JP4140506B2 - 感放射線性樹脂組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、特定のシロキサン樹脂および特定の含フッ素樹脂を含有し、遠紫外線、電子線、X線等の放射線を用いる微細加工に好適な感放射線性樹脂組成物に関する。
近年、LSI(高集積回路)の高密度化、高集積化に対する要求が益々高まっており、それに伴い配線パターンの微細化も急速に進行している。
このような配線パターンの微細化に対応しうる手段の一つとして、リソグラフィープロセスに用いる放射線を短波長化する方法があり、近年では、g線(波長436nm)やi線(波長365nm)等の紫外線に替えて、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)やF2 エキシマレーザー(波長157nm)等の遠紫外線や、電子線、X線等が用いられるようになっている。
ところで、従来のレジスト組成物には、樹脂成分としてノボラック樹脂、ポリ(ビニルフェノール)等が用いられてきたが、これらの材料は構造中に芳香環を含み、193nmの波長に強い吸収があるため、例えばArFエキシマレーザーを用いたリソグラフィープロセスでは、高感度、高解像度、高アスペクト比に対応した高い精度が得られない。
そこで、193nm以下、特に、ArFエキシマレーザー(波長193nm)、F2 エキシマレーザー(波長157nm)等に対して透明で、かつ芳香環と同等レベル以上の耐ドライエッチング性を有するレジスト用樹脂材料が求められている。その一つとしてシロキサン系ポリマーが考えられ、MIT R.R.Kunzらは、シロキサン系ポリマーが、193nm以下の波長、特に157nmでの透明性に優れるという測定結果を提示しており、このポリマーが193nm以下の波長を用いるリソグラフィープロセスにおけるレジスト材料に適していると報告している(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照。)。また、ポリシロキサン系ポリマーは耐ドライエッチング性に優れ、中でもラダー構造をもつポリオルガノポリシルセスキオキサンを含むレジストが高い耐プラズマ性を有することも知られている。
一方、シロキサン系ポリマーを用いる化学増幅型レジストについても既に幾つか報告されている。即ち、カルボン酸エステル基、フェノールエーテル基等の酸解離性基が1個以上の炭素原子を介してケイ素原子に結合した、側鎖に酸解離性基を有するポリシロキサンを用いた放射線感応性樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、このポリシロキサンでは側鎖の酸解離性カルボン酸エステル基が効率よく解離しなければ解像度を上げることができず、また多くの酸解離性基を解離させると、レジスト被膜の硬化収縮応力が大きくなり、レジスト被膜の割れや剥がれなどを生じやすいという問題がある。
また、ポリ(2−カルボキシエチルシロキサン)のカルボキシル基をt−ブチル基等の酸解離性基で保護したポリマーを用いたポジ型レジストが開示されている(例えば、特許文献2参照。)。しかし、このレジストではカルボキシル基の保護率が低いために、未露光部分にカルボン酸成分が多く存在し、通常のアルカリ現像液での現像は困難である。
また、酸解離性エステル基を有するポリオルガノシルセスキオキサンを用いたレジスト樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。しかし、このポリオルガノシルセスキオキサンは、ビニルトリアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン等の縮合生成物に、酸解離性基含有(メタ)アクリルモノマーを付加反応させることにより製造されるものであり、ポリマー側鎖に(メタ)アクリルモノマーに由来する不飽和基が残存するため、193nm以下の波長における透明性の面で問題がある。また該公報には、ポリヒドロキシカルボニルエチルシルセスキオキサンをt−ブチルアルコールでエステル化したポリマーを用いたレジスト樹脂組成物も記載されているが、このポリマーもカルボキシル基の保護率が低く、レジストとして特許文献2のものと同様の問題がある。
さらに近年、特許文献4や特許文献5に、樹脂成分がシロキサン系樹脂あるいはシリコン含有樹脂と非ケイ素系樹脂とを含有する化学増幅型レジスト、具体的には、シルセスキオキサンポリマーと2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート/メバロニックメタクリレート共重合体とを含有するもの、p−ヒドロキシスチレン/トリス(トリメチルシリル)シリルメタクリレート共重合体とp−ヒドロキシスチレン/t−ブチルメタクリレート共重合体とを含有するもの等が開示され、これらの化学増幅型レジストでは感度、解像度、パターン形状、ドライエッチング耐性等に優れるとされている。
これに対し、近年における化学増幅型レジストでは、レジストパターンの微細化の進行に伴って、シロキサン系ポリマーを用いる場合も含め、LER(ラインエッジラフネス)が重要な特性となっており、このLERを小さくすることが強く求められている。
J. Photopolym. Sci. Technol., Vol.12, No.4 (1999) P.561-570 SPIE, Vol.3678 (1999) P.13-23 特開平5−323611号公報 特開平8−160623号公報 特開平11−60733号公報 特開2000−221685号公報 特開2000−221686号公報
本発明の課題は、193nm以下の波長において透明性が高く、特にLERに優れた化学増幅型レジストとして有用な感放射線性樹脂組成物を提供することにある。
本発明は、
(A)下記式(I)で表される構造単位を有する樹脂、(B)下記式(II)で表される繰り返し単位を有する樹脂および(C)感放射線性酸発生剤を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物、
からなる。
Figure 0004140506
〔式(I)において、R1 は炭素数1〜20の2価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基または炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素を示し、該2価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基および2価の脂環式炭化水素はそれぞれ置換されていてもよく、各R2 は相互に独立に炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基もしくはその置換誘導体を示すか、あるいは何れか2つのR2 が相互に結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基もしくはその置換誘導体を形成し、残りのR2 が炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基もしくはその置換誘導体を示す。〕
Figure 0004140506
〔式(II) において、各R3 は相互に独立に水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、R4 は炭素数1〜20の(c+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、炭素数3〜20の(c+1)価の脂環式炭化水素基または炭素数6〜20の(c+1)価の芳香族基を示すか、あるいは該(c+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、(c+1)価の脂環式炭化水素基または(c+1)価の芳香族基に
−COO−または−O−が結合した基(但し、該−COO−中のカルボニル基は式(II) における主鎖炭素原子に結合している。)を示し、該(c+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、(c+1)価の脂環式炭化水素基および(c+1)価の芳香族基はそれぞれ置換されていてもよく、R5 は水素原子または1価の酸解離性基を示し、aおよびbは相互に独立に0〜3の整数で、(a+b)≧1を満たし、cは1〜3の整数である。〕
以下、本発明について詳細に説明する。
シロキサン樹脂(A)
本発明における(A)成分は、前記式(I)で表される構造単位(以下、「構造単位(I)」という。)を有する樹脂(以下、「シロキサン樹脂(A)」という。)からなる。 式(I)において、R1 の炭素数1〜20の2価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、テトラデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、アイコサン等に由来する基を挙げることができる。
これらの2価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基のうち、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等に由来する基が好ましい。
また、R1 の炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素としては、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類に由来する基;アダマンタン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン、テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン等の有橋式炭化水素類に由来する基等を挙げることができる。
これらの2価の脂環式炭化水素基のうち、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン等に由来する基が好ましい。
式(I)におけるR1 としては、特に、ビシクロ[2.2.1]ヘプタンに由来する基、テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカンに由来する基等が好ましい。
また、R1 の前記2価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基および2価の脂環式炭化水素に対する置換基としては、例えば、フッ素原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、オキソ基、アミノ基、シアノ基、イソシアニル基、シアニル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数2〜5のシアノアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシル基、炭素数1〜4のアルキロール基、炭素数2〜5のアルコキシメチル基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニルアミノ基、炭素数1〜4のアルコキシスルホニル基、炭素数1〜4のアルキルアミノスルホニル基等を挙げることができる。
これらの置換基のうち、フッ素原子、ヒドロキシル基、シアノ基、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニルアミノ基等が好ましい。
前記置換基は、各置換誘導体中に1個以上あるいは1種以上存在することができる。
式(I)において、R2 の炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等を挙げることができる。
これらのアルキル基のうち、メチル基、エチル基等が好ましい。
また、R2 の炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基および何れか2つのR2 が相互に結合してそれぞれが結合している炭素原子と共に形成した炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類に由来する基;アダマンタン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン、テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン等の有橋式炭化水素類に由来する基等を挙げることができる。
これらの1価の脂環式炭化水素基および2価の脂環式炭化水素基のうち、シクロペンタン、シクロヘキサン、アダマンタン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン等に由来する基が好ましい。
また、前記1価または2価の脂環式炭化水素基の置換誘導体における置換基としては、例えば、前記R1 の2価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基および2価の脂環式炭化水素に対する置換基について例示したものと同様の置換基を挙げることができる。
これらの置換基のうち、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ヒドロキシメチル基、シアノ基、シアノメチル基等が好ましい。
前記置換基は、各置換誘導体中に1個以上あるいは1種以上存在することができる。
式(I)において、−C(R2)3 に相当する構造としては、例えば、
t−ブチル基、2−メチル−2−ブチル基、2−エチル−2−ブチル基、3−メチル−3−ブチル基、3−エチル−3−ブチル基、3−メチル−3−ペンチル基等のトリアルキルメチル基;
1−メチルシクロペンチル基、1−エチルシクロペンチル基、1−n−プロピルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基、1−n−プロピルシクロヘキシル基等の1−アルキルシクロアルキル基;
2−メチルアダマンタン−2−イル基、2−メチル−3−ヒドロキシアダマンタン−2−イル基、2−エチルアダマンタン−2−イル基、2−エチル−3−ヒドロキシアダマンタン−2−イル基、2−n−プロピルアダマンタン−2−イル基、2−n−ブチルアダマンタン−2−イル基、2−メトキシメチルアダマンタン−2−イル基、2−メトキシメチル−3−ヒドロキシアダマンタン−2−イル基、2−エトキシメチルアダマンタン−2−イル基、2−n−プロポキシメチルアダマンタン−2−イル基、
2−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、2−メチル−5−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、2−メチル−6−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、2−メチル−5−シアノビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、2−メチル−6−シアノビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、2−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、2−エチル−5−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、2−エチル−6−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、
4−メチルテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル基、4−メチル−9−ヒドロキシテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル基、4−メチル−10−ヒドロキシテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル基、4−メチル−9−シアノテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル基、4−メチル−10−シアノテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル基、4−エチルテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル基、4−エチル−9−ヒドロキシテトラシクロ[ 6.2.1.
