KR100431018B1 - Succinimide derivatives, preparation methods thereof and uses thereof - Google Patents

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KR100431018B1
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아키라 가마부치
나오키 다케야마
준 도미오카
하루요시 오사키
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스미또모 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 N-하이드록시석신이미드와 10-캄포르설폰산, 이의 염 또는 이의 할라이드를 반응시킴에 의해 수득할 수 있는 화학식 1의 N-(10-캄포르설포닐옥시)-석신이미드에 관한 것이다.The present invention relates to N- (10-camphorsulfonyloxy) -succinimide of formula (1) which can be obtained by reacting N-hydroxysuccinimide with 10-camphorsulfonic acid, salts thereof or halides thereof. It is about.

[화학식 1][Formula 1]

산 생성제로서의 상기 화합물을 사용하면, 산의 작용에 의해 제거가능한 보호 그룹을 지닌 알칼리 가용성 수지를 포함하는 레지스트 조성물을 수득할 수 있으며, 이 레지스트 조성물은 내열성, 현상후의 나머지 필름 두께의 비율, 필름 두께의 균일성, 프로파일(profile), 광속도 및 해상도가 우수하며 시간 지연 효과 및 패턴의 부착성이 향상된다.Using the above compound as an acid generating agent, a resist composition can be obtained comprising an alkali-soluble resin having a protecting group removable by the action of an acid, which resist composition is heat resistant, the ratio of the remaining film thickness after development, the film It has excellent thickness uniformity, profile, light speed and resolution, and improves time delay effect and pattern adhesion.

Description

석신이미드 유도체, 이의 제조방법 및 이의 용도Succinimide derivatives, preparation methods thereof and uses thereof

본 발명은 신규한 석신이미드 유도체, 이의 제조방법 및 레지스트(resist)분야에 있어서 이의 적용에 관한 것이다.The present invention relates to novel succinimide derivatives, methods for their preparation and their application in the field of resists.

최근 들어, 반도체 집적 회로의 집적율이 증가된 1/4 μ 패턴 형성이 요청되고 있다. 특히, 광원으로써 크립톤 플로라이드(KrF) 또는 아르곤 플로라이드(ArF)를 사용하는 엑시머 레이저 리소그래피(eximer laser lithography)가 64 MARAM 및 256MDRAM을 제조할 수 있기 때문에 관심을 집중시켜 왔다. 통상적으로 근자외선이 리소그래피 공정에 주로 사용되어 왔다. 그러나, 광원이 변화됨에 따라 내열성, 현상후의 나머지 필름 두께 비율(필름 보유율), 프로파일 및 기타 특성과 같은 통상적으로 요구되는 특성이외에 다음과 같은 특성들이 새롭게 요청되어 왔다.Recently, there is a demand for forming a 1/4 mu pattern with an increased integration rate of semiconductor integrated circuits. In particular, attention has been focused because excimer laser lithography using krypton fluoride (KrF) or argon fluoride (ArF) as the light source can produce 64 MARAM and 256MDRAM. Near-ultraviolet light has typically been used mainly in lithography processes. However, as the light source changes, the following properties have been newly requested in addition to the commonly required properties such as heat resistance, remaining film thickness ratio after development (film retention), profile and other properties.

a) KrF 및 ArF 엑시머 레이저 광원에 대한 고 광속도 및a) high luminous flux for KrF and ArF excimer laser light sources and

b) 고 해상도.b) high resolution.

이러한 상황하에, 산 촉매의 화학적 증폭 효과를 이용하는, 화학적 증폭형 레지스트이라고 일반적으로 불리우는 레지스트 형태가 제안되어 왔다. 화학적 증폭형 레지스트에서 알칼리 현상액에 노출된 부분의 용해도는 방사선 조사에 의해 산 발생제로부터 발생되는 산에 의해 촉매되는 반응에 의해 실현되며, 이는 포지티브 레지스트를 제공한다.Under these circumstances, resist forms commonly referred to as chemically amplified resists have been proposed that utilize the chemical amplification effect of acid catalysts. The solubility of the exposed portions of the alkaline developer in the chemically amplified resist is realized by a reaction catalyzed by an acid generated from the acid generator by irradiation, which provides a positive resist.

통상적으로, 화학적 증폭형 포지티브 레지스트의 제조에 있어서, 페놀계 하이드록실이 산의 작용에 의해 제거가능한 그룹에 의해 보호되는 폴리비닐페놀이 사용되어 왔다. 이러한 수지를 이용하는 레지스트는 환경에 의해 영향받기 쉬운 결함을 지닌다. 특히, 광선에 노출된 후 열처리에 의해 보호 그룹의 제거반응을 수행하는 단계에 있어서(Post Exposure Bake; 이하, PEB라고 함), 특성들은 열처리전의 정치기간에 따라 상당히 변하는 것으로 공지되어 있다. 이러한 현상은 종종 시간 지체 효과라고 하며 해상도의 열화, 현상후의 패턴의 T-top 형성(T-성형) 및 임계 치수의 재생성 불량을 일으킬 수 있다.Typically, in the preparation of chemically amplified positive resists, polyvinylphenols in which phenolic hydroxyls are protected by groups removable by the action of acids have been used. Resists using such resins have defects susceptible to environmental influences. In particular, in the step of carrying out the removal of the protective group by heat treatment after exposure to light (Post Exposure Bake; hereinafter referred to as PEB), the properties are known to vary considerably with the settling period before heat treatment. This phenomenon is often referred to as a time-lag effect and can cause degradation in resolution, T-top formation (T-molding) of patterns after development and poor regeneration of critical dimensions.

이러한 현상이 일어나는 이유는, 리소그래피가 수행되는 경우 주변 대기에서 존재하고 피복 필름과 접촉되는 암모니아 및 N-메틸피롤리돈과 같은 염기성 물질에 의해 유발되어 발생된 산의 탈활성화때문인 것으로 고려된다. 예를 들면, 대기중의 암모니아 농도가 약 20ppb 정도로 낮은 경우에도, 노출후 30분만에 수행되는 PEB에 의해 수득된 패턴이 현저한 T-성형을 갖는 프로파일을 지니는 것으로 공지되어 있다.This phenomenon is considered to be due to the deactivation of the acid caused by basic substances such as ammonia and N-methylpyrrolidone which are present in the surrounding atmosphere and in contact with the coating film when lithography is performed. For example, even when the concentration of ammonia in the atmosphere is as low as about 20 ppb, it is known that the pattern obtained by PEB performed 30 minutes after exposure has a profile with significant T-forming.

또한, 1/4μ 패턴의 제조시 작은 패턴의 설치 또는 박리에 의해 유발된 열등한 에칭이 발생하기 쉬운 문제점이 있다.In addition, there is a problem that inferior etching caused by the installation or peeling of a small pattern is likely to occur in the production of the 1 / 4μ pattern.

