JPWO2009119784A1 - CYCLIC COMPOUND, PROCESS FOR PRODUCING CYCLIC COMPOUND, PHOTORESIST BASE COMPRISING CYCLIC COMPOUND, PHOTORESIST COMPOSITION, FINE PROCESSING METHOD, SEMICONDUCTOR DEVICE AND DEVICE - Google Patents

CYCLIC COMPOUND, PROCESS FOR PRODUCING CYCLIC COMPOUND, PHOTORESIST BASE COMPRISING CYCLIC COMPOUND, PHOTORESIST COMPOSITION, FINE PROCESSING METHOD, SEMICONDUCTOR DEVICE AND DEVICE Download PDF

Info

Publication number
JPWO2009119784A1
JPWO2009119784A1 JP2010505813A JP2010505813A JPWO2009119784A1 JP WO2009119784 A1 JPWO2009119784 A1 JP WO2009119784A1 JP 2010505813 A JP2010505813 A JP 2010505813A JP 2010505813 A JP2010505813 A JP 2010505813A JP WO2009119784 A1 JPWO2009119784 A1 JP WO2009119784A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
represented
carbon atoms
cyclic compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010505813A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
宏寿 石井
宏寿 石井
知行 蓬田
知行 蓬田
柏村 孝
孝 柏村
貴紀 大和田
貴紀 大和田
奈緒子 舛田
奈緒子 舛田
亜弥 折井
亜弥 折井
典夫 鞆津
典夫 鞆津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Publication of JPWO2009119784A1 publication Critical patent/JPWO2009119784A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/66Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
    • C07C69/67Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of saturated acids
    • C07C69/708Ethers
    • C07C69/712Ethers the hydroxy group of the ester being etherified with a hydroxy compound having the hydroxy group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/30Compounds having groups
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/56Ring systems containing bridged rings
    • C07C2603/58Ring systems containing bridged rings containing three rings
    • C07C2603/70Ring systems containing bridged rings containing three rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/74Adamantanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/92Systems containing at least three condensed rings with a condensed ring system consisting of at least two mutually uncondensed aromatic ring systems, linked by an annular structure formed by carbon chains on non-adjacent positions of the aromatic system, e.g. cyclophanes

Abstract

下記式(A−1)〜(A−3)のいずれかで表される環状化合物であって、式中の複数Rはそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、酸解離性溶解抑止基の平均置換率が55〜90パーセントである環状化合物からなるフォトレジスト基材。A cyclic compound represented by any one of the following formulas (A-1) to (A-3), wherein a plurality of Rs are each an acid-dissociable, dissolution-inhibiting group or a hydroxyl group, and an acid-dissociable, dissolution-inhibiting group A photoresist base material comprising a cyclic compound having an average substitution rate of 55 to 90 percent.

Description

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

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

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

本発明者は既に高感度、高解像度のフォトレジスト材料としてカリックスレゾルシナレン化合物を提案している(特許文献2及び3参照)。また、特許文献4には、カリックスレゾルシナレン化合物が開示されているが、これらの化合物は一部溶解性が不十分と考えられる上、フォトレジスト基材としてではなく、公知の高分子からなるフォトレジスト基材に対する添加剤として加えることしか記載されていない。一方、フォトレジスト基材は現行の半導体製造工程では、溶媒に溶解させて製膜工程に進めるため、塗布溶媒に対する高い溶解性が求められている。従って、本発明者は、塗布溶媒溶解性を改良したカリックスレゾルシナレン化合物も提案している(特許文献5参照)。   The inventor has already proposed a calix resorcinarene compound as a photoresist material with high sensitivity and high resolution (see Patent Documents 2 and 3). Further, Patent Document 4 discloses calix resorcinarene compounds, but these compounds are considered to be partially insoluble and are not composed of a photoresist base material but are made of a known polymer. It is only described as an additive to the photoresist substrate. On the other hand, in the current semiconductor manufacturing process, a photoresist substrate is required to have high solubility in a coating solvent because it is dissolved in a solvent and proceeds to a film forming process. Therefore, the inventor has also proposed a calix resorcinarene compound having improved coating solvent solubility (see Patent Document 5).

また、非特許文献1によれば、後述する式(B−1)、(B−4)において、R’がメチル基、フェニル基、又は4−イソプロピルフェニル基であって、かつ、全てのRがtert−ブトキシカルボニルメトキシ基、tert−ブトキシカルボニルオキシ基、又はアセトキシ基である環状化合物が開示されている。この化合物をフォトレジストとして使用するに際して、公知のポリマー基材からなるフォトレジスト組成物に溶解抑止剤(Dissolution Inhibitor)として使用し、ハーフピッチが40nm幅の微細加工が可能であることが開示されている。しかしながら、微細加工には、感度として115マイクロクーロン/cmと極めて大きいエネルギーの印加が必要であり、フォトレジスト基材として充分な性能とは言えない。
特開2002−055457号公報 特開2004−191913号公報 特開2005−075767号公報 米国特許6093517号 特開2007−197389号公報 Chemistry of Materials,Vol.20,341〜356(2008)
According to Non-Patent Document 1, in formulas (B-1) and (B-4) described later, R ′ is a methyl group, a phenyl group, or a 4-isopropylphenyl group, and all R A cyclic compound in which is a tert-butoxycarbonylmethoxy group, a tert-butoxycarbonyloxy group, or an acetoxy group is disclosed. When this compound is used as a photoresist, it is disclosed that it can be used as a dissolution inhibitor in a photoresist composition comprising a known polymer substrate, and fine processing with a half pitch of 40 nm width is possible. Yes. However, microfabrication requires application of extremely high energy of 115 microcoulomb / cm 2 as sensitivity, and it cannot be said that the performance is sufficient as a photoresist base material.
JP 2002-055557 A JP 2004-191913 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-075757 US Pat. No. 6,093,517 JP 2007-197389 A Chemistry of Materials, Vol. 20, 341-356 (2008)

上記カリックスレゾルシナレン化合物は、溶媒へ容易に溶解しつつ、かつ、スピンコート等によるフォトレジスト薄膜を作成した際には、現像液(一般的には2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)への溶解耐性が十分であるという2つの条件を満たしていない。
本発明の目的は、塗布溶媒溶解性に優れながら現像液への溶解耐性があるフォトレジスト基材を提供することである。
また、本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、微細加工が可能であり、かつ感度に優れたフォトレジスト基材を得ることを目的とする。
The calixresorcinarene compound is a developer (generally an aqueous 2.38% tetramethylammonium hydroxide solution) when it is easily dissolved in a solvent and a photoresist thin film is formed by spin coating or the like. It does not satisfy the two conditions that the dissolution resistance is sufficient.
An object of the present invention is to provide a photoresist base material that is excellent in solubility in a coating solvent and has a dissolution resistance to a developer.
Another object of the present invention is to obtain a photoresist base material that can be finely processed and has excellent sensitivity.

本発明者らは、カリックスレゾルシナレン化合物における酸解離性溶解抑止基の導入率、即ち、酸解離性溶解抑止基による平均置換率が特定の値の場合に、溶媒に容易に溶解しつつ、かつ、現像液には溶解耐性があることを見出し本発明を完成させた。
また、本発明者らは、カリックスレゾルシナレン化合物における脂環式構造を含む酸解離性溶解抑止基の導入率、即ち、脂環式構造を含む酸解離性溶解抑止基による平均置換率が特定の値の場合に、溶媒に容易に溶解しつつ、かつ、現像液には溶解耐性があることを見出し本発明を完成させた。
The present inventors have introduced the acid dissociable dissolution inhibiting group in the calix resorcinarene compound, that is, when the average substitution rate by the acid dissociable dissolution inhibiting group is a specific value, while easily dissolving in the solvent, In addition, the present invention was completed by finding that the developer has a dissolution resistance.
In addition, the present inventors specify the introduction rate of acid dissociable dissolution inhibiting groups containing an alicyclic structure in the calix resorcinalene compound, that is, the average substitution rate by acid dissociable dissolution inhibiting groups containing an alicyclic structure. In the case of this value, the present invention was completed by finding that the developer is easily dissolved in a solvent and the developer has a dissolution resistance.

本発明によれば、以下のフォトレジスト基材、環状化合物等が提供される。
1.下記式(A−1)〜(A−3)のいずれかで表される環状化合物であって、式中の複数Rはそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、酸解離性溶解抑止基の平均置換率が55〜90パーセントである環状化合物からなるフォトレジスト基材。

Figure 2009119784

[式中、R’はそれぞれ水素、水酸基、アルコキシル基、アリーロキシ基、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、式(A−4)で表される芳香族基、式(A−5)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基を表す。
Figure 2009119784

(式中、Rはそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、xは1〜5の整数を表す。xが2以上のときRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2009119784

(式中、Arはフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、又は式(A−4)で表される芳香族基を表す。
、Rはそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜12の芳香族基、又はこれら基のうち2種以上を組み合わせて構成される基である。
yは1〜4の整数を表す。yが2以上のときR、Rは同一でも異なっていてもよい。)]
2.前記酸解離性溶解抑止基が、下記式(A−6)〜(A−10)から選択される基である1記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

(式(A−9),(A−10)中、rは下記のいずれかの置換基を表す。式(A−9)のrは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2009119784

3.前記環状化合物が下記式(A−11)で表され、式中、Rはそれぞれ式(A−12)で表される置換基又は水酸基であり、式(A−12)で表される置換基の平均置換率が60〜90パーセントである環状化合物である2記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

4.前記環状化合物が下記式(A−13)で表され、式中、Rはそれぞれ式(A−14)で表される置換基又は水酸基であり、式(A−14)で表される置換基の平均置換率が55〜80パーセントである環状化合物である2記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784
5.1〜4のいずれか記載のフォトレジスト基材と溶剤を含有するフォトレジスト組成物。
6.5記載のフォトレジスト組成物を用いた微細加工方法。
7.6記載の微細加工方法により作製した半導体装置。
8.7記載の半導体装置を備えた装置。
9.下記式(B−1)〜(B−6)のいずれかで表される立体的相対配置を有する環状化合物であって、前記環状化合物の立体異性体全体に対する比率が90モル%以上である環状化合物。
Figure 2009119784

〔式中、Rはそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、
R’はそれぞれ水酸基、エーテル基(−OR、Rは炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜8の分岐を有する脂肪族炭化水素基、炭素数3〜8の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、ナフチル基である。)、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐を有する脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、下記式(B−7)で表される芳香族基、下記式(B−8)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である。
Figure 2009119784

(式中、Rは酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、xは1〜5の整数を表す。)
Figure 2009119784

(式中、Arはフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、前記式(B−7)で表される芳香族基を表す。
、Rはそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐を有する脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜12の芳香族基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である。
yは1〜4の整数である。)
Rは互いに同一でも異なっていても良く、R’は互いに同一でも異なっていても良い。
但し、前記式(B−1)及び(B−4)において、R’がメチル基、フェニル基、又は4−イソプロピルフェニル基であり、かつ、Rの全てが下記式(B−9)である場合を除く。〕
Figure 2009119784

10.前記酸解離性溶解抑止基が、前記式(B−9)、又は、下記式(B−10)〜(B−36)から選択される基である9に記載の環状化合物。
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(式中、rはそれぞれ上記式(B−9)〜(B−34)、下記式(r−1)、(r−2)で表される置換基のいずれかを表す。)
Figure 2009119784

11.下記式(B−1)〜(B−6)のいずれかで表される立体的相対配置を有する環状化合物からなり、前記環状化合物の立体異性体全体に対する比率が90モル%以上であるフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

[式中、Rはそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、
R’はそれぞれ水酸基、エーテル基(−OR、Rは炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜8の分岐を有する脂肪族炭化水素基、炭素数3〜8の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、ナフチル基である。)、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐を有する脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、下記式(B−7)で表される芳香族基、下記式(B−8)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である。
Figure 2009119784

(式中、Rは酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、xは1〜5の整数を表す。)
Figure 2009119784

(式中、Arはフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、前記式(B−7)で表される芳香族基を表す。
、Rはそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐を有する脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜12の芳香族基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である。
yは1〜4の整数である。)
Rは互いに同一でも異なっていても良く、R’は互いに同一でも異なっていても良い。]
12.前記酸解離性溶解抑止基が、下記式(B−9)〜(B−36)から選択される基である11に記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(式中、rはそれぞれ上記式(B−9)〜(B−34)、下記式(r−1)、(r−2)で表される置換基のいずれかを表す。)
Figure 2009119784

13.前記R’が、それぞれ炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、前記式(B−7)で表される芳香族基、前記式(B−8)で表される置換基、又はこれら基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である11又は12に記載のフォトレジスト基材。
14.前記式(B−1)又は(B−4)で表され、Rがすべて下記式(B−9)で表される基であり、R’がそれぞれ、メチル基、フェニル基、又は4−イソプロピルフェニル基である11に記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

15.11〜14いずれかに記載のフォトレジスト基材と溶剤を含有するフォトレジスト組成物。
16.15に記載のフォトレジスト組成物を用いた微細加工方法。
17.16記載の微細加工方法により作製した半導体装置。
18.17記載の半導体装置を備えた装置。
19.レゾルシノール、ピロガロール、1,2,3,5−テトラヒドロベンゼンから選ばれる多価フェノール化合物と酸触媒である固体状の有機スルホン酸の混合物に、沸点が90℃以上であるアルコール類を溶媒として加え、
その後、下記式(B−24)で表されるアルデヒド化合物を加えて反応溶液として、90℃以上150℃以下の温度で環化縮合反応させ、下記式(B−1’)〜(B−3’)で表される環状化合物を製造し、
次いで、式(B−1’)〜(B−3’)で表される環状化合物上の水酸基の少なくとも1つに酸解離性溶解抑止基を導入する、
9に記載の式(B−1)〜(B−3)で表される環状化合物の製造方法。
Figure 2009119784

(式中、R’は請求項9に示すR’と同じ基を示す。)
20.下記式(C−1)〜(C−3)のいずれかで表される環状化合物であって、式中の複数Rはそれぞれ脂環式構造を含む酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、前記酸解離性溶解抑止基の平均置換率が20〜60パーセントである環状化合物からなるフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

〔式中、R’はそれぞれ水素、水酸基、アルコキシ基、アリーロキシ基、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、式(C−4)で表される芳香族基、式(C−5)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基を表す。
Figure 2009119784

(式中、Rはそれぞれ脂環式構造を含む酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、xは1〜5の整数を表す。xが2以上のときRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2009119784

(式中、Arはフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、又は式(C−4)で表される芳香族基を表す。
、Rはそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜12の芳香族基、又はこれら基のうち2種以上を組み合わせて構成される基である。
yは1〜4の整数を表す。yが2以上のときR、Rは同一でも異なっていてもよい。)]
21.前記酸解離性溶解抑止基が、下記式(C−6)〜(C−31)から選択される基である20記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(式中、rはそれぞれ上記式(C−6)〜(C−29)で表される置換基のいずれかを表す。)
22.前記環状化合物が下記式(C−33)で表され、式中、Rはそれぞれ式(C−34)で表される置換基又は水酸基であり、式(C−34)で表される置換基の平均置換率が35〜50パーセントである環状化合物である21記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

23.前記環状化合物が下記式(C−33)で表され、式中、Rはそれぞれ式(C−34’)で表される置換基又は水酸基であり、式(C−34’)で表される置換基の平均置換率が20〜60パーセントである環状化合物である21記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

24.20〜23のいずれか記載のフォトレジスト基材と溶剤を含有するフォトレジスト組成物。
25.24記載のフォトレジスト組成物を用いた微細加工方法。
26.25記載の微細加工方法により作製した半導体装置。
27.26記載の半導体装置を備えた装置。According to the present invention, the following photoresist base materials, cyclic compounds and the like are provided.
1. A cyclic compound represented by any one of the following formulas (A-1) to (A-3), wherein a plurality of Rs are each an acid dissociable, dissolution inhibiting group or a hydroxyl group, and an acid dissociable, dissolution inhibiting group A photoresist base material comprising a cyclic compound having an average substitution rate of 55 to 90 percent.
Figure 2009119784

[Wherein, R ′ represents hydrogen, a hydroxyl group, an alkoxyl group, an aryloxy group, a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms. 12 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, phenyl groups, p-phenylphenyl groups, p-tert-butylphenyl groups, naphthyl groups, formula ( A-4) represents an aromatic group represented by formula (A-5), a substituent represented by formula (A-5), or a substituent constituted by combining two or more of these substituents.
Figure 2009119784

(In the formula, each R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group, and x represents an integer of 1 to 5. When x is 2 or more, R may be the same or different.)
Figure 2009119784

(In the formula, Ar represents a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, or an aromatic group represented by the formula (A-4).
R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, substituted or unsubstituted, An unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a combination of two or more of these groups.
y represents an integer of 1 to 4. When y is 2 or more, R 1 and R 2 may be the same or different. ]]
2. 2. The photoresist base material according to 1, wherein the acid dissociable, dissolution inhibiting group is a group selected from the following formulas (A-6) to (A-10).
Figure 2009119784

(In formulas (A-9) and (A-10), r represents one of the following substituents. R in formula (A-9) may be the same or different.)
Figure 2009119784

3. The cyclic compound is represented by the following formula (A-11), wherein R is a substituent or a hydroxyl group represented by the formula (A-12), and a substituent represented by the formula (A-12). 3. The photoresist substrate according to 2, which is a cyclic compound having an average substitution rate of 60 to 90 percent.
Figure 2009119784

4). The cyclic compound is represented by the following formula (A-13), wherein R is a substituent represented by the formula (A-14) or a hydroxyl group, and a substituent represented by the formula (A-14). 3. The photoresist substrate according to 2, which is a cyclic compound having an average substitution rate of 55 to 80 percent.
Figure 2009119784
The photoresist composition containing the photoresist base material and solvent in any one of 5.1-4.
A fine processing method using the photoresist composition according to 6.5.
A semiconductor device manufactured by the microfabrication method according to 7.6.
A device comprising the semiconductor device according to 8.7.
9. A cyclic compound having a steric relative configuration represented by any of the following formulas (B-1) to (B-6), wherein the ratio of the cyclic compound to the total stereoisomer is 90 mol% or more Compound.
Figure 2009119784

[Wherein R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group,
R ′ is a hydroxyl group, an ether group (—OR a , R a is a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms, respectively. 8 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, phenyl group, naphthyl group.), C1-C12 linear aliphatic carbonization A hydrogen group, a C3-C12 branched aliphatic hydrocarbon group, a C3-C12 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, a C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, A phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, an aromatic group represented by the following formula (B-7), a substituent represented by the following formula (B-8), or It is a substituent constituted by combining two or more of these substituents.
Figure 2009119784

(In the formula, R represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group, and x represents an integer of 1 to 5.)
Figure 2009119784

(In the formula, Ar represents a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, or an aromatic group represented by the formula (B-7).
R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, A substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituent formed by combining two or more of these substituents It is.
y is an integer of 1-4. )
R may be the same or different, and R ′ may be the same or different.
However, in said Formula (B-1) and (B-4), R 'is a methyl group, a phenyl group, or 4-isopropylphenyl group, and all of R is following formula (B-9). Except cases. ]
Figure 2009119784

10. The cyclic compound according to 9, wherein the acid dissociable, dissolution inhibiting group is a group selected from the formula (B-9) or the following formulas (B-10) to (B-36).
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(Wherein, r represents one of the substituents represented by the above formulas (B-9) to (B-34), the following formulas (r-1) and (r-2)).
Figure 2009119784

11. A photoresist comprising a cyclic compound having a steric relative configuration represented by any of the following formulas (B-1) to (B-6), wherein the ratio of the cyclic compound to the total stereoisomer is 90 mol% or more Base material.
Figure 2009119784

Wherein R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or a hydroxyl group,
R ′ is a hydroxyl group, an ether group (—OR a , R a is a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms, respectively. 8 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, phenyl group, naphthyl group.), C1-C12 linear aliphatic carbonization A hydrogen group, a C3-C12 branched aliphatic hydrocarbon group, a C3-C12 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, a C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, A phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, an aromatic group represented by the following formula (B-7), a substituent represented by the following formula (B-8), or It is a substituent constituted by combining two or more of these substituents.
Figure 2009119784

(In the formula, R represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group, and x represents an integer of 1 to 5.)
Figure 2009119784

(In the formula, Ar represents a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, or an aromatic group represented by the formula (B-7).
R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, A substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituent formed by combining two or more of these substituents It is.
y is an integer of 1-4. )
R may be the same or different, and R ′ may be the same or different. ]
12 12. The photoresist base material according to 11, wherein the acid dissociable, dissolution inhibiting group is a group selected from the following formulas (B-9) to (B-36).
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(Wherein, r represents one of the substituents represented by the above formulas (B-9) to (B-34), the following formulas (r-1) and (r-2)).
Figure 2009119784

13. R ′ is a monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a polycyclic cycloaliphatic hydrocarbon group having 4 to 10 carbon atoms, a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert. -A butylphenyl group, a naphthyl group, an aromatic group represented by the formula (B-7), a substituent represented by the formula (B-8), or a combination of two or more of these groups. The photoresist base material of 11 or 12 which is a substituent.
14 It is represented by the formula (B-1) or (B-4), R is a group represented by the following formula (B-9), and R ′ is a methyl group, a phenyl group, or 4-isopropyl, respectively. 12. The photoresist base material according to 11, which is a phenyl group.
Figure 2009119784

15. A photoresist composition comprising the photoresist substrate according to any one of 11 to 14 and a solvent.
16. A fine processing method using the photoresist composition according to 16.15.
A semiconductor device manufactured by the microfabrication method according to 17.16.
A device comprising the semiconductor device according to 18.17.
19. To a mixture of a polyphenol compound selected from resorcinol, pyrogallol, 1,2,3,5-tetrahydrobenzene and a solid organic sulfonic acid as an acid catalyst, an alcohol having a boiling point of 90 ° C. or more is added as a solvent,
Thereafter, an aldehyde compound represented by the following formula (B-24) is added to form a cyclization condensation reaction as a reaction solution at a temperature of 90 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, and the following formulas (B-1 ′) to (B-3) ') To produce a cyclic compound represented by
Next, an acid dissociable, dissolution inhibiting group is introduced into at least one of the hydroxyl groups on the cyclic compound represented by the formulas (B-1 ′) to (B-3 ′).
A method for producing a cyclic compound represented by formulas (B-1) to (B-3) according to claim 9.
Figure 2009119784

(Wherein R ′ represents the same group as R ′ shown in claim 9).
20. A cyclic compound represented by any one of the following formulas (C-1) to (C-3), wherein a plurality of Rs are acid dissociable, dissolution inhibiting groups or hydroxyl groups each containing an alicyclic structure, A photoresist base material comprising a cyclic compound having an average substitution rate of the acid dissociable, dissolution inhibiting group of 20 to 60 percent.
Figure 2009119784

[Wherein, R ′ represents hydrogen, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms. 12 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, phenyl groups, p-phenylphenyl groups, p-tert-butylphenyl groups, naphthyl groups, formula ( An aromatic group represented by C-4), a substituent represented by formula (C-5), or a substituent constituted by combining two or more of these substituents.
Figure 2009119784

(In the formula, R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or a hydroxyl group each having an alicyclic structure, and x represents an integer of 1 to 5. When x is 2 or more, R may be the same or different. )
Figure 2009119784

(In the formula, Ar represents a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, or an aromatic group represented by the formula (C-4).
R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, substituted or unsubstituted, An unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a combination of two or more of these groups.
y represents an integer of 1 to 4. When y is 2 or more, R 1 and R 2 may be the same or different. ]]
21. 21. The photoresist base material according to 20, wherein the acid dissociable, dissolution inhibiting group is a group selected from the following formulas (C-6) to (C-31).
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(Wherein, r represents any of the substituents represented by the above formulas (C-6) to (C-29)).
22. The cyclic compound is represented by the following formula (C-33), wherein R is a substituent represented by the formula (C-34) or a hydroxyl group, and a substituent represented by the formula (C-34). 22. The photoresist substrate according to 21, which is a cyclic compound having an average substitution rate of 35 to 50 percent.
Figure 2009119784

23. The cyclic compound is represented by the following formula (C-33), wherein R is a substituent or a hydroxyl group represented by the formula (C-34 ′), and is represented by the formula (C-34 ′). 22. The photoresist substrate according to 21, which is a cyclic compound having an average substitution rate of substituents of 20 to 60 percent.
Figure 2009119784

24. A photoresist composition comprising the photoresist base material according to any one of 20 to 23 and a solvent.
A fine processing method using the photoresist composition according to 25.24.
A semiconductor device manufactured by the microfabrication method described in 26.25.
A device comprising the semiconductor device according to 27.26.

