JP2008299350A - 遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体デバイスの製造において、コンタクトホールの解像において優れた感度を有するとともに、固形分を溶剤に溶かす時や経時保存時のパーティクルの発生を防止でき、経時保存による感度の変動を防止できるポジ型フォトレジスト組成物を提供する。
【解決手段】活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、特定構造の酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解速度が増加する樹脂、及び特定の混合溶剤を含有することを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物。
【選択図】なし
【解決手段】活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、特定構造の酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解速度が増加する樹脂、及び特定の混合溶剤を含有することを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物。
【選択図】なし
Description
本発明は、超LSIや高容量マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプロセスやその他のフォトファブリケ−ションプロセスに使用する遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物に関するものである。更に詳しくは、エキシマレ−ザ−光を含む遠紫外線領域、特に250nm以下の波長の光を使用して高精細化したパターンを形成しうる遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物に関するものである。
近年、集積回路はその集積度を益々高めており、超LSIなどの半導体基板の製造に於いてはハーフミクロン以下の線幅から成る超微細パターンの加工が必要とされるようになってきた。その必要性を満たすためにフォトリソグラフィーに用いられる露光装置の使用波長は益々短波化し、今では、遠紫外線の中でも短波長のエキシマレーザー光(XeCl、KrF、ArFなど)を用いることが検討されるまでになってきている。
この波長領域におけるリソグラフィーのパターン形成に用いられるものとして、化学増幅系レジストがある。
この波長領域におけるリソグラフィーのパターン形成に用いられるものとして、化学増幅系レジストがある。
一般に化学増幅系レジストは、通称2成分系、2.5成分系、3成分系の3種類に大別することができる。2成分系は、光分解により酸を発生する化合物(以後、光酸発生剤という)とバインダー樹脂とを組み合わせている。該バインダー樹脂は、酸の作用により分解して、樹脂のアルカリ現像液中での溶解性を増加させる基(酸分解性基ともいう)を分子内に有する樹脂である。2.5成分系はこうした2成分系に更に酸分解性基を有する低分子化合物を含有する。3成分系は光酸発生剤とアルカリ可溶性樹脂と上記低分子化合物を含有するものである。
上記化学増幅系レジストは紫外線や遠紫外線照射用のフォトレジストに適しているが、その中でさらに使用上の要求特性に対応する必要がある。ArF光源用のフォトレジスト組成物としては、部分的にヒドロキシ化したスチレン系樹脂よりもさらに吸収の少ない(メタ)アクリル系樹脂を光によつて酸を発生する化合物と組み合わせたフォトレジスト組成物が提案されている。
例えば、特許文献1、特許文献2等がある。中でも特許文献3ではアクリル酸のカルボキシル基の酸素に3級炭素有機基がエステル結合した樹脂が開示されている。
例えば、特許文献1、特許文献2等がある。中でも特許文献3ではアクリル酸のカルボキシル基の酸素に3級炭素有機基がエステル結合した樹脂が開示されている。
さらに特許文献4ではアクリル酸エステルやフマル酸エステルを繰り返し構造単位とする酸分解性樹脂が開示されているが、パターンプロファイル、基板密着性等が不十分であり、満足な性能が得られていないのが実情である。
0.18μm及び0.13μmのデザインルールを用いたデバイスを製造するリソグラフィプロセスは露光放射として波長193nmの光を使用することが多いため、エチレン系不飽和性をあまり含まないレジストポリマーが所望される。
ArF光源用のフォトレジスト組成物としては、ドライエッチング耐性付与の目的で脂環式炭化水素部位が導入された樹脂が提案されているが、脂環式炭化水素部位導入の弊害として系が極めて疎水的になるがために、従来レジスト現像液として幅広く用いられてきたテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(以下TMAH)水溶液での現像が困難となったり、現像中に基板からレジストが剥がれてしまうなどの現象が見られる。
このようなレジストの疎水化に対応して、現像液にイソプロピルアルコールなどの有機
溶媒を混ぜるなどの対応が検討され、一応の成果が見られるものの、レジスト膜の膨潤の懸念やプロセスが煩雑になるなど必ずしも問題が解決されたとは言えない。レジストの改良というアプローチでは親水基の導入により疎水的な種々の脂環式炭化水素部位を補うという施策も数多くなされている。
特許文献5には、ノルボルネン環等の脂環式構造を主鎖に有するモノマー、無水マレイン酸、カルボキシル基を有するモノマーを重合して得られる重合体を含むエネルギー感受性レジスト材料を開示しているが、波長193nmに対する透明性は改善されているものの、必ずしも高感度とは言えず0.13μm以降のリソグラフィーを考えた場合には解像力が不足するなどのレジスト性能が不足していた。
溶媒を混ぜるなどの対応が検討され、一応の成果が見られるものの、レジスト膜の膨潤の懸念やプロセスが煩雑になるなど必ずしも問題が解決されたとは言えない。レジストの改良というアプローチでは親水基の導入により疎水的な種々の脂環式炭化水素部位を補うという施策も数多くなされている。
特許文献5には、ノルボルネン環等の脂環式構造を主鎖に有するモノマー、無水マレイン酸、カルボキシル基を有するモノマーを重合して得られる重合体を含むエネルギー感受性レジスト材料を開示しているが、波長193nmに対する透明性は改善されているものの、必ずしも高感度とは言えず0.13μm以降のリソグラフィーを考えた場合には解像力が不足するなどのレジスト性能が不足していた。
特許文献6には、主鎖に脂環式骨格を有する樹脂と感放射線性酸発生剤とを含有する感放射線性樹脂組成物が開示されている。特許文献7には、ノルボルネン誘導体を含有する重合体と、アンドロスタン−17−カルボン酸エステル系化合物を含有する感放射線性樹脂組成物を開示している。
また、特許文献8〜10には、脂環式基を含む構造で保護されたアルカリ可溶性基と、そのアルカリ可溶性基が酸により脱離して、アルカリ可溶性とならしめる構造単位を含む酸感応性化合物を用いたレジスト材料が記載されている。
また、特許文献11〜13には、特定ラクトン構造を有する酸分解性樹脂を含むレジスト組成物が記載されている。
特許文献14には、ノルボルネン構造を主鎖に有する特定の繰り返し構造単位を有するターポリマーを含有する化学増幅型のレジストが開示されている。
特許文献15には、アダマンタン構造を側鎖に有する繰り返し構造単位と、無水マレイン酸を繰り返し構造単位として含有する樹脂が開示されている。
特許文献16は、保存安定性、透明性、ドライエッチング性、感度、解像度、パターン形状等の改良を目的として、特定の酸分解性基を有するノルボルネンからなる繰り返し単位、無水物からなる繰り返し単位、及び脂環式基を有する繰り返し単位を有する樹脂を含有する組成物を開示している。
特許文献14には、ノルボルネン構造を主鎖に有する特定の繰り返し構造単位を有するターポリマーを含有する化学増幅型のレジストが開示されている。
特許文献15には、アダマンタン構造を側鎖に有する繰り返し構造単位と、無水マレイン酸を繰り返し構造単位として含有する樹脂が開示されている。
特許文献16は、保存安定性、透明性、ドライエッチング性、感度、解像度、パターン形状等の改良を目的として、特定の酸分解性基を有するノルボルネンからなる繰り返し単位、無水物からなる繰り返し単位、及び脂環式基を有する繰り返し単位を有する樹脂を含有する組成物を開示している。
しかしながら、これらのレジスト組成物は、固形分を溶剤に溶かす時や経時保存の時にパーティクルの発生、あるいは経時保存による感度変動といった問題を有していた。また、これらに加えて、コンタクトホールの解像における感度向上も望まれていた。
特開平7−199467号公報
特開平7−252324号公報
特開平6−289615号公報
特開平7−234511号公報
特開平10−10739号公報
特開平10−111569号公報
特開平11−202491号公報
特開平9−73173号公報
特開平9−90637号公報
特開平10−161313号公報
特開平9−90637号公報
特開平10−207069号公報
特開平10−274852号公報
特開平10−130340号公報
特開平11−305444号公報
欧州特許出願公開第1048983号明細書
従って、本発明の目的は、半導体デバイスの製造において、コンタクトホールの解像において優れた感度とともに、固形分を溶剤に溶かす時や経時保存時のパーティクルの発生を防止でき、更に、経時保存による感度の変動を防止できる遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物を提供することにある。
本発明者等は、ポジ型化学増幅系におけるレジスト組成物の構成材料を鋭意検討した結果、特定の樹脂及び特定の溶剤を用いることにより、本発明の目的が達せられることを見出し、本発明に至った。
即ち、上記目的は、(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)で示される繰り返し構造単位、一般式(II)で示される繰り返し構造単位、及び一般式(III)で示される繰り返し構造を含み、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解速度が増加する樹脂、及び(C)特定の混合溶剤を含有することを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物によって達成される。
即ち、上記目的は、(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)で示される繰り返し構造単位、一般式(II)で示される繰り返し構造単位、及び一般式(III)で示される繰り返し構造を含み、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解速度が増加する樹脂、及び(C)特定の混合溶剤を含有することを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物によって達成される。
一般式(I)中:
R11〜R14は、各々独立に、酸の作用により分解する基、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−COOH、−COOR15、−C(=O)−X−A−R16、又はアルキル基或いは環状炭化水素基を表し、且つR11〜R14の内少なくとも1つは酸の作用により分解する基を表す。また、R11〜R14のうち少なくとも2つが結合して環を形成してもよい。nは0又は1を表す。ここで、R15は、アルキル基、環状炭化水素基又は下記の−Y基を表す。Xは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−、又は−NHSO2NH−を表す。Aは、単結合、アルキレン基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択される単独或いは2つ以上の基の組み合わせを表す。R16は、−COOH、−COOR15、−CN、水酸基、アルコキシ基、−CO−NH−R17、−CO−NH−SO2−R17又は下記の−Y基を表す。R17は、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。
−Y基;
R11〜R14は、各々独立に、酸の作用により分解する基、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−COOH、−COOR15、−C(=O)−X−A−R16、又はアルキル基或いは環状炭化水素基を表し、且つR11〜R14の内少なくとも1つは酸の作用により分解する基を表す。また、R11〜R14のうち少なくとも2つが結合して環を形成してもよい。nは0又は1を表す。ここで、R15は、アルキル基、環状炭化水素基又は下記の−Y基を表す。Xは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−、又は−NHSO2NH−を表す。Aは、単結合、アルキレン基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択される単独或いは2つ以上の基の組み合わせを表す。R16は、−COOH、−COOR15、−CN、水酸基、アルコキシ基、−CO−NH−R17、−CO−NH−SO2−R17又は下記の−Y基を表す。R17は、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。
−Y基;
−Y基中、R21〜R30は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。a、bは、1又は2を表す。
一般式(II)中:
Z2は、−O−又は−N(R41)−を表す。ここでR41は、水素原子、水酸基、アルキル基、ハロアルキル基、又は−OSO2−R42を表す。R42は、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。
一般式(III)中:
R91は、水素原子、低級アルキル基、ハロゲン原子又は−CNを表す。
X5は、−O−、−S−、−NR93−、又は−NR93SO2−を表す。R93は、水素原子、鎖状又は環状アルキル基を表す。
Bは、単結合または連結基を表す。
R92は、水素原子、鎖状又は環状アルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシ基、シアノ基、−COOR94、又は下記一般式(IV)〜(X)のいずれかで表される基を表す。R94は、水素原子、または鎖状又は環状アルキル基を表す。
Z2は、−O−又は−N(R41)−を表す。ここでR41は、水素原子、水酸基、アルキル基、ハロアルキル基、又は−OSO2−R42を表す。R42は、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。
一般式(III)中:
R91は、水素原子、低級アルキル基、ハロゲン原子又は−CNを表す。
X5は、−O−、−S−、−NR93−、又は−NR93SO2−を表す。R93は、水素原子、鎖状又は環状アルキル基を表す。
Bは、単結合または連結基を表す。
R92は、水素原子、鎖状又は環状アルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシ基、シアノ基、−COOR94、又は下記一般式(IV)〜(X)のいずれかで表される基を表す。R94は、水素原子、または鎖状又は環状アルキル基を表す。
−N+(R95)(R96)(R97)・X- (VIII)
−R98−A50−R99 (IX)
−SO3R100 (X)
−R98−A50−R99 (IX)
−SO3R100 (X)
式(IV)において、Ra1、Rb1、Rc1、Rd1、及びRe1は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。m、nは各々独立に0〜3の整数を表し、m+nは、2以上6以下である。
式(V−1)〜(V−4)において、R1b〜R5bは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。
式(VII)において、R1d〜R8dは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。Rd0は、水素原子、鎖状または環状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。mは、1〜10の整数を表す。
式(VIII)中、R95〜R97は、各々独立に、水素原子、鎖状または環状アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。但し、R95〜R97は互いに結合して非芳香環、芳香環を形成しても良い。X-は、R−SO3 -を表す。Rは脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。
式(IX)中、R98は、単結合、アルキレン基、アリーレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
A50は、下記に示す官能基のいずれかを表す。
式(V−1)〜(V−4)において、R1b〜R5bは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。
式(VII)において、R1d〜R8dは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。Rd0は、水素原子、鎖状または環状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。mは、1〜10の整数を表す。