본 발명의 목적은 산의 작용에 의해 제거할 수 있는 보호 그룹을 갖는 알칼리 가용성 수지를 포함하는 레지스트 조성물용 산 발생제로써 사용되는 경우 우수한 효과를 발휘하는 신규한 화합물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a novel compound which exhibits excellent effects when used as an acid generator for a resist composition comprising an alkali-soluble resin having a protecting group that can be removed by the action of an acid.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 화합물을 사용하여 광 속도 및 해상도가 우수하고 시간 지연 효과 및 패턴 접착성이 향상되면서도 내열성, 현상후의 나머지 필름 두께의 비율, 필름 두께의 균일성 및 프로파일 등이 높은 수준으로 유지되는 레지스트 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to use the compound, the light speed and resolution is excellent, the time delay effect and the pattern adhesion is improved while the heat resistance, the ratio of the remaining film thickness after development, the uniformity and profile of the film thickness, etc. It is to provide a resist composition that is maintained at a level.

집중적인 연구 결과, 본 발명의 발명자들은 신규한 석신이미드 화합물을 성공적으로 발견하였고 산의 작용에 의해 제거할 수 있는 보호 그룹을 갖는 알칼리 가용성 수지와 함께 상기 화합물을 함유하는 레지스트 조성물이 광 속도 및 해상도가 우수하며 시간 지체 효과 및 패턴의 접착성이 증진되면서도, 내열성, 현상후의 잔류 필름 두께의 비, 필름 두께의 균일성 및 프로파일 등이 높은 수준으로 유지됨을 밝혀냄으로써, 본 발명을 완성하였다.As a result of intensive research, the inventors of the present invention have successfully discovered a novel succinimide compound, and the resist composition containing the compound together with an alkali-soluble resin having a protecting group that can be removed by the action of an acid has a high light rate and The present invention has been completed by revealing that the resolution is excellent and the time delay effect and the adhesion of the pattern are maintained, while the heat resistance, the ratio of the residual film thickness after development, the uniformity of the film thickness, the profile, and the like are maintained at a high level.

본 발명은 화학식 1의 N-(10-캄포르설포닐옥시)-석신이미드를 제공한다.The present invention provides N- (10-camphorsulfonyloxy) -succinimide of formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

본 발명은 또한 N-하이드록시석신이미드와 10-캄포르설폰산, 이의 염 또는 이의 할라이드를 반응시킴에 의해 화학식 1의 N-(10-캄포르설포닐옥시)-석신이미드를 제조하는 방법; 활성 성분으로써 N-(10-캄포르설포닐옥시)-석신이미드를 포함하는 산 발생제; 및 또한 산의 작용에 의해 제거가능한 보호 그룹을 갖는 알칼리-가용성 수지와 함께 상술한 산 발생제를 포함하는 레지스트 조성물을 제공한다.The present invention also provides a process for preparing N- (10-camphorsulfonyloxy) -succinimide of Formula 1 by reacting N-hydroxysuccinimide with 10-camphorsulfonic acid, salts thereof or halides thereof. Way; Acid generators comprising N- (10-camphorsulfonyloxy) -succinimide as active ingredient; And also the above-mentioned acid generator with an alkali-soluble resin having a protecting group removable by the action of an acid.

화학식 1의 N-(10-캄포르설포닐옥시)-석신이미드는 N-하이드록신석신이미드와 10-캄포르설폰산, 이의 염 또는 이의 할라이드를 반응시킴에 의해 수득될 수 있다. 본 원에서 사용된 10-캄포르설폰산, 이의 염 또는 이의 할라이드는 광학 활성형 또는 라세미 형이다. 10-캄포르설폰산, 이의 염 또는 이의 할라이드 중에서, 바람직하게는 염기성 촉매의 존재하에 N-하이드록시석신이미드와 반응하는 10-캄포르설포닐 할라이드가 특히 바람직하다. 10-캄포르설포닐 할라이드의 구성원소로서의 할로겐의 예는 불소, 염소, 브롬 및 요오드가 포함된다.N- (10-camphorsulfonyloxy) -succinimide of Formula 1 may be obtained by reacting N-hydroxysuccinimide with 10-camphorsulfonic acid, salts thereof or halides thereof. As used herein, 10-camphorsulfonic acid, salts thereof, or halides thereof are optically active or racemic. Of the 10-camphorsulfonic acid, salts thereof or halides thereof, 10-camphorsulfonyl halides, which preferably react with N-hydroxysuccinimide, preferably in the presence of a basic catalyst, are particularly preferred. Examples of halogen as a member of 10-camphorsulfonyl halide include fluorine, chlorine, bromine and iodine.

이 반응에서, 10-캄포르설폰산, 이의 염 또는 이의 할라이드는, N-하이드로석신이미드를 기준으로 하여, 0.7 내지 1.5, 보다 바람직하게는 1.1 내지 1.2의 몰비로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 몰비가 0.7 미만인 경우, 반응하지 않은 N-하이드로석신이미드가 잔류하며, 상기 몰비가 1.5 이상인 경우, 반응하지 않은 10-캄포르설폰산 또는 이의 유도체가 잔류하며, 상기 어느 경우에도 다량으로 잔류하고 반응후의 정제가 힘들어진다.In this reaction, 10-camphorsulfonic acid, its salt or halide thereof is preferably used in a molar ratio of 0.7 to 1.5, more preferably 1.1 to 1.2, based on N-hydrosuccinimide. When the molar ratio is less than 0.7, unreacted N-hydrosuccinimide remains, and when the molar ratio is 1.5 or more, unreacted 10-camphorsulfonic acid or a derivative thereof remains, and in any case, a large amount remains. And purification after the reaction becomes difficult.

10-칼포르설포닐 할라이드와 N-하이드로석신이미드와의 반응에 사용된 염기성 촉매의 예는 지방족 아민(예; 트리에틸아민), 사이클릭아민(예: 피리딘) 및 무기 염기(예; 탄산수소나트륨, 탄산나트륨 또는 탄산칼륨)을 포함한다. 이들 중에서, 트리에틸아민 및 피리딘과 같은 유기 아민이 바람직하다.Examples of basic catalysts used in the reaction of 10-calporsulfonyl halides with N-hydrosuccinimide include aliphatic amines (eg triethylamine), cyclicamines (eg pyridine) and inorganic bases (eg carbonic acid) Sodium hydrogen, sodium carbonate or potassium carbonate). Among them, organic amines such as triethylamine and pyridine are preferred.

