KR100692264B1 - Positive radiation-sensitive resin composition - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 특히 반도체 디바이스 등의 제조에 있어서, 고감도, 고해상력을 나타내고, 종래에 양립하지 않았던 하프톤 위상차 시프트 마스크 적정과 사이드로브광 내성이 양호한 화학증폭형 포지티브형 포토레지스트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention particularly provides a chemically amplified positive photoresist composition that exhibits high sensitivity and high resolution and exhibits good halftone retardation shift mask titration and side lobe resistance that are incompatible with conventionally. The purpose.

본 발명에 의하여, 산의 작용에 의해 분해하고, 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 폴리머와, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물 및 특정 구조의 아세탈 화합물을 함유하는 포지티브형 감방사선성 수지 조성물이 제공된다.According to the present invention, a positive radiation containing a polymer decomposed by the action of an acid and increasing in solubility in an alkaline developer, a compound which generates an acid by irradiation with actinic radiation or radiation, and an acetal compound having a specific structure A resin composition is provided.

Description

포지티브형 감방사선성 수지 조성물{POSITIVE RADIATION-SENSITIVE RESIN COMPOSITION}Positive radiation sensitive resin composition {POSITIVE RADIATION-SENSITIVE RESIN COMPOSITION}

본 발명은, 반도체 집적회로소자, 집적회로제조용 마스크, 프린트 배선판, 액정패널 등의 제조에 사용되는 포지티브형 포토레지스트 조성물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to positive photoresist compositions used in the manufacture of semiconductor integrated circuit devices, integrated circuit manufacturing masks, printed wiring boards, liquid crystal panels, and the like.

포지티브형 포토레지스트 조성물로서, 화학증폭계 레지스트 조성물이 미국특허 제4,491,628호 명세서, 유럽특허 제29,139호 명세서 등에 기재되어 있다. 화학증폭형 포지티브형 레지스트 조성물은, 원자외선 등의 방사선의 조사에 의해 노광부에 산을 생성시키고, 이 산을 촉매로 하는 반응에 의해서, 활성방사선의 조사부와 비조사부의 현상액에 대한 용해성을 변화시켜 패턴을 기판상에 형성시키는 패턴형성재료이다.As positive type photoresist compositions, chemically amplified resist compositions are described in US Pat. No. 4,491,628, European Patent No. 29,139, and the like. In the chemically amplified positive resist composition, an acid is generated in the exposed portion by irradiation with radiation such as far ultraviolet rays, and the solubility of the active radiation in the developer and the non-irradiated portion is changed by the reaction using the acid as a catalyst. To form a pattern on a substrate.

이와 같은 예로서, 광분해에 의해 산을 생성하는 화합물과, 아세탈 또는 O, N-아세탈 화합물과의 조합(특개소 48-89003 공보), 올쏘 에스테르 또는 아미드아세탈 화합물과의 조합(특개소 51-120714 공보), 주쇄에 아세탈 또는 케탈기를 보유한 폴리머와의 조합(특개소 53-133429 공보), 에놀에테르 화합물과의 조합(특개소 55-12995 공보), N-아실이미노 탄산화합물과의 조합(특개소 55-126236 공보), 주쇄에 올쏘 에스테르기를 보유한 폴리머와의 조합(특개소 56-17345 공보), 제3급 알킬에스테르 화합물과의 조합(특개소 60-3625 공보), 시릴에스테르 화합물과의 조합(특개소 60-10247 공보), 및 시릴에테르 화합물과의 조합(특개소 60-37549 공보, 특개소 60-121446 공보) 등을 들 수 있다. 이들은 원리적으로 양자수율이 1을 초과하기 때문에 고감광성을 나타낸다.As such an example, a combination of a compound which produces an acid by photolysis with an acetal or O, an N-acetal compound (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-89003), an olso ester or an amide acetal compound (Japanese Patent Laid-Open No. 51-120714) Publications), combinations with polymers having acetal or ketal groups in the main chain (Japanese Patent Publication No. 53-133429), combinations with enol ether compounds (Japanese Patent Publication No. 55-12995), combinations with N-acylimino carbonate compounds ( Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-126236), a combination with a polymer having an olso ester group in the main chain (Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-17345), a combination with a tertiary alkyl ester compound (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-3625), or a cyryl ester compound Combinations (Patent No. 60-10247), and combinations with a Cyryl ether compound (Patent No. 60-37549, Pat. No. 60-121446) and the like. They show high photosensitivity in principle because their quantum yields exceed one.

마찬가지로, 실온에서는 시간의 경과에 대해서 안정성을 나타내지만, 산존재하에서는 가열하는 것에 의해 분해하여 알칼리 가용화하는 계로서, 예컨대 특개소 59-45439 공보, 특개소 60-3625 공보, 특개소 62-229242 공보, 특개소 63-27829 공보, 특개소 63-36240 공보, 특개소 63-250642 공보, Polym. Eng. Sce., 23권, 12페이지(1983); ACS. Sym. 242권, 11페이지(1984); Semiconductor World 1987년 11월 공보, 91페이지; Macromolecules, 21권, 1475페이지(1988); SPIE, 920권, 42페이지 (1988) 등에 기재되어 있는 노광에 의해 산을 발생하는 화합물과, 제3급 또는 2급 탄소(예컨대 t-부틸, 2-사이클로헥세닐)의 에스테르 또는 탄산에스테르 화합물과의 조합계를 들 수 있다. 이들 계도 고감도를 보유하며, 또한 나프토퀴논디아자이드/노볼락 수지계와 비교하여, Deep-UV영역에서의 흡수가 작기 때문에, 상기의 광원 단파장화에 유효한 계로 될 수 있다.Similarly, at room temperature, stability is shown with time, but in the presence of acid, it is a system which decomposes by heating and alkali solubilizes, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 59-45439, 60-3625, and 62-229242. JP 63-27829, JP 63-36240, JP 63-250642, Polym. Eng. Sce., Vol. 23, p. 12 (1983); ACS. Sym. 242, page 11 (1984); Semiconductor World, November 1987, page 91; Macromolecules, 21, 1475 pages (1988); Acid-producing compounds by exposure described in SPIE, 920, page 42 (1988), etc., esters or carbonate ester compounds of tertiary or secondary carbon (e.g., t-butyl, 2-cyclohexenyl); The combination system of is mentioned. These systems also have high sensitivity and have a low absorption in the deep-UV region compared with the naphthoquinone diazide / novolak resin system, and thus can be an effective system for shortening the light source.

특개평 2-19847호 공보에 폴리(p-하이드록시스티렌)의 페놀성 하이드록시기를 전부 또는 부분적으로 테트라하이드로피라닐기로 보호한 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물이 개시되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-19847 discloses a photoresist composition comprising a resin in which a phenolic hydroxy group of poly (p-hydroxystyrene) is protected in whole or in part by a tetrahydropyranyl group.

특개평 4-219757호 공보에 마찬가지로 폴리(p-하이드록시스티렌)의 페놀성 하이드록시기의 20~70%가 아세탈기로 치환된 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물이 개시되어 있다.Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-219757 discloses a photoresist composition characterized in that 20 to 70% of the phenolic hydroxy groups of poly (p-hydroxystyrene) contain a resin substituted with an acetal group.

또, 특개평 5-249682호 공보에도 마찬가지로 아세탈로 보호된 수지를 사용한 포토레지스트 조성물이 개시되어 있다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-249682 discloses a photoresist composition using a resin which is similarly protected with acetal.

또, 특개평 8-123032호 공보에는 아세탈기로 치환된 기를 함유하는 삼원 공중합체를 사용한 포토레지스트 조성물이 기재되어 있다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-123032 discloses a photoresist composition using a ternary copolymer containing a group substituted with an acetal group.

더욱이, 특개평 5-113667호 공보, 특개평 6-266112호 공보, 특개평 6-289608호 공보, 특개평 7-209868호 공보에는 하이드록시스티렌과 (메타)아크릴레이트 공중합체로 이루어진 포토레지스트 조성물이 개시되어 있다.Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-113667, 6-266112, 6-289608, and 7-209868 disclose photoresist compositions composed of hydroxystyrene and a (meth) acrylate copolymer. Is disclosed.

또, 특개평 9-297396호 공보에는, 산에 의해 분해가능한 기를 보유하는 중합체, 감방사선성 산발생제, 페놀성 수산기를 보유하는 분자량 1000미만의 화합물 중의 페놀성 수산기의 수소원자를 아세탈화한 화합물, 및 산확산제어재를 함유하는 감방사선성 수지 조성물이 기재되어 있다. 이 조성물은 접촉홀의 해상력, 단면형상, 및 포커스 허용성이 우수하다는 것이 기재되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-297396 discloses acetalizing hydrogen atoms of phenolic hydroxyl groups in a polymer having a group decomposable by an acid, a radiation sensitive acid generator, and a compound having a molecular weight of less than 1000 having a phenolic hydroxyl group. A radiation sensitive resin composition containing a compound and an acid diffusion control material is described. It is described that this composition is excellent in the resolution, cross-sectional shape, and focus tolerance of a contact hole.

한편, 노광기술 또는 마스크기술 등의 초해상기술에 의해 해상력을 더 높이는 다양한 시험이 시도되고 있다. 또 초해상기술에도 광원면, 마스크면, 동면(瞳面), 화면 각각에 다양한 초해상기술이 연구되고 있다. 광원면 있어서는, 변형조사법이라고 불리우는 광원, 즉 종래의 원형과는 다른 형상으로 하여 해상력을 높이는 기술이 있다. 마스크면에서는, 위상시프트 마스크를 사용하여 위상을 제어하는, 즉 마스크를 투과하는 빛에 위상차를 부여하고, 그 간섭을 잘 이용하여 고해상력을 얻는 기술이 보고되어 있다(예컨대, 이등덕구: 스텝퍼의 광학(1) 내지 (4), 광기술콘택트, vol.27, No.12, 762(1988), vol.28, No.1, 59(1990), vol.28, No.2, 108(1990), vol.28, No.3, 165(1990)이나, 특개소 58-173744호, 특개소 62-50811호, 특개소 62-67514호, 특개평 1-147458호, 특개평 1-283925호, 특개평 2-211451호 등에 개시되어 있다).On the other hand, various tests have been tried to further increase the resolution by super-resolution techniques such as exposure technique or mask technique. In addition, in the super resolution technology, various super resolution technologies are being studied on each of a light source surface, a mask surface, a copper surface, and a screen. In the light source surface, there is a technique of increasing the resolution by setting a light source called a strain irradiation method, that is, a shape different from a conventional circular shape. On the mask surface, a technique has been reported in which a phase shift mask is used to control the phase, that is, to give a phase difference to light passing through the mask, and to use the interference well to obtain high resolution (e.g. Optics (1) to (4), phototechnical contact, vol. 27, No. 12, 762 (1988), vol. 28, No. 1, 59 (1990), vol. 28, No. 2, 108 (1990) , vol. 28, No. 3, 165 (1990), Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-173744, Japanese Patent Application No. 62-50811, Japanese Patent Application No. 62-67514, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-147458, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-283925, Japanese Patent Laid-Open No. 2-211451, etc.).

또, 특개평 8-15851호에 기재되어 있는 바와 같이, 하프톤방식 위상시프트마스크를 사용한 레지스트 노광방식은, 투영상의 공간상 및 콘트라스트를 향상시키는 실용적인 기술로서 특히 주목받고 있지만, 레지스트로 전달되는 노광 빛의 광강도분포에는, 주피크가 다른 소위 서브피크가 발생하여, 본래 노광되지 않아야 될 부분까지 노광되어 버린다. 특히 간섭도(σ)가 높을수록 서브피크가 크게 된다. 이와 같은 서브피크가 발생하면 포지티브형 레지스트에 있어서, 노광ㆍ현상후의 레지스트에 서브피크에 기인한 요철부가 형성되어 바람직하지 않다.In addition, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-15851, although the resist exposure method using the halftone system phase shift mask is attracting particular attention as a practical technique for improving the spatial and contrast of the projected image, it is transferred to the resist. In the light intensity distribution of the exposure light, so-called sub-peaks having different main peaks are generated and are exposed to a portion that should not be originally exposed. In particular, the higher the interference σ, the larger the sub-peak. When such a sub peak occurs, uneven portions due to the sub peak are formed in the resist after exposure and development in the positive resist.