式(VIII)中、R95〜R97は、各々独立に、水素原子、鎖状または環状アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。但し、R95〜R97は互いに結合して非芳香環、芳香環を形成しても良い。X-は、R−SO3 -を表す。Rは脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。
式(IX)中、R98は、単結合、アルキレン基、アリーレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
A50は、下記に示す官能基のいずれかを表す。
R99は、水素原子またはアルキル基を表す。
式(X)中、R100は、鎖状又は環状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
式(X)中、R100は、鎖状又は環状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
(1)上記の構成において、(C)乳酸アルキルのうち少なくとも1種と、エステル溶剤及びアルコキシプロピオン酸アルキルのうち少なくとも1種とを含有する混合溶剤であることを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物。
(2)(C)の溶剤が、更にγ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートのうち少なくとも1種を含有することを特徴とする前記(1)に記載のポジ型フォトレジスト組成物。
(3)上記構成において、(B)成分の樹脂が、更に下記式(XI)で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする前記(1)または(2)に記載の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物。
一般式(XI)中:
R91cは、水素原子、低級アルキル基、ハロゲン原子又は−CNを表す。
X5cは、−O−、−S−、−NR93c−、又は−NR93cSO2−を表す。R93cは、水素原子、鎖状又は環状アルキル基を表す。
Bcは、単結合または連結基を表す。
R92cは下記一般式(XI’)で表される基を表す。
R91cは、水素原子、低級アルキル基、ハロゲン原子又は−CNを表す。
X5cは、−O−、−S−、−NR93c−、又は−NR93cSO2−を表す。R93cは、水素原子、鎖状又は環状アルキル基を表す。
Bcは、単結合または連結基を表す。
R92cは下記一般式(XI’)で表される基を表す。
一般式(XI’)において、R2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
更に、以下の態様も好ましい。
(4)更にフッ素系及び/叉はシリコン系界面活性剤を含有することを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物。
(4)更にフッ素系及び/叉はシリコン系界面活性剤を含有することを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物。
(5)更に有機塩基性化合物を含有することを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物。
本発明は、半導体デバイスの製造において、コンタクトホールの解像において優れた感度を有するとともに、固形分を溶剤に溶かす時や経時保存時のパーティクルの発生を防止でき、経時保存による感度の変動を防止できるポジ型フォトレジスト組成物を提供することができる。
以下、本発明に使用する化合物について詳細に説明する。
〔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
本発明の組成物は、(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(光酸
発生剤)を含有する。
本発明の組成物は、(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(光酸
発生剤)を含有する。
光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている公知の光(400〜200nmの紫外線、遠紫外線、特に好ましくは、g線、h線、i線、KrFエキシマレーザー光)、ArFエキシマレーザー光、電子線、X線、分子線又はイオンビームにより酸を発生する化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
また、その他の本発明に用いられる光酸発生剤としては、たとえばジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等のオニウム塩、有機ハロゲン化合物、有機金属/有機ハロゲン化物、o−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、イミノスルフォネ−ト等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合物、ジスルホン化合物、ジアゾケトスルホン、ジアゾジスルホン化合物等を挙げることができる。
また、これらの光により酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物を用いることができる。
また、これらの光により酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物を用いることができる。
さらにV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(1980)、A.Abad etal,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、D.H.R.Barton etal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光により酸を発生する化合物も使用することができる。
上記併用可能な酸を発生する化合物の中で、特に有効に用いられるものについて以下に説明する。
(1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG1)で表されるオキサゾール誘導体又は一般式(PAG2)で表されるS−トリアジン誘導体。
(1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG1)で表されるオキサゾール誘導体又は一般式(PAG2)で表されるS−トリアジン誘導体。
式中、R201は置換もしくは未置換のアリール基、アルケニル基、R202は置換もしくは未置換のアリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)3をしめす。Yは塩素原子又は臭素原子を示す。
具体的には以下の化合物を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
具体的には以下の化合物を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
(2)下記の一般式(PAG3)で表されるヨードニウム塩、又は一般式(PAG4)で表されるスルホニウム塩。
ここで式Ar1、Ar2は、各々独立に、置換もしくは未置換のアリール基を示す。
R203、R204、R205は、各々独立に、置換もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。
R203、R204、R205は、各々独立に、置換もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。
Z-は、対アニオンを示し、例えばBF4 -、AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、ClO4 -、CF3SO3 -等のパーフルオロアルカンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、ナフタレン−1−スルホン酸アニオン等の縮合多核芳香族スルホン酸アニオン、アントラキノンスルホン酸アニオン、スルホン酸基含有染料等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
またR203、R204、R205のうちの2つ及びAr1、Ar2はそれぞれの単結合又は置換基を介して結合してもよい。
具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記において、Phはフェニル基を表す。
一般式(PAG3)、(PAG4)で示される上記オニウム塩は公知であり、例えば、米国特許第2,807,648 号及び同4,247,473号、特開昭53-101,331号等に記載の方法により合成することができる。
一般式(PAG3)、(PAG4)で示される上記オニウム塩は公知であり、例えば、米国特許第2,807,648 号及び同4,247,473号、特開昭53-101,331号等に記載の方法により合成することができる。
(3)下記一般式(PAG5)で表されるジスルホン誘導体又は一般式(PAG6)で表されるイミノスルホネート誘導体。
式中、Ar3、Ar4は、各々独立に、置換もしくは未置換のアリール基を示す。R206は置換もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換もしくは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基を示す。
具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(4)下記一般式(PAG7)で表されるジアゾジスルホン誘導体。
ここでRは、直鎖、分岐又は環状アルキル基、あるいは置換していてもよいアリール基を表す。
具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
光酸発生剤の添加量は、組成物中の固形分を基準として、通常0.001〜30重量%の範囲で用いられ、好ましくは0.3〜20重量%、更に好ましくは0.5〜10重量%の範囲で使用される。光酸発生剤の添加量が、0.001重量%より少ないと感度が低くなり、また添加量が30重量%より多いとレジストの光吸収が高くなりすぎ、プロファイルの悪化や、プロセス(特にベーク)マージンが狭くなり好ましくない。
〔2〕(B)樹脂
次に、(B)上記一般式(I)で表される繰り返し単位と、上記一般式(II)で表される繰り返し単位と、上記一般式(III)で表される繰り返し単位とを有する酸分解性樹脂(以下「本発明に係わる酸分解性樹脂」と略称する)について説明する。
次に、(B)上記一般式(I)で表される繰り返し単位と、上記一般式(II)で表される繰り返し単位と、上記一般式(III)で表される繰り返し単位とを有する酸分解性樹脂(以下「本発明に係わる酸分解性樹脂」と略称する)について説明する。
上記一般式(I)に於いて、R11〜R14は、各々独立に、酸の作用により分解する基、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−COOH、−COOR15、−C(=O)−X−A−R16、又はアルキル基或いは環状炭化水素基を表し、且つR11〜R14の内少なくとも1つは酸の作用により分解する基を表す。また、R11〜R14のうち少なくとも2つが結合して環を形成してもよい。nは0又は1を表す。ここで、R15は、アルキル基、環状炭化水素基又は上記の−Y基を表す。Xは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−、又は−NHSO2NH−を表す。Aは、単結合、アルキレン基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択される単独或いは2つ以上の基の組み合わせを表す。R16は、−COOH、−COOR15、−CN、水酸基、アルコキシ基、−CO−NH−R17、−CO−NH−SO2−R17又は上記の−Y基を表す。R17は、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。
上記の−Y基に於いて、R21〜R30は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。a、bは、1又は2を表す。
上記の−Y基に於いて、R21〜R30は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。a、bは、1又は2を表す。
酸の作用により分解する基の構造としては、−C(=O)−X1−Rp で表される。
式中、Rp としては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、3−オキソアルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシリルエステル基、3−オキソシクロヘキシルエステル基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラクトン残基、2−(γ−ブチロラクトニルオキシカルボニル)−2−プロピル基等を挙げることができる。X1は、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2 NH−を表す。
式中、Rp としては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、3−オキソアルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシリルエステル基、3−オキソシクロヘキシルエステル基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラクトン残基、2−(γ−ブチロラクトニルオキシカルボニル)−2−プロピル基等を挙げることができる。X1は、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2 NH−を表す。
上記R11〜R14におけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。
上記R11〜R14におけるアルキル基としては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基である。
上記R11〜R14における環状炭化水素基としては、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水素であり、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることができる。
上記R11〜R14におけるアルキル基としては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基である。
上記R11〜R14における環状炭化水素基としては、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水素であり、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることができる。
上記R11〜R14のうち少なくとも2つが結合して形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数5〜12の環が挙げられる。
上記R16におけるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
上記各々のアルキル基、環状炭化水素基、アルコキシ基は、更に置換基を有していてもよく、置換基として、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アシル基(例えばホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(例えばアセトキシ基等)等を挙げることができる。
上記R16におけるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
上記各々のアルキル基、環状炭化水素基、アルコキシ基は、更に置換基を有していてもよく、置換基として、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アシル基(例えばホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(例えばアセトキシ基等)等を挙げることができる。
上記Aにおけるアルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔C(Rb )(Rc )〕r −
式中、Rb 、Rc は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)を挙げることができる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の整数を表す。
−〔C(Rb )(Rc )〕r −
式中、Rb 、Rc は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)を挙げることができる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の整数を表す。