N-하이드로석신이미드와 10-캄포르설폰산, 이의 염 또는 이의 할라이드와의 반응은 극성 용매중에서 수행하는 것이 바람직하다. 여기서 사용된 극성 용매의 예는 하나 이상의 친수성 용매(예: 아세톤, 테르라하이드로푸란, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 디메틸포름아미드, 아세토니트릴, γ-부티로락톤 및 디메틸설폭사이드), 하나 이상의 소수성 용매(예; 디클로로메탄 및 클로로포름), 및 이온 교환수 및 증류수를 포함하는 물을 포함한다. 극성 용매는 N-하이드로석신이미드 및 10-캄포르설폰산, 이의 염 또는 이의 할라이드를 포함하는 반응용 물질의 총 중량의, 바람직하게는 2 내지 10배, 보다 바람직하게는 4 내지 8배로 사용한다. 용매의 양이 너무 많은 경우 반응시간이 더욱 길어지고, 용매의 양이 너무 적은 경우에는 용해 또는 교반 토오크에 관련된 문제가 발생할 수 있다.The reaction of N-hydrosuccinimide with 10-camphorsulfonic acid, salts thereof or halides thereof is preferably carried out in a polar solvent. Examples of polar solvents used herein include one or more hydrophilic solvents, such as acetone, terahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, dimethylformamide, acetonitrile, γ-butyrolactone and dimethyl Sulfoxide), one or more hydrophobic solvents (eg, dichloromethane and chloroform), and water including ion exchanged water and distilled water. The polar solvent is used at preferably 2 to 10 times, more preferably 4 to 8 times the total weight of the reaction material comprising N-hydrosuccinimide and 10-camphorsulfonic acid, salts thereof or halides thereof. do. When the amount of the solvent is too large, the reaction time is longer, and when the amount of the solvent is too small, problems related to dissolution or stirring torque may occur.

반응은 대개 20 내지 50℃의 온도 범위에서 수행할 수 있다. 온도가 너무 높은 경우, 부반응이 증가할 수 있으며 온도가 너무 낮은 경우, 반응시간이 너무 길어진다. 대개 반응시간은 약 0.5 내지 5시간이다.The reaction can usually be carried out in a temperature range of 20 to 50 ° C. If the temperature is too high, side reactions may increase, and if the temperature is too low, the reaction time will be too long. Usually the reaction time is about 0.5 to 5 hours.

유리산, 특히 출발 물질인 10-캄포르-설포닐 할라이드로부터 유도된 10-캄포르설폰산과 같은 설폰산이 본 발명의 목적에 바람직하지 않은 효과를 제공할 수 있기 때문에, N-하이드로석신이미드와 10-캄포르설포닐 할라이드와의 반응에 의해 형성된 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드를 함유하는 반응 생성물을 유리산 제거용 처리를 하는 것이 바람직하다. 이와같이 함으로써, 설폰산이 잔류하지 않으며 억제 지연 효과 및 필름 형성에 효과적인 산 발생제를 보다 지속적으로 수득할 수 있는 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드를 제조할 수 있다.Free acids, especially sulfonic acids such as 10-camphorsulfonic acid derived from the starting material 10-camphor-sulfonyl halide, can provide undesirable effects for the purposes of the present invention, It is preferable to subject the reaction product containing N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide formed by the reaction with 10-camphorsulfonyl halide to remove free acid. In this way, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide can be produced in which no sulfonic acid remains and an acid generator which is effective in suppressing retardation effect and film formation can be obtained more continuously.

반응이 종결된 후에 반응에 의해 형성된 염기성 촉매의 염을, 필요에 따라 제거한 다음, 설폰산을 제거하기 위한 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 설폰산을 제거하기 위한 처리는 반응 생성물을 오염시키는 설폰산을 제거하도록 하는한, 어떠한 처리도 가능할 수 있으며, 예를 들면 소수성 유기 용매중의 반응 생성물을 포함하는 용액이 설폰산의 산도 보다 더 약한 산도를 갖는 산의 중성 염을 포함하는 수용액으로 세척되는 방법을 포함한다. 이러한 목적으로 반응이 친수성 용매중에서 수행되는 경우, 반응후에 소수성 유기 용매를 용액에 가하거나 염기성 촉매의 염이 제거되는 용액에 가한다. 바람직한 유기 용매는 수중 용해도가 9g/100g 이하인 용매이며, 10-캄포르설포닐옥시 석신이미드를 적절히 용해시킬 수 있다. 본 발명에서 사용된, "수중 용해도가 9g/100g 이하인 용매" 라는 표현은 20℃에서 물 100g 중의 최대 용해량이 9g 이하임을 뜻한다. 이러한 용매의 예는 톨루엔, 에틸아세테이트, 메틸렌 클로라이드 및 n-헵탄을 포함한다.After the reaction is completed, it is preferable to remove the salt of the basic catalyst formed by the reaction, if necessary, and then perform a treatment for removing the sulfonic acid. The treatment to remove the sulfonic acid may be any treatment as long as it allows to remove the sulfonic acid that contaminates the reaction product, for example, a solution comprising the reaction product in a hydrophobic organic solvent is weaker than the acidity of the sulfonic acid. A method comprising washing with an aqueous solution comprising a neutral salt of an acid having an acidity. If the reaction is carried out in a hydrophilic solvent for this purpose, a hydrophobic organic solvent is added to the solution after the reaction or to a solution from which the salt of the basic catalyst is removed. Preferred organic solvents are solvents having a solubility in water of 9 g / 100 g or less, and 10-camphorsulfonyloxy succinimide can be appropriately dissolved. As used herein, the expression "solvent having a solubility in water of 9 g / 100 g or less" means that the maximum solubility in 100 g of water at 20 ° C is 9 g or less. Examples of such solvents include toluene, ethyl acetate, methylene chloride and n-heptane.

산도가 설폰산보다 약한 산은 예를 들면 아세트산을 포함한다. 설폰산을 제거하기 위한 처리에 사용된 중성 염은 예를 들면, 아세트산 나트륨, 아세트산 칼륨 및 아세트산 암모늄을 포함하며, 이들 중에서 아세트산 나트륨이 바람직하다. 산도가 설폰산 보다 약한 산의 중성 염이 사용되는 경우, 이러한 염의 양은 0.01몰 이상, 바람직하게는 0.05 내지 0.15몰(10-캄포르설포닐 할라이드를 기준으로 함)이다. 금속 염 등이 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드중에 잔류하기 때문에 중성염을 너무 많이 사용하는 것은 바람직하지 않다.Acids whose acidity is weaker than sulfonic acid include, for example, acetic acid. Neutral salts used in the treatment to remove sulfonic acids include, for example, sodium acetate, potassium acetate and ammonium acetate, of which sodium acetate is preferred. When neutral salts of acids with lower acidity than sulfonic acids are used, the amount of such salts is at least 0.01 moles, preferably 0.05 to 0.15 moles (based on 10-camphorsulfonyl halide). It is not preferable to use too much neutral salt because metal salts and the like remain in N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide.

