JP4695577B2 - Photosensitive composition and pattern forming method using the same - Google Patents

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Description

本発明は、半導体素子などの製造工程における微細加工に用いられるアルカリ現像可能な感光性組成物、およびそれを用いたパターン形成方法に関するものである。   The present invention relates to a photosensitive composition capable of alkali development used for fine processing in a manufacturing process of a semiconductor element and the like, and a pattern forming method using the same.

従来、LSIをはじめとする電子部品の製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィーを利用した微細加工技術が採用されている。この微細加工技術においては、まずレジスト液を基板などの上に塗布してレジスト膜を形成させ、ついで得られたレジスト膜に対してパターン光、またはビームの走査などで露光を行ったあと、アルカリ現像液などにより現像処理をしてレジストパターンを形成させる。続いてこのレジストパターンをマスクとして露出した基板などをRIEなどでエッチングすることで、微細な線や開口部の形成を行い、最後にレジストを除去するというものである。従って、ここで用いられるレジストには、一般に高いドライエッチング耐性が求められる。こういった観点からこれまでは芳香族化合物を含有するレジストが広く用いられてきており、具体的にはアルカリ可溶であるノボラック樹脂やポリヒドロキシスチレンなどをベースにしたものが数多く開発されてきている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a manufacturing process of electronic components such as LSIs, a fine processing technique using photolithography has been adopted. In this microfabrication technique, a resist solution is first applied on a substrate or the like to form a resist film, and then the obtained resist film is exposed by pattern light or beam scanning, and then subjected to an alkali treatment. A resist pattern is formed by developing with a developer or the like. Subsequently, the exposed substrate or the like using this resist pattern as a mask is etched by RIE to form fine lines and openings, and finally the resist is removed. Accordingly, the resist used here is generally required to have high dry etching resistance. From this point of view, resists containing aromatic compounds have been widely used so far. Specifically, many resists based on alkali-soluble novolak resins and polyhydroxystyrene have been developed. Yes.

一方、LSIなどの高集積化に伴い、上述したような微細加工技術は近年100nm以下のレベルにまで及んでおり、今後、こうした微細化はさらに推進されることが予想される。このため、フォトリソグラフィーにおける光源の短波長化が進行しており、現在波長193nmのArFエキシマーレーザー光や波長218nmのYAGレーザーの5倍高調波による微細なパターンの形成がされている。このような短波長領域ではベンゼン環を有する上述のフェノール誘導体は透明性が低下するため、ポリアクリル酸に脂環式化合物を導入した構造や、ノルボルネンとマレイン酸無水物などの共重合体が検討されている。   On the other hand, with the high integration of LSIs and the like, the fine processing technology as described above has recently reached a level of 100 nm or less, and such miniaturization is expected to be further promoted in the future. For this reason, the shortening of the wavelength of the light source in photolithography is progressing, and a fine pattern is currently formed by the fifth harmonic of ArF excimer laser light having a wavelength of 193 nm or YAG laser having a wavelength of 218 nm. In such a short wavelength region, the above-described phenol derivative having a benzene ring is less transparent, so a structure in which an alicyclic compound is introduced into polyacrylic acid or a copolymer such as norbornene and maleic anhydride is examined. Has been.

ところで、マイクロ波素子や量子効果デバイス試作などにおいては、50nm以下のさらに微細なパターニング特性が要求されている。例えば吉村らの報告(J. Photopolym. Sci. Technol., 10, 629 (1997)(非特許文献1))にあるように、高分子化合物ではその分子サイズがエッジラフネスなどに影響を与えはじめ、前述の如くの高分子化合物をベースとするレジストでは解像度をそれ以上に改良することが困難になってきている。   By the way, in the microwave device and the quantum effect device trial manufacture, finer patterning characteristics of 50 nm or less are required. For example, as reported by Yoshimura et al. (J. Photopolym. Sci. Technol., 10, 629 (1997) (Non-Patent Document 1)), the molecular size of polymer compounds has begun to affect edge roughness. It has become difficult to improve the resolution further with resists based on the polymer compounds as described above.

一方、高解像性を得るため、低分子量で耐熱性の高いカリックスアレーンなどの環状フェノール誘導体を用いるEBレジストが報告されている(J. Photopolym. Sci. Technol., 10, 641 (1997) (非特許文献2))。しかし、カリックスアレーンは比較的低感度であって、しかも現像液として有機溶媒を用いるものであることから、近年の環境へ配慮するトレンドにも反するものである。   On the other hand, in order to obtain high resolution, an EB resist using a cyclic phenol derivative such as calixarene having a low molecular weight and high heat resistance has been reported (J. Photopolym. Sci. Technol., 10, 641 (1997) ( Non-patent document 2)). However, since calixarene has a relatively low sensitivity and uses an organic solvent as a developer, it is contrary to the recent trend of considering the environment.

また、アルカリ可溶性の環状フェノール誘導体としては、中山らによりメチロールを架橋剤とした環状レゾルシノールを用いたネガ型レジストが提示され(Chem. Lett. 1997(3), 265(非特許文献3))、また、門田らにより同じくアルカリ可溶性のフェニルベンゼン誘導体を用いたポジ型レジストが提示されているが(Chem. Lett. 2004(6), 706(非特許文献3))、これらを用いてもパターン形成は必ずしも十分満足のいくものではなかった。   Moreover, as an alkali-soluble cyclic phenol derivative, a negative resist using cyclic resorcinol having methylol as a cross-linking agent was presented by Nakayama et al. (Chem. Lett. 1997 (3), 265 (Non-patent Document 3)) Similarly, Kadoda et al. Have proposed a positive resist using an alkali-soluble phenylbenzene derivative (Chem. Lett. 2004 (6), 706 (Non-patent Document 3)). Was not always satisfactory.

さらに、奥本らにより、耐熱性の高い低分子化合物として、トルクセン誘導体が提示されている(特許文献1参照)。しかしながら、この文献には、トルクセン誘導体をパターン形成のための感光性組成物に適用するための具体的な方法については開示されてはいない。
J. Photopolym. Sci. Technol., 10, 629 (1997) J. Photopolym. Sci. Technol., 10, 641 (1997) Chem. Lett. 2004(6), 706 特開2003−261473号公報
Further, Okumoto et al. Have proposed torquesen derivatives as low-molecular compounds with high heat resistance (see Patent Document 1). However, this document does not disclose a specific method for applying a torquesen derivative to a photosensitive composition for pattern formation.
J. Photopolym. Sci. Technol., 10, 629 (1997) J. Photopolym. Sci. Technol., 10, 641 (1997) Chem. Lett. 2004 (6), 706 JP 2003-261473 A

本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、形成パターンの微細化の要請に適合し、解像度の向上とエッジラフネス等の問題の解決が図られた感光性組成物ならびにこれを用いたパターン形成方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is a photosensitive composition that meets the requirements for miniaturization of the formation pattern and that improves resolution and solves problems such as edge roughness. An object of the present invention is to provide a pattern forming method using this.

上述した課題を解決するために、本発明に係る感光性組成物は、下記一般式(I)で表されるトルクセン骨格の構造を有する化合物(ここで、式中、XとRは、水素、置換または非置換アルキル基、置換または非置換アルコキシ基、置換または非置換芳香族基からなる群より選ばれる1価の有機基であり、それぞれのX、Rは同一であっても異なっていてもよく、l、mおよびnはそれぞれ1〜4の整数である)、および紫外線または電離放射線の作用により酸を発生する光酸発生剤を含むことを特徴とする。

Figure 0004695577
In order to solve the above-described problems, the photosensitive composition according to the present invention includes a compound having a torquesen skeleton structure represented by the following general formula (I) (wherein X and R are hydrogen, A monovalent organic group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted aromatic group, and each X and R may be the same or different. Often, l, m and n are each an integer of 1 to 4), and a photoacid generator which generates an acid by the action of ultraviolet rays or ionizing radiation.
Figure 0004695577

さらに本発明に係る感光性組成物は、下記一般式(II)ならびに(III)で表されるトルクセン骨格の構造を有する化合物(ここで、式中、XとRは、水素、置換または非置換アルキル基、置換または非置換アルコキシ基、置換または非置換芳香族基からなる群より選ばれる1価の有機基であり、それぞれのX、Rは同一であっても異なっていてもよい)、および 紫外線または電離放射線の作用により酸を発生する光酸発生剤を含むことを特徴とする。

Figure 0004695577
Further, the photosensitive composition according to the present invention includes a compound having a torquesen skeleton structure represented by the following general formulas (II) and (III) (wherein X and R are hydrogen, substituted or unsubstituted). A monovalent organic group selected from the group consisting of an alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted aromatic group, and each X and R may be the same or different), and It contains a photoacid generator that generates acid by the action of ultraviolet rays or ionizing radiation.
Figure 0004695577

さらに、本発明は、下記、一般式(IV)で表されるトルクセン骨格の構造を有する化合物(ここで、式中、XとRは、水素、置換または非置換アルキル基、置換または非置換アルコキシ基、置換または非置換芳香族基からなる群より選ばれる1価の有機基であり、それぞれのX、Rは同一であっても異なっていてもよく、l、mおよびnはそれぞれ1〜4の整数であり、o、pおよびqはそれぞれ1〜5の整数である)、および紫外線または電離放射線に作用により酸を発生する光酸発生剤を含むことを特徴とする感光性組成物を含む。

Figure 0004695577
Furthermore, the present invention relates to a compound having a structure of a torquecene skeleton represented by the following general formula (IV) (wherein X and R are hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy, A monovalent organic group selected from the group consisting of a group, a substituted or unsubstituted aromatic group, each X and R may be the same or different, and each of l, m and n is 1 to 4; And o, p, and q are each an integer of 1 to 5), and a photosensitive composition characterized by containing a photoacid generator that generates an acid by acting on ultraviolet rays or ionizing radiation .
Figure 0004695577

さらに、本発明の好ましい態様においては、上記一般式(I)〜(IV)で表される化合物がアルカリ可溶性化合物からなり、当該化合物の分子内のヒドロキシ基の一部ないし全部が保護されたことによりポジ型の感光特性を有することを特徴とする感光性組成物を含む。   Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the compounds represented by the general formulas (I) to (IV) are composed of alkali-soluble compounds, and some or all of the hydroxy groups in the molecule of the compounds are protected. A photosensitive composition characterized by having a positive photosensitive property.