3,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル基、4−エチル−10−ヒドロキシテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル基、
8−メチルトリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン−8−イル基、8−メチル−4−ヒドロキシトリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン−8−イル基、8−メチル−4−シアノトリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン−8−イル基、8−エチルトリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン−8−イル基、8−エチル−4−ヒドロキシトリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン−8−イル基
等のアルキル置換有橋式炭化水素基;
1−メチル−1−シクロペンチルエチル基、1−メチル−1−(2−ヒドロキシシクロペンチル)エチル基、1−メチル−1−(3−ヒドロキシシクロペンチル)エチル基、1−メチル−1−シクロヘキシルエチル基、1−メチル−1−(3−ヒドロキシシクロヘキシル)エチル基、1−メチル−1−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)エチル基、1−メチル−1−シクロへプチルエチル基、1−メチル−1−(3−ヒドロキシシクロへプチル)エチル基、1−メチル−1−(4−ヒドロキシシクロへプチル)エチル基等のジアルキル・シクロアルキルメチル基;
1−メチル−1−(アダマンタン−1−イル)エチル基、1−メチル−1−(3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル)エチル基、1−メチル−1−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エチル基、1−メチル−1−(5−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エチル基、1−メチル−1−(6−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エチル基、1−メチル−1−(テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル)エチル基、1−メチル−1−(9−ヒドロキシテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル)エチル基、1−メチル−1−(10−ヒドロキシテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル)エチル基、1−メチル−1−(トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン−8−イル)エチル基、1−メチル−1−(4−ヒドロキシトリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン−8−イル)エチル基等のアルキル置換・有橋式炭化水素基置換メチル基;
1,1−ジシクロペンチルエチル基、1,1−ジ(2−ヒドロキシシクロペンチル)エチル基、1,1−ジ(3−ヒドロキシシクロペンチル)エチル基、1,1−ジシクロヘキシルエチル基、1,1−ジ(3−ヒドロキシシクロヘキシル)エチル基、1,1−ジ(4−ヒドロキシシクロヘキシル)エチル基、1,1−ジシクロへプチルエチル基、1,1−ジ(3−ヒドロキシシクロへプチル)エチル基、1,1−ジ(4−ヒドロキシシクロへプチル)エチル基等のアルキル・ジシクロアルキルメチル基;
1,1−ジ(アダマンタン−1−イル)エチル基、1,1−ジ(3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル)エチル基、1,1−ジ(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エチル基、1,1−ジ(5−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エチル基、1,1−ジ(6−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エチル基、1,1−ジ(テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル)エチル基、1,1−ジ(9−ヒドロキシテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル)エチル基、1,1−ジ(10−ヒドロキシテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル)エチル基、1,1−ジ(トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン−8−イル)エチル基、1,1−ジ(4−ヒドロキシトリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン−8−イル)エチル基等のアルキル置換・ジ(有橋式炭化水素基)置換メチル基
等を挙げることができる。
これらの−C(R2)3 に相当する構造のうち、特に、t−ブチル基、1−メチルシクロペンチル基、1−エチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基、2−メチルアダマンタン−2−イル基、2−エチルアダマンタン−2−イル基、2−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、2−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、1−メチル−1−(アダマンタン−1−イル)エチル基、1−メチル−1−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)エチル基等が好ましい。
式(I)における基−COO−C(R2)3 は、酸の存在下で解離してカルボキシル基を生成する酸解離性基をなしている。
シロキサン樹脂(A)において、構造単位(I)は、単独でまたは2種以上が存在することができる。
シロキサン樹脂(A)は、構造単位(I)以外の構造単位(以下、「他の構造単位」という。)を1種以上有することができる。
好ましい他の構造単位としては、例えば、下記式(III)で表される構造単位(以下、「構造単位(III)」という。)、下記式(IV) で表される構造単位(以下、「構造単位(IV) 」という。)を挙げることができる。
Figure 0004140506
〔式(III)において、R6 は炭素数1〜20の(f+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基または炭素数3〜20の(f+1)価の脂環式炭化水素を示し、該(f+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基および(f+1)価の脂環式炭化水素はそれぞれ置換されていてもよく、R7 は水素原子または1価の酸解離性基を示し、dおよびeは相互に独立に0〜3の整数で、(d+e)≧1を満たし、fは1〜3の整数である。
式(IV) において、R8 は炭素数3〜20の3価の脂環式炭化水素基または原子数3〜20の3価の複素環式基を示し、該3価の脂環式炭化水素基および3価の複素環式基はそれぞれ置換されていてもよく、R9 は水素原子、フッ素原子、炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のフッ素化アルキル基を示し、R10は水素原子または1価の酸解離性基を示す。〕
式(III)において、R6 の炭素数1〜20の(f+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプアン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、テトラデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、アイコサン等に由来する基を挙げることができる。
これらの(f+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基のうち、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等に由来する基が好ましい。
また、R6 の炭素数3〜20の(f+1)価の脂環式炭化水素としては、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類に由来する基;アダマンタン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン、テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン等の有橋式炭化水素類に由来する基や、これらのシクロアルカン類に由来する基あるいは有橋式炭化水素類に由来する基にメチレン基が結合した基等を挙げることができる。
これらの(f+1)価の脂環式炭化水素基のうち、ビシクロ[2.2.1]ヘプタンに由来する基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタンに由来する基がメチレン基に結合した基、トリシクロ[5.2.1.02,6 ]デカンに由来する基がメチレン基に結合した基、テトラシクロ[6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカンに由来する基がメチレン基に結合した基等が好ましい。
また、R6 の前記(f+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基および(f+1)価の脂環式炭化水素に対する置換基としては、例えば、前記式(I)におけるR1 の2価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基および2価の脂環式炭化水素に対する置換基について例示したものと同様の置換基を挙げることができる。
これらの置換基のうち、フッ素原子、ヒドロキシル基、シアノ基、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニルアミノ基等が好ましい。
前記置換基は、各置換誘導体中に1個以上あるいは1種以上存在することができる。
式(III)において、R6 としては、特に、ビシクロ[2.2.1]ヘプタンに由来する基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタンに由来する基がメチレン基に結合した基、トリシクロ[5.2.1.02,6 ]デカンに由来する基がメチレン基に結合した基、テトラシクロ[6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカンに由来する基がメチレン基に結合した基等が好ましい。
また、R7 の1価の酸解離性基としては、例えば、
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、n−ペンチルオキシカルボニル基、ネオペンチルオキシカルボニル基、n−ヘキシルオキシカルボニル基、n−ヘプチルオキシカルボニル基、n−オクチルオキシカルボニル基、2−エチルヘキシルオキシカルボニル基、n−ノニルオキシカルボニル基、n−デシルオキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;
1−メチルシクロペンチル基、1−エチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基、2−メチルアダマンタン−2−イル基、2−エチルアダマンタン−2−イル基、2−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、2−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基等のアルキル置換脂環族基;
メトキシメチル基、メチルチオメチル基、エトキシメチル基、エチルチオメチル基、t−ブトキシメチル基、t−ブチルチオメチル基、(フェニルジメチルシリル)メトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、t−ブトキシメチル基、シロキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、2,2,2−トリクロロエトキシメチル基、ビス(2−クロロエトキシ)メチル基、2−(トリメチルシリル)エトキシメチル基、1−メトキシシクロヘキシル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−(2−クロロエトキシ)エチル基、1−メチル−1−メトキシエチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシエチル基、1−(2−クロロエトキシ)エチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシ−2−フルオロエチル基、1−シクロペンチルオキシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1−メトキシプロピル基、1−エトキシプロピル基等の、基R7 が結合している酸素原子と共にアセタール構造を形成する有機基;
アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基、イソバレリル基、ラウリロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、ピペロイル基、スベロイル基、アゼラオイル基、セバコイル基、アクリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、オレオイル基、マレオイル基、フマロイル基、メサコノイル基、カンホロイル基、ベンゾイル基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタロイル基、ナフトイル基、トルオイル基、ヒドロアトロポイル基、アトロポイル基、シンナモイル基、フロイル基、テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基、p−トルエンスルホニル基、メシル基等のアシル基;
トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、トリエチルシリル基、i−プロピルジメチルシリル基、i−プロピルジエチルシリル基、トリ−i−プロピルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、t−ブチルジフェニルシリル基、トリベンジルシリル基、トリ−p−キシリルシリル基、メチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、t−ブチル・メトキシ・フェニルシリル基等のアルキルシリル基;
トリメチルゲルミル基、エチルジメチルゲルミル基、トリエチルゲルミル基、i−プロピルジメチルゲルミル基、i−プロピルジエチルゲルミル基、トリ−i−プロピルゲルミル基、t−ブチルジメチルゲルミル基、t−ブチルジフェニルゲルミル基、トリベンジルゲルミル基、トリ−p−キシリルゲルミル基、メチルジフェニルゲルミル基、トリフェニルゲルミル基、t−ブチル・メトキシ・フェニルゲルミル基等のアルキルゲルミル基
等を挙げることができる。
これらの1価の酸解離性基のうち、t−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基等が好ましい。
式(III)において、R7 としては、特に、水素原子、t−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基等が好ましい。
また、dおよびeとしてはそれぞれ、特に3が好ましく、fとしては、特に1が好ましい。
式(IV) において、R8 の炭素数3〜20の3価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類に由来する基;アダマンタン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン、テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン等の有橋式炭化水素類に由来する基等を挙げることができる。
これらの3価の脂環式炭化水素基のうち、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン等に由来する基が好ましい。
また、R8 の原子数3〜20の3価の複素環式基としては、例えば、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオフラン、テトラヒドロチオピラン等の非有橋式複素環式化合物;下記式(iv−1)で表される化合物、下記式(iv−2)で表される化合物等の有橋式複素環式化合物に由来する基を挙げることができる。
Figure 0004140506
これらの3価の複素環式基のうち、テトラヒドロピラン、上記式(iv−1)で表される化合物等に由来する基が好ましい。
また、R8 の前記3価の脂環式炭化水素基および3価の複素環式基に対する置換基としては、例えば、前記式(I)におけるR1 の2価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基および2価の脂環式炭化水素に対する置換基について例示したものと同様の置換基を挙げることができる。
これらの置換基のうち、フッ素原子、ヒドロキシル基、シアノ基、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニルアミノ基等が好ましい。
前記置換基は、各置換誘導体中に1個以上あるいは1種以上存在することができる。
式(IV) において、R8 としては、特に、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン、上記式(iv−1)で表される化合物等に由来する基が好ましい。
式(IV) において、R9 の炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等を挙げることができる。
これらのアルキル基のうち、メチル基、エチル基等が好ましい。
また、R9 の炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のフッ素化アルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル基、3,3,3,2,2−ペンタフルオロ−n−プロピル基、ヘプタフルオロ−n−プロピル基、4,4,4−トリフルオロ−n−ブチル基、4,4,4,3,3−ペンタフルオロ−n−ブチル基、4,4,4,3,3,2,2−ヘプタフルオロ−n−ブチル基、ノナフルオロ−n−ブチル基等を挙げることができる。
これらのフッ素化アルキル基のうち、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ−n−プロピル基、ノナフルオロ−n−ブチル基等が好ましい。
式(IV) において、R9 としては、特に、水素原子、フッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ−n−プロピル基、ノナフルオロ−n−ブチル基等が好ましい。
式(IV) において、R10の1価の酸解離性基としては、例えば、前記式(III)におけるR7 の1価の酸解離性基について例示したものと同様の1価の酸解離性基を挙げることができる。
これらの1価の酸解離性基のうち、t−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基等が好ましい。
式(IV) において、R10としては、特に、水素原子、t−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基等が好ましい。
さらに、構造単位(III)および構造単位(IV) 以外の他の構造単位としては、例えば、下記式(1)または式(2)で表される構造単位等の、縮合反応に関して3官能あるいは4官能のシラン化合物に由来する構造単位のほか、縮合反応に関して2官能のシラン化合物に由来する構造単位等を挙げることができる。
