JP2008268743A - Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same - Google Patents

Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same Download PDF

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Kunihiko Kodama
邦彦 児玉
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive photosensitive composition which improves pattern collapse even in the formation of a fine pattern of ≤100 nm and a pattern forming method using the same, with respect to a positive photosensitive composition for use in the production process of a semiconductor such as IC, in the production of a circuit board of liquid crystal, thermal head and the like or in other photofabrication processes and a pattern forming method using the same. <P>SOLUTION: The positive photosensitive composition comprises (A) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a resin which has a repeating unit (B1) having a tertiary ester group substituted by an alkoxycarbonyl group, and decomposes by the action of an acid to increase its solubility in an alkali developer. The pattern forming method using the same is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2009,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及びそれを用いたパターン形成方法に関するものである。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及びそれを用いたパターン形成方法に関するものである。   The present invention relates to a 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 a pattern forming method using the same. is there. More specifically, the present invention relates to 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 using an electron beam, and a pattern forming method using the same.

化学増幅系感光性組成物は、遠紫外光等の放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応によって、活性放射線の照射部と非照射部の現像液に対する溶解性を変化させ、パターンを基板上に形成させるパターン形成材料である。   The chemically amplified photosensitive composition generates an acid in the exposed area by irradiation with radiation such as far ultraviolet light, and the acid-catalyzed reaction causes the solubility of the active radiation irradiated area and non-irradiated area in the developer. This is a pattern forming material for changing the pattern to form a pattern on the 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。特許文献1には、脂環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。また、特許文献2〜5には、エステル基で置換された酸分解性繰り返し単位を有する樹脂を用いたレジスト組成物が開示されている。しかしながら、線幅100nm以下のような微細なパターンを形成する際には、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改良が求められていた。
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. Patent Document 1 describes a resist composition containing an acid-decomposable resin having an alicyclic structure. Patent Documents 2 to 5 disclose resist compositions using a resin having an acid-decomposable repeating unit substituted with an ester group. However, when a fine pattern having a line width of 100 nm or less is formed, the formed line pattern collapses, and improvement of pattern collapse that becomes a defect during device manufacturing has been demanded.

特開平9−73173号公報JP-A-9-73173 特開平11−15162号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-15162 特開平11−218924号公報JP 11-218924 A 特開平11−223950号公報JP 11-223950 A 特開2000−241977号公報JP 2000-241977

従って、本発明の目的は、100nm以下の微細パターンの形成に於いても、パターン倒れが改良されたポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a positive photosensitive composition having improved pattern collapse even in the formation of a fine pattern of 100 nm or less, and a pattern forming method using the same.

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

(1) (A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物及び
(B)下記一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位(B1)を有し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物。
(1) (A) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a repeating unit (B1) having a group represented by the following general formula (I), which decomposes by the action of an acid And a positive photosensitive composition comprising a resin having increased solubility in an alkali developer.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(I)に於いて、
Rx1及びRx2は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx3は、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Ryは、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx1〜Rx3及びRyの内の少なくとも2つが、結合して環構造を形成してもよい。
In general formula (I),
Rx 1 and Rx 2 each independently represents an alkyl group or a cycloalkyl group.
Rx 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Ry represents an alkyl group or a cycloalkyl group.
At least two of Rx 1 to Rx 3 and Ry may be bonded to form a ring structure.

(2) 一般式(I)に於いて、Rx1とRx2の内の少なくとも一方が、炭素数7以上の多環の環状炭化水素構造を有するか、Rx1とRx2が結合して炭素数7以上の多環の環状炭化水素構造を形成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) In the formula (I), at least one of the Rx 1 and Rx 2 are either have a polycyclic hydrocarbon structure having 7 or more carbon atoms, carbon Rx 1 and Rx 2 are bonded to The positive photosensitive composition as described in (1), which forms a polycyclic hydrocarbon structure having a number of 7 or more.

(3) 一般式(I)に於いて、Ryが、炭素数7以上のシクロアルキル基であることを特徴とする(1)又は(2)に記載のポジ型感光性組成物。   (3) The positive photosensitive composition as described in (1) or (2), wherein in the general formula (I), Ry is a cycloalkyl group having 7 or more carbon atoms.

(4) (B)成分が、更に、下記(B2)〜(B4)から選ばれる少なくとも1種類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。
(B2)環状炭化水素構造とラクトン構造を有する繰り返し単位、
(B3)水酸基を有する繰り返し単位及び
(B4)シアノ基を有する繰り返し単位。
(4) The positive type according to any one of (1) to (3), wherein the component (B) further has at least one repeating unit selected from the following (B2) to (B4): Photosensitive composition.
(B2) a repeating unit having a cyclic hydrocarbon structure and a lactone structure,
(B3) a repeating unit having a hydroxyl group and (B4) a repeating unit having a cyano group.

(5) (A)成分として、活性光線又は放射線の照射により、下記(a)〜(c)から選ばれる酸を発生する化合物を少なくとも1種類含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。
(a)炭素数2以上のフッ素置換されたアルカンスルホン酸、
(b)ビス(アルキルスルホニル)イミド酸及び
(c)フッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸。
(5) The component (A) contains at least one compound capable of generating an acid selected from the following (a) to (c) upon irradiation with an actinic ray or radiation: (1) to (4) The positive photosensitive composition as described in any one of 1).
(A) a fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or more carbon atoms,
(B) Bis (alkylsulfonyl) imidic acid and (c) Aromatic sulfonic acid substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.

(6) (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。   (6) 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於いても、パターン倒れが改良されたポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a positive photosensitive composition in which pattern collapse is improved even in the formation of a fine pattern of 100 nm or less and a pattern forming method using the same.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、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 best mode for carrying out the present invention will be described.
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).

(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
本発明のポジ型感光性組成物は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(「酸発生剤」ともいう)を含有する。
そのような酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
(A) Compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation The positive photosensitive composition of the present invention contains a compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation (also referred to as “acid generator”). .
Examples of such an acid generator include a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, or an actinic ray or radiation used for a microresist. A known compound that generates an acid by irradiation and a mixture 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、これらの活性光線又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.

活性光線又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 2008268743
Figure 2008268743

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含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. Preferably, it is an organic anion containing a carbon atom.

好ましい有機アニオンとしては、下記一般式(AN1)〜(AN4)に示す有機アニオンが挙げられる。   Preferred organic anions include organic anions represented by the following general formulas (AN1) to (AN4).

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(AN1)〜(AN2)に於いて、
Rc1は、有機基を表す。
Rc1における有機基としては、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、水素原子又はアルキル基を表し、結合しているアルキル基、アリール基と環構造を形成してもよい。
Rc1の有機基として、より好ましくは1位がフッ素原子またはフロロ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。Rc1において炭素原子を5個以上有する時、少なくとも1つの炭素原子は水素原子が全てフッ素原子で置換されているのではなく、水素原子を有していることが好ましく、水素原子の数がフッ素原子より多いことがより好ましい。炭素数5以上のパーフロロアルキル基を有さないことにより生態への毒性が軽減する。
In general formulas (AN1) to (AN2),
Rc 1 represents an organic group.
Examples of the organic group for 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 —. , —S—, —SO 3 —, —SO 2 N (Rd 1 ) — and the like. Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and may form a ring structure with the bonded alkyl group or aryl group.
The organic group of Rc 1 is more 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. When Rc 1 has 5 or more carbon atoms, it is preferable that at least one carbon atom has a hydrogen atom, not all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and the number of hydrogen atoms is fluorine. More preferably than atoms. By not having a perfluoroalkyl group having 5 or more carbon atoms, ecotoxicity is reduced.

Rc1の特に好ましい様態として、下記一般式で表される基を挙げることができる。 As a particularly preferred embodiment of Rc 1 , groups represented by the following general formula can be exemplified.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

上記一般式に於いて、
Rc6は、炭素数4以下、より好ましくは2〜4、更に好ましくは2〜3のパーフロロアルキレン基、3〜5個のフッ素原子及び/又は1〜3個のフロロアルキル基で置換されたフェニレン基を表す。
Axは、単結合又は2価の連結基(好ましくは、−O−、−CO2−、−S−、−SO3−、−SO2N(Rd1)−)を表す。Rd1は、水素原子又はアルキル基を表し、Rc7と結合して環構造を形成してもよい。
Rc7は、水素原子、フッソ原子、直鎖状若しくは分岐状アルキル基、単環若しくは多環のシクロアルキル基又はアリール基を表す。アルキル基、シクロアルキル基、アリール基は、置換していてもよいが、置換基としてフッ素原子を有さないことが好ましい。
In the above general formula,
Rc 6 is substituted with a perfluoroalkylene group having 4 or less carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms, more preferably 2 to 3 carbon atoms, 3 to 5 fluorine atoms and / or 1 to 3 fluoroalkyl groups. Represents a phenylene group.
Ax represents a single bond or a divalent linking group (preferably —O—, —CO 2 —, —S—, —SO 3 —, —SO 2 N (Rd 1 ) —). Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and may combine with Rc 7 to form a ring structure.
Rc 7 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group or an aryl group. The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group may be substituted, but preferably have no fluorine atom as a substituent.

前記一般式(AN3)〜(AN4)に於いて、
Rc3、Rc4及びRc5は、各々独立に、有機基を表す。
Rc3、Rc4及びRc5の有機基として、好ましくはRc1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。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、感度が向上し、好ましい。
In the general formulas (AN3) to (AN4),
Rc 3 , Rc 4 and Rc 5 each independently represents 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 Rc 1 .
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. By combining Rc 3 and Rc 4 to form a ring, the acidity of the acid generated by light irradiation is increased, and the sensitivity is improved, which is preferable.

前記一般式(ZI)に於ける、
201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。
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 the general formula (ZI),
The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1-30, preferably 1-20.
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 a compound (ZI-1) described later.
), (ZI-2) and (ZI-3).

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 preferable (ZI) components include compounds (ZI-1), (ZI-2), and (ZI-3) described below.