さらに、本発明の好ましい別の態様においては、上記一般式(I)〜(IV)で表される化合物がアルカリ可溶性化合物からなり、さらに酸触媒によりOH基と反応する化合物を含むことによりネガ型の感光特性を有することを特徴とする感光性組成物を含む。   Furthermore, in another preferred embodiment of the present invention, the compound represented by the above general formulas (I) to (IV) comprises an alkali-soluble compound, and further contains a compound that reacts with an OH group by an acid catalyst. A photosensitive composition having the following photosensitive properties:

また、本発明は、基板上に、上述した感光性組成物を主成分とする感光性層を形成し、この感光性層に、選択的に紫外線または電離放射線を照射することにより潜像をパターニングし、パターニングされた潜像パターンを現像することを特徴とするパターン形成方法を包含するものである。   In the present invention, a photosensitive layer mainly composed of the above-described photosensitive composition is formed on a substrate, and a latent image is patterned by selectively irradiating the photosensitive layer with ultraviolet rays or ionizing radiation. And a pattern forming method characterized by developing the patterned latent image pattern.

本発明は上記の構成からなるので、形成パターンの微細化の要請に適合し、解像度の向上とエッジラフネス等の問題を解消させることができるというすぐれた効果を奏する。   Since the present invention is configured as described above, the present invention has an excellent effect that it can meet the demand for miniaturization of the formation pattern and can solve problems such as improvement in resolution and edge roughness.

以下、本発明を好ましい具体例に基づいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on preferred specific examples.

第1の本発明に係る感光性組成物は、下記一般式(I)で表されるトルクセン骨格の構造を有する化合物(ここで、式中、XとRは、水素、置換または非置換アルキル基、置換または非置換アルコキシ基、置換または非置換芳香族基からなる群より選ばれる1価の有機基であり、それぞれのX、Rは同一であっても異なっていてもよく、l、mおよびnはそれぞれ1〜4の整数である)、および紫外線または電離放射線の作用により酸を発生する光酸発生剤を含むことを特徴とするものである。

Figure 0004695577
The photosensitive composition according to the first aspect of the present invention is a compound having a torquesen skeleton structure represented by the following general formula (I) (wherein X and R are hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, , A monovalent organic group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted aromatic group, and each X and R may be the same or different, and l, m and n is an integer of 1 to 4), and a photoacid generator that generates an acid by the action of ultraviolet rays or ionizing radiation.
Figure 0004695577

上記一般式(I)に示されるようなトルクセン誘導体は、分子量が2000以下であるものが好ましく、さらに分子量1000以下のものがより好ましい。分子量が過度に大きいと、水性現像液による現像性が悪くなったり、膜の膨潤性が過大になることがあるので注意が必要である。   The torquesen derivative represented by the general formula (I) preferably has a molecular weight of 2000 or less, and more preferably a molecular weight of 1000 or less. If the molecular weight is excessively large, the developability with an aqueous developer may be deteriorated, or the swellability of the film may become excessive.

本発明の感光性組成物は、上記一般式(I)で表される化合物を主体とするものである。この組成物により形成されるレジスト膜は、当該化合物により形成され、上記の紫外線または電離放射線の照射により酸を発生する化合物に起因する酸によって、その置換基が分解して、アルカリ水溶液に対する溶解度が向上し、pHが11以下の水性現像液でも現像が可能となり、ポジ型感光性組成物として機能する。また、このとき分子量が低いと、現像時の膜の膨潤性が抑えられるので、さらに望ましい。   The photosensitive composition of the present invention is mainly composed of the compound represented by the general formula (I). The resist film formed by this composition is formed of the compound, and the substituent is decomposed by the acid derived from the compound that generates an acid upon irradiation with ultraviolet rays or ionizing radiation, so that the solubility in an alkaline aqueous solution is increased. It can be developed even with an aqueous developer having a pH of 11 or less, and functions as a positive photosensitive composition. Further, if the molecular weight is low at this time, the swelling property of the film at the time of development can be suppressed, which is more desirable.

また、上記一般式(I)で表される化合物は、置換基が分解した後、共鳴効果の起こりやすい位置に水酸基を有すると、アルカリ現像液、あるいは水性現像液への溶解性を高くすることができる。このような観点から好ましいのは、下記一般式(II)もしくは(III)で表されるものである。