Figure 0004140506
〔式(1)において、R15は炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のハロゲン化アルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基または炭素数6〜20の1価のハロゲン化芳香族炭化水素基を示す。〕
式(1)において、R15の炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができ、炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のハロゲン化アルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ−n−プロピル基、ヘプタフルオロ−i−プロピル基等を挙げることができ、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基等を挙げることができ、炭素数6〜20の1価のハロゲン化芳香族炭化水素基としては、例えば、ペンタフルオロフェニル基、パーフルオロベンジル基、パーフルオロフェネチル基、2−(ペンタフルオロフェニル)ヘキサフルオロ−n−プロピル基、3−(ペンタフルオロフェニル)ヘキサフルオロ−n−プロピル基、脂環式炭化水素基としては、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルカン類に由来する基;アダマンチル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタニル基、トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカニル基、テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカニル基等を挙げることができる。
式(1)において、R15としては、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロフェネチル基、3−(ペンタフルオロフェニル)ヘキサフルオロ−n−プロピル基、シクロヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタニル基等が好ましい。
シロキサン樹脂(A)において、構造単位(I)の含有率は、通常、5〜100モル%、好ましくは10〜100モル%、さらに好ましくは20〜100モル%である。この場合、構造単位(I)の含有率が5モル%未満では、解像度が低下する傾向がある。
また、他の構造単位の含有率は、通常、95モル%以下、好ましくは90モル%以下である。この場合、他の構造単位の含有率が95モル%を超えると、解像度が低下する傾向がある。
また、シロキサン樹脂(A)が構造単位(I)と構造単位(III)および/または構造単位(IV) とを有する場合、構造単位(I)の含有率は、通常、5〜70モル%、好ましくは5〜60モル%、さらに好ましくは10〜50モル%であり、構造単位(III)と構造単位(IV) との合計含有率は、通常、95モル%以下、好ましくは5〜80モル%、さらに好ましくは10〜70モル%である。この場合、構造単位(I)の含有率が5モル%未満では、解像度が低下する傾向があり、一方70モル%を超えると、低露光領域での溶解性に不足する傾向がある。また、構造単位(III)と構造単位(IV) との合計含有率が95モル%を超えると、解像度が低下する傾向にある。
シロキサン樹脂(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、通常、500〜1,000,000、好ましくは500〜100,000、さらに好ましくは500〜40,000である。この場合、シロキサン樹脂(A)のMwが500未満では、得られる樹脂のガラス転移温度(Tg)が低下する傾向があり、一方1,000,000を超えると、得られる樹脂の溶剤への溶解性が低下する傾向がある。
シロキサン樹脂(A)の製造方法
シロキサン樹脂(A)は、例えば、構造単位(I)を与えるシラン化合物を、場合により、他の構造単位を与えるシラン化合物と共に、酸性条件下あるいは塩基性条件下にて、無溶媒または溶媒中で重縮合させることによって製造することができるが、酸性条件下にて重縮合させたのち、塩基性条件下にて反応を継続させて製造することが好ましい。
以下、シロキサン樹脂(A)を製造する重縮合法について説明する。
酸性条件下における重縮合に際しては、酸性触媒が使用される。
前記酸性触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、蟻酸、酢酸、n−プロピオン酸、酪酸、吉草酸、しゅう酸、マロン酸、琥珀酸、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、フタル酸、テレフタル酸、無水酢酸、無水マレイン酸、クエン酸、ホウ酸、燐酸、四塩化チタン、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等を挙げることができる。
これらの酸性触媒のうち、塩酸、硫酸、酢酸、しゅう酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、無水酢酸、無水マレイン酸等が好ましい。
前記酸性触媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
酸性触媒の使用量は、シラン化合物の全量100重量部に対して、通常、0.01〜10,000重量部である。
また、塩基性条件下における重縮合および反応に際しては、塩基性触媒が使用される。 前記塩基性触媒のうち、無機塩基類としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等を挙げることができる。
また、前記塩基性触媒のうち、有機塩基類としては、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、シクロヘキシルアミン等の直鎖状、分岐状もしくは環状のモノアルキルアミン類;
ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等の直鎖状、分岐状もしくは環状のジアルキルアミン類;
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−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、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−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等の直鎖状、分岐状もしくは環状のトリアルキルアミン類;
アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族アミン類;
エチレンジアミン、N,N,N',N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン等のジアミン類;
イミダゾール、ベンズイミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類;
ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類;ピペラジン、1−(2’−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のピペラジン類のほか、
ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、4−メチルモルホリン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ [2.2.2] オクタン等の他の含窒素複素環化合物
等を挙げることができる。
これらの塩基性触媒のうち、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、ピリジン等が好ましい。
前記塩基性触媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 塩基性触媒の使用量は、シラン化合物の全量100重量部に対して、通常、0.01〜10,000重量部である。
また、重縮合に用いられる溶媒としては、例えば、
2−ブタノン、2−ペンタノン、3−メチル−2−ブタノン、2−ヘキサノン、4−メチル−2−ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジメチル−2−ブタノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン等の直鎖状もしくは分岐状のケトン類;
シクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、イソホロン等の環状のケトン類;
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−sec−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−t−ブ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;
2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸sec−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸t−ブチル等の2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類;
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3−アルコキシプロピオン酸アルキル類;
エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル等のアルコール類;
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル等のジアルキレングリコールジアルキルエーテル類;
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、エチレングリコールモノ−n−プロピ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;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル類のほか、
N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等を挙げることができる。
これらの溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
溶媒の使用量は、シラン化合物の全量100重量部に対して、通常、2,000重量部以下である。
シロキサン樹脂(A)を製造する重縮合は、無溶媒下、あるいは2−ブタノン、2−ペンタノン、3−メチル−2−ブタノン、2−ヘキサノン、4−メチル−2−ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジメチル−2−ブタノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン、シクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、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、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート等の溶媒中で実施することが好ましい。
また、重縮合に際しては、反応系に水を添加することもできる。この場合の水の添加量は、シラン化合物の全量100重量部に対して、通常、10,000重量部以下である。 酸性条件下または塩基性条件下での重縮合および塩基性条件下での反応における反応条件は、反応温度が、通常、−50〜+300℃、好ましくは20〜100℃であり、反応時間が、通常、1分〜100時間程度である。
含フッ素樹脂(B)
本発明における(B)成分は、前記式(II)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(II)」という。)を有する樹脂(以下、「含フッ素樹脂(B)」という。)からなる。
式(II)において、R3 としては、水素原子、フッ素原子またはトリフロロメチル基が何れも好ましいが、特に水素原子が好ましい。
式(II)において、R4 の炭素数1〜20の(c+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基および該(c+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基に−COO−または−O−が結合した基における炭素数1〜20の(c+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、テトラデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、アイコサン等に由来する基を挙げることができる。
これらの(c+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基のうち、メタン、エタン、プロパン、ブタン等に由来する基が好ましい。
また、R4 の炭素数3〜20の(c+1)価の脂環式炭化水素基および該(c+1)価の脂環式炭化水素基に−COO−または−O−が結合した基における炭素数3〜20の(c+1)価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類に由来する基;アダマンタン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン、テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン等の有橋式炭化水素類に由来する基や、これらのシクロアルカン類に由来する基あるいは有橋式炭化水素類に由来する基にメチレン基が結合した基等を挙げることができる。
これらの(c+1)価の脂環式炭化水素基のうち、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン等に由来する基が好ましい。
また、R4 の炭素数6〜20の(c+1)価の芳香族炭化水素および該(c+1)価の芳香族炭化水素に−COO−または−O−が結合した基における炭素数6〜20の(c+1)価の芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン等に由来する基や、これらの基にメチレン基が結合した基等を挙げることができる。
これらの(c+1)価の芳香族炭化水素基のうち、ベンゼン、ナフタレン等に由来する基が好ましい。
また、R4 における前記(c+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、(c+1)価の脂環式炭化水素および(c+1)価の芳香族基に対する置換基としては、例えば、前記式(I)におけるR1 の2価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基および2価の脂環式炭化水素に対する置換基について例示したものと同様の置換基を挙げることができる。 これらの置換基のうち、フッ素原子、ヒドロキシル基、シアノ基、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニルアミノ基等が好ましい。
前記置換基は、各置換誘導体中に1個以上あるいは1種以上存在することができる。
式(II)において、R4 としては、特に、ベンゼン、メタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、トリシクロ[ 5.2.1.02,6 ]デカン等に由来する基が好ましい。
また、R5 の1価の酸解離性基としては、例えば、
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、n−ペンチルオキシカルボニル基、ネオペンチルオキシカルボニル基、n−ヘキシルオキシカルボニル基、n−ヘプチルオキシカルボニル基、n−オクチルオキシカルボニル基、2−エチルヘキシルオキシカルボニル基、n−ノニルオキシカルボニル基、n−デシルオキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;
1−メチルシクロペンチル基、1−エチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基、2−メチルアダマンタン−2−イル基、2−エチルアダマンタン−2−イル基、2−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、2−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基等のアルキル置換脂環族基;
メトキシメチル基、メチルチオメチル基、エトキシメチル基、エチルチオメチル基、t−ブトキシメチル基、t−ブチルチオメチル基、(フェニルジメチルシリル)メトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、t−ブトキシメチル基、シロキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、2,2,2−トリクロロエトキシメチル基、ビス(2−クロロエトキシ)メチル基、2−(トリメチルシリル)エトキシメチル基、1−メトキシシクロヘキシル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−(2−クロロエトキシ)エチル基、1−メチル−1−メトキシエチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシエチル基、1−(2−クロロエトキシ)エチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシ−2−フルオロエチル基、1−シクロペンチルオキシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1−メトキシプロピル基、1−エトキシプロピル基等の、基R5 が結合している酸素原子と共にアセタール構造を形成する有機基;
アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基、イソバレリル基、ラウリロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、ピペロイル基、スベロイル基、アゼラオイル基、セバコイル基、アクリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、オレオイル基、マレオイル基、フマロイル基、メサコノイル基、カンホロイル基、ベンゾイル基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタロイル基、ナフトイル基、トルオイル基、ヒドロアトロポイル基、アトロポイル基、シンナモイル基、フロイル基、テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基、p−トルエンスルホニル基、メシル基等のアシル基;
トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、トリエチルシリル基、i−プロピルジメチルシリル基、i−プロピルジエチルシリル基、トリ−i−プロピルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、t−ブチルジフェニルシリル基、トリベンジルシリル基、トリ−p−キシリルシリル基、メチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、t−ブチル・メトキシ・フェニルシリル基等のアルキルシリル基;
トリメチルゲルミル基、エチルジメチルゲルミル基、トリエチルゲルミル基、i−プロピルジメチルゲルミル基、i−プロピルジエチルゲルミル基、トリ−i−プロピルゲルミル基、t−ブチルジメチルゲルミル基、t−ブチルジフェニルゲルミル基、トリベンジルゲルミル基、トリ−p−キシリルゲルミル基、メチルジフェニルゲルミル基、トリフェニルゲルミル基、t−ブチル・メトキシ・フェニルゲルミル基等のアルキルゲルミル基
