JP2010285375A - Cyclic compound, photoresist base material and photoresist composition - Google Patents

Cyclic compound, photoresist base material and photoresist composition Download PDF

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孝 柏村
Tomoyuki Yomogida
知行 蓬田
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貴紀 大和田
Hideaki Shioya
英昭 塩谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoresist material exhibiting high sensitivity and high resolution. <P>SOLUTION: A cyclic compound is represented by formula (I). In the formula, R is a cyclic alkoxycarbonylalkoxycarbonyl group or the like and R<SP>1</SP>is a cyclic alkoxycarbonylalkoxy group or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規な環状化合物、特に感放射線性化合物に関する。また、本発明は、半導体等の電気・電子分野や光学分野等で用いられるフォトレジスト基材、特に超微細加工用フォトレジスト基材に関する。   The present invention relates to novel cyclic compounds, particularly radiation-sensitive compounds. The present invention also relates to a photoresist base material used in the electrical / electronic field such as a semiconductor and the optical field, and more particularly to a photoresist base material for ultrafine processing.

極端紫外光(Extream Ultra Violet Light:以下、EUVLと表記する場合がある)又は電子線によるリソグラフィーは、半導体等の製造において、高生産性、高解像度の微細加工方法として有用であり、それに用いる高感度、高解像度のフォトレジストが求められている。フォトレジストは、所望する微細パターンの生産性、解像度等の観点から、その感度を向上させることが欠かせない。   Lithography using extreme ultraviolet light (hereinafter sometimes referred to as EUVL) or electron beam is useful as a high-performance, high-resolution fine processing method in the manufacture of semiconductors and the like. There is a need for photoresists with high sensitivity and high resolution. It is indispensable to improve the sensitivity of the photoresist from the viewpoint of the productivity and resolution of the desired fine pattern.

EUVLによる超微細加工の際に用いられるフォトレジストとしては、例えば、他のレジスト化合物と比較して光酸発生剤の濃度が高い化学増幅ポジ型フォトレジストを用いる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、実施例のフォトレジストは、ラインエッジラフネスの観点から、電子線を用いた場合で例示された100nmまでの加工が限界であると考えられる。これは基材として用いる高分子化合物の集合体又は各々の高分子化合物分子が示す立体的形状が大きく、該作製ライン幅及びその表面粗さに影響を及ぼすことがその主原因と推定される。   As a photoresist used in the ultrafine processing by EUVL, for example, a method using a chemically amplified positive photoresist having a higher concentration of photoacid generator than other resist compounds has been proposed (for example, Patent Document 1). However, the photoresists of the examples are considered to be limited in processing up to 100 nm exemplified in the case of using an electron beam from the viewpoint of line edge roughness. It is presumed that the main cause of this is that the aggregate of the polymer compounds used as the base material or the three-dimensional shape of each polymer compound molecule is large and affects the production line width and the surface roughness.

本発明者は既に高感度、高解像度のフォトレジスト材料としてカリックスレゾルシナレン化合物を提案している(特許文献2及び3参照)。また、特許文献4には、カリックスレゾルシナレン化合物が開示されている。   The inventor has already proposed a calix resorcinarene compound as a photoresist material with high sensitivity and high resolution (see Patent Documents 2 and 3). Patent Document 4 discloses a calix resorcinarene compound.

特開2002−055457号公報JP 2002-055557 A 特開2004−191913号公報JP 2004-191913 A 特開2005−075767号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-075757 米国特許6093517号US Pat. No. 6,093,517

しかしながら、EUVLによる超微細加工技術として、さらなる高感度、高解像度が求められている。また、フォトレジスト基材と基板との密着性に改良が求められている。本発明の目的は、高感度、高解像度のフォトレジスト材料を提供することである。   However, higher sensitivity and higher resolution are required as an ultra-fine processing technique using EUVL. There is also a need for improvements in the adhesion between the photoresist base and the substrate. An object of the present invention is to provide a photoresist material with high sensitivity and high resolution.

本発明によれば、以下の環状化合物、フォトレジスト基材等が提供される。
1.下記式(I)で表される環状化合物。

Figure 2010285375
[式中、Arは炭素数の6〜10のアリーレン基;炭素数6〜10のアリーレン基を2つ以上組み合わせた基;又は炭素数6〜10のアリーレン基と、アルキレン基及びエーテル結合の少なくとも一方を、それぞれ一つ以上組み合わせた基である。
Rはそれぞれ下記式(II)で表される基である。
Figure 2010285375
(式中、Aは単結合、アリーレン基、アルキレン基、エーテル結合、又は、アリーレン基、アルキレン基、エーテル結合のいずれかをそれぞれ2つ以上組み合わせた基である。
は水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基、アルコキシアルキル基、シリル基、又はこれらの基と二価の基(置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、置換もしくは無置換のシリレン基、これらの基が2以上結合した基、又はこれらの基1以上と、エステル結合、炭酸エステル結合又はエーテル結合から選択される1以上の基)が結合した基である。
xは1〜5の整数、yは0〜3の整数である。
複数のR、Ar及びAはそれぞれ同じでも異なってもよい。
はそれぞれ、式(II)で表される基、前記Rで表される基と同様な基又は溶解性調整基であり、
同一の芳香環上に存在する2つのRのうち、一方のRは、式(II)で表される基又はRで表される基と同様な基であり、他方が溶解性調整基であり、Rの少なくとも1つは、式(II)で表される基である。
はそれぞれ水素、水酸基、ORで表される基、OR(Rは溶解性調整基である)で表される基、炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族基又は酸素原子を含む基である。]
2.前記Rが水素である1記載の環状化合物。
3.前記ORが酸解離性溶解抑止基である1又は2記載の環状化合物。
4.前記酸解離性溶解抑止基が、三級脂肪族構造、芳香族構造、単環状脂肪族構造又は複環状脂肪族構造を有する分子量が15以上2000以下の置換基である3記載の環状化合物。
5.ORが、下記式(III)〜(VI)のいずれかである1又は2記載の環状
化合物。
Figure 2010285375
(上記式(III)〜(VI)において、
αは、置換もしくは無置換の炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜10の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基である。
βは、三級脂肪族構造、芳香族構造、単環状脂肪族構造又は複環状脂肪族構造を有する基が置換したアルコキシ基である。
γは、芳香族構造、単環状脂肪族構造又は複環状脂肪族構造を有する基が置換したアルコキシ基、又は芳香族構造、単環状脂肪族構造、複環状脂肪族構造のうち1以上の構造と、炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基を組み合わせた基が置換したアルコキシ基である。
δは、置換もしくは無置換の炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜10の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基である。)
6.前記ORが、下記式に示される基のいずれかである1又は2記載の環状化合物。
Figure 2010285375
Figure 2010285375
(式中、rはそれぞれ上記式で表される置換基の内、rを有さない置換基のいずれかを表す。)
7.前記R及びRの溶解性調整基が、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基、アルコキシアルキル基、シリル基、又はこれらの基と二価の基(置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、置換もしくは無置換のシリレン基、これらの基が2以上結合してなる基、又はこれらの基とエステル結合、炭酸エステル結合又はエーテル結合がそれぞれ一つ以上結合してなる基)が結合した基である1〜6のいずれか記載の環状化合物。
8.上記1〜7のいずれか記載の環状化合物を含有するフォトレジスト基材。9.下記式(I’)で表される環状化合物を含有し、前記環状化合物1分子が有する、下記式(II)で表わされる基の個数の平均が、4よりも多く8以下であるフォトレジスト基材。
Figure 2010285375
[式中、Arは炭素数の6〜10のアリーレン基;炭素数6〜10のアリーレン基を2つ以上組み合わせた基;又は炭素数6〜10のアリーレン基と、アルキレン基及びエーテル結合の少なくとも一方を、それぞれ一つ以上組み合わせた基である。
Rはそれぞれ下記式(II)で表される基である。
Figure 2010285375
(式中、Aは単結合、アリーレン基、アルキレン基、エーテル結合、又は、アリーレン基、アルキレン基、エーテル結合のいずれかをそれぞれ2つ以上組み合わせた基である。
は水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基、アルコキシアルキル基、シリル基、又はこれらの基と二価の基(置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、置換もしくは無置換のシリレン基、これらの基が2以上結合した基、又はこれらの基1以上と、エステル結合、炭酸エステル結合又はエーテル結合から選択される1以上の基)が結合した基である。
xは1〜5の整数、yは0〜3の整数である。
複数のR、Ar及びAはそれぞれ同じでも異なってもよい。
はそれぞれ、式(II)で表される基、前記Rで表される基と同様な基又は溶解性調整基であり、
同一の芳香環上に存在する2つのRのうち、一方のRは、式(II)で表される基又はRで表される基と同様な基であり、他方が溶解性調整基である。
はそれぞれ水素、水酸基、ORで表される基、OR(Rは溶解性調整基である)で表される基、炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族基又は酸素原子を含む基である。]
10.上記8又は9記載のフォトレジスト基材及び溶剤を含有するフォトレジスト組成物。
11.さらに光酸発生剤を含有する10記載のフォトレジスト組成物。
12.さらに塩基性有機化合物をクエンチャーとして含有する10又は11記載のフォトレジスト組成物。
13.上記10〜12のいずれか記載のフォトレジスト組成物を用いた微細加工方法。
14.上記13記載の微細加工方法により作製した半導体装置。
15.上記14に記載の半導体装置を備えた装置。 According to the present invention, the following cyclic compounds, photoresist base materials and the like are provided.
1. The cyclic compound represented by the following formula (I).
Figure 2010285375
[In the formula, Ar is an arylene group having 6 to 10 carbon atoms; a group in which two or more arylene groups having 6 to 10 carbon atoms are combined; or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms and at least an alkylene group and an ether bond. A group in which one or more of them are combined.
Each R is a group represented by the following formula (II).
Figure 2010285375
(In the formula, A 1 is a single bond, an arylene group, an alkylene group, an ether bond, or a group obtained by combining at least two of an arylene group, an alkylene group, and an ether bond.
R 3 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number A cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, an alkoxyalkyl group, a silyl group, or a divalent group thereof (substituted or unsubstituted alkylene group) , A substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted silylene group, a group in which two or more of these groups are bonded, or one or more of these groups and one or more selected from an ester bond, a carbonate ester bond or an ether bond Group).
x is an integer of 1 to 5, and y is an integer of 0 to 3.
A plurality of R 3 , Ar and A 1 may be the same or different.
R 1 is a group represented by the formula (II), a group similar to the group represented by R 3 or a solubility adjusting group,
Of the two R 1 existing on the same aromatic ring, one R 1 is the same group as the group represented by the formula (II) or the group represented by R 3 , and the other is the solubility control. And at least one of R 1 is a group represented by the formula (II).
R 2 is hydrogen, a hydroxyl group, a group represented by OR 3 , a group represented by OR 4 (R 4 is a solubility adjusting group), a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, A branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, or a group containing an oxygen atom. ]
2. 2. The cyclic compound according to 1, wherein R 2 is hydrogen.
3. The cyclic compound according to 1 or 2, wherein the OR 3 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group.
4). 4. The cyclic compound according to 3, wherein the acid dissociable, dissolution inhibiting group is a substituent having a tertiary aliphatic structure, an aromatic structure, a monocyclic aliphatic structure, or a bicyclic aliphatic structure and having a molecular weight of 15 to 2,000.
5). The cyclic compound according to 1 or 2, wherein OR 3 is any one of the following formulas (III) to (VI).
Figure 2010285375
(In the above formulas (III) to (VI),
α is a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 3 20 cyclic aliphatic hydrocarbon groups, or substituted or unsubstituted aromatic groups having 6 to 10 carbon atoms.
β is an alkoxy group substituted with a group having a tertiary aliphatic structure, an aromatic structure, a monocyclic aliphatic structure or a bicyclic aliphatic structure.
γ represents an aromatic structure, an alkoxy group substituted by a group having a monocyclic aliphatic structure or a polycyclic aliphatic structure, or one or more structures of an aromatic structure, a monocyclic aliphatic structure, and a polycyclic aliphatic structure; , An alkoxy group substituted with a group having a combination of linear aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms.
δ represents a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 3 20 cyclic aliphatic hydrocarbon groups, or substituted or unsubstituted aromatic groups having 6 to 10 carbon atoms. )
6). The cyclic compound according to 1 or 2, wherein the OR 3 is any of the groups represented by the following formulae.
Figure 2010285375
Figure 2010285375
(In the formula, r represents any of the substituents having no r among the substituents represented by the above formula.)
7). The solubility adjusting group for R 1 and R 4 is a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms. Substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, alkoxyalkyl group, silyl group, or these groups and divalent groups (Substituted or unsubstituted alkylene group, substituted or unsubstituted arylene group, substituted or unsubstituted silylene group, a group in which two or more of these groups are bonded, or an ester bond, a carbonate ester bond or an ether of these groups. The cyclic compound according to any one of 1 to 6, which is a group to which one or more bonds are bonded.
8). 8. A photoresist substrate containing the cyclic compound according to any one of 1 to 7 above. 9. A photoresist group containing a cyclic compound represented by the following formula (I ′) and having an average number of groups represented by the following formula (II) of more than 4 and 8 or less, which one molecule of the cyclic compound has Wood.
Figure 2010285375
[In the formula, Ar is an arylene group having 6 to 10 carbon atoms; a group in which two or more arylene groups having 6 to 10 carbon atoms are combined; or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms and at least an alkylene group and an ether bond. A group in which one or more of them are combined.
Each R is a group represented by the following formula (II).
Figure 2010285375
(In the formula, A 1 is a single bond, an arylene group, an alkylene group, an ether bond, or a group obtained by combining at least two of an arylene group, an alkylene group, and an ether bond.
R 3 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number A cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, an alkoxyalkyl group, a silyl group, or a divalent group thereof (substituted or unsubstituted alkylene group) , A substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted silylene group, a group in which two or more of these groups are bonded, or one or more of these groups and one or more selected from an ester bond, a carbonate ester bond or an ether bond Group).
x is an integer of 1 to 5, and y is an integer of 0 to 3.
A plurality of R 3 , Ar and A 1 may be the same or different.
R 1 is a group represented by the formula (II), a group similar to the group represented by R 3 or a solubility adjusting group,
Of the two R 1 existing on the same aromatic ring, one R 1 is the same group as the group represented by the formula (II) or the group represented by R 3 , and the other is the solubility control. It is a group.
R 2 is hydrogen, a hydroxyl group, a group represented by OR 3 , a group represented by OR 4 (R 4 is a solubility adjusting group), a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, A branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, or a group containing an oxygen atom. ]
10. 10. A photoresist composition comprising the photoresist base material according to 8 or 9 and a solvent.
11. The photoresist composition according to 10, further comprising a photoacid generator.
12 The photoresist composition according to 10 or 11, further comprising a basic organic compound as a quencher.
13. A fine processing method using the photoresist composition according to any one of 10 to 12 above.
14 14. A semiconductor device manufactured by the microfabrication method according to the above 13.
15. 15. An apparatus comprising the semiconductor device according to 14 above.