化合物(ZI−1)は、上記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。
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の直鎖若しく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の直鎖若しくは分岐状アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12の直鎖、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 R 201
Some of to R 203 is an aryl group with the remaining being an alkyl group or a cycloalkyl group.
Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, and aryldicycloalkylsulfonium compounds.
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, 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 linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and linear, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, 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、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖若しくは分岐状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。R201〜R203としてのアルキル基は、直鎖、分岐2−オキソアルキル基、アルコキシメチル基であることがより好ましい。
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より好ましい。
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、ニトロ基等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 is preferably include a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group) . The alkyl group as R 201 to R 203 may be linear, branched 2-oxoalkyl group, more preferably an alkoxymethyl 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 more preferably a cyclic 2-oxoalkyl group.
Linear as R 201 to R 203, 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, a nitro group, or the like.

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 2008268743
Figure 2008268743

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〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。R1c〜R7c中のいずれか2つ以上、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。
-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 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 7c, and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond May be included. Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 7c and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.
X represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same non-nucleophilic anion as X − in the general formula (ZI).

1c〜R7cとしてのアルキル基は、例えば、炭素数1〜20個の直鎖若しくは分岐状アルキル基、好ましくは、炭素数1〜12個の直鎖若しくは分岐状アルキル基(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若しくは分岐状アルキル基、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 is, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (for example, a methyl group). , Ethyl group, linear or branched propyl group, linear or branched butyl group, linear or branched pentyl group).
Preferable examples of the cycloalkyl group as R 1c to R 7c include a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms (for example, a cyclopentyl group and 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 or branched alkyl group, a 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は、R1c〜R7cとしてのアルキル基と同様のものを挙げることができる。Rx及びRyとしてのアルキル基は、直鎖若しくは分岐2−オキソアルキル基、アルコキシメチル基であることがより好ましい。
x及びRyとしてのシクロアルキル基は、R1c〜R7cとしてのシクロアルキル基と同様のものを挙げることができる。Rx及びRy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より好ましい。
直鎖若しくは分岐状2−オキソアルキル基、環状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。
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。
Examples of the alkyl group as R x and R y include the same alkyl groups as R 1c to R 7c . The alkyl group as R x and R y is more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group or an alkoxymethyl group.
The cycloalkyl group as R x and R y may be the same as the cycloalkyl group as R 1c to R 7c. The cycloalkyl group as R x and R y is more preferably a cyclic 2-oxoalkyl group.
Examples of the linear or branched 2-oxoalkyl group and cyclic 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 .
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.

前記一般式(ZII)及び(ZIII)に於いて、
204〜R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
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、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖若しくは分岐アルキル基(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は、置換基を有していてもよい。R204〜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)、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6〜15)、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 the general formulas (ZII) and (ZIII),
R 204 to R 207 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
The aryl group of R 204 to R 207, a phenyl group, a naphthyl group, more preferably a phenyl group.
The alkyl group as R 204 to R 207 may preferably be mentioned a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., methyl group, ethyl group, 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).
R 204 to R 207 may have a substituent. The R 204 to R 207 are substituents which may have, for example, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (e.g., 6 carbon atoms 15), alkoxy groups (for example, having 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).

活性光線又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 2008268743
Figure 2008268743

一般式(ZIV)〜(ZVI)に於いて、
Ar3及びAr4は、各々独立に、アリール基を表す。
206は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
207及びR208は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は電子吸引性基を表す。R207として、好ましくは、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、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を表す。
In the general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group.
R 206 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
R 207 and R 208 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an electron-withdrawing group. R 207 is preferably an aryl group. R 208 is preferably an electron-withdrawing group, more preferably a cyano group or a fluoroalkyl group.
A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.

活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物の内でより好ましくは、一般式(ZI)〜(ZIII)で表される化合物であり、更に好ましくは一般式(ZI)で表される化合物であり、特に好ましくは一般式(ZI−1)〜(ZI−3)で表される化合物である。
更に、活性光線又は放射線の照射により、下記一般式(AC1)〜(AC3)で表される酸を発生する化合物が好ましい。
Of the compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, more preferred are compounds represented by general formulas (ZI) to (ZIII), and even more preferred are compounds represented by general formula (ZI). And particularly preferred are compounds represented by the general formulas (ZI-1) to (ZI-3).
Furthermore, the compound which generate | occur | produces the acid represented by the following general formula (AC1)-(AC3) by irradiation of actinic light or a radiation is preferable.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(AC1)〜(AC3)に於ける、Rc1、Rc3〜Rc5は、一般式(AN1)〜(AN4)に於ける、Rc1、Rc3〜Rc5と同義である。 In formula (AC1) ~ (AC3), Rc 1, Rc 3 ~Rc 5 are in the general formula (AN1) ~ (AN4), and Rc 1, Rc 3 ~Rc 5 synonymous.

特に好ましい酸発生剤の様態としては、一般式(ZI)の構造において、X-が、前記一般式(AN1)、(AN3)又は(AN4)で示されるアニオンである化合物である。 A particularly preferable embodiment of the acid generator is a compound in which, in the structure of the general formula (ZI), X is an anion represented by the general formula (AN1), (AN3) or (AN4).

活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物は、活性光線又は放射線の照射により、下記(a)〜(c)から選ばれる酸を発生する化合物であることが好ましい。
(a)炭素数2以上のフッ素置換されたアルカンスルホン酸、
(b)ビス(アルキルスルホニル)イミド酸及び
(c)フッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸。
即ち、Rc1が、炭素数2以上のフッ素置換されたアルキル基またはフッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族基である一般式(AC1)で表される酸、または、Rc3及びRc4がアルキル基である一般式(AC2)で表される酸、を発生する化合物であることが好ましい。
The compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation is preferably a compound that generates an acid selected from the following (a) to (c) upon irradiation with an actinic ray or radiation.
(A) a fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or more carbon atoms,
(B) Bis (alkylsulfonyl) imidic acid and (c) Aromatic sulfonic acid substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.
That is, Rc 1 is an acid represented by the general formula (AC1), which is a fluorine-substituted alkyl group having 2 or more carbon atoms or a fluorine atom or an aromatic group substituted by a group having a fluorine atom, or Rc 3 And an acid represented by the general formula (AC2) in which Rc 4 is an alkyl group.

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

Figure 2008268743
Figure 2008268743

Figure 2008268743
Figure 2008268743

Figure 2008268743
Figure 2008268743

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。
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。
An 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 acid generator in the composition is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and still more preferably 1 based on the total solid content of the positive photosensitive composition. -7% by mass.

(B)一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位(B1)を有し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂
本発明のポジ型感光性組成物は、下記一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位(B1)を有し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂(「(B)成分」ともいう)を含有する。
(B) Resin having a repeating unit (B1) having a group represented by the general formula (I), decomposing by the action of an acid, and increasing the solubility in an alkali developer. The product has a repeating unit (B1) having a group represented by the following general formula (I), decomposes by the action of an acid, and increases in solubility in an alkaline developer ("(B) component") (Also called).

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(I)に於いて、
Rx1及びRx2は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx3は、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Ryは、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx1〜Rx3及びRyの内の少なくとも2つが、結合して環構造を形成してもよい。
In general formula (I),
Rx 1 and Rx 2 each independently represents an alkyl group or a cycloalkyl group.
Rx 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Ry represents an alkyl group or a cycloalkyl group.
At least two of Rx 1 to Rx 3 and Ry may be bonded to form a ring structure.

一般式(I)に於いて、Rx1、Rx2、Rx3及びRyに於けるアルキル基としては、炭素数1〜15のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基などが挙げられる。好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。Rx1、Rx2、Rx3及びRyに於けるアルキル基は、シクロアルキル基等の置換基を有していてもよい。
Rx1、Rx2、Rx3及びRyに於けるシクロアルキル基としては、炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの単環のシクロアルキル基、アダマンチル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基などの多環のシクロアルキル基が挙げられる。Rx1、Rx2、Rx3及びRyに於けるシクロアルキル基は、アルキル基等の置換基を有していてもよい。
Ryが3級炭化水素基の場合、Ryは酸脱離性基の機能を有し、好ましい。3級炭化水素基としては、t−ブチル基、t−アミル基、1―アルキル−1−シクロヘキシル基、1―アルキル−1−シクロペンチル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、2−アダマンチル−2−プロピル基、2−シクロヘキシル−2−プロピル基が好ましい例として挙げられる。
Rx1〜Rx3及びRyの内の少なくとも2つが結合して形成する環構造としては、例えば、シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、シクロヘプタン構造などの単環の炭化水素構造及びアダマンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造、ノルボルナン構造などの多環の炭化水素構造が挙げられる。
Rx3とRyが結合してラクトン構造を形成する様態も好ましい。形成するラクトン構造としては、ブチロラクトン構造が好ましい。
In the general formula (I), the alkyl group in Rx 1 , Rx 2 , Rx 3 and Ry is preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group. Group, octyl group and the like. Preferably it is a C1-C4 alkyl group. The alkyl group in Rx 1 , Rx 2 , Rx 3 and Ry may have a substituent such as a cycloalkyl group.
The cycloalkyl group in Rx 1 , Rx 2 , Rx 3 and Ry is preferably a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, such as a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, an adamantyl group, Examples thereof include polycyclic cycloalkyl groups such as a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, and a norbornyl group. The cycloalkyl group in Rx 1 , Rx 2 , Rx 3 and Ry may have a substituent such as an alkyl group.
When Ry is a tertiary hydrocarbon group, Ry has a function of an acid-eliminable group, which is preferable. As the tertiary hydrocarbon group, t-butyl group, t-amyl group, 1-alkyl-1-cyclohexyl group, 1-alkyl-1-cyclopentyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 2-adamantyl-2 Preferred examples include -propyl group and 2-cyclohexyl-2-propyl group.
Examples of the ring structure formed by combining at least two of Rx 1 to Rx 3 and Ry include, for example, a monocyclic hydrocarbon structure such as a cyclopentane structure, a cyclohexane structure, a cycloheptane structure, an adamantane structure, and tricyclodecane. Examples thereof include polycyclic hydrocarbon structures such as a structure, a tetracyclododecane structure, and a norbornane structure.
A mode in which Rx 3 and Ry are bonded to form a lactone structure is also preferable. The lactone structure to be formed is preferably a butyrolactone structure.