上記−Y基に於いて、R21〜R30は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。a
、bは、1又は2を表す。
上記R21〜R30に於けるアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等を挙げることができる。
R21〜R30としてのアルキル基は置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)等を挙げることができる。
、bは、1又は2を表す。
上記R21〜R30に於けるアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等を挙げることができる。
R21〜R30としてのアルキル基は置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)等を挙げることができる。
上記一般式(I)で表される繰り返し単位の具体例として次の下記のものが挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
上記一般式(II)に於いて、Z2は、−O−又は−N(R41)−を表す。ここでR41は、水素原子、水酸基、アルキル基、ハロアルキル基、又は−OSO2−R42を表す。R42は、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。
上記R41及びR42におけるアルキル基としては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基である。
上記R41及びR42 におけるハロアルキル基としてはトリフルオロメチル基、ナノフルオロブチル基、ペンタデカフルオロオクチル基、トリクロロメチル基等を挙げることができる。上記R42 におけるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシ
ル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。
上記R41及びR42 におけるハロアルキル基としてはトリフルオロメチル基、ナノフルオロブチル基、ペンタデカフルオロオクチル基、トリクロロメチル基等を挙げることができる。上記R42 におけるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシ
ル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。
R41及びR42としてのアルキル基及びハロアルキル基、R42としてのシクロアルキル基又は樟脳残基は置換基を有していてもよい。このような置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)等を挙げることができる。
上記一般式(II)で表される繰り返し単位の具体例として次の[I'−1]〜[I'−7]が挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
次に、一般式(III)で表される繰り返し単位について説明する。
式(III)において、R91は、水素原子、低級アルキル基、ハロゲン原子、又はシアノ基を表す。
R91の低級アルキル基としては、炭素数1〜5のものが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基などが挙げられる。この低級アルキル基は、更に置換基を有していてもよい。このような置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)等を挙げることができる。
式(III)において、R91は、水素原子、低級アルキル基、ハロゲン原子、又はシアノ基を表す。
R91の低級アルキル基としては、炭素数1〜5のものが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基などが挙げられる。この低級アルキル基は、更に置換基を有していてもよい。このような置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)等を挙げることができる。
X5は、−O−、−S−、−NR93−、又は−NR93SO2−を表す。R93は、水素原子、鎖状又は環状アルキル基を表す。R93としての鎖状アルキル基としては、低級アルキル基であり、炭素数1〜5のものが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基などが挙げられる。環状アルキル基としては、例えば炭素数3〜12のものが挙げられる。これらは更に置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)等を挙げることができる。
Bは、単結合または連結基を表す。Bの連結基としては、例えばアルキレン基、シクロ
アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択される単独或いは2つ以上の基の組み合わせを挙げることができる。
Bのシクロアルキレン基としては、好ましくは炭素数3〜10のものが挙げられ、例えばシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基を挙げることができる。
Bのアルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔C(RX )(RY )〕Z −
Rx及びRyは、各々独立に、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、置換基を有していても良い、鎖状又は環状アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。但し、Rx及びRyは互いに結合して環状アルキル環を形成しても良い。
Rx又はRyの鎖状アルキル基としては、直鎖状あるいは分岐状のアルキル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。直鎖状、分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。
環状のアルキル基としては、炭素数3〜30個のものが挙げられ、酸素原子、窒素原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基、テトラヒドロピラニル基、モルホリノ基等を挙げることができる。
アルコキシ基としては、一般的には炭素数1〜12個、好ましくは炭素数1〜10個、更に好ましくは1〜4個のものが挙げられ、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等を挙げることができる。
アルケニル基としては、炭素数2〜6個のアルケニル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、3−オキソシクロヘキセニル基、3−オキソシクロペンテニル基、3−オキソインデニル基等が挙げられる。これらのうち環状のアルケニル基は酸素原子を含んでいてもよい。
アリール基としては、炭素数6〜10個のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはフェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、メシチルメチル基を挙げることができる。
上記鎖状又は環状アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、カルボキシル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)、アセチルアミド基、アルコキシカルボニル基、アシル基(好ましくは炭素数2〜10、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜10、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)が挙げられる。Rx又はRyとしてアリール基又はアラルキル基については、置換基として、更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜5、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等)を有していてもよい。この置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)等の置換基を有していてもよい。
Zは1〜10の整数であり、好ましくは、1〜4である。
アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択される単独或いは2つ以上の基の組み合わせを挙げることができる。
Bのシクロアルキレン基としては、好ましくは炭素数3〜10のものが挙げられ、例えばシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基を挙げることができる。
Bのアルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔C(RX )(RY )〕Z −
Rx及びRyは、各々独立に、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、置換基を有していても良い、鎖状又は環状アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。但し、Rx及びRyは互いに結合して環状アルキル環を形成しても良い。
Rx又はRyの鎖状アルキル基としては、直鎖状あるいは分岐状のアルキル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。直鎖状、分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。
環状のアルキル基としては、炭素数3〜30個のものが挙げられ、酸素原子、窒素原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基、テトラヒドロピラニル基、モルホリノ基等を挙げることができる。
アルコキシ基としては、一般的には炭素数1〜12個、好ましくは炭素数1〜10個、更に好ましくは1〜4個のものが挙げられ、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等を挙げることができる。
アルケニル基としては、炭素数2〜6個のアルケニル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、3−オキソシクロヘキセニル基、3−オキソシクロペンテニル基、3−オキソインデニル基等が挙げられる。これらのうち環状のアルケニル基は酸素原子を含んでいてもよい。
アリール基としては、炭素数6〜10個のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはフェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、メシチルメチル基を挙げることができる。
上記鎖状又は環状アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、カルボキシル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)、アセチルアミド基、アルコキシカルボニル基、アシル基(好ましくは炭素数2〜10、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜10、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)が挙げられる。Rx又はRyとしてアリール基又はアラルキル基については、置換基として、更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜5、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等)を有していてもよい。この置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)等の置換基を有していてもよい。
Zは1〜10の整数であり、好ましくは、1〜4である。
R92は、水素原子、鎖状又は環状アルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシ基、
シアノ基、−COOR94、又は上記一般式(IV)〜(X)のいずれかで表される基を表す。
R92及びR94としての鎖状アルキル基としては、一般的には炭素数1〜30、好ましくは6〜20のものが挙げられる。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等を挙げることができる。
R92及びR94としての環状アルキル基としては、一般的に炭素数3〜40、好ましくは6〜20のものが挙げられる。例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基、テトラヒドロピラニル基、モルホリノ基等を挙げることができる。
シアノ基、−COOR94、又は上記一般式(IV)〜(X)のいずれかで表される基を表す。
R92及びR94としての鎖状アルキル基としては、一般的には炭素数1〜30、好ましくは6〜20のものが挙げられる。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等を挙げることができる。
R92及びR94としての環状アルキル基としては、一般的に炭素数3〜40、好ましくは6〜20のものが挙げられる。例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基、テトラヒドロピラニル基、モルホリノ基等を挙げることができる。
R92及びR94としての鎖状アルキル基は置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アルコキシカルボニル基、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)、アセチルアミド基等を挙げることができる。ここでアルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
R92及びR94としての環状アルキル基は、置換基として、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アルコキシカルボニル基、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)、アセチルアミド基を有していてもよい。ここでアルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
R92及びR94としての環状アルキル基は、置換基として、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アルコキシカルボニル基、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)、アセチルアミド基を有していてもよい。ここでアルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
R92が環状アルキル基である上記一般式(III)で表される繰り返し単位として、下記の一般式(IIIa)又は上記一般式(IIIb)で表される繰り返し単位が好ましい。
一般式(IIIa)及び一般式(IIIb)中、R0は、水素原子、低級アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基を表す。R61及びR62は、低級アルキル基を表す。R63〜R68は、各々独立に水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。R63とR64或いはR65とR66は、一緒になってカルボニル基を形成してもよい。R63とR65は、連結してアルキレン鎖を形成してもよい。k及びlは、2〜5の整数である。
上記一般式(IIIa)及び(IIIb)で表される繰り返し単位においては、R61が結合している3級炭素原子の存在により酸分解性を示す。
R0は好ましくは水素原子である。
R0、R61〜R68としての低級アルキル基は、炭素数1〜6であり、好ましくは炭素数1〜4である。具体例として、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を挙げることができる。
R63〜R68としての低級アルコキシ基は、炭素数1〜6であり、好ましくは炭素数1〜4である。具体例として、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を挙げることができる。
R0、R61〜R68としての低級アルキル基及びR63〜R68としての低級アルコキシ基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜3)等を挙げることができる。
R0は好ましくは水素原子である。
R0、R61〜R68としての低級アルキル基は、炭素数1〜6であり、好ましくは炭素数1〜4である。具体例として、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を挙げることができる。
