KR100760252B1 - Positive photoresist composition for far ultraviolet rays exposure - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 시간경과 보존안정성이 우수하고, 또 현상시 현상결함의 발생문제를 해소한 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a positive photoresist composition for exposure to far ultraviolet rays, which has excellent storage stability over time and solves the problem of developing defects during development.

본 발명은 활성광선 또는 방사선의 조사로 산을 발생하는 화합물, 특정한 구조의 반복단위와 주쇄에 지환식 고리를 보유하는 특정한 구조의 반복단위를 보유하고, 또 산의 작용에 의해 분해하는 기를 갖는 중합체, 및 초산부틸 및 프로필렌글리콜모노알킬에테르 카르복실레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과, 유산에틸 및 프로필렌글리콜모노알킬에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 혼합용제를 함유하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물로 이루어진다.The present invention is a compound which generates an acid by irradiation of actinic radiation or radiation, a polymer having a repeating unit of a specific structure and a repeating unit of a specific structure having an alicyclic ring in the main chain, and having a group which is decomposed by the action of an acid. And a mixed solvent comprising at least one member selected from the group consisting of butyl acetate and propylene glycol monoalkyl ether carboxylate, and at least one member selected from the group consisting of ethyl lactate and propylene glycol monoalkyl ether. It consists of a positive photoresist composition for ultraviolet exposure.

Description

원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물{POSITIVE PHOTORESIST COMPOSITION FOR FAR ULTRAVIOLET RAYS EXPOSURE}Positive photoresist composition for far ultraviolet exposure {POSITIVE PHOTORESIST COMPOSITION FOR FAR ULTRAVIOLET RAYS EXPOSURE}

본 발명은 초 LSI나 고용량 마이크로칩의 제조 등의 초마이크로 리소그래피 프로세스나 기타 사진제작 공정에 사용하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 엑시머 레이저광을 포함한 원자외선 영역, 특히 250nm 이하 파장의 광을 사용하여 매우 정밀하고 미세화한 패턴을 형성할 수 있는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive photoresist composition for ultra-violet exposure for use in ultra-microlithography processes such as the production of ultra-LSI and high-capacity microchips, and other photographic processes. More specifically, the present invention relates to a positive photoresist composition for ultraviolet exposure capable of forming a very precise and refined pattern by using an ultraviolet ray region including an excimer laser light, particularly a light having a wavelength of 250 nm or less.

최근, 집적회로는 그 집적도를 더욱더 높이고 있고, 초 LSI 등의 반도체 기판의 제조에 있어서는 1/2 마이크론 이하의 선폭으로 이루어지는 초미세 패턴의 가공이 요구되고 있다. 이 필요성을 충족시키기 위해서 포토리소그래피에 사용되는 노광장치의 사용파장은 더욱더 단파장화 되어, 현재에는 원자외선중에서도 단파장인 엑시머레이저광(XeCl, KrF, ArF 등)을 이용하는 것이 검토되는 단계에 이르렀다.In recent years, integrated circuits have increased their degree of integration even more, and in the manufacture of semiconductor substrates such as ultra-LSI, processing of ultrafine patterns having a line width of 1/2 micron or less is required. In order to meet this need, the wavelength of the exposure apparatus used in photolithography has become even shorter, and now, the use of excimer laser light (XeCl, KrF, ArF, etc.), which is a short wavelength in far ultraviolet rays, has been considered.

이 파장영역에서 리소그래피의 패턴형성에 사용되는 것으로, 화학증폭계 레지스트가 있다.Chemical amplification resists are used for pattern formation in lithography in this wavelength region.

