基性化合物〕
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
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
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
〔界面活性剤〕
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)
〔溶剤〕
S1:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート
S2:2−ヘプタノン
S3:シクロヘキサノン
S4: γ−ブチロラクトン
S5:プロピレングリコールメチルエーテル
S6:乳酸エチル
S7:プロピレンカーボネート
The abbreviations in Table 1 are shown below.
[Basic compounds]
TPI: 2,4,5-triphenylimidazole TPSA: triphenylsulfonium acetate DIA: 2,6-diisopropylaniline DCMA: dicyclohexylmethylamine TPA: tripentylamine HAP: hydroxyantipyrine TBAH: tetrabutylammonium hydroxide TMEA: Tris ( Methoxyethoxyethyl) amine PEA: N-phenyldiethanolamine [Surfactant]
W-1: MegaFuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (Fluorine)
W-2: Megafuck R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (fluorine and silicon)
W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (silicon-based)
W-4: Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)
〔solvent〕
S1: Propylene glycol methyl ether acetate S2: 2-heptanone S3: Cyclohexanone S4: γ-butyrolactone S5: Propylene glycol methyl ether S6: Ethyl lactate S7: Propylene carbonate

<レジスト評価>
スピンコーターにてヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上にブリューワーサイエンス社製反射防止膜DUV−42を600オングストローム均一に塗布し、100℃で90秒間ホットプレート上で乾燥した後、190℃で240秒間加熱乾燥を行った。その後、各ポジ型レジスト溶液をスピンコーターで塗布し110℃で90秒乾燥を行い180nmのレジスト膜を形成させた。
このレジスト膜に対し、マスクを通してArFエキシマレーザーステッパー(ASML社製 NA=0.75、2/3輪帯)で露光し、露光後直ぐに120℃で90秒間ホットプレート上で加熱した。さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃で60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、ラインパターンを得た。
<Resist evaluation>
An antireflection film DUV-42 manufactured by Brewer Science Co., Ltd. was uniformly applied to 600 Å on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment with a spin coater, dried on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds, and then at 190 ° C. Heat drying was performed for 240 seconds. Thereafter, each positive resist solution was applied by a spin coater and dried at 110 ° C. for 90 seconds to form a 180 nm resist film.
This resist film was exposed with an ArF excimer laser stepper (SML NA = 0.75, 2/3 ring zone) through a mask, and heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds immediately after the exposure. Further, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried to obtain a line pattern.

パターン倒れ評価法:
80nmのラインアンドスペース1:1のマスクパターンを再現する露光量を最適露光量とし、最適露光量からさらに露光量を増大させて形成されるラインパターンの線幅を細らせた際に、パターンが倒れずに解像する線幅をもって定義した。値が小さいほど、より微細なパターンが倒れずに解像することを表し、パターン倒れが発生しにくく、解像力が高いことを示す。
ラインエッジラフネス評価方法:
測長走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して80nmのラインアンドスペース1:1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20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。
Pattern collapse evaluation method:
When the line width of the line pattern formed by increasing the exposure amount from the optimal exposure amount is reduced to the optimal exposure amount, the exposure amount for reproducing the 80 nm line and space 1: 1 mask pattern Defined with line width that resolves without falling down. The smaller the value, the finer pattern is resolved without falling, and the pattern collapse is less likely to occur and the resolution is higher.
Line edge roughness evaluation method:
Using a length-measuring scanning electron microscope (SEM), observe a 80 nm line-and-space 1: 1 pattern and measure the distance from the reference line where the edge of the line pattern should be 5 μm long. 20 points were measured by SEM (Hitachi, Ltd. S-8840), the standard deviation was obtained, and 3σ was calculated. A smaller value indicates better performance.

表1の結果から、本発明のポジ型感光性組成物は、パターン倒れ、ラインエッジラフネスに優れていることが明らかである。   From the results in Table 1, it is clear that the positive photosensitive composition of the present invention is excellent in pattern collapse and line edge roughness.