R63〜R68としての低級アルコキシ基は、炭素数1〜6であり、好ましくは炭素数1〜4である。具体例として、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を挙げることができる。
R0、R61〜R68としての低級アルキル基及びR63〜R68としての低級アルコキシ基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜3)等を挙げることができる。
R63とR64、又はR65とR66とは、一緒になってカルボニル基を形成してもよい。
kとlは、好ましくは2〜4、更に好ましくは2又は3である。
R63とR65とが連結して形成してもよいアルキレン鎖としては、メチレン鎖、エチレン鎖、プロピレン鎖等好ましくは炭素数3以下である。
kとlは、好ましくは2〜4、更に好ましくは2又は3である。
R63とR65とが連結して形成してもよいアルキレン鎖としては、メチレン鎖、エチレン鎖、プロピレン鎖等好ましくは炭素数3以下である。
R92のアルコキシ基としては、一般的には炭素数1〜30、好ましくは3〜20、更に好ましくは4〜15のものであり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等を挙げることができる。
R92のアルコキシ基は、更に置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、R92としての鎖状又は環状アルキル基への置換基として説明したものと同様である。
R92のアルコキシ基は、更に置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、R92としての鎖状又は環状アルキル基への置換基として説明したものと同様である。
以下、R92がアルキル基、アルコキシ基、水素原子である一般式(III)で表される繰り返し単位、及び一般式(IIIa)及び一般式(IIIb)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
*)括弧内の基の数が異なる単位の混合であり、平均で括弧内の基を1.4個有していることを表す。
さらに、式(III)におけるR92が下記の一般式(IV)で表される構造である繰り返し構造単位について説明する。
Ra1,Rb1,Rc1,Rd1,Re1は各々独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。m,nは各々独立に0〜3の整数を表し、m+nは、2以上6以下である。
Ra1〜Re1の炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。これらのアルキル基はアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)などの置換基で置換されていてもよい。
Ra1〜Re1の炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。これらのアルキル基はアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)などの置換基で置換されていてもよい。
以下、一般式(IV)の構造を有する繰り返し構造単位の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
上記一般式(IV)の構造を有する繰り返し単位の具体例において、露光マージンがより良好になるという点から(IV−17)〜(IV−36)が好ましい。
更に一般式(IV)の構造としては、エッジラフネスが良好になるという点からアクリレート構造を有するものが好ましい。
更に一般式(IV)の構造としては、エッジラフネスが良好になるという点からアクリレート構造を有するものが好ましい。
さらに下記の一般式(V−1)〜(V−4)のいずれかで表される基を有する繰り返し単位構造について説明する。
一般式(V−1)〜(V−4)において、R1b〜R5bは、各々独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。
一般式(V−1)〜(V−4)において、R1b〜R5bにおけるアルキル基としては、直鎖状、分岐状のアルキル基が挙げられる。直鎖状、分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。
R1b〜R5bにおけるシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の炭素数3〜8個のものが好ましい。
R1b〜R5bにおけるアルケニル基としては、例えばビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜6個のものが好ましい。
また、R1b〜R5bの内の2つが結合して形成する環としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環等の3〜8員環が挙げられる。
R1b〜R5bにおけるシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の炭素数3〜8個のものが好ましい。
R1b〜R5bにおけるアルケニル基としては、例えばビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜6個のものが好ましい。
また、R1b〜R5bの内の2つが結合して形成する環としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環等の3〜8員環が挙げられる。
また、R1b〜R5bとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基及びR1b〜R5bの内の2つが結合して形成する環は、それぞれ置換基を有していてもよい。好ましい置換基としては、水酸基、カルボキシ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、炭素数1〜4個のアルコキシ基、炭素数2〜5個のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜5個のアシル基、炭素数2〜5個のアシロキシ基等を挙げることができる。
なお、一般式(V−1)〜(V−4)におけるR1b〜R5bは、環状骨格を構成している炭素原子のいずれに連結していてもよい。
なお、一般式(V−1)〜(V−4)におけるR1b〜R5bは、環状骨格を構成している炭素原子のいずれに連結していてもよい。
一般式(V−1)〜(V−4)で表される基を有する繰り返し単位として好ましいものとして、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位が挙げられる。
一般式(AI)中、Rb0は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。Rb0のアルキル基は置換基を有していてもよく、好ましい置換基としては、前記一般式(V−1)〜(V−4)におけるR1bとしてのアルキル基が有していてもよい好ましい置換基として先に例示したものが挙げられる。
Rb0のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。Rb0は水素原子が好ましい。
B2は、一般式(V−1)〜(V−4)のうちのいずれかで示される基を表す。
A’は、式(III)におけるBの定義と同様である。A’において、該組み合わせた2価の基としては、例えば下記式のものが挙げられる。
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は水素原子が好ましい。
B2は、一般式(V−1)〜(V−4)のうちのいずれかで示される基を表す。
A’は、式(III)におけるBの定義と同様である。A’において、該組み合わせた2価の基としては、例えば下記式のものが挙げられる。
上記式において、Rab、Rbbは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルコキシ基を挙げることができる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。r1は1〜10の整数、好ましくは1〜4の整数を表す。mは1〜3の整数、好ましくは1又は2を表す。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルコキシ基を挙げることができる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。r1は1〜10の整数、好ましくは1〜4の整数を表す。mは1〜3の整数、好ましくは1又は2を表す。
以下に、一般式(AI)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明の内容がこれらに限定されるものではない。
次に、下記の一般式(VI)で表される構造を有する繰り返し構造単位につい
て説明する。
て説明する。
Zを含む有橋式脂環式環は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜4)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜5)、アシル基(例えば、ホルミル基、ベンゾイル基)、アシロキシ基(例えば、プロピルカルボニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基)、アルキルスルホニルスルファモイル基(-CONHSO2CH3等)が挙げられる。尚、置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)等で置換されていてもよい。
一般式(III)におけるBは、一般式(VI)におけるZを含む有橋式脂環式環構造を構成する炭素原子のいずれの位置で結合してもよい。
以下に、一般式(VI)で表される構造を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
さらに、式(III)におけるR92が下記の一般式(VII)で表される構造を有する繰り返し構造単位について説明する。
一般式(VII)において、R1d〜R8dは、各々独立に、水素原子または鎖状アルキル基を表す。
Rd0は、水素原子あるいは、鎖状又は環状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
mは、1〜10の整数を表す。
Rd0は、水素原子あるいは、鎖状又は環状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
mは、1〜10の整数を表す。
一般式(VII)におけるR1d〜R8d、Rd0の鎖状アルキル基としては、直鎖状、分岐状あるいは環状のアルキル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。直鎖状、分岐状のア
ルキル基としては、炭素数1〜12個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。
Rd0の環状のアルキル基としては、炭素数3〜30個のものが挙げられ、具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基等を挙げることができる。
ルキル基としては、炭素数1〜12個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。
Rd0の環状のアルキル基としては、炭素数3〜30個のものが挙げられ、具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基等を挙げることができる。
Rd0のアリール基としては、炭素数6〜20個のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはフェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
Rd0のアラルキル基としては、炭素数7〜20個のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。ベンジル基、フェネチル基、クミル基等が挙げられる。
本発明において、R1d〜R8dとしては、水素原子、メチル基が好ましい。Rd0としては、水素原子、炭素数1〜4個のアルキル基が好ましい。mは、1〜6が好ましい。
Rd0のアラルキル基としては、炭素数7〜20個のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。ベンジル基、フェネチル基、クミル基等が挙げられる。
本発明において、R1d〜R8dとしては、水素原子、メチル基が好ましい。Rd0としては、水素原子、炭素数1〜4個のアルキル基が好ましい。mは、1〜6が好ましい。
上記鎖状又は環状アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルキレン基、環状アルキレン基、アリーレン基における更なる置換基としては、カルボキシル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等)、アルキル基、置換アルキル基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基(例えばアセトキシ基)、アセチルアミド基が挙げられる。ここでアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等の低級アルキル基を挙げることができる。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)を挙げることができる。
以下に、一般式(VII)で表される構造を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
次に、式(III)におけるR92が下記の一般式(VIII)で表される構造を有する繰り返し構造単位について説明する。
−N+(R95)(R96)(R97)・X- (VIII)
−N+(R95)(R96)(R97)・X- (VIII)
一般式(VIII)中:
R95〜R97は、各々独立に、水素原子、鎖状または環状アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。但し、R95〜R97は互いに結合して非芳香環、芳香環を形成しても良い。
鎖状アルキル基としては、直鎖状あるいは分岐状のアルキル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。炭素数1〜12個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。
R95〜R97は、各々独立に、水素原子、鎖状または環状アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。但し、R95〜R97は互いに結合して非芳香環、芳香環を形成しても良い。
鎖状アルキル基としては、直鎖状あるいは分岐状のアルキル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。炭素数1〜12個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。
環状のアルキル基としては、炭素数3〜30個のものが挙げられ、酸素原子、窒素原子
等のヘテロ原子を含んでいてもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基、テトラヒドロピラニル基、モルホリノ基等を挙げることができる。
等のヘテロ原子を含んでいてもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基、テトラヒドロピラニル基、モルホリノ基等を挙げることができる。
アルケニル基としては、炭素数2〜6個のアルケニル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、3−オキソシクロヘキセニル基、3−オキソシクロペンテニル基、3−オキソインデニル基等が挙げられる。これらのうち環状のアルケニル基は酸素原子を含んでいてもよい。
アリール基としては、炭素数6〜10個のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはフェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
アリール基としては、炭素数6〜10個のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはフェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、メシチルメチル基を挙げることができる。
R95〜R97としての鎖状又は環状アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基、及びR95〜R97が結合して形成してもよい非芳香環、芳香環が有していてもよい置換基としては、例えば、カルボキシル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)、アセチルアミド基、アルコキシカルボニル基、アシル基(好ましくは炭素数2〜10、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜10、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)が挙げられる。R95〜R97としてのアリール基又はアラルキル基及びR95〜R97が結合して形成してもよい非芳香環、芳香環については、置換基として、アルキル基(好ましくは炭素数1〜5、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等)を有していてもよい。この置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)等の置換基を有していてもよい。