一般式(I)に於いて、Rx1とRx2の内の少なくとも一方が、炭素数7以上の多環の環状炭化水素構造を有するか、Rx1とRx2が結合して炭素数7以上の多環の環状炭化水素構造を形成することが好ましい。
Rx1とRx2に於ける炭素数7以上の多環の環状炭化水素構造及びRx1とRx2とが結合して形成してもよい炭素数7以上の多環の環状炭化水素構造は、好ましくは、炭素数7〜15であり、例えば、アダマンタン、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロデカン等の多環の環状炭化水素構造が挙げられる。
Ryとしての炭素数7以上のシクロアルキル基は、単環でも多環であってもよく、好ま
しくは炭素数7〜15であり、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基等が挙げられる。
In the general formula (I), wherein the at least one of the Rx 1 and Rx 2 are either have a polycyclic hydrocarbon structure having 7 or more carbon atoms, Rx 1 and Rx 2 are bonded carbon atoms with 7 or more It is preferable to form a polycyclic hydrocarbon structure.
Rx 1 or more and rx 2 in carbon number 7 of polycyclic hydrocarbon structure and Rx 1 and Rx 2 are bonded form and having 7 or more carbon atoms which may have a polycyclic hydrocarbon structure, Preferably, it has 7 to 15 carbon atoms, and examples thereof include polycyclic cyclic hydrocarbon structures such as adamantane, norbornane, tricyclodecane, and tetracyclodecane.
The cycloalkyl group having 7 or more carbon atoms as Ry may be monocyclic or polycyclic and preferably has 7 to 15 carbon atoms. For example, adamantyl group, norbornyl group, tricyclodecanyl group, tetracyclo A decanyl group etc. are mentioned.

一般式(I)で表される基は、3級エステル構造を有しており酸分解性を示す。更にβ位にアルコキシカルボニル基が置換しているため非置換の3級エステル構造に比べ、酸反応性が向上する。   The group represented by the general formula (I) has a tertiary ester structure and exhibits acid decomposability. Furthermore, since the alkoxycarbonyl group is substituted at the β-position, the acid reactivity is improved as compared with the unsubstituted tertiary ester structure.

一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位(B1)として、好ましくは、下記一般式(I−1a)又は一般式(I−2a)で表される繰り返し単位を挙げることができる。   Preferred examples of the repeating unit (B1) having a group represented by the general formula (I) include a repeating unit represented by the following general formula (I-1a) or general formula (I-2a).

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(I−1a)及び(I−2a)に於いて、
Xaは、水素原子、アルキル基(好ましくはメチル基)、シアノ基、フロロアルキル基(好ましくはトリフロロメチル基)又は−CH2−ORa5基を表す。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。
Ra2〜Ra4は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
nは、0又は1を表す。
Rx1〜Rx3及びRyは、一般式(I)に於ける、それらと同義である。
In general formulas (I-1a) and (I-2a),
Xa represents a hydrogen atom, an alkyl group (preferably a methyl group), a cyano group, a fluoroalkyl group (preferably a trifluoromethyl group) or a —CH 2 —ORa 5 group. Ra 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an acyl group, or a lactone group.
Ra 2 to Ra 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group, or an alkoxycarbonyl group.
n represents 0 or 1.
Rx 1 to Rx 3 and Ry have the same meanings as in general formula (I).

これら繰り返し単位に相当する重合性化合物は、例えば、下記に示すように、ケトン化合物とハロゲン置換エステルを亜鉛を用いて反応させる方法、あるいは、ケトン化合物とエステル化合物をLDAなどの金属試薬を用いて反応させる方法によりアルコール体を合成し、これにカルボン酸クロリドを反応させることにより合成できる。   The polymerizable compound corresponding to these repeating units is, for example, as shown below, a method in which a ketone compound and a halogen-substituted ester are reacted with zinc, or a ketone compound and an ester compound are reacted with a metal reagent such as LDA. It can be synthesized by synthesizing an alcohol form by a reaction method and reacting this with a carboxylic acid chloride.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位(B1)の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、1〜60mol%が好ましく、より好ましくは5〜50mol%、更に好ましくは10〜50mol%である。   The content of the repeating unit (B1) having a group represented by the general formula (I) is preferably 1 to 60 mol%, more preferably 5 to 50 mol%, still more preferably 10 with respect to all repeating units in the polymer. -50 mol%.

一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位(B1)の具体例を以下に挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit (B1) having a group represented by the general formula (I) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

Figure 2008268743
Figure 2008268743

(B)成分は、一般式(I)で表される、酸分解性基を有する繰り返し単位の他に更に酸で分解し得る基(以下、「酸分解性基」ともいう)を有する繰り返し単位を有していることが好ましい。この内、酸で分解し得る基を側鎖に有する樹脂がより好ましい。   The component (B) is a repeating unit having a group that can be further decomposed by an acid in addition to the repeating unit having an acid-decomposable group represented by the general formula (I) (hereinafter also referred to as “acid-decomposable group”). It is preferable to have. Among these, a resin having a group capable of decomposing with an acid in the side chain is more preferable.

酸で分解し得る基として好ましい基は、−COOH基、−OH基の水素原子を酸で脱離
する基で置換した基である。
本発明においては、酸分解性基は、アセタール基又は3級エステル基が好ましい。
A group preferable as a group that can be decomposed by an acid is a group in which a hydrogen atom of a —COOH group or —OH group is substituted with a group capable of leaving with an acid.
In the present invention, the acid-decomposable group is preferably an acetal group or a tertiary ester group.

より好ましくは、−COOH基、−OH基の水素原子を下記一般式(pI)〜一般式(pV)で示される酸で脱離する基で置換した基である。   More preferably, it is a group in which a hydrogen atom of —COOH group or —OH group is substituted with a group capable of leaving with an acid represented by the following formulas (pI) to (pV).

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(pI)〜(pV)に於いて、
11は、直鎖もしくは分岐のアルキル基を表す。
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、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であることが好ましい。
17〜R21は、各々独立に、水素原子、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のうち少なくとも1つはシクロアルキル基であることが好ましい。また、R19及びR21のいずれかは、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、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のうち少なくとも1つはシクロアルキル基であることが好ましい。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 the general formulas (pI) to (pV),
R 11 represents a linear or branched alkyl group.
Z represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group together with a carbon atom.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group. However, at least one of R 12 to R 14 , or any of R 15 and R 16 is preferably a cycloalkyl group.
R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group. However, at least one of R 17 to R 21 is preferably a cycloalkyl group. In addition, any one of R 19 and R 21 represents a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group.
R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group. However, at least one of R 22 to R 25 is preferably a cycloalkyl group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

一般式(pI)〜(pV)において、R11〜R25におけるアルキル基としては、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐のアルキル基が好ましく、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−ブチル基等を挙げることができる。 In the general formulas (pI) to (pV), the alkyl group in R 11 to R 25 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, n -Propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and the like can be mentioned.

12〜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。 The cycloalkyl group represented by R 12 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.

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、更なる置換基を有していてもよい。アルキル基、シクロアルキル基の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 have a further substituent. As further substituents for alkyl groups and cycloalkyl groups, alkyl groups (1 to 4 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, alkoxy groups (1 to 4 carbon atoms), carboxyl groups, alkoxycarbonyl groups (2 to 2 carbon atoms) 6). 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.

一般式(pI)〜(pV)で表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。   As the repeating unit having an alkali-soluble group protected by a structure represented by the general formulas (pI) to (pV), a repeating unit represented by the following general formula (pA) is preferable.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(pA)に於いて、
Rは、水素原子、ハロゲン原子又は直鎖もしくは分岐のアルキル基(好ましくは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、−COO−CH2−である。
Rp1は、上記一般式(pI)〜(pV)のいずれかの基を表す。
In the general formula (pA),
R represents a hydrogen atom, a halogen atom or a linear or branched alkyl group (preferably 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 and —COO—CH 2 — are 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、特に好ましくは、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 particularly preferably a repeating unit composed of 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate and dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylate.

一般式(pA)で表される繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、1〜60mol%が好ましく、より好ましくは5〜50mol%、更に好ましくは10〜40mol%である。   As for content of the repeating unit represented by general formula (pA), 1-60 mol% is preferable with respect to all the repeating units in a polymer, More preferably, it is 5-50 mol%, More preferably, it is 10-40 mol%.

以下、一般式(pA)で示される繰り返し単位の具体例を示すが、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 shown by general formula (pA) is shown, this invention is not limited to this.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

具体例中、Rxは、H、CH3、CF3又はCH2OHを表し、Rxa及びRxbは、それぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基を表す。 In specific examples, Rx represents H, CH 3 , CF 3, or CH 2 OH, and Rxa and Rxb each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

(B)成分は、ラクトン構造を有する繰り返し単位を有することが好ましい。ラクトン構造としては、ラクトン構造を有していればいずれの構造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繰り返し単位であり、環状炭化水素構造とラクトン構造を有する繰り返し単位(B2)がより好ましい。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繰り返し単位を有することが
より好ましい。環状炭化水素構造とラクトン構造を有する構造としては、一般式(LC1−3)〜(LC1−16)で表される構造を挙げることができる。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)、(LC1−13)、(LC1−14)である。
The component (B) preferably has a repeating unit having a lactone structure. The lactone structure may be any structure as long as it has a lactone structure, but is preferably a repeating unit having a 5- to 7-membered ring lactone structure, and a repeating unit having a cyclic hydrocarbon structure and a lactone structure. (B2) is more preferable. It is more preferable to have a repeating unit having a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-16). Examples of the structure having a cyclic hydrocarbon structure and a lactone structure include structures represented by general formulas (LC1-3) to (LC1-16). Further, a group having a lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferable lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-13), and (LC1-14).