Figure 0004695577
上記一般式において、Rは、酸により分解する置換基であり、t−ブチルエステル、イソプロピルエステル、エチルエステル、メチルエステル、ベンジルエステルなどのエステル類;テトラヒドロピラニルエーテルなどのエーテル類;t−ブトキシカルボネート、メトキシカルボネート、エトキシカルボネートなどのアルコキシカルボネート類;トリメチルシリルエーテル、トリエチルシリルエーテル、トリフェニルシリルエーテルなどのシリルエーテル類など、イソプロピルエステル、テトラヒドロピラニルエステル、テトラヒドロフラニルエステル、メトキシエトキシメチルエステル、2−トリメチルシリルエトキシメチルエステル、3−オキソシクロヘキシルエステル、イソボルニルエステル、トリメチルシリルエステル、トリエチルシリルエステル、イソプロピルジメチルシリルエステル、ジ−t−ブチルメチルシリルエステル、オキサゾール、3−アルキル1,3−オキサゾリン、4−アルキル−5−オキソ−1,3オキサゾリン、5−アルキル−4−オキソ−1,3−ジオキソランなどのエステル類、t−ブトキシカルボニルエーテル、t−ブトキシメチルエーテル、4−ペンテニロキシメチルエーテル、テトラヒドロピラニルエーテル、テトラヒドロチオピラニルエーテル、3−ブロモテトラヒドロピラニルエーテル、1−メトキシシクロヘキシルエーテル、4−メトキシテトラヒドロピラニルエーテル、4−メトキシテトラヒドロチオピラニルエーテル、1,4−ジオキサン−2−イルエーテル、テトラヒドロフラニルエーテル、テトラヒドロチオフラニルエーテル、2,3,3a,4,5,6,7,7a−オクタヒドロ−7,8,8−トリメチル−4,7−メタノベンゾフラン−2−イルエーテル、t−ブチルエーテル、トリメチルシリルエーテル、トリエチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ジメチルイソプロピルシリルエーテル、ジエチルイソプロピルシリルエーテル、ジメチルセキシルシリルエーテル、t−ブチルジメチルシリルエーテルなどのエーテル類、メチレンアセタール、エチリデンアセタール、2,2,2−トリクロロエチリデンアセタール、アダマンチルオキシエチル、アダマンチルメトキシエチル、ビシクロノナン3,7−カルボラクチルオキシエチルなどのアセタール類、1−t−ブチルエチリデンケタール、イソプロピリデンケタール(アセトナイド)、シクロペンチリデンケタール、シクロヘキシリデンケタール、シクロヘプチリデンケタールなどのケタール類、メトキシメチレンアセタール、エトキシメチレンアセタール、ジメトキシメチレンオルソエステル、1−メトキシエチリデンオルソエステル、1−エトキシエチリデンオルソエステル、1,2−ジメトキシエチリデンオルソエステル、1−N,N−ジメチルアミノエチリデンオルソエステル、2−オキサシクロペンチリデンオルソエステルなどのサイクリックオルソエステル類、トリメチルシリルケテンアセタール、トリエチルシリルケテンアセタール、t−ブチルジメチルシリルケテンアセタールなどのシリルケテンアセタール類、ジ−t−ブチルシリルエーテル、1,3,1′,1′,3′,3′−テトライソプロピルジシロキサニリデンエーテル、テトラ−t−ブトキシジシロキサン−1,3−ジイリデンエーテルなどのシリルエーテル類、ジメチルアセタール、ジメチルケタール、ビス−2,2,2−トリクロロエチルアセタール、ビス−2,2,2−トリクロロエチルケタール、ダイアセチルアセタール、ダイアセチルケタールなどの非環状アセタール類やケタール類、1,3−ジオキサン、5−メチレン−1,3−ジオキサン、5,5−ジブロモ−1,3−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、4−ブロモメチル−1,3−ジオキソラン、4,3′−ブテニル−1,3−ダイオキソラン、4,5−ジメトキシメチル−1,3−ダイオキソランなどのサイクリックアセタール類やケタール類、O−トリメチルシリルシアノヒドリン、O−1−エトキシエチルシアノヒドリン、およびO−テトラヒドロピラニルシアノヒドリンなどのシアノヒドリン類等が挙げられる。これらの置換基は、たとえばメチレンなどの任意の二価の有機基を経て結合してもかまわない。また、それぞれのRは同一であっても異なっていてもよい。 In addition, when the compound represented by the general formula (I) has a hydroxyl group at a position where a resonance effect is likely to occur after the substituent is decomposed, the solubility in an alkali developer or an aqueous developer is increased. Can do. From such a viewpoint, those represented by the following general formula (II) or (III) are preferable.
Figure 0004695577
In the above general formula, R is a substituent that is decomposed by an acid, and esters such as t-butyl ester, isopropyl ester, ethyl ester, methyl ester, and benzyl ester; ethers such as tetrahydropyranyl ether; t-butoxycarbo , Alkoxy carbonates such as methoxy carbonate, ethoxy carbonate; silyl ethers such as trimethylsilyl ether, triethylsilyl ether, triphenylsilyl ether, isopropyl ester, tetrahydropyranyl ester, tetrahydrofuranyl ester, methoxyethoxymethyl ester, 2-trimethylsilylethoxymethyl ester, 3-oxocyclohexyl ester, isobornyl ester, trimethylsilyl ester, triethyl Ryl ester, isopropyldimethylsilyl ester, di-t-butylmethylsilyl ester, oxazole, 3-alkyl 1,3-oxazoline, 4-alkyl-5-oxo-1,3 oxazoline, 5-alkyl-4-oxo-1, Esters such as 3-dioxolane, t-butoxycarbonyl ether, t-butoxymethyl ether, 4-pentenyloxymethyl ether, tetrahydropyranyl ether, tetrahydrothiopyranyl ether, 3-bromotetrahydropyranyl ether, 1-methoxycyclohexyl ether, 4-methoxytetrahydropyranyl ether, 4-methoxytetrahydrothiopyranyl ether, 1,4-dioxane-2-yl ether, tetrahydrofuranyl ether, tetrahydrothiofuranyl ether 2,3,3a, 4,5,6,7,7a-octahydro-7,8,8-trimethyl-4,7-methanobenzofuran-2-yl ether, t-butyl ether, trimethylsilyl ether, triethylsilyl ether, Ethers such as triisopropylsilyl ether, dimethylisopropylsilyl ether, diethyl isopropylsilyl ether, dimethyl hexyl silyl ether, t-butyldimethyl silyl ether, methylene acetal, ethylidene acetal, 2,2,2-trichloroethylidene acetal, adamantyloxy Acetals such as ethyl, adamantylmethoxyethyl, bicyclononane 3,7-carbolactyloxyethyl, 1-tert-butylethylidene ketal, isopropylidene ketal (acetonide), Ketals such as clopentylidene ketal, cyclohexylidene ketal, cycloheptylidene ketal, methoxymethylene acetal, ethoxymethylene acetal, dimethoxymethylene orthoester, 1-methoxyethylidene orthoester, 1-ethoxyethylidene orthoester, 1,2 -Cyclic orthoesters such as dimethoxyethylidene orthoester, 1-N, N-dimethylaminoethylidene orthoester, 2-oxacyclopentylidene orthoester, trimethylsilylketene acetal, triethylsilylketene acetal, t-butyldimethylsilylketene acetal Silyl ketene acetals such as di-t-butyl silyl ether, 1,3,1 ', 1', 3 ', 3'-tetraisopropyldisiloxy Silyl ethers such as nilidene ether, tetra-t-butoxydisiloxane-1,3-diylidene ether, dimethyl acetal, dimethyl ketal, bis-2,2,2-trichloroethyl acetal, bis-2,2,2 -Acyclic acetals and ketals such as trichloroethyl ketal, diacetyl acetal, diacetyl ketal, 1,3-dioxane, 5-methylene-1,3-dioxane, 5,5-dibromo-1,3-dioxane, Cyclic acetals such as 1,3-dioxolane, 4-bromomethyl-1,3-dioxolane, 4,3′-butenyl-1,3-dioxolane, 4,5-dimethoxymethyl-1,3-dioxolane, Ketals, O-trimethylsilylcyanohydrin, O-1-ethoxyethylsia Hydrin, and O- cyanohydrins such as tetrahydropyranyl Lucia Nohi polyhedrin the like. These substituents may be bonded via any divalent organic group such as methylene. Each R may be the same or different.

芳香族環が五員環により立体的に固定化された構造を形成しているため、構造自体の剛性が高く、エントロピー変化が抑制され、耐熱性が高くなる。本発明の感光性組成物を化学増幅型ポジ型フォトレジストとして用いる場合は、酸により分解する置換基Rが、酸触媒により分解する保護基で置換された化合物と、化学放射線の照射により酸を発生する酸発生剤とを組み合わせて用いる。   Since the aromatic ring forms a structure sterically fixed by a five-membered ring, the structure itself has high rigidity, entropy change is suppressed, and heat resistance is increased. When the photosensitive composition of the present invention is used as a chemically amplified positive photoresist, a compound in which the substituent R that is decomposed by an acid is substituted with a protecting group that is decomposed by an acid catalyst, and an acid by irradiation with actinic radiation are used. Used in combination with a generated acid generator.

ここでいう酸触媒反応により分解する保護基は、特に、(イ)t−ブチルエステル、イソプロピルエステル、エチルエステル、メチルエステルなどのエステル基、(ロ)t−ブチルエーテルなどのエーテル基、(ハ)テトラヒドロピラニルエーテル、エトキシエチルエーテル、テトラヒドロフラニルエーテル、エチルビニルエーテル、アダマンチルオキシエチル、アダマンチルメトキシエチル、ビシクロノナン3,7−カルボラクチルオキシエチルなどのアセタール基、(ニ)t−ブトキシカルボニル(以下、t−Bocという)、メトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどのオキシカルボニル基、(ホ)トリメチルシリルなどのアルキルシリル基、(ヘ)トリメチルシリルエーテル、トリエチルシリルエーテルなどのシリルエーテル基などが望ましい。これらの置換基は、たとえばメチレンなどの任意の二価の有機基を経て結合してもかまわない。   The protecting groups which are decomposed by the acid-catalyzed reaction here are, in particular, (a) ester groups such as t-butyl ester, isopropyl ester, ethyl ester and methyl ester, (b) ether groups such as t-butyl ether, (c) Acetal groups such as tetrahydropyranyl ether, ethoxyethyl ether, tetrahydrofuranyl ether, ethyl vinyl ether, adamantyloxyethyl, adamantylmethoxyethyl, bicyclononane 3,7-carbolactyloxyethyl, (d) t-butoxycarbonyl (hereinafter, t- Boc), oxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl, (e) alkylsilyl groups such as trimethylsilyl, (f) silyl ether groups such as trimethylsilyl ether and triethylsilyl ether Etc. is desirable. These substituents may be bonded via any divalent organic group such as methylene.

このような基の具体例は、前記した一般式(I)〜(III)の化合物に用いることのできる基と同じものを挙げることができる。   Specific examples of such groups include the same groups as those that can be used for the compounds represented by the general formulas (I) to (III).

また、本発明の感光性組成物に用いる化合物においては、室温においてガラス状態になるアモルファス性を、一般式(I)〜(III)で表されるトルクセン骨格の構造のX位に様々な有機基を導入することによって高めることができる。このような有機基としては、具体的には、脂肪族アルキル基(例えばメチル、エチル、プロピル、ペンチル、またはヘキシル)、環状脂肪族基(例えばシクロペンチル、またはシクロヘキシル)、芳香族基(例えばフェニル、またはナフチル)、複素環基(例えばピリジル、チオフェニル、またはピラニル)、ハロゲン(例えばフッ素、塩素、または臭素)、ニトリル、ニトロ、カルボキシル、アルキルシラン、およびこれらの誘導体が挙げられるが、具体的には置換フェニルベンジル基を3つ導入した下記一般式(IV)が望ましい。

Figure 0004695577
In addition, in the compound used in the photosensitive composition of the present invention, various organic groups are present in the X position of the structure of the Torquesen skeleton represented by the general formulas (I) to (III). Can be increased by introducing. Specific examples of such an organic group include aliphatic alkyl groups (for example, methyl, ethyl, propyl, pentyl, or hexyl), cyclic aliphatic groups (for example, cyclopentyl, or cyclohexyl), aromatic groups (for example, phenyl, Or naphthyl), heterocyclic groups (eg, pyridyl, thiophenyl, or pyranyl), halogens (eg, fluorine, chlorine, or bromine), nitriles, nitros, carboxyls, alkylsilanes, and derivatives thereof. The following general formula (IV) in which three substituted phenylbenzyl groups are introduced is desirable.
Figure 0004695577

また、本発明の感光性組成物をネガ型フォトレジストとして構成する場合においては、その好ましい態様としては、(a)多くのRが水素であるアルカリ可溶性のトルクセン骨格を有し、室温においてガラス状態である化合物、(b)紫外線または電離放射線により酸を発生する光酸発生剤、(c)酸触媒によりヒドロキシ基(OH)と反応する架橋剤の化合物を含んでなるネガ型感光性組成物とすることができる。   In the case where the photosensitive composition of the present invention is constituted as a negative photoresist, preferred embodiments thereof include: (a) having an alkali-soluble torquesen skeleton in which many R are hydrogen, and a glassy state at room temperature. A negative photosensitive composition comprising (b) a photoacid generator that generates an acid by ultraviolet rays or ionizing radiation, (c) a crosslinking agent compound that reacts with a hydroxy group (OH) by an acid catalyst, and can do.