X-は、上記のように特定の構造R−SO3 -を有する。
Rの脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜20個の直鎖あるいは分岐アルキル基又は環状のアルキル基であり、置換基を有していてもよい。
また、Rの芳香族炭化水素基は、好ましくは炭素数6〜14の芳香族基であり、置換基を有していてもよい。
Rの脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜20個の直鎖あるいは分岐アルキル基又は環状のアルキル基であり、置換基を有していてもよい。
また、Rの芳香族炭化水素基は、好ましくは炭素数6〜14の芳香族基であり、置換基を有していてもよい。
上記のRのアルキル基としては、置換基を有してもよい、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられ、環状アルキル基としては、置換基を有してもよい、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロドデシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、樟脳基、トリシクロデカニル基、メンチル基等を挙げることができる。
芳香族基としては、置換基を有してもよい、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。
芳香族基としては、置換基を有してもよい、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。
上記脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基が有してもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、樟脳基等が挙げられ、具体的には、メチル基、t-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、t−ブトキシ基、フッ素原
子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、水酸基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、t−アミロキシカルボニル基等が挙げられる。更に、脂肪族炭化水素基については、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、芳香族炭化水素基についてはアルキル基(炭素数1〜15)を置換基として挙げることができる。
子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、水酸基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、t−アミロキシカルボニル基等が挙げられる。更に、脂肪族炭化水素基については、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、芳香族炭化水素基についてはアルキル基(炭素数1〜15)を置換基として挙げることができる。
以下、一般式(VIII)で表される構造を有する繰り返し単位の具体例を示す。しかし、本発明の内容がこれらに限定されるものではない。
さらに、式(III)におけるR92が下記の一般式(IX)又は(X)で表される構造を有する繰り返し構造単位について説明する。
−R98−A50−R99 (IX)
−SO3R100 (X)
−R98−A50−R99 (IX)
−SO3R100 (X)
一般式(IX)中、R98は、単結合、アルキレン基、アリーレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
アリーレン基としては、炭素数6〜10のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはフェニレン基、トリレン基、ナフチレン基等が挙げられる。
アリーレン基としては、炭素数6〜10のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはフェニレン基、トリレン基、ナフチレン基等が挙げられる。
アルキレン基としては、下記で示される基を挙げることができる。
−〔C(Rf)(Rg)〕r−
式中、Rf、Rg:水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよく、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基よりなる群から選択された置換基を表す。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。rは1〜10の整数を表す。
上記において、ハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。
−〔C(Rf)(Rg)〕r−
式中、Rf、Rg:水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよく、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基よりなる群から選択された置換基を表す。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。rは1〜10の整数を表す。
上記において、ハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。
A50は、下記に示す官能基のいずれかを表す。
R99は、水素原子又はアルキル基を表す。
R99の鎖状アルキル基は、直鎖状、分岐状いずれでもよく、また置換基を有していてもよい。直鎖状あるいは分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12のものが好ましく、より好ましくは炭素数1〜10のものであり、具体的にメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基を好ましく挙げることができる。
R99の鎖状アルキル基は、直鎖状、分岐状いずれでもよく、また置換基を有していてもよい。直鎖状あるいは分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12のものが好ましく、より好ましくは炭素数1〜10のものであり、具体的にメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基を好ましく挙げることができる。
一般式(X)におけるR100は、鎖状又は環状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、置換基を有していてもよい。
R100の鎖状アルキル基は、直鎖状、分岐状いずれでもよく、置換基を有していてもよい。直鎖状あるいは分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12のものが好ましく、より好ましくは炭素数1〜10のものであり、具体的にメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基を好ましく挙げることができる。
R100の環状のアルキル基としては、炭素数3〜30のものが挙げられ、具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基等を挙げることができる。環構造は、ヘテロ原子、2重結合を有していてもよい。このような例として、テトラヒドロピラン、ペンテン環を挙げることができる。
R100の鎖状アルキル基は、直鎖状、分岐状いずれでもよく、置換基を有していてもよい。直鎖状あるいは分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12のものが好ましく、より好ましくは炭素数1〜10のものであり、具体的にメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基を好ましく挙げることができる。
R100の環状のアルキル基としては、炭素数3〜30のものが挙げられ、具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基、ステロイド残基等を挙げることができる。環構造は、ヘテロ原子、2重結合を有していてもよい。このような例として、テトラヒドロピラン、ペンテン環を挙げることができる。
R100のアリール基としては、炭素数6〜20のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的にはフェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
R100のアラルキル基としては、炭素数7〜20のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的には、ベンジル基、フェネチル基、クミル基等が挙げられる。
R100のアラルキル基としては、炭素数7〜20のものが挙げられ、置換基を有していてもよい。具体的には、ベンジル基、フェネチル基、クミル基等が挙げられる。
R99の鎖状アルキル基、R100の鎖状又は環状アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はアラルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、カルボキシル基、シアノ基、水酸基、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)、アセチルアミド基、アルコキシカルボニル基、アシル基(好ましくは炭素数2〜10、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜10、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)が挙げられる。R100としてアリール基又はアラルキル基については、置換基として、更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜5、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等)を有していてもよい。この置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)等の置換基を有していてもよい。尚環構造は、縮合環を形成してもよい。
以下、−NH−SO2−を含有する一般式(III)で表される繰り返し単位に対応するモノマーの具体例(2)〜(5)、及び、一般式(IX)で示される構造を有する繰り返し構造単位に相当するモノマーの具体例(6)〜(15)を示すが、これらに限定されるものではない。
以下、一般式(X)で表される構造を有する繰り返し構造単位に相当するモノマーの具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
本発明で使用される酸分解性樹脂は、更に、下記式(XI)で表される繰り返し単位を含有することもできる。
一般式(XI)に関して、R91c、X5c、R93c、Bcは、各々、上記一般式(III)についてのR91、X5、R93、Bと同様である。
R92cは下記一般式(XI’)で表される基を表す。
R92cは下記一般式(XI’)で表される基を表す。
一般式(XI’)において、R2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
一般式(XI)で表される構造は、好ましくはジヒドロキシ体、モノヒドロキシ体であり、より好ましくはジヒドロキシ体である。
以下に、一般式(XI)で表される構造を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
本発明に係る樹脂中には、更に下記の一般式(XI−A)又は(XI−B)で表される繰り返し単位を含有させることができる。
上記一般式(XI−A)中、 R13h〜R16hは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−COOH、−COOR17h、−C(=O)−Xh−Ah−R18h、又は置換基を有していてもよいアルキル基あるいは環状炭化水素基を表す。
また、Rl3h〜R16hのうち少なくとも2つが結合して環を形成してもよい。nは0又は1を表す。ただし、R13h〜R16hはいずれも酸により分解する基を有しない。
R17hは、置換基を有していてもよい、アルキル基、環状炭化水素基又は前記−Y基を表す。
Xhは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。
Ahは単結合又は2価の連結基を表す。
R18hは、−COOH、−COOR17h、−CN、水酸基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−CO−NH−R19h、−CO−NH−SO2−R19h又は前記の−Y基を表す。R19hは、置換基を有していてもよい、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。
また、Rl3h〜R16hのうち少なくとも2つが結合して環を形成してもよい。nは0又は1を表す。ただし、R13h〜R16hはいずれも酸により分解する基を有しない。
R17hは、置換基を有していてもよい、アルキル基、環状炭化水素基又は前記−Y基を表す。
Xhは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。
Ahは単結合又は2価の連結基を表す。
R18hは、−COOH、−COOR17h、−CN、水酸基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−CO−NH−R19h、−CO−NH−SO2−R19h又は前記の−Y基を表す。R19hは、置換基を有していてもよい、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。
上記R13h〜R16hにおけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、
沃素原子等を挙げることができる。
沃素原子等を挙げることができる。
上記R13h〜R16hにおけるアルキル基としては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基である。
上記R13h〜R16hにおける環状炭化水素基としては、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水素であり、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることができる。
上記R13h〜R16hのうち少なくとも2つが結合して形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数5〜12の環が挙げられる。
上記R13h〜R16hのうち少なくとも2つが結合して形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数5〜12の環が挙げられる。
上記R18hにおけるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
上記アルキル基、環状炭化水素基、アルコキシ基における更なる置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、カルボキシル基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、アシルオキシ基等を挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものが挙げることができ、アシル基としてはホルミル基、アセチル基等を挙げることができ、アシルオキシ基としてはアセトキシ基等を挙げることができる。
上記Ahの2価の連結基としては、単結合、アルキレン基、置換アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、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が挙げられる。
上記Ahにおけるアルキレン基、置換アルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔C(Rbh )(Rch )〕r −
式中、Rbh、Rchは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の整数を表す。
−〔C(Rbh )(Rch )〕r −
式中、Rbh、Rchは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の整数を表す。