Figure 2008268743
Figure 2008268743

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、複数存在する置換基(Rb2)は、同一でも異なっていてもよく、また、複数存在する置換基(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 substituents (Rb 2 ) may be the same or different, and a plurality of substituents (Rb 2 ) may be bonded to form a ring.

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を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位を挙げることができる。   Examples of the repeating unit having a group having a lactone structure represented by any of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16) include a repeating unit represented by the following general formula (AI).

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(AI)に於いて、
Rb0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。
Abは、単結合、アルキレン基、単環若しくは多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連結基、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、直鎖若しくは分岐アルキレン基、単環若しく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),
Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Preferred substituents that the alkyl group represented by Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom.
Examples of the halogen atom for Rb 0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Rb 0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Ab represents a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, an ether group, an ester group, a carbonyl group, a carboxyl group, or a divalent group obtained by combining these. To express.
A linking group represented by a single bond or —Ab 1 —CO 2 — is preferable. Ab 1 is a linear or branched alkylene group, a monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, and 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。   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.

ラクトン構造を有する繰り返し単位(環状炭化水素構造とラクトン構造を有する繰り返し単位を含む)の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、15〜60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30〜50モル%である。
環状炭化水素構造とラクトン構造を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、15〜60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30〜50モル%である。
The content of the repeating unit having a lactone structure (including a repeating unit having a cyclic hydrocarbon structure and a lactone structure) is preferably from 15 to 60 mol%, more preferably from 20 to 50 mol, based on all repeating units in the polymer. %, More preferably 30 to 50 mol%.
The content of the repeating unit having a cyclic hydrocarbon structure and a lactone structure is preferably from 15 to 60 mol%, more preferably from 20 to 50 mol%, still more preferably from 30 to 50 mol%, based on all repeating units in the polymer. It is.

好ましいラクトン構造を有する繰り返し単位の具体例としては、下記の繰り返し単位が挙げられるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit having a preferred lactone structure include the following repeating units, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

(B)成分は、水酸基を有する繰り返し単位(B3)及び/又はシアノ基を有する繰り返し単位(B4)を有することが好ましい。これにより基板密着性、現像液親和性が向上する。水酸基を有する繰り返し単位(B3)は、水酸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であることが、より好ましい。シアノ基を有する繰り返し単位(B4)は、シアノ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であることが、より好ましい。ここで、脂環炭化水素構造としては、アダマンチル基、ジアマンチル基、ノルボルナン基が好ましい。好ましい水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造としては、下記一般式(VIIa)〜(VIId)で表される基が好ましい。   The component (B) preferably has a repeating unit (B3) having a hydroxyl group and / or a repeating unit (B4) having a cyano group. This improves the substrate adhesion and developer compatibility. The repeating unit (B3) having a hydroxyl group is more preferably a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group. The repeating unit (B4) having a cyano group is more preferably a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a cyano group. Here, the alicyclic hydrocarbon structure is preferably an adamantyl group, a diamantyl group, or a norbornane group. As the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a preferred hydroxyl group or cyano group, groups represented by the following general formulas (VIIa) to (VIId) are preferred.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(VIIa)〜(VIIc)に於いて、
2c〜R4cは、各々独立に、水素原子、水酸基又はシアノ基を表す。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1つまたは2つが水酸基で、残りが水素原子である。一般式(VIIa)において、更に
好ましくはR2c〜R4cのうち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 rest are hydrogen atoms. In general formula (VIIa), it is more preferable that two members out of R 2c to R 4c are hydroxyl groups and the remaining are hydrogen atoms.

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、下記一般式(AIIa)〜(AIId)で表される繰り返し単位を挙げることができる。   Examples of the repeating units having groups represented by general formulas (VIIa) to (VIId) include the repeating units represented by the following general formulas (AIIa) to (AIId).

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(AIIa)〜(AIId)に於いて、
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。
2c〜R4cは、一般式(VIIa)〜(VIIc)に於ける、R2c〜R4cと同義である。
In the general formulas (AIIa) to (AIId),
R 1c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.
R 2c to R 4c are in the general formula (VIIa) ~ (VIIc), same meanings as R 2c to R 4c.

水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、5〜40mol%が好ましく、より好ましくは5〜30mol%、更に好ましくは10〜25mol%である。   The content of the repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is preferably from 5 to 40 mol%, more preferably from 5 to 30 mol%, still more preferably from 10 to 25 mol%, based on all repeating units in the polymer.

一般式(AIIa)〜(AIId)で表され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。   Specific examples of the repeating units represented by the general formulas (AIIa) to (AIId) are given below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

(B)成分は、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 component (B) may have a repeating unit represented by the following general formula (VIII).

Figure 2008268743
Figure 2008268743

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.
The present invention is not limited to these.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

(B)成分は、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い。アルカリ可溶性基としては、カルボキシル基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、ビスルスルホニルイミド基、α位が電子吸引性基で置換された脂肪族アルコール(好ましくは下記一般式(F1)で表される構造)が挙げられ、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。   The component (B) preferably has a repeating unit having an alkali-soluble group. Examples of the alkali-soluble group include a carboxyl group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, a bisulsulfonylimide group, and an aliphatic alcohol in which the α-position is substituted with an electron-withdrawing group (preferably a structure represented by the following general formula (F1) And a repeating unit having a carboxyl group is more preferable.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(F1)に於いて、
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。R50〜R55は、全てがフッ素原子であることが好ましい。
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. R 50 to R 55 are preferably all fluorine atoms.

アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位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。アルカリ可溶性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アルカリ可溶性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アルカリ可溶性基が結合している繰り返し単位、さらにはアルカリ可溶性基を有する重合開始剤や連鎖移動剤を重合時に用いてポリマー鎖の末端に導入、のいずれも好ましく、連結基は単環または多環の環状炭化水素構造を有していてもよい。特に好ましくはアクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位である。   By containing the repeating unit having an alkali-soluble group, the resolution in contact hole applications is increased. The repeating unit having an alkali-soluble group includes a repeating unit in which an alkali-soluble group is directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit of acrylic acid or methacrylic acid, or an alkali in the main chain of the resin through a linking group. Either a repeating unit to which a soluble group is bonded, or a polymerization initiator or chain transfer agent having an alkali-soluble group is used at the time of polymerization and introduced at the end of the polymer chain, and the linking group is monocyclic or polycyclic. It may have a cyclic hydrocarbon structure. Particularly preferred are repeating units of acrylic acid or methacrylic acid.

アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、1〜20mol%が好ましく、より好ましくは3〜15mol%、更に好ましくは5〜10mol%である。   As for content of the repeating unit which has an alkali-soluble group, 1-20 mol% is preferable with respect to all the repeating units in a polymer, More preferably, it is 3-15 mol%, More preferably, it is 5-10 mol%.

アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の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。   Specific examples of the repeating unit having an alkali-soluble group are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

(B)成分は、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 component (B) may further have 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, and cyclohexyl (meth) acrylate.

(B)成分は、上記の繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらにレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を含有することができる
In addition to the above repeating structural units, component (B) adjusts dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general required properties of resist, such as resolution, heat resistance, and sensitivity. For this purpose, various repeating structural units can be contained.

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), the content 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 resolution, heat resistance, and sensitivity. It is set appropriately in order to adjust etc.

本発明の組成物がArF露光用であるとき、ArF光への透明性の点から樹脂は芳香族基を有さないことが好ましい。   When the composition of the present invention is for ArF exposure, the resin preferably has no aromatic group from the viewpoint of transparency to ArF light.

(B)成分として、好ましくは、繰り返し単位のすべてが(メタ)アクリレート系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系繰り返し単位、繰り返し単位のすべてがアクリレート系繰り返し単位、メタクリレート系繰り返し単位/アクリレート系繰り返し単位の混合のいずれのものでも用いることができるが、アクリレート系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。   (B) As a component, Preferably, all the repeating units are comprised by the (meth) acrylate type repeating unit. In this case, all of the repeating units can be used as methacrylate repeating units, all of the repeating units can be used as acrylate repeating units, and a mixture of methacrylate repeating units / acrylate repeating units. It is preferable that it is 50 mol% or less of all repeating units.

より好ましくは一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位1〜50mol%、他の酸分解性基を有する繰り返し単位(好ましくは、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)20〜50mol%、ラクトン構造を有する繰り返し単位(好ましくは、下記一般式(ARL−1)〜(ARL−7)で表されるラクトン構造を有する繰り返し単位)20〜50mol%、水酸基又はシアノ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(好ましくは、下記一般式(ARH−1)〜(ARH−3)で表される水酸基又はシアノ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)5〜30mol%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0〜20mol%有する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。)
More preferably 1 to 50 mol% of the repeating unit having a group represented by the general formula (I), and a repeating unit having another acid-decomposable group (preferably the following general formulas (ARA-1) to (ARA-5) Having a lactone structure represented by the following general formulas (ARL-1) to (ARL-7), preferably 20 to 50 mol%, a repeating unit having a lactone structure (Repeating unit) 20 to 50 mol%, a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group (preferably a hydroxyl group or cyano represented by the following general formulas (ARH-1) to (ARH-3)) A repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a group) a copolymer having 5 to 30 mol%, or further having another repeating unit of 0 to 20 mol% It is a polymerization polymer.
(In the formula, Rxy 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Rxa 1 and Rxb 1 represent a methyl group or an ethyl group.)

Figure 2008268743
Figure 2008268743

Figure 2008268743
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本発明のポジ型感光性組成物を多層レジストの上層レジストに使用する場合に、(B)成分は、一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位(B1)の他に、シリコン原子を有することが好ましい。   When the positive photosensitive composition of the present invention is used for an upper resist of a multilayer resist, the component (B) contains silicon atoms in addition to the repeating unit (B1) having a group represented by the general formula (I). It is preferable to have.