설폰산을 제거하기 위한 처리는, 산도가 상기한 설폰산 보다 약한 산의 중성염의 수용액을 사용한 세척 후에, 보다 묽은 수성 산 용액, 예를 들면 농도가 약 0.1 내지 1중량%인 수성 아세트산 또는 옥살산 용액을 사용한 세척 및 물을 사용한 추가의 세척을 수반할 수 있다. 이는 동시 존재 금속의 함량을 최소화할 수 있다.The treatment for removing the sulfonic acid is carried out after washing with an aqueous solution of a neutral salt of an acid whose acidity is weaker than the sulfonic acid described above, followed by a dilute aqueous acid solution, for example an aqueous acetic acid or oxalic acid solution having a concentration of about 0.1 to 1% by weight. Washing with and further washing with water may be involved. This can minimize the content of coexisting metals.

상기 반응에 의해 생성된 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드는 반응을 완결시킨 후에 분리에 적합한 분리 수단을 사용하여 분리시킬 수 있다. 상기한 처리, 즉 설폰산 제거 처리를 수행하지 않는 경우, 생성물은 수중 용해도가 9g/100g 이하인 용매에 용해시키고, 용액을 물과 함께 교반하여 금속 함량을 최소화시키는 것이 바람직하다.The N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide produced by the above reaction can be separated using a separation means suitable for separation after completion of the reaction. If the above treatment, i.e., no sulfonic acid removal treatment, is performed, the product is preferably dissolved in a solvent having a solubility in water of 9 g / 100 g or less, and the solution is stirred with water to minimize the metal content.

상기한 반응에 의해 형성되거나 상기한 바와 같이 처리된 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드는 적합한 용매로부터 결정화할 수 있다. 결정화용 용매의 예는 할로겐화 탄화수소(예; 그 자체로써 또는 혼합 용매중의 주 성분으로써 사염화탄소 또는 클로로포름) 또는 지방족 또는 지환족 탄화수소(예: n-헵탄 또는 사이클로헥산) 및 방향족 탄화수소(예: 벤젠, 톨루엔 또는 크실렌)의 혼합 용매를 포함한다. 결정화 온도는 바람직하게는 40℃ 이하, 특히 25℃ 이하이다.N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide formed by the above reaction or treated as described above can be crystallized from a suitable solvent. Examples of solvents for crystallization are halogenated hydrocarbons (e.g. carbon tetrachloride or chloroform as such or as a main component in a mixed solvent) or aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons (e.g. n-heptane or cyclohexane) and aromatic hydrocarbons (e.g. benzene, Mixed solvents of toluene or xylene). The crystallization temperature is preferably 40 ° C. or lower, especially 25 ° C. or lower.

이러한 방법으로 수득한 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드는 화학식 1에서 나타낸 바와 같은 비대칭 탄소 원자를 갖고 광학 활성 형태 또는 라세미 형태일 수 있다. 이 화합물은 산 발생제, 특히 산의 작용에 의해 제거할 수 있는 보호 그룹을 갖는 알칼리 가용성 수지를 포함하는 레지스트 조성물에 사용되는 산 발생제로써 유용하다.The N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide obtained in this way has an asymmetric carbon atom as shown in Formula 1 and may be in optically active form or racemic form. This compound is useful as an acid generator, in particular as an acid generator for use in resist compositions comprising alkali-soluble resins having a protecting group that can be removed by the action of an acid.

본 발명의 레지스트 조성물의 성분으로서의 알칼리 가용성 수지는 산의 작용에 의해 제거될 수 있는 보호 그룹을 갖는다. 보호 그룹이 도입되는 바람직한 기본 중합체는 하이드록시 그룹 또는 카복실 그룹이 도입되는 아릴 그룹을 갖는 중합체이다. 기본 중합체의 구체적인 예는 페놀 노볼락 수지; 크레졸 노볼락 수지; 크실레놀 노볼락 수지; 비닐페놀 수지; 이소프로페닐페놀 수지; 비닐페놀 또는 이소프로페닐페놀 및 (메트)아크릴 산 또는 이의 유도체, 아크릴로니트릴, 스티렌 또는 이의 유도체 등의 공중합체; 스티렌 또는 이의 유도체 및 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 말레산 무수물, 아크릴로니트릴 등의 공중합체 및 상기한 중합체의 쇄에 규소를 포함하는 화합물을 포함한다.Alkali-soluble resins as components of the resist composition of the present invention have a protecting group that can be removed by the action of an acid. Preferred base polymers to which protective groups are introduced are polymers with aryl groups to which hydroxy groups or carboxyl groups are introduced. Specific examples of the base polymer include phenol novolak resins; Cresol novolac resins; Xylenol novolac resins; Vinylphenol resins; Isopropenylphenol resin; Copolymers such as vinylphenol or isopropenylphenol and (meth) acrylic acid or derivatives thereof, acrylonitrile, styrene or derivatives thereof; Styrene or derivatives thereof and copolymers such as acrylic resins, methacrylic resins, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, acrylonitrile and compounds comprising silicon in the chains of the foregoing polymers.

본 발명에 따르는 레지스트 조성물중의 알칼리 가용성 수지는, 이들 기본 중합체 중의 하이드록실 그룹 또는 카복실 그룹의 적어도 일부가 산의 작용에 의해 제거될 수 있는 보호 그룹에 의해 차단된 수지일 수 있다. 다시 말해서, 이러한 기본 중합체 중의 하이드록실 그룹 또는 카복실 그룹 중의 수소 원자의 적어도 일부가 상기한 보호 그룹에 의해 치환된 수지일 수 있다. 바람직한 보호 그룹은The alkali-soluble resin in the resist composition according to the present invention may be a resin in which at least some of the hydroxyl groups or carboxyl groups in these base polymers are blocked by protective groups, which can be removed by the action of an acid. In other words, at least some of the hydrogen atoms in the hydroxyl groups or carboxyl groups in these base polymers may be resins substituted by the above protecting groups. Preferred protection groups