上記組成物においては、紫外線または電離放射線の照射により酸を発生する化合物(b)に起因する酸によって、ヒドロキシ基(OH)と反応する架橋剤の化合物が、アルカリ可溶性のトルクセン骨格を有し、室温においてガラス状態である化合物と反応して、化学的に架橋した生成物が生じ、アルカリ性の水性現像液で難溶になり、これによりネガ型感光性組成物として機能する。このような架橋剤の化合物としては合目的的な任意のものを用いることができる。すなわち、本発明の感光性組成物においては、紫外線または電離放射線照射により発生した酸を触媒とした反応により、トルクセン誘導体と反応して溶解速度を低下させる架橋剤を含むことができる。このような架橋剤として好ましいものとしては、具体的には下記のものを挙げることができる。

Figure 0004695577
In the above composition, the compound of the crosslinking agent that reacts with the hydroxy group (OH) by the acid derived from the compound (b) that generates an acid upon irradiation with ultraviolet rays or ionizing radiation has an alkali-soluble torquesen skeleton, It reacts with a compound in a glassy state at room temperature to produce a chemically cross-linked product, which becomes hardly soluble in an alkaline aqueous developer, thereby functioning as a negative photosensitive composition. Any suitable compound can be used as the compound of such a crosslinking agent. That is, the photosensitive composition of the present invention may contain a cross-linking agent that reacts with the torquesen derivative to reduce the dissolution rate by a reaction using an acid generated by irradiation with ultraviolet rays or ionizing radiation as a catalyst. Specific examples of such a crosslinking agent include the following.
Figure 0004695577

上述したように、本発明の感光性組成物は、紫外線もしくは電離放射線の照射によって酸を発生する化合物を必須成分として含んでいる。このような酸発生剤としては、スルホニル、ヨードニウム、およびその他のオニウム塩化合物やスルホニルエステルが好ましく用いられる。このような酸発生剤としての好ましい具体例としては、下記のものを挙げることができる。

Figure 0004695577
Figure 0004695577
Figure 0004695577
ここでxは、各単量体成分の配合比を表すものであり、0〜1の任意の数である。
Figure 0004695577
As described above, the photosensitive composition of the present invention contains, as an essential component, a compound that generates an acid upon irradiation with ultraviolet rays or ionizing radiation. As such an acid generator, sulfonyl, iodonium, and other onium salt compounds and sulfonyl esters are preferably used. Preferable specific examples of such an acid generator include the following.
Figure 0004695577
Figure 0004695577
Figure 0004695577
Here, x represents the blending ratio of each monomer component, and is an arbitrary number from 0 to 1.
Figure 0004695577

ここでxは、各単量体成分の配合比を表すものであり、0〜1の任意の数である。

Figure 0004695577
Here, x represents the blending ratio of each monomer component, and is an arbitrary number from 0 to 1.
Figure 0004695577

ここでZは、アルキル、アルコキシ、アリール、ハロゲン、などの任意の置換基であり、X+−は任意のカチオン基である。

Figure 0004695577
Here, Z is an arbitrary substituent such as alkyl, alkoxy, aryl, or halogen, and X + -is an arbitrary cationic group.
Figure 0004695577

これらの酸発生剤は、感光性組成物に含まれる固形成分の全重量を基準として、一般に0.1〜3.0重量%、好ましくは0.3〜1.5重量%、の量で配合される。この酸発生剤の添加量が、前記の量よりも少ないと十分な感度を得られないことがあり、また前記の量よりも多いと、例えばArFエキシマー光などによる露光では、酸発生剤そのものの光吸収により露光波長における感光性組成物の光透過性が損なわれることがある。なお、本明細書で固形成分とは感光性組成物から有機溶媒成分を除いた組成物を指す。   These acid generators are generally blended in an amount of 0.1 to 3.0% by weight, preferably 0.3 to 1.5% by weight, based on the total weight of the solid components contained in the photosensitive composition. Is done. If the addition amount of the acid generator is less than the above amount, sufficient sensitivity may not be obtained. If the addition amount is more than the above amount, for example, exposure with ArF excimer light may cause The light transmittance of the photosensitive composition at the exposure wavelength may be impaired by light absorption. In addition, in this specification, a solid component refers to the composition remove | excluding the organic solvent component from the photosensitive composition.

上述したように、本発明の感光性組成物は、(a)酸により分解する置換基を有する、トルクセン骨格の構造を有し、好ましくは室温においてガラス状態である化合物と、(b)酸発生剤を含んでなるものであるが、その他に必要に応じて、各種の添加剤を含むことができる。例えば、酸の触媒作用によって分解して水溶性を示す化合物を溶解抑止剤として感光性組成物に添加することができる。また、化学増幅型レジストの欠点である環境中の塩基性化合物の影響を低減させるために、微量の塩基性化合物を添加することができる。このような塩基性化合物としては、本発明の効果を損なわない限り任意のものを用いることができるが、具体的には、(イ)ピリジン誘導体、例えばt−ブチルピリジン、ベンジルピリジン、各種のピリジニウム塩、およびその他、(ロ)アニリン誘導体、例えばN−メチルアニリン、N−エチルアニリン、N,N’−ジメチルアニリン、(ハ)アミン化合物、例えばジフェニルアミン、N−メチルジフェニルアミン、およびその他、(ホ)インデン誘導体、ならびにその他、が挙げられる。これらの塩基性化合物の添加量は、一般に酸発生剤のモル数を基準にして、0.1〜50モル%、好ましくは1〜15モル%、である。塩基性化合物の添加量がこれよりも少ないと塩基性化合物を添加する効果が現れにくく、また多すぎると感光性組成物の感度が低下することがある。   As described above, the photosensitive composition of the present invention comprises (a) a compound having a torquesen skeleton structure having a substituent that is decomposed by an acid, and preferably a glassy state at room temperature, and (b) acid generation. In addition to the above, various additives can be included as necessary. For example, a compound that decomposes by acid catalysis and exhibits water solubility can be added to the photosensitive composition as a dissolution inhibitor. Moreover, in order to reduce the influence of the basic compound in the environment, which is a drawback of the chemically amplified resist, a trace amount of the basic compound can be added. As such a basic compound, any compound can be used as long as the effects of the present invention are not impaired. Specifically, (i) pyridine derivatives such as t-butylpyridine, benzylpyridine, various pyridiniums, and the like. (B) aniline derivatives such as N-methylaniline, N-ethylaniline, N, N′-dimethylaniline, (c) amine compounds such as diphenylamine, N-methyldiphenylamine, and others, (e) Indene derivatives, as well as others. The addition amount of these basic compounds is generally 0.1 to 50 mol%, preferably 1 to 15 mol%, based on the number of moles of the acid generator. If the addition amount of the basic compound is less than this, the effect of adding the basic compound is difficult to appear, and if it is too much, the sensitivity of the photosensitive composition may be lowered.

本発明の感光性組成物は、前記した各成分を、一般に有機溶媒に溶解し、必要に応じてメンブレンフィルターなどにより濾過することにより調製される。ここで用いられる有機溶媒は、当該分野で一般的に用いられるものが用いられるが、具体的には(イ)ケトン、例えばシクロヘキサノン、アセトン、エチルメチルケトン、メチルイソブチルケトン、およびその他、(ロ)セロソルブル類、例えばメチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、およびその他、ならびに(ハ)エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、γ−ブチロラクトン、3−メトキシプロピオン酸メチル、およびその他、を挙げることができる。また、感光性組成物の種類により、溶解性を向上させるためにジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリジノン、アニソール、モノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼンおよびその他が用いることもできる。さらには、低毒性溶媒として乳酸エチルなどの乳酸エステル、プロピレングリコールモノエチルアセテートなどを用いることもできる。   The photosensitive composition of the present invention is prepared by dissolving the above-described components generally in an organic solvent and, if necessary, filtering through a membrane filter or the like. As the organic solvent used here, those generally used in this field are used. Specifically, (i) ketones such as cyclohexanone, acetone, ethyl methyl ketone, methyl isobutyl ketone, and others, (b) Cellosolves such as methyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, and others, and (c) esters such as ethyl acetate, butyl acetate, isoamyl acetate, γ-butyrolactone, methyl 3-methoxypropionate, and Others can be mentioned. Depending on the type of the photosensitive composition, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, anisole, monochlorobenzene, orthodichlorobenzene and others can be used to improve solubility. Furthermore, lactic acid esters such as ethyl lactate, propylene glycol monoethyl acetate and the like can also be used as a low toxicity solvent.