シリコン原子を有し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度を増大する樹脂としては、シリコン原子を主鎖及び側鎖の少なくとも一方に有する樹脂を用いることができる。樹脂の側鎖にシロキサン構造を有する樹脂として、例えば、一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位(B1)、シリコン原子を側鎖に有するオレフィン系単量体、無水マレイン酸及び酸分解性基を側鎖に有する(メタ)アクリル酸系単量体の共重合体を挙げることができる。
シリコン原子を有する樹脂としては、トリアルキルシリル構造、単環または多環の環状シロキサン構造を有する樹脂が好ましく、下記一般式(SS−1)〜(SS−4)で表される構造を有する繰り返し単位を有する樹脂がより好ましく、一般式(SS−1)〜(SS−4)で表される構造を有する、(メタ)アクリル酸エステル系繰り返し単位、ビニル系繰り返し単位またはアリル系繰り返し単位を有することがより好ましい。
As the resin having a silicon atom and decomposing by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer, a resin having a silicon atom in at least one of a main chain and a side chain can be used. Examples of the resin having a siloxane structure in the side chain of the resin include a repeating unit (B1) having a group represented by the general formula (I), an olefin monomer having a silicon atom in the side chain, maleic anhydride and an acid. Mention may be made of copolymers of (meth) acrylic acid monomers having degradable groups in the side chain.
The resin having a silicon atom is preferably a resin having a trialkylsilyl structure or a monocyclic or polycyclic siloxane structure, and has a structure represented by the following general formulas (SS-1) to (SS-4). A resin having a unit is more preferable, and has a (meth) acrylate-based repeating unit, a vinyl-based repeating unit, or an allyl-based repeating unit having a structure represented by General Formulas (SS-1) to (SS-4). It is more preferable.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

一般式(SS−1)〜(SS−4)中、Rsは炭素数1〜5のアルキル基を表し、好ましくはメチル基、エチル基である。   In general formulas (SS-1) to (SS-4), Rs represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group.

シリコン原子を有する樹脂は、異なる2種類以上のシリコン原子を有する繰り返し単位
を有することが好ましく、より好ましくは(Sa)シリコン原子を1〜4個有する繰り返し単位と(Sb)シリコン原子を5〜10個有する繰り返し単位の両方を有する樹脂であり、更により好ましくは一般式(SS−1)〜(SS−3)で表される構造を有する少なくとも1種類の繰り返し単位と一般式(SS−4)で表される構造を有する繰り返し単位を有する樹脂である。
The resin having a silicon atom preferably has a repeating unit having two or more different types of silicon atoms, more preferably (Sa) a repeating unit having 1 to 4 silicon atoms and (Sb) 5 to 10 silicon atoms. A resin having both of the repeating units, and more preferably, at least one repeating unit having a structure represented by formulas (SS-1) to (SS-3) and formula (SS-4). It is resin which has a repeating unit which has the structure represented by these.

(B)成分は、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ポジ型感光性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。重合開始剤とともにチオール化合物などの連鎖移動剤を併用してもよい。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。
(B)成分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、特に好ましくは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(Mw/Mn)は、通常1〜5であり、好ましくは1〜2、更に好ましくは1.3〜2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 component (B) 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 and 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 positive photosensitive 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, generation | occurrence | production of the particle at the time of a preservation | save 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. A chain transfer agent such as a thiol compound may be used in combination with the polymerization initiator. 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 component (B) is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 20,000, and particularly preferably 5,000 to 15,5,000 as a polystyrene-converted value by the GPC method. 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 (Mw / Mn) is usually 1 to 5, preferably 1 to 2, more preferably 1.3 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(B)成分のポジ型感光性組成物全体中の配合量は、全固形分中60〜99質量%が好ましく、より好ましくは80〜98質量%である。
また、本発明において、(B)成分は、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 the component (B) according to the present invention in the entire positive photosensitive composition is preferably from 60 to 99 mass%, more preferably from 80 to 99 mass% based on the total solid content. It is 98 mass%.
In the present invention, the component (B) may be used alone or in combination.

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には、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、「溶解制御化合物」ともいう)を加えてもよい。
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脱離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、芳香環を有さない化合物を用いるか、芳香環を有する化合物を用いる場合には、芳香環を有する化合物をポジ型感光性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脱離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脱離性基で保護した化合物が好ましい。
Dissolution 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. A dissolution controlling compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter also referred to as “solubility controlling compound”) having at least one selected from
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-eliminable group. In order not to lower the transmittance of 220 nm or less as the dissolution controlling compound, when a compound having no aromatic ring is used or a compound having an aromatic ring is used, the compound having an aromatic ring is used as a positive photosensitive composition. It is preferable to use it in an addition amount of 20 wt% or less based on the solid content.
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 leaving group, such as saccharides. A polyol or a compound in which a hydroxyl group thereof is protected with an acid leaving group is preferred.

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 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 2008268743
Figure 2008268743

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、塩基性化合物を含有することが好ましい。
Basic Compound The positive photosensitive composition of the present invention contains a basic compound in order to reduce the change in performance over time from exposure to heating or to control the diffusibility of the acid generated by exposure in the film. Is preferred.

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、下記一般式(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。   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 general formulas (A) to (E).

Figure 2008268743
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一般式(A)に於いて、
250、R251及びR252は、各々独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)又はアリール基(好ましくは炭素数6〜20)を表す。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、アミノアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)又はアミノシクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)、ヒドロキシアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)又はヒドロキシシクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)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。
一般式(E)に於いて、
253、R254、R255及びR256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数3〜6のシクロアルキル基を示す。
In general formula (A),
R 250 , R 251 and R 252 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 6 carbon atoms). ~ 20). R 250 and R 251 may combine with each other to form a ring. These may have a substituent, and as the alkyl group and cycloalkyl group having a substituent, an aminoalkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 20) or an aminocycloalkyl group (preferably having a carbon number of 3 to 3). 20), a hydroxyalkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) or a hydroxycycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) is preferable.
These may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom in the alkyl chain.
In general formula (E),
R 253 , R 254 , R 255 and R 256 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 6 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、アルキルアミン構造(好ましくは水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体)、アニリン構造(好ましくは水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体)又はピリジン構造を有する化合物、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. Further preferable compounds include an imidazole structure, a diazabicyclo structure, an onium hydroxide structure, an onium carboxylate structure, an alkylamine structure (preferably an alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond), an aniline structure (preferably a hydroxyl group and / or an ether). An aniline derivative having a bond) or a compound having a pyridine structure.

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、2−フェニ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。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、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。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−ジブチルアニリン、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 2-phenylbenzimidazole. 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 and the like. 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) Examples thereof include sulfonium hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, and 2-oxopropylthiophenium hydroxide. As a compound which has an onium carboxylate structure, the anion part of the compound which has an onium hydroxide structure turns into a carboxylate, For example, an acetate, an adamantane-1-carboxylate, a perfluoroalkyl carboxylate etc. are mention | raise | lifted. Examples of the compound having an alkylamine structure include tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and tris (methoxyethoxyethyl) amine. Examples of the aniline compound include 2,6-diisopropylaniline, N, N-dibutylaniline, N, N-bis (hydroxyethyl) aniline and the like.

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.

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。
Fluorine and / or silicon-based surfactant The positive photosensitive composition of the present invention further comprises a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (fluorine-based surfactant and silicon-based surfactant, fluorine atom and silicon atom It is preferable to contain any one of these, or two or more of them.

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.

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)、ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(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。
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.), Poly Fluorosurfactants or silicon surfactants such as siloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be mentioned.

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, surfactants are derived from fluoroaliphatic compounds produced by the telomerization method (also referred to as the telomer method) or the oligomerization method (also referred to as the 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.

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。   Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.).

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). %.

表面疎水化樹脂
本発明のポジ型感光性組成物からなるレジスト膜を、液浸水を介して露光する場合には、必要に応じてさらに表面疎水化樹脂を添加することができる。これにより、レジスト膜表面の後退接触角を向上させ、液浸水追随性をよくすることができる。表面疎水化樹脂としては、表面の後退接触角が添加することにより向上する樹脂であれば何でもよいが、フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有する樹脂であることが好ましい。添加量は、レジスト膜の後退接触角が60°〜80°になるよう適宜調整して使用できるが、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0.1〜5質量%である。
Surface Hydrophobic Resin When the resist film made of the positive photosensitive composition of the present invention is exposed through immersion water, a surface hydrophobizing resin can be further added as necessary. Thereby, the receding contact angle on the resist film surface can be improved and the immersion water followability can be improved. As the surface hydrophobizing resin, any resin can be used as long as the receding contact angle of the surface can be improved by addition, but a resin having at least one of fluorine atom and silicon atom is preferable. The addition amount can be appropriately adjusted and used so that the receding contact angle of the resist film is 60 ° to 80 °, but is preferably 0.1 to the total amount of the positive photosensitive composition (excluding the solvent). 5% by mass.