一般式(XI−B)中、 R13i〜R16iは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−COOH、−COOR17i、酸の作用により分解する基、−C(=O)−Xi−Ai−R18i、又は置換基を有していてもよいアルキル基あるいは環状炭化水素基を表す。
また、Rl3i〜R16iのうち少なくとも2つが結合して環を形成してもよい。nは0又は1を表す。
R17iは、置換基を有していてもよい、アルキル基、環状炭化水素基又は前記の−Y基
を表す。
Xiは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。
Aiは単結合又は2価の連結基を表す。
R18iは、−COOH、−COOR17i、−CN、水酸基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−CO−NH−R19i、−CO−NH−SO2−R19i又は前記の−Y基を表す。R19iは、置換基を有していてもよい、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。
上記−Y基中、R21〜R30は、各々独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。a,bは1又は2を表す。
また、Rl3i〜R16iのうち少なくとも2つが結合して環を形成してもよい。nは0又は1を表す。
R17iは、置換基を有していてもよい、アルキル基、環状炭化水素基又は前記の−Y基
を表す。
Xiは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。
Aiは単結合又は2価の連結基を表す。
R18iは、−COOH、−COOR17i、−CN、水酸基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−CO−NH−R19i、−CO−NH−SO2−R19i又は前記の−Y基を表す。R19iは、置換基を有していてもよい、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。
上記−Y基中、R21〜R30は、各々独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。a,bは1又は2を表す。
酸の作用により分解する基の構造としては、−C(=O)−X1i−Rpiで表される。
式中、Rpiとしては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、3−オキソアルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシリルエステル基、3−オキソシクロヘキシルエステル基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラクトン残基、2−(γ−ブチロラクトニルオキシカルボニル)−2−プロピル基等を挙げることができる。
X1iは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。
式中、Rpiとしては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、3−オキソアルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシリルエステル基、3−オキソシクロヘキシルエステル基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラクトン残基、2−(γ−ブチロラクトニルオキシカルボニル)−2−プロピル基等を挙げることができる。
X1iは、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。
上記R13i〜R16iにおけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。
上記R13i〜R16iにおけるアルキル基としては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基である。
上記R13i〜R16iにおける環状炭化水素基としては、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水素であり、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることができる。
上記R13i〜R16iのうち少なくとも2つが結合して形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数5〜12の環が挙げられる。
上記R13i〜R16iのうち少なくとも2つが結合して形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数5〜12の環が挙げられる。
上記R18iにおけるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
上記アルキル基、環状炭化水素基、アルコキシ基における更なる置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、カルボキシル基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、アシルオキシ基等を挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものが挙げることができ、アシル基としてはホルミル基、アセチル基等を挙げることができ、アシルオキシ基としてはアセトキシ基等を挙げることができる。
上記Aiの2価の連結基としては、単結合、アルキレン基、置換アルキレン基、エーテ
ル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、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が挙げられる。
ル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、ウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせが挙げられる。
上記Aiにおけるアルキレン基、置換アルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔C(Rbi )(Rci )〕r −
式中、Rbi、Rciは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の整数を表す。
−〔C(Rbi )(Rci )〕r −
式中、Rbi、Rciは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の整数を表す。
上記一般式(XI−A)又は(XI−B)で表される繰り返し単位の具体例としては、次の下記のものが挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
本発明に係る酸分解性樹脂が更に含んでもよい好ましい共重合成分として、下記一般式(XII−A)叉は(XII−B)で表される繰り返し単位を挙げることができる。
ここで式中、Zjは酸素原子、−NH−、−N(−R50j)−、−N(−OSO2R50j)−を表し、R50jは(置換)アルキル基、(置換)環状炭化水素基を意味を有する。
上記R50jにおけるアルキル基としては、炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基である。
上記R50jにおける環状炭化水素基としては、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水素であり、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることができる。
上記一般式(XII−A)叉は(XII−B)で表される繰り返し単位の具体例として次の[XII−A−9]〜[XII−A−16]、[XII−B−9]〜[XII−B−16]が挙げられるが、これらの具体例に限定されるものではない。
上記一般式(XII−A)叉は(XII−B)で表される繰り返し単位の具体例として次の[XII−A−9]〜[XII−A−16]、[XII−B−9]〜[XII−B−16]が挙げられるが、これらの具体例に限定されるものではない。
本発明に係る酸分解性樹脂は、本発明の効果が有効に得られる範囲内で、更に以下のような単量体が該樹脂を構成する繰り返し単位を与えるものとして共重合されていてもよいが、下記単量体に限定されるものではない。
これにより、前記樹脂に要求される性能、特に(1)塗布溶剤に対する溶解性、(2)製膜性(ガラス転移点)、(3)アルカリ現像性、(4)膜べり(親疎水性、アルカリ可溶性基選択)、(5)未露光部の基板への密着性、(6)ドライエッチング耐性、の微調整が可能となる。
このような共重合単量体としては、例えば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物などを挙げることができる。
これにより、前記樹脂に要求される性能、特に(1)塗布溶剤に対する溶解性、(2)製膜性(ガラス転移点)、(3)アルカリ現像性、(4)膜べり(親疎水性、アルカリ可溶性基選択)、(5)未露光部の基板への密着性、(6)ドライエッチング耐性、の微調整が可能となる。
このような共重合単量体としては、例えば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物などを挙げることができる。
具体的には、例えばアクリル酸エステル類、例えばアルキル(アルキル基の炭素原子数は1〜10のものが好ましい)アクリレート(例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−t−オクチル、クロルエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート2,2−ジメチルヒドロキシプロピルアクリレート、5−ヒドロキシペンチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペンタエリスリトールモノアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートなど);
メタクリル酸エステル類、例えばアルキル(アルキル基の炭素原子数は1〜10のものが好ましい。)メタクリレート(例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、クロルベンジルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、5−ヒドロキシペンチルメタクリレート、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなど);
アクリルアミド類、例えばアクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド、(アルキル基としては炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、ヒドロキシエチル基などがある。)、N,N−ジアルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、エチルヘキシル基、シクロヘキシル基などがある。)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミドなど;
メタクリルアミド類、例えばメタクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基としては炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル基、t−ブチル基、エチルヘキシル基、ヒドロキシエチル基、シクロヘキシル基などがある。)、N,N−ジアルキルメタクリルアミド(アルキル基としてはエチル基、プロピル基、ブチル基などがある。)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリルアミドなど;
アリル化合物、例えばアリルエステル類(例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルなど)、アリルオキシエタノールなど;
ビニルエーテル類、例えばアルキルビニルエーテル(例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテルなど);
ビニルエステル類、例えばビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレートなど;
イタコン酸ジアルキル類(例えばイタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなど);
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等がある。
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等がある。
各繰り返し単位の割合は、所望のレジストのドライエッチング耐性、感度、パターンのクラッキング防止、基板密着性、レジストプロファイル、さらには一般的なレジストの必要要件である解像力、耐熱性、等を勘案して適宜設定することができる。
酸分解性樹脂中の一般式(I)で示される繰り返し構造単位の含有量は、全繰り返し構造単位中、10〜60モル%が好ましく、より好ましくは15〜55モル%、更に好ましくは20〜50モル%である。
酸分解性樹脂中、一般式(II)で示される繰り返し構造単位の含有量は、全繰り返し構造単位中10〜70モル%が好ましく、より好ましくは15〜60モル%、更に好ましくは20〜50モル%である。
酸分解性樹脂中、一般式(III)で示される繰り返し構造単位の含有量は、全繰り返し構造単位中、2〜50モル%が好ましく、より好ましくは4〜45モル%、更に好ましくは6〜40モル%である。
酸分解性樹脂中、一般式(II)で示される繰り返し構造単位の含有量は、全繰り返し構造単位中10〜70モル%が好ましく、より好ましくは15〜60モル%、更に好ましくは20〜50モル%である。
酸分解性樹脂中、一般式(III)で示される繰り返し構造単位の含有量は、全繰り返し構造単位中、2〜50モル%が好ましく、より好ましくは4〜45モル%、更に好ましくは6〜40モル%である。
酸分解性樹脂中、一般式(I)及び(III)で示される繰り返し構造単位等の酸分解性基を有する繰り返し単位の合計は、15〜90モル%が好ましく、より好ましくは15〜85モル%であり、さらに好ましくは20〜80モル%である。
また、上記(I)、(II)又は(III)で示される繰り返し構造単位以外の更なる共重合成分の単量体に基づく繰り返し構造単位の樹脂中の含有量も、所望のレジストの性能に応じて適宜設定することができるが、一般的に、一般式(I)、(II)、及び(III)で示される繰り返し構造単位を合計した総モル数に対して、他の更なる繰り返し構造単位を合計したモル数が、99モル%以下が好ましく、より好ましくは90モル%以下、さらに好ましくは80モル%以下である。
また、本発明の組成物がArF露光用であるとき、ArF光に対する透明性の点から酸分解性樹脂は芳香族環を含まないことが好ましい。
また、本発明の組成物がArF露光用であるとき、ArF光に対する透明性の点から酸分解性樹脂は芳香族環を含まないことが好ましい。
本発明に用いる酸分解性樹脂は、常法に従って(例えばラジカル重合)合成することができる。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種を、一括であるいは反応途中で反応容器に仕込み、これを必要に応じ反応溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、さらには後述のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのような本発明の組成物を溶解する溶媒に溶解させ均一とした後、窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で必要に応じ加熱、市販のラジカル開始剤(アゾ系開始剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を開始させる。所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収等の方法で所望のポリマーを回収する。反応の濃度は20重量%以上であり、好ましくは30重量%以上、さらに好ましくは40重量%以上である。
反応温度は10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好ましくは50〜100℃である。
反応温度は10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好ましくは50〜100℃である。
本発明に係る酸分解性樹脂の重量平均分子量は、GPC法によりポリスチレン換算値として、好ましくは1,000〜200,000である。重量平均分子量が1,000未満では耐熱性やドライエッチング耐性の劣化が見られるため余り好ましくなく、200,000を越えると現像性が劣化したり、粘度が極めて高くなるため製膜性が劣化するなど余り好ましくない結果を生じる。