本発明の環状化合物をフォトレジストに用いた場合に、より高い高感度、高解像度を得ることができる。   When the cyclic compound of the present invention is used for a photoresist, higher sensitivity and higher resolution can be obtained.

製造例1で得られた環状化合物(A)のH−NMR測定の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the 1 H-NMR measurement of the cyclic compound (A) obtained by manufacture example 1. 実施例1で得られた環状化合物(B)のH−NMR測定の結果を示す図である。2 is a diagram showing the results of 1 H-NMR measurement of the cyclic compound (B) obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られた環状化合物(C)のH−NMR測定の結果を示す図である。2 is a diagram showing the results of 1 H-NMR measurement of a cyclic compound (C) obtained in Example 2. FIG. 比較例1で得られた環状化合物(D)のH−NMR測定の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the 1 H-NMR measurement of the cyclic compound (D) obtained by the comparative example 1. 実施例3で得られた環状化合物(E)のH−NMR測定の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the 1 H-NMR measurement of the cyclic compound (E) obtained in Example 3. 比較例2で得られた環状化合物(F)のH−NMR測定の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the 1 H-NMR measurement of the cyclic compound (F) obtained by the comparative example 2.

本発明の環状化合物は下記式(I)で表される構造を有する。

Figure 2010285375
The cyclic compound of the present invention has a structure represented by the following formula (I).
Figure 2010285375

式(I)において、Arは、炭素数の6〜10のアリーレン基;炭素数6〜10のアリーレン基を2つ以上組み合わせた基;又は炭素数6〜10のアリーレン基と、アルキレン基及びエーテル結合(−O−)の少なくとも一方を、それぞれ1つ以上組み合わせた基である。例えば、フェニレン基、メチルフェニレン基、ジメチルフェニレン基、トリメチルフェニレン基、テトラメチルフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、オキシジフェニレン基が好ましい。
なかでもフェニレン基、ビフェニレン基、オキシジフェニレン基が好ましい。
In the formula (I), Ar is an arylene group having 6 to 10 carbon atoms; a group in which two or more arylene groups having 6 to 10 carbon atoms are combined; or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, an alkylene group, and an ether It is a group in which at least one of the bonds (—O—) is combined. For example, phenylene group, methylphenylene group, dimethylphenylene group, trimethylphenylene group, tetramethylphenylene group, naphthylene group, biphenylene group, and oxydiphenylene group are preferable.
Of these, a phenylene group, a biphenylene group, and an oxydiphenylene group are preferable.

Rはそれぞれ下記式(II)で表される基である。

Figure 2010285375
Each R is a group represented by the following formula (II).
Figure 2010285375

式(II)のAは単結合、アリーレン基、アルキレン基、エーテル結合、又は、アリーレン基、アルキレン基とエーテル結合のいずれかをそれぞれ2つ以上組み合わせた基である。アルキレン基、エーテル結合、又は、アルキレン基とエーテル結合を2つ以上組み合わせた基が好ましい。
アリーレン基としては、上記Arと同様な基が挙げられる。
アルキレン基としては、メチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等、炭素数1〜4のものが好ましい。
アルキレン基とエーテル結合を2つ以上組み合わせた基としては、オキシメチレン基、オキシジメチルメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基が好ましい。
A 1 in the formula (II) is a single bond, an arylene group, an alkylene group, an ether bond, or a group obtained by combining two or more of an arylene group, an alkylene group, and an ether bond. An alkylene group, an ether bond, or a group in which two or more alkylene groups and ether bonds are combined is preferable.
Examples of the arylene group include the same groups as the above Ar.
As the alkylene group, those having 1 to 4 carbon atoms such as a methylene group, a dimethylmethylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group are preferable.
The group in which two or more alkylene groups and ether bonds are combined is preferably an oxymethylene group, an oxydimethylmethylene group, an oxyethylene group, an oxypropylene group, or an oxybutylene group.

は単結合又はオキシメチレン基(−O−CH−)であることが好ましい。 A 1 is preferably a single bond or an oxymethylene group (—O—CH 2 —).

はそれぞれ水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基、アルコキシアルキル基、シリル基、又はこれらの基と二価の基が結合した基である。 R 3 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon, respectively. A cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, an alkoxyalkyl group, a silyl group, or a group in which these groups and a divalent group are bonded.

炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が好ましい。
炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基としては、t−ブチル基、iso−プロピル基、iso−ブチル基、2−エチルヘキシル基等が好ましい。
炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基としては、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基、ビアダマンチル基、ジアマンチル基等が好ましい。
炭素数6〜10の芳香族基としては、フェニル基、ナフチル基等が好ましい。
アルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、アダマンチルオキシメチル基等が好ましい。
シリル基としては、トリメチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基等が好ましい。
尚、上記の各基は置換基を有していてもよく、具体的には、メチル基、エチル基等のアルキル基、ケトン基、エステル結合、アルコキシ基、ニトリル基、ニトロ基、水酸基等が挙げられる。
As the linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, and the like are preferable.
As the branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a t-butyl group, an iso-propyl group, an iso-butyl group, a 2-ethylhexyl group, and the like are preferable.
As the cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a cyclohexyl group, norbornyl group, adamantyl group, biadamantyl group, diamantyl group, and the like are preferable.
As the aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group, and the like are preferable.
As the alkoxyalkyl group, a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, an adamantyloxymethyl group and the like are preferable.
As the silyl group, a trimethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group and the like are preferable.
In addition, each of the above groups may have a substituent, specifically, an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, a ketone group, an ester bond, an alkoxy group, a nitrile group, a nitro group, or a hydroxyl group. Can be mentioned.

は、上記の各基と二価の基が結合した構造を有する基でもよい。
二価の基としては、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、置換もしくは無置換のシリレン基、これらの基が2以上結合してなる基、又はこれらの基1以上と、エステル結合(−CO−)、炭酸エステル結合(−CO−)及びエーテル結合(−O−)から選択される1以上の基が結合した基が挙げられる。
アルキレン基としてはメチレン基、メチルメチレン基等が好ましく、アリーレン基としては、フェニレン基が好ましい。
R 3 may be a group having a structure in which each of the above groups and a divalent group are bonded.
Examples of the divalent group include a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted silylene group, a group in which two or more of these groups are bonded, or one or more of these groups. , A group in which one or more groups selected from an ester bond (—CO 2 —), a carbonate ester bond (—CO 3 —) and an ether bond (—O—) are bonded.
The alkylene group is preferably a methylene group, a methylmethylene group or the like, and the arylene group is preferably a phenylene group.

二価の基を2以上結合してなる基としては、下記の構造が好ましい。

Figure 2010285375
(式中、R’はそれぞれH又はアルキル基を示す。) As the group formed by bonding two or more divalent groups, the following structures are preferable.
Figure 2010285375
(In the formula, each R ′ represents H or an alkyl group.)

ORは、好ましくは酸解離性溶解抑止基であり、さらに好ましくは芳香族構造、単環状脂肪族構造又は複環状脂肪族構造を有する分子量が15以上2000以下の置換基である。 OR 3 is preferably an acid dissociable, dissolution inhibiting group, and more preferably a substituent having an aromatic structure, a monocyclic aliphatic structure, or a bicyclic aliphatic structure and having a molecular weight of 15 or more and 2000 or less.

さらに、ORが、下記式(III)〜(VI)のいずれかである環状化合物が好ましい。

Figure 2010285375
Furthermore, a cyclic compound in which OR 3 is any one of the following formulas (III) to (VI) is preferable.
Figure 2010285375

式(III)〜(VI)において、αは、置換もしくは無置換の炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜10の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基である。
βは、三級脂肪族構造、芳香族構造、単環状脂肪族構造又は複環状脂肪族構造を有する基が置換したアルコキシ基である。
γは、芳香族構造、単環状脂肪族構造又は複環状脂肪族構造を有する基が置換したアルコキシ基、又は芳香族構造、単環状脂肪族構造、複環状脂肪族構造のうち1以上の構造と、炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基を組み合わせた基が置換したアルコキシ基である。
δは、置換もしくは無置換の炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜10の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基である。
In the formulas (III) to (VI), α is a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms. , A substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 10 carbon atoms.
β is an alkoxy group substituted with a group having a tertiary aliphatic structure, an aromatic structure, a monocyclic aliphatic structure or a bicyclic aliphatic structure.
γ represents an aromatic structure, an alkoxy group substituted by a group having a monocyclic aliphatic structure or a polycyclic aliphatic structure, or one or more structures of an aromatic structure, a monocyclic aliphatic structure, and a polycyclic aliphatic structure; , An alkoxy group substituted with a group having a combination of linear aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms.
δ represents a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 3 20 cyclic aliphatic hydrocarbon groups, or substituted or unsubstituted aromatic groups having 6 to 10 carbon atoms.

尚、式(I)のyが1であることが好ましい。また、式(II)のxが1であることも好ましい。
さらに、Arがフェニル基であることが好ましい。Aが単結合であることが好ましい。
In addition, it is preferable that y of Formula (I) is 1. It is also preferred that x in the formula (II) is 1.
Furthermore, Ar is preferably a phenyl group. A 1 is preferably a single bond.

酸解離性溶解抑止基(OR)の具体例として、下記式に示される基を挙げられる。

Figure 2010285375
Figure 2010285375
(式中、rはそれぞれ上記式で表される置換基の内、rを有さない置換基のいずれかを表す。) Specific examples of the acid dissociable, dissolution inhibiting group (OR 3 ) include groups represented by the following formulae.
Figure 2010285375
Figure 2010285375
(In the formula, r represents any of the substituents having no r among the substituents represented by the above formula.)

xは1〜5の整数であり、1〜3の整数であることが好ましい。
yは0〜3の整数であり、1又は2であることが好ましい。
尚、式(I)の中にRは複数存在するが、Rを構成する各R、Ar、A、x及びyは、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
x is an integer of 1 to 5, and preferably an integer of 1 to 3.
y is an integer of 0 to 3, and is preferably 1 or 2.
In formula (I), there are a plurality of R, but each R 3 , Ar, A 1 , x and y constituting R may be the same or different.

本発明においては、式(II)が下記式で表されるいずれかであることが好ましい。

Figure 2010285375
(式中、Rは式(II)と同様な基を表し、xは1〜5の整数である。) In the present invention, the formula (II) is preferably any one of the following formulas.
Figure 2010285375
(In the formula, R 3 represents the same group as in formula (II), and x is an integer of 1 to 5.)

式(I)において、Rはそれぞれ、式(II)で表される基、前記Rで表される基と同様な基又は溶解性調整基である。そして、同一の芳香環上に存在する2つのRのうち、一方のRは、式(II)で表される基又は上述したRで表される基と同様な基であり、他方が溶解性調整基であり、Rの少なくとも1つは、式(II)で表される基である。
具体的には、溶解性調整基を除く4つのRのすべてが式(II)である場合、3つが式(II)である場合、2つが式(II)である場合、1つが式(II)である場合である。
好ましくは、4つのRのうち2つが式(II)である場合、4つのRのうち1つが式(II)である場合である。これにより、親水性が高くなり、フォトレジスト基板との密着性が向上する。
より好ましくは、4つのRのうち、1つのみが式(II)である場合である。
In the formula (I), R 1 is a group represented by the formula (II), a group similar to the group represented by the R 3 or a solubility adjusting group. Of the two R 1 existing on the same aromatic ring, one R 1 is a group similar to the group represented by the formula (II) or the group represented by R 3 described above, Is a solubility adjusting group, and at least one of R 1 is a group represented by the formula (II).
Specifically, when all four R 1 except for the solubility adjusting group are formula (II), three are formula (II), two are formula (II), one is formula (II) II).
Preferably, two of the four R 1 are of formula (II), and one of the four R 1 is of formula (II). Thereby, hydrophilicity becomes high and adhesiveness with a photoresist substrate improves.
More preferably, only one of the four R 1 is formula (II).

がRで表される基と同様な基である場合、Rの好適例は、Rの好適例と同様である。Rに存在するRが全て水素である場合と、Rに存在するRが水素と酸解離性溶解抑止基が共存して成る場合が特に好ましい。酸解離性溶解抑止基の具体例は上記と同様である。 When R 1 is a group similar to the group represented by R 3 , preferred examples of R 1 are the same as the preferred examples of R 3 . Particularly preferred are the case where all R 3 present in R 1 is hydrogen and the case where R 3 present in R 1 coexists with hydrogen and an acid dissociable, dissolution inhibiting group. Specific examples of the acid dissociable, dissolution inhibiting group are the same as described above.

溶解性調整基は、好ましくは、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基、アルコキシアルキル基、シリル基、又はこれらの基と二価の基(置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、置換もしくは無置換のシリレン基、これらの基が2以上結合してなる基、又はこれらの基とエステル結合、炭酸エステル結合、エーテル結合がそれぞれ1つ以上結合してなる基)が結合した基である。
溶解性調整基の各基の好適例は、上述したRと同様である。
The solubility adjusting group is preferably a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group. A substituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, an alkoxyalkyl group, a silyl group, or a divalent group (substituted or unsubstituted). A substituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted silylene group, a group formed by bonding two or more of these groups, or one of these groups with an ester bond, a carbonate ester bond, and an ether bond. A group formed by bonding two or more groups).
Preferred examples of each group of dissolution controlling group is the same as R 3 as described above.