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。
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。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としては、水酸基を有する溶剤、エステル構造を有する溶剤、ケトン構造を有する溶剤、ラクトン構造を有する溶剤、カーボネート構造を有する溶剤から選ばれる少なくとも2種を含有する混合溶剤が好ましい。異なる官能基を有する混合溶剤としては以下の(S1)〜(S6)の混合溶剤が好ましい。
(S1)水酸基を有する溶剤と、水酸基を有さない溶剤とを少なくとも含有する混合溶剤(好ましい混合比(質量)は、1/99〜99/1、より好ましくは10/90〜90/10、更により好ましくは20/80〜60/40である。水酸基を有さない溶剤を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)。
(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少なくとも含有する混合溶剤(好ましい混合比(質量)は、1/99〜99/1、より好ましくは10/90〜90/10、更により好ましくは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)。
(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少なくとも含有する混合溶剤(好ましい混合比(質量)は、70/30〜99/1、より好ましくは80/20〜99/1、更により好ましくは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)。
(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有する溶剤とを少なくとも含有する混合溶剤(好ましい混合比(質量)は、エステル構造を有する溶剤を30〜80質量%、ラクトン構造を有する溶剤を1〜20質量%、水酸基を有する溶剤を10〜60質量%含有することが好ましい)。
(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有する溶剤とを少なくとも含有する混合溶剤(好ましい混合比(質量)は、エステル構造を有する溶剤を30〜80質量%、カーボネート構造を有する溶剤を1〜20質量%、水酸基を有する溶剤を10〜60質量%含有することが好ましい)。
(S6)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ラクトン構造を有する溶剤とを少なくとも含有する混合溶剤(好ましい混合比(質量)は、エステル構造を有する溶剤を30〜80質量%、ケトン構造を有する溶剤を10〜60質量%、ラクトン構造を有する溶剤を1〜20質量%含有することが好ましい)。
これによりレジスト液保存時のパーティクル発生を軽減でき、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. The mixed solvent containing two or more kinds of solvents having different functional groups is at least selected from a solvent having a hydroxyl group, a solvent having an ester structure, a solvent having a ketone structure, a solvent having a lactone structure, and a solvent having a carbonate structure. A mixed solvent containing two kinds is preferred. As the mixed solvent having different functional groups, the following mixed solvents (S1) to (S6) are preferable.
(S1) A mixed solvent containing at least a solvent having a hydroxyl group and a solvent not having a hydroxyl group (preferred mixing ratio (mass) is 1/99 to 99/1, more preferably 10/90 to 90/10, More preferably, it is 20/80 to 60/40, and a mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent having no hydroxyl group is particularly preferred from the viewpoint of coating uniformity.
(S2) A mixed solvent containing at least a solvent having an ester structure and a solvent having a ketone structure (preferred mixing ratio (mass) is 1/99 to 99/1, more preferably 10/90 to 90/10, The mixed solvent containing 50% by mass or more of the solvent having an ester structure is particularly preferable in terms of coating uniformity.
(S3) A mixed solvent containing at least a solvent having an ester structure and a solvent having a lactone structure (preferred mixing ratio (mass) is 70/30 to 99/1, more preferably 80/20 to 99/1, 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 in terms of stability over time).
(S4) A mixed solvent containing at least a solvent having an ester structure, a solvent having a lactone structure, and a solvent having a hydroxyl group (preferable mixing ratio (mass) is 30 to 80% by mass of the solvent having an ester structure, 1 to 20% by mass of the solvent having a solvent and 10 to 60% by mass of a solvent having a hydroxyl group).
(S5) A mixed solvent containing at least a solvent having an ester structure, a solvent having a carbonate structure, and a solvent having a hydroxyl group (preferable mixing ratio (mass) is 30 to 80% by mass of the solvent having an ester structure, and the carbonate structure. 1 to 20% by mass of the solvent having a solvent and 10 to 60% by mass of a solvent having a hydroxyl group).
(S6) A mixed solvent containing at least a solvent having an ester structure, a solvent having a ketone structure, and a solvent having a lactone structure (preferable mixing ratio (mass) is 30 to 80% by mass of the solvent having an ester structure, the ketone structure 10 to 60% by mass of a solvent having a lactone and 1 to 20% by mass of a solvent having a lactone structure).
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、乳酸エチルがより好ましい。
水酸基を有さない溶剤としては、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、酢酸ブチルがより好ましく、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更により好ましい。
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2−ヘプタノンである。
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。
Examples of the solvent having 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. Propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate are more preferable.
Examples of the solvent having no hydroxyl group include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide. Of these, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, and butyl acetate are more preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropio Nate, 2-heptanone and cyclohexanone are even more preferred.
Examples of the solvent having a ketone structure include cyclohexanone and 2-heptanone, and 2-heptanone 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, and propylene carbonate is preferred.

<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、更に、染料、可塑剤、前記フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の界面活性剤、光増感剤を含有させることができる。
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としては、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。
<Other additives>
If necessary, the positive photosensitive composition of the present invention may further contain a dye, a plasticizer, a surfactant other than the fluorine-based and / or silicon-based surfactant, and a photosensitizer. it can.
Specific examples of surfactants other than fluorine and / or silicon surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers And nonionic surfactants such as sorbitan aliphatic esters and polyoxyethylene sorbitan aliphatic esters.

(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 then 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任意の厚み(通常50〜500nm)で塗布する。塗布後、スピンまたはベークにより乾燥し、レジスト膜を形成する。ベーク温度は適宜設定できるが、通常60〜150℃であり、このましくは90〜130℃である。   For example, a positive photosensitive composition is formed on a substrate (for example, silicon / silicon dioxide coating) used for manufacturing a precision integrated circuit element by an appropriate coating method such as a spinner or a coater to have an arbitrary thickness (usually 50 to 500 nm). After application, the resist film is formed by drying by spinning or baking. The bake temperature can be set as appropriate, but is usually 60 to 150 ° C, and preferably 90 to 130 ° C.

次いで、パターン形成のためマスクなどを通し、露光する。
露光量は、適宜設定できるが、通常1〜100mJ/cm2である。露光後、好ましくはスピンまたは/かつベークを行い、現像、リンスを行い、パターンを得る。
Next, exposure is performed through a mask or the like for pattern formation.
Although an exposure amount can be set suitably, it is 1-100 mJ / cm < 2 > normally. After exposure, preferably, spinning or / and baking is performed, development and rinsing are performed to obtain a pattern.

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。
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)、EUV(13nm)、X線、電子線等であり、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザー、EUV(13nm)、電子線が好ましい。 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), F 2 excimer laser (157 nm), EUV (13 nm), X-ray, electron beam, etc. ArF excimer laser, F 2 excimer laser , EUV (13 nm) and electron beam are preferable.

レジスト膜を形成する前に、基板上に予め反射防止膜を塗設してもよい。
反射防止膜としては、チタン、二酸化チタン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、アモルファスシリコン等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜型のいずれも用いることができる。また、有機反射防止膜として、ブリューワーサイエンス社製のDUV30シリーズや、DUV−40シリーズ、シプレー社製のAR−2、AR−3、AR−5等の市販の有機反射防止膜を使用することもできる。
Before forming the resist film, an antireflection film may be coated on the substrate in advance.
As the antireflection film, any of an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, and amorphous silicon, and an organic film type made of a light absorber and a polymer material can be used. In addition, as the organic antireflection film, commercially available organic antireflection films such as DUV30 series, DUV-40 series manufactured by Brewer Science, AR-2, AR-3, AR-5 manufactured by Shipley, etc. may be used. it can.

ポジ型感光性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10.0〜14.0である。
Examples of the alkaline developer of the positive photosensitive composition include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia and other inorganic alkalis, ethylamine, n-propylamine and the like. Secondary amines such as amines, diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxy Alkaline aqueous solutions such as quaternary ammonium salts such as pyrrole 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 alkaline developer is usually from 10.0 to 14.0.

本発明のポジ型感光性組成物は、多層レジストプロセス(特に3層レジストプロセス)に適用してもよい。多層レジスト法は、以下のプロセスを含むものである。
(a) 被加工基板上に有機材料からなる下層レジスト層を形成する。
(b) 下層レジスト層上に中間層及び放射線照射で架橋もしくは分解する有機材料からなる上層レジスト層を順次積層する。
(c) 該上層レジスト層に所定のパターンを形成後、中間層、下層及び基板を順次エッチングする。
中間層としては、一般にオルガノポリシロキサン(シリコーン樹脂)あるいはSiO2塗布液(SOG)が用いられる。下層レジストとしては、適当な有機高分子膜が用いられるが、各種公知のフォトレジストを使用してもよい。たとえば、フジフイルムアーチ社製FHシリーズ、FHiシリーズ或いは住友化学社製PFIシリーズの各シリーズを例示することができる。
下層レジスト層の膜厚は、0.1〜4.0μmであることが好ましく、より好ましくは0.2〜2.0μmであり、特に好ましくは0.25〜1.5μmである。0.1μm以上とすることは、反射防止や耐ドライエッチング性の観点で好ましく、4.0μm以下とすることはアスペクト比や、形成した微細パターンのパターン倒れの観点で好ましい。
The positive photosensitive composition of the present invention may be applied to a multilayer resist process (particularly a three-layer resist process). The multilayer resist method includes the following processes.
(A) A lower resist layer made of an organic material is formed on a substrate to be processed.
(B) On the lower resist layer, an intermediate layer and an upper resist layer made of an organic material that crosslinks or decomposes upon irradiation with radiation are sequentially laminated.
(C) After forming a predetermined pattern in the upper resist layer, the intermediate layer, the lower layer and the substrate are sequentially etched.
As the intermediate layer, organopolysiloxane (silicone resin) or SiO 2 coating solution (SOG) is generally used. As the lower layer resist, an appropriate organic polymer film is used, but various known photoresists may be used. For example, each series of the Fuji Film Arch FH series, FHi series, or Sumitomo Chemical PFI series can be illustrated.
The film thickness of the lower resist layer is preferably 0.1 to 4.0 μm, more preferably 0.2 to 2.0 μm, and particularly preferably 0.25 to 1.5 μm. A thickness of 0.1 μm or more is preferable from the viewpoint of antireflection and dry etching resistance, and a thickness of 4.0 μm or less is preferable from the viewpoint of aspect ratio and pattern collapse of the formed fine pattern.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to this.