화학식Chemical formula

[여기서, n은 4 내지 6의 정수이고; R1, R4, R7 및 R11은 각각 독립적으로 직쇄 알킬, 측쇄 알킬, 사이클릭 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬이며: R2, R3, R5, R6, R9, R10 및 R12는 각각 독립적으로 수소, 직쇄 알킬, 측쇄 알킬, 사이클릭 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬이고; R8은 수소, 직쇄 알킬, 측쇄 알킬, 사이클릭 알킬, 알케닐, 아릴, 아르알킬 또는 알콕시이며; R13은 수소, 직쇄 알킬, 측쇄 알킬, 사이클릭 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬이고; R14는 직쇄 알킬, 측쇄 알킬, 사이클릭 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬이거나; R13 및 R14가 함께 탄소수 3 내지 6의 측쇄 알킬렌을 형성한다]을 갖는 그룹을 포함한다.[Where n is an integer of 4 to 6; R 1 , R 4 , R 7 and R 11 are each independently straight chain alkyl, branched chain alkyl, cyclic alkyl, alkenyl, aryl or aralkyl: R 2 , R 3 , R 5 , R 6 , R 9 , R 10 and R 12 are each independently hydrogen, straight chain alkyl, branched chain alkyl, cyclic alkyl, alkenyl, aryl or aralkyl; R 8 is hydrogen, straight chain alkyl, branched chain alkyl, cyclic alkyl, alkenyl, aryl, aralkyl or alkoxy; R 13 is hydrogen, straight chain alkyl, branched chain alkyl, cyclic alkyl, alkenyl, aryl or aralkyl; R 14 is straight alkyl, branched alkyl, cyclic alkyl, alkenyl, aryl or aralkyl; R 13 and R 14 together form a branched alkylene having 3 to 6 carbon atoms.

직쇄 알킬의 예는 탄소수 1 내지 5의 직쇄 알킬을 포함하며, 측쇄 알킬의 예는 탄소수 3 내지 8의 측쇄 알킬을 포함하며, 사이클릭 알킬의 예는 사이클로알킬 및 사이클로알킬알킬을 포함하는 탄소수 5 내지 16의 사이클릭 알킬을 포함한다. 알케닐의 예는 탄소수 2 내지 7의 알케닐을 포함하며, 아릴의 예는 탄소수 6 내지 16의 아릴, 전형적으로 페닐 또는 나프틸을 포함하며, 아르알킬의 예는 탄소수 7 내지 16의 아르알킬을 포함한다. 알콕시의 예는 탄소수 1 내지 5의 알콕시를 포함한다. 이들 그룹은 치환체를 지닐 수 있다. 직쇄 알킬, 측쇄 알킬 또는 알케닐에 존재할 수 있는 치환체의 예는 할로겐을 포함한다. 사이클릭 알킬로서의 사이클로알칸 환에 존재할 수 있는 치환체의 예는 할로겐을 포함하며, 아릴 또는 아르알킬로서의 벤젠 환 또는 나프탈렌 환과 같은 방향족 환 상의 치환체의 예는 할로겐 및 니트로를 포함한다. 알킬 등과 같은 탄화수소 그룹은 상기한 탄소수 범위내의 사이클로알칸 환 또는 방향족 환에 치환될 수 있다.Examples of straight chain alkyl include straight chain alkyl having 1 to 5 carbon atoms, examples of branched alkyl include branched alkyl having 3 to 8 carbon atoms, and examples of cyclic alkyl include 5 to 5 carbon atoms including cycloalkyl and cycloalkylalkyl. 16 cyclic alkyls. Examples of alkenyl include alkenyl having 2 to 7 carbon atoms, examples of aryl include aryl having 6 to 16 carbon atoms, typically phenyl or naphthyl, and examples of aralkyl include aralkyl having 7 to 16 carbon atoms. Include. Examples of alkoxy include alkoxy having 1 to 5 carbon atoms. These groups may have substituents. Examples of substituents that may be present on straight chain alkyl, branched chain alkyl or alkenyl include halogen. Examples of substituents that may be present on cycloalkane rings as cyclic alkyls include halogens, and examples of substituents on aromatic rings such as benzene rings or naphthalene rings as aryl or aralkyl include halogens and nitros. Hydrocarbon groups such as alkyl may be substituted with a cycloalkane ring or an aromatic ring within the above-mentioned carbon number range.

본 발명에 따르는 레지스트 조성물은 알칼리 가용성 수지 및 산 발생제를 함유하며, 필요한 경우 전자 공여체, 용해 억제제, 감광제, 염료 및 접착 증진제 등과 같은 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 레지스트 조성물은 고체 성분의 총 중량을 기준으로 하여, 20 내지 90중량% 범위의 알칼리 가용성 수지 및 0.1 내지 20중량%의 산 발생제를 포함하는 것이 바람직하다.The resist composition according to the present invention contains an alkali soluble resin and an acid generator, and may further include additives commonly used in the art, such as electron donors, dissolution inhibitors, photosensitizers, dyes and adhesion promoters, if necessary. The resist composition preferably comprises an alkali soluble resin in the range of 20 to 90% by weight and an acid generator of 0.1 to 20% by weight based on the total weight of the solid component.

본 발명의 레지스트 조성물은 상기한 성분을 고체 성분의 총 농도가 10 내지 50중량%로 되도록 용매속에 혼합시킴으로써 제조한다. 이는 실리콘 웨이퍼와 같은 지지체에 도포시킨다. 여기서 사용되는 용매는 모든 성분을 용해시키고 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 어떠한 용매일 수 있는 한, 어떠한 용매도 가능할 수 있다. 예를 들면, 글리콜 에테르 에스테르(예; 에틸 셀로솔브 아세테이트, 메틸 셀로솔브 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 및 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트); 글리콜 모노- 또는 디-에테르(예; 에틸 셀로솔브, 메틸 셀로솔브, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 및 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르); 에스테르(예; 에틸 락테이트, 부틸 아세테이트 및 에틸 피루베이트); 사이클릭 에스테르(예; γ-부티로락톤); 케톤(예; 2-헵탄온, 사이클로헥산은 및 메틸 이소부틸 케톤); 및 방향족 탄화수소(예; 크실렌)를 포함한다. 이들 용매는 독립적으로 또는 2개 이상의 혼합물로써 사용될 수 있다.The resist composition of the present invention is prepared by mixing the above components in a solvent such that the total concentration of the solid components is 10 to 50% by weight. It is applied to a support such as a silicon wafer. The solvent used herein may be any solvent as long as it dissolves all components and can be any solvent conventionally used in the art. For example, glycol ether esters (eg, ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate); Glycol mono- or di-ethers (eg ethyl cellosolve, methyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether); Esters such as ethyl lactate, butyl acetate and ethyl pyruvate; Cyclic esters (eg γ-butyrolactone); Ketones (eg 2-heptanone, cyclohexanesilver and methyl isobutyl ketone); And aromatic hydrocarbons (eg xylene). These solvents can be used independently or as a mixture of two or more.

본 발명을 실시예에서 더욱 상세히 나열할 것이나, 이들 실시예가 본 발명의 영역에 한정되는 것으로 고려되어서는 안된다. 실시예에서, 함량 및 양을 기술하는데 있어서의 %와 부는 달리 제시하지 않는한 중량 기준이다.The present invention will be listed in more detail in the examples, but these examples should not be considered as being limited to the scope of the invention. In the examples, the percentages and parts in describing the amounts and amounts are by weight unless otherwise indicated.