本発明によると、溶媒に容易に溶解しつつ、かつ、スピンコート等によるフォトレジスト薄膜を作成した際には、現像液(一般的には2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)への溶解耐性が高いフォトレジスト基材を提供することができる。   According to the present invention, when a photoresist thin film is formed by spin coating or the like while being easily dissolved in a solvent, it is dissolved in a developer (generally, 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution). A photoresist substrate having high resistance can be provided.

本発明の環状化合物及びフォトレジスト基材は、所定の立体的相対配置を有するため、現像液(一般的には2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)への溶解耐性が十分高く、かつ、フォトレジスト組成物を作製するための溶媒に溶解しやすい。
また、本発明の環状化合物の製造方法によれば、特定の立体的相対配置を有する環状化合物を製造できる。このため、環状化合物の立体的相対配置を制御できることから、フォトレジストとして用いた際、EUVLや電子線の照射に対する反応性を制御することが容易となる。その結果、解像度や感度等、フォトレジストの性能を飛躍的に向上できる。
Since the cyclic compound and the photoresist base material of the present invention have a predetermined steric relative arrangement, the dissolution resistance to a developer (generally an aqueous 2.38% tetramethylammonium hydroxide solution) is sufficiently high, and It is easy to dissolve in a solvent for producing a photoresist composition.
Moreover, according to the manufacturing method of the cyclic compound of this invention, the cyclic compound which has a specific three-dimensional relative configuration can be manufactured. For this reason, since the three-dimensional relative arrangement | positioning of a cyclic compound is controllable, when it uses as a photoresist, it becomes easy to control the reactivity with respect to irradiation of EUVL or an electron beam. As a result, the performance of the photoresist, such as resolution and sensitivity, can be dramatically improved.

実施例1で製造した環状化合物のH−NMRチャート図である。1 is a 1 H-NMR chart of a cyclic compound produced in Example 1. FIG. 実施例2で製造した粗生成物固体のH−NMRチャート図である。2 is a 1 H-NMR chart of a crude product solid produced in Example 2. FIG. 実施例2で製造した環状化合物のH−NMRチャート図である。2 is a 1 H-NMR chart of a cyclic compound produced in Example 2. FIG. 実施例3で製造した環状化合物のH−NMRチャート図である。2 is a 1 H-NMR chart of a cyclic compound produced in Example 3. FIG. 実施例4で製造した環状化合物のH−NMRチャート図である。4 is a 1 H-NMR chart of a cyclic compound produced in Example 4. FIG. 比較例1で製造した環状化合物のH−NMRチャート図である。2 is a 1 H-NMR chart of a cyclic compound produced in Comparative Example 1. FIG. 実施例7で製造した環状化合物のH−NMRチャートである。2 is a 1 H-NMR chart of a cyclic compound produced in Example 7. FIG. 実施例8で製造した環状化合物のH−NMRチャートである。2 is a 1 H-NMR chart of a cyclic compound produced in Example 8. FIG.

以下、本発明の第1の態様について説明する。
本発明の第1の態様のフォトレジスト基材(以下、第1のフォトレジスト基材と言う場合がある)は、下記式(A−1)〜(A−3)のいずれかで表される環状化合物であって、式中の複数Rがそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、酸解離性溶解抑止基の平均置換率が55〜90パーセントである環状化合物からなる。

Figure 2009119784

[式中、R’はそれぞれ水素、水酸基、アルコキシル基、アリーロキシ基、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、式(A−4)で表される芳香族基、式(A−5)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基を表す。
Figure 2009119784

(式中、Rはそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、xは1〜5の整数を表す。xが2以上のときRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2009119784

(式中、Arはフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、又は式(A−4)で表される芳香族基を表す。
、Rはそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜12の芳香族基、又はこれら基のうち2種以上を組み合わせて構成される基である。
yは1〜4の整数を表す。yが2以上のときR、Rは同一でも異なっていてもよい。)]Hereinafter, the first aspect of the present invention will be described.
The photoresist base material of the first aspect of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the first photoresist base material) is represented by any of the following formulas (A-1) to (A-3). It is a cyclic compound, and a plurality of R in the formula is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or a hydroxyl group, and the acid dissociable, dissolution inhibiting group has an average substitution rate of 55 to 90 percent.
Figure 2009119784

[Wherein, R ′ represents hydrogen, a hydroxyl group, an alkoxyl group, an aryloxy group, a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms. 12 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, phenyl groups, p-phenylphenyl groups, p-tert-butylphenyl groups, naphthyl groups, formula ( A-4) represents an aromatic group represented by formula (A-5), a substituent represented by formula (A-5), or a substituent constituted by combining two or more of these substituents.
Figure 2009119784

(In the formula, each R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group, and x represents an integer of 1 to 5. When x is 2 or more, R may be the same or different.)
Figure 2009119784

(In the formula, Ar represents a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, or an aromatic group represented by the formula (A-4).
R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, substituted or unsubstituted, An unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a combination of two or more of these groups.
y represents an integer of 1 to 4. When y is 2 or more, R 1 and R 2 may be the same or different. ]]

本発明の第1の態様における「平均置換率」は以下のように定義される。
Rのすべてが水酸基である環状化合物に従来公知の方法により、酸解離性溶解抑止基前駆体を縮合させて、環状化合物の酸解離性溶解抑止基導入体を製造するが、その際の仕込み比、反応条件により、置換数0〜[環状化合物中のRの数](環状化合物(A−1)の場合は8、環状化合物(A−2)の場合は12、環状化合物(A−3)の場合は16)の中から選ばれる複数の置換数異性体の混合物となり、その混合物は一定の分布を有する。
本発明の第1の態様においてはその分布から以下の式で平均置換率を算出し、「平均置換率Xパーセント」と表す。
{(置換数0の置換数異性体の存在量)×0+(置換数1の置換数異性体の存在量)×1+(置換数2の置換数異性体の存在量)×2+ …… +(置換数[環状化合物中のRの数]の置換数異性体の存在量)×[環状化合物中のRの数]}÷(すべての置換異性体の存在量)=平均置換率(パーセント)
The “average substitution rate” in the first aspect of the present invention is defined as follows.
An acid dissociable, dissolution inhibiting group precursor is condensed with a cyclic compound in which all of R is a hydroxyl group by a conventionally known method to produce an acid dissociable, dissolution inhibiting group precursor of the cyclic compound. Depending on the reaction conditions, the number of substitutions 0 to [the number of R in the cyclic compound] (8 in the case of the cyclic compound (A-1), 12 in the case of the cyclic compound (A-2), and the cyclic compound (A-3) In this case, a mixture of a plurality of substitution number isomers selected from 16) is obtained, and the mixture has a certain distribution.
In the first aspect of the present invention, the average substitution rate is calculated from the distribution by the following formula and expressed as “average substitution rate X percent”.
{(Abundance of substitution isomers with 0 substitutions) × 0 + (Abundance of substitution isomers with 1 substitutions) × 1 + (Abundance of substitution isomers with 2 substitutions) × 2 +... + ( Substitution number [number of R in the cyclic compound] abundance of substitution number isomers) × [number of R in the cyclic compound]} ÷ (abundance of all substitution isomers) = average substitution rate (percent)

一般的にこの分布は、正規分布を示すが、環状化合物の構造や、その立体異性体構成と、酸解離性溶解抑止基前駆体の組み合わせにより、反応しやすい組み合わせ、反応しにくい組み合わせがあり、正規分布からずれる場合もある。また、用いる原料の組み合わせ、反応条件により特定の分布となる。
尚、それぞれの置換数異性体の存在量は、液体クロマトグラフ質量分析計(以下、LC/MSと記す)により各構造を分離同定し、液体クロマトグラフィー(以下、LCと記す)で計測されるそれぞれの置換数異性体を示すピーク面積比により決定する。
In general, this distribution shows a normal distribution, but depending on the structure of the cyclic compound, the stereoisomer configuration, and the combination of the acid dissociable, dissolution inhibiting group precursor, there are combinations that react easily, and combinations that do not react easily In some cases, it deviates from the normal distribution. Moreover, it becomes a specific distribution by the combination of the raw material to be used and reaction conditions.
The abundance of each substituted number isomer is measured by liquid chromatography (hereinafter referred to as LC) after separating and identifying each structure with a liquid chromatograph mass spectrometer (hereinafter referred to as LC / MS). It is determined by the peak area ratio indicating each substitution number isomer.

上記の平均置換率は、反応条件により任意に調整することが可能である。例えば、酸解離性溶解抑止基前駆体の仕込み量を増加する、酸解離性溶解抑止基前駆体を縮合させるために添加する縮合剤の仕込み量を増加する、反応時間を延長する、反応温度を高くすることにより平均置換率は高まり、酸解離性溶解抑止基前駆体の仕込み量を減少する、酸解離性溶解抑止基前駆体を縮合させるために添加する縮合剤の仕込み量を減少する、反応時間を短縮する、反応温度を低くすることにより平均置換率は低くなる。55〜90%の平均置換率の環状化合物が、フォトレジスト組成物を作成するための溶媒に容易に溶かし込め、かつ、スピンコート等によるフォトレジスト薄膜を作成した際には、現像液(一般的には2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)への溶解耐性が十分高いため、フォトレジスト基材として好適に使用できる。   The average substitution rate can be arbitrarily adjusted depending on the reaction conditions. For example, increasing the amount of the acid dissociable dissolution inhibiting group precursor charged, increasing the amount of the condensing agent added to condense the acid dissociable dissolution inhibiting group precursor, extending the reaction time, increasing the reaction temperature Increasing the average substitution rate increases, reducing the amount of the acid dissociable dissolution inhibiting group precursor charged, reducing the amount of the condensing agent added to condense the acid dissociable dissolution inhibiting group precursor, reaction The average substitution rate is lowered by shortening the time and lowering the reaction temperature. When a cyclic compound having an average substitution rate of 55 to 90% is easily dissolved in a solvent for preparing a photoresist composition and a photoresist thin film is formed by spin coating or the like, a developing solution (general Has a sufficiently high solubility in 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) and can be suitably used as a photoresist substrate.

フォトレジスト基材が、一般式(A−11)の環状化合物であって、Rがそれぞれ式(A−12)で表される酸解離性溶解抑止基又は水酸基である場合、式(A−12)で表される酸解離性溶解抑止基の平均置換率が60〜75パーセントであると、露光したときに少量の酸解離性溶解抑止基が脱離することにより、現像液への溶解性が飛躍的に向上することになるため、結果としてフォトレジストとしての感度が高くなる。一方、平均置換率が75〜90%であると形成する微細パターンがアルカリ現像液に溶解しにくくなるため所望の微細パターン側壁表面の平滑性の乱れ、壁面部高さの低下等が生じにくくなり解像度の面から好ましい。即ち、提案するフォトレジストとして、感度を重視したものなのか、解像度を重視したものなのか、両者のバランスが優れたものなのかにより、最も好ましい範囲が異なるが、平均置換率が55〜90%であれば、感度、解像度ともに実用上問題のない性能を示し、好ましくは60〜90%である。   When the photoresist substrate is a cyclic compound of the general formula (A-11) and R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group represented by the formula (A-12), the formula (A-12) When the average substitution rate of the acid dissociable, dissolution inhibiting group represented by () is 60 to 75 percent, a small amount of the acid dissociable, dissolution inhibiting group is eliminated upon exposure, so that the solubility in the developer is increased. As a result, the sensitivity as a photoresist increases. On the other hand, if the average substitution rate is 75 to 90%, the fine pattern to be formed becomes difficult to dissolve in the alkali developer, so that the smoothness of the desired fine pattern side wall surface is disturbed, the wall surface height is not lowered, and the like. This is preferable in terms of resolution. That is, although the most preferable range differs depending on whether the proposed photoresist emphasizes sensitivity, resolution, or the balance between them, the average substitution rate is 55 to 90%. If so, both sensitivity and resolution show practically satisfactory performance, preferably 60 to 90%.

上記と同様に、一般式(A−13)の環状化合物であって、Rがそれぞれ式(A−14)で表される置換基又は水酸基である場合、式(A−14)で表される置換基の平均置換率が55〜70パーセントであるとフォトレジストとしての感度が高くなり、70〜80パーセントであると解像度の面で好ましい。このフォトレジスト基材の場合、平均置換率が55〜90%であれば、感度、解像度ともに実用上問題のない性能を示し、好ましくは55〜80%である。   Similarly to the above, when it is a cyclic compound of the general formula (A-13) and R is a substituent or a hydroxyl group represented by the formula (A-14), it is represented by the formula (A-14). When the average substitution rate of the substituent is 55 to 70 percent, the sensitivity as a photoresist is increased, and when it is 70 to 80 percent, the resolution is preferable. In the case of this photoresist base material, if the average substitution rate is 55 to 90%, both sensitivity and resolution exhibit performance that is practically satisfactory, and preferably 55 to 80%.

本発明の第1の態様の環状化合物(以下、第1の環状化合物と言う場合がある)は、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大するので、アルカリ可溶性基を含有することが好ましい。   The cyclic compound of the first aspect of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the first cyclic compound) preferably contains an alkali-soluble group because the solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid.

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

酸解離性溶解抑止基は、上記にあげたアルカリ可溶性基中のOHの水素原子に代わる置換基であり、−C(R11a)(R12a)(R13a)、−C(R14a)(R15a)(OR16a)、−CO−OC(R11a)(R12a)(R13a)が好ましい。The acid dissociable, dissolution inhibiting group is a substituent that replaces the hydrogen atom of OH in the alkali-soluble groups listed above, and is —C (R 11a ) (R 12a ) (R 13a ), —C (R 14a ) ( R 15a ) (OR 16a ) and —CO—OC (R 11a ) (R 12a ) (R 13a ) are preferred.

ここで、R11a〜R13aは、それぞれ独立して、置換又は無置換の、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R14a及びR15aは、それぞれ独立して、水素原子又は置換又は無置換のアルキル基を表す。R16aは、置換又は無置換の、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。尚、R11a、R12a、R13aのうちの2つ、又はR14a、R15a、R16aのうちの2つが結合して環を形成してもよい。Here, R 11a to R 13a each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group, or aryl group. R 14a and R 15a each independently represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group. R 16a represents a substituted or unsubstituted alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group or aryl group. Two of R 11a , R 12a and R 13a , or two of R 14a , R 15a and R 16a may be bonded to form a ring.

11a〜R16aにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基は、置換基としてシクロアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、オキソ基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルアミノカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルスルホニル基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルアミノ基、アルキルアミノスルホニル基、アミノスルホニル基、ハロゲン原子、シアノ基等を含んでいてもよい。The alkyl group, cycloalkyl group and aralkyl group in R 11a to R 16a are cycloalkyl groups, hydroxy groups, alkoxy groups, oxo groups, alkylcarbonyl groups, alkyloxycarbonyl groups, alkylcarbonyloxy groups, alkylaminocarbonyls as substituents. Group, alkylcarbonylamino group, alkylsulfonyl group, alkylsulfonyloxy group, alkylsulfonylamino group, alkylaminosulfonyl group, aminosulfonyl group, halogen atom, cyano group and the like may be contained.

11a〜R13a、R16aにおけるアリール基、アルケニル基は、置換基としてアルキル基、シクロアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、オキソ基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルアミノカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルスルホニル基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルアミノ基、アルキルアミノスルホニル基、アミノスルホニル基、ハロゲン原子、シアノ基等を含んでいてもよい。The aryl group and alkenyl group in R 11a to R 13a and R 16a are, as substituents, an alkyl group, a cycloalkyl group, a hydroxy group, an alkoxy group, an oxo group, an alkylcarbonyl group, an alkyloxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkyl group. An aminocarbonyl group, alkylcarbonylamino group, alkylsulfonyl group, alkylsulfonyloxy group, alkylsulfonylamino group, alkylaminosulfonyl group, aminosulfonyl group, halogen atom, cyano group and the like may be contained.

11a〜R16aのアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基は、それぞれ途中にエーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、スルホニル基、スルホン基を有していてもよい。The alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, and aralkyl group of R 11a to R 16a each have an ether group, thioether group, carbonyl group, ester group, amide group, urethane group, ureido group, sulfonyl group, and sulfone group in the middle. You may have.

酸解離性溶解抑止基は総炭素数が4以上であるものが好ましく、より好ましくは6以上のもの、さらに好ましくは8以上のものである。
また、酸解離性溶解抑止基中に脂環構造又は芳香環構造を含むことが好ましい。脂環構造としてはシクロペンタン残基、シクロヘキサン残基、ノルボルナン残基、アダマンタン残基等が挙げられる。芳香環構造としてはベンゼン残基、ナフタレン残基、アントラセン残基等が挙げられる。
これら脂環構造、芳香環構造は任意の位置に置換基を有していてもよい。
The acid dissociable, dissolution inhibiting group preferably has a total carbon number of 4 or more, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more.
The acid dissociable, dissolution inhibiting group preferably contains an alicyclic structure or an aromatic ring structure. Examples of the alicyclic structure include a cyclopentane residue, a cyclohexane residue, a norbornane residue, and an adamantane residue. Examples of the aromatic ring structure include a benzene residue, a naphthalene residue, and an anthracene residue.
These alicyclic structures and aromatic ring structures may have a substituent at any position.

以下に酸解離性溶解抑止基の好ましい具体例を示すが、本発明の第1の態様はこれらに限定されない。

Figure 2009119784

(式(A−9),(A−10)中、rは下記のいずれかの置換基を表す。式(A−9)のrは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2009119784
Although the preferable specific example of an acid dissociable dissolution inhibiting group is shown below, the 1st aspect of this invention is not limited to these.
Figure 2009119784

(In formulas (A-9) and (A-10), r represents one of the following substituents. R in formula (A-9) may be the same or different.)
Figure 2009119784

上記式(A−1)〜(A−3)において、R’は、好ましくは、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、フェニル基、ナフチル基、式(A−4)で表される芳香族基、又は式(A−5)で表される置換基であり、より好ましくは、炭素数1〜4の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜4の分岐脂肪族炭化水素基又はフェニル基である。
上記式(A−4)において、Rの好ましい酸解離性溶解抑止基は、式(A−1)〜(A−3)のRと同じである。xは好ましくは1〜2の整数である。
上記式(A−5)において、Arは、好ましくは、フェニル基、ナフチル基である。R,Rは、好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基である。yは好ましくは1〜2の整数である。
In the above formulas (A-1) to (A-3), R ′ is preferably a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, A phenyl group, a naphthyl group, an aromatic group represented by the formula (A-4), or a substituent represented by the formula (A-5), more preferably a linear fatty acid having 1 to 4 carbon atoms. An aromatic hydrocarbon group, a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 4 carbon atoms, or a phenyl group.
In the above formula (A-4), preferred acid dissociable, dissolution inhibiting groups for R are the same as R in formulas (A-1) to (A-3). x is preferably an integer of 1 to 2.
In the above formula (A-5), Ar is preferably a phenyl group or a naphthyl group. R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group. y is preferably an integer of 1 to 2.