여태까지 상술한 레지스트 재료의 종래기술에서는 이들 서브피크(사이드로브광)에 기인하여 현상후에 요철부가 발생하기 때문에, 그 개선이 요망되고 있다.Until now, in the prior art of the resist material mentioned above, since the uneven part generate | occur | produces after image development due to these sub peaks (side lobe light), the improvement is desired.

초해상기술을 사용한 경우에는 해상력이 향상하지만, 그 이외의 레지스트 특성이 저하하는 경우가 있다. 따라서, 초해상기술을 사용한 때에, 예컨대 각각 어떻게 해서 포지티브형 포토레지스트 재료를 설계하면 좋은가는, 종래에는 알려져 있지 않은 실정이다.In the case of using the super resolution technology, the resolution is improved, but other resist characteristics may be lowered. Therefore, it is not known in the art how to design a positive photoresist material, for example, when using a super resolution technique.

본 발명의 목적은, 특히 반도체 디바이스 등의 제조에 있어서, 고감도, 고해상력을 나타내고, 종래에는 양립하지 않은 하프톤 위상차 시프트 마스크 적정(사이 드로브광내성)이 양호한 화학증폭형 포지티브형 레지스트 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a chemically amplified positive resist composition which exhibits high sensitivity and high resolution, in particular, having good halftone phase shift shift mask titration (sirobe light resistance) which is not compatible in the prior art. To provide.

본 발명자는, 이러한 현상에 감안하여 예의검토한 결과, 산분해성기를 보유한 바인더와, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물 및 특정 구조의 아세탈 화합물을 적어도 함유하는 포지티브형 포토레지스트 조성물을 사용함으로써, 상기 본 발명의 목적이 달성된다는 견지에서 본 발명을 완성하게 되었다.As a result of thorough examination in view of such a phenomenon, the inventors have found a positive photoresist composition containing at least a binder having an acid-decomposable group, a compound which generates an acid by irradiation with actinic light or radiation, and an acetal compound having a specific structure. The present invention has been completed in view of achieving the above object of the present invention.

즉, 본 발명에 관한 포지티브형 감방사선성 수지 조성물은 하기의 구성으로 이루어진다.That is, the positive radiation sensitive resin composition which concerns on this invention consists of the following structures.

(1) 산의 작용에 의해 분해하고, 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 폴리머(a)와, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물(b), 및 하기 일반식(A) 또는 일반식(B)으로 나타내는 아세탈 화합물(c) 중 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감방사선성 수지 조성물:(1) The polymer (a) which decomposes by the action of an acid, and the solubility to an alkaline developing solution increases, the compound (b) which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation, and following General formula (A) or The positive radiation sensitive resin composition containing at least 1 sort (s) of the acetal compound (c) represented by General formula (B):

Figure 112000004312688-pat00001
Figure 112000004312688-pat00001

(식(A) 또는 식(B) 중, R1 및 R2는 각각 개별적으로 직쇄, 분기 또는 고리형의 탄소수 1~12개의 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기, 또는 탄소수 7~18개의 치환 기를 보유하여도 좋은 아랄킬기를 나타낸다).(In formula (A) or (B), R <1> and R <2> respectively independently has a linear, branched, or cyclic C1-C12 substituent, or the C7-C18 substituent. Aralkyl group may be used).

(2) 상기 폴리머(a)가, 수산기를 보유하는 알칼리 가용성 폴리머와 하기 일반식(C)으로 나타내는 비닐에테르 화합물 및 하기 일반식(D)으로 나타내는 알코올 화합물을 산촉매하에서 반응시켜 얻어지는 폴리머인 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 포지티브형 감방사선성 수지 조성물:(2) The polymer (a) is a polymer obtained by reacting an alkali-soluble polymer having a hydroxyl group with a vinyl ether compound represented by the following general formula (C) and an alcohol compound represented by the following general formula (D) under an acid catalyst. The positive radiation sensitive resin composition as described in said (1) which makes it:

Figure 112000004312688-pat00002
Figure 112000004312688-pat00002

(식(C) 또는 식(D) 중, R3 또는 R4는 각각 개별적으로 직쇄, 분기 또는 고리형의 탄소수 1~12개의 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기, 탄소수 6~18개의 치환기를 보유하여도 좋은 방향족기 또는 탄소수 7~18개의 치환기를 보유하여도 좋은 아랄킬기를 나타낸다). (In formula (C) or formula (D), each of R 3 or R 4 has an alkyl group which may have a linear, branched or cyclic C 1-12 substituent, and a C 6-18 substituent. Or an aralkyl group which may have an aromatic group or a substituent having 7 to 18 carbon atoms).

(3) 상기 아세탈 화합물(c)의 총량이, 상기 폴리머(a)의 고형분 100중량부에 대하여 0.1 중량부 이상이고 100중량부 미만인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 포지티브형 감방사선성 수지 조성물.(3) Positive type as described in said (1) or (2) characterized by the total amount of said acetal compound (c) being 0.1 weight part or more and less than 100 weight part with respect to 100 weight part of solid content of the said polymer (a). Radiation-sensitive resin composition.

이하에 본 발명을 상세하게 설명한다.The present invention will be described in detail below.

아세탈 화합물(c)Acetal compound (c)

본 발명의 성분(c)은 일반식(A) 및/또는 일반식(B)으로 나타내는 화합물이다.Component (c) of this invention is a compound represented by general formula (A) and / or general formula (B).

R1 및 R2는 각각 개별적으로, 직쇄, 분기 또는 고리형의 탄소수 1~12 미만의 비치환 또는 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기, 또는 탄소수 7~18의 비치환 또는 치환기를 보유하여도 좋은 아랄킬기이다.R 1 and R 2 are each independently a linear, branched or cyclic unsubstituted or substituted alkyl group having less than 1 to 12 carbon atoms, or an aral which may have an unsubstituted or substituted group having 7 to 18 carbon atoms. It's a killer.

직쇄, 분기 또는 고리형의 탄소수 1~12개의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 사이클로프로필기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 1-아다만틸에틸기 등의 알킬기를 들 수 있다.Examples of the linear, branched or cyclic C1-C12 alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, hexyl group and 2-ethyl Alkyl groups, such as a hexyl group, an octyl group, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and 1-adamantyl ethyl group, are mentioned.

이들 알킬기 등의 다른 치환기로는, 수산기, 불소, 염소, 브롬, 요오드 등의 할로겐 원자, 아미노기, 니트로기, 시아노기, 카르보닐기, 에스테르기, 알콕시기, 헤테로원자를 함유하여도 좋은 사이클로알킬기, 아릴록시기, 술포닐기를 보유하는 치환기 등을 들 수 있다. 여기에서, 카르보닐기로는 알킬치환 카르보닐기, 방향족치환 카르보닐기가 바람직하고, 에스테르기로는 알킬치환 에스테르기, 방향족치환 에스테르기가 바람직하고, 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, t-부톡시기가 바람직하다. 사이클로알킬기로는, 예컨대 사이클로헥실기, 아다만틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로프로필기 등을 들 수 있고, 헤테로원자를 함유하는 것으로는 옥소라닐기 등을 들 수 있다. 아릴록시기로는 페녹시 등을 들 수 있고, 이 아릴기에는 치환기를 보유하여도 좋다. 술포닐기를 보유하는 치환기로는, 메틸술포닐기, 에틸술포닐기 등의 알킬술포닐기, 페닐술포닐기 등의 아릴술포닐기 등을 들 수 있다.As other substituents such as these alkyl groups, cycloalkyl groups and aryls which may contain hydroxyl atoms, halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine and iodine, amino groups, nitro groups, cyano groups, carbonyl groups, ester groups, alkoxy groups and heteroatoms The substituent which has a hydroxy group and a sulfonyl group is mentioned. As the carbonyl group, an alkyl substituted carbonyl group and an aromatic substituted carbonyl group are preferable, and as an ester group, an alkyl substituted ester group and an aromatic substituted ester group are preferable, and an alkoxy group is a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and t-butoxy group. desirable. As a cycloalkyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a cyclopentyl group, a cyclopropyl group, etc. are mentioned, for example, As a hetero atom, an oxoranyl group etc. are mentioned. A phenoxy etc. are mentioned as an aryloxy group, You may have a substituent in this aryl group. Examples of the substituent having a sulfonyl group include alkylsulfonyl groups such as methylsulfonyl group and ethylsulfonyl group, and arylsulfonyl groups such as phenylsulfonyl group.

아랄킬기로는 벤질기, 페네틸기, 벤즈하이드릴기, 나프틸메틸기 등을 들 수 있다. 이들 아랄킬기에는, 알킬기의 다른 치환기로 기재된 것을 치환기로서 보유할 수 있다.As an aralkyl group, a benzyl group, a phenethyl group, benzhydryl group, a naphthyl methyl group, etc. are mentioned. In these aralkyl groups, what was described by the other substituent of an alkyl group can be hold | maintained as a substituent.

상기 아세탈 화합물의 합성법으로는, 비닐에테르 화합물과, 대응하는 알코올 화합물을 적당한 용제에 용해하고, 산촉매 존재하에서 반응시키는 것에 의해 합성할 수 있다. 여기에서, 산촉매로는 p-톨루엔술폰산, p-톨루엔술폰산 피리디늄염 등을 사용할 수 있다.As a synthesis method of the said acetal compound, it can synthesize | combine by dissolving a vinyl ether compound and a corresponding alcohol compound in a suitable solvent, and making it react in presence of an acidic catalyst. Here, p-toluenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid pyridinium salt, etc. can be used as an acid catalyst.

반응은 아세탈 교환반응을 수반하는 것이고, 복수의 아세탈 화합물의 혼합물로서 얻어지는 것이지만, 단체이어도, 혼합물이어도 본 발명의 목적에 적합하게 사용할 수가 있다.The reaction is accompanied by an acetal exchange reaction and is obtained as a mixture of a plurality of acetal compounds. The reaction can be suitably used for the purpose of the present invention, either alone or as a mixture.

비닐에테르 화합물 및 알코올 화합물로는 각각 일반식(C) 및 일반식(D)으로 나타낼 수 있다.As a vinyl ether compound and an alcohol compound, it can represent with general formula (C) and general formula (D), respectively.

이하, 본 발명에 적합하게 사용되는 아세탈 화합물(c)의 예를 나타낸다. 또, 이하의 구체예에 있어서, Me는 메틸기, t-Bu는 t-부틸기, iso-Bu는 이소부틸기를 나타낸다.Hereinafter, the example of the acetal compound (c) used suitably for this invention is shown. In the following specific examples, Me represents a methyl group, t-Bu represents a t-butyl group, and iso-Bu represents an isobutyl group.

Figure 112000004312688-pat00003
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본 발명의 필수성분인 아세탈 화합물(c)은, 폴리머(a)의 고형분 100중량부에 대하여 0.1중량부 이상이고 100중량부 미만인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 1중량부 이상이고 50중량부 미만이며, 특히 바람직하게는 2중량부 이상이고 30중량부 미만이다. 100중량부를 초과하면 레지스트의 내열성이 저하하는 경향때문에 바람직하지 못하고, 또 0.1중량부 미만에서는 본 발명의 효과를 발현할 수 없는 경우가 있다.It is preferable that the acetal compound (c) which is an essential component of this invention is 0.1 weight part or more and less than 100 weight part with respect to 100 weight part of solid content of a polymer (a). More preferably, it is 1 weight part or more and less than 50 weight part, Especially preferably, it is 2 weight part or more and less than 30 weight part. If it exceeds 100 parts by weight, it is not preferable because of the tendency of the heat resistance of the resist to decrease, and if it is less than 0.1 part by weight, the effect of the present invention may not be expressed.

(a)산의 작용에 분해하고 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 폴리머(산분해성 폴리머라고 칭함). (a) A polymer that decomposes under the action of an acid and increases solubility in an alkaline developer (called an acid-decomposable polymer).