等を挙げることができる。
これらの1価の酸解離性基のうち、t−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基等が好ましい。
式(II)において、R5 としては、特に、水素原子、t−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基等が好ましい。
また、aおよびbとしてはそれぞれ、特に3が好ましく、cとしては、特に1が好ましい。
含フッ素樹脂(B)において、繰り返し単位(II)は、単独でまたは2種以上が存在することができる。
含フッ素樹脂(B)は、繰り返し単位(II)以外の繰り返し単位(以下、「他の繰り返し単位」という。)を1種以上有することができる。
好ましい他の繰り返し単位としては、例えば、下記式(V)で表される繰り返し単位、下記式(VI)で表される繰り返し単位を挙げることができる。
Figure 0004140506
〔式(V)において、各R11は相互に独立に水素原子、フッ素原子またはトリフルオロメチル基を示し、R12は水素原子または1価の酸解離性基を示す。
式(VI)において、各R13は相互に独立に水素原子、フッ素原子またはトリフルオロメチル基を示し、R14は水素原子または1価の酸解離性基を示す。〕
式(V)において、R11としては、水素原子、フッ素原子またはトリフルオロメチル基が何れも好ましいが、特に水素原子が好ましい。
式(V)において、R12の1価の酸解離性基としては、例えば、前記式(II)におけるR5 の1価の酸解離性基について例示したものと同様の1価の酸解離性基を挙げることができる。
これらの1価の酸解離性基のうち、t−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基等が好ましい。
式(V)において、R12としては、特に、水素原子、t−ブチル基、t−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、1−エトキシエチル基等が好ましい。
式(VI)において、R13としては、水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基が何れも好ましいが、特に水素原子が好ましい。
式(VI)において、R14の1価の酸解離性基としては、例えば、前記式(I)における−C(R2)3 に相当する構造および前記式(II)におけるR5 の1価の酸解離性基について例示したものと同様の1価の酸解離性基のほか、
フェナシル基、4−ブロモフェナシル基、4−メトキシフェナシル基、4−メチルチオフェナシル基、α−メチルフェナシル基、シクロプロピルメチル基、ベンジル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル基、4−ブロモベンジル基、4−ニトロベンジル基、4−メトキシベンジル基、4−メチルチオベンジル基、4−エトキシベンジル基、4−エチルチオベンジル基、ピペロニル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、n−プロポキシカルボニルメチル基、i−プロポキシカルボニルメチル基、n−ブトキシカルボニルメチル基、t−ブトキシカルボニルメチル基等の置換メチル基;
1−フェニルエチル基、1,1−ジフェニルエチル基、1−メトキシカルボニルエチル基、1−エトキシカルボニルエチル基、1−n−プロポキシカルボニルエチル基、1−i−プロポキシカルボニルエチル基、1−n−ブトキシカルボニルエチル基、1−t−ブトキシカルボニルエチル基等の1−置換エチル基;
i−プロピル基、1−メチルプロピル基、1−メチルブチル基等の1−分岐アルキル基;
シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、3−ヒドロキシシクロペンチル基、4−ヒドロキシシクロヘキシル基、
ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、5−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、5−〔2−ヒドロキシ−2,2−ジ(トリフルオロメチル)エチル〕ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、
テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル基、9−ヒドロキシテトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル基、9−〔2−ヒドロキシ−2,2−ジ(トリフルオロメチル)エチル〕テトラシクロ[ 6.2.1.13,6
2,7 ]ドデカン−4−イル基等の環式酸解離性基
等を挙げることができる。
これらの1価の酸解離性基のうち、t−ブチル基、t−ブトキシカルボニル基、1−メチルシクロペンチル基、1−エチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、ベンジル基、t−ブトキシカルボニルメチル基、5−〔2−ヒドロキシ−2,2−ジ(トリフルオロメチル)エチル〕ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、9−〔2−ヒドロキシ−2,2−ジ(トリフルオロメチル)エチル〕テトラシクロ[ 6.2.1.13,6 .02,7 ]ドデカン−4−イル基等が好ましい。
さらに、繰り返し単位(V)および繰り返し単位(VI) 以外の他の繰り返し単位としては、例えば、
スチレン、α−メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−メトキシスチレン、4−(2−t−ブトキシカルボニルエチルオキシ)スチレン等のビニル芳香族化合物;
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−メチルプロピル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸フェネチル等の(メタ)アクリル酸エステル類;
(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル等の不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル類;
(メタ)アクリル酸2−カルボキシエチル、(メタ)アクリル酸2−カルボキシ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸3−カルボキシ−n−プロピル等の不飽和カルボン酸のカルボキシアルキルエステル類;
(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、けい皮酸等の不飽和カルボン酸(無水物)類;
(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、クロトンニトリル、マレインニトリル、フマロニトリル等の不飽和ニトリル化合物;
(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、クロトンアミド、マレインアミド、フマルアミド等の不飽和アミド化合物;
マレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミド化合物;
N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルピロリドン、2−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、2−ビニルイミダゾール、4−ビニルイミダゾール等の他の含窒素ビニル化合物;等の重合性不飽和結合が開裂した単位を挙げることができる。
含フッ素樹脂(B)において、繰り返し単位(II) の含有率は、通常、5〜100モル%、好ましくは10〜100モル%、さらに好ましくは15〜100モル%である。この場合、繰り返し単位(II) の含有率が5モル%未満では、LERの改良効果が低下する傾向がある。
また、他の繰り返し単位の含有率は、通常、95モル%以下、好ましくは90モル%以下である。この場合、他の繰り返し単位の含有率が95モル%を超えると、LERの改良効果や解像度が低下する傾向がある。
また、含フッ素樹脂(B)が繰り返し単位(II) と繰り返し単位(V)および/または繰り返し単位(VI) とを有する場合、繰り返し単位(II) の含有率は、通常、5〜95モル%、好ましくは5〜90モル%、さらに好ましくは5〜85モル%であり、繰り返し単位(V)と繰り返し単位(VI) との合計含有率は、通常、5〜95モル%、好ましくは 10〜95モル%、さらに好ましくは15〜95モル%である。この場合、繰り返し単位(II) の含有率が5モル%未満では、LERの改良効果が低下する傾向があり、一方95モル%を超えると、低露光領域での溶解性が低下する傾向がある。また、繰り返し単位(V)と繰り返し単位(VI) との合計含有率が5モル%未満では、解像度が低下する傾向があり、一方95モル%を超えると、LERの改良効果が低下する傾向がある。
含フッ素樹脂(B)のMwは、通常、500〜100,000、好ましくは1000〜50,000、特に好ましくは1000〜20,000である。この場合、含フッ素樹脂(B)のMwが500未満では、残膜率が低減する傾向があり、一方100,000を超えると、低露光領域での溶解性が低下する傾向がある。
含フッ素樹脂(B)は、繰り返し単位(II) を与えるビニル系モノマーを、場合により、他の繰り返し単位を与えるビニル系モノマーと共に、例えばラジカル重合開始剤を用いて常法により重合することにより製造することができる。
感放射線性樹脂組成物
本発明の感放射線性樹脂組成物は、シロキサン樹脂(A)、含フッ素樹脂(B)および(C)感放射線性酸発生剤(以下、「酸発生剤(C)」という。)を含有するものである。
本発明の感放射線性樹脂組成物において、シロキサン樹脂(A)および含フッ素樹脂(B)は、それぞれ単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明の感放射線性樹脂組成物におけるシロキサン樹脂(A)と含フッ素樹脂(B)との使用比率(シロキサン樹脂(A):含フッ素樹脂(B))は、好ましくは99.5:0.5〜50:50(重量比)、さらに好ましくは99.5:0.5〜70:30(重量比)である。
本発明の感放射線性樹脂組成物においては、シロキサン樹脂(A)と共に、他のシロキサン樹脂を1種以上併用することもでき、また含フッ素樹脂(B)と共に、他の非ケイ素系樹脂を1種以上併用することもできる。
前記他のシロキサン樹脂としては、例えば、前記式(1)または式(2)で表される構造単位を1種以上有する樹脂等を挙げることができ、また前記他の非ケイ素系樹脂としては、例えば、前記他の繰り返し単位を1種以上有する樹脂を挙げることができる。
−酸発生剤(C)−
酸発生剤(C)は、露光により酸を発生する成分であり、その酸の作用によって、シロキサン樹脂(A)あるいは含フッ素樹脂(B)中に存在する酸解離性基を解離させ、その結果レジスト被膜の露光部がアルカリ現像液に易溶性となり、ポジ型のレジストパターンを形成する作用を有するものである。
酸発生剤(C)は、前記作用を有する限り特に限定されるものではないが、好ましい酸発生剤(C)としては、露光により、トリフルオロメタンスルホン酸または下記式(3)で表される酸(以下、「酸(3)」という。)を発生する化合物(以下、「酸発生剤(C1)」という。)を含むものが好ましい。
Figure 0004140506
〔式(3)において、各Rf1は相互に独立にフッ素原子またはトリフルオロメチル基を示し、Ra は水素原子、フッ素原子、炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のフッ素化アルキル基、炭素数3〜20の環状の1価の炭化水素基または炭素数3〜20の環状の1価のフッ素化炭化水素基を示し、該環状の1価の炭化水素基および環状の1価のフッ素化炭化水素基はそれぞれ置換されていてもよい。〕
酸発生剤(C1)としては、例えば、オニウム塩化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物、カルボン酸化合物、ジアゾケトン化合物、ハロゲン含有化合物等を挙げることができる。
本発明における酸発生剤(C)としては、酸発生剤(C1)のみを使用することもできるが、酸発生剤(C1)と、下記式(4)で表される酸(以下、「酸(4)」という。)、下記式(5)で表される酸(以下、「酸(5)」という。)あるいは下記式(6)で表される酸(以下、「酸(6)」という。)を発生する感放射線性酸発生剤(以下、「酸発生剤(C2)」という。)とを組み合わせて使用することもできる。
Figure 0004140506
〔式(4)において、Rf1はフッ素原子またはトリフルオロメチル基を示し、Rf2は水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、Rb は水素原子、炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数3〜20の環状の1価の炭化水素基または炭素数3〜20の環状の1価のフッ素化炭化水素基を示し、該環状の1価の炭化水素基および環状の1価のフッ素化炭化水素基はそれぞれ置換されていてもよい。
式(5)において、Rs は炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または炭素数3〜20の環状の1価の炭化水素基を示し、該環状の1価の炭化水素基は置換されていてもよい。
式(6)において、Rc は炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のフッ素化アルキル基、炭素数3〜20の環状の1価の炭化水素基または炭素数3〜20の環状の1価のフッ素化炭化水素基を示し、該環状の1価の炭化水素基および環状の1価のフッ素化炭化水素基はそれぞれ置換されていてもよい。〕
式(3)〜(6)において、Ra 、Rb 、Rs およびRc の炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、nープロピル基、i―プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基等を挙げることができる。
また、Ra およびRc の炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のフッ素化アルキル基の具体例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ−n−プロピル基、ヘプタフルオロ−i−プロピル基、ノナフルオロ−n−ブチル基、ノナフルオロ−i−ブチル基、ノナフルオロ−sec−ブチル基、ノナフルオロ−t−ブチル基、パーフルオロ−n−ペンチル基、パーフルオロ−n−ヘキシル基、パーフルオロ−n−ヘプチル基、パーフルオロ−n−オクチル基等を挙げることができる。
また、Ra 、Rb 、Rs およびRc の炭素数3〜20の環状の1価の炭化水素基または炭素数3〜20の環状の1価のフッ素化炭化水素基あるいはこれらの置換誘導体としては、例えば、下記式(7)〜(13)で表される基等を挙げることができる。
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
〔式(7)〜(13)において、各R′は相互に独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アセチル基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基、1級アミノ基、2級アミノ基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のフッ素化アルキル基を示し、各R″は相互に独立に水素原子、ハロゲン原子、1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のフッ素化アルキル基を示し、pは0〜10の整数である。
式(10)において、qは1〜18の整数である。
式(11)において、rは0〜3の整数である。〕
本発明における好ましい酸(3)としては、例えば、
トリフルオロメタンスルホン酸、ペンタフルオロエタンスルホン酸、ヘプタフルオロ−n−プロパンスルホン酸、ノナフルオロ−n−ブタンスルホン酸、パーフルオロ−n−オクタンスルホン酸、1,1,2,2,−テトラフルオロ−n−プロパンスルホン酸、1,1,2,2,−テトラフルオロ−n−ブタンスルホン酸、1,1,2,2,−テトラフルオロ−n−オクタンスルホン酸や、
前記式(7)〜(13)で表される基の結合手に、−CF2 CF2 SO3 H、
−CF2 CF(CF3)SO3 H、−CF(CF3)CF2 SO3 H、
−CF(CF3)CF(CF3)SO3 H、−C(CF3)2 CF2 SO3 Hまたは
−CF2 C(CF3)2 SO3 Hの基が結合した酸、例えば、下記式(3−1) 〜(3−10) の酸等を挙げることができる。
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
また、本発明における好ましい酸(4) としては、例えば、
1−フルオロエタンスルホン酸、1−フルオロ−n−プロパンスルホン酸、1−フルオロ−n−ブタンスルホン酸、1−フルオロ−n−オクタンスルホン酸、1,1−ジフルオロエタンスルホン酸、1,1−ジフルオロ−n−プロパンスルホン酸、1,1−ジフルオロ−n−ブタンスルホン酸、1,1−ジフルオロ−n−オクタンスルホン酸、1−トリフルオロメチル−n−プロパンスルホン酸、1−トリフルオロメチル−n−ブタンスルホン酸、1−トリフルオロメチル−n−オクタンスルホン酸、1,1−ビス(トリフルオロメチル)エタンスルホン酸、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−n−プロパンスルホン酸、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−n−ブタンスルホン酸、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−n−オクタンスルホン酸や、
前記式(7)〜(13)で表される基の結合手に、−CF2 SO3 H、−CHFSO3 H、−CH(CF3)SO3 Hまたは−C(CF3)2 SO3 Hの基が結合した酸、例えば、下記式(4−1)〜(4−40) の酸等を挙げることができる。
Figure 0004140506
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また、本発明における好ましい酸(5) としては、例えば、
メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、n−プロパンスルホン酸、n−ブタンスルホン酸、i−ブタンスルホン酸、sec−ブタンスルホン酸、t−ブタンスルホン酸、n−ペンタンスルホン酸、n−ヘキサンスルホン酸、n−オクタンスルホン酸、シクロペンタンスルホン酸、シクロヘキサンスルホン酸等の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキルスルホン酸類;
ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンジルスルホン酸、α―ナフタレンスルホン酸、β―ナフタレンスルホン酸等の芳香族スルホン酸類;
10−カンファースルホン酸や、
前記式(7)〜(13)で表される基の結合手に、−SO3 H基が結合した酸等を挙げることができる。
さらに、本発明における好ましい酸(6) としては、例えば、
酢酸、n−プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、カプロン酸、安息香酸、サリチル酸、フタル酸、テレフタル酸、α―ナフタレンカルボン酸、β−ナフタレンカルボン酸、シクロブタンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、1,1−シクロブタンジカルボン酸、1,2−シクロブタンジカルボン酸、1,1−シクロペンタンジカルボン酸、1,2−シクロペンタンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,1−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、2−ノルボルナンカルボン酸、2,3−ノルボルナンジカルボン酸、ノルボルニル−2−酢酸、1−アダマンタンカルボン酸、1−アダマンタン酢酸、1,3−アダマンタンジカルボン酸、1,3−アダマンタンジ酢酸、 リトコール酸、デオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、コール酸や、