本発明の第1のフォトレジスト基材に用いる好ましい環状化合物は、下記式(A−11)で表され、式中、Rはそれぞれ式(A−12)で表される置換基又は水酸基であり、式(A−12)で表される置換基の平均置換率が60〜90パーセントである環状化合物である。

Figure 2009119784
A preferable cyclic compound used for the first photoresist base material of the present invention is represented by the following formula (A-11), wherein R is a substituent or a hydroxyl group represented by the formula (A-12), respectively. The cyclic compound whose average substitution rate of the substituent represented by Formula (A-12) is 60 to 90 percent.
Figure 2009119784

また、本発明の第1のフォトレジスト基材に用いる好ましい環状化合物は、下記式(A−13)で表され、式中、Rはそれぞれ式(A−14)で表される置換基又は水酸基であり、式(A−14)で表される置換基の平均置換率が55〜80パーセントである環状化合物である。

Figure 2009119784
Moreover, the preferable cyclic compound used for the 1st photoresist base material of this invention is represented by a following formula (A-13), and R is a substituent or a hydroxyl group each represented by a formula (A-14). It is a cyclic compound whose average substitution rate of the substituent represented by the formula (A-14) is 55 to 80 percent.
Figure 2009119784

上記の環状化合物は、極端紫外光や電子線等のリソグラフィーによる超微細加工の際に用いるフォトレジスト基材として用いることができる。   Said cyclic compound can be used as a photoresist base material used in the ultrafine processing by lithography such as extreme ultraviolet light or electron beam.

本発明の第1の態様のフォトレジスト組成物(以下、第1のフォトレジスト組成物と言う場合がある)は、上記のフォトレジスト基材と溶剤を含有する。
環状化合物の配合量は、溶剤を除く全組成物中好ましくは50〜99.9重量%、より好ましくは75〜95重量%である。環状化合物をフォトレジスト基材として用いるとき、一種単独で用いてもよく、また、本発明の効果を損なわない範囲で、二種以上を組合せて用いてもよい。
The photoresist composition of the first aspect of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the first photoresist composition) contains the above-mentioned photoresist base material and solvent.
The compounding amount of the cyclic compound is preferably 50 to 99.9% by weight, more preferably 75 to 95% by weight in the entire composition excluding the solvent. When a cyclic compound is used as a photoresist base material, it may be used alone or in combination of two or more, as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明の第1のフォトレジスト組成物に使用される溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;乳酸メチル、乳酸エチル(EL)等の乳酸エステル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル(PE)等の脂肪族カルボン酸エステル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類、γ−ブチロラクトン等のラクトン類等を挙げることができるが、特に限定はされない。これらの溶剤は、単独で又は2種以上を使用することができる。   Examples of the solvent used in the first photoresist composition of the present invention include ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethyl ether; Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monoethyl ether acetate; Propylene glycol monomethyl ether (PGME) and propylene glycol monoethyl ether Propylene glycol monoalkyl ethers; methyl lactate, ethyl lactate Lactate esters such as (EL); aliphatic carboxylic acid esters such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, ethyl propionate (PE); methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, Other esters such as methyl 3-ethoxypropionate and ethyl 3-ethoxypropionate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone and cyclohexanone; tetrahydrofuran And cyclic ethers such as dioxane, and lactones such as γ-butyrolactone, but are not particularly limited. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

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

本発明の第1のフォトレジスト組成物は、基材の分子が、EUV及び/又は電子線に対して活性なクロモフォアを含み単独でフォトレジストとしての能力を示す場合には特に添加剤は必要としないが、フォトレジストとしての性能(感度)を増強する必要がある場合は、必要に応じて、クロモフォアとして光酸発生剤(PAG)等を含むことが一般的である。   The first photoresist composition of the present invention requires an additive particularly when the substrate molecule contains a chromophore active against EUV and / or electron beam and exhibits the ability as a photoresist alone. However, when it is necessary to enhance the performance (sensitivity) as a photoresist, a photoacid generator (PAG) or the like is generally included as a chromophore as necessary.

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

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

Figure 2009119784

[式中、R51は、直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基、又は直鎖、分岐鎖又は環状のフッ素化アルキル基を表し;R52は、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖又は分岐鎖状のアルキル基、直鎖又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又は直鎖又は分岐鎖状のアルコキシ基であり;R53は置換基を有していてもよいアリール基であり;u’’は1〜3の整数である。]Examples of the onium salt acid generator include acid generators represented by the following formula (b-0).
Figure 2009119784

[Wherein, R 51 represents a linear, branched or cyclic alkyl group, or a linear, branched or cyclic fluorinated alkyl group; R 52 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, linear or A branched alkyl group, a linear or branched halogenated alkyl group, or a linear or branched alkoxy group; R 53 is an optionally substituted aryl group; u '' Is an integer of 1 to 3. ]

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

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

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

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

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

Figure 2009119784
Preferable examples of the acid generator represented by the formula (b-0) include those represented by the following chemical formula.
Figure 2009119784

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

Figure 2009119784

[式中、R1”〜R3”,R5”,R6”は、それぞれ独立に、置換又は無置換のアリール基又はアルキル基を表し;R4”は、直鎖、分岐又は環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基を表し;R1”〜R3”のうち少なくとも1つはアリール基を表し、R5”及びR6”のうち少なくとも1つはアリール基を表す。]The acid generator represented by the formula (b-0) can be used alone or in combination.
Examples of other onium salt-based acid generators represented by the formula (b-0) include compounds represented by the following formula (b-1) or (b-2).
Figure 2009119784

[Wherein, R 1 ″ to R 3 ″ , R 5 ″ and R 6 ″ each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group or an alkyl group; R 4 ″ represents a linear, branched or cyclic group; Represents an alkyl group or a fluorinated alkyl group; at least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents an aryl group, and at least one of R 5 ″ and R 6 ″ represents an aryl group.]

式(b−1)中、R1”〜R3”はそれぞれ独立に置換又は無置換のアリール基又はアルキル基を表す。R1”〜R3”のうち、少なくとも1つは置換又は無置換のアリール基を表す。R1”〜R3”のうち、2以上が置換又は無置換のアリール基であることが好ましく、R1”〜R3”の全てが置換又は無置換のアリール基であることが最も好ましい。In formula (b-1), R 1 ″ to R 3 ″ each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group or alkyl group. At least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents a substituted or unsubstituted aryl group. Of R 1 ″ to R 3 ″ , two or more are preferably substituted or unsubstituted aryl groups, and most preferably all of R 1 ″ to R 3 ″ are substituted or unsubstituted aryl groups.

1”〜R3”のアリール基としては、特に制限はなく、例えば、炭素数6〜20のアリール基であって、該アリール基は、その水素原子の一部又は全部がアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等で置換されていてもよく、されていなくてもよい。アリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。The aryl group for R 1 ″ to R 3 ″ is not particularly limited, and is, for example, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, in which part or all of the hydrogen atoms are alkyl groups, alkoxy groups It may or may not be substituted with a group, a halogen atom or the like. The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms because it can be synthesized at a low cost. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.

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

1”〜R3”のアルキル基としては、特に制限はなく、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基等が挙げられる。解像性に優れる点から、炭素数1〜5であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デカニル基等が挙げられ、解像性に優れ、また安価に合成可能なことから好ましいものとして、メチル基を挙げることができる。
これらの中で、R1”〜R3”は全てフェニル基であることが最も好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as an alkyl group of R1 " -R3 " , For example, a C1-C10 linear, branched or cyclic alkyl group etc. are mentioned. It is preferable that it is C1-C5 from the point which is excellent in resolution. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a nonyl group, and a decanyl group. A methyl group is preferable because it is excellent in resolution and can be synthesized at low cost.
Among these, it is most preferable that R 1 ″ to R 3 ″ are all phenyl groups.

4”は、直鎖、分岐又は環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基を表す。
前記直鎖又は分岐のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、前記R1”で示したような環式基であって、炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
前記フッ素化アルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。また。該フッ化アルキル基のフッ素化率(アルキル基中のフッ素原子の割合)は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子を全てフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるので好ましい。
4”としては、直鎖又は環状のアルキル基、又はフッ素化アルキル基であることが最も好ましい。
R 4 ″ represents a linear, branched or cyclic alkyl group or a fluorinated alkyl group.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms.
The cyclic alkyl group is a cyclic group as indicated by R 1 ″ and preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and more preferably 6 carbon atoms. Most preferably, it is -10.
The fluorinated alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms. Also. The fluorination rate of the fluorinated alkyl group (ratio of fluorine atoms in the alkyl group) is preferably 10 to 100%, more preferably 50 to 100%, and in particular, all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. Since the strength of the acid is increased, it is preferable.
R 4 ″ is most preferably a linear or cyclic alkyl group or a fluorinated alkyl group.

式(b−2)中、R5”及びR6”はそれぞれ独立に置換又は無置換のアリール基又はアルキル基を表す。R5”及びR6”のうち、少なくとも1つは置換又は無置換のアリール基を表す。R5”及びR6”の全てが置換又は無置換のアリール基であることが好ましい。
5”〜R6”の置換又は無置換のアリール基としては、R1”〜R3”の置換又は無置換のアリール基と同様のものが挙げられる。
5”〜R6”のアルキル基としては、R1”〜R3”のアルキル基と同様のものが挙げられる。
これらの中で、R5”〜R6”は全てフェニル基であることが最も好ましい。
式(b−2)中のR4”としては上記式(b−1)のR4”と同様のものが挙げられる。
In formula (b-2), R 5 ″ and R 6 ″ each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group or alkyl group. At least one of R 5 ″ and R 6 ″ represents a substituted or unsubstituted aryl group. It is preferable that all of R 5 ″ and R 6 ″ are substituted or unsubstituted aryl groups.
Examples of the substituted or unsubstituted aryl group for R 5 ″ to R 6 ″ include the same as the substituted or unsubstituted aryl group for R 1 ″ to R 3 ″ .
As the alkyl group for R 5 ″ to R 6 ″, the same as the alkyl group for R 1 ″ to R 3 ″ can be used.
Of these, it is most preferable that R 5 ″ to R 6 ″ are all phenyl groups.
"As R 4 in the formula (b-1)" R 4 in the In the formula (b-2) include the same as.

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

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

Figure 2009119784

[式中、X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数2〜6のアルキレン基を表し;Y”,Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基を表す。]Moreover, the onium salt type acid generator which replaced the anion part by the anion part represented by the following formula (b-3) or (b-4) in the said formula (b-1) or (b-2) is also used. (The cation moiety is the same as (b-1) or (b-2)).
Figure 2009119784

[Wherein X ″ represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom; Y ″ and Z ″ each independently represent at least one hydrogen atom as a fluorine atom; Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and substituted with

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

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

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

本発明の第1の態様において、光酸発生剤として以下の式(30)〜(35)で示される化合物も使用できる。

Figure 2009119784
In the first embodiment of the present invention, compounds represented by the following formulas (30) to (35) can also be used as a photoacid generator.
Figure 2009119784

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

前記式(30)で示される化合物は、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)フタルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(n−オクタンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(4−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(1−ナフタレンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(1−ナフタレンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エンー2,3−ジカルボキシイミド及びN−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ナフチルイミドからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。   The compound represented by the formula (30) includes N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (trifluoro Methylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthylimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3 -Dicarboximide, N- ( 0-camphorsulfonyloxy) naphthylimide, N- (n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (n-octanesulfonyloxy) Naphthylimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (p-toluenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (2 -Trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (4 -Trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxy Imido, N- (4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (perfluorobenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (Perfluorobenzenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (1-naphthalenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (1-naphthalenesulfonyloxy) Naphthylimide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) naphthylimide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept It is preferably at least one selected from the group consisting of to-5-ene-2,3-dicarboximide and N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) naphthylimide.

Figure 2009119784

式(31)中、R16は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、任意に置換された直鎖、分枝又は環状アルキル基、任意に置換されたアリール基、任意に置換されたヘテロアリール基又は任意に置換されたアラルキル基である。
Figure 2009119784

In formula (31), R 16 may be the same or different and each independently represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, and optionally substituted. A heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group.

前記式(31)で示される化合物は、ジフェニルジスルフォン、ジ(4−メチルフェニル)ジスルフォン、ジナフチルジスルフォン、ジ(4−tert−ブチルフェニル)ジスルフォン、ジ(4−ヒドロキシフェニル)ジスルフォン、ジ(3−ヒドロキシナフチル)ジスルフォン、ジ(4−フルオロフェニル)ジスルフォン、ジ(2−フルオロフェニル)ジスルフォン及びジ(4−トルフルオロメチルフェニル)ジスルフォンからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。   The compound represented by the formula (31) includes diphenyl disulfone, di (4-methylphenyl) disulfone, dinaphthyl disulfone, di (4-tert-butylphenyl) disulfone, di (4-hydroxyphenyl) disulfone, di It must be at least one selected from the group consisting of (3-hydroxynaphthyl) disulfone, di (4-fluorophenyl) disulfone, di (2-fluorophenyl) disulfone and di (4-toluromethylphenyl) disulfone. preferable.

Figure 2009119784

式(32)中、R17は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、任意に置換された直鎖、分枝又は環状アルキル基、任意に置換されたアリール基、任意に置換されたヘテロアリール基又は任意に置換されたアラルキル基である。
Figure 2009119784

In formula (32), R 17 may be the same or different and each independently represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, and optionally substituted. A heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group.

前記式(32)で示される化合物は、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−4−メチルフェニルアセトニトリル及びα−(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−ブロモフェニルアセトニトリルからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。   The compound represented by the formula (32) is α- (methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -phenyl. Acetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (propylsulfonyloxyimino) -4-methylphenylacetonitrile and α It is preferably at least one selected from the group consisting of-(methylsulfonyloxyimino) -4-bromophenylacetonitrile.

Figure 2009119784

式(33)中、R18は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、1以上の塩素原子及び1以上の臭素原子を有するハロゲン化アルキル基である。ハロゲン化アルキル基の炭素原子数は1〜5が好ましい。
Figure 2009119784

In formula (33), R 18 may be the same or different and each independently represents a halogenated alkyl group having one or more chlorine atoms and one or more bromine atoms. The halogenated alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms.

Figure 2009119784
Figure 2009119784

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

Figure 2009119784

式(35a)中、Z22はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、R22はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアルコキシル基であり、rは0〜3の整数である。
Figure 2009119784

In the formula (35a), Z 22 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, each R 22 independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkoxyl group, and r is 0 to 3 It is an integer.

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

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

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

本発明の第1の態様においては、放射線照射により酸発生剤から生じた酸のレジスト膜中における拡散を制御して、未露光領域での好ましくない化学反応を阻止する作用等を有する酸拡散制御剤(クエンチャー)をフォトレジスト組成物に配合してもよい。この様な酸拡散制御剤を使用することにより、フォトレジスト組成物の貯蔵安定性が向上する。また解像度が向上するとともに、電子線照射前の引き置き時間、電子線照射後の引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れたものとなる。   In the first aspect of the present invention, an acid diffusion control having an action of controlling an undesired chemical reaction in an unexposed region by controlling diffusion of an acid generated from an acid generator by irradiation in a resist film. An agent (quencher) may be added to the photoresist composition. By using such an acid diffusion controller, the storage stability of the photoresist composition is improved. Further, the resolution is improved, and a change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time before electron beam irradiation and the holding time after electron beam irradiation can be suppressed, and the process stability is extremely excellent.

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

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

本発明の第1の態様においては、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、増感剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料、顔料等を適宜、添加含有させることができる。   In the first aspect of the present invention, if desired, further miscible additives such as an additional resin for improving the performance of the resist film, a surfactant for improving the coating property, a dissolution inhibitor, an increase Sensitizers, plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, pigments and the like can be appropriately added and contained.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

次いで、KrFエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はX線等の放射線により、レジスト膜を所望のパターンに露光する。露光条件等は、フォトレジスト組成物の配合組成等に応じて適宜選定される。本発明の第1の態様においては、高精度の微細パターンを安定して形成するために、放射線照射後(露光後)に加熱するのが好ましい。露光後加熱温度(PEB)は、フォトレジスト組成物の配合組成等により変わるが、20〜250℃が好ましく、より好ましくは40〜150℃である。   Next, the resist film is exposed to a desired pattern by radiation such as KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam or X-ray. The exposure conditions and the like are appropriately selected according to the composition of the photoresist composition. In the first aspect of the present invention, it is preferable to heat after irradiation (after exposure) in order to stably form a high-precision fine pattern. The post-exposure heating temperature (PEB) varies depending on the composition of the photoresist composition, but is preferably 20 to 250 ° C, more preferably 40 to 150 ° C.

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

本発明の第1のフォトレジスト基材の場合は、KrFエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はX線等の放射線により、レジスト膜を所望のパターンに露光することにより、酸解離性溶解抑止基が脱離ないし、構造が変化することにより、アルカリ現像液に溶解するようになる。一方、パターンの露光されていない部分はアルカリ現像液に溶解しないことにより、結果として微細パターンが形成されることをもって、フォトレジスト基材としての目的が達成される。即ち、本発明の第1の態様で規定する平均置換率で酸解離性溶解抑止基を有するフォトレジスト基材、もしくはフォトレジスト基材からなる薄膜は、アルカリ現像液に溶解しないことが望ましい。   In the case of the first photoresist base material of the present invention, an acid dissociable, dissolution inhibiting group is formed by exposing the resist film to a desired pattern with radiation such as KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam or X-ray. Desorption or change in structure causes dissolution in an alkaline developer. On the other hand, the non-exposed portion of the pattern is not dissolved in the alkaline developer, and as a result, a fine pattern is formed, thereby achieving the purpose as a photoresist substrate. That is, it is desirable that a photoresist base material having an acid dissociable, dissolution inhibiting group with an average substitution rate specified in the first aspect of the present invention or a thin film made of a photoresist base material is not dissolved in an alkali developer.

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

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

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

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

本発明の第1のフォトレジスト組成物を用いてレジストパターンを形成した後、金属を真空蒸着し、その後レジストパターンを溶液で溶離する方法、すなわちリフトオフ法により配線基板を形成することもできる。   After forming a resist pattern using the first photoresist composition of the present invention, a wiring substrate can also be formed by a method in which a metal is vacuum-deposited and then the resist pattern is eluted with a solution, that is, a lift-off method.

本発明の第1のフォトレジスト組成物を用いて微細加工方法により、半導体装置を作製できる。この半導体装置は、テレビ受像機、携帯電話、コンピュータ等の電気製品(電子機器)、ディスプレイ、コンピュータ制御する自動車等の様々な装置に備えることができる。   A semiconductor device can be produced by a microfabrication method using the first photoresist composition of the present invention. This semiconductor device can be provided in various devices such as an electric product (electronic device) such as a television receiver, a mobile phone, and a computer, a display, and a car controlled by a computer.

以下、本発明の第2の態様について説明する。
以下、本発明の第2の態様の環状化合物及びフォトレジスト基材を具体的に説明する。
本発明の第2の態様の環状化合物(以下、第2の環状化合物と言う場合がある)及びフォトレジスト基材(以下、第2のフォトレジスト基材と言う場合がある)は下記式(B−1)〜(B−6)のいずれかで表される環状化合物である。これらの化合物は、R’が所定の立体的相対配置を有することを特徴とする。
Hereinafter, the second aspect of the present invention will be described.
Hereinafter, the cyclic compound and the photoresist substrate of the second aspect of the present invention will be specifically described.
The cyclic compound of the second aspect of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the second cyclic compound) and the photoresist base (hereinafter sometimes referred to as the second photoresist base) are represented by the following formula (B -1) to a cyclic compound represented by any one of (B-6). These compounds are characterized in that R ′ has a predetermined steric relative configuration.

Figure 2009119784
Figure 2009119784

式(B−1)と式(B−4)は、R’の立体的相対配置が異なる異性体の関係である。式(B−2)と式(B−5)、式(B−3)と式(B−6)も同様である。
上記の立体的相対配置を有する環状化合物は、塗布溶媒や現像液に対する溶解性が高い。
本発明の第2の態様において、立体的相対配置が混合している異性体混合物よりも、式(B−1)〜(B−3)、又は式(B−4)〜(B−6)で表される異性体の、どちらか一方の立体的相対配置の純度が高い方が、塗布溶媒や現像液に対する溶解性がより高くなるため好ましい。これにより、フォトレジスト基材として用いた場合の性能が向上する。好ましくは、立体的相対配置が式(B−1)〜(B−3)、又は式(B−4)〜(B−6)で表される異性体のどちらか一方の比率が90モル%以上である。
尚、異性体の存在比率は、H−NMR測定により決定できる。
Formulas (B-1) and (B-4) are isomers having different steric relative configurations of R ′. The same applies to Formula (B-2) and Formula (B-5), and Formula (B-3) and Formula (B-6).
The cyclic compound having the above three-dimensional relative arrangement has high solubility in a coating solvent and a developer.
In the second aspect of the present invention, the compounds represented by the formulas (B-1) to (B-3) or the formulas (B-4) to (B-6) rather than the isomer mixture in which the steric relative configuration is mixed. The higher the purity of one of the steric relative configurations of the isomer represented by the formula is preferred because the solubility in a coating solvent or a developer is higher. This improves the performance when used as a photoresist substrate. Preferably, the ratio of one of the isomers represented by the formulas (B-1) to (B-3) or the formulas (B-4) to (B-6) is 90 mol%. That's it.
In addition, the abundance ratio of isomers can be determined by 1 H-NMR measurement.

上記式(B−1)〜(B−6)において、Rはそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基である。
本発明の第2の環状化合物では、好ましくは化合物1分子中に酸解離性溶解抑止基を少なくとも2つ以上含有する。本発明の第2の環状化合物は、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大するので、アルカリ可溶性基を含有することが好ましい。
In the above formulas (B-1) to (B-6), R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or a hydroxyl group.
The second cyclic compound of the present invention preferably contains at least two acid dissociable, dissolution inhibiting groups in one molecule of the compound. Since the 2nd cyclic compound of this invention increases the solubility with respect to an alkali developing solution by the effect | action of an acid, it is preferable to contain an alkali-soluble group.