산분해성 폴리머는, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 광산발생제로부터 발생된 산에 의해 분해되고, 알칼리 현상액에 가용화하는 폴리머이다. 산분해성 폴리머는, 알칼리 가용성기를 보유한 트렁크 폴리머(trunk polymer)의 알칼리 가용성기를 산의 작용에 의해 분해하는 기로 보호시킨 폴리머이다. 알칼리 가용성기로는, 페놀성 수산기, 카르본산기가 바람직하다. 이 알칼리 가용성기의 보호기로는, 아세탈기, 케탈기, t-부틸에스테르기, t-부톡시카르보닐기 등이 바람직하고, 아세탈기, t-부틸에스테르기가 보다 바람직하고, 아세탈기가 특히 감도, 노광후의 방치시간에 대한 감도변동, 치수변동의 안정성(PED)의 관점에서 바람직하다.An acid-decomposable polymer is a polymer which is decomposed by an acid generated from a photoacid generator by irradiation of actinic light or radiation and solubilized in an alkaline developer. An acid-decomposable polymer is a polymer which protected the alkali-soluble group of the trunk polymer which has an alkali-soluble group with the group which decomposes by the action of an acid. As an alkali-soluble group, a phenolic hydroxyl group and a carboxylic acid group are preferable. As a protecting group of this alkali-soluble group, an acetal group, a ketal group, t-butyl ester group, t-butoxycarbonyl group, etc. are preferable, an acetal group and a t-butyl ester group are more preferable, an acetal group is especially a sensitivity and after exposure It is preferable from the viewpoint of sensitivity fluctuation with respect to standing time and stability of dimensional fluctuation (PED).

트렁크 폴리머로는, 하이드록시스티렌류가 바람직하고, t-부틸아크릴레이트 또는 t-부틸메타아크릴레이트 등의 산분해성 (메타)아크릴레이트와의 공중합체를 사용할 수가 있다. 또, 트렁크 폴리머의 알칼리 용해성을 조제할 목적으로 비산분해성기를 도입할 수가 있다. 비산분해성기의 도입방법으로는, 스티렌류, (메타)아크릴산 에스테르류, (메타)아크릴산 아미드류와의 공중합에 의한 방법, 또는 하이드록시스티렌류의 수산기를 비산분해성의 치환기로 보호하는 방법이 바람직하다. 비산분해성기의 치환기로는, 아세틸기, 메실기, 톨루엔술포닐기 등이 바람직하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.As the trunk polymer, hydroxystyrenes are preferable, and copolymers with acid-decomposable (meth) acrylates such as t-butyl acrylate or t-butyl methacrylate can be used. Moreover, a non-acid-decomposable group can be introduce | transduced in order to prepare the alkali solubility of trunk polymer. As a method of introducing a non-acid-decomposable group, a method by copolymerization with styrenes, (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylic acid amides, or a method of protecting the hydroxyl group of hydroxystyrene with a non-acid-decomposable substituent is preferable. Do. As a substituent of a non-acid-decomposable group, although an acetyl group, a mesyl group, a toluenesulfonyl group, etc. are preferable, it is not limited to these.

이하에 산분해성 폴리머로서 일반식(E)으로 나타내는 폴리머가 바람직하다.The polymer represented by general formula (E) as an acid-decomposable polymer below is preferable.

Figure 112000004312688-pat00008
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식(E) 중, R3는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, 복수의 R3의 각각은 동일한 것이어도 좋고 다른 것이어도 좋다.In formula (E), R <3> represents a hydrogen atom or a methyl group, and each of some R <3> may be same or different.

R4는, 직쇄, 분기 또는 고리형의 탄소수 1~12개의 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기, 탄소수 6~18개의 치환기를 보유하여도 좋은 방향족기 또는 탄소수 7~18개의 치환기를 보유하여도 좋은 아랄킬기를 나타낸다. 여기에서, 알킬기, 아랄킬기의 구체예로는, 상기 일반식(A) 또는 (B)의 R1, R2에서 기재된 예와 마찬가지의 것을 들 수가 있다.R 4 is an alkyl group which may have a linear, branched or cyclic C1-C12 substituent, an aromatic group which may have a C6-C18 substituent, or an aral which may have a C7-C18 substituent Indicates a kill group. Here, as an example of an alkyl group and an aralkyl group, the thing similar to the example described in R <1> , R <2> of the said General formula (A) or (B) is mentioned.

방향족기로는, 벤젠고리, 나프탈렌고리, 안트라센고리, 페난스렌고리 등을 들 수 있다. 이 방향족고리상에는, 상기 알킬기의 다른 치환기에서 기재된 것을 치환기로서 보유할 수가 있다.As an aromatic group, a benzene ring, a naphthalene ring, anthracene ring, a phenanthrene ring, etc. are mentioned. In this aromatic ring phase, what was described by the other substituent of the said alkyl group can hold as a substituent.

R5는, 직쇄, 분기의 탄소수 1~4개의 알킬기(예컨대 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, sec-부틸기, t-부틸기), 아세틸기, 메실기, 토실기 등이 바람직하고, 아세틸기가 보다 바람직하다.R 5 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group), an acetyl group, a mesyl group, a tosyl group, and the like. An acetyl group is more preferable.

R6은, 수소원자, 직쇄, 분기 또는 고리형의 탄소수 1~8개의 알킬기, 탄소수 6~12개의 치환기를 보유하여도 좋은 방향족기 또는 탄소수 7~18개의 치환기를 보유하여도 좋은 아랄킬기를 나타낸다.R 6 represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic C 1-8 alkyl group, an aromatic group which may have 6 to 12 carbon atoms or an aralkyl group which may have 7 to 18 carbon atoms substituents. .

R7, R8은 각각 개별적으로, 수소원자, 직쇄, 분기 또는 고리형의 탄소수 1~8개의 알킬기, 탄소수 6~12개의 치환기를 보유하여도 좋은 방향족기 또는 탄소수 7~18개의 치환기를 보유하여도 좋은 아랄킬기를 나타낸다.R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic C 1-8 alkyl group, an aromatic group which may have 6 to 12 carbon atoms, or a 7 to 18 carbon atoms substituent. Also shows a good aralkyl group.

R6~R8에 있어서, 알킬기, 방향족기, 아랄킬기의 구체예로는, 상기 일반식(A) 또는 (B)의 R1, R2에서 기재된 예, 및 상기 R3, R4의 예 중에서 상기 탄소수의 범위에 있는 예를 들 수가 있다.In R <6> -R <8> , as an example of an alkyl group, an aromatic group, and an aralkyl group, the example described in R <1> , R <2> of the said General formula (A) or (B), and the example of said R <3> , R <4> The example in the range of the said carbon number is mentioned.

a, b, c, d, e는 각각 개별적으로 각 모노머 단위의 %를 나타내고, 0<a/(a+b)<0.6이 바람직하고, 0.05<a/(a+b)<0.5가 보다 바람직하다. 또 0≤c/(a+b+c)<0.3이 바람직하고, 0≤c/(a+b+c)<0.2가 보다 바람직하다. 또 0≤d/(a+b+d)<0.4가 바람직하고, 0≤d/(a+b+d)<0.3이 보다 바람직하다. 또 0≤e/(a+b+e)<0.4가 바람직하고, 0≤e/(a+b+e)<0.3이 보다 바람직하다.a, b, c, d and e each represent% of each monomer unit individually, 0 <a / (a + b) <0.6 is preferable, and 0.05 <a / (a + b) <0.5 is more preferable. Do. Moreover, 0 <= c / (a + b + c) <0.3 is preferable, and 0 <= c / (a + b + c) <0.2 is more preferable. Moreover, 0 <= d / (a + b + d) <0.4 is preferable and 0 <= d / (a + b + d) <0.3 is more preferable. Moreover, 0 <= e / (a + b + e) <0.4 is preferable and 0 <= e / (a + b + e) <0.3 is more preferable.

이하에 산분해성 폴리머의 바람직한 예를 나타낸다. 단, 「i-Bu」는 이소부틸기, 「n-Bu」는 n-부틸기, 「Et」는 에틸기를 나타낸다.The preferable example of an acid-decomposable polymer is shown below. However, "i-Bu" represents an isobutyl group, "n-Bu" represents an n-butyl group, and "Et" represents an ethyl group.

Figure 112000004312688-pat00009
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상기 폴리머(a)의 중량평균분자량은, 겔투과크로마토그래피(GPC)에 의해, 폴리스티렌 환산 분자량(Mw)으로서 측정할 수 있으며, 바람직하게는 2,000~200,000이고, 4,000~50,000이 보다 바람직하고, 8,000~30,000이 특히 바람직하다. 분자량이 200,000을 초과하면 용해성이 약화되어 해상력이 저하하는 경향이 있다.The weight average molecular weight of the said polymer (a) can be measured by gel permeation chromatography (GPC) as polystyrene conversion molecular weight (Mw), Preferably it is 2,000-200,000, 4,000-50,000 are more preferable, 8,000 30,000 is particularly preferred. When the molecular weight exceeds 200,000, the solubility is weakened and the resolution tends to decrease.

또, 상기 폴리머(a)는 2종 또는 그 이상으로 조합시켜 사용할 수가 있다.Moreover, the said polymer (a) can be used in combination of 2 or more types.

본 발명에서 사용되는 폴리머(a)는, 페놀성 수산기를 보유한 트렁크 폴리머의 페놀성 수산기의 일부를 해당하는 비닐에테르 화합물과 산촉매를 사용하여 아세탈화 반응시키는 것에 의해 얻을 수가 있다.The polymer (a) used in the present invention can be obtained by acetalizing a part of the phenolic hydroxyl group of the trunk polymer having a phenolic hydroxyl group by using the corresponding vinyl ether compound and an acid catalyst.

예컨대, 특개평 5-249682, 특개평 8-123032, 특개평 10-221854에 기재된 방법으로 아세탈기를 도입할 수가 있다.For example, an acetal group can be introduce | transduced by the method of Unexamined-Japanese-Patent No. 5-249682, 8-123032, and 10-221854.

또, J.Photopolym.Sci.Tech.,11(3) 431(1998)에 기재된 S. Malik의 아세탈 교환반응을 이용하여 소망의 아세탈기를 도입하는 것이 가능하다. 이 방법은, 하기 반응식에 나타내듯이, 페놀성 수산기를 보유한 수지와, 상기 일반식(C)으로 나타내는 비닐에테르 화합물 및 상기 일반식(D)으로 나타내는 알코올 화합물을 산촉매 존재하에서 반응시키는 것에 의해 R3 및 R4 또는 R4만을 하기 일반식(F)으로 나타내는 바와 같이 아세탈기로서 도입할 수가 있다.In addition, it is possible to introduce a desired acetal group using the acetal exchange reaction of S. Malik described in J. Photopolym. Sci. Tech., 11 (3) 431 (1998). As shown in the following reaction formula, R 3 reacts a resin having a phenolic hydroxyl group with a vinyl ether compound represented by the general formula (C) and an alcohol compound represented by the general formula (D) in the presence of an acid catalyst. And only R 4 or R 4 can be introduced as an acetal group as represented by the following general formula (F).

Figure 112000004312688-pat00013
Figure 112000004312688-pat00013

본 발명에 있어서, 상기 폴리머(a)의 조성물 중의 첨가량으로는, 조성물의 고형분 전체중량에 대하여, 바람직하게는 40~99중량%이고, 보다 바람직하게는 60~97중량%이다.In this invention, as addition amount in the composition of the said polymer (a), Preferably it is 40 to 99 weight% with respect to solid content total weight of a composition, More preferably, it is 60 to 97 weight%.

본 발명에 있어서, 포지티브형 감방사선성 수지 조성물 중에 산분해성기를 함유하지 않은 알칼리 가용성 수지를 사용할 수 있고, 이것에 의해 감도가 향상된다. 상기 산분해성기를 함유하지 않은 알칼리 가용성 수지(이하 간단히 알칼리 가용성 수지라고 칭함)는 알칼리에 용해가능한 수지이고, 폴리하이드록시스티렌, 노볼락 수지 및 이들의 유도체를 바람직한 것으로 들 수 있다. 또 p-하이드록시스티렌 단위를 함유하는 공중합수지도 알칼리 가용성이면 사용할 수가 있다.In this invention, alkali-soluble resin which does not contain an acid-decomposable group in a positive radiation sensitive resin composition can be used, and a sensitivity improves by this. Alkali-soluble resin which does not contain the said acid-decomposable group (henceforth simply alkali-soluble resin) is resin which is soluble in alkali, and polyhydroxy styrene, a novolak resin, and derivatives thereof are mentioned as a preferable thing. Moreover, the copolymerization resin containing a p-hydroxy styrene unit can also be used if it is alkali-soluble.