本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物において、本発明に係わる酸分解性樹脂の組成物全体中の配合量は、全レジスト固形分中40〜99.99重量%が好ましく、より好ましくは50〜99.97重量%である。
上記(A)光酸発生剤や(B)樹脂等の固形分を、上記溶剤に固形分濃度として、3〜25重量%溶解することが好ましく、より好ましくは5〜22重量%、更に好ましくは7〜20重量%である。
〔3〕(C)混合溶剤
本発明のポジ型フォトレジスト組成物は、(C)成分として混合溶剤を含有する。
本発明のポジ型フォトレジスト組成物は、(C)成分として混合溶剤を含有する。
本発明の(C)成分としては、乳酸アルキルのうち少なくとも1種((1)の溶剤ともいう)と、エステル溶剤及びアルコキシプロピオン酸アルキルのうち少なくとも1種((2)の溶剤ともいう)とを含有する混合溶剤である。
(1)の溶剤への(2)の溶剤の添加により、コンタクトホールの解像において感度が優れ、レジスト液における初期のパーティクル発生が改善される。乳酸アルキルとしては、好ましくは乳酸メチル、乳酸エチルを挙げることができる。
(1)の溶剤への(2)の溶剤の添加により、コンタクトホールの解像において感度が優れ、レジスト液における初期のパーティクル発生が改善される。乳酸アルキルとしては、好ましくは乳酸メチル、乳酸エチルを挙げることができる。
エステル溶剤としては酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸ヘキシル、プロピオン酸ブチルを好ましく挙げることができ、より好ましくは酢酸ブチルである。アルコキシプロピオン酸アルキルとしては、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチルを好ましく挙げることができる。
上記(1)の溶剤と(2)の溶剤の使用重量比率((1):(2))は、90:10〜15:85が好ましく、より好ましくは85:15〜20:80であり、更に好ましくは80:20〜25:75である。
本発明においては、(C)の混合溶剤に、更にγ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートのうち少なくとも1種((3)の溶剤ともいう)を含有することが好ましい。(3)の溶剤を添加することにより、レジスト液の経時でパーティクルの増加及び感度変動が抑制され、経時安定性に優れたレジストが得られる。
(3)の溶剤の使用重量比率は、全溶剤に対して0.1〜25重量%が好ましく、1〜20重量%がより好ましく、より好ましくは3〜15%である。
本発明において、上記各成分を含むレジスト組成物の固形分を、上記混合溶剤に固形分濃度として3〜25重量%溶解することが好ましく、より好ましくは5〜22重量%であり、更に好ましくは7〜20重量%である。
(3)の溶剤の使用重量比率は、全溶剤に対して0.1〜25重量%が好ましく、1〜20重量%がより好ましく、より好ましくは3〜15%である。
本発明において、上記各成分を含むレジスト組成物の固形分を、上記混合溶剤に固形分濃度として3〜25重量%溶解することが好ましく、より好ましくは5〜22重量%であり、更に好ましくは7〜20重量%である。
本発明における乳酸アルキルを含有する混合溶剤の好ましい組み合わせとしては、乳酸エチル+酢酸ブチル、乳酸エチル+酢酸ブチル+γ−ブチロラクトン、乳酸エチル+酢酸ブチル+エチレンカーボネート、乳酸エチル+酢酸ブチル+プロピレンカーボネート、乳
酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+γ−ブチロラクトン、乳酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+エチレンカーボネート、乳酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+プロピレンカーボネートが挙げられ、更に好ましくは乳酸エチル+酢酸ブチル+γ−ブチロラクトン、乳酸エチル+酢酸ブチル+エチレンカーボネート、乳酸エチル+酢酸ブチル+プロピレンカーボネート、乳酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+γ−ブチロラクトン、乳酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+エチレンカーボネート、乳酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+プロピレンカーボネートである。
酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+γ−ブチロラクトン、乳酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+エチレンカーボネート、乳酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+プロピレンカーボネートが挙げられ、更に好ましくは乳酸エチル+酢酸ブチル+γ−ブチロラクトン、乳酸エチル+酢酸ブチル+エチレンカーボネート、乳酸エチル+酢酸ブチル+プロピレンカーボネート、乳酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+γ−ブチロラクトン、乳酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+エチレンカーボネート、乳酸エチル+3−エトキシプロピオン酸エチル+プロピレンカーボネートである。
本発明の上記の各混合溶剤は、本発明の効果を妨げない範囲で、必須でない他の溶剤を添加してもよい。このような他の溶剤の添加量は、一般的には、本発明の各混合溶剤100重量部に対し、30重量部以下である。他の溶剤としては、上記の各混合溶剤に必須な溶剤として例示した溶剤に加え、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、メチルエチルケトン、トルエン、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。
〔4〕界面活性剤
本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物は、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を含有することが好ましい。
フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤及びフッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤の少なくとも1種の界面活性剤である。
本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物が上記酸分解性樹脂と上記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、感度、解像力、基板密着性、耐ドライエッチング性が優れ、更に現像欠陥とスカムの少ないレジストパターンが得られる。
これらの界面活性剤として、例えば特開昭62-36663号、特開昭61-226746号、特開昭61-226745号、特開昭62-170950号、特開昭63-34540号、特開平7-230165号、特開平8-62834号、特開平9-54432号、特開平9-5988号、米国特許5405720号、同5360692号、同5529881号、同5296330号、同5436098号、同5576143号、同5294511号、同5824451号記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。
使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、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)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物は、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を含有することが好ましい。
フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤及びフッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤の少なくとも1種の界面活性剤である。
本発明の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物が上記酸分解性樹脂と上記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、感度、解像力、基板密着性、耐ドライエッチング性が優れ、更に現像欠陥とスカムの少ないレジストパターンが得られる。
これらの界面活性剤として、例えば特開昭62-36663号、特開昭61-226746号、特開昭61-226745号、特開昭62-170950号、特開昭63-34540号、特開平7-230165号、特開平8-62834号、特開平9-54432号、特開平9-5988号、米国特許5405720号、同5360692号、同5529881号、同5296330号、同5436098号、同5576143号、同5294511号、同5824451号記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。
使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、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)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分を基準として、通常0.001重量%〜2重量%、好ましくは0.01重量%〜1重量%である。
これらの界面活性剤は1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの界面活性剤は1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記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ラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソ
ルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤等を挙げることができる。
これらの界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分100重量部当たり、通常、2重量部以下、好ましくは1重量部以下である。
これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み合わせで添加することもできる。
ルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤等を挙げることができる。
これらの界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分100重量部当たり、通常、2重量部以下、好ましくは1重量部以下である。
これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み合わせで添加することもできる。
〔5〕有機塩基性化合物
本発明で用いることのできる好ましい有機塩基性化合物は、フェノールよりも塩基性の強い化合物である。中でも含窒素塩基性化合物が好ましい。
本発明で用いることのできる好ましい有機塩基性化合物は、フェノールよりも塩基性の強い化合物である。中でも含窒素塩基性化合物が好ましい。
ここで、R250、R251およびR252は、同一または異なり、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアミノアルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基または炭素数6〜20の置換もしくは非置換のアリール基であり、ここでR251とR252は互いに結合して環を形成してもよい。
(式中、R253、R254、R255およびR256は、同一または異なり、炭素数1〜6のアルキル基を示す)
更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、特に好ましくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基を有する化合物である。好ましい具体例としては、置換もしくは未置換のグアニジン、置換もしくは未置換のアミノピリジン、置換もしくは未置換のアミノアルキルピリジン、置換もしくは未置換のアミノピロリジン、置換もしくは未置換のインダーゾル、置換もしくは未置換のピラゾール、置換もしくは未置換のピラジン、置換もしくは未置換のピリミジン、置換もしくは未置換のプリン、置換もしくは未置換のイミダゾリン、置換もしくは未置換のピラゾリン、置換もしくは未置換のピペラジン、置換もしくは未置換のアミノモルフォリン、置換もしくは未置換のアミノアルキルモルフォリン等が挙げられる。好ましい置換基は、アミノ基、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。
更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、特に好ましくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基を有する化合物である。好ましい具体例としては、置換もしくは未置換のグアニジン、置換もしくは未置換のアミノピリジン、置換もしくは未置換のアミノアルキルピリジン、置換もしくは未置換のアミノピロリジン、置換もしくは未置換のインダーゾル、置換もしくは未置換のピラゾール、置換もしくは未置換のピラジン、置換もしくは未置換のピリミジン、置換もしくは未置換のプリン、置換もしくは未置換のイミダゾリン、置換もしくは未置換のピラゾリン、置換もしくは未置換のピペラジン、置換もしくは未置換のアミノモルフォリン、置換もしくは未置換のアミノアルキルモルフォリン等が挙げられる。好ましい置換基は、アミノ基、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。
好ましい具体的化合物として、グアニジン、1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テトラメチルグアニジン、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジア
ミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエチル)モルフォリン、1,5−ジアザビシクロ〔4,3,0〕ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕ウンデカ−7−エン、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、N−ヒドロキシエチルモルホリン、N−ベンジルモルホリン、シクロヘキシルモルホリノエチルチオウレア(CHMETU)等の3級モルホリン誘導体、特開平11−52575号公報に記載のヒンダードアミン類(例えば該公報〔0005〕に記載のもの)等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
ミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエチル)モルフォリン、1,5−ジアザビシクロ〔4,3,0〕ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕ウンデカ−7−エン、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、N−ヒドロキシエチルモルホリン、N−ベンジルモルホリン、シクロヘキシルモルホリノエチルチオウレア(CHMETU)等の3級モルホリン誘導体、特開平11−52575号公報に記載のヒンダードアミン類(例えば該公報〔0005〕に記載のもの)等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
特に好ましい具体例は、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、4−ジメチルアミノピリジン、ヘキサメチレンテトラミン、4,4−ジメチルイミダゾリン、ピロール類、ピラゾール類、イミダゾール類、ピリダジン類、ピリミジン類、CHMETU等の3級モルホリン類、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバゲート等のヒンダードアミン類等を挙げることができる。これらを用いることにより、疎密依存性が優れるようになる。
中でも、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、1,4−ジアザビシクロ〔2,2,2〕オクタン、4−ジメチルアミノピリジン、ヘキサメチレンテトラミン、CHMETU、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバゲートが好ましい。