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

酸解離性溶解抑止基は、上記にあげたアルカリ可溶性基中のOHの水素原子に代わる置換基であり、−C(R11a)(R12a)(R13a)、−C(R14a)(R15a)(OR16a)、−CO−OC(R11a)(R12a)(R13a)が好ましい。The acid dissociable, dissolution inhibiting group is a substituent that replaces the hydrogen atom of OH in the alkali-soluble groups listed above, and is —C (R 11a ) (R 12a ) (R 13a ), —C (R 14a ) ( R 15a ) (OR 16a ) and —CO—OC (R 11a ) (R 12a ) (R 13a ) are preferred.

ここで、R11a〜R13aは、それぞれ独立して、置換又は無置換の、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R14a及びR15aは、それぞれ独立して、水素原子又は置換又は無置換のアルキル基を表す。R16aは、置換又は無置換の、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。尚、R11a、R12a、R13aのうちの2つ、又はR14a、R15a、R16aのうちの2つが結合して環を形成してもよい。Here, R 11a to R 13a each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group, or aryl group. R 14a and R 15a each independently represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group. R 16a represents a substituted or unsubstituted alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group or aryl group. Two of R 11a , R 12a and R 13a , or two of R 14a , R 15a and R 16a may be bonded to form a ring.

11a〜R16aにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基は、置換基としてシクロアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、オキソ基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルアミノカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルスルホニル基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルアミノ基、アルキルアミノスルホニル基、アミノスルホニル基、ハロゲン原子、シアノ基等を含んでいてもよい。The alkyl group, cycloalkyl group and aralkyl group in R 11a to R 16a are cycloalkyl groups, hydroxy groups, alkoxy groups, oxo groups, alkylcarbonyl groups, alkyloxycarbonyl groups, alkylcarbonyloxy groups, alkylaminocarbonyls as substituents. Group, alkylcarbonylamino group, alkylsulfonyl group, alkylsulfonyloxy group, alkylsulfonylamino group, alkylaminosulfonyl group, aminosulfonyl group, halogen atom, cyano group and the like may be contained.

11a〜R13a、R16aにおけるアリール基、アルケニル基は、置換基としてアルキル基、シクロアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、オキソ基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルアミノカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルスルホニル基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルアミノ基、アルキルアミノスルホニル基、アミノスルホニル基、ハロゲン原子、シアノ基等を含んでいてもよい。The aryl group and alkenyl group in R 11a to R 13a and R 16a are, as substituents, an alkyl group, a cycloalkyl group, a hydroxy group, an alkoxy group, an oxo group, an alkylcarbonyl group, an alkyloxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkyl group. An aminocarbonyl group, alkylcarbonylamino group, alkylsulfonyl group, alkylsulfonyloxy group, alkylsulfonylamino group, alkylaminosulfonyl group, aminosulfonyl group, halogen atom, cyano group and the like may be contained.

11a〜R16aのアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基は、それぞれ途中にエーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、スルホニル基、スルホン基を有していてもよい。The alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, and aralkyl group of R 11a to R 16a each have an ether group, thioether group, carbonyl group, ester group, amide group, urethane group, ureido group, sulfonyl group, and sulfone group in the middle. You may have.

酸解離性溶解抑止基は総炭素数が4以上であるものが好ましく、より好ましくは6以上のもの、さらに好ましくは8以上のものである。
また、酸解離性溶解抑止基中に脂環構造又は芳香環構造を含むことが好ましい。脂環構造としてはシクロペンタン残基、シクロヘキサン残基、ノルボルナン残基、アダマンタン残基等が挙げられる。芳香環構造としてはベンゼン残基、ナフタレン残基、アントラセン残基等が挙げられる。
これら脂環構造、芳香環構造は任意の位置に置換基を有していてもよい。
The acid dissociable, dissolution inhibiting group preferably has a total carbon number of 4 or more, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more.
The acid dissociable, dissolution inhibiting group preferably contains an alicyclic structure or an aromatic ring structure. Examples of the alicyclic structure include a cyclopentane residue, a cyclohexane residue, a norbornane residue, and an adamantane residue. Examples of the aromatic ring structure include a benzene residue, a naphthalene residue, and an anthracene residue.
These alicyclic structures and aromatic ring structures may have a substituent at any position.

酸解離性溶解抑止基の好ましい具体例を示すが、本発明の第2の態様はこれらに限定されない。

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784
Although the preferable specific example of an acid dissociable dissolution inhibiting group is shown, the 2nd aspect of this invention is not limited to these.
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(式(B−35)(B−36)のrはそれぞれ上記式(B−9)〜(B−34)、下記式(r−1)、(r−2)で表される置換基のいずれかを表す。)

Figure 2009119784
(In the formulas (B-35) and (B-36), r represents a substituent represented by the above formulas (B-9) to (B-34), the following formulas (r-1) and (r-2)). Represents either one.)
Figure 2009119784

式(B−1)〜(B−6)のR’は、それぞれ水酸基、エーテル基(−OR、Rは炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜8の分岐を有する脂肪族炭化水素基、炭素数3〜8の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、ナフチル基である。)、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐を有する脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、下記式(B−7)で表される芳香族基、下記式(B−8)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である。R ′ in formulas (B-1) to (B-6) is a hydroxyl group and an ether group (—OR a , R a is a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and 3 to 8 carbon atoms, respectively. An aliphatic hydrocarbon group having a branched structure, a monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, a polycyclic cycloaliphatic hydrocarbon group having 4 to 10 carbon atoms, a phenyl group, and a naphthyl group. ), A linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and a carbon number 4-10 polycyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, phenyl group, p-phenylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, naphthyl group, aromatic group represented by the following formula (B-7), A substituent represented by the formula (B-8), or a substituent constituted by combining two or more of these substituents It is.

Figure 2009119784
Figure 2009119784

式(B−7)中、Rは酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、xは1〜5の整数を表す。尚、酸解離性溶解抑止基の例は上述した式(B−1)等のRと同様である。   In formula (B-7), R represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group, and x represents an integer of 1 to 5. Examples of the acid dissociable, dissolution inhibiting group are the same as R in the above formula (B-1) and the like.

式(B−8)中、Arはフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、式(B−7)で表される芳香族基を表す。
、Rはそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐を有する脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜12の芳香族基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である。
yは1〜4の整数である。
In formula (B-8), Ar represents a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, or an aromatic group represented by the formula (B-7).
R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, A substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituent formed by combining two or more of these substituents It is.
y is an integer of 1-4.

R’は、それぞれ炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、上記式(B−7)で表される芳香族基、上記式(B−8)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基であることが好ましい。   R ′ represents a monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a polycyclic cycloaliphatic hydrocarbon group having 4 to 10 carbon atoms, a phenyl group, a p-phenylphenyl group, p-tert- A butylphenyl group, a naphthyl group, an aromatic group represented by the above formula (B-7), a substituent represented by the above formula (B-8), or a combination of two or more of these substituents. It is preferably a substituent.

尚、各式(B−1)〜(B−6)にある複数のRは、互いに同一でも異なっていてもよい。R’も同様である。   In addition, several R in each formula (B-1)-(B-6) may mutually be same or different. The same applies to R ′.

上記式(B−1)及び(B−4)において、R’がメチル基、フェニル基、又は4−イソプロピルフェニル基であり、かつ、Rの全てが上記式(B−9)である化合物は、本発明の第2の環状化合物ではない。但し、本発明の第2のフォトレジスト基材には該当する。   In the above formulas (B-1) and (B-4), R ′ is a methyl group, a phenyl group, or a 4-isopropylphenyl group, and all of R are the above formula (B-9) This is not the second cyclic compound of the present invention. However, it corresponds to the second photoresist base material of the present invention.

上記式(B−1)〜(B−3)の異性体と式(B−4)〜(B−6)の異性体について、どちらの異性体が優位な性能を示す立体的相対配置であるかは、R、R’の組み合わせにより異なるため一概に規定できない。しかしながら、Rが上記式(B−9)であり、かつ、R’がフェニル基である場合は、(B−1)〜(B−3)の立体的相対配置である異性体の方が、(B−4)〜(B−6)の異性体に比べて、フォトレジスト基材としての感度、解像度がより高くなる。   Of the isomers of the above formulas (B-1) to (B-3) and the isomers of the formulas (B-4) to (B-6), which isomer has a steric relative configuration showing superior performance. Is different depending on the combination of R and R ′ and cannot be defined unconditionally. However, when R is the above formula (B-9) and R ′ is a phenyl group, the isomer having the steric relative configuration of (B-1) to (B-3) is preferred. Compared with the isomers (B-4) to (B-6), sensitivity and resolution as a photoresist base material are further increased.

本発明の第2の態様では、上記式(B−1)又は(B−4)で表され、Rがすべて式(B−9)で表される基であり、R’がそれぞれ、メチル基、フェニル基、又は4−イソプロピルフェニル基である環状化合物が、フォトレジスト基材として特に好ましい。   In the second aspect of the present invention, it is represented by the above formula (B-1) or (B-4), R is a group represented by the formula (B-9), and R ′ is a methyl group. , Phenyl groups, or cyclic compounds that are 4-isopropylphenyl groups are particularly preferred as the photoresist substrate.

本発明の第2の環状化合物(第2のフォトレジスト基材)は、例えば、上記(B−1)、(B−4)の化合物で全てのRが水酸基のものは、文献(Journal of Organic Chemistry,Vol.54,1305〜1312(1989))を参照することで合成できる。しかしながら、この方法で式(B−1)の化合物を合成するには、68時間〜21日間と長時間の反応時間が必要である。また、式(B−4)の化合物を合成するには、R’の種類によりメタノールやエタノール等、異なった再結晶溶媒を使用する必要があるため、R’により再結晶溶媒を探索することが必要であり、広く一般的に採用できる方法であるとは言えない。
従って、以下に説明する本発明の第2の態様の方法によって製造することが好ましい。
The second cyclic compound (second photoresist base material) of the present invention is, for example, the compound of the above (B-1) or (B-4), in which all Rs are hydroxyl groups, as described in the literature (Journal of Organic). Chemistry, Vol. 54, 1305-1312 (1989)). However, in order to synthesize the compound of formula (B-1) by this method, a long reaction time of 68 hours to 21 days is required. In addition, in order to synthesize the compound of formula (B-4), it is necessary to use different recrystallization solvents such as methanol and ethanol depending on the type of R ′. It is necessary and cannot be said to be a method that can be widely and generally adopted.
Therefore, it is preferable to manufacture by the method of the 2nd aspect of this invention demonstrated below.

本発明の第2の態様の製造方法は、レゾルシノール、ピロガロール、1,2,3,5−テトラヒドロベンゼンから選ばれる多価フェノール化合物と酸触媒である固体状の有機スルホン酸の混合物に、沸点が90℃以上であるアルコール類を溶媒として加え、その後、下記式(B−24)で表されるアルデヒド化合物を加えて反応溶液として、90℃以上150℃以下の温度で環化縮合反応させる。これにより、下記式(B−1’)〜(B−3’)で表される環状化合物が製造できる。   In the production method according to the second aspect of the present invention, a mixture of a polyhydric phenol compound selected from resorcinol, pyrogallol, and 1,2,3,5-tetrahydrobenzene and a solid organic sulfonic acid as an acid catalyst has a boiling point. An alcohol having a temperature of 90 ° C. or higher is added as a solvent, and then an aldehyde compound represented by the following formula (B-24) is added to form a reaction solution to cause a cyclization condensation reaction at a temperature of 90 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. Thereby, the cyclic compounds represented by the following formulas (B-1 ′) to (B-3 ′) can be produced.

Figure 2009119784

(式中、R’は上記本発明の第2の環状化合物に示すR’と同じ基を示す。)
Figure 2009119784

(In the formula, R ′ represents the same group as R ′ shown in the second cyclic compound of the present invention.)

この製造方法では、R’がすべて同一面側(式(B−1’)等では、紙面上側)に存在する立体異性体が選択的に得られる。従って、各式の水酸基に、公知の方法により酸解離性溶解抑止基を導入することで、式(B−1)〜(B−3)で表される環状化合物が製造できる。   In this production method, stereoisomers in which R ′ is all present on the same side (upper side of the paper in the formula (B-1 ′) etc.) are selectively obtained. Therefore, the cyclic compounds represented by the formulas (B-1) to (B-3) can be produced by introducing an acid dissociable, dissolution inhibiting group into the hydroxyl group of each formula by a known method.

本発明の第2の態様において、好ましい酸触媒としては、固体状の有機スルホン酸が挙げられる。具体的には、p−トルエンスルホン酸が挙げられる。
また、溶媒である沸点が90℃以上であるアルコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、シクロヘキサノールが挙げられる。
反応温度は、90℃以上150℃以下である。90℃未満では式(B−1)〜(B−3)の異性体に比べ、式(B−4)〜(B−6)の異性体の割合が高くなる。一方、150℃を超えると副生成物が多くなる。
反応時間は、反応系によって適宜調整すればよいが、一般に1時間〜24時間と極めて短時間で製造することができる。
In the second aspect of the present invention, the preferred acid catalyst includes solid organic sulfonic acid. Specifically, p-toluenesulfonic acid is mentioned.
Examples of alcohols having a boiling point of 90 ° C. or higher as a solvent include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, and cyclohexanol.
The reaction temperature is 90 ° C or higher and 150 ° C or lower. If it is less than 90 degreeC, the ratio of the isomer of a formula (B-4)-(B-6) will become high compared with the isomer of a formula (B-1)-(B-3). On the other hand, when it exceeds 150 degreeC, a by-product will increase.
The reaction time may be appropriately adjusted depending on the reaction system, but in general, it can be produced in an extremely short time of 1 hour to 24 hours.

上記式(B−1’)〜(B−3’)で表される環状化合物への酸解離性溶解抑止基を導入は、例えば、酸解離性溶解抑止基を有するハロゲン化物を用いることで実施できる。ハロゲン化物の具体例としては臭素化物、塩素化物、フッ素化物が挙げられる。
反応例としては、塩基反応剤共存下における縮合反応、遷移金属触媒及び塩基反応剤共存下におけるカップリング反応等、従来公知の方法と同様な触媒や条件を採用できる。
The introduction of the acid dissociable, dissolution inhibiting group into the cyclic compounds represented by the above formulas (B-1 ′) to (B-3 ′) is performed, for example, by using a halide having an acid dissociable, dissolution inhibiting group. it can. Specific examples of the halide include bromide, chlorinated product, and fluorinated product.
As a reaction example, the same catalyst and conditions as those conventionally known, such as a condensation reaction in the presence of a base reactant and a coupling reaction in the presence of a transition metal catalyst and a base reactant, can be employed.

尚、上述した本発明の第2の態様の製造方法において、反応温度を90℃未満にすることにより、式(B−1’)〜(B−3’)に示す異性体と、式(B−4)〜(B−6)のRが水酸基である異性体の混合体が得られる。これを再結晶等により分離することによって、式(B−4)〜(B−6)の中間体が得られる。この場合、触媒やアルコールは上記のものに限られず、塩酸等の無機酸や、より低沸点のアルコールを使用できる。   In addition, in the manufacturing method of the 2nd aspect of this invention mentioned above, by making reaction temperature less than 90 degreeC, the isomer shown to Formula (B-1 ')-(B-3'), and Formula (B) -4) to (B-6), an isomer mixture in which R is a hydroxyl group is obtained. By separating this by recrystallization or the like, intermediates of the formulas (B-4) to (B-6) are obtained. In this case, the catalyst and alcohol are not limited to those described above, and an inorganic acid such as hydrochloric acid or a lower boiling alcohol can be used.

続いて、本発明の第2の態様のフォトレジスト組成物(以下、第2のフォトレジスト組成物と言う場合がある)について説明する。
本発明の第2のフォトレジスト組成物は、上述した本発明の第2のフォトレジスト基材と溶剤を含有する。
本発明の第2の組成物に使用される溶剤は第1の態様で説明したとおりである。
Subsequently, the photoresist composition of the second aspect of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the second photoresist composition) will be described.
The second photoresist composition of the present invention contains the above-described second photoresist base material of the present invention and a solvent.
The solvent used in the second composition of the present invention is as described in the first embodiment.

組成物中の溶剤以外の成分、即ちフォトレジスト固形分の量は、第1の態様で説明したとおりである。   Components other than the solvent in the composition, that is, the amount of photoresist solids, are as described in the first embodiment.

本発明の第2のフォトレジスト組成物では、感度を増強する必要がある場合は、必要に応じて、クロモフォアとして光酸発生剤(PAG)等を含むことが一般的である。   In the second photoresist composition of the present invention, when it is necessary to enhance the sensitivity, it is common to include a photoacid generator (PAG) or the like as a chromophore as needed.

光酸発生剤としては、特に限定されず、化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されているものを使用することができる。
このような酸発生剤は第1の態様で説明したとおりである。
The photoacid generator is not particularly limited, and those proposed as acid generators for chemically amplified resists can be used.
Such an acid generator is as described in the first embodiment.

本発明の第2の態様においては、放射線照射により酸発生剤から生じた酸のレジスト膜中における拡散を制御して、未露光領域での好ましくない化学反応を阻止する作用等を有する酸拡散制御剤(クエンチャー)を感放射線性組成物に配合してもよい。この様な酸拡散制御剤を使用することにより、感放射線性組成物の貯蔵安定性が向上する。また解像度が向上するとともに、電子線照射前の引き置き時間、電子線照射後の引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れたものとなる。   In the second aspect of the present invention, the acid diffusion control has the function of controlling the diffusion of the acid generated from the acid generator by irradiation in the resist film to prevent an undesirable chemical reaction in the unexposed area. You may mix | blend an agent (quencher) with a radiation sensitive composition. By using such an acid diffusion controller, the storage stability of the radiation-sensitive composition is improved. Further, the resolution is improved, and a change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time before electron beam irradiation and the holding time after electron beam irradiation can be suppressed, and the process stability is extremely excellent.

このような酸拡散制御剤は第1の態様で説明したとおりである。   Such an acid diffusion controller is as described in the first embodiment.

本発明の第2の態様においては、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、増感剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料、顔料等を適宜、添加含有させることができる。   In the second aspect of the present invention, if desired, there are further miscible additives such as an additional resin for improving the performance of the resist film, a surfactant for improving the coating property, a dissolution inhibitor, and an increase. Sensitizers, plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, pigments and the like can be appropriately added and contained.

溶解制御剤は、第1の態様で説明したとおりである。   The dissolution control agent is as described in the first aspect.

増感剤は、第1の態様で説明したとおりである。   The sensitizer is as described in the first embodiment.

界面活性剤は、第1の態様で説明したとおりである。   The surfactant is as described in the first aspect.

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

酸拡散制御剤を配合した場合の感度劣化を防ぎ、またレジストパターン形状、引き置き安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸又はリンのオキソ酸又はその誘導体を含有させることができる。尚、これらの化合物は、酸拡散制御剤と併用することもできるし、単独で用いてもよい。有機カルボン酸は、第1の態様で説明したとおりである。   An organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or a derivative thereof is added as an optional component for the purpose of preventing sensitivity deterioration when an acid diffusion control agent is added and improving the resist pattern shape, retention stability, etc. be able to. These compounds can be used in combination with an acid diffusion controller or may be used alone. The organic carboxylic acid is as described in the first aspect.

本発明の第2のフォトレジスト組成物を使用してレジストパターンを形成するには、まず、シリコンウェハー、ガリウムヒ素ウェハー、アルミニウムで被覆されたウェハーなどの基板上に、本発明の第2のフォトレジスト組成物を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布手段によって塗布することによりレジスト膜を形成する。   In order to form a resist pattern using the second photoresist composition of the present invention, first, the second photo of the present invention is formed on a substrate such as a silicon wafer, a gallium arsenide wafer, or a wafer coated with aluminum. A resist film is formed by applying the resist composition by a coating means such as spin coating, cast coating, roll coating or the like.

必要に応じて、基板上に表面処理剤を予め塗布してもよい。表面処理剤は、第1の態様で説明したとおりである。   If necessary, a surface treatment agent may be applied in advance on the substrate. The surface treatment agent is as described in the first aspect.

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

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

次いで、KrFエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はX線等の放射線により、レジスト膜を所望のパターンに露光する。露光条件等は、フォトレジスト組成物の配合組成等に応じて適宜選定される。本発明の第2の態様においては、高精度の微細パターンを安定して形成するために、放射線照射後(露光後)に加熱するのが好ましい。露光後加熱温度(PEB)は、フォトレジスト組成物の配合組成等により変わるが、20〜250℃が好ましく、より好ましくは40〜150℃である。   Next, the resist film is exposed to a desired pattern by radiation such as KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam or X-ray. The exposure conditions and the like are appropriately selected according to the composition of the photoresist composition. In the second aspect of the present invention, it is preferable to heat after irradiation (after exposure) in order to stably form a high-precision fine pattern. The post-exposure heating temperature (PEB) varies depending on the composition of the photoresist composition, but is preferably 20 to 250 ° C, more preferably 40 to 150 ° C.

次いで、露光されたレジスト膜をアルカリ現像液で現像することにより、所定のレジストパターンを形成できる。前記アルカリ現像液は、第1の態様で説明したとおりである。   Next, a predetermined resist pattern can be formed by developing the exposed resist film with an alkaline developer. The alkaline developer is as described in the first aspect.

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

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

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

本発明の第2のフォトレジスト組成物を用いてレジストパターンを形成した後、金属を真空蒸着し、その後レジストパターンを溶液で溶離する方法、即ちリフトオフ法により配線基板を形成することもできる。   After forming a resist pattern using the second photoresist composition of the present invention, a wiring substrate can also be formed by a method in which a metal is vacuum-deposited and then the resist pattern is eluted with a solution, that is, a lift-off method.

本発明の第2の組成物を用いて極端紫外光や電子線等のリソグラフィーによる超微細加工を行えば、微細なパターンを、高感度、高コントラスト、低ラインエッジラフネスで形成することが可能となる。
本発明の第2の態様の微細加工方法により、例えば、ULSI、大容量メモリデバイス、超高速ロジックデバイス等の半導体装置を製造することができる。
If ultrafine processing by lithography such as extreme ultraviolet light or electron beam is performed using the second composition of the present invention, a fine pattern can be formed with high sensitivity, high contrast, and low line edge roughness. Become.
By the microfabrication method according to the second aspect of the present invention, for example, a semiconductor device such as a ULSI, a large-capacity memory device, or an ultrahigh-speed logic device can be manufactured.