はそれぞれ水素、水酸基、ORで表される基、OR(Rは溶解性調整基である)で表される基、炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族基又は酸素原子を含む基である。 R 2 is hydrogen, a hydroxyl group, a group represented by OR 3 , a group represented by OR 4 (R 4 is a solubility adjusting group), a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, A branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, or a group containing an oxygen atom.

炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基及び炭素数6〜10の芳香族基の好適例は、上述したRと同様である。溶解性調整基の好適例は、上述したRと同様である。
酸素原子を含む基としては、ORで表される基、OR(Rは溶解性調整基である)で表される基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基等が好ましい。
好ましくは、Rは水素である。
A linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms A preferred example of is the same as R 3 described above. Suitable examples of the solubility adjusting group are the same as those for R 1 described above.
The group containing an oxygen atom is preferably a group represented by OR 3 , a group represented by OR 4 (R 4 is a solubility adjusting group), an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or the like.
Preferably R 2 is hydrogen.

尚、式(I)内に複数あるR、R、及びRは、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。 A plurality of R, R 1 and R 2 in the formula (I) may be the same or different.

酸解離性溶解抑止基は、EUVL及び電子線に対し、高い反応性を有するため、感度の面で優れており、かつエッチング耐性の面でも優れる。そのため、環状化合物が酸解離性溶解抑止基を含むと、超微細加工用のフォトレジスト基材として好適に使用できる。   Since the acid dissociable, dissolution inhibiting group has high reactivity with EUVL and electron beam, it is excellent in terms of sensitivity and etching resistance. Therefore, when the cyclic compound contains an acid dissociable, dissolution inhibiting group, it can be suitably used as a photoresist substrate for ultrafine processing.

本発明に係る環状化合物は、例えば、公知の方法により、酸触媒存在下、対応する構造のアルデヒド化合物と、溶解性調整基と水酸基を併せ持つ芳香族化合物との縮合環化反応により、カリックスレゾルシナレン誘導体(前駆体)を合成し、R等の基に対応する化合物を、エステル化反応、エーテル化反応、アセタール化反応等により前駆体に導入することで合成できる。具体例は、後述する実施例で説明する。 The cyclic compound according to the present invention can be obtained by, for example, a calix resorcinol reaction by a condensation cyclization reaction between an aldehyde compound having a corresponding structure and an aromatic compound having both a solubility adjusting group and a hydroxyl group in the presence of an acid catalyst by a known method. It can be synthesized by synthesizing a len derivative (precursor) and introducing a compound corresponding to a group such as R 3 into the precursor by esterification reaction, etherification reaction, acetalization reaction or the like. Specific examples will be described in the embodiments described later.

本発明に係る環状化合物はフォトレジスト基材、特に、極端紫外光(波長15nm以下)や電子線等のリソグラフィーによる超微細加工の際に用いるフォトレジスト基材として有用である。   The cyclic compound according to the present invention is useful as a photoresist base material, particularly as a photoresist base material used in ultra-fine processing by lithography such as extreme ultraviolet light (wavelength 15 nm or less) or electron beam.

本発明に係る環状化合物をフォトレジスト基材に用いるとき、精製して塩基性不純物(例えば、アンモニア、Li、Na、K等のアルカリ金属イオン、Ca、Ba等のアルカリ土類金属イオン等)等を除くことが好ましい。具体的には、塩基性不純物の含有量は、好ましくは10ppm以下、より好ましくは2ppm以下である。   When the cyclic compound according to the present invention is used for a photoresist substrate, it is refined and basic impurities (for example, alkali metal ions such as ammonia, Li, Na and K, alkaline earth metal ions such as Ca and Ba, etc.), etc. Is preferably removed. Specifically, the content of basic impurities is preferably 10 ppm or less, more preferably 2 ppm or less.

精製方法としては、例えば、酸性水溶液洗浄、イオン交換樹脂、又は超純水を用いた再沈殿で処理する方法が挙げられる。これらの洗浄方法を組み合わせて精製してもよい。例えば、酸性水溶液として酢酸水溶液を用いて洗浄処理した後に、イオン交換樹脂処理又は超純水を用いる再沈殿処理をする。   Examples of the purification method include a method of treating by reprecipitation using acidic aqueous solution washing, ion exchange resin, or ultrapure water. You may refine | purify combining these washing | cleaning methods. For example, after washing with an aqueous acetic acid solution as an acidic aqueous solution, an ion exchange resin treatment or a reprecipitation treatment with ultrapure water is performed.

本発明の環状化合物は、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大するので、アルカリ可溶性基を含有することが好ましい。   The cyclic compound of the present invention preferably contains an alkali-soluble group because the solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid.

アルカリ可溶性基としては水酸基、スルホン酸基、フェノール基、カルボキシル基、ヘキサフルオロイソプロパノール基〔−C(CFOH〕等が挙げられる。好ましくはフェノール基、カルボキシル基、ヘキサフルオロイソプロパノール基であり、さらに好ましくはフェノール基、カルボキシル基である。 Examples of the alkali-soluble group include a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a phenol group, a carboxyl group, and a hexafluoroisopropanol group [—C (CF 3 ) 2 OH]. Preferred are a phenol group, a carboxyl group, and a hexafluoroisopropanol group, and more preferred are a phenol group and a carboxyl group.

本発明の環状化合物は、極端紫外光や電子線等のリソグラフィーによる超微細加工の際に用いるフォトレジスト基材として用いることができる。
また、本発明の他の実施形態のフォトレジスト基材は、下記式(I’)で表される環状化合物を含有し、環状化合物1分子が有する、下記式(II)で表わされる基の個数の平均が、4よりも多く8以下である。

Figure 2010285375
[式中、Rはそれぞれ下記式(II)で表される基である。
Figure 2010285375
The cyclic compound of the present invention can be used as a photoresist base material used in ultra-fine processing by lithography such as extreme ultraviolet light or an electron beam.
Moreover, the photoresist base material of other embodiment of this invention contains the cyclic compound represented by following formula (I '), and the number of group represented by the following formula (II) which 1 molecule of cyclic compounds has. Is more than 4 and 8 or less.
Figure 2010285375
[Wherein, R is a group represented by the following formula (II).
Figure 2010285375

尚、式(I’)及び(II)中、R〜R,Ar,A,x,yは上述した式(I)及び(II)の例と同様な基を表わす。
同一の芳香環上に存在する2つのRのうち、一方のRは、式(II)で表される基又はRで表される基と同様な基であり、他方が溶解性調整基である。
In the formulas (I ′) and (II), R 1 to R 3 , Ar, A 1 , x, y represent the same groups as in the examples of the above formulas (I) and (II).
Of the two R 1 existing on the same aromatic ring, one R 1 is the same group as the group represented by the formula (II) or the group represented by R 3 , and the other is the solubility control. It is a group.

環状化合物1分子が有する、下記式(II)で表わされる基の個数の平均が、4よりも多く8以下である。即ち、式(I)の化合物が有する4つのRの他、Rの少なくとも一部が式(II)で表される基を有する。好ましくは、4よりも多く6以下であり、特に好ましくは、4よりも多く5以下である。
式(II)平均個数が6.0以下であれば、親水性が高くなり、フォトレジスト基板との密着性が向上する。
組成物中の環状化合物のRが式(II)であれば、感度は向上するが、基板との密着性から上記の範囲が好ましい。従って、式(I’)の化合物において、溶解性調整基を除く4つのRのうち、2つ又は1つが式(II)の基である場合が好ましく、特に、4つのRのうち、1つのみが式(II)である場合が好ましい。
尚、環状化合物1分子が有する、式(II)で表わされる基の個数の平均は、NMRスペクトル及び液体クロマトグラフィーから算出する。
The average number of groups represented by the following formula (II) contained in one molecule of the cyclic compound is more than 4 and 8 or less. That is, in addition to the four Rs that the compound of formula (I) has, at least a part of R 1 has a group represented by formula (II). Preferably, it is more than 4 and 6 or less, and particularly preferably more than 4 and 5 or less.
When the average number of the formula (II) is 6.0 or less, the hydrophilicity becomes high and the adhesion with the photoresist substrate is improved.
If R 1 of the cyclic compound in the composition is the formula (II), the sensitivity is improved, but the above range is preferable from the viewpoint of adhesion to the substrate. Accordingly, in the compound of the formula (I ′), it is preferable that two or one of the four R 1 excluding the solubility-controlling group is a group of the formula (II), and in particular, of the four R 1 , Preferred is the case where only one is of formula (II).
In addition, the average number of groups represented by the formula (II) contained in one molecule of the cyclic compound is calculated from an NMR spectrum and liquid chromatography.

本発明のフォトレジスト組成物は、上記のフォトレジスト基材と溶剤を含有する。
環状化合物の配合量は、溶剤を除く全組成物中好ましくは50〜99.9重量%、より好ましくは75〜95重量%である。環状化合物をフォトレジスト基材として用いるとき、一種単独で用いてもよく、また、本発明の効果を損なわない範囲で、二種以上を組合せて用いてもよい。
The photoresist composition of this invention contains said photoresist base material and a solvent.
The compounding amount of the cyclic compound is preferably 50 to 99.9% by weight, more preferably 75 to 95% by weight in the entire composition excluding the solvent. When a cyclic compound is used as a photoresist base material, it may be used alone or in combination of two or more, as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明のフォトレジスト組成物に使用される溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;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等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;乳酸メチル、乳酸エチル(EL)等の乳酸エステル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル(PE)等の脂肪族カルボン酸エステル類;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、3−エトキシプロピオン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類、γ−ブチロラクトン等のラクトン類等を挙げることができるが、特に限定はされない。これらの溶剤は、単独で又は2種以上を使用することができる。   Examples of the solvent used in the photoresist composition of the present invention include ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether and the like. Ethylene glycol monoalkyl ethers; propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monoethyl ether acetate; propylene glycols such as propylene glycol monomethyl ether (PGME) and propylene glycol monoethyl ether Monoalkyl ethers; methyl lactate, ethyl lactate (E Lactic acid esters such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate and ethyl propionate (PE); methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3- Other esters such as methyl ethoxypropionate and ethyl 3-ethoxypropionate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone and cyclohexanone; tetrahydrofuran, dioxane Examples thereof include cyclic ethers such as lactones and lactones such as γ-butyrolactone, but are not particularly limited. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

組成物中の溶剤以外の成分、即ちフォトレジスト固形分の量は所望のフォトレジスト層の膜厚を形成するために適する量とするのが好ましい。具体的にはフォトレジスト組成物の全重量の0.1〜50重量%が一般的であるが、用いる基材や溶剤の種類、あるいは、所望のフォトレジスト層の膜厚等に合わせて規定できる。溶剤は全組成物中好ましくは50〜99.9重量%配合する。   The components other than the solvent in the composition, that is, the amount of the photoresist solid content, is preferably set to an amount suitable for forming a desired film thickness of the photoresist layer. Specifically, it is generally 0.1 to 50% by weight of the total weight of the photoresist composition, but it can be defined according to the type of base material and solvent used, or the desired film thickness of the photoresist layer. . The solvent is preferably blended in an amount of 50 to 99.9% by weight in the entire composition.

本発明のフォトレジスト組成物は、本発明の環状化合物からなるフォトレジスト基材及び溶剤から実質的になっていてもよく、また、これら成分のみからなっていてもよい。「実質的になる」とは、上記組成物がフォトレジスト基材及び溶剤のみからなり、これら成分の他に以下の添加剤を含む得ることである。   The photoresist composition of the present invention may consist essentially of a photoresist base material comprising the cyclic compound of the present invention and a solvent, or may comprise only these components. “Substantially” means that the composition consists only of a photoresist base material and a solvent and can contain the following additives in addition to these components.

本発明のフォトレジスト組成物は、基材の分子が、EUV及び/又は電子線に対して活性なクロモフォアを含み単独でフォトレジストとしての能力を示す場合には特に添加剤は必要としないが、フォトレジストとしての性能(感度)を増強する必要がある場合は、必要に応じて、クロモフォアとして光酸発生剤(PAG)等を含むことが一般的である。   The photoresist composition of the present invention does not require an additive particularly when the substrate molecule contains a chromophore active against EUV and / or electron beam and exhibits the ability as a photoresist alone. When it is necessary to enhance the performance (sensitivity) as a photoresist, a photoacid generator (PAG) or the like is generally included as a chromophore as necessary.

光酸発生剤としては、特に限定されず、化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されているものを使用することができる。
このような酸発生剤としては、ヨードニウム塩やスルホニウム塩等のオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキル又はビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類等のジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤等多種のものが知られている。
The photoacid generator is not particularly limited, and those proposed as acid generators for chemically amplified resists can be used.
Examples of such acid generators include onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators, bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, and diazomethanes such as poly (bissulfonyl) diazomethanes. There are various known acid generators, nitrobenzyl sulfonate acid generators, imino sulfonate acid generators, disulfone acid generators, and the like.