실시예 1Example 1

200ml짜리 4구 플라스크에 N-하이드록시석신이미드 7.41g, (±)-10-캄포르설포닐 클로라이드 18.13g 및 아세토니트릴 127.69g을 충전시키고, 25℃에서 30분 교반한 후, 여기에 트리에틸아민 7.89g을 20분에 걸쳐 가한다. 이 혼합물을 추가로 3시간 동안 교반후 여과하고, 여과 케이크를 아세토니트릴 36.63g으로 세척한다. 합한 여액 및 세척물에 에틸 아세테이트 367.88g을 가하고 이 혼합물을 증류수 180.66g으로 3회 세척하고 농축시킨다. 농축물에 아세톤 11.97g을 가하고 이 혼합물을 환류시키면서 사염화탄소 119.66g을 가한다. 냉각시 형성된 결정을 여과하고 이렇게 수득된 습윤 케이크 27.37g을 40℃에서의 더운 공기로 24시간 동안 건조시켜 N-(10-캄포르-설포닐옥시)석신이미드 19.41g을 수득한다.A 200 ml four-necked flask was charged with 7.41 g of N-hydroxysuccinimide, 18.13 g of (±) -10-camphorsulfonyl chloride and 127.69 g of acetonitrile, and stirred at 25 ° C. for 30 minutes, followed by 7.89 g ethylamine is added over 20 minutes. The mixture is stirred for an additional 3 hours and then filtered, and the filter cake is washed with 36.63 g of acetonitrile. 367.88 g of ethyl acetate is added to the combined filtrate and washings and the mixture is washed three times with 180.66 g of distilled water and concentrated. Add 11.97 g of acetone to the concentrate and add 119.66 g of carbon tetrachloride while refluxing the mixture. The crystals formed upon cooling were filtered and 27.37 g of the wet cake thus obtained was dried with hot air at 40 ° C. for 24 hours to give 19.41 g of N- (10-camphor-sulfonyloxy) succinimide.

MS: SIMS(FAB), 330(M + H)+ MS: SIMS (FAB), 330 (M + H) +

실시예 2Example 2

200ml짜리 4구 플라스크에 N-하이드록시석신이미드 17.26g, (+)-10-캄포르설포닐 클로라이드 34.90g 및 1,4-디옥산 260.81g을 충전시키고, 25℃에서 30분 교반한 후, 여기에 트리에틸아민 15.03g을 30분에 걸쳐 가한다. 이 혼합물을 추가로 4시간 동안 교반한 후, 반응물에 톨루엔 661.21g을 가하고 이 반응물을 0.5% 옥살산수용액 335.61g으로 세척한다. 상을 분리하고 유기 층을 증류수 335.61g으로 6회 세척하여 농축시킨다. 농축물에 에틸 아세테이트 23.39g을 가하고 이 혼합물을 60℃로 가열한다. 다음 n-헵탄 79.53g과 톨루엔 154.37g을 가하고 25℃이하로 냉각시킨다. 형성된 결정을 여과하고 수득된 습윤 케이크를 40℃에서의 더운 공기로 24시간 동안 건조시켜 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드 34.52g을 수득한다.A 200 ml four-necked flask was charged with 17.26 g of N-hydroxysuccinimide, 34.90 g of (+)-10-camphorsulfonyl chloride, and 260.81 g of 1,4-dioxane, and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. Then, 15.03 g of triethylamine was added thereto over 30 minutes. After the mixture was stirred for an additional 4 hours, 661.21 g of toluene was added to the reaction and the reaction was washed with 335.61 g of 0.5% aqueous oxalic acid solution. The phases are separated and the organic layer is washed six times with 335.61 g of distilled water and concentrated. 23.39 g of ethyl acetate is added to the concentrate and the mixture is heated to 60 ° C. Next, 79.53 g of n-heptane and 154.37 g of toluene were added and cooled to 25 ° C or lower. The crystals formed are filtered and the resulting wet cake is dried with hot air at 40 ° C. for 24 hours to give 34.52 g of N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide.

실시예 3Example 3

프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 66부에 문헌(참조; JP-A-5-181279)에 기술된 방법에 의해 수득되고 폴리(p-비닐페놀)중 하이드록실 그룹 20몰%가 3급 부톡시카보닐메틸 에테르로 전환된 중합체 13.5부, 실시예 1에서 수득된 N-(10-캄포르설포닐-옥시)석신이미드 1.2부, 전자 공여체로서 2-하이드록시카르바졸(Aldrich 제조원) 0.405부 및 프로필렌글리콜모노메틸 에테르 아세테이트 66부를 용해시키고, 이 혼합물을 공극 크기가 0.2㎛인 불소 수지 여과기에 통과시켜 레지스트 용액 A를 수득한다.Propylene glycol monomethyl ether acetate was obtained by the method described in 66 parts (cf. JP-A-5-181279) and 20 mol% of hydroxyl groups in poly (p-vinylphenol) were tert-butoxycarbonyl 13.5 parts of polymer converted to methyl ether, 1.2 parts of N- (10-camphorsulfonyl-oxy) succinimide obtained in Example 1, 0.405 parts of 2-hydroxycarbazole (Aldrich) as an electron donor and propylene 66 parts of glycol monomethyl ether acetate are dissolved and the mixture is passed through a fluorine resin filter having a pore size of 0.2 mu m to obtain a resist solution A.

위에서 수득한 레지스트 용액 A를 스핀 피복기를 사용하여 건조 후의 두께가 0.7㎛인 필름이 형성되도록 통상적인 방법에 따라 세척된 실리콘 웨이퍼 위에 도포시킨다. 이어서, 실리콘 웨이퍼를 100℃에서 1분 동안 뜨겁게 예비-베이킹시킨다. 예비-베이킹 후의 필름을 패턴을 갖는 크롬 마스크를 통해 노출 파장 길이가 248nm인 KrF 엑시머 레이저 스테퍼["NSR-1755 EX8A", 제조원; Nikon, NA=0.45]를 사용하여 조사시킨다. 노출된 웨이퍼를 95℃에서 90초 동안 더운 플레이트 위에서 후-베이킹(post-baking; PEB) 처리한다. 이후에 웨이퍼를 2.38% 수성 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드로 현상시켜 포지티브 패턴을 수득한다. 수득된 포지티브 패턴을 다음과 같은 방법으로 평가하고 결과를 표 1에 나타내었다.The resist solution A obtained above is applied using a spin coater onto the cleaned silicon wafer according to a conventional method so that a film having a thickness of 0.7 탆 after drying is formed. The silicon wafer is then pre-baked hot at 100 ° C. for 1 minute. The film after pre-baking was subjected to a KrF excimer laser stepper ["NSR-1755 EX8A", manufacturer having an exposure wavelength length of 248 nm through a chrome mask having a pattern; Nikon, NA = 0.45]. The exposed wafer is post-baked (PEB) on a hot plate at 95 ° C. for 90 seconds. The wafer is then developed with 2.38% aqueous tetramethyl ammonium hydroxide to yield a positive pattern. The positive pattern obtained was evaluated in the following manner and the results are shown in Table 1.