以下、本発明の第3の態様について説明する。
本発明の第3の態様のフォトレジスト基材(以下、単に第3のフォトレジスト基材と言う場合がある)は、下記式(C−1)〜(C−3)のいずれかで表される環状化合物であって、式中の複数Rがそれぞれ脂環式構造を含む酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、酸解離性溶解抑止基の平均置換率が20〜60パーセントである環状化合物からなる。

Figure 2009119784

〔式中、R’はそれぞれ水素、水酸基、アルコキシ基、アリーロキシ基、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、式(C−4)で表される芳香族基、式(C−5)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基を表す。
Figure 2009119784

(式中、Rはそれぞれ脂環式構造を含む解離性溶解抑止基又は水酸基であり、xは1〜5の整数を表す。xが2以上のときRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2009119784

(式中、Arはフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、又は式(C−4)で表される芳香族基を表す。
、Rはそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜12の芳香族基、又はこれら基のうち2種以上を組み合わせて構成される基である。
yは1〜4の整数を表す。yが2以上のときR、Rは同一でも異なっていてもよい。)]The third aspect of the present invention will be described below.
The photoresist base material of the third aspect of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a third photoresist base material) is represented by any of the following formulas (C-1) to (C-3). A plurality of R in the formula is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group each having an alicyclic structure, and the average substitution rate of the acid dissociable, dissolution inhibiting group is 20 to 60 percent. Consists of.
Figure 2009119784

[Wherein, R ′ represents hydrogen, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms. 12 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, phenyl groups, p-phenylphenyl groups, p-tert-butylphenyl groups, naphthyl groups, formula ( An aromatic group represented by C-4), a substituent represented by formula (C-5), or a substituent constituted by combining two or more of these substituents.
Figure 2009119784

(In the formula, R is a dissociable dissolution inhibiting group or a hydroxyl group each containing an alicyclic structure, and x represents an integer of 1 to 5. When x is 2 or more, R may be the same or different.)
Figure 2009119784

(In the formula, Ar represents a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, or an aromatic group represented by the formula (C-4).
R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, substituted or unsubstituted, An unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a combination of two or more of these groups.
y represents an integer of 1 to 4. When y is 2 or more, R 1 and R 2 may be the same or different. ]]

本発明における「平均置換率」は、第1の態様で説明したとおりである。   The “average substitution rate” in the present invention is as described in the first aspect.

フォトレジスト基材が、一般式(C−33)の環状化合物であって、Rがそれぞれ式(C−34)で表される酸解離性溶解抑止基又は水酸基である場合、式(C−34)で表される酸解離性溶解抑止基の平均置換率が35〜45%であると、露光したときに少量の酸解離性溶解抑止基が脱離することにより、現像液への溶解性が飛躍的に向上することになるため、結果としてフォトレジストとしての感度が高くなる。一方、平均置換率が45〜50%であると形成する微細パターンがアルカリ現像液に溶解しにくくなるため所望の微細パターン側壁表面の平滑性の乱れ、壁面部高さの低下等が生じにくくなり解像度の面から好ましい。即ち、提案するフォトレジストとして、感度を重視したものなのか、解像度を重視したものなのか、両者のバランスが優れたものなのかにより、最も好ましい範囲が異なるが、平均置換率が20〜60%であれば、感度、解像度ともに実用上問題のない性能を示し、好ましくは35〜50%である。   When the photoresist substrate is a cyclic compound of the general formula (C-33) and R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or a hydroxyl group represented by the formula (C-34), respectively, the formula (C-34) When the average substitution rate of the acid dissociable, dissolution inhibiting group represented by 35) is 35 to 45%, a small amount of the acid dissociable, dissolution inhibiting group is eliminated upon exposure, so that the solubility in the developer is increased. As a result, the sensitivity as a photoresist increases. On the other hand, if the average substitution rate is 45 to 50%, the fine pattern to be formed is difficult to dissolve in the alkali developer, so that the smoothness of the desired fine pattern side wall surface is disturbed and the wall surface height is less likely to be lowered. This is preferable in terms of resolution. That is, although the most preferable range differs depending on whether the proposed photoresist emphasizes sensitivity, resolution, or the balance between them, the average substitution rate is 20 to 60%. If so, both sensitivity and resolution exhibit practically satisfactory performance, preferably 35 to 50%.

本発明の第3の態様の環状化合物(以下、単に第3の環状化合物という場合がある)は、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大するので、アルカリ可溶性基を含有することが好ましい。   The cyclic compound of the third aspect of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as the third cyclic compound) preferably contains an alkali-soluble group because the solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid.

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

酸解離性溶解抑止基は、上記にあげたアルカリ可溶性基中のOHの水素原子に代わる置換基であり、−C(R11a)(R12a)(R13a)、−C(R14a)(R15a)(OR16a)、−CO−OC(R11a)(R12a)(R13a)が好ましい。
尚、上記式(C−1)〜(C−4)のRの酸解離性溶解抑止基は脂環式構造を含む。
The acid dissociable, dissolution inhibiting group is a substituent that replaces the hydrogen atom of OH in the alkali-soluble groups listed above, and is —C (R 11a ) (R 12a ) (R 13a ), —C (R 14a ) ( R 15a ) (OR 16a ) and —CO—OC (R 11a ) (R 12a ) (R 13a ) are preferred.
In addition, the acid dissociable, dissolution inhibiting group for R in the above formulas (C-1) to (C-4) includes an alicyclic structure.

ここで、R11a〜R13aは、それぞれ独立して、置換又は無置換の、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表し、R11a〜R13aの内、いずれか1つはシクロアルキル基を含む。R14a及びR15aは、それぞれ独立して、水素原子又は置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基を表す。R16aは、置換又は無置換の、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表し、R14a〜R16aの内、いずれか1つはシクロアルキル基を含む。尚、R11a、R12a、R13aのうちの2つ以上、又はR14a、R15a、R16aのうちの2つ以上が結合して単環構造、あるいは、複環構造を形成してもよい。Here, R 11a to R 13a each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group, or aryl group, and any one of R 11a to R 13a One contains a cycloalkyl group. R 14a and R 15a each independently represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group or cycloalkyl group. R 16a represents a substituted or unsubstituted alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group or aryl group, and any one of R 14a to R 16a includes a cycloalkyl group. Two or more of R 11a , R 12a and R 13a , or two or more of R 14a , R 15a and R 16a may be bonded to form a monocyclic structure or a multicyclic structure. Good.

11a〜R16aにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基は、置換基としてシクロアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、オキソ基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルアミノカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルスルホニル基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルアミノ基、アルキルアミノスルホニル基、アミノスルホニル基、ハロゲン原子、シアノ基等を含んでいてもよい。The alkyl group, cycloalkyl group and aralkyl group in R 11a to R 16a are cycloalkyl groups, hydroxy groups, alkoxy groups, oxo groups, alkylcarbonyl groups, alkyloxycarbonyl groups, alkylcarbonyloxy groups, alkylaminocarbonyls as substituents. Group, alkylcarbonylamino group, alkylsulfonyl group, alkylsulfonyloxy group, alkylsulfonylamino group, alkylaminosulfonyl group, aminosulfonyl group, halogen atom, cyano group and the like may be contained.

11a〜R13a、R16aにおけるアリール基、アルケニル基は、置換基としてアルキル基、シクロアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、オキソ基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルアミノカルボニル基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルスルホニル基、アルキルスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルアミノ基、アルキルアミノスルホニル基、アミノスルホニル基、ハロゲン原子、シアノ基等を含んでいてもよい。The aryl group and alkenyl group in R 11a to R 13a and R 16a are, as substituents, an alkyl group, a cycloalkyl group, a hydroxy group, an alkoxy group, an oxo group, an alkylcarbonyl group, an alkyloxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkyl group. An aminocarbonyl group, alkylcarbonylamino group, alkylsulfonyl group, alkylsulfonyloxy group, alkylsulfonylamino group, alkylaminosulfonyl group, aminosulfonyl group, halogen atom, cyano group and the like may be contained.

11a〜R16aのアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基は、それぞれ途中にエーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、スルホニル基、スルホン基を有していてもよい。The alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, and aralkyl group of R 11a to R 16a each have an ether group, thioether group, carbonyl group, ester group, amide group, urethane group, ureido group, sulfonyl group, and sulfone group in the middle. You may have.

酸解離性溶解抑止基は総炭素数が4以上であるものが好ましく、より好ましくは6以上のもの、さらに好ましくは8以上のものである。   The acid dissociable, dissolution inhibiting group preferably has a total carbon number of 4 or more, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more.

上記式(C−1)〜(C−4)のRの酸解離性溶解抑止基が含む脂環式構造としてはシクロペンタン残基、シクロヘキサン残基、ノルボルナン残基、アダマンタン残基等が挙げられる。また、酸解離性溶解抑止基は芳香環構造を含んでも良い。芳香環構造としてはベンゼン残基、ナフタレン残基、アントラセン残基等が挙げられる。
これら脂環構造、芳香環構造は任意の位置に置換基を有していてもよい。
The cycloaliphatic structure, cyclohexane residue, norbornane residue, adamantane residue and the like are exemplified as the alicyclic structure contained in the R acid dissociable, dissolution inhibiting group of the above formulas (C-1) to (C-4). . The acid dissociable, dissolution inhibiting group may contain an aromatic ring structure. Examples of the aromatic ring structure include a benzene residue, a naphthalene residue, and an anthracene residue.
These alicyclic structures and aromatic ring structures may have a substituent at any position.

以下に酸解離性溶解抑止基の好ましい具体例を示すが、本発明の第3の態様はこれらに限定されない。

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(式中、rはそれぞれ上記式(C−6)〜(C−29)で表される置換基のいずれかを表す。)Although the preferable specific example of an acid dissociable dissolution inhibiting group is shown below, the 3rd aspect of this invention is not limited to these.
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(Wherein, r represents any of the substituents represented by the above formulas (C-6) to (C-29)).

上記式(C−1)〜(C−3)において、R’は、好ましくは、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、フェニル基、ナフチル基、式(C−4)で表される芳香族基、又は式(C−5)で表される置換基であり、より好ましくは、炭素数1〜4の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜4の分岐脂肪族炭化水素基又はフェニル基である。
上記式(C−4)において、Rの好ましい酸解離性溶解抑止基は、式(C−1)〜(C−3)のRと同じである。xは好ましくは1〜2の整数である。
上記式(C−5)において、Arは、好ましくは、フェニル基、ナフチル基である。R,Rは、好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基である。yは好ましくは1〜2の整数である。
In the above formulas (C-1) to (C-3), R ′ is preferably a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, A phenyl group, a naphthyl group, an aromatic group represented by the formula (C-4), or a substituent represented by the formula (C-5), more preferably a linear fatty acid having 1 to 4 carbon atoms. An aromatic hydrocarbon group, a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 4 carbon atoms, or a phenyl group.
In the above formula (C-4), preferred acid dissociable, dissolution inhibiting groups for R are the same as R in formulas (C-1) to (C-3). x is preferably an integer of 1 to 2.
In the above formula (C-5), Ar is preferably a phenyl group or a naphthyl group. R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group. y is preferably an integer of 1 to 2.

本発明の第3のフォトレジスト基材に用いる好ましい環状化合物は、下記式(C−33)で表され、式中、Rはそれぞれ式(C−34)で表される置換基又は水酸基であり、式(C−34)で表される置換基の平均置換率が35〜50パーセントである環状化合物である。

Figure 2009119784
A preferable cyclic compound used for the third photoresist base material of the present invention is represented by the following formula (C-33), wherein R is a substituent or a hydroxyl group represented by the formula (C-34), respectively. The cyclic compound whose average substitution rate of the substituent represented by the formula (C-34) is 35 to 50 percent.
Figure 2009119784

また、本発明の第3のフォトレジスト基材に用いる好ましい環状化合物は、下記式(C−33)で表され、式中、Rはそれぞれ式(C−34’)で表される置換基又は水酸基であり、式(C−34’)で表される置換基の平均置換率が20〜60パーセントである環状化合物である。

Figure 2009119784
Moreover, the preferable cyclic compound used for the 3rd photoresist base material of this invention is represented by a following formula (C-33), and R is a substituent represented by a formula (C-34 ') respectively in the formula, or It is a cyclic compound having a hydroxyl group and an average substitution rate of the substituent represented by the formula (C-34 ′) of 20 to 60 percent.
Figure 2009119784

上記の環状化合物は、極端紫外光や電子線等のリソグラフィーによる超微細加工の際に用いるフォトレジスト基材として用いることができる。   Said cyclic compound can be used as a photoresist base material used in the ultrafine processing by lithography such as extreme ultraviolet light or electron beam.

本発明の第3の態様のフォトレジスト組成物(以下、単に第3のフォトレジスト組成物と言う場合がある)は、上記のフォトレジスト基材と溶剤を含有する。
環状化合物の配合量は、溶剤を除く全組成物中好ましくは50〜99.9重量%、より好ましくは75〜95重量%である。環状化合物をフォトレジスト基材として用いるとき、一種単独で用いてもよく、また、本発明の効果を損なわない範囲で、二種以上を組合せて用いてもよい。
The photoresist composition of the third aspect of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as the third photoresist composition) contains the above-mentioned photoresist base material and solvent.
The compounding amount of the cyclic compound is preferably 50 to 99.9% by weight, more preferably 75 to 95% by weight in the entire composition excluding the solvent. When a cyclic compound is used as a photoresist base material, it may be used alone or in combination of two or more, as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明の第3のフォトレジスト組成物に使用される溶剤は、第1の態様で説明したとおりである。   The solvent used in the third photoresist composition of the present invention is as described in the first embodiment.

組成物中の溶剤以外の成分、即ちフォトレジスト固形分の量は、第1の態様で説明したとおりである。   Components other than the solvent in the composition, that is, the amount of photoresist solids, are as described in the first embodiment.

本発明の第3のフォトレジスト組成物は、基材の分子が、EUV及び/又は電子線に対して活性なクロモフォアを含み単独でフォトレジストとしての能力を示す場合には特に添加剤は必要としないが、フォトレジストとしての性能(感度)を増強する必要がある場合は、必要に応じて、クロモフォアとして光酸発生剤(PAG)等を含むことが一般的である。   The third photoresist composition of the present invention requires an additive particularly when the substrate molecule contains a chromophore active against EUV and / or electron beam and exhibits its ability as a photoresist alone. However, when it is necessary to enhance the performance (sensitivity) as a photoresist, a photoacid generator (PAG) or the like is generally included as a chromophore as necessary.

光酸発生剤は、第1の態様で説明したとおりである。   The photoacid generator is as described in the first embodiment.

本発明の第3の態様においては、放射線照射により酸発生剤から生じた酸のレジスト膜中における拡散を制御して、未露光領域での好ましくない化学反応を阻止する作用等を有する酸拡散制御剤(クエンチャー)をフォトレジスト組成物に配合してもよい。この様な酸拡散制御剤を使用することにより、フォトレジスト組成物の貯蔵安定性が向上する。また解像度が向上するとともに、電子線照射前の引き置き時間、電子線照射後の引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れたものとなる。   In the third aspect of the present invention, the acid diffusion control has a function of controlling an undesired chemical reaction in an unexposed region by controlling the diffusion in the resist film of the acid generated from the acid generator by irradiation. An agent (quencher) may be added to the photoresist composition. By using such an acid diffusion controller, the storage stability of the photoresist composition is improved. Further, the resolution is improved, and a change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time before electron beam irradiation and the holding time after electron beam irradiation can be suppressed, and the process stability is extremely excellent.

このような酸拡散制御剤は、第1の態様で説明したとおりである。   Such an acid diffusion controller is as described in the first embodiment.

本発明の第3の態様においては、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、増感剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料、顔料等を適宜、添加含有させることができる。   In the third aspect of the present invention, if desired, there are further miscible additives such as an additional resin for improving the performance of the resist film, a surfactant for improving the coating property, a dissolution inhibitor, an increasing agent. Sensitizers, plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, pigments and the like can be appropriately added and contained.

溶解制御剤は、第1の態様で説明したとおりである。   The dissolution control agent is as described in the first aspect.

増感剤は、第1の態様で説明したとおりである。   The sensitizer is as described in the first embodiment.

界面活性剤は、第1の態様で説明したとおりである。   The surfactant is as described in the first aspect.

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

酸拡散制御剤を配合した場合の感度劣化を防ぎ、またレジストパターン形状、引き置き安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸又はリンのオキソ酸又はその誘導体を含有させることができる。なお、これらの化合物は、酸拡散制御剤と併用することもできるし、単独で用いてもよい。有機カルボン酸は、第1の態様で説明したとおりである。   An organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or a derivative thereof is added as an optional component for the purpose of preventing sensitivity deterioration when an acid diffusion control agent is added and improving the resist pattern shape, retention stability, etc. be able to. These compounds can be used in combination with an acid diffusion controller or may be used alone. The organic carboxylic acid is as described in the first aspect.

レジストパターンを形成するには、まず、シリコンウェハー、ガリウムヒ素ウェハー、アルミニウムで被覆されたウェハー等の基板上に本発明の第3のフォトレジスト組成物を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布手段によって塗布することによりレジスト膜を形成する。   In order to form a resist pattern, first, the third photoresist composition of the present invention is applied onto a substrate such as a silicon wafer, a gallium arsenide wafer, or an aluminum-coated wafer by spin coating, casting coating, roll coating, etc. A resist film is formed by application by the application means.

必要に応じて、基板上に表面処理剤を予め塗布してもよい。表面処理剤は、第1の態様で説明したとおりである。   If necessary, a surface treatment agent may be applied in advance on the substrate. The surface treatment agent is as described in the first aspect.

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

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

次いで、KrFエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はX線等の放射線により、レジスト膜を所望のパターンに露光する。露光条件等は、フォトレジスト組成物の配合組成等に応じて適宜選定される。本発明の第3の態様においては、高精度の微細パターンを安定して形成するために、放射線照射後(露光後)に加熱するのが好ましい。露光後加熱温度(PEB)は、フォトレジスト組成物の配合組成等により変わるが、20〜250℃が好ましく、より好ましくは40〜150℃である。   Next, the resist film is exposed to a desired pattern by radiation such as KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam or X-ray. The exposure conditions and the like are appropriately selected according to the composition of the photoresist composition. In the 3rd aspect of this invention, in order to form a highly accurate fine pattern stably, it is preferable to heat after radiation irradiation (after exposure). The post-exposure heating temperature (PEB) varies depending on the composition of the photoresist composition, but is preferably 20 to 250 ° C, more preferably 40 to 150 ° C.

次いで、露光されたレジスト膜をアルカリ現像液で現像することにより、所定のレジストパターンを形成できる。前記アルカリ現像液は、第1の態様で説明したとおりである。   Next, a predetermined resist pattern can be formed by developing the exposed resist film with an alkaline developer. The alkaline developer is as described in the first aspect.

本発明の第3のフォトレジスト基材の場合は、KrFエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はX線等の放射線により、レジスト膜を所望のパターンに露光することにより、酸解離性溶解抑止基が脱離ないし、構造が変化することにより、アルカリ現像液に溶解するようになる。一方、パターンの露光されていない部分はアルカリ現像液に溶解しないことにより、結果として微細パターンが形成されることをもって、フォトレジスト基材としての目的が達成される。即ち、本発明の第3の態様で規定する平均置換率で酸解離性溶解抑止基を有するフォトレジスト基材、もしくはフォトレジスト基材からなる薄膜は、アルカリ現像液に溶解しないことが望ましい。   In the case of the third photoresist base material of the present invention, an acid dissociable, dissolution inhibiting group is formed by exposing the resist film to a desired pattern with radiation such as KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam or X-ray. Desorption or change in structure causes dissolution in an alkaline developer. On the other hand, the non-exposed portion of the pattern is not dissolved in the alkaline developer, and as a result, a fine pattern is formed, thereby achieving the purpose as a photoresist substrate. That is, it is desirable that a photoresist base material having an acid dissociable, dissolution inhibiting group with an average substitution rate defined in the third aspect of the present invention or a thin film made of a photoresist base material is not dissolved in an alkali developer.

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

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

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

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

本発明の第3のフォトレジスト組成物を用いてレジストパターンを形成した後、金属を真空蒸着し、その後レジストパターンを溶液で溶離する方法、すなわちリフトオフ法により配線基板を形成することもできる。   After forming a resist pattern using the third photoresist composition of the present invention, a wiring substrate can also be formed by a method in which a metal is vacuum-deposited and then the resist pattern is eluted with a solution, that is, a lift-off method.