オニウム塩系酸発生剤としては、下記式(b−0)で表される酸発生剤が例示できる。

Figure 2010285375
[式中、R51は、直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基、又は直鎖、分岐鎖又は環状のフッ素化アルキル基を表し;R52は、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖又は分岐鎖状のアルキル基、直鎖又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又は直鎖又は分岐鎖状のアルコキシ基であり;R53は置換基を有していてもよいアリール基であり;u’’は1〜3の整数である。] Examples of the onium salt acid generator include acid generators represented by the following formula (b-0).
Figure 2010285375
Wherein, R 51 represents a linear, branched or cyclic alkyl group or a linear, represents branched or cyclic fluorinated alkyl group,; R 52 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a linear or A branched alkyl group, a linear or branched halogenated alkyl group, or a linear or branched alkoxy group; R 53 is an optionally substituted aryl group; u '' Is an integer of 1 to 3. ]

式(b−0)において、R51は、直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基、又は直鎖、分岐鎖又は環状のフッ素化アルキル基を表す。
前記直鎖又は分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、炭素数4〜12であることが好ましく、炭素数5〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
前記フッ素化アルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。また、フッ化アルキル基のフッ素化率(アルキル基中全水素原子の個数に対する置換したフッ素原子の個数の割合)は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子を全てフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるので好ましい。
51は、直鎖状のアルキル基又はフッ素化アルキル基であることが最も好ましい。
In the formula (b-0), R 51 represents a linear, branched or cyclic alkyl group, or a linear, branched or cyclic fluorinated alkyl group.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms.
The cyclic alkyl group preferably has 4 to 12 carbon atoms, more preferably 5 to 10 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms.
The fluorinated alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms. The fluorination rate of the fluorinated alkyl group (ratio of the number of substituted fluorine atoms to the total number of hydrogen atoms in the alkyl group) is preferably 10 to 100%, more preferably 50 to 100%, particularly hydrogen. Those in which all atoms are substituted with fluorine atoms are preferred because the strength of the acid is increased.
R 51 is most preferably a linear alkyl group or a fluorinated alkyl group.

52は、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基、直鎖、又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又は直鎖又は分岐鎖状のアルコキシ基である。
52において、ハロゲン原子としては、フッ素原子、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
52において、アルキル基は、直鎖又は分岐鎖状であり、その炭素数は好ましくは1〜5、より好ましくは1〜4、最も好ましくは1〜3である。
52において、ハロゲン化アルキル基は、アルキル基中の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基である。ここでのアルキル基は、前記R52における「アルキル基」と同様のものが挙げられる。置換するハロゲン原子としては上記「ハロゲン原子」について説明したものと同様のものが挙げられる。ハロゲン化アルキル基において、水素原子の全個数の50〜100%がハロゲン原子で置換されていることが望ましく、全て置換されていることがより好ましい。
52において、アルコキシ基としては、直鎖状又は分岐鎖状であり、その炭素数は好ましくは1〜5、より好ましくは1〜4、最も好ましくは1〜3である。
52は、これらの中でも水素原子が好ましい。
R 52 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear or branched halogenated alkyl group, or a linear or branched alkoxy group.
In R 52 , examples of the halogen atom include a fluorine atom, a bromine atom, a chlorine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
In R 52, the alkyl group is a straight or branched chain, the number of carbon atoms is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 4, and most preferably 1 to 3.
In R 52 , the halogenated alkyl group is a group in which part or all of the hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with halogen atoms. Examples of the alkyl group herein are the same as the “alkyl group” in R 52 . Examples of the halogen atom to be substituted include the same as those described above for the “halogen atom”. In the halogenated alkyl group, it is desirable that 50 to 100% of the total number of hydrogen atoms are substituted with halogen atoms, and it is more preferable that all are substituted.
In R 52 , the alkoxy group is linear or branched, and the carbon number thereof is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 4, and most preferably 1 to 3.
Of these, R 52 is preferably a hydrogen atom.

53は置換基を有していてもよいアリール基であり、置換基を除いた基本環(母体環)の構造としては、ナフチル基、フェニル基、アントラセニル基等が挙げられ、本発明の効果やArFエキシマレーザー等の露光光の吸収の観点から、フェニル基が望ましい。
置換基としては、水酸基、低級アルキル基(直鎖又は分岐鎖状であり、その好ましい炭素数は5以下であり、特にメチル基が好ましい)等を挙げることができる。
53のアリール基としては、置換基を有しないものがより好ましい。
R 53 is an aryl group which may have a substituent, and examples of the structure of the basic ring (matrix ring) excluding the substituent include a naphthyl group, a phenyl group, an anthracenyl group, and the like. From the viewpoint of absorption of exposure light such as ArF excimer laser or the like, a phenyl group is desirable.
Examples of the substituent include a hydroxyl group and a lower alkyl group (straight or branched chain, preferably having 5 or less carbon atoms, particularly preferably a methyl group).
As the aryl group for R 53, an aryl group having no substituent is more preferable.

u’’は1〜3の整数であり、2又は3であることが好ましく、特に3であることが望ましい。   u ″ is an integer of 1 to 3, preferably 2 or 3, and particularly preferably 3.

式(b−0)で表される酸発生剤の好ましいものとしては、以下の化学式で表されるものを挙げることができる。

Figure 2010285375
Preferable examples of the acid generator represented by the formula (b-0) include those represented by the following chemical formula.
Figure 2010285375

式(b−0)で表される酸発生剤は1種又は2種以上混合して用いることができる。
式(b−0)で表される酸発生剤の他のオニウム塩系酸発生剤としては、例えば下記式(b−1)又は(b−2)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2010285375
[式中、R”〜R”,R”,R”は、それぞれ独立に、置換又は無置換のアリール基又はアルキル基を表し;R”は、直鎖、分岐又は環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基を表し;R”〜R”のうち少なくとも1つはアリール基を表し、R”及びR”のうち少なくとも1つはアリール基を表す。] The acid generator represented by the formula (b-0) can be used alone or in combination.
Examples of other onium salt-based acid generators represented by the formula (b-0) include compounds represented by the following formula (b-1) or (b-2).
Figure 2010285375
[Wherein, R 1 ″ to R 3 ″, R 5 ″, R 6 ″ each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group or an alkyl group; R 4 ″ represents linear, branched or cyclic Represents an alkyl group or a fluorinated alkyl group; at least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents an aryl group, and at least one of R 5 ″ and R 6 ″ represents an aryl group.]

式(b−1)中、R”〜R”はそれぞれ独立に置換又は無置換のアリール基又はアルキル基を表す。R”〜R”のうち、少なくとも1つは置換又は無置換のアリール基を表す。R”〜R”のうち、2以上が置換又は無置換のアリール基であることが好ましく、R”〜R”の全てが置換又は無置換のアリール基であることが最も好ましい。 In formula (b-1), R 1 ″ to R 3 ″ each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group or alkyl group. At least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents a substituted or unsubstituted aryl group. Of R 1 ″ to R 3 ″, two or more are preferably substituted or unsubstituted aryl groups, and most preferably all of R 1 ″ to R 3 ″ are substituted or unsubstituted aryl groups.

”〜R”のアリール基としては、特に制限はなく、例えば、炭素数6〜20のアリール基であって、該アリール基は、その水素原子の一部又は全部がアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等で置換されていてもよく、されていなくてもよい。アリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。 The aryl group for R 1 ″ to R 3 ″ is not particularly limited, and is, for example, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, in which part or all of the hydrogen atoms are alkyl or alkoxy. It may or may not be substituted with a group, a halogen atom or the like. The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms because it can be synthesized at a low cost. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.

前記アリール基の置換基であるアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n‐ブチル基、tert‐ブチル基が最も好ましい。
前記アリール基の置換基であるアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記アリール基の置換基であるハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。
The alkyl group that is a substituent of the aryl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group.
The alkoxy group that is a substituent of the aryl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methoxy group or an ethoxy group.
The halogen atom that is a substituent of the aryl group is preferably a fluorine atom.

”〜R”のアルキル基としては、特に制限はなく、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基等が挙げられる。解像性に優れる点から、炭素数1〜5であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デカニル基等が挙げられ、解像性に優れ、また安価に合成可能なことから好ましいものとして、メチル基を挙げることができる。
これらの中で、R”〜R”は全てフェニル基であることが最も好ましい。
The alkyl group for R 1 "~R 3", is not particularly limited, for example, a straight, include branched or cyclic alkyl group. It is preferable that it is C1-C5 from the point which is excellent in resolution. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a nonyl group, and a decanyl group. A methyl group is preferable because it is excellent in resolution and can be synthesized at low cost.
Among these, it is most preferable that all of R 1 ″ to R 3 ″ are phenyl groups.

”は、直鎖、分岐又は環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基を表す。
前記直鎖又は分岐のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、前記R”で示したような環式基であって、炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
前記フッ素化アルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。また。該フッ化アルキル基のフッ素化率(アルキル基中のフッ素原子の割合)は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子を全てフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるので好ましい。
”としては、直鎖又は環状のアルキル基、又はフッ素化アルキル基であることが最も好ましい。
R 4 ″ represents a linear, branched or cyclic alkyl group or a fluorinated alkyl group.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms.
The cyclic alkyl group is a cyclic group as indicated by R 1 ″ and preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and more preferably 6 carbon atoms. Most preferably, it is -10.
The fluorinated alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms. Also. The fluorination rate of the fluorinated alkyl group (ratio of fluorine atoms in the alkyl group) is preferably 10 to 100%, more preferably 50 to 100%, and in particular, all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. Since the strength of the acid is increased, it is preferable.
R 4 ″ is most preferably a linear or cyclic alkyl group or a fluorinated alkyl group.

式(b−2)中、R”及びR”はそれぞれ独立に置換又は無置換のアリール基又はアルキル基を表す。R”及びR”のうち、少なくとも1つは置換又は無置換のアリール基を表す。R”及びR”の全てが置換又は無置換のアリール基であることが好ましい。
”〜R”の置換又は無置換のアリール基としては、R”〜R”の置換又は無置換のアリール基と同様のものが挙げられる。
”〜R”のアルキル基としては、R”〜R”のアルキル基と同様のものが挙げられる。
これらの中で、R”〜R”は全てフェニル基であることが最も好ましい。
式(b−2)中のR”としては上記式(b−1)のR”と同様のものが挙げられる。
In formula (b-2), R 5 ″ and R 6 ″ each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group or alkyl group. At least one of R 5 ″ and R 6 ″ represents a substituted or unsubstituted aryl group. All of R 5 ″ and R 6 ″ are preferably substituted or unsubstituted aryl groups.
Examples of the substituted or unsubstituted aryl group for R 5 ″ to R 6 ″ include the same as the substituted or unsubstituted aryl group for R 1 ″ to R 3 ″.
Examples of the alkyl group for R 5 ″ to R 6 ″ include the same as the alkyl group for R 1 ″ to R 3 ″.
Among these, it is most preferable that all of R 5 ″ to R 6 ″ are phenyl groups.
"As R 4 in the formula (b-1)" R 4 in the In the formula (b-2) include the same as.

式(b−1)、(b−2)で表されるオニウム塩系酸発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネート又はノナフルオロブタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネート又はノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネート又はそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−メチルフェニル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネート又はそのノナフルオロブタンスルホネート、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネート又はそのノナフルオロブタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネート又はそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニルモノメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネート又はそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネート又はそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネート又はそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−tert−ブチル)フェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネート又はそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニル(1−(4−メトキシ)ナフチル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネート又はそのノナフルオロブタンスルホネート等が挙げられる。また、これらのオニウム塩のアニオン部がメタンスルホネート、n−プロパンスルホネート、n−ブタンスルホネート、n−オクタンスルホネートに置き換えたオニウム塩も用いることができる。   Specific examples of the onium salt acid generators represented by the formulas (b-1) and (b-2) include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium. Trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, heptafluoropropanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, tri (4-methylphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, heptafluoropropanesulfonate or the same Nonafluorobutanesulfonate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropro Sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, trifluoromethane sulfonate of monophenyldimethylsulfonium, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, trifluoromethane sulfonate of diphenylmonomethylsulfonium, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, (4-methylphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, (4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, Bird (4 tert-butyl) phenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, diphenyl (1- (4-methoxy) naphthyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane Examples include sulfonates. In addition, onium salts in which the anion portion of these onium salts is replaced with methanesulfonate, n-propanesulfonate, n-butanesulfonate, or n-octanesulfonate can also be used.

また、前記式(b−1)又は(b−2)において、アニオン部を下記式(b−3)又は(b−4)で表されるアニオン部に置き換えたオニウム塩系酸発生剤も用いることができる(カチオン部は(b−1)又は(b−2)と同様)。

Figure 2010285375
[式中、X”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炭素数2〜6のアルキレン基を表し;Y”,Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基を表す。] Moreover, the onium salt type acid generator which replaced the anion part by the anion part represented by the following formula (b-3) or (b-4) in the said formula (b-1) or (b-2) is also used. (The cation moiety is the same as (b-1) or (b-2)).
Figure 2010285375
[Wherein X ″ represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom; Y ″ and Z ″ each independently represent at least one hydrogen atom as a fluorine atom; Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and substituted with

X”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直鎖状又は分岐状のアルキレン基であり、該アルキレン基の炭素数は2〜6であり、好ましくは炭素数3〜5、最も好ましくは炭素数3である。
Y”,Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状又は分岐状のアルキル基であり、該アルキル基の炭素数は1〜10であり、好ましくは炭素数1〜7、より好ましくは炭素数1〜3である。
X ″ is a linear or branched alkylene group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkylene group has 2 to 6 carbon atoms, preferably 3 to 5 carbon atoms, Preferably it is C3.
Y ″ and Z ″ are each independently a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, preferably It is C1-C7, More preferably, it is C1-C3.

X”のアルキレン基の炭素数又はY”,Z”のアルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト溶剤への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。   The carbon number of the alkylene group of X ″ or the carbon number of the alkyl group of Y ″ and Z ″ is preferably as small as possible within the range of the above carbon number for reasons such as good solubility in a resist solvent.

また、X”のアルキレン基又はY”,Z”のアルキル基において、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するので好ましい。該アルキレン基又はアルキル基中のフッ素原子の割合、即ちフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基又はパーフルオロアルキル基である。   In addition, in the alkylene group of X ″ or the alkyl group of Y ″ and Z ″, the strength of the acid increases as the number of hydrogen atoms substituted by fluorine atoms increases, and high-energy light or electron beam of 200 nm or less The ratio of fluorine atoms in the alkylene group or alkyl group, that is, the fluorination rate is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably all. Are a perfluoroalkylene group or a perfluoroalkyl group in which a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.