なお、感光性組成物の成分として前記した化合物(a)、酸発生剤(b)、溶解抑止剤、有機溶媒、およびその他は、必要に応じて2種類以上を組み合わせて用いることができる。   In addition, the compound (a), acid generator (b), dissolution inhibitor, organic solvent, and others described above as components of the photosensitive composition can be used in combination of two or more as necessary.

本発明のパターン形成方法は、前記の感光性組成物を用いてパターンを形成するものであり、下記の各工程を含んでなるものである。(i)前記の感光性組成物を基板上に塗布して感光性層を形成する工程、(ii)前記感光性層に、選択的に紫外線または電離放射線を照射する工程、(iii)前記基板を熱処理する工程(iv)前記熱処理工程の後に前記感光性層を現像処理して前記感光性層の前記照射領域を選択的に除去する工程。パターン形成方法において、現像処理は、pH11以下の水性現像液により行う。 The pattern formation method of this invention forms a pattern using the said photosensitive composition, and comprises the following each process. (I) a step of coating the photosensitive composition on a substrate to form a photosensitive layer, (ii) a step of selectively irradiating the photosensitive layer with ultraviolet rays or ionizing radiation, and (iii) the substrate. (Iv) The step of developing the photosensitive layer after the heat treatment step to selectively remove the irradiated region of the photosensitive layer. In the pattern forming method, the development processing is performed with an aqueous developer having a pH of 11 or less.

本発明の感光性組成物を塗布する基板としては、当該分野で知られている任意のものを用いることができる。このような基板としては具体的には、シリコンウェハ、ドーピングされたシリコンウェハ、表面に各種の絶縁膜、電極、または配線が形成されたシリコンウェハ、マスクブランクス、GaAsまたはAlGaAsなどのIII−V族化合物半導体ウェハ、およびその他を挙げることができる。クロムまたは酸化クロム蒸着基板、アルミニウム蒸着基板、IBSPGコート基板、SOGコート基板、SiNコート基板も用いることができる。基板に感光性組成物を塗布する方法も任意であり、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレード法、カーテンコーティング、およびその他の方法が用いられる。塗布された感光性組成物は、通常170℃以下、好ましくは70〜120℃、で加熱乾燥され、感光性層が形成される。次に、感光性層をパターン露光する。露光の方法は、所定のマスクパターンを介して露光を行うものであっても、感光性層に電離放射線を直接走査させて露光を行うものであってもよい。露光に用いる電離放射線は、前記の感光性組成物が感度を有する波長を持つものであれば任意のものを用いることができる。具体的には、紫外線、水銀ランプのi線、h線、またはg線、キセノンランプ光、新紫外UV光(たとえばKrFまたはArFなどのエキシマーレーザー光)、X線、シンクロトロンオービタルラジエーション(SR)、電子線、γ線、イオンビーム、およびその他を用いることができる。   As a substrate to which the photosensitive composition of the present invention is applied, any substrate known in the art can be used. Specific examples of such a substrate include a silicon wafer, a doped silicon wafer, a silicon wafer on which various insulating films, electrodes, or wirings are formed, a mask blank, a group III-V such as GaAs or AlGaAs. Compound semiconductor wafers and others can be mentioned. A chromium or chromium oxide deposition substrate, an aluminum deposition substrate, an IBSPG coated substrate, an SOG coated substrate, or a SiN coated substrate can also be used. The method of applying the photosensitive composition to the substrate is also arbitrary, and spin coating, dip coating, doctor blade method, curtain coating, and other methods are used. The applied photosensitive composition is usually heat-dried at 170 ° C. or lower, preferably 70 to 120 ° C., to form a photosensitive layer. Next, the photosensitive layer is subjected to pattern exposure. The exposure method may be one in which exposure is performed through a predetermined mask pattern, or one in which exposure is performed by directly scanning the photosensitive layer with ionizing radiation. Any ionizing radiation can be used as long as the photosensitive composition has a wavelength with sensitivity. Specifically, ultraviolet rays, mercury lamp i-line, h-line, or g-line, xenon lamp light, new ultraviolet UV light (for example, excimer laser light such as KrF or ArF), X-ray, synchrotron orbital radiation (SR) , Electron beams, gamma rays, ion beams, and others can be used.

続いて、必要に応じて、加熱処理(ベーキング処理)を行う。加熱処理は、当該分野で知られている任意の方法で行うことができるが、一般的には熱板上や加熱炉中での加熱、または赤外線照射などにより行う。化学増幅型のレジスト組成物においては、加熱処理により酸触媒反応を促進させるために行うが、酸の過剰な拡散を抑えるために、通常、150℃以下で加熱処理を行う。   Subsequently, heat treatment (baking treatment) is performed as necessary. The heat treatment can be performed by any method known in the art, but is generally performed by heating on a hot plate or in a heating furnace, or infrared irradiation. In the chemically amplified resist composition, the heat treatment is performed to promote the acid catalyst reaction, but the heat treatment is usually performed at 150 ° C. or lower in order to suppress excessive diffusion of the acid.

続いて、感光性層をアルカリ現像液により現像する。用いる現像液は、当該分野で知られている任意のものを用いることができるが、具体的には、(イ)有機アルカリ水溶液、例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、コリン水溶液、およびその他、ならびに(ロ)無機アルカリ水溶液、例えば水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、およびその他、が挙げられる。アルカリ現像液の濃度は限定されないが、感光性層の露光部と未露光部の溶解速度差を大きくする、すなわち溶解コントラストを大きくする、ために15モル%以下の濃度であることが好ましい。アルカリ現像液としてpH11以下の水性現像液を用いることもできる。また、これらの現像液には、必要に応じて任意の添加剤を添加することもできる。例えば、界面活性剤を添加して現像液の表面張力を下げたり、中性塩を加えて現像を活性にすることもできる。また、現像液の温度も任意であり、冷水を用いることも温水を用いることもできる。   Subsequently, the photosensitive layer is developed with an alkali developer. Any developer known in the art can be used as the developer to be used. Specifically, (a) an organic alkaline aqueous solution, for example, a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, a tetraethylammonium hydroxide aqueous solution, or a choline aqueous solution. And (b) inorganic alkaline aqueous solutions such as aqueous potassium hydroxide, aqueous sodium hydroxide, and others. The concentration of the alkali developer is not limited, but is preferably 15% by mol or less in order to increase the difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion of the photosensitive layer, that is, to increase the dissolution contrast. An aqueous developer having a pH of 11 or less can also be used as the alkali developer. Moreover, arbitrary additives can also be added to these developers as necessary. For example, a surfactant can be added to lower the surface tension of the developer, or a neutral salt can be added to activate development. Further, the temperature of the developer is arbitrary, and cold water or hot water can be used.

本発明のレジストパターンは前記の(i)〜(iv)の工程によって形成することができるが、必要に応じて更なる工程を加えることもできる。例えば、基板上に感光性層を塗設する前に平坦化層形成させる工程、露光光の反射を低減させるための反射防止層を形成させる工程、現像処理後の基板を水などで洗浄して、現像液などを除去するリンス工程、ドライエッチング前に紫外線を再度照射する工程、およびその他を前記の工程に組み合わせることができる。   The resist pattern of the present invention can be formed by the above steps (i) to (iv), but further steps can be added as necessary. For example, a step of forming a planarization layer before coating a photosensitive layer on a substrate, a step of forming an antireflection layer for reducing the reflection of exposure light, and washing the substrate after development with water or the like A rinsing step for removing a developer, a step of irradiating ultraviolet rays again before dry etching, and the like can be combined with the above steps.