本発明の第3のフォトレジスト組成物を用いて微細加工方法により、半導体装置を作製できる。この半導体装置は、テレビ受像機、携帯電話、コンピュータ等の電気製品(電子機器)、ディスプレイ、コンピュータ制御する自動車等の様々な装置に備えることができる。
[実施例]
A semiconductor device can be produced by a microfabrication method using the third photoresist composition of the present invention. This semiconductor device can be provided in various devices such as an electric product (electronic device) such as a television receiver, a mobile phone, and a computer, a display, and a car controlled by a computer.
[Example]

[実験例1]
十分乾燥し窒素ガスにて置換した滴下漏斗、ジム・ロート氏冷却管、温度計を設置した三口フラスコ(容量500ミリリットル)に、窒素気流下でレゾルシノール(33g、300ミリモル)とアセトアルデヒド(17ミリリットル、300ミリモル)を封入した後、窒素微加圧下、蒸留メタノール(300ミリリットル)を投入しメタノール溶液を作成した。このメタノール溶液を油浴中にて攪拌しながら75℃に加熱した。次いで濃塩酸75ミリリットルを滴下漏斗より滴下しながら徐々に加えた後、引き続き2時間、75℃で加熱攪拌を継続した。反応終了後、放冷し室温に到達させた後、氷浴にて冷却した。1時間静置後、白色の目的物粗結晶が生成し、これを濾別した。この粗結晶を純水(100ミリリットル)で2回洗浄した後、エタノールと水の混合溶液より再結晶を行い精製し、減圧乾燥することにより、下記式(A−20)の環状化合物(16g、収率40.2%)を合成した。この環状化合物は、H−NMR等によりその構造を確認した。
[Experimental Example 1]
To a three-necked flask (capacity 500 ml) equipped with a dropping funnel sufficiently substituted with nitrogen gas, Jim Roth condenser, thermometer, resorcinol (33 g, 300 mmol) and acetaldehyde (17 ml, 300 millimoles) was encapsulated, and distilled methanol (300 milliliters) was added under slightly pressurized nitrogen to prepare a methanol solution. The methanol solution was heated to 75 ° C. with stirring in an oil bath. Subsequently, 75 ml of concentrated hydrochloric acid was gradually added dropwise from the dropping funnel, and then the heating and stirring were continued at 75 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the mixture was allowed to cool to room temperature, and then cooled in an ice bath. After standing for 1 hour, white target crude crystals were produced, which were filtered off. This crude crystal was washed twice with pure water (100 ml), then recrystallized from a mixed solution of ethanol and water, purified, and dried under reduced pressure to give a cyclic compound of the following formula (A-20) (16 g, Yield 40.2%) was synthesized. The structure of this cyclic compound was confirmed by 1 H-NMR and the like.

Figure 2009119784
Figure 2009119784

[実験例2]
窒素導入菅、温度計、メカニカルスターラー及びジム・ロート氏冷却菅を備えた4口フラスコ(容量3000ミリリットル)に、実験例1において製造した環状化合物(A−20)(135g、249.7ミリモル)、N,N−ジメチルホルムアミド(1557ミリリットル)、炭酸ナトリウム(294.29g、2776.48ミリモル)を封入し窒素置換した。次いで、ブロモ酢酸tert−ブチル(東京化成工業(株)製、444.96g、2280.68ミリモル)を加えて、窒素雰囲気下、65℃のオイルバス中において、攪拌しながら加熱還流を開始した。表1に示す反応時間毎に反応溶液をそれぞれ10ミリリットル抜き出し、それぞれの反応溶液について、反応溶液を濾過し、得られた濾液にジエチルエーテルを加えて均一溶液とし、分液ロート中にて0.5M酢酸水溶液で洗浄した。さらにエーテル溶液を、イオン交換水により水層が中性になるまで洗浄し、洗浄されたエーテル溶液を無水硫酸マグネシウムで処理し水分を除去した。水分を除去したエーテル溶液をロータリーエバポレーターにて減圧下で濃縮し、濃縮液をヘキサンに投入して固体を得て、固体を濾別し、真空下50℃で8時間乾燥させ、下記式(A−21)で表される環状化合物を得た。それぞれの環状化合物(A−21−1)〜(A−21−11)について、H−NMRにて構造を確認するとともに、LC/MSにて含まれる置換数異性体を同定し、LCにて酸解離性溶解抑止基の平均置換率を算出した。結果を表1に示す。
[Experiment 2]
A cyclic compound (A-20) produced in Experimental Example 1 (135 g, 249.7 mmol) was added to a four-necked flask (capacity: 3000 ml) equipped with a nitrogen-introduced bowl, a thermometer, a mechanical stirrer, and a Jim Roth cooling bowl. , N, N-dimethylformamide (1557 ml) and sodium carbonate (294.29 g, 2776.48 mmol) were sealed and purged with nitrogen. Subsequently, tert-butyl bromoacetate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 444.96 g, 2280.68 mmol) was added, and heating and refluxing were started in an oil bath at 65 ° C. under stirring in a nitrogen atmosphere. Ten milliliters of each reaction solution was withdrawn for each reaction time shown in Table 1, and for each reaction solution, the reaction solution was filtered. Diethyl ether was added to the obtained filtrate to obtain a homogeneous solution, and 0. Washed with 5M aqueous acetic acid. Further, the ether solution was washed with ion exchange water until the aqueous layer became neutral, and the washed ether solution was treated with anhydrous magnesium sulfate to remove moisture. The ether solution from which water has been removed is concentrated under reduced pressure using a rotary evaporator, and the concentrated solution is poured into hexane to obtain a solid. The solid is filtered off and dried at 50 ° C. for 8 hours under vacuum. The cyclic compound represented by -21) was obtained. About each cyclic compound (A-21-1)-(A-21-11), while confirming a structure by < 1 > H-NMR, the substitution number isomer contained by LC / MS was identified, and LC was used. The average substitution rate of acid dissociable, dissolution inhibiting groups was calculated. The results are shown in Table 1.

Figure 2009119784
Figure 2009119784

[実験例3]
実験例1において、アセトアルデヒドの代わりに、ベンズアルデヒドを用いた以外は実験例1と同様にして環状化合物(A−22)を製造した。この環状化合物は、H−NMR等によりその構造を確認した。
[Experiment 3]
In Experimental Example 1, a cyclic compound (A-22) was produced in the same manner as in Experimental Example 1, except that benzaldehyde was used instead of acetaldehyde. The structure of this cyclic compound was confirmed by 1 H-NMR and the like.

Figure 2009119784
Figure 2009119784

[実験例4]
実験例3で得られた環状化合物(A−22)を用いて、実験例2と同様な方法により、下記式(A−23)で表される環状化合物を得た。それぞれの環状化合物(A−23−1)〜(A−23−12)について、H−NMRにて構造を確認するとともに、実験例2と同様に酸解離性溶解抑止基の平均置換率を算出した。結果を表1に示す。
[Experimental Example 4]
Using the cyclic compound (A-22) obtained in Experimental Example 3, a cyclic compound represented by the following formula (A-23) was obtained by the same method as in Experimental Example 2. About each cyclic compound (A-23-1)-(A-23-12), while confirming a structure by < 1 > H-NMR, similarly to Experimental Example 2, the average substitution rate of the acid dissociable dissolution inhibiting group is determined. Calculated. The results are shown in Table 1.

Figure 2009119784
Figure 2009119784

Figure 2009119784
Figure 2009119784

[評価例1]
実験例2で製造した環状化合物(A−21−1)〜(A−21−11)、及び、実験例4で製造した環状化合物(A−23−1)〜(A−23−12)について、フォトレジストで一般的に用いられている代表的な塗布溶媒であるプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)を用いて、溶解性試験を実施した。溶解性の評価基準は以下の通りであった。
◎:室温下で粉体を溶媒に投入した直後に、攪拌操作せずに均一溶液となった。
○:室温下で粉体を溶媒に投入し、1分間激しく攪拌後に均一溶液となった。
△:室温下で粉体を溶媒に投入し、3分間激しく攪拌後に均一溶液となった。
×:室温下で粉体を溶媒に投入し、3分間激しく攪拌しても不溶物が残った。
[Evaluation Example 1]
About the cyclic compounds (A-21-1) to (A-21-11) produced in Experimental Example 2 and the cyclic compounds (A-23-1) to (A-23-12) produced in Experimental Example 4 The solubility test was conducted using propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA), which is a typical coating solvent generally used in photoresist. The evaluation criteria of solubility were as follows.
(Double-circle): Immediately after pouring powder into a solvent at room temperature, it became a uniform solution without stirring operation.
○: The powder was put into a solvent at room temperature, and after stirring vigorously for 1 minute, a uniform solution was obtained.
(Triangle | delta): The powder was thrown into the solvent at room temperature, and became a uniform solution after vigorous stirring for 3 minutes.
X: The powder was put into a solvent at room temperature, and insoluble matter remained even after vigorous stirring for 3 minutes.

また、溶解性試験により得られた溶液を用い、HMDS処理を施したシリコンウェハー上にスピンコートし、100℃で180秒加熱することにより薄膜を形成させ、アルカリ現像液(2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)に60秒浸漬した。浸漬後に、目視で薄膜の状態を観察するとともに、膜厚を測定して浸漬前の膜厚との差からアルカリ現像液への溶解速度を算出した。   In addition, a solution obtained by the solubility test was spin-coated on a silicon wafer subjected to HMDS treatment and heated at 100 ° C. for 180 seconds to form a thin film, and an alkali developer (2.38% tetramethyl) (Ammonium hydroxide aqueous solution) was immersed for 60 seconds. After the immersion, the state of the thin film was visually observed, the film thickness was measured, and the dissolution rate in the alkali developer was calculated from the difference from the film thickness before immersion.

以上の結果を表2に示す。結果として、(A−21−1)〜(A−21−5)、及び(A−23−1)〜(A−23−4)は、0.5ナノメートル/秒以上と現像液溶解速度が高く、また、(A−23−5)と(A−23−6)は薄膜の一部に剥離が見られ、(A−21−11)と(A−23−12)は塗布溶媒に対して不溶物を生じるためフォトレジストとして使用できない。(A−23−11)は塗布溶媒溶解性が良好とは言えないが塗布溶媒に対して不溶物を生じないためフォトレジストとして使用できる。以上より、(A−21−6)〜(A−21−10)及び(A−23−7)〜(A−23−11)(即ち、平均置換率55〜90%の場合)はフォトレジスト基材として良好に使用できることを確認し、(A−21−6)〜(A−21−10)(即ち、平均置換率60%〜90%である場合)、及び(A−23−7)〜(A−23−10)(即ち、平均置換率55%〜80%である場合)はフォトレジスト基材として特に良好に使用できることを確認した。   The results are shown in Table 2. As a result, (A-21-1) to (A-21-5) and (A-23-1) to (A-23-4) are 0.5 nanometer / second or more and the developer dissolution rate. In addition, (A-23-5) and (A-23-6) are partially peeled off, and (A-21-11) and (A-23-12) are used as coating solvents. On the other hand, it cannot be used as a photoresist because an insoluble material is generated. Although (A-23-11) cannot be said to have good coating solvent solubility, it can be used as a photoresist because it does not produce insolubles in the coating solvent. From the above, (A-21-6) to (A-21-10) and (A-23-7) to (A-23-11) (that is, when the average substitution rate is 55 to 90%) are photoresists. Confirming that it can be used satisfactorily as a substrate, (A-21-6) to (A-21-10) (that is, when the average substitution rate is 60% to 90%), and (A-23-7) -(A-23-10) (that is, when the average substitution rate is 55% to 80%) was confirmed to be particularly favorable as a photoresist substrate.

Figure 2009119784
Figure 2009119784

[環状化合物の製造]
実施例1
下記式(B−1−1)の構造を有する環状化合物を製造した。

Figure 2009119784
[Production of cyclic compounds]
Example 1
A cyclic compound having the structure of the following formula (B-1-1) was produced.
Figure 2009119784

容量1リットルのフラスコに、レゾルシノール100g(0.91モル)、p−トルエンスルホン酸一水和物86.2g(0.45モル)を仕込み窒素置換を行い、次いで、エチレングリコール490ミリリットルを投入してメカニカルスターラーで撹拌し、均一溶液を得た。次に、室温下でベンズアルデヒド96.4g(0.91ミリモル)をシリンジで添加してから、120℃に加熱したオイルバス中で2時間加熱撹拌した。
反応後、室温まで冷却し、反応液にイオン交換水を950ミリリットル加えて30分撹拌した後、粗生成物固体をろ別した。80℃で8時間真空乾燥した後、粗生成物固体をテトラヒドロフラン(1.5リットル)に投入し、65℃で1時間撹拌、加熱還流することにより洗浄した。
洗浄した固体をろ別して、80℃にて8時間真空乾燥し生成物を得た。生成物は、H−NMR(図1)により、(B−1−1)に示す立体的相対配置の異性体のみからなることを確認した(175.3g、収率97%)。
A 1-liter flask was charged with 100 g (0.91 mol) of resorcinol and 86.2 g (0.45 mol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate, followed by nitrogen substitution, and then charged with 490 ml of ethylene glycol. And stirred with a mechanical stirrer to obtain a uniform solution. Next, 96.4 g (0.91 mmol) of benzaldehyde was added with a syringe at room temperature, and then the mixture was heated and stirred in an oil bath heated to 120 ° C. for 2 hours.
After the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, 950 ml of ion-exchanged water was added to the reaction solution and stirred for 30 minutes, and then the crude product solid was filtered off. After vacuum drying at 80 ° C. for 8 hours, the crude product solid was put into tetrahydrofuran (1.5 liters), washed by stirring at 65 ° C. for 1 hour and heating to reflux.
The washed solid was separated by filtration and vacuum dried at 80 ° C. for 8 hours to obtain a product. It was confirmed by 1 H-NMR (FIG. 1) that the product consisted only of the isomer having the steric relative configuration shown in (B-1-1) (175.3 g, yield 97%).

実施例2
下記式(B−4−1)の構造を有する環状化合物を製造した。

Figure 2009119784
Example 2
A cyclic compound having the structure of the following formula (B-4-1) was produced.
Figure 2009119784

滴下ロートを取り付けた容量1リットルのフラスコに、レゾルシノール100g(0.91モル)、ベンズアルデヒド96.4g(0.91ミリモル)を仕込み窒素置換を行い、次いで、2−プロパノール490ミリリットルを投入してメカニカルスターラーで撹拌し、均一溶液を得た。
次に、フラスコを氷浴中で5℃まで冷やした後、撹拌しながら濃塩酸の2−プロパノール溶液(濃塩酸/2−プロパノール=40ミリリットル/40ミリリットル)を、内温が15℃を超えないように滴下ロートを介してゆっくりと滴下した。滴下終了後、反応器を氷浴から外し、室温で40分撹拌した後、65℃に加熱したオイルバス中で2時間加熱撹拌した。反応後、室温まで冷却した。
反応液にイオン交換水を950ミリリットル加えて加えて30分撹拌した後、粗生成物固体をろ別した。ろ液が中性になるまで固体をイオン交換水で洗浄し、80℃で8時間真空乾燥した後、粗生成物固体を得た(144.9g、収率81%)。
粗生成物固体はH−NMR(図2)により、上記式(B−4−1)と式(B−1−1)の混合物((B−4−1)/(B−1−1)=73%/27%)であることを確認した。
A 1-liter flask equipped with a dropping funnel was charged with 100 g (0.91 mol) of resorcinol and 96.4 g (0.91 mmol) of benzaldehyde, purged with nitrogen, and then charged with 490 ml of 2-propanol. The mixture was stirred with a stirrer to obtain a uniform solution.
Next, after the flask was cooled to 5 ° C. in an ice bath, a 2-propanol solution of concentrated hydrochloric acid (concentrated hydrochloric acid / 2-propanol = 40 ml / 40 ml) was stirred and the internal temperature did not exceed 15 ° C. The solution was slowly dropped through a dropping funnel. After completion of the dropping, the reactor was removed from the ice bath, stirred at room temperature for 40 minutes, and then heated and stirred in an oil bath heated to 65 ° C. for 2 hours. After the reaction, it was cooled to room temperature.
After adding 950 milliliters of ion exchange water to the reaction solution and stirring for 30 minutes, the crude product solid was filtered off. The solid was washed with ion-exchanged water until the filtrate became neutral and dried in vacuo at 80 ° C. for 8 hours to obtain a crude product solid (144.9 g, yield 81%).
The crude product solid was determined by 1 H-NMR (FIG. 2) to be a mixture of the above formula (B-4-1) and formula (B-1-1) ((B-4-1) / (B-1-1). ) = 73% / 27%).

この粗生成物固体(144.9g)とN,N−ジメチルホルムアミド(2.0リットル)の混合物を65℃に加熱し均一溶液とし、12時間静置放冷却し、析出した固体をろ別した。氷浴で冷却したN,N−ジメチルホルムアミド(30ミリリットル)で析出した固体を洗浄した後、水洗した。洗浄した析出固体をろ別して、80℃にて8時間真空乾燥し、再結晶物を回収した。得られた化合物は、H−NMR(図3)により、式(B−4−1)の環状化合物であることを確認した(76.3g、再結晶回収率として53%、仕込み基準収率42%)。A mixture of this crude product solid (144.9 g) and N, N-dimethylformamide (2.0 liters) was heated to 65 ° C. to make a homogeneous solution, allowed to stand still for 12 hours, and the precipitated solid was filtered off. . The precipitated solid was washed with N, N-dimethylformamide (30 ml) cooled in an ice bath and then washed with water. The washed precipitated solid was collected by filtration and vacuum dried at 80 ° C. for 8 hours to recover a recrystallized product. The obtained compound was confirmed by 1 H-NMR (FIG. 3) to be a cyclic compound of the formula (B-4-1) (76.3 g, 53% as the recrystallization recovery rate, standard yield of preparation) 42%).

実施例3
下記式(B−1−2)の構造を有する環状化合物を製造した。

Figure 2009119784
Example 3
A cyclic compound having the structure of the following formula (B-1-2) was produced.
Figure 2009119784

容量100ミリリットルのフラスコに、実施例1において製造した式(B−1−1)の環状化合物(2.0g、2.5ミリモル)、NMP(23ミリリットル)、炭酸ナトリウム(3.0g、28.2ミリモル)を封入し窒素置換した。
次いで、ブロモ酢酸tert−ブチル(東京化成工業(株)製、4.5g、23.2ミリモル)を加えて、窒素雰囲気下、65℃のオイルバス中において、攪拌しながら24時間加熱した。反応液を放冷し、ろ過により得られたろ液に酢酸エチルを加えて均一溶液とし、分液ロート中にて0.5M酢酸水溶液で洗浄した。さらに酢酸エチル溶液をイオン交換水にて水層が中性になるまで洗浄し、酢酸エチル溶液を無水硫酸マグネシウムで処理し水分を除去した。ろ過した後に、ろ液をロータリーエバポレーターにて減圧下で濃縮し、濃縮液をヘキサンに投入して固体を得た。固体を濾別し、真空下50℃で8時間乾燥させ、式(B−1−2)で表される環状化合物を得た。H−NMR(図4)にて構造を確認するとともに、LC/MSにて含まれる置換数異性体を同定し、LCにて酸解離性溶解抑止基の平均導入率を算出した(平均導入率64%、1.5g)。
In a 100 ml flask, the cyclic compound of formula (B-1-1) prepared in Example 1 (2.0 g, 2.5 mmol), NMP (23 ml), sodium carbonate (3.0 g, 28. 2 mmol) was enclosed and purged with nitrogen.
Subsequently, tert-butyl bromoacetate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 4.5 g, 23.2 mmol) was added, and the mixture was heated in an oil bath at 65 ° C. for 24 hours under stirring in a nitrogen atmosphere. The reaction solution was allowed to cool, and ethyl acetate was added to the filtrate obtained by filtration to obtain a homogeneous solution, which was then washed with a 0.5 M acetic acid aqueous solution in a separatory funnel. Further, the ethyl acetate solution was washed with ion exchange water until the aqueous layer became neutral, and the ethyl acetate solution was treated with anhydrous magnesium sulfate to remove moisture. After filtration, the filtrate was concentrated with a rotary evaporator under reduced pressure, and the concentrate was poured into hexane to obtain a solid. The solid was filtered off and dried under vacuum at 50 ° C. for 8 hours to obtain a cyclic compound represented by the formula (B-1-2). While confirming the structure by 1 H-NMR (FIG. 4), the substitution number isomers contained by LC / MS were identified, and the average introduction rate of acid dissociable, dissolution inhibiting groups was calculated by LC (average introduction) Rate 64%, 1.5 g).

実施例4
下記式(B−4−2)の構造を有する環状化合物を製造した。

Figure 2009119784
Example 4
A cyclic compound having the structure of the following formula (B-4-2) was produced.
Figure 2009119784

実施例3において、実施例1において製造した環状化合物(B−1−1)の代わりに、実施例2において製造した式(B−4−1)の環状化合物を使用した以外は、同様に実施し、た。式(B−4−2)で表される環状化合物を得た。H−NMR(図5)にて構造を確認するとともに、LC/MSにて含まれる置換数異性体を同定し、LCにて酸解離性溶解抑止基の平均導入率を算出した(平均導入率80%、1.1g)。The same procedure as in Example 3 was carried out except that the cyclic compound of the formula (B-4-1) produced in Example 2 was used instead of the cyclic compound (B-1-1) produced in Example 1. did. A cyclic compound represented by the formula (B-4-2) was obtained. While confirming the structure by 1 H-NMR (FIG. 5), the substitution number isomer contained by LC / MS was identified, and the average introduction rate of acid dissociable, dissolution inhibiting groups was calculated by LC (average introduction) 80% rate, 1.1 g).

参考例1
実施例3において、実施例1において製造した環状化合物(B−1−1)の代わりに、実施例2において製造した粗生成物固体、即ち、環状化合物(B−4−1)と環状化合物(B−1−1)の混合物((B−4−1)/(B−1−1)=73%/27%)を用いた以外は、実施例3と同様に実施した。H−NMR(図6)にて構造を確認するとともに、LC/MSにて含まれる置換数異性体を同定し、LCにて酸解離性溶解抑止基の平均導入率を算出した(平均保護導入率69%、1.8g)。その結果、下記のように式(B−1−2)と式(B−4−2)で表される環状化合物の混合体を得た。
Reference example 1
In Example 3, instead of the cyclic compound (B-1-1) produced in Example 1, the crude product solid produced in Example 2, that is, the cyclic compound (B-4-1) and the cyclic compound ( The same procedure as in Example 3 was performed except that a mixture of (B-1-1) ((B-4-1) / (B-1-1) = 73% / 27%) was used. While confirming the structure by 1 H-NMR (FIG. 6), the substitution number isomers contained by LC / MS were identified, and the average introduction rate of acid dissociable, dissolution inhibiting groups was calculated by LC (average protection) Introduction rate 69%, 1.8 g). As a result, a mixture of cyclic compounds represented by formula (B-1-2) and formula (B-4-2) was obtained as described below.