合成例1((monomer−A)の合成)
窒素雰囲気下、亜鉛13.0g(0.20mol)とトルエン150mlを混ぜ、これに2−アダマンタノン10.0g(0.067mol)とブロモ酢酸メチル30.6g(0.20mol)の混合液を発熱が開始するまで少量ずつ加えた。還流を保つように残りの溶液をゆっくり加え、発熱がおさまったら100℃に加熱して1時間反応させた。反応液を0℃に冷却し、これに10%硫酸水溶液200mlをゆっくり加えた。反応液を酢酸エチルで抽出し、有機相を水洗乾燥濃縮すると、粗生成物が得られた。これをカラムクロマトで精製すると、2−メトキシカルボニルメチル−2−アダマンタノールが13.7g得られた。
得られたアルコール体10.0g(47.6mmol)をTHF100mlに溶解させ、これにトリエチルアミン9.6g(95.1mmol)、4−ジメチルアミノピリジンを0.1g加えた。この溶液にメタクルリル酸クロリド7.5g(71.4mmol)をゆっくり滴下し、室温で10時間反応させた。10%塩酸水溶液で反応液を弱酸性にした後、酢酸エチルで抽出、有機相を水洗、乾燥、濃縮すると、粗生成物が得られた。これをカラムクロマトで精製すると、下記monomer−Aが6.2g得られた。
Synthesis Example 1 (Synthesis of (monomer-A))
Under a nitrogen atmosphere, 13.0 g (0.20 mol) of zinc and 150 ml of toluene were mixed, and a mixed solution of 10.0 g (0.067 mol) of 2-adamantanone and 30.6 g (0.20 mol) of methyl bromoacetate was exothermic. Was added in small portions until the start. The remaining solution was slowly added so as to maintain reflux, and when the exotherm subsided, the mixture was heated to 100 ° C. and reacted for 1 hour. The reaction solution was cooled to 0 ° C., and 200 ml of 10% sulfuric acid aqueous solution was slowly added thereto. The reaction solution was extracted with ethyl acetate, and the organic phase was washed with water, dried and concentrated to obtain a crude product. When this was purified by column chromatography, 13.7 g of 2-methoxycarbonylmethyl-2-adamantanol was obtained.
10.0 g (47.6 mmol) of the obtained alcohol was dissolved in 100 ml of THF, and 9.6 g (95.1 mmol) of triethylamine and 0.1 g of 4-dimethylaminopyridine were added thereto. To this solution, 7.5 g (71.4 mmol) of methacrylic acid chloride was slowly added dropwise and reacted at room temperature for 10 hours. The reaction solution was weakly acidified with 10% aqueous hydrochloric acid, extracted with ethyl acetate, and the organic phase was washed with water, dried and concentrated to obtain a crude product. When this was purified by column chromatography, 6.2 g of the following monomer-A was obtained.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

合成例2((monomer−B)の合成)
窒素雰囲気下、乾燥THF100mlに2M−リチウムジイソプロピルアミド23.7ml(47.3mmol)を加え、この溶液を−78℃に冷却した。これに酢酸−t−ブチル5g(43.0mmol)を30分かけて滴下した。30分撹拌した後、これに2−アダマンタノン6.46g(43.0mmol)のTHF溶液を30分かけて滴下した。室温に昇温するまで放置して1時間撹拌した後、反応液を0℃まで冷却、これにメタクリル酸クロリド6.74g(64.5mmol)を30分かけて滴下した。室温で10時間反応したのち、水100mlをゆっくり添加した。反応液を酢酸エチルで抽出、有機相を水洗、乾燥、濃縮すると、粗生成物が得られた。これをカラムクロマトグラフィーで精製すると、下記monomer−Bが4.3g得られた。
Synthesis Example 2 (Synthesis of (monomer-B))
Under a nitrogen atmosphere, 23.7 ml (47.3 mmol) of 2M-lithium diisopropylamide was added to 100 ml of dry THF, and the solution was cooled to -78 ° C. To this was added dropwise 5 g (43.0 mmol) of tert-butyl acetate over 30 minutes. After stirring for 30 minutes, a THF solution of 6.46 g (43.0 mmol) of 2-adamantanone was added dropwise thereto over 30 minutes. The mixture was allowed to warm to room temperature and stirred for 1 hour, and then the reaction solution was cooled to 0 ° C., and 6.74 g (64.5 mmol) of methacrylic acid chloride was added dropwise thereto over 30 minutes. After reacting at room temperature for 10 hours, 100 ml of water was slowly added. The reaction solution was extracted with ethyl acetate, and the organic phase was washed with water, dried and concentrated to obtain a crude product. When this was purified by column chromatography, 4.3 g of the following monomer-B was obtained.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

合成例3(樹脂(RA−1)の合成)
窒素気流下、シクロヘキサノン4.4gを3つ口フラスコに入れ、これを80℃に加熱した。これにmonomer−A5.85g、ガンマブチロラクトンメタクリレート5.1g、重合開始剤V−601(和光純薬製)をモノマーに対し10mol%をシクロヘキサノン39.4gに溶解させた溶液を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。反応液を放冷後ヘプタン350m/酢酸エチル150mlの混合液に20分かけて滴下し、析出した粉体をろ取、乾燥すると、樹脂(RA−1)が8.3g得られた。得られた樹脂(RA−1)の重量平均分子量は、標準ポリスチレン換算で7600、分散度(Mw/Mn)は、1.67であった。
Synthesis Example 3 (Synthesis of Resin (RA-1))
Under a nitrogen stream, 4.4 g of cyclohexanone was placed in a three-necked flask and heated to 80 ° C. Monomer-A (5.85 g), gamma butyrolactone methacrylate (5.1 g), and a polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in 10 mol% with respect to the monomer were dissolved in cyclohexanone (39.4 g) over 6 hours. . After completion of dropping, the reaction was further carried out at 80 ° C. for 2 hours. The reaction mixture was allowed to cool and then added dropwise over 20 minutes to a mixed solution of 350 m of heptane / 150 ml of ethyl acetate. The precipitated powder was collected by filtration and dried to obtain 8.3 g of resin (RA-1). The weight average molecular weight of the obtained resin (RA-1) was 7600 in terms of standard polystyrene, and the dispersity (Mw / Mn) was 1.67.

樹脂(RA−2)〜(RA−7)及び比較用樹脂(RX)についても同様の手法を用いて合成した。重量平均分子量は開始剤の量を変更することで調整した。   Resins (RA-2) to (RA-7) and comparative resin (RX) were synthesized in the same manner. The weight average molecular weight was adjusted by changing the amount of the initiator.

以下、樹脂(RA−1)〜(RA−7)及び樹脂(RX)の構造を示す。   Hereinafter, the structures of resins (RA-1) to (RA-7) and resin (RX) are shown.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

Figure 2008268743
Figure 2008268743

実施例1〜8及び比較例1
<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5質量%の溶液を調製し、これを0.03ミクロン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。
<レジスト評価1>
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、120℃で60秒乾燥を行い、160nm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、ダイポール)で露光し、露光後直ぐに120℃で60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。
パターン倒れ評価
75nmラインアンドスペース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いことを示す。
Examples 1-8 and Comparative Example 1
<Resist preparation>
The components shown in Table 1 below were dissolved in a solvent to prepare a solution having a solid content concentration of 5% by mass, and this was filtered through a 0.03 micron 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.
<Resist evaluation 1>
An anti-reflective coating DUV-42 manufactured by Brewer Science Co., Ltd. was uniformly applied to 600 angstroms 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 120 ° C. for 60 seconds to form a 160 nm resist film.
The resist film was exposed with an ArF excimer laser stepper (NA = 0.75, dipole manufactured by ASML) through a mask, and heated on a hot plate at 120 ° C. for 60 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.
Pattern collapse evaluation When the exposure amount that reproduces a mask pattern of 75 nm line and space is the optimum exposure amount, and the line width of the line pattern formed by further increasing the exposure amount from the optimum exposure amount is reduced, 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.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

以下、表中の略号を示す。
[酸発生剤]
Hereinafter, abbreviations in the table are shown.
[Acid generator]

Figure 2008268743
Figure 2008268743

〔塩基性化合物〕
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
TEA:トリエタノールアミン
PBI:2−フェニルベンズイミダゾール
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)(シリコン系)
〔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
[Basic compounds]
TPSA: triphenylsulfonium acetate DIA: 2,6-diisopropylaniline TEA: triethanolamine PBI: 2-phenylbenzimidazole 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.) (silicon-based)
〔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

表1から、本発明のポジ型感光性組成物は、パターン倒れ性能に優れていることが、明らかである。   From Table 1, it is clear that the positive photosensitive composition of the present invention is excellent in pattern collapse performance.

液浸露光
<レジスト調製>
表1に示した実施例1〜8及び比較例1の成分に、更に、下記表面疎水化樹脂(Polymer―A)を0.2g添加し、溶剤に溶解させ固形分濃度5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た。尚、ポジ型レジスト溶液をスピンコーターで塗布し、120℃で60秒乾燥を行い、160nmのレジスト膜を形成させた際のレジスト膜の純水の後退接触角は65〜75°であった。
<レジスト評価2>
ArFエキシマレーザー液浸スキャナー(NA=0.85)を用い、液浸液としては超純水を用いて液浸露光を行った以外は、レジスト評価1と同様の手法を用い、パターン倒れ性能を評価した。評価結果を、表1に示した。
Immersion exposure <Resist preparation>
0.2 g of the following surface hydrophobized resin (Polymer-A) is further added to the components of Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 shown in Table 1, and dissolved in a solvent to obtain a solution having a solid content concentration of 5% by mass. The positive resist solution was prepared by filtering through a 0.03 μm polyethylene filter. The prepared positive resist solution was evaluated by the following method. In addition, the receding contact angle of pure water of the resist film was 65 to 75 ° when a positive resist solution was applied by a spin coater and dried at 120 ° C. for 60 seconds to form a 160 nm resist film.
<Resist evaluation 2>
Except for using an ArF excimer laser immersion scanner (NA = 0.85) and performing immersion exposure using ultrapure water as the immersion liquid, the pattern collapse performance is achieved using the same method as in resist evaluation 1. evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2008268743
Figure 2008268743

表1から、本発明のポジ型感光性組成物は、液浸露光に於いても、パターン倒れ性能に優れていることが、明らかである。   From Table 1, it is clear that the positive photosensitive composition of the present invention is excellent in pattern collapse performance even in immersion exposure.