本発明において、光酸発生剤として以下の式(30)〜(35)で示される化合物も使用できる。

Figure 2010285375
In the present invention, compounds represented by the following formulas (30) to (35) can also be used as a photoacid generator.
Figure 2010285375

式(30)中、Qはアルキレン基、アリーレン基又はアルコキシレン基であり、R15はアルキル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基又はハロゲン置換アリール基である。 In the formula (30), Q is an alkylene group, an arylene group or an alkoxylene group, and R 15 is an alkyl group, an aryl group, a halogen-substituted alkyl group or a halogen-substituted aryl group.

前記式(30)で示される化合物は、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)フタルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(n−オクタンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(4−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(1−ナフタレンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(1−ナフタレンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エンー2,3−ジカルボキシイミド及びN−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ナフチルイミドからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。

Figure 2010285375
The compound represented by the formula (30) includes N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (trifluoro Methylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthylimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3 -Dicarboximide, N- ( 0-camphorsulfonyloxy) naphthylimide, N- (n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (n-octanesulfonyloxy) Naphthylimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (p-toluenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (2 -Trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (4 -Trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxy Imido, N- (4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (perfluorobenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (Perfluorobenzenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (1-naphthalenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (1-naphthalenesulfonyloxy) Naphthylimide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) naphthylimide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept It is preferably at least one selected from the group consisting of to-5-ene-2,3-dicarboximide and N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) naphthylimide.
Figure 2010285375

式(31)中、R16は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、任意に置換された直鎖、分枝又は環状アルキル基、任意に置換されたアリール基、任意に置換されたヘテロアリール基又は任意に置換されたアラルキル基である。 In formula (31), R 16 may be the same or different and each independently represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, and optionally substituted. A heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group.

前記式(31)で示される化合物は、ジフェニルジスルフォン、ジ(4−メチルフェニル)ジスルフォン、ジナフチルジスルフォン、ジ(4−tert−ブチルフェニル)ジスルフォン、ジ(4−ヒドロキシフェニル)ジスルフォン、ジ(3−ヒドロキシナフチル)ジスルフォン、ジ(4−フルオロフェニル)ジスルフォン、ジ(2−フルオロフェニル)ジスルフォン及びジ(4−トルフルオロメチルフェニル)ジスルフォンからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。

Figure 2010285375
The compound represented by the formula (31) includes diphenyl disulfone, di (4-methylphenyl) disulfone, dinaphthyl disulfone, di (4-tert-butylphenyl) disulfone, di (4-hydroxyphenyl) disulfone, di It must be at least one selected from the group consisting of (3-hydroxynaphthyl) disulfone, di (4-fluorophenyl) disulfone, di (2-fluorophenyl) disulfone and di (4-toluromethylphenyl) disulfone. preferable.
Figure 2010285375

式(32)中、R17は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、任意に置換された直鎖、分枝又は環状アルキル基、任意に置換されたアリール基、任意に置換されたヘテロアリール基又は任意に置換されたアラルキル基である。 In formula (32), R 17 may be the same or different and each independently represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, and optionally substituted. A heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group.

前記式(32)で示される化合物は、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−4−メチルフェニルアセトニトリル及びα−(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−ブロモフェニルアセトニトリルからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。

Figure 2010285375
The compound represented by the formula (32) is α- (methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -phenyl. Acetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (propylsulfonyloxyimino) -4-methylphenylacetonitrile and α It is preferably at least one selected from the group consisting of-(methylsulfonyloxyimino) -4-bromophenylacetonitrile.
Figure 2010285375

式(33)中、R18は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、1以上の塩素原子及び1以上の臭素原子を有するハロゲン化アルキル基である。ハロゲン化アルキル基の炭素原子数は1〜5が好ましい。 In formula (33), R 18 may be the same or different and each independently represents a halogenated alkyl group having one or more chlorine atoms and one or more bromine atoms. The halogenated alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms.

Figure 2010285375
Figure 2010285375

式(34)及び(35)中、R19及びR20はそれぞれ独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基等の炭素原子数1〜3のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素原子数1〜3のアルコキシ基、又はフェニル基、トルイル基、ナフチル基等のアリール基、好ましくは、炭素原子数6〜10のアリール基である。
19及びL20はそれぞれ独立に1,2−ナフトキノンジアジド基を有する有機基である。1,2−ナフトキノンジアジド基を有する有機基としては、具体的には、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基、1,2−ナフトキノンジアジド−6−スルホニル基等の1,2−キノンジアジドスルホニル基を好ましいものとして挙げることができる。特に、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基及び1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基が好ましい。
pは1〜3の整数、qは0〜4の整数、かつ1≦p+q≦5である。
19は単結合、炭素原子数1〜4のポリメチレン基、シクロアルキレン基、フェニレン基、下記式(34a)で表わされる基、カルボニル結合、エステル結合、アミド結合又はエーテル結合を有する基である。
19はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基又はアリール基であり、X20は、それぞれ独立に下記式(35a)で示される基である。
In the formulas (34) and (35), R 19 and R 20 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group or an isopropyl group, a cyclopentyl group, or a cyclohexyl group. A cycloalkyl group such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group or the like, or an aryl group such as phenyl group, toluyl group or naphthyl group, preferably 6 to 10 carbon atoms. An aryl group.
L 19 and L 20 are each independently an organic group having a 1,2-naphthoquinonediazide group. Specific examples of the organic group having a 1,2-naphthoquinonediazide group include a 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group, a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and a 1,2-naphthoquinonediazide- A 1,2-quinonediazidosulfonyl group such as a 6-sulfonyl group can be mentioned as a preferable one. In particular, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group are preferable.
p is an integer of 1 to 3, q is an integer of 0 to 4, and 1 ≦ p + q ≦ 5.
J 19 is a group having a single bond, a polymethylene group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkylene group, a phenylene group, a group represented by the following formula (34a), a carbonyl bond, an ester bond, an amide bond or an ether bond.
Y 19 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and X 20 is each independently a group represented by the following formula (35a).

Figure 2010285375
式(35a)中、Z22はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、R22はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアルコキシ基であり、rは0〜3の整数である。
Figure 2010285375
In the formula (35a), Z 22 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, each R 22 independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkoxy group, and r is 0 to 3 It is an integer.

その他の酸発生剤として、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、1,3−ビス(シクロヘキシルスルホニルアゾメチルスルホニル)プロパン、1,4−ビス(フェニルスルホニルアゾメチルスルホニル)ブタン、1,6−ビス(フェニルスルホニルアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(シクロヘキシルスルホニルアゾメチルスルホニル)デカン等のビススルホニルジアゾメタン類、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−(ビストリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシナフチル)−4,6−(ビストリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、トリス(2,3−ジブロモプロピル)−1,3,5−トリアジン、トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート等のハロゲン含有トリアジン誘導体等が挙げられる。   Other acid generators include bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-butylsulfonyl) diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) ) Diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, 1,3-bis (cyclohexylsulfonylazomethylsulfonyl) propane, 1,4 -Bis (phenylsulfonylazomethylsulfonyl) butane, 1,6-bis (phenylsulfonylazomethylsulfonyl) hexane, 1,10-bis (cyclohexylsulfo) Bissulfonyldiazomethanes such as (ruazomethylsulfonyl) decane, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6- (bistrichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4 , 6- (bistrichloromethyl) -1,3,5-triazine, tris (2,3-dibromopropyl) -1,3,5-triazine, tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate And triazine derivatives.

これらの光酸発生剤の中で、特に好ましくは活性光線又は放射線の作用により有機スルホン酸を発生する化合物が好ましい。   Of these photoacid generators, compounds that generate an organic sulfonic acid by the action of actinic rays or radiation are particularly preferred.

PAGの配合量は、溶剤を除く全組成物中0〜40重量%、好ましくは5〜30重量%、さらに好ましくは5〜20重量%である。   The blending amount of PAG is 0 to 40% by weight, preferably 5 to 30% by weight, more preferably 5 to 20% by weight in the total composition excluding the solvent.

本発明においては、放射線照射により酸発生剤から生じた酸のレジスト膜中における拡散を制御して、未露光領域での好ましくない化学反応を阻止する作用等を有する酸拡散制御剤(クエンチャー)をフォトレジスト組成物に配合してもよい。この様な酸拡散制御剤を使用することにより、フォトレジスト組成物の貯蔵安定性が向上する。また解像度が向上するとともに、電子線照射前の引き置き時間、電子線照射後の引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れたものとなる。   In the present invention, an acid diffusion control agent (quencher) having an action of controlling an undesired chemical reaction in an unexposed region by controlling diffusion of an acid generated from an acid generator by irradiation in a resist film. May be blended in the photoresist composition. By using such an acid diffusion controller, the storage stability of the photoresist composition is improved. Further, the resolution is improved, and a change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time before electron beam irradiation and the holding time after electron beam irradiation can be suppressed, and the process stability is extremely excellent.

このような酸拡散制御剤としては、例えば、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デカニルアミン、トリ−n−ドデシルアミン等のトリアルキルアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ−n−オクタノールアミン、トリ−n−オクタノールアミン等のアルキルアルコールアミン、等の窒素原子含有塩基性化合物、塩基性スルホニウム化合物、塩基性ヨードニウム化合物等の電子線放射分解性塩基性化合物が挙げられる。酸拡散制御剤は、単独で又は2種以上を使用することができる。   Examples of such acid diffusion control agents include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; diethylamine, di-n-propylamine, di- -Dialkylamines such as n-heptylamine, di-n-octylamine, dicyclohexylamine; trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-pentylamine , Tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decanylamine, tri-n-dodecylamine, and the like; diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, tri Isopropanol Electron beam radiation-decomposable basic compounds such as nitrogen-containing basic compounds such as amines, alkyl alcohol amines such as di-n-octanolamine and tri-n-octanolamine, basic sulfonium compounds and basic iodonium compounds Can be mentioned. The acid diffusion controller can be used alone or in combination of two or more.

クエンチャーの配合量は、溶剤を除く全組成物中0〜40重量%、好ましくは0.01〜15重量%である。   The blending amount of the quencher is 0 to 40% by weight, preferably 0.01 to 15% by weight in the total composition excluding the solvent.

本発明においては、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解制御剤、増感剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料、顔料等を適宜、添加含有させることができる。   In the present invention, if desired, further miscible additives, for example, additional resins for improving the performance of resist films, surfactants for improving coating properties, dissolution control agents, sensitizers, plasticizers. Stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, pigments, and the like can be appropriately added and contained.

溶解制御剤は、環状化合物のアルカリ現像液に対する溶解性が高すぎる場合に、その溶解性を低下させて現像時の溶解速度を適度にする作用を有する成分である。   The dissolution control agent is a component having an action of reducing the solubility of the cyclic compound in an alkaline developer so as to moderate the dissolution rate during development.

溶解制御剤としては、例えば、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン、アセナフテン等の芳香族炭化水素類;アセトフェノン、ベンゾフェノン、フェニルナフチルケトン等のケトン類;メチルフェニルスルホン、ジフェニルスルホン、ジナフチルスルホン等のスルホン類等を挙げることができる。さらに、例えば、酸解離性官能基が導入されたビスフェノール類、t−ブチルカルボニル基が導入されたトリス(ヒドロキシフェニル)メタン等をも挙げることができる。これらの溶解制御剤は、単独で又は2種以上を使用することができる。溶解制御剤の配合量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、固形成分全重量の0〜50重量%が好ましく、0〜40重量%がより好ましく、0〜30重量%がさらに好ましい。   Examples of the dissolution control agent include aromatic hydrocarbons such as naphthalene, phenanthrene, anthracene, and acenaphthene; ketones such as acetophenone, benzophenone, and phenylnaphthyl ketone; and sulfones such as methylphenylsulfone, diphenylsulfone, and dinaphthylsulfone. Can be mentioned. Furthermore, for example, bisphenols into which an acid dissociable functional group has been introduced, tris (hydroxyphenyl) methane into which a t-butylcarbonyl group has been introduced, and the like can also be mentioned. These dissolution control agents can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the dissolution control agent is appropriately adjusted according to the type of the cyclic compound to be used, but is preferably 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 40% by weight, and more preferably 0 to 30% by weight based on the total weight of the solid component. Is more preferable.

増感剤は、照射された放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを酸発生剤に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を有し、レジストの見掛けの感度を向上させる成分である。このような増感剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、ビアセチル類、ピレン類、フェノチアジン類、フルオレン類等を挙げることができるが、特に限定はされない。これらの増感剤は、単独で又は2種以上を使用することができる。増感剤の配合量は、固形成分全重量の0〜50重量%が好ましく、0〜20重量%がより好ましく、0〜10重量%がさらに好ましい。   The sensitizer is a component that absorbs the energy of the irradiated radiation and transmits the energy to the acid generator, thereby increasing the amount of acid generated and improving the apparent sensitivity of the resist. is there. Examples of such sensitizers include, but are not limited to, benzophenones, biacetyls, pyrenes, phenothiazines, and fluorenes. These sensitizers can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the sensitizer is preferably 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 20% by weight, even more preferably 0 to 10% by weight based on the total weight of the solid component.

界面活性剤は、本発明のフォトレジスト組成物の塗布性やストリエーション、レジストとしての現像性等を改良する作用を有する成分である。このような界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系あるいは両性のいずれでも使用することができる。これらのうち、ノニオン系界面活性剤が好ましい。ノニオン系界面活性剤は、フォトレジスト組成物に用いる溶剤との親和性がよく、より効果がある。ノニオン系界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類等の他、以下商品名で、エフトップ(ジェムコ社製)、メガファック(大日本インキ化学工業社製)、フロラード(住友スリーエム社製)、アサヒガード、サーフロン(以上、旭硝子社製)、ペポール(東邦化学工業社製)、KP(信越化学工業社製)、ポリフロー(共栄社油脂化学工業社製)等の各シリーズ製品を挙げることができるが、特に限定はされない。界面活性剤の配合量は、固形成分全重量の0〜2重量%が好ましく、0〜1重量%がより好ましく、0〜0.1重量%がさらに好ましい。   The surfactant is a component having an action of improving the coating property and striation of the photoresist composition of the present invention, the developing property as a resist, and the like. As such a surfactant, any of anionic, cationic, nonionic or amphoteric can be used. Of these, nonionic surfactants are preferred. Nonionic surfactants have better affinity with the solvent used in the photoresist composition and are more effective. Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkyl phenyl ethers, polyethylene glycol higher fatty acid diesters, and the following trade names: Ftop (manufactured by Gemco) , MegaFac (Dainippon Ink & Chemicals), Florard (Sumitomo 3M), Asahi Guard, Surflon (Asahi Glass), Pepol (Toho Chemical), KP (Shin-Etsu Chemical) The series products such as Polyflow (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.) and the like can be mentioned, but are not particularly limited. The blending amount of the surfactant is preferably 0 to 2% by weight, more preferably 0 to 1% by weight, and still more preferably 0 to 0.1% by weight based on the total weight of the solid components.