Figure 2009119784
Figure 2009119784

[フォトレジスト組成物]
実施例5
フォトレジスト基材として、実施例3又は4で製造した環状化合物を使用した。
上記のそれぞれのフォトレジスト基材87重量部に、PAGとしてトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート10重量部、クエンチャーとして1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン3重量部を添加した。これらの固体成分の濃度が5重量%となるようにプロピレングリコールメチルエーテルアセテートに溶解することによりフォトレジスト組成物を製造した。
[Photoresist composition]
Example 5
The cyclic compound produced in Example 3 or 4 was used as the photoresist base material.
10 parts by weight of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate as a PAG and 3 parts by weight of 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane as a quencher were added to 87 parts by weight of each of the above photoresist base materials. A photoresist composition was prepared by dissolving in propylene glycol methyl ether acetate such that the concentration of these solid components was 5% by weight.

参考例2
フォトレジスト基材として、参考例1で製造した環状化合物を使用した他は、実施例5と同様にしてフォトレジスト組成物を製造した。
Reference example 2
A photoresist composition was produced in the same manner as in Example 5 except that the cyclic compound produced in Reference Example 1 was used as the photoresist base material.

評価例
得られたフォトレジスト組成物を使用して、シリコンウェハーにパターンを形成した。
フォトレジスト組成物を、それぞれ、HMDS処理を施したシリコンウェハー上にスピンコートし、100℃で180秒加熱することにより薄膜を形成させた。次いで、この薄膜を有する基板に対して電子線描画装置(加速電圧50kV)を用いて描画し、100℃で60秒ベークした後、濃度が2.38重量%のテトラブチルアンモニウム水溶液で60秒間現像処理し、純水にて60秒洗浄、その後、窒素気流により乾燥することでパターンを形成した。
Evaluation Example A pattern was formed on a silicon wafer using the obtained photoresist composition.
Each of the photoresist compositions was spin-coated on a HMDS-treated silicon wafer, and heated at 100 ° C. for 180 seconds to form a thin film. Next, the substrate having this thin film is drawn using an electron beam drawing apparatus (acceleration voltage 50 kV), baked at 100 ° C. for 60 seconds, and then developed with an aqueous tetrabutylammonium solution having a concentration of 2.38 wt% for 60 seconds. The pattern was formed by processing, washing with pure water for 60 seconds, and then drying with a nitrogen stream.

走査型電子顕微鏡にて観察したところ、環状化合物(B−1−2)が最も高解像度であり、かつ、最も良好な感度であった。次いで、環状化合物(B−4−2)が高解像度であり、かつ、良好な感度であった。
参考例1で製造した環状化合物(B−1−2)と(B−4−2)の混合体を使用したフォトレジスト組成物は、最も低い解像度であり、最も低い感度であった。
When observed with a scanning electron microscope, the cyclic compound (B-1-2) had the highest resolution and the best sensitivity. Next, the cyclic compound (B-4-2) had high resolution and good sensitivity.
The photoresist composition using the mixture of the cyclic compounds (B-1-2) and (B-4-2) produced in Reference Example 1 had the lowest resolution and the lowest sensitivity.

また、上記のフォトレジスト薄膜を有する基板に対して、電子線描画装置に代えてEUV露光装置を用いてEUV光(波長:13.5nm)を照射した。その後、100℃で90秒ベークし、2.38重量%の水酸化テbトラメチルアンモニウム水溶液で30秒間、イオン交換水で30秒間リンスすることでパターンを形成した。
走査型電子顕微鏡にて観察したところ、電子線描画装置の場合と同様、環状化合物(B−1−2)が最も高解像度であり、かつ、最も良好な感度であった。次いで、環状化合物(B−4−2)が高解像度であり、かつ、良好な感度であった。
参考例1で製造した環状化合物(B−1−2)と(B−4−2)の混合体を使用したフォトレジスト組成物は、最も低い解像度であり、最も低い感度であった。
In addition, the substrate having the photoresist thin film was irradiated with EUV light (wavelength: 13.5 nm) using an EUV exposure apparatus instead of the electron beam drawing apparatus. Thereafter, the substrate was baked at 100 ° C. for 90 seconds, and a pattern was formed by rinsing with a 2.38 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 30 seconds and with ion-exchanged water for 30 seconds.
When observed with a scanning electron microscope, the cyclic compound (B-1-2) had the highest resolution and the best sensitivity as in the case of the electron beam drawing apparatus. Next, the cyclic compound (B-4-2) had high resolution and good sensitivity.
The photoresist composition using the mixture of the cyclic compounds (B-1-2) and (B-4-2) produced in Reference Example 1 had the lowest resolution and the lowest sensitivity.

製造例1
十分乾燥し窒素ガスにて置換した滴下漏斗、ジム・ロート氏冷却管、温度計を設置した三口フラスコ(容量500ミリリットル)に、窒素気流下でレゾルシノール(33g、300ミリモル)とベンズアルデヒド(31.8g、300ミリモル)を封入した後、窒素微加圧下、蒸留メタノール(300ミリリットル)を投入しメタノール溶液を作成した。このメタノール溶液を油浴中にて攪拌しながら75℃に加熱した。次いで濃塩酸75ミリリットルを滴下漏斗より滴下しながら徐々に加えた後、引き続き2時間、75℃で加熱攪拌を継続した。反応終了後、放冷し室温に到達させた後、氷浴にて冷却した。1時間静置後、白色の目的物粗結晶が生成し、これを濾別した。この粗結晶を純水(100ミリリットル)で2回洗浄した後、エタノールと水の混合溶液より再結晶を行い精製し、減圧乾燥することにより、下記式(C−35)に示す環状化合物(収率82%)を合成した。この環状化合物は、H−NMRによりその構造を確認した。

Figure 2009119784
Production Example 1
A three-necked flask (capacity: 500 ml) equipped with a dropping funnel, Jim Roth condenser, and thermometer, sufficiently dried and replaced with nitrogen gas, resorcinol (33 g, 300 mmol) and benzaldehyde (31.8 g) under a nitrogen stream 300 millimoles) was added, and distilled methanol (300 milliliters) was added under a slight nitrogen pressure to prepare a methanol solution. The methanol solution was heated to 75 ° C. with stirring in an oil bath. Subsequently, 75 ml of concentrated hydrochloric acid was gradually added dropwise from the dropping funnel, and then the heating and stirring were continued at 75 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the mixture was allowed to cool to room temperature, and then cooled in an ice bath. After standing for 1 hour, white target crude crystals were produced, which were filtered off. The crude crystals were washed twice with pure water (100 ml), then recrystallized from a mixed solution of ethanol and water, purified, and dried under reduced pressure to give a cyclic compound represented by the following formula (C-35) (recovery). 82%) was synthesized. The structure of this cyclic compound was confirmed by 1 H-NMR.
Figure 2009119784

実施例6
十分乾燥し窒素ガスにて置換したジム・ロート氏冷却管、温度計を設置した二口フラスコ(容量100ミリリットル)に、氷浴中で冷却しつつ、N−メチルピロリドン(17ミリリットル)、製造例1で合成した環状化合物(C−35)(1g、1.3ミリモル)を封入し窒素置換した。次いで、N−メチルピロリドン(5ミリリットル)に溶解した2−(クロロメトキシ)アダマンタン(以下、CMA)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(以下、DBU)を、それぞれ表3記載の量加えて、窒素雰囲気下、室温下において、4時間攪拌した。これらの反応溶液をイオン交換水(200ミリリットル)に注ぎ反応を停止させるとともに、白色沈殿を得た。これらを濾別し減圧乾燥することにより精製し、表3記載の酸解離性溶解抑止基の平均置換率を有する下記式(C−36)に示す環状化合物(C−36−1)〜(C−36−7)を得た。尚、これらの環状化合物は、LC、H−NMR等により平均置換率と構造を確認した。

Figure 2009119784
Example 6
Production example of N-methylpyrrolidone (17 ml) while cooling in an ice bath into a two-necked flask (capacity 100 ml) equipped with a thermometer and a Jim Roth condenser tube sufficiently dried and replaced with nitrogen gas The cyclic compound (C-35) (1 g, 1.3 mmol) synthesized in 1 was enclosed and purged with nitrogen. Subsequently, 2- (chloromethoxy) adamantane (hereinafter referred to as CMA) and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (hereinafter referred to as DBU) dissolved in N-methylpyrrolidone (5 milliliters) were respectively obtained. In addition to the amounts shown in Table 3, the mixture was stirred for 4 hours at room temperature under a nitrogen atmosphere. These reaction solutions were poured into ion exchanged water (200 ml) to stop the reaction, and a white precipitate was obtained. These were filtered and purified by drying under reduced pressure, and cyclic compounds (C-36-1) to (C-3) represented by the following formula (C-36) having the average substitution rate of the acid dissociable, dissolution inhibiting groups shown in Table 3 -36-7) was obtained. In addition, these cyclic compounds confirmed the average substitution rate and structure by LC, < 1 > H-NMR, etc.
Figure 2009119784

評価例2
実施例6で製造した環状化合物(C−36−1)〜(C−36−7)について、フォトレジストで一般的に用いられている代表的な塗布溶媒であるプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)を用いて、溶解性試験を実施した。溶解性の評価基準は以下の通りであった。
○:室温下で粉体を溶媒に投入し、1分間激しく攪拌後に均一溶液となった。
△:室温下で粉体を溶媒に投入し、1分間激しく攪拌しても不溶物が残ったが、100℃に加熱したところ溶解し、室温まで冷却しても均一溶液を保った。
×:室温下で粉体を溶媒に投入し、100℃にて加熱しても不溶物が残った。
Evaluation example 2
About the cyclic compounds (C-36-1) to (C-36-7) produced in Example 6, propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) which is a typical coating solvent generally used in photoresists The solubility test was carried out using The evaluation criteria of solubility were as follows.
○: The powder was put into a solvent at room temperature, and after stirring vigorously for 1 minute, a uniform solution was obtained.
Δ: The powder was put into a solvent at room temperature and insoluble matter remained even if stirred vigorously for 1 minute. However, when heated to 100 ° C., it dissolved and maintained a uniform solution even when cooled to room temperature.
X: The powder was put into a solvent at room temperature, and even when heated at 100 ° C., insoluble matters remained.

また、溶解性試験により得られた溶液を用い、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウェハー上にスピンコートし、100℃で180秒加熱することにより薄膜を形成させ、アルカリ現像液(2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)に60秒浸漬した際の、膜厚を測定し、浸漬前の膜厚との差から現像液溶解速度を算出した。   Further, a solution obtained by the solubility test was spin-coated on a silicon wafer subjected to hexamethyldisilazane treatment, and heated at 100 ° C. for 180 seconds to form a thin film, whereby an alkali developer (2.38) was formed. % Tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) for 60 seconds, the film thickness was measured, and the developer dissolution rate was calculated from the difference from the film thickness before immersion.

以上の結果を表3に示す。(C−36−1)と(C−36−7)は塗布溶媒に溶解しないためフォトレジスト基材として使用することができず、(C−36−2)〜(C−36−6)(即ち、平均置換率30%〜55%である場合)は、フォトレジスト基材として使用できることを確認した。また、(C−36−2)と(C−36−6)は塗布溶媒に溶解し難いがアルカリ現像液に溶解せず、フォトレジスト基材として使用可能ではあるが良好とは言えず、(C−36−3)〜(C−36−5)(即ち、平均置換率35%〜50%である場合)は、塗布溶媒溶解性、アルカリ現像液溶解性の観点から、フォトレジスト基材として良好に使用できることを確認した。   The above results are shown in Table 3. Since (C-36-1) and (C-36-7) are not dissolved in a coating solvent, they cannot be used as a photoresist base material, and (C-36-2) to (C-36-6) ( That is, when the average substitution rate is 30% to 55%), it was confirmed that it can be used as a photoresist substrate. In addition, (C-36-2) and (C-36-6) are difficult to dissolve in the coating solvent, but do not dissolve in the alkaline developer and can be used as a photoresist base material, but cannot be said to be good. C-36-3) to (C-36-5) (that is, when the average substitution rate is 35% to 50%) is a photoresist base material from the viewpoint of coating solvent solubility and alkali developer solubility. It was confirmed that it can be used satisfactorily.

Figure 2009119784
Figure 2009119784

実施例7
十分乾燥し窒素ガスにて置換したジム・ロート氏冷却管、温度計を設置した二口フラスコ(容量200ミリリットル)に、製造例1で合成した環状化合物(12.0g、15ミリモル)と炭酸ナトリウム(18.0g、168ミリモル)を封入し窒素置換した。次いでN−メチルピロリジノン120ミリリットルを加えて溶液とした後に、ブロモ酢酸2−メチル−2−アダマンチル(287g、26ミリモル)を加えて、窒素雰囲気下、100℃のオイルバス中において、10時間攪拌しながら加熱還流し反応を行った。放冷し室温に到達させた後、この反応溶液に塩化アンモニウム水溶液80ミリリットルを注ぎ、酢酸エチル150ミリリットルで抽出し、酢酸エチル層を水洗した後、硫酸マグネシウムで乾燥、濾過した。これを減圧下濃縮し粗生成物を得た。これを再沈殿、イオン交換処理により精製し、下記式(C−37)に示す環状化合物(収率75%)を得た。この構造はH−NMR(図7)により確認した。

Figure 2009119784
Example 7
Cyclic compound (12.0 g, 15 mmol) synthesized in Production Example 1 and sodium carbonate in a two-necked flask (capacity: 200 ml) equipped with a thermotube equipped with a Jim Roth condenser tube sufficiently dried and replaced with nitrogen gas (18.0 g, 168 mmol) was enclosed and purged with nitrogen. Next, 120 ml of N-methylpyrrolidinone was added to make a solution, 2-methyl-2-adamantyl bromoacetate (287 g, 26 mmol) was added, and the mixture was stirred in an oil bath at 100 ° C. for 10 hours under a nitrogen atmosphere. The reaction was carried out with heating under reflux. After allowing to cool to room temperature, 80 ml of an aqueous ammonium chloride solution was poured into this reaction solution, extraction was performed with 150 ml of ethyl acetate, the ethyl acetate layer was washed with water, dried over magnesium sulfate, and filtered. This was concentrated under reduced pressure to obtain a crude product. This was purified by reprecipitation and ion exchange treatment to obtain a cyclic compound (yield 75%) represented by the following formula (C-37). This structure was confirmed by 1 H-NMR (FIG. 7).
Figure 2009119784

実施例8
実施例7において、炭酸ナトリウムの代わりにDBUを用い、ブロモ酢酸2−メチル−2−アダマンチルの代わりにクロロ酢酸2−メチル−2−アダマンチルを用い、反応時間を5時間とした以外は、実施例7と同様にして、下記式(C−38)に示す環状化合物(収率60%)を得た。この環状化合物は、H−NMR(図8)によりその構造を確認した。

Figure 2009119784
Example 8
In Example 7, DBU was used instead of sodium carbonate, 2-methyl-2-adamantyl chloroacetate was used instead of 2-methyl-2-adamantyl bromoacetate, and the reaction time was 5 hours. In the same manner as in Example 7, a cyclic compound (yield 60%) represented by the following formula (C-38) was obtained. The structure of this cyclic compound was confirmed by 1 H-NMR (FIG. 8).
Figure 2009119784

評価例3
基材として、実施例7,8にて合成した化合物、及び、比較として公知の下記に示す化合物(C−39)を、それぞれ87重量部使用し、PAGとしてトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート10重量部、クエンチャーとして1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン3重量部を使用した。これらの固体成分の濃度が5重量%となるようにプロピレングリコールメチルエーテルアセテートに溶解することによりフォトレジスト溶液を製造した。
Evaluation Example 3
As a base material, 87 parts by weight of the compound synthesized in Examples 7 and 8 and the compound (C-39) shown below for comparison are used, respectively, and 10 parts by weight of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate as a PAG. As a quencher, 3 parts by weight of 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane was used. A photoresist solution was prepared by dissolving in propylene glycol methyl ether acetate such that the concentration of these solid components was 5% by weight.

これらのフォトレジスト溶液を、それぞれ、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)処理を施したシリコンウェハー上にスピンコートし、100℃で180秒加熱することにより薄膜を形成した。次いで、この薄膜を有する基板に対して電子線描画装置(加速電圧50kV)を用いて描画した。100℃で60秒ベークした後、濃度が2.38重量%のテトラブチルアンモニウム水溶液で60秒間現像処理し、純水にて60秒洗浄、その後、窒素気流により乾燥した。   Each of these photoresist solutions is spin-coated on a silicon wafer subjected to 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS) treatment, and heated at 100 ° C. for 180 seconds to form a thin film. Formed. Next, drawing was performed on the substrate having this thin film using an electron beam drawing apparatus (acceleration voltage 50 kV). After baking at 100 ° C. for 60 seconds, the film was developed with an aqueous tetrabutylammonium solution having a concentration of 2.38% by weight for 60 seconds, washed with pure water for 60 seconds, and then dried with a nitrogen stream.

結果として、実施例7,8にて合成した化合物を基材として用いたフォトレジスト溶液の場合では、いずれも100nmのラインアンドスペースパターンが、矩形性、直線性良く得ることができた。一方、比較の化合物(C−39)を基材として用いたフォトレジスト溶液の場合では、ランダムな波線状の電子線照射痕が観察されるのみで、100nmのラインアンドスペースパターンを得ることができなかった。   As a result, in the case of the photoresist solution using the compounds synthesized in Examples 7 and 8 as a base material, a 100 nm line and space pattern could be obtained with good rectangularity and linearity. On the other hand, in the case of the photoresist solution using the comparative compound (C-39) as a base material, a 100 nm line and space pattern can be obtained only by observing random wavy electron beam irradiation traces. There wasn't.

上記のフォトレジスト薄膜を有する基板に対して、電子線描画装置に替えてEUV露光装置を用いてEUV光(波長:13.5nm)を照射した。その後、100℃で90秒ベークし、2.38重量%の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で30秒間、イオン交換水で30秒間リンスすることでパターンを形成した。   The substrate having the photoresist thin film was irradiated with EUV light (wavelength: 13.5 nm) using an EUV exposure apparatus instead of the electron beam drawing apparatus. Then, it baked at 100 degreeC for 90 second, and formed the pattern by rinsing with 2.38 weight% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 30 second and ion-exchange water for 30 second.

走査型電子顕微鏡にて観察したところ、電子線描画装置の場合と同様、実施例7,8にて合成した化合物を基材として用いたフォトレジスト溶液の場合では、いずれも100nmのラインアンドスペースパターンが、矩形性、直線性良く得ることができた。一方、比較の化合物(C−39)を基材として用いたフォトレジスト溶液の場合では、電子線描画装置を用いた場合と同様のランダムな波線状のEUV光照射痕が観察されるのみで、100nmのラインアンドスペースパターンを得ることができなかった。   When observed with a scanning electron microscope, as in the case of the electron beam drawing apparatus, in the case of the photoresist solution using the compounds synthesized in Examples 7 and 8 as the base material, both are 100 nm line and space patterns. However, it was able to be obtained with good rectangularity and linearity. On the other hand, in the case of a photoresist solution using the comparative compound (C-39) as a base material, only random wavy EUV light irradiation traces similar to those when using an electron beam drawing apparatus are observed. A 100 nm line and space pattern could not be obtained.

Figure 2009119784
Figure 2009119784

本発明のフォトレジスト基材及びそれを用いた組成物は、半導体装置等の電気・電子分野や光学分野等において好適に用いられる。特に極端紫外光用及び/又は電子線用フォトレジストに適している。本発明のフォトレジスト組成物により、ULSI等の半導体装置の性能を飛躍的に向上させることができる。さらに、本発明のフォトレジスト組成物により作製した半導体装置を部品として組み込むことにより、情報家電機器、コンピュータ機器、メモリーデバイス機器品、ディスプレイ機器等の半導体装置製品の性能を飛躍的に向上させることができる。
本発明の環状化合物は、フォトレジスト基材として好適である。また、本発明のフォトレジスト基材及びその組成物は、半導体装置等の電気・電子分野や光学分野等において好適に用いられる。これにより、ULSI等の半導体装置の性能を飛躍的に向上させることができる。
この明細書に記載の文献内容をここに援用する。
The photoresist base material and the composition using the same according to the present invention are suitably used in the electric / electronic field, the optical field, and the like of semiconductor devices. It is particularly suitable for extreme ultraviolet light and / or electron beam photoresists. With the photoresist composition of the present invention, the performance of a semiconductor device such as ULSI can be dramatically improved. Furthermore, by incorporating a semiconductor device produced from the photoresist composition of the present invention as a component, the performance of semiconductor device products such as information home appliances, computer equipment, memory device equipment, and display equipment can be dramatically improved. it can.
The cyclic compound of the present invention is suitable as a photoresist base material. Further, the photoresist base material and the composition thereof of the present invention are suitably used in the electric / electronic field and the optical field of semiconductor devices and the like. Thereby, the performance of a semiconductor device such as ULSI can be dramatically improved.
The literature content described in this specification is incorporated herein by reference.