〔液浸露光〕
<レジスト調製>
表1、実施例1〜20および比較例1〜3の成分を溶剤に溶解させ固形分濃度6質量%の溶液を調製し、これを0.03μmのポリエチレンフィルターで濾過してポジ型レジスト溶液を調整した。調整したポジ型レジスト溶液を下記の方法で評価した。
<解像性評価>
シリコンウエハー上に有機反射防止膜ARC29A(日産化学社製)を塗布し、205℃、60秒ベークを行い78nmの反射防止膜を形成した。その上に調製したレジスト組成物を塗布し、115℃、60秒ベークを行い150nmのレジスト膜を形成した。こうして得られたウエハーを液浸液としては純水を使用し、2光束干渉露光を行った(ウェット露光)。尚、2光束干渉露光(ウエット)では、図1に示すように、レーザー1、絞り2、シャッター3、3枚の反射ミラー4,5、6、集光レンズ7を使用し、プリズム8、液浸液(純水)9を介して反射防止膜及びレジスト膜を有するウエハー10に露光を行った。レーザー1の波長は、193nmを用い、65nmのラインアンドスペースパターンを形成するプリズム8を使用した。露光直後に115℃、90秒加熱した後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液(2.38%)で60秒間現像し、純水でリンスした後、スピン乾燥して得たレジストパターンについて走査型電子顕微鏡(日立製S−9260)を用い、観察した。実施例1〜20の組成物を用いたところ65nmのラインアンドスペースパターンがパターン倒れを発生せずに解像した。比較例1〜3の組成物を用いたところ65nmのラインアンドスペースパターンは解像するものの、一部のパターンでパターン倒れが観測された。
本発明のポジ型感光性組成物は、液浸液を介した露光方法においても良好な画像形成能を有することが明らかである。
(Immersion exposure)
<Resist preparation>
The components of Table 1, Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 3 were dissolved in a solvent to prepare a solution having a solid content concentration of 6% by mass, and this was filtered through a 0.03 μm polyethylene filter to obtain a positive resist solution. It was adjusted. The adjusted positive resist solution was evaluated by the following method.
<Resolution evaluation>
An organic antireflection film ARC29A (Nissan Chemical Co., Ltd.) was applied onto a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form a 78 nm antireflection film. The resist composition prepared thereon was applied and baked at 115 ° C. for 60 seconds to form a 150 nm resist film. The wafer thus obtained was subjected to two-beam interference exposure (wet exposure) using pure water as the immersion liquid. In the two-beam interference exposure (wet), as shown in FIG. 1, a laser 1, an aperture 2, a shutter 3, three reflecting mirrors 4, 5, 6 and a condenser lens 7 are used, and a prism 8, liquid The wafer 10 having an antireflection film and a resist film was exposed through an immersion liquid (pure water) 9. The wavelength of the laser 1 was 193 nm, and the prism 8 forming a 65 nm line and space pattern was used. Immediately after the exposure, the resist pattern obtained by heating at 115 ° C. for 90 seconds, developing with an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution (2.38%) for 60 seconds, rinsing with pure water, and spin drying is then applied to a scanning electron microscope. (Hitachi S-9260) was used for observation. When the compositions of Examples 1 to 20 were used, a 65 nm line and space pattern was resolved without causing pattern collapse. When the compositions of Comparative Examples 1 to 3 were used, a 65 nm line and space pattern was resolved, but pattern collapse was observed in some patterns.
It is clear that the positive photosensitive composition of the present invention has a good image forming ability even in an exposure method using an immersion liquid.

2光束干渉露光実験装置の概略図である。It is the schematic of a two-beam interference exposure experiment apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 レーザー
2 絞り
3 シャッター
4、5、6 反射ミラー
7 集光レンズ
8 プリズム
9 液浸液
10 反射防止膜及びレジスト膜を有するウエハー
11 ウエハーステージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser 2 Aperture 3 Shutter 4, 5, 6 Reflection mirror 7 Condensing lens 8 Prism 9 Immersion liquid 10 Wafer having antireflection film and resist film 11 Wafer stage

Claims (10)