광속도: 0.3㎛ 선-및-공간 횡단면을 주사 전자 현미경으로 관찰하고 최적 촛점에서 1:1의 선-및-공간을 제공하는 광 노출로부터 광 속도(최적화된 광량)를 수득한다.Light Velocity: 0.3 μm line-and-space cross section is observed with a scanning electron microscope and the light velocity (optimized amount of light) is obtained from light exposure which provides 1: 1 line-and-space at optimal focus.

해상도 : 최적화된 광량에서의 광 노출에 의한 필름 두께의 손실 없이 선-및-공간 분할의 최소 너비를 해상도로써 취한다.Resolution: The minimum width of the line-and-space division is taken as the resolution without loss of film thickness due to light exposure at the optimized amount of light.

프로파일: 최적화된 광량에서의 광 노출에 의한 0.3㎛ 선-및-공간 횡단면을 주사 전자 현미경으로 관찰한다.Profile: 0.3 μm line-and-space cross section due to light exposure at the optimized amount of light is observed with a scanning electron microscope.

소 패턴의 설치: 레지스트의 설치를 관찰하고 3등급의 점수 체계를 이용하여 평가하며 여기서, ○는 설치되지 않음을 의미하고, △는 부분적으로 설치됨을 의미하며, X는 대부분 설치됨을 의미한다.Small pattern installation: Observe the installation of the resist and evaluate it using a three-level scoring system, where ○ means not installed, △ means partially installed, and X means mostly installed.

또한, 노출로부터 1시간 동안 정치시킨 후에 베이킹시킨 웨이퍼 위에서의 모든 시험 대상물에 대한 평가도 수행한다.In addition, evaluation of all test objects on the baked wafer after standing for 1 hour from exposure is also performed.

비교 실시예 1Comparative Example 1

화학식의 화합물(Midori Kagaku 제조원) 0.405부를 적용 실시예 1에서 사용된 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드 대신 사용하는 것 외에는 실질적으로 적용 실시예 1의 공정을 반복하여 레지스트 용액 B를 수득한다. 레지스트 용액 B를 적용 실시예 1에서와 동일한 방식으로 평가하고 이 결과를 다음 표 1에 나타낸다.Chemical formula 0.405 parts of the compound (manufactured by Midori Kagaku) was applied, except that instead of using N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide used in Example 1, the process of Example 1 was substantially repeated to apply the resist solution B. To obtain. Resist solution B was evaluated in the same manner as in Application Example 1 and the results are shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

* 프로파일에서 (a) 및 (b)는 형태가 각각 도 1a 및 도 1b임을 의미한다.* (A) and (b) in the profile means that the shape is Fig. 1a and 1b, respectively.

실시예 4Example 4

(1) N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드의 제조(1) Preparation of N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide

2ℓ짜리 4구-플라스크에 N-하이드록신석신이미드 46.23g, (+)-10-캄포르설포닐 클로라이드 93.45g 및 아세톤 698.39g을 충전시킨다. 여기에, 25℃에서 30분간 교반한 후, 트리에틸아민 38.41g을 30분에 걸쳐 가한다. 이 혼합물을 추가로 3시간 교반한 후 여과하고, 여액은 아세톤 186.90g으로 세척한다. 합한 여액 및 세척물에 에틸 아세테이트 177.06g 및 톨루엔 708.23g을 가한다. 이 혼합물을 증류수 559.06g중 나트륨 아세테이트 3.06g을 함유하는 용액으로 세척하고 유기 층을 증류수 588.71g으로 더 세척한다. 다음 유기 층을 0.5% 옥살산 수용액 588.71g으로 세척하고 각각 물 588.71g으로 4회 더 세척한다. 유기 층을 농축시켜 오일성 물질 133.72g을 수득하고 여기에 톨루엔 334.30g을 가한다. 이 혼합물을 50℃로 가열하여 균질한 용액을 형성시킨다. 이 용액에 톨루엔 133.72g 및 n-헵탄 200.58g의 혼합 용매를 교반하면서 적가한다. 첨가후, 용액을 3시간에 걸쳐 25℃로 냉각시키고 5℃로 냉각한 후 1.5시간 동안 교반한다. 형성된 침전물을 여과하고 45℃에서 밤새 건조시켜 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드 102.40g을 수득한다.A 2 L four-necked flask is charged with 46.23 g of N-hydroxysuccinimide, 93.45 g of (+)-10-camphorsulfonyl chloride and 698.39 g of acetone. After stirring for 30 minutes at 25 degreeC, 38.41 g of triethylamines are added over 30 minutes. The mixture is stirred for an additional 3 hours and then filtered, and the filtrate is washed with 186.90 g of acetone. To the combined filtrate and washings are added 177.06 g of ethyl acetate and 708.23 g of toluene. The mixture is washed with a solution containing 3.06 g of sodium acetate in 559.06 g of distilled water and the organic layer is further washed with 588.71 g of distilled water. The organic layer is then washed with 588.71 g of 0.5% aqueous oxalic acid solution and washed four more times with 588.71 g of water each. The organic layer was concentrated to give 133.72 g of oily material, to which 334.30 g of toluene was added. The mixture is heated to 50 ° C. to form a homogeneous solution. To this solution was added dropwise stirring a mixed solvent of 133.72 g of toluene and 200.58 g of n-heptane. After addition, the solution is cooled to 25 ° C. over 3 hours, cooled to 5 ° C. and stirred for 1.5 hours. The precipitate formed is filtered and dried overnight at 45 ° C. to give 102.40 g of N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide.