Claims (27)

下記式(A−1)〜(A−3)のいずれかで表される環状化合物であって、式中の複数Rはそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、酸解離性溶解抑止基の平均置換率が55〜90パーセントである環状化合物からなるフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

[式中、R’はそれぞれ水素、水酸基、アルコキシル基、アリーロキシ基、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、式(A−4)で表される芳香族基、式(A−5)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基を表す。
Figure 2009119784

(式中、Rはそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、xは1〜5の整数を表す。xが2以上のときRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2009119784

(式中、Arはフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、又は式(A−4)で表される芳香族基を表す。
、Rはそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜12の芳香族基、又はこれら基のうち2種以上を組み合わせて構成される基である。
yは1〜4の整数を表す。yが2以上のときR、Rは同一でも異なっていてもよい。)]
A cyclic compound represented by any one of the following formulas (A-1) to (A-3), wherein a plurality of Rs are each an acid dissociable, dissolution inhibiting group or a hydroxyl group, and an acid dissociable, dissolution inhibiting group A photoresist base material comprising a cyclic compound having an average substitution rate of 55 to 90 percent.
Figure 2009119784

[Wherein, R ′ represents hydrogen, a hydroxyl group, an alkoxyl group, an aryloxy group, a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms. 12 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, phenyl groups, p-phenylphenyl groups, p-tert-butylphenyl groups, naphthyl groups, formula ( A-4) represents an aromatic group represented by formula (A-5), a substituent represented by formula (A-5), or a substituent constituted by combining two or more of these substituents.
Figure 2009119784

(In the formula, each R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group, and x represents an integer of 1 to 5. When x is 2 or more, R may be the same or different.)
Figure 2009119784

(In the formula, Ar represents a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, or an aromatic group represented by the formula (A-4).
R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, substituted or unsubstituted, An unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a combination of two or more of these groups.
y represents an integer of 1 to 4. When y is 2 or more, R 1 and R 2 may be the same or different. ]]
前記酸解離性溶解抑止基が、下記式(A−6)〜(A−10)から選択される基である請求項1記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

(式(A−9),(A−10)中、rは下記のいずれかの置換基を表す。式(A−9)のrは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2009119784
The photoresist base material according to claim 1, wherein the acid dissociable, dissolution inhibiting group is a group selected from the following formulas (A-6) to (A-10).
Figure 2009119784

(In formulas (A-9) and (A-10), r represents one of the following substituents. R in formula (A-9) may be the same or different.)
Figure 2009119784
前記環状化合物が下記式(A−11)で表され、式中、Rはそれぞれ式(A−12)で表される置換基又は水酸基であり、式(A−12)で表される置換基の平均置換率が60〜90パーセントである環状化合物である請求項2記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784
The cyclic compound is represented by the following formula (A-11), wherein R is a substituent or a hydroxyl group represented by the formula (A-12), and a substituent represented by the formula (A-12). The photoresist substrate according to claim 2, which is a cyclic compound having an average substitution rate of 60 to 90 percent.
Figure 2009119784
前記環状化合物が下記式(A−13)で表され、式中、Rはそれぞれ式(A−14)で表される置換基又は水酸基であり、式(A−14)で表される置換基の平均置換率が55〜80パーセントである環状化合物である請求項2記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784
The cyclic compound is represented by the following formula (A-13), wherein R is a substituent represented by the formula (A-14) or a hydroxyl group, and a substituent represented by the formula (A-14). The photoresist substrate according to claim 2, which is a cyclic compound having an average substitution rate of 55 to 80 percent.
Figure 2009119784
請求項1〜4のいずれか記載のフォトレジスト基材と溶剤を含有するフォトレジスト組成物。   The photoresist composition containing the photoresist base material and solvent in any one of Claims 1-4. 請求項5記載のフォトレジスト組成物を用いた微細加工方法。   A fine processing method using the photoresist composition according to claim 5. 請求項6記載の微細加工方法により作製した半導体装置。   A semiconductor device manufactured by the microfabrication method according to claim 6. 請求項7記載の半導体装置を備えた装置。   An apparatus comprising the semiconductor device according to claim 7. 下記式(B−1)〜(B−6)のいずれかで表される立体的相対配置を有する環状化合物であって、前記環状化合物の立体異性体全体に対する比率が90モル%以上である環状化合物。
Figure 2009119784

〔式中、Rはそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、
R’はそれぞれ水酸基、エーテル基(−OR、Rは炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜8の分岐を有する脂肪族炭化水素基、炭素数3〜8の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、ナフチル基である。)、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐を有する脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、下記式(B−7)で表される芳香族基、下記式(B−8)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である。
Figure 2009119784

(式中、Rは酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、xは1〜5の整数を表す。)
Figure 2009119784

(式中、Arはフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、前記式(B−7)で表される芳香族基を表す。
、Rはそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐を有する脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜12の芳香族基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である。
yは1〜4の整数である。)
Rは互いに同一でも異なっていても良く、R’は互いに同一でも異なっていても良い。
但し、前記式(B−1)及び(B−4)において、R’がメチル基、フェニル基、又は4−イソプロピルフェニル基であり、かつ、Rの全てが下記式(B−9)である場合を除く。〕
Figure 2009119784
A cyclic compound having a steric relative configuration represented by any of the following formulas (B-1) to (B-6), wherein the ratio of the cyclic compound to the total stereoisomer is 90 mol% or more Compound.
Figure 2009119784

[Wherein R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group,
R ′ is a hydroxyl group, an ether group (—OR a , R a is a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms, respectively. 8 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, phenyl group, naphthyl group.), C1-C12 linear aliphatic carbonization A hydrogen group, a C3-C12 branched aliphatic hydrocarbon group, a C3-C12 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, a C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, A phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, an aromatic group represented by the following formula (B-7), a substituent represented by the following formula (B-8), or It is a substituent constituted by combining two or more of these substituents.
Figure 2009119784

(In the formula, R represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group, and x represents an integer of 1 to 5.)
Figure 2009119784

(In the formula, Ar represents a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, or an aromatic group represented by the formula (B-7).
R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, A substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituent formed by combining two or more of these substituents It is.
y is an integer of 1-4. )
R may be the same or different, and R ′ may be the same or different.
However, in said Formula (B-1) and (B-4), R 'is a methyl group, a phenyl group, or 4-isopropylphenyl group, and all of R is following formula (B-9). Except cases. ]
Figure 2009119784
前記酸解離性溶解抑止基が、前記式(B−9)、又は、下記式(B−10)〜(B−36)から選択される基である請求項9に記載の環状化合物。
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(式中、rはそれぞれ上記式(B−9)〜(B−34)、下記式(r−1)、(r−2)で表される置換基のいずれかを表す。)
Figure 2009119784
The cyclic compound according to claim 9, wherein the acid dissociable, dissolution inhibiting group is a group selected from the formula (B-9) or the following formulas (B-10) to (B-36).
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(Wherein, r represents one of the substituents represented by the above formulas (B-9) to (B-34), the following formulas (r-1) and (r-2)).
Figure 2009119784
下記式(B−1)〜(B−6)のいずれかで表される立体的相対配置を有する環状化合物からなり、前記環状化合物の立体異性体全体に対する比率が90モル%以上であるフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

[式中、Rはそれぞれ酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、
R’はそれぞれ水酸基、エーテル基(−OR、Rは炭素数1〜10の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜8の分岐を有する脂肪族炭化水素基、炭素数3〜8の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、ナフチル基である。)、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐を有する脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、下記式(B−7)で表される芳香族基、下記式(B−8)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である。
Figure 2009119784

(式中、Rは酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、xは1〜5の整数を表す。)
Figure 2009119784

(式中、Arはフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、前記式(B−7)で表される芳香族基を表す。
、Rはそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐を有する脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜12の芳香族基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である。
yは1〜4の整数である。)
Rは互いに同一でも異なっていても良く、R’は互いに同一でも異なっていても良い。]
A photoresist comprising a cyclic compound having a steric relative configuration represented by any of the following formulas (B-1) to (B-6), wherein the ratio of the cyclic compound to the total stereoisomer is 90 mol% or more Base material.
Figure 2009119784

Wherein R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or a hydroxyl group,
R ′ is a hydroxyl group, an ether group (—OR a , R a is a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms, respectively. 8 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, phenyl group, naphthyl group.), C1-C12 linear aliphatic carbonization A hydrogen group, a C3-C12 branched aliphatic hydrocarbon group, a C3-C12 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, a C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon group, A phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, an aromatic group represented by the following formula (B-7), a substituent represented by the following formula (B-8), or It is a substituent constituted by combining two or more of these substituents.
Figure 2009119784

(In the formula, R represents an acid dissociable, dissolution inhibiting group or hydroxyl group, and x represents an integer of 1 to 5.)
Figure 2009119784

(In the formula, Ar represents a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, or an aromatic group represented by the formula (B-7).
R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, A substituted or unsubstituted cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a substituent formed by combining two or more of these substituents It is.
y is an integer of 1-4. )
R may be the same or different, and R ′ may be the same or different. ]
前記酸解離性溶解抑止基が、下記式(B−9)〜(B−36)から選択される基である請求項11に記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(式中、rはそれぞれ上記式(B−9)〜(B−34)、下記式(r−1)、(r−2)で表される置換基のいずれかを表す。)
Figure 2009119784
The photoresist base material according to claim 11, wherein the acid dissociable, dissolution inhibiting group is a group selected from the following formulas (B-9) to (B-36).
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(Wherein, r represents one of the substituents represented by the above formulas (B-9) to (B-34), the following formulas (r-1) and (r-2)).
Figure 2009119784
前記R’が、それぞれ炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、前記式(B−7)で表される芳香族基、前記式(B−8)で表される置換基、又はこれら基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基である請求項11又は12に記載のフォトレジスト基材。   R ′ is a monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, a polycyclic cycloaliphatic hydrocarbon group having 4 to 10 carbon atoms, a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert. -A butylphenyl group, a naphthyl group, an aromatic group represented by the formula (B-7), a substituent represented by the formula (B-8), or a combination of two or more of these groups. The photoresist base material according to claim 11 or 12, which is a substituent. 前記式(B−1)又は(B−4)で表され、Rがすべて下記式(B−9)で表される基であり、R’がそれぞれ、メチル基、フェニル基、又は4−イソプロピルフェニル基である請求項11に記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784
It is represented by the formula (B-1) or (B-4), R is a group represented by the following formula (B-9), and R ′ is a methyl group, a phenyl group, or 4-isopropyl, respectively. The photoresist base material according to claim 11, which is a phenyl group.
Figure 2009119784
請求項11〜14いずれかに記載のフォトレジスト基材と溶剤を含有するフォトレジスト組成物。   The photoresist composition containing the photoresist base material and solvent in any one of Claims 11-14. 請求項15に記載のフォトレジスト組成物を用いた微細加工方法。   A fine processing method using the photoresist composition according to claim 15. 請求項16記載の微細加工方法により作製した半導体装置。   A semiconductor device manufactured by the microfabrication method according to claim 16. 請求項17記載の半導体装置を備えた装置。   An apparatus comprising the semiconductor device according to claim 17. レゾルシノール、ピロガロール、1,2,3,5−テトラヒドロベンゼンから選ばれる多価フェノール化合物と酸触媒である固体状の有機スルホン酸の混合物に、沸点が90℃以上であるアルコール類を溶媒として加え、
その後、下記式(B−24)で表されるアルデヒド化合物を加えて反応溶液として、90℃以上150℃以下の温度で環化縮合反応させ、下記式(B−1’)〜(B−3’)で表される環状化合物を製造し、
次いで、式(B−1’)〜(B−3’)で表される環状化合物上の水酸基の少なくとも1つに酸解離性溶解抑止基を導入する、
請求項9に記載の式(B−1)〜(B−3)で表される環状化合物の製造方法。
Figure 2009119784

(式中、R’は請求項9に示すR’と同じ基を示す。)
To a mixture of a polyphenol compound selected from resorcinol, pyrogallol, 1,2,3,5-tetrahydrobenzene and a solid organic sulfonic acid as an acid catalyst, an alcohol having a boiling point of 90 ° C. or more is added as a solvent,
Thereafter, an aldehyde compound represented by the following formula (B-24) is added to form a cyclization condensation reaction as a reaction solution at a temperature of 90 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, and the following formulas (B-1 ′) to (B-3) ') To produce a cyclic compound represented by
Next, an acid dissociable, dissolution inhibiting group is introduced into at least one of the hydroxyl groups on the cyclic compound represented by the formulas (B-1 ′) to (B-3 ′).
The manufacturing method of the cyclic compound represented by Formula (B-1)-(B-3) of Claim 9.
Figure 2009119784

(Wherein R ′ represents the same group as R ′ shown in claim 9).
下記式(C−1)〜(C−3)のいずれかで表される環状化合物であって、式中の複数Rはそれぞれ脂環式構造を含む酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、前記酸解離性溶解抑止基の平均置換率が20〜60パーセントである環状化合物からなるフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

〔式中、R’はそれぞれ水素、水酸基、アルコキシ基、アリーロキシ基、炭素数1〜12の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、炭素数3〜12の単環式環状脂肪族炭化水素基、炭素数4〜10の複環式環状脂肪族炭化水素基、フェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、式(C−4)で表される芳香族基、式(C−5)で表される置換基、又はこれら置換基のうち2種以上を組み合わせて構成される置換基を表す。
Figure 2009119784

(式中、Rはそれぞれ脂環式構造を含む酸解離性溶解抑止基又は水酸基であり、xは1〜5の整数を表す。xが2以上のときRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2009119784

(式中、Arはフェニル基、p−フェニルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、ナフチル基、又は式(C−4)で表される芳香族基を表す。
、Rはそれぞれ水素原子、置換もしくは無置換の炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜12の分岐脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換の炭素数6〜12の芳香族基、又はこれら基のうち2種以上を組み合わせて構成される基である。
yは1〜4の整数を表す。yが2以上のときR、Rは同一でも異なっていてもよい。)]
A cyclic compound represented by any one of the following formulas (C-1) to (C-3), wherein a plurality of Rs are acid dissociable, dissolution inhibiting groups or hydroxyl groups each containing an alicyclic structure, A photoresist base material comprising a cyclic compound having an average substitution rate of the acid dissociable, dissolution inhibiting group of 20 to 60 percent.
Figure 2009119784

[Wherein, R ′ represents hydrogen, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and 3 to 3 carbon atoms. 12 monocyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, C4-C10 bicyclic cycloaliphatic hydrocarbon groups, phenyl groups, p-phenylphenyl groups, p-tert-butylphenyl groups, naphthyl groups, formula ( An aromatic group represented by C-4), a substituent represented by formula (C-5), or a substituent constituted by combining two or more of these substituents.
Figure 2009119784

(In the formula, R is an acid dissociable, dissolution inhibiting group or a hydroxyl group each having an alicyclic structure, and x represents an integer of 1 to 5. When x is 2 or more, R may be the same or different. )
Figure 2009119784

(In the formula, Ar represents a phenyl group, a p-phenylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a naphthyl group, or an aromatic group represented by the formula (C-4).
R 1 and R 2 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, substituted or unsubstituted, An unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, or a combination of two or more of these groups.
y represents an integer of 1 to 4. When y is 2 or more, R 1 and R 2 may be the same or different. ]]
前記酸解離性溶解抑止基が、下記式(C−6)〜(C−31)から選択される基である請求項20記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(式中、rはそれぞれ上記式(C−6)〜(C−29)で表される置換基のいずれかを表す。)
The photoresist base material according to claim 20, wherein the acid dissociable, dissolution inhibiting group is a group selected from the following formulas (C-6) to (C-31).
Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

Figure 2009119784

(Wherein, r represents any of the substituents represented by the above formulas (C-6) to (C-29)).
前記環状化合物が下記式(C−33)で表され、式中、Rはそれぞれ式(C−34)で表される置換基又は水酸基であり、式(C−34)で表される置換基の平均置換率が35〜50パーセントである環状化合物である請求項21記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784
The cyclic compound is represented by the following formula (C-33), wherein R is a substituent represented by the formula (C-34) or a hydroxyl group, and a substituent represented by the formula (C-34). The photoresist substrate according to claim 21, which is a cyclic compound having an average substitution rate of 35 to 50 percent.
Figure 2009119784
前記環状化合物が下記式(C−33)で表され、式中、Rはそれぞれ式(C−34’)で表される置換基又は水酸基であり、式(C−34’)で表される置換基の平均置換率が20〜60パーセントである環状化合物である請求項21記載のフォトレジスト基材。
Figure 2009119784
The cyclic compound is represented by the following formula (C-33), wherein R is a substituent or a hydroxyl group represented by the formula (C-34 ′), and is represented by the formula (C-34 ′). The photoresist base material according to claim 21, which is a cyclic compound having an average substitution rate of substituents of 20 to 60 percent.
Figure 2009119784
請求項20〜23のいずれか記載のフォトレジスト基材と溶剤を含有するフォトレジスト組成物。   A photoresist composition comprising the photoresist base material according to any one of claims 20 to 23 and a solvent. 請求項24記載のフォトレジスト組成物を用いた微細加工方法。   A fine processing method using the photoresist composition according to claim 24. 請求項25記載の微細加工方法により作製した半導体装置。   A semiconductor device manufactured by the microfabrication method according to claim 25. 請求項26記載の半導体装置を備えた装置。   27. An apparatus comprising the semiconductor device according to claim 26.
JP2010505813A 2008-03-28 2009-03-27 CYCLIC COMPOUND, PROCESS FOR PRODUCING CYCLIC COMPOUND, PHOTORESIST BASE COMPRISING CYCLIC COMPOUND, PHOTORESIST COMPOSITION, FINE PROCESSING METHOD, SEMICONDUCTOR DEVICE AND DEVICE Pending JPWO2009119784A1 (en)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008088015 2008-03-28
JP2008088015 2008-03-28
JP2008087428 2008-03-28
JP2008087428 2008-03-28
JP2008102095 2008-04-10
JP2008102095 2008-04-10
JP2008184685 2008-07-16
JP2008184685 2008-07-16
PCT/JP2009/056218 WO2009119784A1 (en) 2008-03-28 2009-03-27 Cyclic compound, process for producing cyclic compound, photoresist base material comprising cyclic compound, photoresist composition, microprocessing method, semiconductor device, and apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2009119784A1 true JPWO2009119784A1 (en) 2011-07-28

Family

ID=41113968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010505813A Pending JPWO2009119784A1 (en) 2008-03-28 2009-03-27 CYCLIC COMPOUND, PROCESS FOR PRODUCING CYCLIC COMPOUND, PHOTORESIST BASE COMPRISING CYCLIC COMPOUND, PHOTORESIST COMPOSITION, FINE PROCESSING METHOD, SEMICONDUCTOR DEVICE AND DEVICE

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2009119784A1 (en)
TW (1) TW200949439A (en)
WO (1) WO2009119784A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5702917B2 (en) * 2009-05-11 2015-04-15 東京応化工業株式会社 Positive resist composition, resist pattern forming method, polymer compound, compound
WO2011037072A1 (en) * 2009-09-24 2011-03-31 三菱瓦斯化学株式会社 Cyclic compound, radiation-sensitive composition, and resist pattern formation method
WO2011037071A1 (en) * 2009-09-24 2011-03-31 三菱瓦斯化学株式会社 Cyclic compound, radiation-sensitive composition, and resist pattern formation method
JP2011079764A (en) * 2009-10-06 2011-04-21 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc Cyclic compound, process for producing the same, radiation-sensitive composition and resist pattern-forming method
JP2013067612A (en) * 2011-09-23 2013-04-18 Rohm & Haas Electronic Materials Llc Calixarene compound and photoresist composition comprising the same
JP2013079230A (en) 2011-09-23 2013-05-02 Rohm & Haas Electronic Materials Llc Calixarene and photoresist composition comprising the same
KR20160019422A (en) * 2013-06-07 2016-02-19 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 Resist composition

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6093517A (en) * 1998-07-31 2000-07-25 International Business Machines Corporation Calixarenes for use as dissolution inhibitors in lithographic photoresist compositions
JPWO2005097725A1 (en) * 2004-04-05 2008-02-28 出光興産株式会社 Calix resorcinarene compound, photoresist substrate and composition thereof
JP2006091657A (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Fuji Photo Film Co Ltd Positive resist composition for electron beam, euv or x-ray, and method for forming pattern by using the same
JP4524234B2 (en) * 2005-09-26 2010-08-11 富士フイルム株式会社 Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP4976697B2 (en) * 2006-01-27 2012-07-18 出光興産株式会社 Cyclic compound, and photoresist substrate and composition comprising the same
JP2007293250A (en) * 2006-03-27 2007-11-08 Fujifilm Corp Positive resist composition and pattern-forming method using it

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009119784A1 (en) 2009-10-01
TW200949439A (en) 2009-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5049935B2 (en) Positive resist composition and resist pattern forming method
TWI594073B (en) Negative tone-development resist composition and method of forming resist pattern
JP5354420B2 (en) Cyclic compound, photoresist base material, photoresist composition, fine processing method and semiconductor device
TWI384325B (en) Resist composition, method of formimg resist pattern, novel compound and method of producing the same, and acid generator
TWI534531B (en) Resist composition, method of forming resist pattern, and polymeric compound
TWI389922B (en) Polymer compound, positive resist composition and method of forming resist pattern
KR20150118132A (en) Resist composition, resist pattern formation method, and polyphenol derivative used in same
TWI601730B (en) Resist composition, method of forming resist pattern, novel compound, and acid generator
TW202032270A (en) Compound
WO2009119784A1 (en) Cyclic compound, process for producing cyclic compound, photoresist base material comprising cyclic compound, photoresist composition, microprocessing method, semiconductor device, and apparatus
TWI424265B (en) Novel compound, manufacturing method thereof, acid generator, resist composition and method of forming resist pattern
TWI525391B (en) Resist composition, and method of forming resist pattern
JP2010138109A (en) Cyclic compound and method for producing the same
TWI614230B (en) Compound, radical polymerization initiator, method of producing compound, polymer, resist composition, method of forming resist pattern
TWI537682B (en) Positive resist composition and method of forming resist pattern
JP5544078B2 (en) Positive resist composition and resist pattern forming method
TWI427416B (en) Positive resist composition, method of forming resist pattern, polymeric compound, and compound
JP5435995B2 (en) Method for producing cyclic compound
WO2010067621A1 (en) Cyclic compounds and photoresist compositions using same
WO2010067622A1 (en) Stereoisomeric cyclic compounds, manufacturing method therefor, compositions comprising the stereoisomeric cyclic compounds and manufacturing method therefor
JP2010285376A (en) Cyclic compound, photoresist base material and photoresist composition
JP2009098448A (en) Photoresist composition for extreme ultraviolet light and/or electron beam and microfabrication method using the same
WO2010067627A1 (en) Precursor for acid-dissociable dissolution-inhibitive group and cyclic compound having acid-dissociable dissolution-inhibitive group
WO2010143436A1 (en) Cyclic compound, photoresist base material, and photoresist composition
JP5373124B2 (en) Compound