前記式(7)〜(13)で表される基の結合手に、−COOH基が結合した酸等を挙げることができる。
酸(3)、酸(4) 、酸(5) あるいは酸(6) を発生するオニウム塩化合物としては、例えば、
ジフェニルヨードニウム塩、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム塩、
4−ヒドロキシフェニル・フェニル・メチルスルホニウム塩、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシル・メチルスルホニウム塩、ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスルホニウム塩、2−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウム塩、4−ヒドロキシフェニル・ベンジル・メチルスルホニウム塩、
1−ナフチルジメチルスルホニウム塩、1−ナフチルジエチルスルホニウム塩、4−シアノ−1−ナフチルジメチルスルホニウム塩、4−シアノ−1−ナフチルジエチルスルホニウム塩、4−ニトロ−1−ナフチルジメチルスルホニウム塩、4−ニトロ−1−ナフチルジエチルスルホニウム塩、4−メチル−1−ナフチルジメチルスルホニウム塩、4−メチル−1−ナフチルジエチルスルホニウム塩、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウム塩、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジエチルスルホニウム塩、
1−(4−ヒドロキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−メトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−エトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−メトキシメトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−エトキトメトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−〔4−(1−メトキシエトキシ)ナフタレン−1−イル〕テトラヒドロチオフェニウム塩、1−〔4−(2−メトキシエトキシ)ナフタレン−1−イル〕テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−メトキシカルボニルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−エトキシカルボニルオキシナフナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−n−プロポキシカルボニルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−i−プロポキシカルボニルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−n−ブトキシカルボニルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−t−ブトキシカルボニルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−〔4−(2−テトラヒドロフラニルオキシ)ナフタレン−1−イル〕テトラヒドロチオフェニウム塩、1−〔4−(2−テトラヒドロピラニルオキシ)ナフタレン−1−イル〕テトラヒドロチオフェニウム塩、1−(4−ベンジルオキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩、1−〔1−(1−ナフチルアセトメチル)〕テトラヒドロチオフェニウム塩
等を挙げることができる。
また、酸(3)、酸(4) あるいは酸(5) を発生するスルホン化合物としては、例えば、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホンや、これらの化合物のα−ジアゾ化合物等を挙げることができる。
また、酸(3)、酸(4) あるいは酸(5) を発生するスルホン酸化合物としては、例えば、スルホン酸エステル、スルホン酸イミド、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネート等を挙げることができる。
また、酸(6) を発生するカルボン酸化合物としては、例えば、カルボン酸エステル、カルボン酸イミド、カルボン酸シアネート等を挙げることができる。
また、酸(3)、酸(4) 、酸(5) あるいは酸(6) を発生するジアゾケトン化合物としては、例えば、1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物等を挙げることができる。
また、酸(3)、酸(4) 、酸(5) あるいは酸(6) を発生するハロゲン含有化合物としては、例えば、ハロアルキル基含有炭化水素化合物、ハロアルキル基含有複素環式化合物等を挙げることができる。
本発明において、酸発生剤(C)としては、酸発生剤(C1)のみ、あるいは酸発生剤(C1)と酸発生剤(C2)とを組み合わせて使用することができ、後者の場合、酸発生剤(C2)は任意の割合で混合して使用することができる。
本発明における酸発生剤(C1)と酸発生剤(C2)との使用比率(酸発生剤(C1):酸発生剤(C2))は、好ましくは100:0〜100:150(重量比)である。
さらに、酸発生剤(C1)および酸発生剤(C2)以外の好ましい酸発生剤(以下、単に「他の酸発生剤」という。)としては、例えば、
ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウム n−ドデシルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム n−ドデシルベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムナフタレンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、4−ヒドロキシフェニル・フェニル・メチルスルホニウムp−トルエンスルホネート、4−ヒドロキシフェニル・ベンジル・メチルスルホニウム p−トルエンスルホネート等の他のオニウム塩化合物;
4−トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン等の他のスルホン化合物;
ベンゾイントシレート、ニトロベンジル−9,10−ジエトキシアントラセン−2−スルホネート等の他のスルホン酸化合物;
1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルクロリド、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステルまたは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンの1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステルまたは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル等の他のジアゾケトン化合物;
フェニルビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−メトキシフェニルビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、1−ナフチルビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等の(トリクロロメチル)−s−トリアジン誘導体、1,1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタン等の他のハロゲン含有化合物;
下記式(14)で表されるジスルホニルジアゾメタン化合物
Figure 0004140506
〔式(14)において、各R16は相互に独立にアルキル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基、ハロゲン置換アリール基等の1価の基を示す。〕;
下記式(15−1)または式(15−2)で表されるオキシムスルホネート化合物
Figure 0004140506
〔式(15−1)および式(15−2)において、各R17および各R18は相互に独立に1価の有機基を示す。〕
等を挙げることができる。
前記ジスルホニルジアゾメタン化合物の具体例としては、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキサンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、メタンスルホニル−p−トルエンスルホニルジアゾメタン、シクロヘキサンスルホニル−1,1−ジメチルエチルスルホニルジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエタンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(3,3−ジメチル−1,5−ジオキサスピロ[5.5]ドデカン−8−スルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,4−ジオキサスピロ[4.5]デカン−7−スルホニル)ジアゾメタン等を挙げることができる。
式(15−1)および式(15−2)において、R17の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、フェニル基、トシル基、トリフルオロメチル基、ノナフルオロ−n−ブチル基等を挙げることができる。
また、R18の具体例としては、フェニル基、トシル基、ナフチル基等を挙げることができる。
さらに、前記以外の好ましい他の酸発生剤としては、例えば、下記するオキシム化合物のトリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、パーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ベンゼンスルホネート、p−トルエンスルホネート、メタンスルホネート、n−ブタンスルホネート等のスルホン酸エステル類を挙げることができる。
前記オキシム化合物としては、例えば、2,2―ジフルオロ−2−メチルアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジクロロ−2−メトキシメチル−2’−メチルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−エチルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2−クロロ−2−フルオロ−2−シクロヘキシルアセトフェノン−O−(p−トリル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−(n−プロピル)アセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メチル−4’−メトキシアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メチルアセトナフトン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、1,1―ジフルオロ−1−フェニルアセトン−O−(n―ブチル)スルホニルオキシム、(1,1−ジフルオロ−1−シクロヘキシル)メチル−2’−チエニルケトン−O−メチルスルホニルオキシム、(1,1−ジクロロ−1−フェニル)メチル−2’−フリルケトン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、
2,2―ジフルオロ−2−メチルカルボニルアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジクロロ−2−メトキシメチルカルボニル−2’−メチルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−エチルカルボニルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルカルボニルアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2−クロロ−2−フルオロ−2−シクロヘキシルカルボニルアセトフェノン−O−(p−トリル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−(n−プロピルカルボニル)アセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メチルカルボニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メチルカルボニルアセトナフトン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、1,1―ジフルオロ−1−フェニルカルボニルアセトン−O−(n―ブチル)スルホニルオキシム、(1,1−ジフルオロ−1−シクロヘキシルカルボニル)メチル−2’−チエニルケトン−O−メチルスルホニルオキシム、(1,1−ジクロロ−1−フェニルカルボニル)メチル−2’−フリルケトン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、
2,2―ジフルオロ−2−メトキシカルボニルアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−エトキシカルボニルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェノキシカルボニルアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2−クロロ−2−フルオロ−2−シクロヘキシルオキシカルボニルアセトフェノン−O−(p−トリル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−(n−プロポキシカルボニル)アセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メトキシカルボニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メトキシカルボニルアセトナフトン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、1,1―ジフルオロ−1−フェノキシカルボニルアセトン−O−(n―ブチル)スルホニルオキシム、(1,1−ジクロロ−1−シクロヘキシルルオキシカルボニル)メチル−2’−チエニルケトン−O−メチルスルホニルオキシム、(1,1−ジフルオロ−1−フェノキシカルボニル)メチル−2’−フリルケトン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、
2,2―ジフルオロ−2−(N,N−ジメチルアミド)アセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−(N−エチルアミド)−2’−メチル−アセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−(N−フェニルアミド)アセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2−クロロ−2−フルオロ−2−(N−メチル−N−シクロヘキシルアミド)アセトフェノン−O−(p−トリル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−(n−プロピルアミド)アセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−(N−メチル−N−シクロへキシルアミド)−4’−メトキシアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−(N,N−ジメチルアミド)アセトナフトン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、1,1―ジフルオロ−1−(N−フェニルアミド)アセトン−O−(n―ブチル)スルホニルオキシム、〔1,1−ジフルオロ−1−(N−シクロヘキシルアミド)〕メチル−2’−チエニルケトン−O−メチルスルホニルオキシム、(1,1−ジクロロ−1−(N−フェニルアミド))メチル−2’−フリルケトン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、
2,2―ジフルオロ−2−チオメトキシアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−チオエトキシアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−チオフェノキシアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2−クロロ−2−フルオロ−2−チオシクロヘキシルオキシアセトフェノン−O−(p−トリル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−チオメトキシ−4’−メトキシアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−チオメトキシアセトナフトン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、1,1―ジフルオロ−1−チオフェノキシアセトン−O−(n―ブチル)スルホニルオキシム、(1,1−ジフルオロ−1−チオシクロヘキシルオキシ)メチル−
2’−チエニルケトン−O−メチルスルホニルオキシム、(1,1−ジクロロ−1−チオフェノキシ)メチル−2’−フリルケトン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、
2,2―ジフルオロ−2−メチルスルフィニルアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−エチルスルフィニルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルフィニルアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2−クロロ−2−フルオロ−2−シクロヘキシルスルフィニルアセトフェノン−O−(p−トリル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−(n−プロピルスルフィニル)アセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メチルスルフィニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メチルスルフィニルアセトナフトン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、1,1―ジフルオロ−1−フェニルスルフィニルアセトン−O−(n―ブチル)スルホニルオキシム、(1,1−ジフルオロ−1−シクロヘキシルスルフィニル)メチル−2’−チエニルケトン−O−メチルスルホニルオキシム、(1,1−ジクロロ−1−フェニルスルフィニル)メチル−2’−フリルケトン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、
2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2,2―ジクロロ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−(p−トリル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2,2―ジクロロ−2−フェニルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−(p−トリル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、