그 중에서도, 폴리(p-하이드록시스티렌), 폴리(p-/m-하이드록시스티렌) 공중합체, 폴리(p-/o-하이드록시스티렌) 공중합체, 폴리(p-하이드록시스티렌/스티렌) 공중합체가 바람직하게 사용된다. 더욱이, 폴리(4-하이드록시-3-메틸스티렌), 폴리(4-하이드록시-3,5-디메틸스티렌)과 같은 폴리(알킬 치환 하이드록시스티렌)수지, 상기 수지의 페놀성 수산기의 일부가 알킬화 또는 아세틸화된 수지도 알칼리 가용성이면 바람직하게 사용된다.Among them, poly (p-hydroxystyrene), poly (p- / m-hydroxystyrene) copolymer, poly (p- / o-hydroxystyrene) copolymer, poly (p-hydroxystyrene / styrene) Copolymers are preferably used. Furthermore, poly (alkyl substituted hydroxystyrene) resins such as poly (4-hydroxy-3-methylstyrene), poly (4-hydroxy-3,5-dimethylstyrene), and some of the phenolic hydroxyl groups of the resin Alkylated or acetylated resins are also preferably used if they are alkali soluble.

더욱이, 상기 수지의 페놀핵의 일부(전체 페놀핵의 30몰% 이하)가 수소첨가되는 경우는, 수지의 투명성이 향상하고, 감도, 해상력, 프로파일의 직사각형 형성의 점에서 바람직하다.Moreover, when a part of phenol nucleus (30 mol% or less of all the phenol nuclei) of the said resin is hydrogenated, transparency of resin improves and it is preferable at the point of the sensitivity, resolution, and profile formation of a rectangle.

본 발명에 있어서, 상기 산분해성기를 함유하지 않은 알칼리 가용성 수지의 조성물 중의 첨가량으로는, 조성물의 고형분의 전체중량에 대하여, 바람직하게는 2~60중량%이고, 보다 바람직하게는 5~30중량%이다.In this invention, as addition amount in the composition of alkali-soluble resin which does not contain the said acid-decomposable group, Preferably it is 2-60 weight% with respect to the total weight of solid content of a composition, More preferably, it is 5-30 weight% to be.

(b)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물(광산발생제라고 칭함) (b) Compounds which generate an acid by irradiation of actinic light or radiation (called photoacid generators)

본 발명에서 사용되는 광산발생제로는, 광양이온중합의 광개시제, 광라디칼중합의 광개시제, 색소류의 광소색제, 광변색제, 또는 마이크로레지스트 등에 사용되고 있는 공지의 빛(400~200nm의 자외선, 원자외선, 특히 바람직하게는 g선, h선, i선, KrF 엑시머레이저광), ArF 엑시머레이저광, 전자선, X선, 분자선 또는 이온빔에 의해 산을 발생하는 화합물 및 그 혼합물을 적당하게 선택하여 사용할 수가 있다.Examples of the photoacid generator used in the present invention include photoinitiators of photocationic polymerization, photoinitiators of radical photopolymerization, photochromic agents of pigments, photochromic agents, microresists, and the like. , Particularly preferably g-ray, h-ray, i-ray, KrF excimer laser light), ArF excimer laser light, electron beam, X-ray, molecular beam or ion beam, and an acid-producing compound and mixtures thereof. have.

또, 그 이외의 본 발명에서 사용되는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물로는, 예컨대 디아조늄염, 암모늄염, 포스포늄염, 요오드늄염, 술포늄염, 셀레노늄염, 아르조늄염 등의 오늄염, 유기할로겐 화합물, 유기금속/유기할로겐화물, o-니트로벤질형 보호기를 보유한 광산발생제, 이미노술포네이트 등으로 대표되는 광분해하여 술폰산을 발생하는 화합물, 디술폰화합물, 디아조케토술폰, 디아조디술폰 화합물 등을 들 수 있다.Moreover, as a compound which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or radiation used in this invention other than this, for example, a diazonium salt, an ammonium salt, a phosphonium salt, an iodonium salt, a sulfonium salt, a selenium salt, an arzonium salt Compounds that generate sulfonic acid by photolysis such as onium salts, organohalogen compounds, organometallic / organohalides, photoacid generators with o-nitrobenzyl-type protecting groups, iminosulfonates, disulfone compounds, diazos Ketosulfone, a diazo disulfone compound, etc. are mentioned.

또, 이들 빛에 의해 산을 발생하는 기 또는 화합물을 폴리머의 주쇄 또는 측쇄에 도입한 화합물을 사용할 수 있다.Moreover, the compound which introduce | transduced the group or compound which generate | occur | produces an acid by these light in the main chain or side chain of a polymer can be used.

더욱이, V.N.R.Pillai, Synthesis, (1), 1(1980), A.Abad etal, Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971), D.H.R.Barton etal, J.Chem.Soc.,(C), 329(1970), 미국특허 제3,779,778호, 유럽특허 제126,712호 등에 기재된 빛에 의해 산을 발생하는 화합 물도 사용할 수가 있다.Furthermore, VNRPillai, Synthesis, (1), 1 (1980), A. Abad et al, Tetrahedron Lett., (47) 4555 (1971), DHR Barton et al, J. Chem. Soc., (C), 329 ( 1970), US Pat. No. 3,779,778, European Patent No. 126,712 and the like can also be used compounds that generate acid by light.

상기 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해하여 산을 발생하는 화합물 중에서, 특히 유효하게 사용되는 것에 대해서 이하에 설명한다.
(1)트리할로겐 메틸기가 치환된 하기 일반식(PAG1)로 표시된 옥사졸 유도체 또는 일반식(PAG2)로 표시된 S-트리아진 유도체.
Among the compounds generating an acid by decomposition by irradiation with the above-mentioned actinic light or radiation, what is particularly effectively used will be described below.
(1) An oxazole derivative represented by the following general formula (PAG1) substituted with a trihalogen methyl group or an S-triazine derivative represented by the general formula (PAG2).

Figure 112000004312688-pat00014
Figure 112000004312688-pat00014

식 중, R201은 치환 또는 비치환의 아릴기, 알케닐기를 나타내고, R202는 치환 또는 비치환의 아릴기, 알케닐기, 알킬기, -C(Y)3을 나타낸다. Y는 염소원자 또는 브롬원자를 나타낸다.In the formula, R 201 represents a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group, and R 202 represents a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group, or -C (Y) 3 . Y represents a chlorine atom or a bromine atom.

구체적으로는 이하의 화합물을 들 수가 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the following compounds are specifically mentioned, It is not limited to these.

Figure 112000004312688-pat00015
Figure 112000004312688-pat00015

(2) 하기의 일반식(PAG3)으로 나타내는 요오드늄염, 또는 일반식(PAG4)으로 나타내는 술포늄염.(2) Iodonium salt represented by the following general formula (PAG3), or a sulfonium salt represented by general formula (PAG4).

Figure 112000004312688-pat00016
Figure 112000004312688-pat00016

여기에서 Ar1, Ar2는 각각 개별적으로 치환 또는 비치환의 아릴기를 나타낸다. R203, R204, R205는 각각 개별적으로 치환 또는 비치환의 알킬기, 아릴기를 나타낸다.Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 203 , R 204 and R 205 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group and an aryl group.

Z-는 짝음이온을 나타내며, 예컨대 BF4 -, AsF6 -, PF6 -, SbF6 -, SiF6 2-, ClO4 -, CF3SO3 - 등의 퍼플루오로알칸술폰산 음이온, 펜타플루오로벤젠술폰산 음이온, 나프탈렌-1-술폰산 음이온 등의 축합다핵방향족술폰산 음이온, 안트라퀴논술폰산 음이온, 술폰산기 함유의 염료 등을 들 수가 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.Z - represents an anion pair is, for example, BF 4 -, AsF 6 -, PF 6 -, SbF 6 -, SiF 6 2-, ClO 4 -, CF 3 SO 3 - , such as perfluoro alkane sulfonic acid anion, a pentafluoro- Condensed polynuclear aromatic sulfonic acid anions, anthraquinone sulfonic acid anions, sulfonic acid group-containing dyes and the like, such as robenzenesulfonic acid anion and naphthalene-1-sulfonic acid anion, may be mentioned, but not limited thereto.

또 R203, R204, R205 중 2개 및 Ar1, Ar2는 각각의 단결합 또는 치환기를 통하여 결합하여도 좋다.In addition, two of R 203 , R 204 and R 205 , and Ar 1 and Ar 2 may be bonded via a single bond or a substituent.

구체적으로는 이하에 나타내는 화합물을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the compound shown below is mentioned specifically, it is not limited to these.

Figure 112000004312688-pat00017
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Figure 112000004312688-pat00018
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일반식(PAG3),(PAG4)으로 나타내는 상기 오늄염은 공지의 것이고, 예컨대 J.W.Knapczyk etal, J.Am.Chem.Soc.,91,145(1969), A.L.Maycok etal, J.Org.Chem., 35,2532(1970), E.Goethas etal, Bull.Soc.Chem.Belg.,73,546,(1964), H.M. Leicester, J.Ame.Chem.Soc.,51,3587(1929), J.V.Crivello etal, J.Polym.Chem. Ed.,18,2677(1980), 미국특허 제2,807,648호 및 미국특허 제4,247,473호, 특개소 53-101,331호 등에 기재된 방법에 의해 합성할 수가 있다.The onium salts represented by the formulas (PAG3) and (PAG4) are known and are known, for example, from JWKnapczyk et al, J. Am. Chem. Soc., 91, 145 (1969), ALMaycok et al, J. Org. Chem., 35 , 2532 (1970), E. Goethas etal, Bull. Soc. Chem. Belg., 73, 546, (1964), HM Leicester, J. Ame. Chem. Soc., 51, 3587 (1929), J. V. Crivello et al, J. Polym. Chem. Ed., 18,2677 (1980), US Pat. No. 2,807,648, US Pat. No. 4,247,473, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-101,331 and the like.

(3) 하기 일반식(PAG5)으로 나타내는 디술폰 유도체 또는 일반식(PAG6)으로 나타내는 이미노술포네이트 유도체.(3) The disulfone derivative represented by the following general formula (PAG5) or the iminosulfonate derivative represented by the general formula (PAG6).

Figure 112000004312688-pat00022
Figure 112000004312688-pat00022

식 중, Ar3, Ar4는 각각 개별적으로 치환 또는 비치환의 아릴기를 나타낸다. R206은 치환 또는 비치환의 알킬기, 아릴기를 나타낸다. A는 치환 또는 비치환의 알킬렌기, 알케닐렌기, 아릴렌기를 나타낸다.In the formula, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, arylene group.

구체적으로는 이하에 나타내는 화합물을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the compound shown below is mentioned specifically, it is not limited to these.

Figure 112000004312688-pat00023
Figure 112000004312688-pat00023

Figure 112000004312688-pat00024
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Figure 112000004312688-pat00025
Figure 112000004312688-pat00025

(4) 하기 일반식(PAG7)으로 나타내는 디아조디술폰 유도체.(4) Diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG7).

Figure 112000004312688-pat00026
Figure 112000004312688-pat00026

여기에서 R은, 직쇄, 분기 또는 고리형 알킬기, 또는 치환되어도 좋은 아릴기를 나타낸다.R represents a linear, branched or cyclic alkyl group or an aryl group which may be substituted.

구체적으로는 이하에 나타내는 화합물을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the compound shown below is mentioned specifically, it is not limited to these.