(A)活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物、
(B)酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂
を含有するポジ型感光性組成物であって、
(B)成分の樹脂が、同一繰り返し単位内に環状炭化水素構造と下記一般式(I)で表される部分構造とを有する繰り返し単位を有することを特徴とするポジ型感光性組成物。
Figure 2007086615
(A) a compound that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation,
(B) a positive photosensitive composition containing a resin that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer,
The positive photosensitive composition, wherein the resin of component (B) has a repeating unit having a cyclic hydrocarbon structure and a partial structure represented by the following general formula (I) in the same repeating unit.
Figure 2007086615
(B)成分の樹脂が、下記一般式(I−1)または(I−2)で表される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に記載のポジ型感光性組成物。
Figure 2007086615
一般式(I−1)及び(I−2)に於いて、
Xbは、単環または多環の環状炭化水素構造を有する連結基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
XbとRa1は、結合して環構造を形成してもよい。
The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein the resin of component (B) has a repeating unit having a group represented by the following general formula (I-1) or (I-2). .
Figure 2007086615
In general formulas (I-1) and (I-2),
Xb represents a linking group having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure.
Ra 1 represents an organic group.
Xb and Ra 1 may combine to form a ring structure.
(B)成分の樹脂が、下記一般式(I−1a)〜(I−4a)のいずれか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に記載のポジ型感光性組成物。
Figure 2007086615
一般式(I−1a)〜(I−4a)に於いて、
Rxaは、水素原子、アルキル基又はシアノ基を表す。
Xcは、前記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
Ra2〜Ra4は、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。
nは、0または1を表す。
The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein the resin of component (B) has a repeating unit represented by any one of the following general formulas (I-1a) to (I-4a). .
Figure 2007086615
In the general formulas (I-1a) to (I-4a),
Rxa represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group.
Xc represents a group represented by the general formula (I-1) or (I-2).
Ra 1 represents an organic group.
Ra 2 to Ra 4 each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
n represents 0 or 1.
(B)成分の樹脂が、更に、脂環炭化水素構造を有する酸分解性の繰り返し単位を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。   The positive photosensitive composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin as the component (B) further has an acid-decomposable repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure. (B)成分の樹脂が、更に、ラクトン構造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1〜4のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。   The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein the resin as the component (B) further has a repeating unit having a lactone structure. 下記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を有することを特徴とする重合性化合物。
Figure 2007086615
一般式(I−1)及び(I−2)に於いて、
Xbは、単環または多環の環状炭化水素構造を有する連結基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
XbとRa1は、結合して環構造を形成してもよい。
A polymerizable compound having a group represented by the following general formula (I-1) or (I-2).
Figure 2007086615
In general formulas (I-1) and (I-2),
Xb represents a linking group having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure.
Ra 1 represents an organic group.
Xb and Ra 1 may combine to form a ring structure.
下記一般式(I−1b)〜(I−4b)のいずれかで表されることを特徴とする重合性化合物。
Figure 2007086615
一般式(I−1b)〜(I−4b)に於いて、
Rxaは、水素原子、アルキル基又はシアノ基を表す。
Xcは、前記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
Ra2〜Ra4は、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。
nは、0または1を表す。
A polymerizable compound represented by any one of the following general formulas (I-1b) to (I-4b).
Figure 2007086615
In the general formulas (I-1b) to (I-4b),
Rxa represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group.
Xc represents a group represented by the general formula (I-1) or (I-2).
Ra 1 represents an organic group.
Ra 2 to Ra 4 each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
n represents 0 or 1.
下記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を有する繰り返し単位を有することを特徴とする樹脂。
Figure 2007086615
一般式(I−1)及び(I−2)に於いて、
Xbは、単環または多環の環状炭化水素構造を有する連結基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
XbとRa1は、結合して環構造を形成してもよい。
A resin having a repeating unit having a group represented by the following general formula (I-1) or (I-2).
Figure 2007086615
In general formulas (I-1) and (I-2),
Xb represents a linking group having a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure.
Ra 1 represents an organic group.
Xb and Ra 1 may combine to form a ring structure.
下記一般式(I−1a)〜(I−4a)のいずれかで表される繰り返し単位を有することを特徴とする樹脂。
Figure 2007086615
一般式(I−1a)〜(I−4a)に於いて、
Rxaは、水素原子、アルキル基又はシアノ基を表す。
Xcは、前記一般式(I−1)または(I−2)で表される基を表す。
Ra1は、有機基を表す。
Ra2〜Ra4は、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。
nは、0または1を表す。
A resin having a repeating unit represented by any one of the following general formulas (I-1a) to (I-4a).
Figure 2007086615
In the general formulas (I-1a) to (I-4a),
Rxa represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group.
Xc represents a group represented by the general formula (I-1) or (I-2).
Ra 1 represents an organic group.
Ra 2 to Ra 4 each independently represents a hydrogen atom or an organic group.
n represents 0 or 1.
請求項1〜5のいずれかに記載のポジ型感光性組成物により、感光性膜を形成し、該感光性膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。   A pattern forming method comprising a step of forming a photosensitive film from the positive photosensitive composition according to claim 1, and exposing and developing the photosensitive film.
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