これらの含窒素塩基性化合物は、単独であるいは2種以上組み合わせて用いられる。含窒素塩基性化合物の使用量は、感光性樹脂組成物の全組成物の固形分に対し、通常、0.001〜10重量%、好ましくは0.01〜5重量%である。0.001重量%未満では上記含窒素塩基性化合物の添加の効果が得られない。一方、10重量%を超えると感度の低下や非露光部の現像性が悪化する傾向がある。
〔6〕その他の添加剤
本発明のポジ型フォトレジスト組成物には、必要に応じて更に酸分解性溶解阻止化合物、染料、可塑剤、増感剤及び現像液に対する溶解性を促進させる化合物等を含有させることができる。
本発明のポジ型フォトレジスト組成物には、必要に応じて更に酸分解性溶解阻止化合物、染料、可塑剤、増感剤及び現像液に対する溶解性を促進させる化合物等を含有させることができる。
本発明のこのようなポジ型フォトレジスト組成物は基板上に塗布され、薄膜を形成する。この塗膜の膜厚は0.2〜1.2μmが好ましい。本発明においては、必要により、市販の無機あるいは有機反射防止膜を使用することができる。
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、α−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が用いることができる。前者は膜形成に真空蒸着装置、CVD装置、スパッタリング装置等の設備を必要とする。有機反射防止膜としては、例えば特公平7−69611記載のジフェニルアミン誘導体とホルムアルデヒド変性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶性樹脂、吸光剤からなるものや、米国特許5294680記載の無水マレイン酸共重合体とジアミン型吸光剤の反応物、特開平6−118631号公報記載の樹脂バインダーとメチロールメラミン系熱架橋剤を含有するもの、特開平6−118656号公報記載のカルボン酸基とエポキシ基と吸光基を同一分子内に有するアクリル樹脂型反射防止膜、特開平8−87115号公報記載のメチロールメラミンとベンゾフェノン系吸光剤からなるもの、特開平8−179509号公報記載のポリビニルアルコール樹脂に低分子吸光剤を添加したもの等が挙げられる。
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AC−2、AC−3等を使用することもできる。
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AC−2、AC−3等を使用することもできる。
上記レジスト液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(必要により上記反射防止膜を設けられた基板上に)、スピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布後、所定のマスクを通して露光し、ベークを行い現像することにより良好なレジストパターンを得ることができる。ここで露光光としては、好ましくは150nm〜250nmの波長の光である。具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、F2エキシマレーザー(157nm)、X線、電子ビーム等が挙げられる。
現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液を使用することができる。
更に、上記アルカリ性水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
更に、上記アルカリ性水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
〔酸分解性樹脂の合成〕
ノルボルネンカルボン酸tブチルエステル、無水マレイン酸、2−メチル−2−アダマンチルアクリレート、ノルボルネンラクトンアクリレートをモル比で20/20/35/25で反応容器に仕込み、メチルエチルケトン/テトラヒドロフラン=1/1溶媒に溶解し、固形分60%の溶液を調製した。これを窒素気流下65℃で加熱した。反応温度が安定したところで和光純薬社製ラジカル開始剤V−601を3mol%加え反応を開始させた。12時間加熱した後、反応混合物を5倍量のヘキサンに投入し白色粉体を析出させた。析出した粉体を再度メチルエチルケトン/テトラヒドロフラン=1/1溶媒に溶解させ5倍量のヘキサン/メチルtBuエ−テルに投入し白色粉体を析出させ、濾過取り出した。この作業を再度繰り返し、乾燥、目的物である樹脂(1)を得た。
得られた樹脂(1)のGPCによる分子量分析(RI分析)を試みたところ、ポリスチレン換算で11600(重量平均)、残留モノマーの量は0.4%であった。また、NMRスペクトルより樹脂(1)の組成は本発明のノルボルネン/無水マレイン酸/2−メチル−2−アダマンチルアクリレート/ノルボルネンラクトンアクリレートをモル比で18/23/34/25であった。
以下同様の方法で樹脂(2)〜(25)を合成した。
以下に上記酸分解性樹脂(1)〜(25)の構造を示す。
ノルボルネンカルボン酸tブチルエステル、無水マレイン酸、2−メチル−2−アダマンチルアクリレート、ノルボルネンラクトンアクリレートをモル比で20/20/35/25で反応容器に仕込み、メチルエチルケトン/テトラヒドロフラン=1/1溶媒に溶解し、固形分60%の溶液を調製した。これを窒素気流下65℃で加熱した。反応温度が安定したところで和光純薬社製ラジカル開始剤V−601を3mol%加え反応を開始させた。12時間加熱した後、反応混合物を5倍量のヘキサンに投入し白色粉体を析出させた。析出した粉体を再度メチルエチルケトン/テトラヒドロフラン=1/1溶媒に溶解させ5倍量のヘキサン/メチルtBuエ−テルに投入し白色粉体を析出させ、濾過取り出した。この作業を再度繰り返し、乾燥、目的物である樹脂(1)を得た。
得られた樹脂(1)のGPCによる分子量分析(RI分析)を試みたところ、ポリスチレン換算で11600(重量平均)、残留モノマーの量は0.4%であった。また、NMRスペクトルより樹脂(1)の組成は本発明のノルボルネン/無水マレイン酸/2−メチル−2−アダマンチルアクリレート/ノルボルネンラクトンアクリレートをモル比で18/23/34/25であった。
以下同様の方法で樹脂(2)〜(25)を合成した。
以下に上記酸分解性樹脂(1)〜(25)の構造を示す。
また、上記酸分解性樹脂(1)〜(25)の各繰り返し単位のモル比率と重量平均分子量を表1に示す。
実施例3、6、17、22、27、31、35及び38、参考例1及び比較例1
(ポジ型フォトレジスト組成物の調製と評価)
表2に示すように、上記合成例で合成した表1に示す酸分解性樹脂1.4g、光酸発生剤(添加量は表2に示した)、有機塩基性化合物(アミン)4mg、必要により界面活性剤5mgを配合し、それぞれ固形分14重量%の割合で溶剤に溶解した後、0.1μmのミクロフィルターで濾過し、表2に示す実施例及び参考例のポジ型フォトレジスト組成物を調製した。
また、比較例1として、上記実施例及び参考例と同様にして、比較樹脂Rを含む表2に示す成分を使用しポジ型フォトレジスト組成物を調製した。
(ポジ型フォトレジスト組成物の調製と評価)
表2に示すように、上記合成例で合成した表1に示す酸分解性樹脂1.4g、光酸発生剤(添加量は表2に示した)、有機塩基性化合物(アミン)4mg、必要により界面活性剤5mgを配合し、それぞれ固形分14重量%の割合で溶剤に溶解した後、0.1μmのミクロフィルターで濾過し、表2に示す実施例及び参考例のポジ型フォトレジスト組成物を調製した。
また、比較例1として、上記実施例及び参考例と同様にして、比較樹脂Rを含む表2に示す成分を使用しポジ型フォトレジスト組成物を調製した。
表2中に於ける各化合物は、次の通りである。
〔溶剤〕
S1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
S2:乳酸エチル
S3:酢酸ブチル
S4:2−ヘプタノン
S5:プロピレングリコールモノメチルエーテル
S6:エトキシプロピオン酸エチル
S7:γ−ブチロラクトン
S8:エチレンカーボネート
S9:プロピレンカーボネート
〔溶剤〕
S1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
S2:乳酸エチル
S3:酢酸ブチル
S4:2−ヘプタノン
S5:プロピレングリコールモノメチルエーテル
S6:エトキシプロピオン酸エチル
S7:γ−ブチロラクトン
S8:エチレンカーボネート
S9:プロピレンカーボネート
〔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)
W−4:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
W−5:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
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)
W−4:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
W−5:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
〔有機塩基性化合物〕
1:DBU(1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−7−ウンデセン)
2:4−DMAP(4−ジメチルアミノピリジン)
3:TPI(2,4,5−トリフェニルイミダゾール)
4:2,6−ジイソプロピルアニリン
5:アンチピリン
6:トリn−オクチルアミン
1:DBU(1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−7−ウンデセン)
2:4−DMAP(4−ジメチルアミノピリジン)
3:TPI(2,4,5−トリフェニルイミダゾール)
4:2,6−ジイソプロピルアニリン
5:アンチピリン
6:トリn−オクチルアミン
〔比較例で使用した樹脂〕
樹脂R:EP1048983A1の実施例1で使用された下記構造の樹脂
樹脂R:EP1048983A1の実施例1で使用された下記構造の樹脂
(評価試験)
初めに Brewer Science社製ARC−25をスピンコーターを利用してシリコンウエハー上に30nm塗布、乾燥した後、その上に得られたポジ型フォトレジスト組成物を塗布し、130℃で90秒間乾燥、約0.4μmのポジ型フォトレジスト膜を作成し、それにArFエキシマレーザー(波長193nm、NA=0.6のISI社製ArFステッパー)で1/2ピッチのコンタクトホールパターン(マスクサイズ0.16ミクロン)により露光した。露光後の加熱処理を130℃で90秒間行い、2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像、蒸留水でリンスし、レジストパターンプロファイルを得た。
このようにして得られたシリコンウエハーのレジストパターンを走査型顕微鏡で観察し、レジストを下記のように評価した。
初めに Brewer Science社製ARC−25をスピンコーターを利用してシリコンウエハー上に30nm塗布、乾燥した後、その上に得られたポジ型フォトレジスト組成物を塗布し、130℃で90秒間乾燥、約0.4μmのポジ型フォトレジスト膜を作成し、それにArFエキシマレーザー(波長193nm、NA=0.6のISI社製ArFステッパー)で1/2ピッチのコンタクトホールパターン(マスクサイズ0.16ミクロン)により露光した。露光後の加熱処理を130℃で90秒間行い、2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像、蒸留水でリンスし、レジストパターンプロファイルを得た。
このようにして得られたシリコンウエハーのレジストパターンを走査型顕微鏡で観察し、レジストを下記のように評価した。
〔感度〕:0.16μmのコンタクトホールを再現する最小露光量を感度とし、参考例1のレジスト露光量を1.0としたときの相対露光量を相対感度(他のレジストの露光量/参考例1の露光量)として表現した。
〔パーティクル数と経時保存後のパーティクルの増加数〕:上記のように調製したポジ型フォトレジスト組成物溶液(塗液)について調液直後(パーティクル初期値)と、4℃で1週間放置した後(経時後のパーティクル数)の液中のパーティクル数を、リオン社製、パーティクルカウンターにてカウントした。パーティクル初期値とともに、(経時後のパーティクル数)―(パーティクル初期値)で計算されるパーティクル増加数を評価した。尚、パーティクルは、レジスト組成物液1ml中の0.25μm以上のパーティクルの数をカウントした。
〔経時保存前後の感度変動〕: このようにしてポジ型フォトレジスト組成物溶液(塗液)の調液直後の感度(保存前の露光量)を評価し、また上記組成物溶液を4℃で1週間放置した後の感度(保存後の露光量)を評価し、下記式により感度変動率を評価した。
感度変動率(%)= │(保存前の露光量)−(保存後の露光量)│/(保存前
の露光量)×100
これらの評価結果を表3に示す。
感度変動率(%)= │(保存前の露光量)−(保存後の露光量)│/(保存前
の露光量)×100
これらの評価結果を表3に示す。
表3から明らかなように、本発明に係わる紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物は、感度、保存性、感度変動が改善されていることがわかる。
Claims (4)
- (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、(B)下記一般式(I)で示される繰り返し構造単位、一般式(II)で示される繰り返し構造単位、及び一般式(III)で示される繰り返し構造を含み、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解速度が増加する樹脂、及び(C)乳酸アルキルのうち少なくとも1種と、エステル溶剤及びアルコキシプロピオン酸アルキルのうち少なくとも1種とを含有する混合溶剤を含有することを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物。
−Y基中、R21〜R30は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。a、bは、1又は2を表す。
一般式(II)中:
Z2は、−O−又は−N(R41)−を表す。ここでR41は、水素原子、水酸基、アルキル基、ハロアルキル基、又は−OSO2−R42を表す。R42は、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。
一般式(III)中:
R91は、水素原子、低級アルキル基、ハロゲン原子又は−CNを表す。
X5は、−O−、−S−、−NR93−、又は−NR93SO2−を表す。R93は、水素原子、鎖状又は環状アルキル基を表す。
Bは、単結合または連結基を表す。
R92は、水素原子、鎖状又は環状アルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシ基、シアノ基、−COOR94、又は下記一般式(IV)〜(X)のいずれかで表される基を表す。R94は、水素原子、または鎖状又は環状アルキル基を表す。
−N+(R95)(R96)(R97)・X- (VIII)
−R98−A50−R99 (IX)
−SO3R100 (X)
式(IV)において、Ra1、Rb1、Rc1、Rd1、及びRe1は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。m、nは各々独立に0〜3の整数を表し、m+nは、2以上6以下である。
式(V−1)〜(V−4)において、R1b〜R5bは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。
式(VII)において、R1d〜R8dは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。Rd0は、水素原子、鎖状または環状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。mは、1〜10の整数を表す。
式(VIII)中、R95〜R97は、各々独立に、水素原子、鎖状または環状アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。但し、R95〜R97は互いに結合して非芳香環、芳香環を形成しても良い。X-は、R−SO3 -を表す。Rは脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表す。
式(IX)中、R98は、単結合、アルキレン基、アリーレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
A50は、下記に示す官能基のいずれかを表す。
R99は、水素原子またはアルキル基を表す。
式(X)中、R100は、鎖状又は環状アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。 - (C)の溶剤が、更にγ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートのうち少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1に記載の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物によりレジスト膜を形成し、当該レジスト膜を露光、現像する工程を有することを特徴とするパターン形成方法。
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