Figure 112000004312688-pat00027
Figure 112000004312688-pat00027

이들 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해하여 산을 발생하는 화합물의 첨가량은, 조성물 중의 고형분을 기준으로, 통상, 0.001~40중량%의 범위로 사용되고, 바람직하게는 0.01~20중량%, 더 바람직하게는 0.1~5중량%의 범위로 사용된다. 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해하여 산을 발생하는 화합물의 첨가량이 0.001중량%보다 작으면 감도가 저하하고, 또 첨가량이 40중량%보다 많으면 레지스트의 광흡수가 너무 높아져서, 프로파일의 악화나 공정(특히 구움공정) 마진이 좁게 되어 바람직하지가 못하다.The addition amount of the compound which decomposes | disassembles by irradiation of these actinic rays or radiation is used normally in 0.001-40 weight% based on solid content in a composition, Preferably it is 0.01-20 weight%, More preferably Preferably it is used in the range of 0.1 to 5% by weight. If the amount of the compound that decomposes by irradiation of actinic radiation or radiation to generate an acid is less than 0.001% by weight, the sensitivity is lowered. If the amount is more than 40% by weight, the light absorption of the resist becomes too high. (Burning process in particular) The margin is narrowed, which is undesirable.

(본 발명에 사용되는 그 밖의 성분)(Other components used in the present invention)

본 발명의 포지티브형 감방사선성 수지 조성물에는, 필요에 따라서 산분해성 용해촉진화합물, 염료, 가소제, 계면활성제, 광증감제, 유기염기성 화합물, 및 현상액에 대한 용해성을 촉진시키는 화합물 등을 추가로 함유할 수가 있다.The positive radiation-sensitive resin composition of the present invention further contains an acid-decomposable dissolution promoting compound, a dye, a plasticizer, a surfactant, a photosensitizer, an organic base compound, and a compound for promoting solubility in a developing solution, if necessary. You can do it.

본 발명의 포지티브형 감방사선성 수지 조성물에는, 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제(불소계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제 및 불소원자, 실리콘원자의 양쪽을 함유한 계면활성제)를 함유할 수가 있다.The positive radiation-sensitive resin composition of the present invention may contain a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (surfactant containing both a fluorine-based surfactant, a silicon-based surfactant and a fluorine atom, and a silicon atom).

이들 계면활성제로서, 예컨대 특개소 62-36663호, 특개소 61-226746호, 특개소 61-226745호, 특개소 62-170950호, 특개소 63-34540호, 특개평 7-230165호, 특개평 8-62834호, 특개평 9-54432호, 특개평 9-5988호에 기재된 계면활성제를 들 수 있고, 하기의 시판되는 계면활성제를 그대로 사용할 수도 있다.As these surfactants, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-36663, Japanese Patent Application No. 61-226746, Japanese Patent Application No. 61-226745, Japanese Patent Application No. 62-170950, Japanese Patent Application No. 63-34540, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-230165 The surfactant of 8-62834, Unexamined-Japanese-Patent No. 9-54432, and Unexamined-Japanese-Patent No. 9-5988 is mentioned, The following commercially available surfactant can also be used as it is.

사용할 수 있는 시판의 계면활성제로서, 예컨대 에프톱 EF301, EF303(신추전화성(주)제), 플로라이드 FC430, 431(주우스리엠(주)제), 메가팩 F171, F173, F176, F189, R08(대일본잉크(주)제), 서프론 S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106(욱초자(주)제) 등의 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제를 들 수 있다. 또 폴리실록산 폴리머-KP-341(신월화학공업(주)제)도 실리콘계 계면활성제로서 사용할 수가 있다.As a commercially available surfactant which can be used, For example, F-Top EF301, EF303 (made by Shinjuku Co., Ltd.), Floroid FC430, 431 (made by Juus Reem Co., Ltd.), Megapack F171, F173, F176, F189, And fluorine-based surfactants or silicone-based surfactants such as R08 (manufactured by Japan Nippon Ink Co., Ltd.) and Suflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (manufactured by Ukcho Co., Ltd.). Moreover, polysiloxane polymer-KP-341 (made by Shinwol Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicone type surfactant.

계면활성제의 배합량은, 본 발명의 조성물 중의 고형분 100중량부에 대하여, 통상 0.01중량%~2중량%, 바람직하게는 0.01중량%~1중량%이다.The compounding quantity of surfactant is 0.01 weight%-2 weight% normally with respect to 100 weight part of solid content in the composition of this invention, Preferably they are 0.01 weight%-1 weight%.

이들 계면활성제는 1종 단독 또는 2종 이상을 조합시켜 사용할 수 있다.These surfactant can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

본 발명의 조성물에 유기염기성 화합물을 사용할 수 있다. 이것에 의해, 보 존시의 안정성 향상 및 PED에 의한 선건(線巾)변화가 작게 되기 때문에 바람직하다.Organic basic compounds may be used in the compositions of the present invention. This is preferable because it improves the stability at the time of preservation and the change in goodness due to the PED.

본 발명에서 사용할 수 있는 바람직한 유기염기성 화합물은 페놀보다 염기성이 강한 화합물이다. 그 중에서도 질소 함유의 염기성 화합물이 바람직하다.Preferred organobasic compounds that can be used in the present invention are compounds which are more basic than phenol. Especially, basic compound containing nitrogen is preferable.

바람직한 화학적 환경으로서, 하기 식(A)~(E) 구조를 들 수 있다.As a preferable chemical environment, the following formula (A)-(E) structure is mentioned.

Figure 112000004312688-pat00028
Figure 112000004312688-pat00028

여기에서, R250, R251 및 R252는 동일 또는 다른 것이어도 좋고, 수소원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 아미노알킬기, 탄소수 1~6의 하이드록시알킬기 또는 탄소수 6~20의 치환 또는 비치환의 아릴기이고, 여기에서 R251과 R252는 상호 결합하여 고리를 형성하여도 좋다. Here, R 250 , R 251 and R 252 may be the same or different, and may be a hydrogen atom, an alkyl group of 1 to 6 carbon atoms, an aminoalkyl group of 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group of 1 to 6 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. Is a substituted or unsubstituted aryl group, wherein R 251 and R 252 may be bonded to each other to form a ring.

Figure 112000004312688-pat00029
Figure 112000004312688-pat00029

(식 중, R253, R254, R255 및 R256은 동일 또는 다른 것이어도 좋고, 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다) (In formula, R <253> , R <254> , R <255> and R <256> may be same or different, and represents a C1-C6 alkyl group.)

더 바람직한 화합물은, 질소 함유의 고리형 화합물 또는 분자 하나 중에 다른 화학적 환경의 질소원자를 2개 이상 보유한 질소 함유의 염기성 화합물이다.Further preferred compounds are nitrogen-containing cyclic compounds or nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms in different chemical environments in one molecule.

질소 함유의 고리형 화합물로는, 다환구조인 것이 보다 바람직하다. 질소 함유의 다환 고리형 화합물의 바람직한 구체예로는, 하기 일반식(F)으로 나타내는 화합물을 들 수 있다.As a nitrogen-containing cyclic compound, it is more preferable that it is polycyclic structure. As a preferable specific example of a nitrogen-containing polycyclic cyclic compound, the compound represented by the following general formula (F) is mentioned.

Figure 112000004312688-pat00030
Figure 112000004312688-pat00030

식(F) 중, Y, Z는 각각 개별적으로, 헤테로 원자를 함유하여도 좋고, 치환되어도 좋은 직쇄, 분기, 고리형 알킬렌기를 나타낸다.In formula (F), Y and Z respectively independently represent the linear, branched, and cyclic alkylene group which may contain the hetero atom and may be substituted.

여기에서, 헤테로 원자로는 질소원자, 유황원자, 산소원자를 들 수 있다. 알킬렌기로는 탄소수 2~10개가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2~5개이다. 알킬렌기의 치환기로는 탄소수 1~6개의 알킬기, 아릴기, 알케닐기 이외에 할로겐원자, 할로겐 치환 알킬기를 들 수 있다. 또한 일반식(F)으로 나타내는 화합물의 구체예로는 하기에 나타내는 화합물을 들 수 있다.Here, the hetero atom may be a nitrogen atom, a sulfur atom, or an oxygen atom. As an alkylene group, C2-C10 is preferable, More preferably, it is 2-5. As a substituent of an alkylene group, a halogen atom and a halogen substituted alkyl group other than a C1-C6 alkyl group, an aryl group, and an alkenyl group are mentioned. Moreover, the compound shown below is mentioned as a specific example of a compound represented by general formula (F).

Figure 112000004312688-pat00031
Figure 112000004312688-pat00031

이 중에서도, 1,8-디아자비사이클로[5. 4. 0]운데카-7-엔, 1,5-디아자비사이클로[4. 3. 0]노나-5-엔이 특히 바람직하다.Among them, 1,8-diazabicyclo [5. 4. 0] undeca-7-ene, 1,5-diazabicyclo [4. 3. 0] nona-5-ene is particularly preferred.

한 분자에 다른 화학적 환경의 질소원자를 2개 이상 보유한 질소 함유의 염기성 화합물로는, 특히 바람직하게는 치환 또는 비치환의 아미노기와 질소원자를 포함하는 환구조의 양쪽을 포함하는 화합물 또는 알킬아미노기를 보유한 화합물이다. 특히 바람직한 화합물로서, 구아니딘, 1,1-디메틸구아니딘, 1,1,3,3-테트라메틸구아니딘, 2-아미노피리딘, 3-아미노피리딘, 4-아미노피리딘, 2-디메틸아미노피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 2-디에틸아미노피리딘, 2-(아미노메틸)피리딘, 2-아미노-3-메틸피리딘, 2-아미노-4-메틸피리딘, 2-아미노-5-메틸피리딘, 2-아미노-6-메틸피리딘, 3-아미노에틸피리딘, 4-아미노에틸피리딘, 3-아미노피롤리딘, 피페라진, N-(2-아미노에틸)피페라진, N-(2-아미노에틸)피페리딘, 4-아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-피페리디노피페리딘, 2-이미노피페리딘, 1-(2-아미노에틸)피롤리딘, 피라졸, 3-아미노-5-메틸피라졸, 5-아미노-3-메틸-1-p-톨릴피라졸, 피라진, 2-(아미노메틸)-5-메틸피라진, 피리미딘, 2,4-디아미노피리미딘, 4,6-디하이드록시피리미딘, 2-피라졸린, 3-피라졸린, N-아미노모르폴린, N-(2-아미노에틸)모르폴린, 트리메틸이미다졸, 트리페닐이미다졸, 메틸디페닐이미다졸 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.As the nitrogen-containing basic compound having two or more nitrogen atoms in different chemical environments in one molecule, particularly preferably, a compound or alkylamino group containing both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing nitrogen atoms Compound. Particularly preferred compounds include guanidine, 1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethyl Aminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6 -Methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4 -Amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3- Amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorphol , N- (2- aminoethyl) morpholine, trimethylamine, and the like are imidazole, triphenyl imidazole, methyl-diphenyl-imidazole, but not limited to these.

이들 질소 함유의 염기성 화합물은, 단독 또는 2종 이상을 결합하여 사용된다. 질소 함유의 염기성 화합물의 사용량은, 조성물(용매는 제외) 100중량부에 대하여 통상 0.001~10중량부이고, 바람직하게는 0.01~5중량부이다. 0.001중량부 미만에서는 상기 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 10중량부를 초과하면 감도의 저하나 비노광부분의 현상성이 악화하는 경향이 있다.These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more thereof. The usage-amount of a nitrogen-containing basic compound is 0.001-10 weight part normally with respect to 100 weight part of compositions (excluding a solvent), Preferably it is 0.01-5 weight part. If it is less than 0.001 weight part, the said effect will not be acquired. On the other hand, when it exceeds 10 weight part, there exists a tendency for the fall of a sensitivity and the developability of a non-exposed part to deteriorate.

본 발명에서 사용할 수 있는 현상액에 대한 용해촉진성 화합물은, 페놀성 OH기를 2개 이상, 또는 카르복시기를 1개 이상 보유한 분자량 1,000 이하의 저분자량 화합물이다. 카르복시기를 보유한 경우에는 상기와 동일한 이유에서 지환족 또는 지방족 화합물이 바람직하다. 이 용해촉진성 화합물의 바람직한 첨가량은, 본 발명의 폴리머에 대하여 2~50중량%이고, 더 바람직하게는 5~30중량%이다. 50중량%를 초과한 첨가량에서는 현상잔사가 악화하고, 또 현상시에 패턴이 변형한다는 새로운 단점이 발생하여 바람직하지 못하다.The dissolution promoting compound for the developer usable in the present invention is a low molecular weight compound having a molecular weight of 1,000 or less having two or more phenolic OH groups or one or more carboxyl groups. In the case of having a carboxyl group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable for the same reasons as described above. The preferable addition amount of this dissolution promoting compound is 2-50 weight% with respect to the polymer of this invention, More preferably, it is 5-30 weight%. At an added amount exceeding 50% by weight, the development residue deteriorates, and a new disadvantage of deforming the pattern during development occurs, which is not preferable.