また、染料あるいは顔料を配合することにより、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレーションの影響を緩和できる。さらに、接着助剤を配合することにより、基板との接着性を改善することができる。   Further, by blending a dye or a pigment, the latent image in the exposed area can be visualized, and the influence of halation during exposure can be reduced. Furthermore, the adhesiveness with a board | substrate can be improved by mix | blending an adhesion aid.

酸拡散制御剤を配合した場合の感度劣化を防ぎ、またレジストパターン形状、引き置き安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸又はリンのオキソ酸又はその誘導体を含有させることができる。尚、これらの化合物は、酸拡散制御剤と併用することもできるし、単独で用いてもよい。有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸等が好適である。リンのオキソ酸又はその誘導体としては、リン酸、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステル等のリン酸又はそれらのエステル等の誘導体、ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステル等のホスホン酸又はそれらのエステル等の誘導体、ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸等のホスフィン酸及びそれらのエステル等の誘導体が挙げられ、これらの中で特にホスホン酸が好ましい。   An organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or a derivative thereof is added as an optional component for the purpose of preventing sensitivity deterioration when an acid diffusion control agent is added and improving the resist pattern shape, retention stability, etc. be able to. These compounds can be used in combination with an acid diffusion controller or may be used alone. As the organic carboxylic acid, for example, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable. Phosphorus oxoacids or derivatives thereof include phosphoric acid, phosphoric acid di-n-butyl ester, phosphoric acid diphenyl ester and the like, and derivatives such as phosphonic acid, phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid di- Examples include phosphonic acids such as n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, and phosphonic acid dibenzyl ester or derivatives thereof, phosphinic acid such as phosphinic acid and phenylphosphinic acid, and derivatives such as esters thereof. Of these, phosphonic acid is particularly preferred.

レジストパターンを形成するには、まず、シリコンウェハー、ガリウムヒ素ウェハー、アルミニウムで被覆されたウェハー等の基板上に本発明のフォトレジスト組成物を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布手段によって塗布することによりレジスト膜を形成する。   In order to form a resist pattern, first, the photoresist composition of the present invention is applied onto a substrate such as a silicon wafer, a gallium arsenide wafer, or a wafer coated with aluminum, by spin coating, cast coating, roll coating, or other coating means. Then, a resist film is formed by coating.

必要に応じて、基板上に表面処理剤を予め塗布してもよい。表面処理剤としては、例えばヘキサメチレンジシラザン等のシランカップリング剤(重合性基を有する加水分解重合性シランカップリング剤等)、アンカーコート剤又は下地剤(ポリビニルアセタール、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等)、これらの下地剤と無機微粒子とを混合したコーティング剤が挙げられる。   If necessary, a surface treatment agent may be applied in advance on the substrate. Examples of the surface treatment agent include a silane coupling agent such as hexamethylene disilazane (hydrolyzable polymerizable silane coupling agent having a polymerizable group), an anchor coating agent or a base agent (polyvinyl acetal, acrylic resin, vinyl acetate). Based resins, epoxy resins, urethane resins, etc.), and coating agents obtained by mixing these base agents and inorganic fine particles.

必要に応じて、大気中に浮遊するアミン等が侵入するのを防ぐために、レジスト膜に保護膜を形成してもよい。保護膜を形成することにより、放射線によりレジスト膜中に発生した酸が、大気中に不純物として浮遊しているアミン等の酸と反応する化合物と反応して失活し、レジスト像が劣化し感度が低下することを防止できる。保護膜用の材料としては水溶性かつ酸性のポリマーが好ましい。例えば、ポリアクリル酸、ポリビニルスルホン酸等が挙げられる。   If necessary, a protective film may be formed on the resist film in order to prevent an amine or the like floating in the atmosphere from entering. By forming a protective film, the acid generated in the resist film due to radiation reacts with a compound that reacts with an acid such as amine floating as an impurity in the atmosphere and deactivates, and the resist image deteriorates and sensitivity. Can be prevented from decreasing. As the material for the protective film, a water-soluble and acidic polymer is preferable. Examples thereof include polyacrylic acid and polyvinyl sulfonic acid.

高精度の微細パターンを得るため、また露光中のアウトガスを低減するため、放射線照射前(露光前)に加熱するのが好ましい。その加熱温度は、フォトレジスト組成物の配合組成等により変わるが、20〜250℃が好ましく、より好ましくは40〜150℃である。   In order to obtain a high-precision fine pattern and to reduce outgas during exposure, it is preferable to heat before irradiation (before exposure). The heating temperature varies depending on the composition of the photoresist composition, but is preferably 20 to 250 ° C, more preferably 40 to 150 ° C.

次いで、KrFエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はX線等の放射線により、レジスト膜を所望のパターンに露光する。露光条件等は、フォトレジスト組成物の配合組成等に応じて適宜選定される。本発明においては、高精度の微細パターンを安定して形成するために、放射線照射後(露光後)に加熱するのが好ましい。露光後加熱温度(PEB)は、フォトレジスト組成物の配合組成等により変わるが、20〜250℃が好ましく、より好ましくは40〜150℃である。   Next, the resist film is exposed to a desired pattern by radiation such as KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam or X-ray. The exposure conditions and the like are appropriately selected according to the composition of the photoresist composition. In the present invention, in order to stably form a high-precision fine pattern, it is preferable to heat after irradiation (after exposure). The post-exposure heating temperature (PEB) varies depending on the composition of the photoresist composition, but is preferably 20 to 250 ° C, more preferably 40 to 150 ° C.

次いで、露光されたレジスト膜をアルカリ現像液で現像することにより、所定のレジストパターンを形成できる。前記アルカリ現像液としては、例えば、モノ−、ジ−あるいはトリアルキルアミン類、モノ−、ジ−あるいはトリアルカノールアミン類、複素環式アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリン等のアルカリ性化合物の1種以上を溶解した、好ましくは1〜10重量%、より好ましくは1〜5重量%のアルカリ性水溶液を使用する。アルカリ現像液には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類や前記界面活性剤を適量添加することもできる。これらのうちイソプロピルアルコールを10〜30重量%添加することが特に好ましい。尚、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を用いた場合は、一般に、現像後水で洗浄する。   Next, a predetermined resist pattern can be formed by developing the exposed resist film with an alkaline developer. Examples of the alkaline developer include alkaline such as mono-, di- or trialkylamines, mono-, di- or trialkanolamines, heterocyclic amines, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), choline and the like. An alkaline aqueous solution of preferably 1 to 10% by weight, more preferably 1 to 5% by weight, in which one or more compounds are dissolved is used. An appropriate amount of an alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, or the above-mentioned surfactant can be added to the alkaline developer. Of these, it is particularly preferable to add 10 to 30% by weight of isopropyl alcohol. When a developer composed of such an alkaline aqueous solution is used, it is generally washed with water after development.

酸解離性溶解抑止基を有する環状化合物をフォトレジスト基材として用いる場合は、KrFエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はX線等の放射線により、レジスト膜を所望のパターンに露光することにより、酸解離性溶解抑止基が脱離ないし構造が変化することにより、アルカリ現像液に溶解するようになる。一方、パターンの露光されていない部分はアルカリ現像液に溶解しないことが好ましい。   When a cyclic compound having an acid dissociable, dissolution inhibiting group is used as a photoresist base material, the resist film is exposed to a desired pattern with radiation such as KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam, or X-ray, thereby generating an acid. When the dissociable dissolution inhibiting group is eliminated or the structure is changed, the dissociable dissolution inhibiting group is dissolved in the alkaline developer. On the other hand, it is preferable that the unexposed portion of the pattern is not dissolved in the alkaline developer.

アルカリ現像液に対する非溶解性については、形成するパターンのサイズ、使用するアルカリ現像液の種類等の現像条件により、好ましい非溶解性が異なるため一概に規定することはできないが、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液をアルカリ現像液として用いる場合、フォトレジスト基材からなる薄膜の現像液溶解速度で表される非溶解性としては、1ナノメートル/秒未満が好ましく、0.5ナノメートル/秒未満が特に好ましい。   The non-solubility in the alkali developer cannot be generally defined because the preferred non-solubility differs depending on the development conditions such as the size of the pattern to be formed and the type of the alkali developer to be used. When an aqueous methylammonium hydroxide solution is used as an alkaline developer, the insolubility expressed by the developer dissolution rate of a thin film made of a photoresist substrate is preferably less than 1 nanometer / second, preferably 0.5 nanometer / second. Less than a second is particularly preferred.

尚、場合によっては上記アルカリ現像後、ポストベーク処理を含んでもいいし、基板とのレジスト膜の間には有機系又は無機系の反射防止膜を設けてもよい。   In some cases, post-baking treatment may be included after the alkali development, and an organic or inorganic antireflection film may be provided between the resist film and the substrate.

レジストパターンを形成した後、エッチングすることによりパターン配線基板が得られる。エッチングは、プラズマガスを使用するドライエッチング、アルカリ溶液、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液等を用いるウェットエッチング等公知の方法で行うことができる。レジストパターンを形成した後、銅めっき、はんだめっき、ニッケルめっき、金めっき等のめっき処理を行うこともできる。   After forming the resist pattern, the pattern wiring board is obtained by etching. Etching can be performed by a known method such as dry etching using plasma gas, wet etching using an alkali solution, a cupric chloride solution, a ferric chloride solution, or the like. After the resist pattern is formed, a plating process such as copper plating, solder plating, nickel plating, or gold plating can be performed.

エッチング後の残留レジストパターンは、有機溶剤やアルカリ現像液より強アルカリ性の水溶液で剥離することができる。上記有機溶剤としては、PGMEA、PGME、EL、アセトン、テトラヒドロフラン等が挙げられ、強アルカリ水溶液としては、例えば、1〜20重量%の水酸化ナトリウム水溶液、及び1〜20重量%の水酸化カリウム水溶液が挙げられる。剥離方法としては、例えば、浸漬方法、スプレイ方式等が挙げられる。またレジストパターンが形成された配線基板は、多層配線基板でもよく、小径スルーホールを有していてもよい。   The residual resist pattern after etching can be peeled off with an aqueous solution that is stronger than an organic solvent or an alkaline developer. Examples of the organic solvent include PGMEA, PGME, EL, acetone, tetrahydrofuran, and the like. Examples of the strong alkaline aqueous solution include 1 to 20% by weight sodium hydroxide aqueous solution and 1 to 20% by weight potassium hydroxide aqueous solution. Is mentioned. Examples of the peeling method include a dipping method and a spray method. Further, the wiring board on which the resist pattern is formed may be a multilayer wiring board or may have a small diameter through hole.

本発明のフォトレジスト組成物を用いてレジストパターンを形成した後、金属を真空蒸着し、その後レジストパターンを溶液で溶離する方法、即ちリフトオフ法により配線基板を形成することもできる。   After forming a resist pattern using the photoresist composition of the present invention, a wiring substrate can be formed by a method in which a metal is vacuum-deposited and then the resist pattern is eluted with a solution, that is, a lift-off method.

本発明に係るフォトレジスト組成物を用いて極端紫外光や電子線のリソグラフィーによる超微細加工を行うことができる。本発明の微細加工方法により、例えば、ULSI、大容量メモリデバイス、超高速ロジックデバイス等の半導体装置を製造することができる。   The photoresist composition according to the present invention can be used for ultra-fine processing by lithography of extreme ultraviolet light or electron beam. By the microfabrication method of the present invention, for example, semiconductor devices such as ULSIs, large-capacity memory devices, and ultrahigh-speed logic devices can be manufactured.

本発明の微細加工方法により、上述のULSI、大容量メモリデバイス、超高速ロジックデバイス等の性能を飛躍的に向上させることができる。さらに、本発明のフォトレジスト組成物を用いて作製した半導体装置を部品として組み込むことにより、情報家電機器、コンピューター機器、USBメモリ等のメモリデバイス機器、ディスプレー機器等の半導体組込製品の性能を飛躍的に向上させることができる。   With the microfabrication method of the present invention, the performance of the above-described ULSI, large-capacity memory device, ultrahigh-speed logic device, etc. can be dramatically improved. Furthermore, by incorporating semiconductor devices manufactured using the photoresist composition of the present invention as parts, the performance of semiconductor embedded products such as information home appliances, computer devices, memory devices such as USB memory, display devices, etc. Can be improved.