(2) 레지스트의 제조 및 평가(2) Preparation and Evaluation of Resist

프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 52부 및 에틸 락테이트 13부의 혼합물에 문헌(참조; JP-A-5-181279)에 기술된 방법에 의해 수득되고 폴리(p-비닐페놀)중 하이드록실 그룹의 30몰%가 3급-부톡시카보닐메틸 에테르로 전환된 중합체 13.5부, 상기 (1)에서 수득된 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드 1.0부, 전자 공여체로써 2-하이드록시카르바졸 0.27부 및 염기성 화합물로써 N-메틸-2-피롤리돈 0.08부를 용해한다. 이렇게 수득한 혼합물을 공극 크기가 0.2㎛인 불소 수지 여과기에 통과시켜 레지스트 용액을 수득한다.30 moles of hydroxyl groups in poly (p-vinylphenol) obtained by the process described in the literature (cf. JP-A-5-181279) in a mixture of 52 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate and 13 parts of ethyl lactate 13.5 parts of polymer in which% was converted to tert-butoxycarbonylmethyl ether, 1.0 part of N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide obtained in (1) above, 2-hydroxycarbox as an electron donor 0.27 parts of bazole and 0.08 parts of N-methyl-2-pyrrolidone are dissolved as a basic compound. The mixture thus obtained is passed through a fluorine resin filter having a pore size of 0.2 mu m to obtain a resist solution.

상기에서 수득된 레지스트 용액을 스핀 피복기를 사용하여 통상적인 방법에 따라 세척한 실리콘 웨이퍼상에 피복시키면 건조후 두께가 0.7㎛인 필름이 형성된다. 다음 실리콘 웨이퍼를 100℃의 더운 플레이트 상에서 90초 동안 예비-베이킹한다. 예비-베이킹된 필름에, 패턴을 갖는 크롬 마스크를 통해 노출 파장이 248nm인 KrF 엑시머 레이저 스테퍼["NSR-1755 EX8A", Nikon Ltd.제조원]를 사용하여 조사한다. 노출된 웨이퍼를 100℃의 더운 플레이트상에서 90초간 후-베이킹(PEB)한다. 다음 이 웨이퍼를 2.38% 수성 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드로 현상시켜 포지티브 패턴을 수득한다. 수득된 포지티브 패턴을 적용 실시예 1에 기술된 방법으로 평가한다. 노출 직후 또는 노출 15분후 PEB를 수행하는 경우에 광속은 71mJ/cm2 이다. 노출 직후 또는 노출 15분후 PEB를 수행하는 경우에 해상도는 0.27㎛이다. 노출 직후 또는 노출 15분후 PEB를 수행하는 경우에 프로파일은 적용 실시예 1에서 수득된 것과 같이 우수하다.The resist solution obtained above is coated on a washed silicon wafer according to a conventional method using a spin coater to form a film having a thickness of 0.7 탆 after drying. The silicon wafer is then pre-baked for 90 seconds on a hot plate at 100 ° C. The pre-baked film is irradiated through a chrome mask with a pattern using a KrF excimer laser stepper ("NSR-1755 EX8A", Nikon Ltd.) having an exposure wavelength of 248 nm. The exposed wafer is post-baked (PEB) for 90 seconds on a hot plate at 100 ° C. This wafer is then developed with 2.38% aqueous tetramethyl ammonium hydroxide to yield a positive pattern. The positive pattern obtained is evaluated by the method described in Application Example 1. The light flux is 71 mJ / cm 2 when PEB is performed immediately after exposure or 15 minutes after exposure. The resolution is 0.27 μm when PEB is performed immediately after exposure or 15 minutes after exposure. The profile is good as obtained in Application Example 1 when the PEB is performed immediately after exposure or after 15 minutes of exposure.

본 발명에서 수득된 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드는 레지스트 조성물용 산 발생제, 특히 산의 작용에 의해 제거할 수 있는 보호 그룹을 갖는 알칼리 가용성 수지를 포함하는 레지스트 조성물용 산 발생제로써 유용하다. 산 발생제로서 상기 화합물을 사용하는 레지스트 조성물은 광속도 및 해상도가 우수하며 시간 지체 효과 및 접착 특성이 증진되면서도, 내열성, 현상후의 잔류 필름 두께의 비, 필름 두께의 균일성 및 프로파일 등이 높은 수준으로 유지된다.The N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide obtained in the present invention is an acid for a resist composition comprising an acid generator for a resist composition, particularly an alkali-soluble resin having a protecting group that can be removed by the action of an acid. Useful as a generator. The resist composition using the compound as an acid generator has excellent light speed and resolution, and has a high level of time delay effect and adhesion properties, but also high heat resistance, ratio of residual film thickness after development, uniformity and profile of film thickness, and the like. maintain.

도 1a는 적용 실시예 1에서 관찰한 프로파일을 나타내는 개략도이다.1A is a schematic diagram showing the profile observed in Application Example 1. FIG.

도 1b는 비교 실시예 1에서 관찰한 프로파일을 나타내는 개략도이다.1B is a schematic view showing the profile observed in Comparative Example 1. FIG.

Claims (8)

화학식 1의 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드.N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide of formula (1). 화학식 1Formula 1 N-하이드록시석신이미드를 10-캄포르설폰산, 이의 염 또는 이의 할라이드와 반응시킴을 포함하는, 제1항에 따른 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드를 제조하는 방법.Process for preparing N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide according to claim 1 comprising reacting N-hydroxysuccinimide with 10-camphorsulfonic acid, salts thereof or halides thereof . 제2항에 있어서, 10-캄포르설포닐 할라이드가 사용되고, 반응이 염기성 촉매의 존재하에 수행되는 방법.The process of claim 2 wherein 10-camphorsulfonyl halide is used and the reaction is carried out in the presence of a basic catalyst. 제2항 또는 제3항에 있어서, 반응이 극성 용매중에서 수행되는 방법.The process according to claim 2 or 3, wherein the reaction is carried out in a polar solvent. 제2항에 있어서, 반응 생성물이 설폰산을 제거하기 위한 처리를 받게되는 방법.The method of claim 2, wherein the reaction product is subjected to a treatment to remove sulfonic acid. 제5항에 있어서, 설폰산을 제거하기 위한 처리가, 소수성 유기 용매중의 반응 생성물을 포함하는 용액을, 산도가 설폰산보다 더 약한 산의 중성 염을 함유하는 수용액으로 세척하는 단계를 포함하는 방법.6. The process of claim 5 wherein the treatment for removing sulfonic acid comprises washing the solution comprising the reaction product in a hydrophobic organic solvent with an aqueous solution containing a neutral salt of acid having a lower acidity than sulfonic acid. Way. 제2항 또는 제5항에 있어서, 생성물이 할로겐화 탄화수소 용매, 또는 지방족 또는 지환족 탄화수소와 방향족 탄화수소의 혼합 용매로부터 결정화되는 방법.The process according to claim 2 or 5, wherein the product is crystallized from a halogenated hydrocarbon solvent or a mixed solvent of aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. 산의 작용에 의해 제거할 수 있는 보호 그룹을 갖는 알칼리 가용성 수지 및 N-(10-캄포르설포닐옥시)석신이미드를 포함하는 레지스트 조성물.A resist composition comprising N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide and an alkali-soluble resin having a protecting group that can be removed by the action of an acid.
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