이와 같은 분자량 1000이하의 페놀 화합물은, 예컨대 특개평 4-122938, 특개평 2-28531, 미국특허 제4916210, 유럽특허 제219294 등에 기재된 방법을 참고로 하여, 당업자에 의해 용이하게 합성하는 것이 가능하다.Such phenolic compounds having a molecular weight of 1000 or less can be easily synthesized by those skilled in the art, for example, referring to methods described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-122938, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-28531, US Pat. .

페놀 화합물의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명에서 사용할 수 있는 화합물이 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of a phenol compound is shown below, the compound which can be used by this invention is not limited to these.

레조르신, 플로로글루신, 2,3,4-트리하이드록시벤조페논, 2,3,4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 2,3,4,3',4',5'-헥사하이드록시벤조페논, 아세톤-피로갈롤 축합수지, 플로로글루콕사이드, 2,4,2',4'-비페닐테트롤, 4,4'-티오비스(1,3-디하이드록시)벤젠, 2,2',4,4'-테트라하이드록시디페닐에테르, 2,2',4,4'-테트라하이드록시디페닐술폭사이드, 2,2',4,4'-테트라하이드록시디페닐술폰, 트리스(4-하이드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산, 4,4-(α-메틸벤질리덴)비스페놀, α,α',α"-트리스(4-하이드록시페닐)-1,3,5-트리이소프로필벤젠, α,α',α"-트리스(4-하이드록시페닐)-1-에틸-4-이소프로필벤젠, 1,2,2-트리스-(하이드록시페닐)프로판, 1,1,2-트리스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2,5,5-테트라키스(4-하이드록시페닐)헥산, 1,2-테트라키스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1,3-트리스(하이드록시페닐)부탄, 파라[α,α,α',α'-테트라키스(4-하이드록시페닐)]-크실렌 등을 들 수 있다.Resorcin, phloroglucin, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,3 ', 4', 5'- Hexahydroxybenzophenone, acetone-pyrogallol condensation resin, phloroglucoxide, 2,4,2 ', 4'-biphenylterol, 4,4'-thiobis (1,3-dihydroxy) Benzene, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenylether, 2,2', 4,4'-tetrahydroxydiphenylsulfoxide, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxy Cddiphenylsulfone, tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 4,4- (α-methylbenzylidene) bisphenol, α, α ', α "- Tris (4-hydroxyphenyl) -1,3,5-triisopropylbenzene, α, α ', α "-tris (4-hydroxyphenyl) -1-ethyl-4-isopropylbenzene, 1,2 , 2-tris- (hydroxyphenyl) propane, 1,1,2-tris (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2,5,5-tetrakis (4-hydroxyphenyl ) Hexane, 1,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) , 1,1,3-tris (hydroxyphenyl) butane and para [α, α, α ', α'- tetrakis (4-hydroxyphenyl)] - xylene and the like can be given.

적합한 염료로는 유성염료 및 염기성 염료이다. 구체적으로는 오일옐로#101, 오일옐로#103, 오일핑크#312, 오일그린BG, 오일블루BOS, 오일블루#603, 오일블랙BY, 오일블랙BS, 오일블랙T-505(이상 오리엔트 화학공업주식회사제), 크리스탈바이올렛(CI42555), 메틸바이올렛(CI42535), 로다민B(CI45170B), 말라카이트그린(CI42000), 메틸렌블루(CI52015) 등을 들 수 있다.Suitable dyes are oil dyes and basic dyes. Specifically, Oil Yellow # 101, Oil Yellow # 103, Oil Pink # 312, Oil Green BG, Oil Blue BOS, Oil Blue # 603, Oil Black BY, Oil Black BS, Oil Black T-505 (above Orient Chemical Industries, Ltd.) Crystal violet (CI42555), methyl violet (CI42535), rhodamine B (CI45170B), malachite green (CI42000), methylene blue (CI52015), and the like.

노광에 의한 산발생율을 향상시키기 위하여 하기에 열거되는 바와 같은 광증감제를 추가로 첨가할 수 있다. 적합한 광증감제로는, 구체적으로는 벤조펜논, p,p&apos;-테트라메틸디아미노벤조페논, p,p&apos;-테트라에틸에틸아미노벤조페논, 2-클로로티옥산톤, 안트론, 9-에톡시안트라센, 안트라센, 피렌, 페릴렌, 페노티아진, 벤질, 아크리딘오렌지, 벤조플라빈, 세토플라빈-T, 9,10-디페닐안트라센, 9-플루오레논, 아세토페논, 페난트렌, 2-니트로플루오렌, 5-니트로아세나프텐, 벤조퀴논, 2-클로로-4-니트로아닐린, N-아세틸-p-니트로아닐린, p-니트로아닐린, N-아세틸-4-니트로-1-나프틸아민, 피크라미드, 안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논 1,2-벤즈안트라퀴논, 3-메틸-1,3-디아자-1,9-벤즈안트론, 디벤잘아세톤, 1,2-나프토퀴논, 3,3&apos;-카르보닐-비스(5,7-디메톡시카르보닐쿠마린) 및 코로넨 등이 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.In order to improve the acid generation rate by exposure, a photosensitizer as listed below may be further added. Suitable photosensitizers include, in particular, benzophenone, p, p &apos; -tetramethyldiaminobenzophenone, p, p &apos; -tetraethylethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, anthrone, 9-ethoxy Anthracene, anthracene, pyrene, perylene, phenothiazine, benzyl, acridine orange, benzoflavin, cetoflavin-T, 9,10-diphenylanthracene, 9-fluorenone, acetophenone, phenanthrene, 2 -Nitrofluorene, 5-nitroacenaphthene, benzoquinone, 2-chloro-4-nitroaniline, N-acetyl-p-nitroaniline, p-nitroaniline, N-acetyl-4-nitro-1-naphthylamine, Picramid, anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone 1,2-benzanthraquinone, 3-methyl-1,3-diaza-1,9-benzanthrone, dibenzalacetone , 1,2-naphthoquinone, 3,3 &apos; -carbonyl-bis (5,7-dimethoxycarbonylcoumarin), coronene, and the like, but are not limited thereto.

또, 이들 광증감제는, 광원의 원자외선광의 흡광제로도 사용가능하다. 이 경우, 흡광제는 기판으로부터의 반사광을 감소시키고, 레지스트막내의 다중반사의 영향을 적게함으로써 정재파 개선의 효과를 발현한다.Moreover, these photosensitizers can also be used as a light absorber of the ultraviolet light of a light source. In this case, the light absorber reduces the reflected light from the substrate and exhibits the effect of standing wave improvement by reducing the influence of multiple reflections in the resist film.

본 발명의 감광성 조성물은, 상기 각 성분을 용해하는 용매에 용해하여 지지체상에 도포한다. 여기에서 사용하는 용매로는, 에틸렌디클로라이드, 사이클로헥사논, 사이클로펜타논, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 메틸에틸케톤, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 2-메톡시에틸아세테이트, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 톨루엔, 초산에틸, 유산메틸, 유산에틸, 메톡시프로피온산 메틸, 에톡시프로피온산 에틸, 피루빈산 메틸, 피루빈산 에틸, 피루빈산 프로필, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭사이드, N-메틸피롤리돈, 테트라하이드로퓨란 등이 바람직하고, 이들 용매를 단독 또는 혼합하여 사용한다.The photosensitive composition of this invention is melt | dissolved in the solvent which melt | dissolves each said component, and apply | coats on a support body. As a solvent used here, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, (gamma) -butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-meth Oxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, Ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable, and these solvents are used alone or in combination.

본 발명에서는, 상기 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제 이외의 다른 계면활성제를 첨가할 수 있다. 구체적으로는, 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌 세틸에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일에테르 등의 폴리옥시에틸렌 알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌 옥틸페놀에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페놀에테르 등의 폴리옥시에틸렌 알킬아릴에테르류, 폴리옥시에틸렌ㆍ폴리옥시프로필렌 블록공중합체류, 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 모노올레에이트, 소르비탄 트리올레에이트, 소르비탄 트리스테아레이트 등의 소르비탄 지방산 에스테르류, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 트리올레에이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 트리스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르류 등의 비이온계 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들 계면활성제의 배합량은, 본 발명의 조성물 중의 고형분 100중량%에 대하여 통상 2중량% 이하이고, 바람직하게는 1중량% 이하이다.In this invention, surfactant other than the said fluorine type and / or silicone type surfactant can be added. Specifically, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene nonyl Polyoxyethylene alkylaryl ethers such as phenol ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan tri Sorbitan fatty acid esters such as oleate and sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan triolee Eight, polyoxyethylene sorbitan tris Nonionic, such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, such as O-rate can be given a surface active agent or the like. The compounding quantity of these surfactant is 2 weight% or less normally with respect to 100 weight% of solid content in the composition of this invention, Preferably it is 1 weight% or less.

이들 계면활성제는 단독으로 첨가하여도 좋고, 또 몇가지를 조합시켜 첨가할 수도 있다.These surfactants may be added alone, or may be added in combination.

상기 조성물을 정밀집적회로소자의 제조에 사용되도록 한 기판(예: 실리콘/이산화실리콘 피복)상에 스피너, 코우터 등의 적당한 도포방법에 의해 도포한 후 전구움(pre-bake)을 행하고, 소정의 마스크를 통하여 노광을 행하고, 후구움(post-bake)을 행하여 현상하는 것에 의해 양호한 레지스트 패턴을 얻을 수가 있다. 여기 에서 노광 빛으로는, 바람직하게는 250nm 이하의 파장의 원자외선이다. 구체적으로는 KrF 엑시머레이저(248nm), ArF 엑시머레이저(193nm), F2 엑시머레이저(157nm), X선, 전자빔 등을 들 수 있다.The composition is applied to a substrate (e.g., silicon / silicon dioxide coating) on which the composition is to be used for the manufacture of the precision integrated circuit device by a suitable coating method such as spinner, coater, etc., and then pre-bake. By exposing through a mask of, post-bake and developing, a good resist pattern can be obtained. Here, as exposure light, Preferably it is the far ultraviolet of the wavelength of 250 nm or less. Specifically, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (157 nm), an X-ray, an electron beam, etc. are mentioned.

본 발명의 감광성 조성물의 현상액으로는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수 등의 무기알칼리류, 에틸아민, n-프로필아민 등의 제1아민류, 디에틸아민, 디-n-부틸아민 등의 제2아민류, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 제3아민류, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알콜아민류, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드 등의 제4급 암모늄염, 피롤, 피페리딘 등의 고리형 아민류 등의 알칼리성 수용액을 사용할 수 있다.As a developing solution of the photosensitive composition of this invention, inorganic alkalis, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia water, 1st amines, such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine, di second amines such as -n-butylamine, third amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and the like Alkaline aqueous solutions such as cyclic amines such as quaternary ammonium salts, pyrrole and piperidine can be used.

또한, 상기 알칼리성 수용액에 알코올류, 계면활성제를 적당량 첨가하여 사용할 수도 있다.Moreover, alcohol and surfactant can be added to the alkaline aqueous solution in an appropriate amount.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to a following example.

(합성예 1)Synthesis Example 1

p-아세톡시스티렌 32.4g(0.2몰)을 초산부틸 120ml에 용해하고, 질소기류하에서 교반하고, 83℃에서 아조비스 이소부틸니트릴(AIBN) 0.033g을 3시간 간격으로 3회 첨가하고, 최후로 6시간 더 교반을 계속하여 중합반응을 행하였다. 반응액을 헥산 1200ml에 투입하여 백색의 수지를 석출하였다. 얻어진 수지를 건조한 후, 메탄올 150ml에 용해하였다.32.4 g (0.2 mol) of p-acetoxystyrene was dissolved in 120 ml of butyl acetate, stirred under a stream of nitrogen, and 0.033 g of azobis isobutylnitrile (AIBN) was added three times at three hours intervals at 83 ° C. The stirring was continued for 6 hours to carry out the polymerization reaction. The reaction solution was poured into 1200 ml of hexane to precipitate white resin. The obtained resin was dried and then dissolved in 150 ml of methanol.