2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニル−2’−メチルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニル−2’−メチルアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニル−2’−メチルアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2,2―ジクロロ−2−フェニルスルホニル−2’−メチルアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニル−2’−メチルアセトフェノン−O−カンファースルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−シクロヘキシルスルホニルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−シクロヘキシルスルホニルアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−シクロヘキシルスルホニルアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2,2―ジクロロ−2−シクロヘキシルスルホニルアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−シクロヘキシルスルホニルアセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−シクロヘキシルスルホニルアセトフェノン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、
2,2―ジフルオロ−2−メチルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メチルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メチルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2,2―ジクロロ−2−メチルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メチルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メチルスルホニル−4’−メトキシアセトフェノン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、2,2―ジブロモ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2―クロロ−2―フルオロ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2―クロロ−2―フルオロ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−ベンジルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−(1−ナフチル)スルホニルオキシム、
2,2―ジクロロ−2−メチルスルホニルアセトフェノン−O−(p−ブロモフェニル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−フェニルスルホニルアセトフェノン−O−(2−チエニル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−シクロヘキシルスルホニル−2’―シアノアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−エチルスルホニルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−(n−プロピルスルホニル)アセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−メチルスルホニルアセトナフトン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、1,1―ジフルオロ−1−フェニルアセトン−O−(n―ブチル)スルホニルオキシム、(1,1−ジフルオロ−1−シクロヘキシル)メチルスルホニル−2’−チエニルケトン−O−メチルスルホニルオキシム、(1,1−ジクロロ−1−フェニル)メチルスルホニル−2’−フリルケトン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、
2,2―ジフルオロ−2−シアノアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジクロロ−2−シアノ−2’−メチルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−シアノアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2−クロロ−2−フルオロ−2−シアノアセトフェノン−O−(p−トリル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−シアノアセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−シアノ−4’−メトキシアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−シアノアセトナフトン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、1,1―ジフルオロ−1−シアノアセトン−O−(n―ブチル)スルホニルオキシム、(1,1−ジフルオロ−1−シアノ)メチル−2’−チエニルケトン−O−メチルスルホニルオキシム、(1,1−ジクロロ−1−シアノ)メチル−2’−フリルケトン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、
2,2―ジフルオロ−2−ニトロアセトフェノン−O−メチルスルホニルオキシム、2,2―ジクロロ−2−ニトロ−2’−メチルアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−ニトロアセトフェノン−O−エチルスルホニルオキシム、2−クロロ−2−フルオロ−2−ニトロアセトフェノン−O−(p−トリル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−ニトロアセトフェノン−O−(10−カンファー)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−ニトロ−4’−メトキシアセトフェノン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、2,2―ジフルオロ−2−ニトロアセトナフトン−O−トリフルオロメチルスルホニルオキシム、1,1―ジフルオロ−1−ニトロアセトン−O−(n―ブチル)スルホニルオキシム、(1,1−ジフルオロ−1−ニトロ)メチル−2’−チエニルケトン−O−メチルスルホニルオキシム、(1,1−ジクロロ−1−ニトロ)メチル−2’−フリルケトン−O−(n−プロピル)スルホニルオキシム、
2,2−ジオキソ−5−フェニルスルホニルジフルオロメチル−3H,4H−1,2,5−オキサチオアジン、2,2−ジオキソ−4,4−ジフルオロ−5−フェニル−3H―1,2,5−オキサチオアジン、1,1−ジオキソ−2,2−ジフルオロ−3−(n−プロピルスルホニルオキシイミノ)チアイン、2,2−ジフルオロ−1,3−ジ(フェニルスルホニル)―1,3―プロパンジアル−O−(n−プロピルスルホニル)ジオキシム、1,1,5,5−テトラフルオロー1,5−ジ(メチルスルホニル)―2,4−ペンタンジオン−O,O−ジ(メチルスルホニル)ジオキシム、ビス(2’,2’―ジフルオロ−
2’―シアノアセトフェノンオキシム)―O−1,4−ベンゼンスルホン酸、1,4−ビス〔1’−(n−プロピルスルホニルオキシイミノ)−2’,2’−ジフルオロ−2’−(メチルスルホニル)エチル〕ベンゼン、1,1,4,4−テトラフルオロ−1,4−ジ(メチルスルホニル)―2,3−ブタンジオン−O,O−ジ(メチルスルホニル)ジオキシム
等を挙げることができる。
本発明においては、酸発生剤(C)として他の酸発生剤のみを使用することもできるが、他の酸発生剤を酸発生剤(C1)あるいは酸発生剤(C1)と酸発生剤(C2)との混合物と組み合わせて使用することも好ましい。
本発明において、酸発生剤(C)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
酸発生剤(C)の使用量は、レジストとしての感度および現像性を確保する観点から、全樹脂成分100重量部に対して、通常、0.1〜30重量部、好ましくは0.5〜20重量部である。この場合、酸発生剤(C)の使用量が0.1重量部未満では、感度および現像性が低下する傾向があり、一方30重量部を超えると、放射線に対する透明性が低下して、矩形のレジストパターンを得られ難くなる傾向がある。
−添加剤−
本発明の感放射線性樹脂組成物には、酸拡散制御剤、溶解制御剤、界面活性剤等の各種の添加剤を配合することができる。
前記酸拡散制御剤は、露光により酸発生剤から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制する作用を有する成分である。
このような酸拡散制御剤を配合することにより、得られる感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性がさらに向上し、またレジストとしての解像度がさらに向上するとともに、露光から現像処理までの引き置き時間(PED)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組成物が得られる。
酸拡散制御剤としては、レジストパターンの形成工程中の露光や加熱処理により塩基性が変化しない含窒素有機化合物が好ましい。
このような含窒素有機化合物としては、例えば、下記式(16) で表される化合物(以下、「酸拡散制御剤(D) 」という。)を挙げることができる。
Figure 0004140506
〔式(16)において、各R19は相互に独立に水素原子、直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、アリール基またはアラルキル基を示し、これらのアルキル基、アリール基およびアラルキル基は水酸基等の官能基で置換されていてもよく、U1 は2価の有機基を示し、sは0〜2の整数である。〕
酸拡散制御剤(D) において、s=0の化合物を「含窒素化合物(D1)」とし、s=1〜2の化合物を「含窒素化合物(D2)」とする。また、窒素原子を3個以上有するポリアミノ化合物および重合体をまとめて「含窒素化合物(D3)」とする。
さらに、酸拡散制御剤(D) 以外の含窒素有機化合物としては、例えば、4級アンモニウムヒドロキシド化合物、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等を挙げることができる。
含窒素化合物(D1)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、シクロヘキシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;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−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、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−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、2,6−ジメチルアニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族アミン類を挙げることができる。
含窒素化合物(D2)としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N',N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N',N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、1,3−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼンテトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル等を挙げることができる。
含窒素化合物(D3)としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、2−ジメチルアミノエチルアクリルアミドの重合体等を挙げることができる。
前記4級アンモニウムヒドロキシド化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−プロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムヒドロキシド等を挙げることができる。
前記アミド基含有化合物としては、例えば、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N',N’−テトラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール等のN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物のほか、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。
前記ウレア化合物としては、例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオウレア等を挙げることができる。
前記含窒素複素環化合物としては、例えば、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール等のイミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類;ピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のピペラジン類のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、モルホリン、4−メチルモルホリン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ [2.2.2] オクタン等を挙げることができる。
これらの酸拡散制御剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
酸拡散制御剤の配合量は、酸発生剤(C)に対して、通常、100モル%以下、好ましくは50モル%以下、さらに好ましくは30モル%以下である。この場合、酸拡散制御剤の配合量が100モル%を超えると、レジストとしての感度や露光部の現像性が低下する傾向がある。なお、酸拡散制御剤の配合量が0.1モル%未満であると、プロセス条件によっては、レジストとしてのパターン形状や寸法忠実度が低下するおそれがある。
前記溶解制御剤としては、好ましくは、例えば、下記式(17)で表される化合物(以下、「溶解制御剤(E1)」という。)、下記式(18)で表される化合物(以下、「溶解制御剤(E2)」という。)、下記式(20)で表される繰り返し単位を有するポリケトン(以下、「溶解制御剤(E3)」という。)、下記一般式(21)で表される繰り返し単位を有するポリスピロケタール(以下、「溶解制御剤(E4)」という。)等を挙げることができ、さらに好ましくは、溶解制御剤(E1)および溶解制御剤(E2)の群から選ばれる少なくとも1種および/または溶解制御剤(E3)および溶解制御剤(E4)の群から選ばれる少なくとも1種である。このような溶解制御剤を含有することにより、レジストとしたときの溶解コントラストおよび溶解速度をより適切に制御することができる。
Figure 0004140506
〔式(17)および式(18)において、各R20は相互に独立に水素原子、フッ素原子、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のフッ素化アルキル基、または下記式(19) で表される基
Figure 0004140506
(式中、各Rf3は相互に独立に水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、U2 は単結合、メチレン基、シクロヘキシレン基またはフェニレン基を示し、R21は水素原子または酸により解離して水素原子を生じる1価の有機基を示し、vは0〜3の整数であり、wは0または1である。)
を示し、かつR20の少なくとも1つが式(19) で表される基であり、tおよびuは相互に独立に0〜2の整数である。〕
Figure 0004140506
〔式(20)および式(21)において、各R20は式(17)および式(18)におけるR20と同義である。〕
式(19)、式(20)、式(22)および式(23)において、R20の炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。
また、R20の炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のフッ素化アルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロ−n−プロピル基、ヘプタフルオロ−i−プロピル基、ノナフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−n−ペンチル基、パーフルオロ−n−ヘキシル基、パーフルオロ−n−ヘプチル基、パーフルオロ−n−オクチル基、パーフルオロ−n−ノニル基、パーフルオロ−n−デシル基等を挙げることができる。
20を示す前記式(19) で表される基において、U2 のシクロヘキシレン基およびフェニレン基中の2つの結合手はそれぞれ、1,2−位、1,3−位あるいは1,4−位にあることができる。
また、R21の酸により解離して水素原子を生じる1価の有機基としては、例えば、
t−ブトキシカルボニル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルカルボニル基、2,2,2−トリクロロエチルカルボニル基、2−(トリメチルシリル)エチルカルボニル基、i−ブチルカルボニル基、ビニルカルボニル基、アリルカルボニル基、ベンジルカルボニル基、4−エトキシ−1−ナフチルカルボニル基、メチルジチオカルボニル基等の有機カルボニル基;
1−メチルシクロペンチル基、1−エチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロヘキシル基、2−メチルアダマンタン−2−イル基、2−エチルアダマンタン−2−イル基、2−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基、2−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル基等のアルキル置換脂環族基;
メトキシメチル基、メチルチオメチル基、エトキシメチル基、エチルチオメチル基、t−ブトキシメチル基、t−ブチルチオメチル基、(フェニルジメチルシリル)メトキシメチル基、ベンジロキシメチル基、t−ブトキシメチル基、シロキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、2,2,2−トリクロロエトキシメチル基、ビス(2−クロロエトキシ)メチル基、2−(トリメチルシリル)エトキシメチル基、1−メトキシシクロヘキシル基、テトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−(2−クロロエトキシ)エチル基、1−メチル−1−メトキシエチル基、1−メチル−1−ベンジロキシエチル基、1−(2−クロロエトキシ)エチル基、1−メチル−1−ベンジロキシ−2−フルオロエチル基、2,2,2−トリクロロエチル基、2−トリメチルシリルエチル基、2−(フェニルセレニル)エチル基等の、式(19) 中の酸素原子と結合してアセタール構造を形成する有機基;
トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、トリエチルシリル基、i−プロピルジメチルシリル基、i−プロピルジエチルシリル基、トリ−i−プロピルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、t−ブチルジフェニルシリル基、トリベンジルシリル基、トリ−p−キシリルシリル基、メチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、t−ブチル・メトキシ・フェニルシリル基等のアルキルシリル基
等を挙げることができる。
これらの酸により解離して水素原子を生じる1価の有機基のうち、t−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基等が好ましい。
好ましい溶解制御剤(E1)としては、例えば、下記式(E1-1) 〜(E1-4) で表される化合物等を挙げることができる。
Figure 0004140506
Figure 0004140506
〔式(E1-1) 〜(E1-4) において、各R22は相互に独立に水素原子、t−ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、1−メトキシエチル基または1−エトキシエチル基を示し、各Rf4は相互に独立に水素原子、フッ素原子またはトリフルオロメチル基を示す。但し、一般式(E1-3) および一般式(E1-4) では、それぞれ8つのRf4が同時に水素原子をとることがない。〕
また、好ましい溶解制御剤(E2)としては、例えば、下記式(E2-1) 〜(E2-5) で表される化合物等を挙げることができる。
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
〔式(E2-1) 〜(E2-5) において、各R22および各Rf4は式(E1-1) 〜(E1-4) におけるそれぞれR22およびRf4と同義である。但し、式(E2-3) および式(E2-4) では、それぞれ4つのRf4が同時に水素原子をとることがない。〕
溶解制御剤(E1)としては、例えば、下記式(E1-1-1) 、式(E1-1-2) 、式(E1-2-1) または式(E1-2-2) の化合物がさらに好ましく、また溶解制御剤(E2)としては、例えば、下記式(E2-1-1) 、式(E2-1-2) 、式(E2-2-1) 、式(E2-2-2) または式(E2-5-1) の化合物がさらに好ましい。
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
Figure 0004140506
また、溶解制御剤(E4)としては、下記式(E4-1) で表される繰り返し単位を有するポリスピロケタールがさらに好ましい。
Figure 0004140506
溶解制御剤(E3)であるポリケトンおよび溶解制御剤(E4)であるポリスピロケタールのMwは、通常、300〜100,000、好ましくは800〜3,000である。
本発明において、溶解制御剤の配合量は、全樹脂成分100重量部に対して、通常、50重量部以下、好ましくは30重量部以下である。この場合、溶解制御剤の配合量が50重量部を超えると、レジストとしての耐熱性が低下する傾向がある。
前記界面活性剤は、塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する作用を示す成分である。
このような界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤のほか、以下商品名で、KP341(信越化学工業(株)製)、ポリフローNo.75,同No.95(共栄社化学(株)製)、エフトップEF301,同EF303,同EF352(トーケムプロダクツ(株)製)、メガファックスF171,同F173(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラードFC430,同FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−382,同SC−101,同SC−102,同SC−103,同SC−104,同SC−105,同SC−106(旭硝子(株)製)等を挙げることができる。
これらの界面活性剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
界面活性剤の配合量は、全樹脂成分100重量部に対して、通常、2重量部以下である。
また、前記以外の添加剤としては、ハレーション防止剤、接着助剤、保存安定化剤、消泡剤等を挙げることができる。
組成物溶液の調製
本発明の感放射線性樹脂組成物は、普通、その使用に際して、全固形分濃度が、通常、1〜25重量%、好ましくは2〜15重量%となるように、溶剤に溶解したのち、例えば孔径0.2μm程度のフィルターでろ過することによって、組成物溶液として調製される。
前記組成物溶液の調製に使用される溶剤としては、例えば、
2−ブタノン、2−ペンタノン、3−メチル−2−ブタノン、2−ヘキサノン、4−メチル−2−ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジメチル−2−ブタノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン等の直鎖状もしくは分岐状のケトン類;
シクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、イソホロン等の環状のケトン類;
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−sec−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−t−ブ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;
2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸sec−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸t−ブチル等の2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類;
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3−アルコキシプロピオン酸アルキル類や、
2,3−ジフルオロベンジルアルコール、2,2,2−トリフルオロエタノール、1,3−ジフルオロ−2−プロパノール、、1,1,1−トリフルオロ−2−プロパノール、3,3,3−トリフルオロ−1−プロパノール、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブタノール、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノール、3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロ−2−ペンタノール、1H,1H−パーフルオロ−1−オクタノール、1H,1H,2H,2H−パーフルオロ−1−オクタノール、1H,1H,9H−パーフルオロ−1−ノナノール、1H,1H,2H,3H,3H−パーフルオロノナン−1,2−ジオール、1H,1H,2H,2H−パーフルオロ−1−デカノール、1H,1H,2H,3H,3H−パーフルオロウンデカン−1,2−ジオール等のフッ素含有アルコール類;
2,2,2−トリフルオロエチルブチレート、エチルヘプタフルオロブチレート、ヘプタフルオロブチル酢酸エチル、ヘキサフルオログルタル酸エチル、エチル−3−ヒドロキシ−4,4,4−トリフルオロブチレート、エチル−2−メチル−4,4,4−トリフルオロアセトアセテート、エチルペンタフルオロベンゾエート、エチルペンタフルオロプロピオネート、ペンタフルオロプロピオン酸エチル、エチルパーフルオロオクタノエート、エチル−4,4,4−トリフルオロアセトアセテート、エチル−4,4,4−トリフルオロブチレート、エチル−4,4,4−トリフルオロクロトネート、エチルトリフルオロスルホネート、エチル−3−(トリフルオロメチル)ブチレート、エチルトリフルオロピルベート、エチルトリフルオロアセテート、イソプロピル−4,4,4−トリフルオロアセトアセテート、メチルパーフルオロデカノエート、メチルパーフルオロ(2−メチル−3−オキサヘキサノエート)、メチルパーフルオロノナノエート、メチルパーフルオロオクタノエート、メチル−2,3,3,3−テトラフルオロプロピオネート、メチルトリフルオロアセトアセテート、メチルトリフルオロアセトアセテート、パーフルオロ(2,5,8−トリメチル−3,6,9−トリオキサドデカン酸)メチル、プロピレングリコールトリフルオロメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルトリフルオロメチルアセテート、トリフルオロメチル酢酸n−ブチル、3−トリフルオロメトキシプロピオン酸メチル、1,1,1−トリフルオロ−2−プロピルアセテート、トリフルオロ酢酸n−ブチル等のフッ素含有エステル類;
2−フルオロアニソール、3−フルオロアニソール、4−フルオロアニソール、2,3−ジフルオロアニソール、2,4−ジフルオロアニソール、2,5−ジフルオロアニソール、5,8−ジフルオロ−1,4−ベンゾジオキサン、トリフルオロアセトアルデヒドエチルヘミアセタール、2H−パーフルオロ(5−メチル−3,6−ジオキサノナン)、2H−パーフルオロ(5,8,11,14−テトラメチル−3,6,9,12,15−ペンタオキサオクタデカン)、(パーフルオロ−n−ブチル)テトラヒドロフラン、パーフルオロ(n−ブチルテトラヒドロフラン)、プロピレングリコールトリフルオロメチルエーテル等のフッ素含有エーテル類;
2,4−ジフルオロプロピオフェノン、フルオロシクロヘキサン、1,1,1,2,2,3,3−ヘプタフルオロ−7,7−ジメチル−4,6−オクタンジオン、1,1,1,3,5,5,5−ヘプタフルオロペンタン−2,4−ジオン、3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロ−2−ペンタノン、1,1,1,2,2,6,6,6−オクタフルオロ−2,4−ヘキサンジオン、トリフルオロブタノール−1,1,1−トリフルオロ−5−メチル−2,4−ヘキサンジオン、パーフルオロシクロヘキサノン等のフッ素含有ケトン類;
トリフルオロアセトアミド、パーフルオロトリブチルアミン、パーフルオロトリヘキシルアミン、パーフルオロトリペンチルアミン、パーフルオロトリプロピルアミン等のフッ素含有アミン類;
2,4−ジフルオロトルエン、パーフルオロデカリン、パーフルオロ(1,2−ジメチルシクロヘキサン)、パーフルオロ(1,3−ジメチルシクロヘキサン)等のフッ素置換環状炭化水素類
等のフッ素含有溶剤のほか、
n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、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、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、
トルエン、キシレン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン
等を挙げることができる。
これらの溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができるが、就中、直鎖状もしくは分岐状のケトン類、環状のケトン類、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、2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類、3−アルコキシプロピオン酸アルキル類、フッ素含有溶剤等が好ましい。
−レジストパターンの形成方法−
本発明の感放射線性樹脂組成物においては、露光により酸発生剤から酸が発生し、その酸の作用によって、シロキサン樹脂(A)あるいは含フッ素樹脂(B)中の酸解離性基が解離してカルボキシル基あるいはヒドロキシル基を生じ、その結果、レジストの露光部のアルカリ現像液に対する溶解性が高くなり、該露光部がアルカリ現像液によって溶解、除去されて、ポジ型のレジストパターンが得られる。
本発明の感放射線性樹脂組成物からレジストパターンを形成する際には、組成物溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、例えば、シリコンウエハー、アルミニウムで被覆されたウエハーや、予め下層膜を形成した基板等の上に塗布することにより、レジスト被膜を形成し、場合により予め加熱処理(以下、「PB」という。)を行ったのち、所定のレジストパターンを形成するように該レジスト被膜に露光する。その際に使用される放射線としては、F2 エキシマレーザー(波長157nm)あるいはArFエキシマレーザー(波長193nm)に代表される遠紫外線、電子線、X線等が好ましい。
本発明においては、露光後に加熱処理(以下、「PEB」という。)を行うことが好ましい。このPEBにより、シロキサン樹脂(A)あるいは含フッ素樹脂(B)中の酸解離性基の解離反応が円滑に進行する。PEBの加熱条件は、レジスト組成物の配合組成によって変わるが、通常、30〜200℃、好ましくは50〜170℃である。
本発明においては、感放射線性樹脂組成物の潜在能力を最大限に引き出すため、使用される基板上に有機系あるいは無機系の下層膜を形成しておくこと(例えば、特許文献6参照。)ができ、また環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、レジスト被膜上に保護膜を設けること(例えば、特許文献7参照。)もでき、あるいはこれらの技術を併用することもできる。
特公平6−12452号公報 特開平5−188598号公報
次いで、露光されたレジスト被膜を現像することにより、所定のレジストパターンを形成する。
現像に使用される現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ性水溶液が好ましい。
前記アルカリ性水溶液の濃度は、通常、10重量%以下である。この場合、アルカリ性水溶液の濃度が10重量%を超えると、非露光部も現像液に溶解するおそれがあり好ましくない。
また、前記アルカリ性水溶液からなる現像液には、例えば有機溶媒を添加することもできる。
前記有機溶媒としては、例えば、アセトン、2−ブタノン、4−メチル−2−ペンタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチルシクロペンタノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン等のケトン類;メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、1,4−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジメチロール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−アミル等のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類や、フェノール、アセトニルアセトン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。
これらの有機溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
有機溶媒の使用量は、アルカリ性水溶液に対して、100容量%以下が好ましい。この場合、有機溶媒の使用量が100容量%を超えると、現像性が低下して、露光部の現像残りが多くなるおそれがある。
また、アルカリ性水溶液からなる現像液には、界面活性剤等を適量添加することもできる。
なお、アルカリ性水溶液からなる現像液で現像したのちは、一般に、水で洗浄して乾燥する。
シロキサン樹脂(A)と含フッ素樹脂(B)とを含有する本発明の感放射線性樹脂組成物は、特にLERに優れ、かつ高感度であり、遠紫外線、電子線、X線等の放射線を用いる微細加工用の化学増幅型レジストとして極めて好適に使用することができる。
以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。ここで、部は重量基準である。
各合成例で得た樹脂のMwは、下記の手順で測定した。
Mw:
東ソー(株)製GPCカラム(G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒テトラヒドロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
合成例1(シロキサン樹脂(A)の合成)
撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコに、下記式(a−1)で表されるシラン化合物36.3g、下記式(a−2)で表されるシラン化合物(以下、「シラン化合物(a−2)」という。)41.3g、メチルトリエトキシシラン22.4g、4−メチル−2−ペンタノン100g、1.75重量%蓚酸水溶液23.0gを仕込み、撹拌しつつ、60℃で6時間反応したのち、反応容器を氷冷して、反応を停止させた。
次いで、この反応溶液に蒸留水34.0g、トリエチルアミン47.7gを加えて、窒素気流中80℃で6時間攪拌したのち、氷冷し、蓚酸35.9gを蒸留水476.5gに溶解した水溶液を加えてさらに撹拌した。その後、反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗して、反応溶液が中性になるまで水洗を繰り返した。その後、有機層を減圧留去して、樹脂62.1gを得た。この樹脂のMwは1,740であった。この樹脂を「樹脂(A-1) 」とする。
Figure 0004140506
合成例2(シロキサン樹脂(A)の合成)
撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコに、下記式(a−3)で表されるシラン化合物38.6g、シラン化合物(a−2)39.8g、メチルトリエトキシシラン21.6g、4−メチル−2−ペンタノン100g、1.75重量%蓚酸水溶液22.2gを仕込み、撹拌しつつ、60℃で6時間反応したのち、反応容器を氷冷して、反応を停止させた。
次いで、この反応溶液に蒸留水32.8g、トリエチルアミン46.0gを加えて、窒素気流中80℃で6時間攪拌したのち、氷冷し、蓚酸34.6gを蒸留水459.3gに溶解した水溶液を加えてさらに撹拌した。その後、反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗して、反応溶液が中性になるまで水洗を繰り返した。その後、有機層を減圧留去して、樹脂65.0gを得た。この樹脂のMwは1,900であった。この樹脂を「樹脂(A-2) 」とする。
Figure 0004140506
合成例3(含フッ素樹脂(B)の合成)
500ミリリットルの三つ口フラスコに、4−t−ブトキシスチレン21.9g(30モル%)および4−〔ジ(トリフルオロメチル)(ヒドロキシ)メチル〕スチレン78.1g(70モル%)を投入し、プロピレングリコールモノメチルエーテル100gに溶解させたのち、アゾビスイソブチロニトリル2.71gを加えた。その後、この溶液を30分間窒素パージしたのち、攪拌しながら70℃に加熱して6時間重合し、さらに95℃に加熱して30分間重合を継続させた。重合終了後、フラスコを水冷して30℃以下に冷却したのち、反応溶液をn−ヘプタン1,000g中へ投入して、樹脂を析出させた。その後、得られた樹脂をろ別したのち、n−ヘプタン400gと混合してスラリー状で洗浄する操作を2回行った。その後、樹脂をろ別し、60℃にて17時間乾燥して、樹脂86.2g(収率86.2重量%)を白色粉末として得た。
得られた樹脂は、Mwが17,200であり、4−t−ブトキシスチレンと4−〔ジ(トリフルオロメチル)(ヒドロキシ)メチル〕スチレンとの共重合モル比が30.8:69.2の共重合体であった。この樹脂を「樹脂(B-1) 」とする。
合成例4(含フッ素樹脂(B)の合成)
メタクリル酸1−メチルシクロペンチル16.7g(30モル%)、下記式(b−1)で表される化合物(以下、「化合物(b−1)」という。)83.3g(70モル%)をトルエン200gに溶解し、さらに2−ブタノン150gにアゾビスイソ吉草酸メチル7.60gを溶解した溶液を加えた単量体溶液を滴下漏斗に準備した。