合成例1(2、7、12―トリヒドロキシトルクセンの合成)
5−ヒドロキシ−1−インダノン (5.92 g) とパラトルエンスルホン酸(7.6 g)を三口フラスコに入れ、アルゴン置換した。その中へ脱水エチレングリコール (80 ml) とトルエン (160 ml)を入れ、2日間、還流・分水しながら撹拌した。10.5 ml分水し、反応溶液が深紅色になり、布状の固体が析出するのを確認した。次に、冷却し、5% 炭酸水素ナトリウム水溶液を加えた。析出した結晶を吸引ろ過し、水洗した。得られた個体を軽く乾燥させてからジメチルホルムアミド−純水 (1:1)混合溶媒から再結晶し、黄赤色結晶の生成物(2、7、12―トリヒドロキシトルクセン(以下THTXという))を得た。

Figure 0004695577
Synthesis Example 1 (Synthesis of 2, 7, 12-trihydroxy torquesen)
5-hydroxy-1-indanone (5.92 g) and paratoluenesulfonic acid (7.6 g) were placed in a three-necked flask and purged with argon. Dehydrated ethylene glycol (80 ml) and toluene (160 ml) were added thereto, and the mixture was stirred for 2 days with refluxing and water separation. After 10.5 ml of water was added, it was confirmed that the reaction solution became deep red and a cloth-like solid was deposited. Then it was cooled and 5% aqueous sodium bicarbonate solution was added. The precipitated crystals were suction filtered and washed with water. The obtained solid is lightly dried and then recrystallized from a mixed solvent of dimethylformamide-pure water (1: 1) to give a yellow-red crystal product (2, 7, 12-trihydroxytorkcene (hereinafter referred to as THTX)). Got.
Figure 0004695577

合成例2(2、7、12―トリターシャリーブトキシカルボニルオキシトルクセンの合成)
2、7、12―トリヒドロキシトルクセン (1.50 g) を三口フラスコに入れ、アルゴン置換した。その中へ脱水THF (260 ml) を入れ、基質を溶かし、撹拌しながら炭酸カリウム (5.09 g)、 18−クラウン−6 (6.45 g)、ピロカルボン酸ジターシャリーブチルジカルボネート(7.46 ml)を順次添加した。そして40℃、1.5時間撹拌した。次に、純水を入れ、酢酸エチルで3回抽出した。得られた有機層を濃縮して、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒: 酢酸エチル)で精製し、さらにメタノールで洗浄した。得られた固体を吸引ろ過して乾燥させて黄色粉末の生成物(2、7、12―トリターシャリーブトキシカルボニルオキシトルクセン(以下TBOTXという))を得た。

Figure 0004695577
Synthesis Example 2 (Synthesis of 2,7,12-tritertiary butoxycarbonyloxytorkcene)
2,7,12-Trihydroxytorkcene (1.50 g) was placed in a three-necked flask and purged with argon. Add dehydrated THF (260 ml), dissolve the substrate, add potassium carbonate (5.09 g), 18-crown-6 (6.45 g) and pyrocarboxylic acid ditertiary butyl dicarbonate (7.46 ml) in order. did. And it stirred at 40 degreeC for 1.5 hours. Next, pure water was added and extracted three times with ethyl acetate. The obtained organic layer was concentrated, purified by silica gel column chromatography (developing solvent: ethyl acetate), and further washed with methanol. The obtained solid was suction filtered and dried to obtain a yellow powder product (2, 7, 12-tritertiary butoxycarbonyloxytorkcene (hereinafter referred to as TBOTX)).
Figure 0004695577

合成例3(5、10、15−トリス(4−メトキシフェニルメチル)−2、7、12―トリターシャリーブトキシカルボニルオキシトルクセンの合成)
2、7、12−トリターシャリーブトキシカルボニルオキシトルクセン(6.50 g)を三口フラスコに入れ、アルゴン置換する。脱水ジメチルホルムアミド−テトラヒドロフラン混合液(500 ml)を入れ、よく撹拌して、懸濁液にした。4℃まで冷却し、少量の脱水ヘキサンで洗浄した水素化ナトリウム(1.12 g)を入れ、透明な赤褐色になるまで撹拌した。その中へパラメトキシベンジルブロミド(10.55 g)を滴下し、10分間、室温で撹拌した。次に大量の酢酸エチルを入れ、その溶液を希しゅう酸水溶液、飽和食塩水で順次洗浄した。抽出した有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させて、濃縮した。生じた残留物を少量の酢酸エチルで洗浄して、黄色粉末の生成物の5、10、15−トリス(4−メトキシフェニルメチル)−2、7、12―トリターシャリーブトキシカルボニルオキシトルクセン(以下TMBTBOTXという)を得た。

Figure 0004695577
Synthesis Example 3 (Synthesis of 5,10,15-tris (4-methoxyphenylmethyl) -2,7,12-tritertiary butoxycarbonyloxytorkcene)
2,7,12-tritertiary butoxycarbonyloxytorkcene (6.50 g) is placed in a three-necked flask and purged with argon. A dehydrated dimethylformamide-tetrahydrofuran mixed solution (500 ml) was added, and the mixture was stirred well to obtain a suspension. The mixture was cooled to 4 ° C., sodium hydride (1.12 g) washed with a small amount of dehydrated hexane was added, and the mixture was stirred until it became clear reddish brown. Paramethoxybenzyl bromide (10.55 g) was added dropwise thereto, and the mixture was stirred for 10 minutes at room temperature. Next, a large amount of ethyl acetate was added, and the solution was washed successively with a dilute oxalic acid aqueous solution and a saturated saline solution. The extracted organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated. The resulting residue was washed with a small amount of ethyl acetate to give the yellow powder product 5,10,15-tris (4-methoxyphenylmethyl) -2,7,12-tritertiary butoxycarbonyloxytorxene ( (Hereinafter referred to as TMBTBOTX).
Figure 0004695577

合成例4(ポリリン酸エステルの合成)
五酸化リン(50 g)を三口フラスコに入れ、アルゴン置換した。その中へ脱水ジエチルエーテル(50 ml)と脱水クロロホルム(50 ml)を入れ、還流しながら8時間、撹拌した。沈殿物ろ過し、ろ液を濃縮して、残留した黄色粘性の液体の生成物(ポリリン酸エステル)を得た。
Synthesis Example 4 (Synthesis of polyphosphate ester)
Phosphorus pentoxide (50 g) was placed in a three-necked flask and purged with argon. Into this, dehydrated diethyl ether (50 ml) and dehydrated chloroform (50 ml) were added and stirred for 8 hours while refluxing. The precipitate was filtered, and the filtrate was concentrated to obtain a residual yellow viscous liquid product (polyphosphate ester).

合成例5(2、7、12−トリメトキシトルクセンの合成)
5−メトキシ−1−インダノン(9.25 g)とポリリン酸エステル(21.25 g)を三口フラスコに入れ、アルゴン置換して、140℃、2時間、還流しながら撹拌した。次にフラスコを冷却しながらエタノール50 mlを徐々に添加し、室温で1時間、撹拌した。そして、沈殿物を吸引ろ過し、沈殿物をアセトンで洗浄して、回収した。50℃、真空乾燥して黄色固体の生成物(2,7,12−トリメトキシトルクセン)を得た。

Figure 0004695577
Synthesis Example 5 (Synthesis of 2,7,12-trimethoxytorkcene)
5-Methoxy-1-indanone (9.25 g) and polyphosphate ester (21.25 g) were placed in a three-neck flask, purged with argon, and stirred at 140 ° C. for 2 hours under reflux. Next, 50 ml of ethanol was gradually added while cooling the flask, followed by stirring at room temperature for 1 hour. The precipitate was suction filtered, and the precipitate was washed with acetone and collected. A yellow solid product (2,7,12-trimethoxytorkcene) was obtained by vacuum drying at 50 ° C.
Figure 0004695577

合成例6(5、10、15−トリス(4−メトキシフェニルメチル)−2、7、12−トリメトキシトルクセンの合成)
2、7、12−トリメトキシトルクセン(6.50 g)を三口フラスコに入れ、アルゴン置換する。脱水ジメチルホルムアミド(500 ml)を入れ、よく撹拌して、懸濁液にした。4℃まで冷却し、少量の脱水ヘキサンで洗浄した水素化ナトリウム(1.12 g)を入れ、透明な赤褐色になるまで撹拌した。その中へパラメトキシベンジルブロミド(10.55 g)を滴下し、1時間、室温で撹拌した。次に大量の酢酸エチルを入れ、その溶液を希しゅう酸水溶液、飽和食塩水で順次洗浄した。抽出した有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させて、濃縮した。生じた残留物を少量の酢酸エチルで洗浄して、黄色粉末の生成物(5、10、15−トリス(4−メトキシフェニルメチル)−2、7、12−トリメトキシトルクセン)を得た。

Figure 0004695577
Synthesis Example 6 (Synthesis of 5,10,15-tris (4-methoxyphenylmethyl) -2,7,12-trimethoxytorkcene)
2,7,12-Trimethoxytorkcene (6.50 g) is placed in a three-necked flask and purged with argon. Dehydrated dimethylformamide (500 ml) was added and stirred well to make a suspension. The mixture was cooled to 4 ° C., sodium hydride (1.12 g) washed with a small amount of dehydrated hexane was added, and the mixture was stirred until it became clear reddish brown. Paramethoxybenzyl bromide (10.55 g) was added dropwise thereto, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature. Next, a large amount of ethyl acetate was added, and the solution was washed successively with a dilute oxalic acid aqueous solution and a saturated saline solution. The extracted organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated. The resulting residue was washed with a small amount of ethyl acetate to give a yellow powder product (5,10,15-tris (4-methoxyphenylmethyl) -2,7,12-trimethoxytorkcene).
Figure 0004695577

合成例7(5、10、15−トリス(4−ヒドロキシフェニルメチル)−2、7、12−トリヒドロキシトルクセンの合成)
シン−5、10、15−トリス(4−メトキシフェニルメチル)−2、7、12−トリメトキシトルクセン(3 g)を三口フラスコに入れ、アルゴン置換する。その中へ30%臭化水素含有酢酸溶液(500 ml)をいれ、2時間、還流反応させた。反応混合物を大量の氷水中に注ぎ、生じた固体を回収して、純水で洗浄した。回収した固体を酢酸エチルに溶かし、純水で2回、5 %炭酸水素ナトリウム水溶液で2回、再び純水で洗浄した。抽出した有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させて、濃縮し、黄色粉末の生成物(5、10、15−トリス(4−ヒドロキシフェニルメチル)−2、7、12−トリヒドロキシトルクセン(以下THBTHTXという))を得た。