여기에 수산화나트륨 7.7g(0.19몰)/물 50ml의 수용액을 첨가하고, 3시간 가열환류하는 것에 의해 가수분해하였다. 그 후, 물 200ml를 가하여 희석하고, 염산으로 중화하여 백색의 수지를 석출하였다. 이 수지를 걸러내고, 물로 세정하고 건조를 행하였다. 또 테트라하이드로퓨란 200ml에 용해하고, 5L의 초증류수 중에 격렬히 교반하면서 적하, 재침전을 행하였다. 이 재침전 조작을 3회 반복하였다. 얻어진 수지를 진공건조기속에서 120℃, 12시간 건조하고, 폴리(p-하이드록시스티렌) [수지R-1]을 얻었다. 얻어진 수지의 중량평균분자량은 13,000이었다.An aqueous solution of 7.7 g (0.19 mol) of sodium hydroxide / 50 ml of water was added thereto, and the mixture was hydrolyzed by heating under reflux for 3 hours. Thereafter, 200 ml of water was added thereto, diluted, and neutralized with hydrochloric acid to precipitate a white resin. This resin was filtered off, washed with water and dried. The solution was dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran, and dripped and reprecipitation was carried out with vigorous stirring in 5 L of super distilled water. This reprecipitation operation was repeated three times. The obtained resin was dried in a vacuum dryer at 120 ° C. for 12 hours to obtain poly (p-hydroxystyrene) [resin R-1]. The weight average molecular weight of obtained resin was 13,000.

(합성예 2)Synthesis Example 2

통상의 방법에 의해 탈수, 증류정제한 p-tert-부톡시스티렌 모노머 35.25g (0.2몰) 및 스티렌 모노머 5.21g(0.05몰)을 테트라하이드로퓨란 100ml에 용해하였다. 질소기류하 및 교반하에서 83℃로 아조비스 이소부틸니트릴(AIBN) 0.033g을 3시간 간격으로 3회 첨가하고, 최후로 6시간 더 교반을 계속하여 중합반응을 행하였다. 반응액을 헥산 1200ml에 투입하여 백색의 수지를 석출하였다. 얻어진 수지를 건조한 후, 테트라하이드로퓨란 150ml에 용해하였다. 여기에 4N 염산을 첨가하고, 6시간 가열환류하는 것에 의해 가수분해시킨 후, 5L의 초증류수에 재침전하고, 이 수지를 걸러내고 물로 세정하고 건조를 행하였다. 또 테트라하이드로퓨란 200ml에 용해하고, 5L의 초증류수에 격렬히 교반하면서 적하, 재침전을 행하였다. 이 재침전 조작을 3회 반복하였다. 얻어진 수지를 진공건조기속에서 120℃, 12시간 건조하여 폴리(p-하이드록시스티렌/스티렌) 공중합체[수지R-2]를 얻었다. 얻어진 수지의 중량평균분자량은 11,000이었다.35.25 g (0.2 mole) of p-tert-butoxystyrene monomer and 5.21 g (0.05 mole) of styrene monomer which were dehydrated and distilled and purified by the conventional method were dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran. 0.033 g of azobis isobutylnitrile (AIBN) was added three times at three-hour intervals at 83 ° C under nitrogen stream and with stirring, and the stirring was continued for six more hours at the end. The reaction solution was poured into 1200 ml of hexane to precipitate white resin. The obtained resin was dried and then dissolved in 150 ml of tetrahydrofuran. 4N hydrochloric acid was added thereto and hydrolyzed by heating under reflux for 6 hours, followed by reprecipitation in 5 L of superdistilled water, and the resin was filtered off, washed with water and dried. Furthermore, it melt | dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran, and it dripped at 5 L of super distilled water, stirring vigorously, and reprecipitated. This reprecipitation operation was repeated three times. The obtained resin was dried in a vacuum dryer at 120 ° C. for 12 hours to obtain a poly (p-hydroxystyrene / styrene) copolymer [resin R-2]. The weight average molecular weight of obtained resin was 11,000.

(합성예 3)Synthesis Example 3

p-하이드록시스티렌 40g(0.33몰)과 아크릴산 tert-부틸 10.7g(0.08몰)을 디옥산 50g에 용해하고 아조비스 이소부틸니트릴(AIBN) 8g을 첨가하여 질소기류하에서 60℃로 8시간 가열교반을 행하였다. 반응액을 1200ml의 헥산에 투입하여 백색의 수지를 석출하였다. 얻어진 수지를 건조한 후, 아세톤에 용해하고, 5L의 초증류수에 격렬히 교반하면서 적하, 재침전을 행하였다. 이 재침전 조작을 3회 반복하였다. 얻어진 수지를 진공건조기속에서 120℃, 12시간 건조하여 폴리(p-하이드록시스티렌/tert-부틸아크릴레이트) 공중합체[수지R-3]를 얻었다. 얻어진 수지의 중량평균분자량은 21,000이었다.40 g (0.33 mole) of p-hydroxystyrene and 10.7 g (0.08 mole) of tert-butyl acrylate were dissolved in 50 g of dioxane, and 8 g of azobis isobutyl nitrile (AIBN) was added thereto, followed by heating and stirring at 60 ° C. under nitrogen stream for 8 hours. Was performed. The reaction solution was poured into 1200 ml of hexane to precipitate white resin. The obtained resin was dried, dissolved in acetone, and dripped and reprecipitated while stirring vigorously in 5 L of super distilled water. This reprecipitation operation was repeated three times. The obtained resin was dried in a vacuum dryer at 120 ° C. for 12 hours to obtain a poly (p-hydroxystyrene / tert-butylacrylate) copolymer [resin R-3]. The weight average molecular weight of obtained resin was 21,000.

(합성예 4)Synthesis Example 4

폴리(p-하이드록시스티렌) 일본조달(주)제(분자량 8,000) 24g을 디옥산 100ml에 용해한 후, 질소로 30분간 버블링을 행하였다. 이 용액에 디-tert-부틸-디카보네이트 13.1g을 가하고, 교반하면서 트리에틸아민 36g을 적하하였다. 적하 종료후, 반응액을 5시간 교반하였다. 이 반응액을 1중량% 암모니아 수용액에 적하하여 폴리머를 석출하였다. 얻어진 수지를 건조한 후 아세톤에 용해하고, 5L의 초증류수에 격렬히 교반하면서 적하, 재침전을 행하였다. 이 재침전 조작을 3회 반복하였다. 얻어진 수지를 진공건조기속에서 120℃, 12시간 건조하여 폴리(p-하이드록시스티렌/p-tert-부톡시카르보닐옥시스티렌) 공중합체[수지R-4]를 얻었다. 얻어진 수지의 중량평균분자량은 8,300이었다.After 24 g of poly (p-hydroxystyrene) Nippon Procurement Co., Ltd. (molecular weight 8,000) was dissolved in 100 ml of dioxane, bubbling was performed with nitrogen for 30 minutes. 13.1 g of di-tert-butyl-dicarbonates were added to this solution, and 36 g of triethylamines were dripped with stirring. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was stirred for 5 hours. The reaction solution was added dropwise to an aqueous 1% by weight ammonia solution to precipitate a polymer. The obtained resin was dried, dissolved in acetone, and dripped and reprecipitated with 5 L of super distilled water with vigorous stirring. This reprecipitation operation was repeated three times. The obtained resin was dried in a vacuum dryer at 120 ° C. for 12 hours to obtain a poly (p-hydroxystyrene / p-tert-butoxycarbonyloxystyrene) copolymer [resin R-4]. The weight average molecular weight of obtained resin was 8,300.

(합성예 5)Synthesis Example 5

폴리(p-하이드록시스티렌) 일본조달(주)제(분자량 8,000) 70g을 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 320g에 용해하고, p-톨루엔술폰산 피리디늄염 0.35g을 더 가하여 60℃로 가열용해하였다. 이 혼합액을 60℃, 20mmHg까지 감압하여 약 40g의 용제를 계중에 잔존하고 있는 물과 함께 증류하였다. 20℃까지 냉각하고, 벤질알코올 18.9g을 첨가용해하였다. 그 후, tert-부틸비닐에테르 17.5g을 첨가하고, 5시간 20℃하에서 교반하였다. 또 피리딘 5.5g을 첨가하고, 계속해서 무수초산 5.9g을 가하고 20℃하에서 1시간 30분간 교반을 행하였다. 반응혼합물에 초산에틸 280ml를 가하고, 140ml의 물 및 12ml의 아세톤을 더 가하여 추출조작을 행하였다. 물 세정조작을 3회 반복한 후, 60℃, 20mmHg에서 증류를 행하여 계 중의 수분을 제거하였다.70 g of poly (p-hydroxystyrene) Japan Procurement Co., Ltd. (molecular weight: 8,000) was dissolved in 320 g of propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA), 0.35 g of p-toluenesulfonic acid pyridinium salt was added, and the solution was dissolved at 60 ° C. It was. This liquid mixture was decompressed to 60 mmC and 20 mmHg, and about 40 g of solvent was distilled off together with the water remaining in the system. After cooling to 20 ° C, 18.9 g of benzyl alcohol was dissolved. Then, 17.5 g of tert- butyl vinyl ether was added, and it stirred at 20 degreeC for 5 hours. Moreover, 5.5 g of pyridine was added, 5.9 g of acetic anhydride was then added, and it stirred at 20 degreeC for 1 hour and 30 minutes. 280 ml of ethyl acetate was added to the reaction mixture, and 140 ml of water and 12 ml of acetone were further added for extraction. After the water washing operation was repeated three times, distillation was performed at 60 ° C. and 20 mm Hg to remove water in the system.

또 얻어진 수지용액을 아세톤으로 희석하고, 대량의 헥산에 침전시키는 것에 의해 백색의 수지를 얻었다.In addition, the obtained resin solution was diluted with acetone and precipitated in a large amount of hexane to obtain a white resin.

이 조작을 3회 반복하고, 얻어진 수지를 진공건조기속에서 40℃, 24시간 가열하여 건조하고, 폴리(p-하이드록시스티렌/p-(1-벤질옥시에톡시)스티렌/p-아세톡시스티렌) 공중합체(수지R-5)를 얻었다. 중량평균분자량은 8,400이었다.This operation was repeated three times, and the resultant resin was heated in a vacuum dryer at 40 ° C. for 24 hours to dry, and then poly (p-hydroxystyrene / p- (1-benzyloxyethoxy) styrene / p-acetoxystyrene ) Copolymer (resin R-5) was obtained. The weight average molecular weight was 8,400.

(합성예 6)Synthesis Example 6

폴리(p-하이드록시스티렌)(알칼리 가용성 수지 R-1) 70g을 사용하고, 벤질알코올 대신에 페네틸알코올 22.0g을 사용한 것 이외에는, 상기 합성예 5와 동일한 조작을 행하여, 폴리(p-하이드록시스티렌/p-(1-페녹시에톡시)스티렌/p-아세톡시스티렌) 공중합체[수지 R-6]를 얻었다. 중량평균분자량은 13,800이었다.Except for using 70 g of poly (p-hydroxystyrene) (alkali-soluble resin R-1) and 22.0 g of phenethyl alcohol instead of benzyl alcohol, the same operation as in Synthesis Example 5 was carried out to give poly (p-hydroxy An oxystyrene / p- (1-phenoxyethoxy) styrene / p-acetoxystyrene) copolymer [resin R-6] was obtained. The weight average molecular weight was 13,800.