製造例1
窒素気流下、容量200ミリリットルの丸底フラスコに、3−メトキシフェノール50.0g(402.8ミリモル)、4−ホルミル安息香酸60.5g(402.8ミリモル)、及び脱水ジクロロメタン500ミリリットルを加えて氷水浴に浸漬させ、5℃以下に冷却した。この混合物に対して、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル付加体60.8ミリリットル(483.6ミリモル)を内温が15℃を越えないように滴下した後、室温まで昇温して8時間撹拌した。反応溶液を氷水浴で冷却し、ゆっくり水を滴下してクエンチし、析出した固体をろ別した。ろ別した析出物を中性になるまで水洗した後、NMPに溶解させ、酢酸エチルで再沈し、析出した固体をろ別することにより、環状化合物A(94.4g、91%)を得た。
尚、環状化合物Aの構造はH−NMR測定により確認した。H−NMRの測定結果を図1に示す。

Figure 2010285375
Production Example 1
Under a nitrogen stream, 50.0 g (402.8 mmol) of 3-methoxyphenol, 60.5 g (402.8 mmol) of 4-formylbenzoic acid, and 500 ml of dehydrated dichloromethane were added to a round bottom flask having a capacity of 200 ml. It was immersed in an ice water bath and cooled to 5 ° C. or lower. To this mixture, 60.8 ml (483.6 mmol) of boron trifluoride diethyl ether adduct was added dropwise so that the internal temperature did not exceed 15 ° C., and then the mixture was warmed to room temperature and stirred for 8 hours. The reaction solution was cooled in an ice water bath, quenched slowly by dropwise addition of water, and the precipitated solid was filtered off. The filtered precipitate was washed with water until neutral, then dissolved in NMP, reprecipitated with ethyl acetate, and the precipitated solid was filtered to obtain cyclic compound A (94.4 g, 91%). It was.
The structure of the cyclic compound A was confirmed by 1 H-NMR measurement. The measurement result of 1 H-NMR is shown in FIG.
Figure 2010285375

実施例1[化合物Bの合成]

Figure 2010285375
Example 1 [Synthesis of Compound B]
Figure 2010285375

200ミリリットルの2口フラスコに、製造例1で調製した環状化合物(A)(1.00g、1.00ミリモル)を加えて窒素雰囲気下とした後、無水N−メチル−2−ピロリドン(40ミリリットル)をさらに加え室温で攪拌し、トリエチルアミン(0.7ミリリットル、5.00ミリモル)、無水N−メチル−2−ピロリドン(1ミリリットル)で希釈したブロモ酢酸エチルアダマンチル(1.50g、5.00ミリモル)、及び1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン(0.37ミリリットル、2.5ミリモル)を滴下した。室温で10時間攪拌した後、イオン交換水30ミリリットル及び酢酸エチル30ミリリットルを加えて有機層を抽出した。得られた有機層を濃縮して得た溶液に、イオン交換水と少量の塩を加えた後、沈殿物をろ別して環状化合物Cを得た(1.9g)。
尚、環状化合物Cの構造は液体クロマトグラフィー測定及びH−NMR測定により確認した。H−NMRの測定結果を図2に示す。
保護率は、H−NMRにおいて6.6ppm付近と7.5ppm付近の環を形成していない側のベンゼン環と、4.8ppm付近の保護基における両エステルの間に挟まれたメチレンのプロトン積分値から算出し、併せて液体クロマトグラフィーにて分析することにより算出した。
式(II)で表わされる基の個数の平均は4.24(保護率×8)であった。
After adding the cyclic compound (A) prepared in Production Example 1 (1.00 g, 1.00 mmol) to a 200 ml two-necked flask under a nitrogen atmosphere, anhydrous N-methyl-2-pyrrolidone (40 ml) ) And stirred at room temperature, ethyl adamantyl bromoacetate (1.50 g, 5.00 mmol) diluted with triethylamine (0.7 ml, 5.00 mmol) and anhydrous N-methyl-2-pyrrolidone (1 ml). ) And 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (0.37 ml, 2.5 mmol) were added dropwise. After stirring for 10 hours at room temperature, 30 mL of ion exchange water and 30 mL of ethyl acetate were added to extract the organic layer. To the solution obtained by concentrating the obtained organic layer, ion-exchanged water and a small amount of salt were added, and then the precipitate was filtered off to obtain cyclic compound C (1.9 g).
The structure of the cyclic compound C was confirmed by liquid chromatography measurement and 1 H-NMR measurement. The measurement result of 1 H-NMR is shown in FIG.
In 1 H-NMR, the degree of protection is determined by protons of methylene sandwiched between the benzene ring on the side where no ring is formed around 6.6 ppm and 7.5 ppm, and both esters in the protecting group near 4.8 ppm. It calculated from the integrated value, and also calculated by analyzing by liquid chromatography.
The average number of groups represented by the formula (II) was 4.24 (protection rate × 8).

実施例2[化合物Cの合成]
窒素気流下、製造例1で調製した環状化合物(A)3.0g(2.93ミリモル)、炭酸ナトリウム1.64g(15.5ミリモル)、ジメチルホルムアミド100ミリリットルの混合物へ、ブロモ酢酸エチルアダマンチル4.65g(15.5ミリモル)を滴下した後、80℃で8時間加熱撹拌を行った。反応混合物を放冷し、水を加えることにより析出した白色沈殿をろ別することにより、環状化合物Cを収量2.0gで得て、H−NMR測定の結果を図3に示す。下記の構造であることを確認した。
式(II)で表わされる基の個数の平均は5.2であった。

Figure 2010285375
Example 2 [Synthesis of Compound C]
Under a nitrogen stream, ethyl adamantyl bromoacetate 4 was added to a mixture of 3.0 g (2.93 mmol) of the cyclic compound (A) prepared in Production Example 1, 1.64 g (15.5 mmol) of sodium carbonate and 100 ml of dimethylformamide. After dropwise addition of .65 g (15.5 mmol), the mixture was stirred with heating at 80 ° C. for 8 hours. The reaction mixture was allowed to cool and the white precipitate precipitated by adding water was filtered off to obtain 2.0 g of cyclic compound C, and the results of 1 H-NMR measurement are shown in FIG. It was confirmed that the structure was as follows.
The average number of groups represented by the formula (II) was 5.2.
Figure 2010285375

比較例1[化合物Dの合成]

Figure 2010285375
Comparative Example 1 [Synthesis of Compound D]
Figure 2010285375

200ミリリットルの2口フラスコに、製造例1で調製した環状化合物A(1.00g、1.00ミリモル)を加えて窒素雰囲気下とした後、無水N−メチル−2−ピロリドン(40ミリリットル)をさらに加え室温で攪拌し、トリエチルアミン(0.7ミリリットル、5.00ミリモル)、無水N−メチル−2−ピロリドン(1ミリリットル)で希釈したブロモ酢酸エチルアダマンチル(1.50g、5.00ミリモル)、及び1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン(0.22ミリリットル,1.50ミリモル)を滴下した。室温で10時間撹拌した後、イオン交換水30ミリリットル及び酢酸エチル30ミリリットルを加えて有機層を抽出した。得られた有機層を濃縮して得た溶液に、イオン交換水と少量の塩を加えた後、沈殿物をろ別して環状化合物Dを得た(1.8g)。
尚、環状化合物Dの構造は液体クロマトグラフィー測定及びH−NMR測定により確認した。H−NMRの測定結果を図4に示す。
After adding cyclic compound A prepared in Production Example 1 (1.00 g, 1.00 mmol) to a 200 ml two-necked flask under a nitrogen atmosphere, anhydrous N-methyl-2-pyrrolidone (40 ml) was added. Further, the mixture was stirred at room temperature, triethylamine (0.7 ml, 5.00 mmol), ethyl adamantyl bromoacetate (1.50 g, 5.00 mmol) diluted with anhydrous N-methyl-2-pyrrolidone (1 ml), And 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (0.22 ml, 1.50 mmol) was added dropwise. After stirring for 10 hours at room temperature, 30 mL of ion exchange water and 30 mL of ethyl acetate were added to extract the organic layer. To the solution obtained by concentrating the obtained organic layer, ion-exchanged water and a small amount of salt were added, and then the precipitate was filtered off to obtain cyclic compound D (1.8 g).
The structure of the cyclic compound D was confirmed by liquid chromatography measurement and 1 H-NMR measurement. The measurement result of 1 H-NMR is shown in FIG.

実施例3[化合物Eの合成]
200ミリリットルの2口フラスコに、製造例1で調製した環状化合物(1)(1.00g、1.00ミリモル)を加えて窒素雰囲気下とした後、無水N−メチル−2−ピロリドン(40ミリリットル)をさらに加え室温で攪拌し、トリエチルアミン(0.7ミリリットル、5.00ミリモル)、無水N−メチル−2−ピロリドン(1ミリリットル)で希釈した2−ブロモ酢酸1−エチルシクロヘキシル(1.25g、5.00ミリモル)、及び1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン(0.37ミリリットル、2.5ミリモル)を滴下した。室温で10時間撹拌した後、イオン交換水30ミリリットル及び酢酸エチル30ミリリットルを加えて有機層を抽出した。得られた有機層を濃縮して得た溶液に、イオン交換水と少量の塩を加えた後、沈殿物をろ別して環状化合物Eを得た(1.8g)。
尚、環状化合物Eの構造は液体クロマトグラフィー測定及びH−NMR測定により確認した。H−NMRの測定結果を図5に示す。
式(II)で表わされる基の個数の平均は4.48であった。

Figure 2010285375
Example 3 [Synthesis of Compound E]
After adding the cyclic compound (1) prepared in Production Example 1 (1.00 g, 1.00 mmol) to a 200 ml two-necked flask under a nitrogen atmosphere, anhydrous N-methyl-2-pyrrolidone (40 ml) ) And stirred at room temperature, 1-ethylcyclohexyl 2-bromoacetate (1.25 g, diluted with triethylamine (0.7 ml, 5.00 mmol), anhydrous N-methyl-2-pyrrolidone (1 ml)). 5.00 mmol) and 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (0.37 ml, 2.5 mmol) were added dropwise. After stirring for 10 hours at room temperature, 30 mL of ion exchange water and 30 mL of ethyl acetate were added to extract the organic layer. To the solution obtained by concentrating the obtained organic layer, ion-exchanged water and a small amount of salt were added, and then the precipitate was filtered off to obtain cyclic compound E (1.8 g).
The structure of the cyclic compound E was confirmed by liquid chromatography measurement and 1 H-NMR measurement. The measurement result of 1 H-NMR is shown in FIG.
The average number of groups represented by the formula (II) was 4.48.
Figure 2010285375

比較例2[化合物Fの合成]

Figure 2010285375
Comparative Example 2 [Synthesis of Compound F]
Figure 2010285375

200ミリリットルの2口フラスコに、製造例1で調製した環状化合物(A)(1.00g、1.00ミリモル)を加えて窒素雰囲気下とした後、無水N−メチル−2−ピロリドン(40ミリリットル)をさらに加え室温で撹拌し、トリエチルアミン(0.7ミリリットル、5.00ミリモル)、無水N−メチル−2−ピロリドン(1ミリリットル)で希釈した2−ブロモ酢酸1−エチルシクロヘキシル(1.25g、5.00ミリモル)、及び1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン(0.22ミリリットル,1.50ミリモル)を滴下した。室温で10時間攪拌した後、イオン交換水30ミリリットル及び酢酸エチル30ミリリットルを加えて有機層を抽出した。得られた有機層を濃縮して得た溶液に、イオン交換水と少量の塩を加えた後、沈殿物をろ別して環状化合物Fを得た(1.7g)。
尚、環状化合物Fの構造は液体クロマトグラフィー測定及びH−NMR測定により確認した。H−NMRの測定結果を図6に示す。
After adding the cyclic compound (A) prepared in Production Example 1 (1.00 g, 1.00 mmol) to a 200 ml two-necked flask under a nitrogen atmosphere, anhydrous N-methyl-2-pyrrolidone (40 ml) ) And stirred at room temperature, 1-ethylcyclohexyl 2-bromoacetate (1.25 g, diluted with triethylamine (0.7 ml, 5.00 mmol), anhydrous N-methyl-2-pyrrolidone (1 ml)). 5.00 mmol) and 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (0.22 ml, 1.50 mmol) were added dropwise. After stirring for 10 hours at room temperature, 30 mL of ion exchange water and 30 mL of ethyl acetate were added to extract the organic layer. To the solution obtained by concentrating the obtained organic layer, ion-exchanged water and a small amount of salt were added, and then the precipitate was filtered off to obtain cyclic compound F (1.7 g).
The structure of the cyclic compound F was confirmed by liquid chromatography measurement and 1 H-NMR measurement. The measurement result of 1 H-NMR is shown in FIG.

[評価]
基材、PAG、クエンチャー、溶剤からなるフォトレジスト溶液を作製し、電子線を使用してシリコンウェハにパターンを形成した。
基材として、実施例1−3及び比較例1,2で得た化合物を、それぞれ77重量部使用し、PAGとしてトリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネートをそれぞれ表1に示す通り、クエンチャーとして1,4−ジアザビシクロ(2,2,2)オクタン3重量部を使用した。これらの固体成分の濃度が2.5重量%となるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解させた。
実施例1−3及び比較例1,2で得た化合物を含むフォトレジスト溶液を、それぞれ、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)処理を施したシリコンウェハ上にスピンコートし、プリベーク(露光前ベーク)することにより薄膜を形成した。次いで、この薄膜を有する基板に対して電子線描画装置(加速電圧50kV)を用いて描画し、PEB(露光後ベーク)した後、濃度が2.38重量%のテトラブチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間現像処理し、純水にて60秒洗浄、その後、窒素気流により乾燥した。
走査型電子顕微鏡による観察結果から得られた、サイズが1/1のライン/スペースパターンを作製した際の解像度(ハーフピッチ)と感度(必要な電子線ドーズ量)を表1に示す。尚、クエンチャーとして1,4−ジアザビシクロ(2,2,2)オクタンの代わりにトリn−オクチルアミンを用いても結果は同一であった。
上記のフォトレジスト薄膜を有する基板に対して、電子線描画装置に替えてEUV露光装置を用いてEUV光(波長:13.5nm)を照射した。その後、電子線描画時と同様の後処理操作を行った。走査型電子顕微鏡にて観察したところ、電子線描画の場合と同様の解像度であることが観察された。
[Evaluation]
A photoresist solution composed of a substrate, PAG, quencher, and solvent was prepared, and a pattern was formed on a silicon wafer using an electron beam.
As a base material, 77 parts by weight of each of the compounds obtained in Example 1-3 and Comparative Examples 1 and 2 were used, and triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate was used as the PAG, as shown in Table 1, respectively. 4 parts by weight of 4-diazabicyclo (2,2,2) octane was used. These solid components were dissolved in propylene glycol monomethyl ether so as to have a concentration of 2.5% by weight.
The photoresist solutions containing the compounds obtained in Example 1-3 and Comparative Examples 1 and 2 are each spin-coated on a silicon wafer subjected to hexamethyldisilazane (HMDS) treatment and pre-baked (pre-exposure baking). As a result, a thin film was formed. Next, the substrate having this thin film was drawn using an electron beam drawing apparatus (acceleration voltage 50 kV), PEB (post-exposure baking), and then a 60% aqueous solution of tetrabutylammonium hydroxide having a concentration of 2.38 wt%. The film was developed for 2 seconds, washed with pure water for 60 seconds, and then dried with a nitrogen stream.
Table 1 shows the resolution (half pitch) and sensitivity (necessary electron beam dose) obtained when a line / space pattern having a size of 1/1 was obtained from the observation result by a scanning electron microscope. The results were the same even when tri-n-octylamine was used in place of 1,4-diazabicyclo (2,2,2) octane as the quencher.
The substrate having the photoresist thin film was irradiated with EUV light (wavelength: 13.5 nm) using an EUV exposure apparatus instead of the electron beam drawing apparatus. Thereafter, a post-processing operation similar to that at the time of electron beam drawing was performed. When observed with a scanning electron microscope, it was observed that the resolution was the same as in the case of electron beam drawing.