Figure 0004695577
Synthesis Example 7 (Synthesis of 5,10,15-tris (4-hydroxyphenylmethyl) -2,7,12-trihydroxytorkcene)
Syn-5,10,15-tris (4-methoxyphenylmethyl) -2,7,12-trimethoxytorquecene (3 g) is placed in a three-necked flask and purged with argon. A 30% hydrogen bromide-containing acetic acid solution (500 ml) was added thereto, and the mixture was refluxed for 2 hours. The reaction mixture was poured into a large amount of ice water, and the resulting solid was collected and washed with pure water. The collected solid was dissolved in ethyl acetate and washed twice with pure water, twice with 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution, and again with pure water. The extracted organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated to give a yellow powder product (5, 10, 15-tris (4-hydroxyphenylmethyl) -2,7,12-trihydroxytorkcene (hereinafter referred to as THBTHTX). )).
Figure 0004695577

合成例8(5、10、15−トリス(4−ヒドロキシフェニルメチル)−2、7、12−トリターシャリーブトキシカルボニルオキシトルクセンの合成)
シン−5、10、15−トリス(4−ヒドロキシフェニルメチル)−2、7、12−トリヒドロキシトルクセン (1.50 g) を三口フラスコに入れ、アルゴン置換した。その中へ脱水テトラヒドロフラン(50 ml) を入れ、基質を溶かし、撹拌しながら炭酸カリウム (5.09 g)、 18−クラウン−6 (6.45 g)、ピロカルボン酸ジターシャリーブチルジカルボネート (7.46 ml)を順次添加した。そして40℃、1時間撹拌した。次に、純水を入れ、酢酸エチルで3回抽出した。得られた有機層を濃縮して、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒: 酢酸エチル)で精製し、さらにテトラヒドロフランで再結晶した。得られた固体を吸引ろ過して乾燥させて黄色粉末の生成物(5、10、15−トリス(4−ヒドロキシフェニルメチル)−2、7、12−トリターシャリーブトキシカルボニルオキシトルクセン(以下THBTBOTXという))を得た。

Figure 0004695577
Synthesis Example 8 (Synthesis of 5,10,15-tris (4-hydroxyphenylmethyl) -2,7,12-tritertiary butoxycarbonyloxytorkcene)
Syn-5,10,15-tris (4-hydroxyphenylmethyl) -2,7,12-trihydroxytorkcene (1.50 g) was placed in a three-necked flask and purged with argon. Add dehydrated tetrahydrofuran (50 ml) to it, dissolve the substrate, and add potassium carbonate (5.09 g), 18-crown-6 (6.45 g) and pyrocarboxylic acid ditertiary butyl dicarbonate (7.46 ml) in order. did. And it stirred at 40 degreeC for 1 hour. Next, pure water was added and extracted three times with ethyl acetate. The obtained organic layer was concentrated, purified by silica gel column chromatography (developing solvent: ethyl acetate), and further recrystallized from tetrahydrofuran. The resulting solid was suction filtered and dried to give a yellow powder product (5,10,15-tris (4-hydroxyphenylmethyl) -2,7,12-tritertiary butoxycarbonyloxytorkcene (hereinafter referred to as THBTBOTX). )).
Figure 0004695577

このようにして合成した種々のトルクセン化合物を表1の配合比で配合し、アニソールに溶解して、レジスト液を調整した。なお、光酸発生剤には4,4’−ジターシャリーブチルフェニルヨードニウムトリフレートを用い、ネガ型レジストとして用いる場合につき、2、6−ビス(ヒドロキシメチル)−4−メチルフェノールを架橋剤として用いた。

Figure 0004695577
Various torquesen compounds synthesized in this way were blended at the blending ratios shown in Table 1, and dissolved in anisole to prepare resist solutions. Note that 4,4′-ditertiary butylphenyl iodonium triflate is used as the photoacid generator, and 2,6-bis (hydroxymethyl) -4-methylphenol is used as a crosslinking agent when used as a negative resist. It was.
Figure 0004695577

実施例1〜6
表1の調整したレジスト液をシリコンウェハー上にスピンコーティングにより塗布して、膜厚50nmの薄膜を形成させ、レジスト膜を調整した。得られたレジスト膜を110℃で90秒間ベーキングした後、電子線描画装置 (HL800D) (電子線の加速電圧は50keV)でパターン描画を行なった。必要に応じて露光後ベーキング処理をした後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液により現像を行い、実施例1、4、6ではネガ型のパターン、実施例2、3、5ではポジ型のパターンをそれぞれ得た。
Examples 1-6
The adjusted resist solution shown in Table 1 was applied onto a silicon wafer by spin coating to form a thin film with a thickness of 50 nm to prepare a resist film. The obtained resist film was baked at 110 ° C. for 90 seconds, and then patterned with an electron beam lithography apparatus (HL800D) (electron beam acceleration voltage was 50 keV). After a post-exposure baking process as necessary, development was performed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution. In Examples 1, 4, and 6, negative patterns were used. Then, we obtained each positive pattern.

なお、ラフネスの評価は次に示すラインワイズラフネス(LWR)評価の方法で行なった。レジスト膜を電子線描画してベーキング処理、TMAH水溶液による現像処理を行なって、線幅120nmで一定のラインアンドスペースパターンを得た。得られたパターンを350nm×50nm(ROI)の範囲でLWRの値(3σ値)を算出した。   The roughness was evaluated by the following line width roughness (LWR) evaluation method. The resist film was drawn with an electron beam and baked and developed with an aqueous TMAH solution to obtain a constant line and space pattern with a line width of 120 nm. The LWR value (3σ value) of the obtained pattern was calculated in the range of 350 nm × 50 nm (ROI).

合成例8(比較化合物:1、3、5−トリス(4−ターシャリーブトキシカルボニルオキシフェニル)ベンゼン(TBOTPB)の合成)
1、3、5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン (2 g) を三口フラスコに入れ、アルゴン置換した。その中へ脱水テトラヒドロフラン(50 ml) を入れ、基質を溶かし、撹拌しながら炭酸カリウム (7.52 g)、 18−クラウン−6 (9.52 g)、ピロカルボン酸ジターシャリーブチルジカルボネート (11.05 ml)を順次添加した。そして40℃、10時間撹拌した。次に、純水を入れ、酢酸エチルで3回抽出した。得られた有機層を濃縮して、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒: 酢酸エチル)で精製し、さらにテトラヒドロフラン−メタノール混合溶媒で再結晶した。得られた固体を吸引ろ過して乾燥させて白色粉末の生成物(1、3、5−トリス(4−ターシャリーブトキシカルボニルオキシフェニル)ベンゼン)を得た。
Synthesis Example 8 (Comparative compound: 1,3,5-tris (4-tertiary butoxycarbonyloxyphenyl) benzene (TBOTPB) synthesis)
1,3,5-Tris (4-hydroxyphenyl) benzene (2 g) was placed in a three-necked flask and purged with argon. Add dehydrated tetrahydrofuran (50 ml) to it, dissolve the substrate, and add potassium carbonate (7.52 g), 18-crown-6 (9.52 g) and pyrocarboxylic acid ditertiary butyl dicarbonate (11.05 ml) in order. did. And it stirred at 40 degreeC for 10 hours. Next, pure water was added and extracted three times with ethyl acetate. The obtained organic layer was concentrated, purified by silica gel column chromatography (developing solvent: ethyl acetate), and recrystallized with a tetrahydrofuran-methanol mixed solvent. The obtained solid was suction filtered and dried to obtain a white powder product (1,3,5-tris (4-tertiarybutoxycarbonyloxyphenyl) benzene).

比較例1
参照化合物(1、3、5−トリス(4−ターシャリーブトキシカルボニルオキシフェニル)ベンゼン)をメトキシプロピオン酸メチルに溶解させ、実施例1と同様の方法により電子線描画を行い、さらにTMAH水溶液により現像処理を行なってパターンを得た。
Comparative Example 1
A reference compound (1,3,5-tris (4-tertiarybutoxycarbonyloxyphenyl) benzene) is dissolved in methyl methoxypropionate, electron beam drawing is performed in the same manner as in Example 1, and further developed with an aqueous TMAH solution. Processing was performed to obtain a pattern.