(합성예 7)Synthesis Example 7

폴리(p-하이드록시스티렌/스티렌)[알칼리 가용성 수지 R-2] 70g을 PGMEA 320g에 용해하고, p-톨루엔술폰산 피리디늄염 0.35g을 더 가하여 60℃로 가열용해하였다. 이 혼합물을 60℃, 20mmHg까지 감압하여 약 40g의 용제를 계 중에 잔존하고 있는 물과 함께 증류하였다. 20℃까지 냉각하고, 에틸비닐에테르 8.7g을 첨가하였다. 그 후 5시간 20℃하에서 교반을 계속하였다. 트리에틸아민을 0.3g을 가한 후, 반응혼합물에 초산에틸 280ml을 가하고, 140ml의 물 및 12ml의 아세톤을 더 가하여 추출조작을 행하였다. 물 세정조작을 3회 반복한 후, 60℃, 20mmHg에서 증류를 행하여 계 중의 수분을 제거하고, 폴리(p-하이드록시스티렌/p-(1-에톡시에톡시)스티렌/스티렌) 공중합체[수지 R-7]를 얻었다. 중량평균분자량은 12600이었다.70 g of poly (p-hydroxystyrene / styrene) [alkaline soluble resin R-2] was dissolved in 320 g of PGMEA, and 0.35 g of p-toluenesulfonic acid pyridinium salt was further added to dissolve it at 60 ° C. The mixture was depressurized to 60 mmHg and 20 mmHg, and about 40 g of solvent was distilled off together with the water remaining in the system. It cooled to 20 degreeC, and added 8.7 g of ethyl vinyl ether. Then, stirring was continued at 20 degreeC for 5 hours. 0.3 g of triethylamine was added, 280 ml of ethyl acetate was added to the reaction mixture, and 140 ml of water and 12 ml of acetone were further added for extraction. The water washing operation was repeated three times, followed by distillation at 60 ° C. and 20 mmHg to remove water in the system, thereby obtaining a poly (p-hydroxystyrene / p- (1-ethoxyethoxy) styrene / styrene) copolymer [ Resin R-7]. The weight average molecular weight was 12600.

(합성예 8)Synthesis Example 8

폴리(p-하이드록시스티렌/tert-부틸아크릴레이트)[수지 R-3] 70g을 사용한 것 이외에는 상기 합성예 7과 동일한 조작을 행하여, 폴리(p-하이드록시스티렌/p-(1-(에톡시에톡시)스티렌/tert-부틸아크릴레이트) 공중합체[수지 R-8]를 얻었다. 중량평균분자량은 22,000이었다.Except for using 70 g of poly (p-hydroxystyrene / tert-butylacrylate) [resin R-3], the same operation as in Synthesis Example 7 was carried out to give poly (p-hydroxystyrene / p- (1- ( Methoxyethoxy) styrene / tert-butylacrylate) copolymer [resin R-8] was obtained, and the weight average molecular weight was 22,000.

(합성예 9)Synthesis Example 9

벤질 알코올 54.1g 및 p-톨루엔술폰산 0.4g을 PGMEA 230g에 용해하고, 60℃, 20mmHg하에서 감압증류를 행하여 계 중의 물을 제거하였다. 잔류분은 약 18g이었 다. 20℃까지 냉각한 후, tert-부틸비닐에테르 50.1g을 첨가하여 1시간 교반을 행하였다. 반응혼합물에 0.4g의 트리에틸아민을 가하여 교반한 후, 초산에틸 200ml를 첨가하고, 100ml의 물로 물세정 추출을 행하였다. 이 물세정 공정을 3회 반복한 후, 초산에틸을 감압증류하여, 아세탈 화합물 (A-1) 및 (A-2)의 혼합물을 얻었다. 이 혼합물을 실리카겔칼럼크로마토로 단리하였다.54.1 g of benzyl alcohol and 0.4 g of p-toluenesulfonic acid were dissolved in 230 g of PGMEA, and distilled under reduced pressure at 60 DEG C at 20 mmHg to remove water in the system. The residue was about 18 g. After cooling to 20 ° C, 50.1 g of tert-butyl vinyl ether was added and stirred for 1 hour. 0.4 g of triethylamine was added to the reaction mixture, followed by stirring. 200 ml of ethyl acetate was added thereto, followed by extraction with water with 100 ml of water. After repeating this water washing | cleaning process 3 times, ethyl acetate was distilled under reduced pressure and the mixture of acetal compounds (A-1) and (A-2) was obtained. This mixture was isolated by silica gel column chromatography.

Figure 112000004312688-pat00032
Figure 112000004312688-pat00032

(합성예 10)Synthesis Example 10

벤질알코올 대신에 하기의 표 1에 나타내는 알코올 화합물을 사용하여, 합성예 9와 동일한 방법으로 아세탈 화합물 (A-3)~(A-8)을 얻었다.Acetal compounds (A-3) to (A-8) were obtained in the same manner as in Synthesis example 9 using an alcohol compound shown in Table 1 below instead of benzyl alcohol.

Figure 112000004312688-pat00033
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(실시예)(Example)

(감방사선성 수지 조성물의 조제와 평가)(Preparation and evaluation of radiation sensitive resin composition)

하기 표 2에 나타내는 각 소재를 PGMEA 8g에 용해하고, 0.1㎛의 필터로 여과하여 수지 조성물 용액을 작성하였다(PGMEA용액에서 얻어진 수지 R-7 및 R-8은 고형분 농도를 환산하여 표에 나타내었다).Each material shown in Table 2 was dissolved in 8 g of PGMEA, and filtered with a 0.1 µm filter to prepare a resin composition solution (resins R-7 and R-8 obtained from PGMEA solution were shown in the table in terms of solid content concentration). ).

이 수지 조성물 용액을, 스핀코우터를 사용하여, 헥사메틸디실라잔 처리를 실시한 실리콘 웨이퍼상에 균일하게 도포하고, 130℃에서 90초간 가열판상에서 가열건조를 행하여, 0.7㎛의 레지스트막을 형성하였다. 이 레지스트막에 대하여, KrF 엑시머레이저 스텝퍼(NA=0.63)를 사용하고 투과율 6%의 하프톤 접촉홀용 마스크를 사용하여 패턴노광하고, 노광후 바로 110℃에서 90초간 가열판상에서 가열하였다. 또, 2.38% 테트라메틸암모늄하이드록사이드 수용액에서 23℃하에서 60초간 현상하고, 30초간 증류수로 린스한 후 건조하였다.The resin composition solution was uniformly coated on a hexamethyldisilazane-treated silicon wafer using a spin coater, and heated and dried on a heating plate at 130 ° C. for 90 seconds to form a resist film of 0.7 μm. This resist film was subjected to pattern exposure using a KrF excimer laser stepper (NA = 0.63) using a mask for a halftone contact hole with a transmittance of 6%, and heated on a heating plate at 110 ° C. for 90 seconds immediately after exposure. Further, the solution was developed at 23 ° C. for 60 seconds in a 2.38% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution, rinsed with distilled water for 30 seconds, and dried.

여기에서, 얻어진 패턴을 주사형 전자현미경으로 관찰하여, 하기와 같은 레지스트의 성능을 평가하였다.Here, the obtained pattern was observed with the scanning electron microscope, and the performance of the following resist was evaluated.

감도는, 마스크상 0.23㎛의 접촉홀이 0.18㎛의 패턴을 부여하는 최소노광에너지(최소노광량)로 결정하였다. 해상력은, 이 최소노광량으로 해상할 수 있는 한계해상력으로 나타내었다. 사이드로브(내성)는, 상기 최소노광량에서 접촉홀사이에 서브피크광(사이드로브광)에 의한 표면의 오목부가 발생하는지 아닌지에 의해 판정하였다. 접촉홀 사이에 모든 오목부가 확인되지 않은 것을 ⓞ, 깊이가 0.1㎛ 미만인 오목부가 확인된 것을 O, 깊이가 0.1㎛ 이상인 오목부가 확인된 것을 X로 나타내었다.The sensitivity was determined as the minimum exposure energy (minimum exposure amount) to which a contact hole of 0.23 mu m on the mask gives a pattern of 0.18 mu m. The resolution is expressed as the limit resolution that can be resolved with this minimum exposure amount. The side lobe (resistance) was determined by whether or not a recess of the surface caused by the sub peak light (side lobe light) occurred between the contact holes at the minimum exposure amount. X indicates that all the concave portions were not identified between the contact holes, that the concave portions having a depth of less than 0.1 µm were identified, and that the concave portions having a depth of 0.1 µm or more were identified.

Figure 112000004312688-pat00034
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Figure 112000004312688-pat00035
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Figure 112000004312688-pat00036
Figure 112000004312688-pat00036

상기 표 3에 나타내듯이, 본 발명인 실시예의 조성물은, 감도, 해상력, 사이드로브광 내성이 모두 우수하였다. 한편, 비교예의 조성물은 특히 사이드로브광 내성에 대해서는, 불충분한 데이터를 나타내었다.As shown in the said Table 3, the composition of the Example which is this invention was excellent in all the sensitivity, resolution, and side lobe light tolerance. On the other hand, the composition of the comparative example showed insufficient data, in particular with respect to sidelobe light resistance.

본 발명에 의하면, 고해상력, 고감도를 보유하고, 하프톤 마스크를 사용한 노광에 있어서 사이드로브광 내성이 우수한 화학증폭형 포지티브형 포토레지스트 조성물이 제공된다.According to the present invention, a chemically amplified positive photoresist composition having high resolution and high sensitivity and excellent in side lobe light resistance in exposure using a halftone mask is provided.

Claims (4)

산에 의해 분해하고, 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 폴리머(a)와, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물(b), 및 하기 일반식(A) 또는 일반식(B)으로 나타내는 아세탈 화합물(c) 중 1종 이상을 함유함을 특징으로 하는 포지티브형 감방사선성 수지 조성물.The polymer (a) which decompose | dissolves with an acid and the solubility to alkaline developing solution increases, the compound (b) which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation, and following General formula (A) or general formula (B) The positive radiation sensitive resin composition containing 1 or more types of acetal compounds (c) shown by these are included. (화학식 1)(Formula 1)
Figure 112005007844484-pat00037
Figure 112005007844484-pat00037
(식(A) 또는 식(B) 중, R1 및 R2는 각각 개별적으로 직쇄, 분기 또는 고리형의 탄소수 1~12개의 치환기를 보유하거나 보유하지 않은 알킬기, 또는 탄소수 7~18개의 치환기를 보유하거나 보유하지 않은 아랄킬기를 나타낸다).(In Formula (A) or Formula (B), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms having a straight, branched or cyclic substituent, or a substituent having 7 to 18 carbon atoms. Aralkyl groups with or without retention).
제1항에 있어서, 상기 폴리머(a)가, 수산기를 보유하는 알칼리 가용성 폴리머와 하기 일반식(C)으로 나타내는 비닐에테르 화합물 및 하기 일반식(D)으로 나타내는 알코올 화합물을 산촉매하에서 반응시켜 얻어지는 폴리머인 것을 특징으로 하는 포지티브형 감방사선성 수지 조성물.The polymer obtained according to claim 1, wherein the polymer (a) is reacted with an alkali-soluble polymer having a hydroxyl group, a vinyl ether compound represented by the following general formula (C), and an alcohol compound represented by the following general formula (D) under an acid catalyst. Positive type radiation sensitive resin composition characterized by the above-mentioned. (화학식 2)(Formula 2)
Figure 112005007844484-pat00038
Figure 112005007844484-pat00038
(식(C) 또는 식(D) 중, R3 또는 R4는 각각 개별적으로 직쇄, 분기 또는 고리형의 탄소수 1~12개의 치환기를 보유하거나 보유하지 않은 알킬기, 탄소수 6~18개의 치환기를 보유하거나 보유하지 않은 방향족기 또는 탄소수 7~18개의 치환기를 보유하거나 보유하지 않은 아랄킬기를 나타낸다). (In Formula (C) or Formula (D), each of R 3 or R 4 independently has a linear, branched or cyclic C1-C12 substituent or an alkyl group, a C6-C18 substituent. Or an aralkyl group having or not having an aromatic group or a substituent having 7 to 18 carbon atoms).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 아세탈 화합물(c)의 총량이, 상기 폴리머(a)의 고형분 100중량부에 대하여 0.1 중량부 이상이고 100중량부 미만인 것을 특징으로 하는 포지티브형 감방사선성 수지 조성물.The positive radiation-sensitive property according to claim 1 or 2, wherein the total amount of the acetal compound (c) is 0.1 part by weight or more and less than 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the polymer (a). Resin composition. 제1항에 있어서, 유기 염기성 화합물을 추가로 함유하는 포지티브형 감방사선성 수지 조성물.The positive radiation sensitive resin composition according to claim 1, further comprising an organic basic compound.
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