Figure 2010285375
Figure 2010285375

本発明の環状化合物は、フォトレジスト基材又は組成物、特に極端紫外光用及び/又は電子線用フォトレジスト基材又は組成物に好適に使用できる。また、本発明の環状化合物は、溶解度調整のための添加剤としても使用できる。本発明のフォトレジスト基材及びその組成物は、半導体装置等の電気・電子分野や光学分野等において好適に用いられる。   The cyclic compound of the present invention can be suitably used for a photoresist substrate or composition, particularly for an extreme ultraviolet light and / or a photoresist substrate or composition for an electron beam. The cyclic compound of the present invention can also be used as an additive for adjusting the solubility. The photoresist base material and the composition thereof of the present invention are suitably used in the electrical / electronic field and the optical field of semiconductor devices and the like.

Claims (15)

下記式(I)で表される環状化合物。
Figure 2010285375
[式中、Arは炭素数の6〜10のアリーレン基;炭素数6〜10のアリーレン基を2つ以上組み合わせた基;又は炭素数6〜10のアリーレン基と、アルキレン基及びエーテル結合の少なくとも一方を、それぞれ一つ以上組み合わせた基である。
Rはそれぞれ下記式(II)で表される基である。
Figure 2010285375
(式中、Aは単結合、アリーレン基、アルキレン基、エーテル結合、又は、アリーレン基、アルキレン基、エーテル結合のいずれかをそれぞれ2つ以上組み合わせた基である。
は水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基、アルコキシアルキル基、シリル基、又はこれらの基と二価の基(置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、置換もしくは無置換のシリレン基、これらの基が2以上結合した基、又はこれらの基1以上と、エステル結合、炭酸エステル結合又はエーテル結合から選択される1以上の基)が結合した基である。
xは1〜5の整数、yは0〜3の整数である。
複数のR、Ar及びAはそれぞれ同じでも異なってもよい。
はそれぞれ、式(II)で表される基、前記Rで表される基と同様な基又は溶解性調整基であり、
同一の芳香環上に存在する2つのRのうち、一方のRは、式(II)で表される基又はRで表される基と同様な基であり、他方が溶解性調整基であり、Rの少なくとも1つは、式(II)で表される基である。
はそれぞれ水素、水酸基、ORで表される基、OR(Rは溶解性調整基である)で表される基、炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族基又は酸素原子を含む基である。]
The cyclic compound represented by the following formula (I).
Figure 2010285375
[In the formula, Ar is an arylene group having 6 to 10 carbon atoms; a group in which two or more arylene groups having 6 to 10 carbon atoms are combined; or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms and at least an alkylene group and an ether bond. A group in which one or more of them are combined.
Each R is a group represented by the following formula (II).
Figure 2010285375
(In the formula, A 1 is a single bond, an arylene group, an alkylene group, an ether bond, or a group obtained by combining at least two of an arylene group, an alkylene group, and an ether bond.
R 3 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number A cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, an alkoxyalkyl group, a silyl group, or a divalent group thereof (substituted or unsubstituted alkylene group) , A substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted silylene group, a group in which two or more of these groups are bonded, or one or more of these groups and one or more selected from an ester bond, a carbonate ester bond or an ether bond Group).
x is an integer of 1 to 5, and y is an integer of 0 to 3.
A plurality of R 3 , Ar and A 1 may be the same or different.
R 1 is a group represented by the formula (II), a group similar to the group represented by R 3 or a solubility adjusting group,
Of the two R 1 existing on the same aromatic ring, one R 1 is the same group as the group represented by the formula (II) or the group represented by R 3 , and the other is the solubility control. And at least one of R 1 is a group represented by the formula (II).
R 2 is hydrogen, a hydroxyl group, a group represented by OR 3 , a group represented by OR 4 (R 4 is a solubility adjusting group), a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, A branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, or a group containing an oxygen atom. ]
前記Rが水素である請求項1記載の環状化合物。 The cyclic compound according to claim 1, wherein R 2 is hydrogen. 前記ORが酸解離性溶解抑止基である請求項1又は請求項2記載の環状化合物。 The cyclic compound according to claim 1, wherein the OR 3 is an acid dissociable, dissolution inhibiting group. 前記酸解離性溶解抑止基が、三級脂肪族構造、芳香族構造、単環状脂肪族構造又は複環状脂肪族構造を有する分子量が15以上2000以下の置換基である請求項3記載の環状化合物。   The cyclic compound according to claim 3, wherein the acid dissociable, dissolution inhibiting group is a substituent having a tertiary aliphatic structure, an aromatic structure, a monocyclic aliphatic structure, or a bicyclic aliphatic structure and having a molecular weight of 15 to 2,000. . 前記ORが、下記式(III)〜(VI)のいずれかである請求項1又は請求項2記載の環状
化合物。
Figure 2010285375
(上記式(III)〜(VI)において、
αは、置換もしくは無置換の炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜10の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基である。
βは、三級脂肪族構造、芳香族構造、単環状脂肪族構造又は複環状脂肪族構造を有する基が置換したアルコキシ基である。
γは、芳香族構造、単環状脂肪族構造又は複環状脂肪族構造を有する基が置換したアルコキシ基、又は芳香族構造、単環状脂肪族構造、複環状脂肪族構造のうち1以上の構造と、炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基を組み合わせた基が置換したアルコキシ基である。
δは、置換もしくは無置換の炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜10の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基である。)
The cyclic compound according to claim 1 or 2, wherein the OR 3 is any one of the following formulas (III) to (VI).
Figure 2010285375
(In the above formulas (III) to (VI),
α is a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 3 20 cyclic aliphatic hydrocarbon groups, or substituted or unsubstituted aromatic groups having 6 to 10 carbon atoms.
β is an alkoxy group substituted with a group having a tertiary aliphatic structure, an aromatic structure, a monocyclic aliphatic structure or a bicyclic aliphatic structure.
γ represents an aromatic structure, an alkoxy group substituted by a group having a monocyclic aliphatic structure or a polycyclic aliphatic structure, or one or more structures of an aromatic structure, a monocyclic aliphatic structure, and a polycyclic aliphatic structure; , An alkoxy group substituted with a group having a combination of linear aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms.
δ represents a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 3 to 3 20 cyclic aliphatic hydrocarbon groups, or substituted or unsubstituted aromatic groups having 6 to 10 carbon atoms. )
前記ORが、下記式に示される基のいずれかである請求項1又は請求項2記載の環状化合物。
Figure 2010285375
Figure 2010285375
(式中、rはそれぞれ上記式で表される置換基の内、rを有さない置換基のいずれかを表す。)
The cyclic compound according to claim 1, wherein the OR 3 is any one of groups represented by the following formulae.
Figure 2010285375
Figure 2010285375
(In the formula, r represents any of the substituents having no r among the substituents represented by the above formula.)
前記R及びRの溶解性調整基が、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基、アルコキシアルキル基、シリル基、又はこれらの基と二価の基(置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、置換もしくは無置換のシリレン基、これらの基が2以上結合してなる基、又はこれらの基とエステル結合、炭酸エステル結合又はエーテル結合がそれぞれ一つ以上結合してなる基)が結合した基である請求項1〜6のいずれか記載の環状化合物。 The solubility adjusting group for R 1 and R 4 is a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms. Substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, alkoxyalkyl group, silyl group, or these groups and divalent groups (Substituted or unsubstituted alkylene group, substituted or unsubstituted arylene group, substituted or unsubstituted silylene group, a group in which two or more of these groups are bonded, or an ester bond, a carbonate ester bond or an ether of these groups. The cyclic compound according to any one of claims 1 to 6, which is a group in which one or more bonds are bonded to each other. 請求項1〜7のいずれか記載の環状化合物を含有するフォトレジスト基材。   The photoresist base material containing the cyclic compound in any one of Claims 1-7. 下記式(I’)で表される環状化合物を含有し、前記環状化合物1分子が有する、下記式(II)で表わされる基の個数の平均が、4よりも多く8以下であるフォトレジスト基材。
Figure 2010285375
[式中、Arは炭素数の6〜10のアリーレン基;炭素数6〜10のアリーレン基を2つ以上組み合わせた基;又は炭素数6〜10のアリーレン基と、アルキレン基及びエーテル結合の少なくとも一方を、それぞれ一つ以上組み合わせた基である。
Rはそれぞれ下記式(II)で表される基である。
Figure 2010285375
(式中、Aは単結合、アリーレン基、アルキレン基、エーテル結合、又は、アリーレン基、アルキレン基、エーテル結合のいずれかをそれぞれ2つ以上組み合わせた基である。
は水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜10の芳香族基、アルコキシアルキル基、シリル基、又はこれらの基と二価の基(置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、置換もしくは無置換のシリレン基、これらの基が2以上結合した基、又はこれらの基1以上と、エステル結合、炭酸エステル結合又はエーテル結合から選択される1以上の基)が結合した基である。
xは1〜5の整数、yは0〜3の整数である。
複数のR、Ar及びAはそれぞれ同じでも異なってもよい。
はそれぞれ、式(II)で表される基、前記Rで表される基と同様な基又は溶解性調整基であり、
同一の芳香環上に存在する2つのRのうち、一方のRは、式(II)で表される基又はRで表される基と同様な基であり、他方が溶解性調整基である。
はそれぞれ水素、水酸基、ORで表される基、OR(Rは溶解性調整基である)で表される基、炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、炭素数6〜10の芳香族基又は酸素原子を含む基である。]
A photoresist group containing a cyclic compound represented by the following formula (I ′) and having an average number of groups represented by the following formula (II) of more than 4 and 8 or less, which one molecule of the cyclic compound has Wood.
Figure 2010285375
[In the formula, Ar is an arylene group having 6 to 10 carbon atoms; a group in which two or more arylene groups having 6 to 10 carbon atoms are combined; or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms and at least an alkylene group and an ether bond. A group in which one or more of them are combined.
Each R is a group represented by the following formula (II).
Figure 2010285375
(In the formula, A 1 is a single bond, an arylene group, an alkylene group, an ether bond, or a group obtained by combining at least two of an arylene group, an alkylene group, and an ether bond.
R 3 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number A cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, an alkoxyalkyl group, a silyl group, or a divalent group thereof (substituted or unsubstituted alkylene group) , A substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted silylene group, a group in which two or more of these groups are bonded, or one or more of these groups and one or more selected from an ester bond, a carbonate ester bond or an ether bond Group).
x is an integer of 1 to 5, and y is an integer of 0 to 3.
A plurality of R 3 , Ar and A 1 may be the same or different.
R 1 is a group represented by the formula (II), a group similar to the group represented by R 3 or a solubility adjusting group,
Of the two R 1 existing on the same aromatic ring, one R 1 is the same group as the group represented by the formula (II) or the group represented by R 3 , and the other is the solubility control. It is a group.
R 2 is hydrogen, a hydroxyl group, a group represented by OR 3 , a group represented by OR 4 (R 4 is a solubility adjusting group), a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, A branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, or a group containing an oxygen atom. ]
請求項8又は9記載のフォトレジスト基材及び溶剤を含有するフォトレジスト組成物。   A photoresist composition comprising the photoresist base material according to claim 8 or 9 and a solvent. さらに光酸発生剤を含有する請求項10記載のフォトレジスト組成物。   The photoresist composition according to claim 10, further comprising a photoacid generator. さらに塩基性有機化合物をクエンチャーとして含有する請求項10又は11記載のフォトレジスト組成物。   The photoresist composition according to claim 10 or 11, further comprising a basic organic compound as a quencher. 請求項10〜12のいずれか記載のフォトレジスト組成物を用いた微細加工方法。   The fine processing method using the photoresist composition in any one of Claims 10-12. 請求項13記載の微細加工方法により作製した半導体装置。   A semiconductor device manufactured by the microfabrication method according to claim 13. 請求項14に記載の半導体装置を備えた装置。   An apparatus comprising the semiconductor device according to claim 14.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4076789B2 (en) * 2002-05-09 2008-04-16 Jsr株式会社 Calix resorcinarene derivative and radiation sensitive resin composition
JP5109338B2 (en) * 2006-11-02 2012-12-26 三菱瓦斯化学株式会社 Resist underlayer film forming material and multilayer resist pattern forming method
JP5396738B2 (en) * 2007-05-09 2014-01-22 三菱瓦斯化学株式会社 Radiation-sensitive composition, compound, method for producing compound, and method for forming resist pattern
JPWO2008153154A1 (en) * 2007-06-15 2010-08-26 出光興産株式会社 Cyclic compound, photoresist base material, and photoresist composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012220850A (en) * 2011-04-12 2012-11-12 Dainippon Printing Co Ltd Resist composition, method for producing relief pattern, and electronic component

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