Claims (6)

(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物及び
(B)下記一般式(I)で表される基を有する繰り返し単位(B1)を有し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物。
Figure 2008268743
一般式(I)に於いて、
Rx1及びRx2は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx3は、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Ryは、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx1〜Rx3及びRyの内の少なくとも2つが、結合して環構造を形成してもよい。
(A) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a repeating unit (B1) having a group represented by the following general formula (I), decomposed by the action of an acid, and subjected to alkali development A positive photosensitive composition comprising a resin having increased solubility in a liquid.
Figure 2008268743
In general formula (I),
Rx 1 and Rx 2 each independently represents an alkyl group or a cycloalkyl group.
Rx 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Ry represents an alkyl group or a cycloalkyl group.
At least two of Rx 1 to Rx 3 and Ry may be bonded to form a ring structure.
一般式(I)に於いて、Rx1とRx2の内の少なくとも一方が、炭素数7以上の多環の環状炭化水素構造を有するか、Rx1とRx2が結合して炭素数7以上の多環の環状炭化水素構造を形成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。 In the general formula (I), wherein the at least one of the Rx 1 and Rx 2 are either have a polycyclic hydrocarbon structure having 7 or more carbon atoms, Rx 1 and Rx 2 are bonded carbon atoms with 7 or more The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein the polycyclic hydrocarbon structure is formed. 一般式(I)に於いて、Ryが、炭素数7以上のシクロアルキル基であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポジ型感光性組成物。   3. The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein Ry in the general formula (I) is a cycloalkyl group having 7 or more carbon atoms. (B)成分が、更に、下記(B2)〜(B4)から選ばれる少なくとも1種類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。
(B2)環状炭化水素構造とラクトン構造を有する繰り返し単位、
(B3)水酸基を有する繰り返し単位及び
(B4)シアノ基を有する繰り返し単位。
The positive photosensitive composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the component (B) further has at least one type of repeating unit selected from the following (B2) to (B4).
(B2) a repeating unit having a cyclic hydrocarbon structure and a lactone structure,
(B3) a repeating unit having a hydroxyl group and (B4) a repeating unit having a cyano group.
(A)成分として、活性光線又は放射線の照射により、下記(a)〜(c)から選ばれる酸を発生する化合物を少なくとも1種類含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
(a)炭素数2以上のフッ素置換されたアルカンスルホン酸、
(b)ビス(アルキルスルホニル)イミド酸及び
(c)フッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸。
The component (A) contains at least one compound capable of generating an acid selected from the following (a) to (c) upon irradiation with actinic rays or radiation. The positive photosensitive composition as described.
(A) a fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or more carbon atoms,
(B) Bis (alkylsulfonyl) imidic acid and (c) Aromatic sulfonic acid substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.
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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Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009113228A1 (en) * 2008-03-12 2009-09-17 ダイセル化学工業株式会社 Monomer having lactone skeleton, polymer compound and photoresist composition
JP2010134410A (en) * 2008-11-10 2010-06-17 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Positive resist composition, resist pattern forming method, polymer compound, and compound
JP2010256873A (en) * 2009-03-31 2010-11-11 Sumitomo Chemical Co Ltd Chemically amplified photoresist composition
JP2010254639A (en) * 2009-04-28 2010-11-11 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc Alicyclic ester compound and resin composition produced therefrom
WO2011034176A1 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition, method for forming resist pattern, polymer and polymerizable compound
JP2011085927A (en) * 2009-09-18 2011-04-28 Jsr Corp Radiation-sensitive resin composition, method for forming resist pattern, and polymer
JP2011098953A (en) * 2009-09-18 2011-05-19 Jsr Corp Polymerizable compound having alkali-dissociable group
JP2011162690A (en) * 2010-02-10 2011-08-25 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc Functional resin composition
JP2011219374A (en) * 2010-04-05 2011-11-04 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc Method for producing alicyclic ester compound
JP2011227437A (en) * 2009-09-18 2011-11-10 Jsr Corp Radiation-sensitive resin composition, resist pattern forming method and polymer
JP2012194209A (en) * 2011-03-14 2012-10-11 Jsr Corp Radiation-sensitive resin composition and resist pattern forming method
JP2012215694A (en) * 2011-03-31 2012-11-08 Jsr Corp Photoresist composition and resist pattern forming method
WO2013133230A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 Jsr株式会社 Photoresist composition, method for forming resist pattern, polymer and compound
JP2014102494A (en) * 2012-10-22 2014-06-05 Jsr Corp Photoresist composition and method for forming negative resist pattern
RU2529190C1 (en) * 2013-04-23 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of producing 2-hydroxy-2-carboxyalkyladamantanes
WO2015087676A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 富士フイルム株式会社 Active light sensitive or radiation sensitive resin composition, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
JP2015158674A (en) * 2015-02-25 2015-09-03 富士フイルム株式会社 Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and resist film
US9482947B2 (en) 2011-03-30 2016-11-01 Fujifilm Corporation Pattern forming method, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, manufacturing method of electronic device and electronic device
WO2018008300A1 (en) * 2016-07-04 2018-01-11 富士フイルム株式会社 Method for forming negative resist pattern, and method for manufacturing electronic device
CN109485565A (en) * 2018-11-20 2019-03-19 上海博栋化学科技有限公司 A kind of preparation method of 1- methylcyclohexylmethyl acrylate
WO2019189877A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition and method for forming resist pattern
BE1027107A1 (en) 2019-03-25 2020-10-05 Sumitomo Chemical Co COMPOSITION, RESIN, COMPOSITION OF PHOTORESIST AND METHOD OF PRODUCTION OF PHOTORESIST PATTERN

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009113228A1 (en) * 2008-03-12 2009-09-17 ダイセル化学工業株式会社 Monomer having lactone skeleton, polymer compound and photoresist composition
JP2010134410A (en) * 2008-11-10 2010-06-17 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Positive resist composition, resist pattern forming method, polymer compound, and compound
JP2010256873A (en) * 2009-03-31 2010-11-11 Sumitomo Chemical Co Ltd Chemically amplified photoresist composition
JP2010254639A (en) * 2009-04-28 2010-11-11 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc Alicyclic ester compound and resin composition produced therefrom
CN102498439A (en) * 2009-09-18 2012-06-13 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition, method for forming resist pattern, polymer and polymerizable compound
US8728706B2 (en) 2009-09-18 2014-05-20 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition, method for forming resist pattern, polymer and polymerizable compound
JP2011098953A (en) * 2009-09-18 2011-05-19 Jsr Corp Polymerizable compound having alkali-dissociable group
JP2011085927A (en) * 2009-09-18 2011-04-28 Jsr Corp Radiation-sensitive resin composition, method for forming resist pattern, and polymer
JP2011227437A (en) * 2009-09-18 2011-11-10 Jsr Corp Radiation-sensitive resin composition, resist pattern forming method and polymer
US9513548B2 (en) 2009-09-18 2016-12-06 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition, method for forming resist pattern, polymer and polymerizable compound
US10048586B2 (en) 2009-09-18 2018-08-14 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition, method for forming resist pattern, polymer and polymerizable compound
WO2011034176A1 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition, method for forming resist pattern, polymer and polymerizable compound
JP2011162690A (en) * 2010-02-10 2011-08-25 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc Functional resin composition
JP2011219374A (en) * 2010-04-05 2011-11-04 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc Method for producing alicyclic ester compound
JP2012194209A (en) * 2011-03-14 2012-10-11 Jsr Corp Radiation-sensitive resin composition and resist pattern forming method
US9482947B2 (en) 2011-03-30 2016-11-01 Fujifilm Corporation Pattern forming method, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, manufacturing method of electronic device and electronic device
JP2012215694A (en) * 2011-03-31 2012-11-08 Jsr Corp Photoresist composition and resist pattern forming method
WO2013133230A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 Jsr株式会社 Photoresist composition, method for forming resist pattern, polymer and compound
JPWO2013133230A1 (en) * 2012-03-06 2015-07-30 Jsr株式会社 Photoresist composition, resist pattern forming method, polymer and compound
JP2014102494A (en) * 2012-10-22 2014-06-05 Jsr Corp Photoresist composition and method for forming negative resist pattern
RU2529190C1 (en) * 2013-04-23 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of producing 2-hydroxy-2-carboxyalkyladamantanes
JP2015114556A (en) * 2013-12-12 2015-06-22 富士フイルム株式会社 Active light sensitive or radiation sensitive resin composition, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
KR101747772B1 (en) 2013-12-12 2017-06-15 후지필름 가부시키가이샤 Active light sensitive or radiation sensitive resin composition, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
US9841679B2 (en) 2013-12-12 2017-12-12 Fujifilm Corporation Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
WO2015087676A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 富士フイルム株式会社 Active light sensitive or radiation sensitive resin composition, pattern forming method, method for manufacturing electronic device, and electronic device
JP2015158674A (en) * 2015-02-25 2015-09-03 富士フイルム株式会社 Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and resist film
WO2018008300A1 (en) * 2016-07-04 2018-01-11 富士フイルム株式会社 Method for forming negative resist pattern, and method for manufacturing electronic device
JPWO2018008300A1 (en) * 2016-07-04 2019-05-16 富士フイルム株式会社 Negative resist pattern forming method and method of manufacturing electronic device
WO2019189877A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition and method for forming resist pattern
CN109485565A (en) * 2018-11-20 2019-03-19 上海博栋化学科技有限公司 A kind of preparation method of 1- methylcyclohexylmethyl acrylate
CN109485565B (en) * 2018-11-20 2021-08-06 上海博栋化学科技有限公司 Preparation method of 1-methyl cyclohexyl methacrylate
BE1027107A1 (en) 2019-03-25 2020-10-05 Sumitomo Chemical Co COMPOSITION, RESIN, COMPOSITION OF PHOTORESIST AND METHOD OF PRODUCTION OF PHOTORESIST PATTERN
KR20200115216A (en) 2019-03-25 2020-10-07 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Compound, resin, resist composition and method for producing resist pattern
US11548961B2 (en) 2019-03-25 2023-01-10 Sumitomo Chemical Company, Limited Compound, resin, resist composition and method for producing resist pattern

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