比較例2
分子量20000の部分的にターシャリーブトキシカルボニルオキシ化したポリヒドロキシスチレンをメトキシプロピオン酸メチルに溶解させ、実施例1と同様の手法で膜厚50nmの薄膜を得た。さらに比較例1と同様の方法により電子線描画および現像処理を行い、パターンを得た。処理の条件および得られた結果は表2に示すとおりであった。

Figure 0004695577
Comparative Example 2
Partially tertiary butoxycarbonyloxylated polyhydroxystyrene having a molecular weight of 20000 was dissolved in methyl methoxypropionate, and a thin film having a thickness of 50 nm was obtained in the same manner as in Example 1. Further, electron beam drawing and development were performed in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a pattern. The treatment conditions and the results obtained were as shown in Table 2.
Figure 0004695577

表2の結果から明らかなように、本発明のレジストを用いてパターン形成を行なった場合、いずれもアルカリ水溶液による現像が可能であり、また高感度でラフネスの小さい、優れた解像性が得られることがわかる。   As is clear from the results in Table 2, when pattern formation was performed using the resist of the present invention, development with an alkaline aqueous solution was possible, and excellent resolution with high sensitivity and low roughness was obtained. I understand that

実施例7〜9
表1の調整したポジ型のレジスト液2、3、5をシリコンウェハー上にスピンコーティングにより塗布して、膜厚180nmの薄膜を形成させ、レジスト膜を調整した。得られたレジスト膜を110℃で90秒間ベーキングした後、紫外線で全面露光し、ベーキング処理をした後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液により全面現像を行い、残膜率50%の一定値の膜を得た。その表面の500 nm×500 nmの領域をAFM測定装置(Nanoscope III、ノンコンタクトモード、スーパーシャープシリコンチップ[SSS-NCH-50]をカンチレバーに使用)で測定して、250 nm×250 nmの領域でAFM測定装置付属の解析ソフトで表面ラフネスの評価を行なった。得られた結果は表3に示すとおりである。
Examples 7-9
The adjusted positive resist solutions 2, 3, and 5 shown in Table 1 were applied onto a silicon wafer by spin coating to form a thin film having a film thickness of 180 nm to prepare a resist film. The obtained resist film was baked at 110 ° C. for 90 seconds, and then exposed entirely with ultraviolet rays, baked, and then developed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution to obtain a remaining film ratio of 50. % Constant value film was obtained. The area of 500 nm x 500 nm on the surface is measured with an AFM measuring device (Nanoscope III, non-contact mode, super sharp silicon chip [SSS-NCH-50] is used for the cantilever), and the area of 250 nm x 250 nm The surface roughness was evaluated with the analysis software attached to the AFM measuring apparatus. The results obtained are as shown in Table 3.

比較例3
分子量20000の部分的にターシャリーブトキシカルボニルオキシ化したポリヒドロキシスチレンをメトキシプロピオン酸メチルに溶解させ、実施例7と同様の手法で膜厚180nmの薄膜を得た。さらに実施例7と同様の方法により表面ラフネスの評価を行なった。

Figure 0004695577
Comparative Example 3
A partially tertiary butoxycarbonyloxylated polyhydroxystyrene having a molecular weight of 20000 was dissolved in methyl methoxypropionate, and a thin film having a thickness of 180 nm was obtained in the same manner as in Example 7. Further, the surface roughness was evaluated in the same manner as in Example 7.
Figure 0004695577

表3の結果から明らかなように、本発明のレジストを用いた場合、表面ラフネスが小さいことがわかった。表面ラフネスはエッジラフネスに相当すると考えられるため、本発明のレジストを用いた場合、ラフネスが小さいことを再度確認できる。   As apparent from the results in Table 3, it was found that the surface roughness was small when the resist of the present invention was used. Since the surface roughness is considered to correspond to the edge roughness, it can be confirmed again that the roughness is small when the resist of the present invention is used.

実施例10〜15
表1の調整したレジスト液をシリコンウェハー上にスピンコーティングにより塗布して、膜厚50nmの薄膜を形成させ、レジスト膜を調整した。得られたレジスト膜を110℃で90秒間ベーキングした後、KrFエキシマレーザーステッパーでパターン露光を行なった。必要に応じて露光後ベーキング処理をした後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液により現像を行い、パターンを得た。

Figure 0004695577
Examples 10-15
The adjusted resist solution shown in Table 1 was applied onto a silicon wafer by spin coating to form a thin film with a thickness of 50 nm to prepare a resist film. The obtained resist film was baked at 110 ° C. for 90 seconds, and then subjected to pattern exposure with a KrF excimer laser stepper. After a post-exposure baking treatment as necessary, development was performed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution to obtain a pattern.
Figure 0004695577

参考までに表4の結果から明らかなように、本発明のレジストを用いてパターン形成を行なった場合、いずれもアルカリ現像によるパターン形成が可能である。光酸発生剤の感光機構を考えると、軟X線(13 nm)のEUV光にも感光することは容易に推測できる。すなわち将来のEUVリソグラフィーにも本発明のレジストは応用することが充分可能である。   As is clear from the results in Table 4 for reference, when pattern formation is performed using the resist of the present invention, pattern formation by alkali development is possible in all cases. Considering the photosensitive mechanism of the photoacid generator, it can be easily estimated that it is sensitive to EUV light of soft X-rays (13 nm). That is, the resist of the present invention can be applied to future EUV lithography.

Claims (6)

下記一般式(I)で表されるトルクセン骨格の構造を有する化合物(ここで、式中、XとRは、水素、置換または非置換アルキル基、置換または非置換アルコキシ基、置換または非置換芳香族基からなる群より選ばれる1価の有機基であり、それぞれのX、Rは同一であっても異なっていてもよく、l、mおよびnはそれぞれ1〜4の整数である)、および
紫外線または電離放射線の作用により酸を発生する光酸発生剤を含むことを特徴とする、感光性組成物。
Figure 0004695577
A compound having the structure of a torquecene skeleton represented by the following general formula (I) (wherein X and R are hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted aromatic group) A monovalent organic group selected from the group consisting of group groups, wherein each X and R may be the same or different, and l, m and n are each an integer of 1 to 4), and A photosensitive composition comprising a photoacid generator that generates an acid by the action of ultraviolet rays or ionizing radiation.
Figure 0004695577
下記一般式(II)ならびに(III)で表されるトルクセン骨格の構造を有する化合物(ここで、式中、XとRは、水素、置換または非置換アルキル基、置換または非置換アルコキシ基、置換または非置換芳香族基からなる群より選ばれる1価の有機基であり、それぞれのX、Rは同一であっても異なっていてもよい)、および
紫外線または電離放射線の作用により酸を発生する光酸発生剤を含むことを特徴とする、感光性組成物。
Figure 0004695577
Compounds having the structure of torquesen skeleton represented by the following general formulas (II) and (III) (wherein X and R are hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted Or a monovalent organic group selected from the group consisting of unsubstituted aromatic groups, and each X and R may be the same or different), and generates an acid by the action of ultraviolet rays or ionizing radiation A photosensitive composition comprising a photoacid generator.
Figure 0004695577
下記、一般式(IV)で表されるトルクセン骨格の構造を有する化合物(ここで、式中、XとRは、水素、置換または非置換アルキル基、置換または非置換アルコキシ基、置換または非置換芳香族基からなる群より選ばれる1価の有機基であり、それぞれのX、Rは同一であっても異なっていてもよく、l、mおよびnはそれぞれ1〜4の整数であり、o、pおよびqはそれぞれ1〜5の整数である)、および
紫外線または電離放射線の作用により酸を発生する光酸発生剤を含むことを特徴とする、感光性組成物。
Figure 0004695577
A compound having a structure of a torquecene skeleton represented by the following general formula (IV) (wherein X and R are hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted A monovalent organic group selected from the group consisting of aromatic groups, wherein each X and R may be the same or different; l, m and n are each an integer of 1 to 4; , P and q are each an integer of 1 to 5, and a photoacid generator that generates an acid by the action of ultraviolet rays or ionizing radiation.
Figure 0004695577
請求項1〜3のいずれか1項に記載の一般式(I)〜(IV)で表される化合物がアルカリ可溶性化合物からなり、当該化合物の分子内のヒドロキシ基の一部ないし全部が保護されたことによりポジ型の感光特性を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性組成物。   The compound represented by the general formula (I) to (IV) according to any one of claims 1 to 3 comprises an alkali-soluble compound, and a part or all of the hydroxy groups in the molecule of the compound are protected. The photosensitive composition according to claim 1, wherein the photosensitive composition has positive photosensitive characteristics. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の一般式(I)〜(IV)で表される化合物がアルカリ可溶性化合物からなり、さらに酸触媒によりOH基と反応する化合物を含むことによりネガ型の感光特性を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性組成物。   The compound represented by the general formulas (I) to (IV) according to any one of claims 1 to 3 comprises an alkali-soluble compound, and further contains a compound that reacts with an OH group by an acid catalyst, thereby forming a negative type. The photosensitive composition according to claim 1, wherein the photosensitive composition has the following photosensitive properties: 基板上に、請求項1〜5のいずれか1項に記載の感光性組成物を主成分とする感光性層を形成し、
前記感光性層に、選択的に紫外線または電離放射線を照射することにより潜像をパターニングし、
前記パターニングされた潜像パターンを現像することを特徴とする、パターン形成方法。
A photosensitive layer mainly composed of the photosensitive composition according to any one of claims 1 to 5 is formed on a substrate,
Patterning the latent image by selectively irradiating the photosensitive layer with ultraviolet or ionizing radiation;
A pattern forming method comprising developing the patterned latent image pattern.
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