別に、2−ブタノン100g入れた500ミリリットルの三つ口フラスコを30分間窒素パージしたのち、攪拌しながら80℃に加熱した。その後、前記単量体溶液を毎分1.4ミリリットルの速度で滴下して、滴下開始後5時間重合した。重合終了後、フラスコを水冷して30℃以下に冷却したのち、反応溶液をn−ヘプタン2,000g中へ投入して、樹脂を析出させた。その後、得られた樹脂をろ別したのち、n−ヘプタン400gと混合してスラリー状で洗浄する操作を2回行った。その後、樹脂をろ別し、60℃にて17時間乾燥して、樹脂92.1g(収率92.1重量%)を白色粉末として得た。
得られた樹脂は、Mwが6,600であり、メタクリル酸1−メチルシクロペンチルと化合物(b−1)との共重合モル比が30.2:69.8の共重合体であった。この樹脂を「樹脂(B-2) 」とする。
Figure 0004140506
調製例(下層膜形成用組成物の調製)
温度計を備えたセパラブルフラスコに、窒素雰囲気下で、アセナフチレン100部、トルエン78部、ジオキサン52部、アゾビスイソブチロニトリル3部を仕込み、70℃で5時間攪拌した。その後、p―トルエンスルホン酸1水和物5.2部、パラホルムアルデヒド40部を添加して、120℃に昇温したのち、さらに6時間攪拌した。その後、反応溶液を多量のi−プロピルアルコール中に投入し、沈殿したポリマーをろ別し、40℃で減圧乾燥して、Mwが22,000のポリマーを得た。
次いで、得られたポリマー10部、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファ−スルホネート0.5部、4,4’−〔1−{4−(1−[ 4−ヒドロキシフェニル ]−1−メチルエチル)フェニル}エチリデン〕ビスフェノール0.5部を、シクロヘキサノン89部に溶解し、得られた溶液を孔径0.1μmのメンブランフィルターでろ過して、下層膜形成用組成物を調製した。
実施例1〜4
表1に示すシロキサン樹脂(A)、含フッ素樹脂(B)および酸発生剤(C)を、酸発生剤(C)の総量に対し8モル%の2−フェニルベンズイミダゾールと共に、2−ヘプタノン900部に均一に溶解して、組成物溶液を調製した。
次いで、各組成物溶液を、予めシリコンウエハー表面に下層膜(β−1)を形成した基板上に、スピンコートにより塗布し、ホットプレート上にて表1に示す温度で90秒間PBを行って、膜厚1,500Åのレジスト被膜を形成した。
ここで、下層膜(β−1)は、前記下層膜形成用組成物をシリコンウエハー上に、スピンコートにより塗布したのち、ホットプレート上にて、180℃で60秒間、さらに300℃で120秒間ベークして形成した膜厚3,000Åの膜である。
次いで、各レジスト被膜に対して、ArFエキシマレーザー(波長193nm、NA=0.78、σ=0.85)により露光量を変えて露光し、ホットプレート上にて表1に示す温度で90秒間PEBを行った。その後、2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、23℃で60秒間現像したのち、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。
このとき、ライン線幅100nmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を形成する露光量を最適露光量(Eop)として、この最適露光量を感度とした。
また、この最適露光量でライン線幅100nmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を形成したときのLERを、(株)日立ハイテクノロジーズ製SEM測定装置「S9220」を用いて測定した。この測定に際しては、加速電圧300V、プローブ電流8.0pA、加算フレーム32として、倍率15万倍で画像取り込みを行なった。その後取り込んだ画像を、100nmのラインの自動測長モードにおいて、エッジラフネス測定アルゴリズムによる32点平均値からのバラツキを3シグマ法で算出して、LERを評価した。
評価結果を表1に示す。
表1において、酸発生剤(C) は下記のとおりである。
C-1:トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート
C-2:トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート
Figure 0004140506

Claims (3)

  1. (A)下記式(I)で表される構造単位を有する樹脂、(B)下記式(II)で表される繰り返し単位を有する樹脂および(C)感放射線性酸発生剤を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
    Figure 0004140506
    〔式(I)において、R1 は炭素数1〜20の2価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基または炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素を示し、該2価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基および2価の脂環式炭化水素はそれぞれ置換されていてもよく、各R2 は相互に独立に炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基もしくはその置換誘導体を示すか、あるいは何れか2つのR2 が相互に結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基もしくはその置換誘導体を形成し、残りのR2 が炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基もしくはその置換誘導体を示す。〕
    Figure 0004140506
    〔式(II) において、各R3 は相互に独立に水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、R4 は炭素数1〜20の(c+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、炭素数3〜20の(c+1)価の脂環式炭化水素基または炭素数6〜20の(c+1)価の芳香族基を示すか、あるいは該(c+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、(c+1)価の脂環式炭化水素基または(c+1)価の芳香族基に
    −COO−または−O−が結合した基(但し、該−COO−中のカルボニル基は式(II) における主鎖炭素原子に結合している。)を示し、該(c+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基、(c+1)価の脂環式炭化水素基および(c+1)価の芳香族基はそれぞれ置換されていてもよく、R5 は水素原子または1価の酸解離性基を示し、aおよびbは相互に独立に0〜3の整数で、(a+b)≧1を満たし、cは1〜3の整数である。〕
  2. (A)成分の樹脂がさらに下記式(III)で表される構造単位および/または式(IV) で表される構造単位を有する樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
    Figure 0004140506
    〔式(III)において、R6 は炭素数1〜20の(f+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基または炭素数3〜20の(f+1)価の脂環式炭化水素基を示し、該(f+1)価の直鎖状もしくは分岐状の炭化水素基および(f+1)価の脂環式炭化水素基はそれぞれ置換されていてもよく、R7 は水素原子または1価の酸解離性基を示し、dおよびeは相互に独立に0〜3の整数で、(d+e)≧1を満たし、fは1〜3の整数である。
    式(IV) において、R8 は炭素数3〜20の3価の脂環式炭化水素基または原子数3〜20の3価の複素環式基を示し、該3価の脂環式炭化水素基および3価の複素環式基はそれぞれ置換されていてもよく、R9 は水素原子、フッ素原子、炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基または炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のフッ素化アルキル基を示し、R10は水素原子または1価の酸解離性基を示す。〕
  3. (B)成分の樹脂がさらに下記式(V)で表される繰り返し単位および/または下記式(VI)で表される繰り返し単位を有することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の感放射線性樹脂組成物。
    Figure 0004140506
    〔式(V)において、各R11は相互に独立に水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、R12は水素原子または1価の酸解離性基を示す。
    式(VI)において、各R13は相互に独立に水素原子、フッ素原子またはトリフルオロメチル基を示し、R14は水素原子または1価の酸解離性基を示す。〕
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4140506B2 (ja) 2003-10-28 2008-08-27 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
JPWO2005087841A1 (ja) * 2004-03-17 2008-01-24 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
JP4861781B2 (ja) * 2005-09-13 2012-01-25 富士フイルム株式会社 ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP4691442B2 (ja) * 2005-12-09 2011-06-01 富士フイルム株式会社 ポジ型レジスト組成物およびそれを用いたパターン形成方法
WO2008111203A1 (ja) * 2007-03-14 2008-09-18 Fujitsu Limited レジスト組成物、レジストパターンの形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JP5110077B2 (ja) * 2007-03-14 2012-12-26 富士通株式会社 レジスト組成物、レジストパターンの形成方法、及び電子デバイスの製造方法
JP5075977B2 (ja) * 2010-12-27 2012-11-21 富士フイルム株式会社 ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP5075976B2 (ja) * 2010-12-27 2012-11-21 富士フイルム株式会社 ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4910122A (en) 1982-09-30 1990-03-20 Brewer Science, Inc. Anti-reflective coating
US5215857A (en) 1985-08-07 1993-06-01 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. 1,2-quinonediazide containing radiation-sensitive resin composition utilizing methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate or methyl 3-methoxypropionate as the solvent
JPS62123444A (ja) 1985-08-07 1987-06-04 Japan Synthetic Rubber Co Ltd ポジ型感放射線性樹脂組成物
US5238774A (en) 1985-08-07 1993-08-24 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Radiation-sensitive composition containing 1,2-quinonediazide compound, alkali-soluble resin and monooxymonocarboxylic acid ester solvent
JP2643056B2 (ja) 1991-06-28 1997-08-20 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 表面反射防止コーティング形成組成物及びその使用
JPH05323611A (ja) 1992-05-18 1993-12-07 Oki Electric Ind Co Ltd 放射線感応性樹脂組成物
JP3116751B2 (ja) 1993-12-03 2000-12-11 ジェイエスアール株式会社 感放射線性樹脂組成物
JP3175514B2 (ja) 1994-12-09 2001-06-11 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料
JP3804138B2 (ja) 1996-02-09 2006-08-02 Jsr株式会社 ArFエキシマレーザー照射用感放射線性樹脂組成物
US6692887B1 (en) 1996-02-09 2004-02-17 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition
JPH1160733A (ja) 1997-08-14 1999-03-05 Showa Denko Kk 重合体、レジスト樹脂組成物、及びそれらを用いたパターン形成方法
TW482817B (en) * 1998-06-18 2002-04-11 Jsr Corp Photosetting compositions and photoset articles
JP3941268B2 (ja) 1998-11-10 2007-07-04 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
US6210856B1 (en) 1999-01-27 2001-04-03 International Business Machines Corporation Resist composition and process of forming a patterned resist layer on a substrate
JP2000221685A (ja) 1999-01-28 2000-08-11 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型シリコーン含有感光性組成物
US6146793A (en) 1999-02-22 2000-11-14 Arch Specialty Chemicals, Inc. Radiation sensitive terpolymer, photoresist compositions thereof and 193 nm bilayer systems
TW550438B (en) 1999-04-26 2003-09-01 Jsr Corp Radiation-sensitive resin composition
US6403280B1 (en) 1999-04-28 2002-06-11 Jsr Corporation Radiation sensitive resin composition
EP1085379B1 (en) 1999-09-17 2006-01-04 JSR Corporation Radiation-sensitive resin composition
US6165682A (en) 1999-09-22 2000-12-26 Arch Specialty Chemicals, Inc. Radiation sensitive copolymers, photoresist compositions thereof and deep UV bilayer systems thereof
US6623907B2 (en) 2000-02-04 2003-09-23 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition
US6531260B2 (en) * 2000-04-07 2003-03-11 Jsr Corporation Polysiloxane, method of manufacturing same, silicon-containing alicyclic compound, and radiation-sensitive resin composition
JP4576737B2 (ja) 2000-06-09 2010-11-10 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
JP2002072477A (ja) 2000-06-12 2002-03-12 Jsr Corp 感放射線性樹脂組成物
JP4838437B2 (ja) 2000-06-16 2011-12-14 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
EP1193558A3 (en) 2000-09-18 2002-08-14 JSR Corporation Radiation-sensitive resin composition
JP4438218B2 (ja) 2000-11-16 2010-03-24 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
US6838225B2 (en) 2001-01-18 2005-01-04 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition
JP3988517B2 (ja) 2001-04-27 2007-10-10 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
JP2003020335A (ja) * 2001-05-01 2003-01-24 Jsr Corp ポリシロキサンおよび感放射線性樹脂組成物
JP3826777B2 (ja) 2001-12-05 2006-09-27 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
TW200304042A (en) 2002-02-22 2003-09-16 Jsr Corp Radiation-sensitive resin composition
US7531286B2 (en) 2002-03-15 2009-05-12 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition
JP4048824B2 (ja) 2002-05-09 2008-02-20 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物
TWI307819B (en) * 2002-05-28 2009-03-21 Arch Spec Chem Inc Acetal protected polymers and photoresist compositions thereof
US7078148B2 (en) 2002-06-03 2006-07-18 Jsr Corporation Radiation sensitive resin composition
TWI314943B (en) 2002-08-29 2009-09-21 Radiation-sensitive resin composition
JP3937996B2 (ja) 2002-10-08 2007-06-27 Jsr株式会社 感放射性樹脂組成物
US7005230B2 (en) 2003-01-16 2006-02-28 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition
EP1679314A4 (en) * 2003-10-15 2008-12-24 Jsr Corp SILANE COMPOUND, POLYSILOXANE, AND RADIATION RESISTANT RESIN COMPOSITION
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