일반적으로, 화학증폭 레지스트는 통칭 2성분계, 2.5성분계, 3성분계의 3종류로 대별할 수 있다. 2성분계는 광분해에 의해 산을 발생하는 화합물(이하, 광산발생제라고 함)과 바인더수지를 조합시키고 있다. 상기 바인더수지는 산의 작용에 의해 분해되어서, 수지의 알칼리 현상액중에서 용해성을 증가시키는 기(산분해성기라고도 함)를 분자내에 보유하는 수지이다. 2.5성분계는 이러한 2성분계에 산분해성기를 더 보유하는 저분자 화합물을 함유한다. 3성분계는 광산발생제와 알칼리 가용성 수지와 상기 저분자 화합물을 함유하는 것이다.In general, chemically amplified resists can be roughly classified into three types, namely two-component, 2.5-component, and three-component systems. The two-component system combines a compound that generates an acid by photolysis (hereinafter referred to as a photoacid generator) and a binder resin. The binder resin is a resin that is decomposed by the action of an acid and retains in the molecule a group (also referred to as an acid-decomposable group) that increases solubility in an alkaline developer of the resin. The 2.5 component system contains a low molecular compound further having an acid-decomposable group in such a two component system. A three component system contains a photo-acid generator, alkali-soluble resin, and the said low molecular weight compound.

상기 화학증폭계 레지스트는 자외선이나 원자외선 조사용 포토레지스트에 적합하지만, 그 중 더욱 사용상의 요구성능에 대응할 필요가 있다.The chemically amplified resist is suitable for ultraviolet or far-infrared ray photoresist, but it is necessary to correspond to the required performance in use.

ArF광원용의 포토레지스트 조성물로는 드라이에칭 내성을 부여하기 위해서 지환식 탄화수소부위가 도입된 수지가 제안되어 있지만, 지환식 탄화수소부위 도입의 폐해로서 계가 매우 소수적으로 되기 때문에, 종래 레지스트 현상액으로 폭넓게 사용되어 온 테트라메틸암모늄 히드록시드(이하, TMAH) 수용액에서의 현상이 곤란하게 되거나, 현상중에 기판에서 레지스트가 벗겨져 버리는 등의 현상이 보여진다.As photoresist compositions for ArF light sources, resins in which alicyclic hydrocarbon sites have been introduced to impart dry etching resistance have been proposed. However, since the system becomes very hydrophobic as a detriment of introduction of alicyclic hydrocarbon sites, it is widely used in conventional resist developing solutions. The development in the tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution which has been used has become difficult, or the phenomenon in which the resist peels from a board | substrate during development is seen.

이와 같은 레지스트 소수화에 대응해서, 현상액에 이소프로필알콜 등의 유기용매를 혼합시키는 등의 대응이 검토되어, 일말의 성과가 얻어지기는 하지만 레지스트 막이 팽창할 우려나 프로세스가 번잡하게 되는 등 문제가 반드시 해결되었다고는 말할 수 없다. 레지스트의 개량이라는 접근으로는 친수기를 도입하여 소수적인 각종의 지환식 탄화수소부위를 보완하는 시책도 다수 행해지고 있다.In response to such a resist hydrophobicity, a response such as mixing an organic solvent such as isopropyl alcohol in a developer has been examined, and although the end result is obtained, problems such as the expansion of the resist film and the complicated process are necessary. It cannot be said that it has been solved. In the approach of improving the resist, many measures have been taken to supplement hydrophobic and various alicyclic hydrocarbon sites by introducing hydrophilic groups.

특개평 10-10739호 공보에는 노르보넨 고리 등의 지환식 구조를 주쇄에 보유하는 단량체, 무수 말레인산, 카르복실기를 보유하는 단량체를 중합하여 얻어지는 중합체를 포함하는 에너지감수성 레지스트 재료를 개시하고 있다. 특개평 10-111569호 공보에는 주쇄에 지환식 골격을 갖는 수지와 감방사선성 산발생제를 함유하는 감방사선성 수지조성물이 개시되어 있다. 특개평 11-202491호 공보에는 노르보넨 유도체를 함유하는 중합체와 안드로스탄-17-카르복실산에스테르계 화합물을 함유하는 감방사선성 수지조성물을 개시하고 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 10-10739 discloses an energy sensitive resist material comprising a polymer obtained by polymerizing a monomer having an alicyclic structure such as a norbornene ring in a main chain, a maleic anhydride, and a monomer having a carboxyl group. Japanese Patent Laid-Open No. 10-111569 discloses a radiation-sensitive resin composition containing a resin having an alicyclic skeleton in a main chain and a radiation-sensitive acid generator. Japanese Patent Laid-Open No. 11-202491 discloses a radiation-sensitive resin composition containing a polymer containing a norbornene derivative and an androstane-17-carboxylic acid ester compound.

원자외선 노광용 포토레지스트에 사용되는, 산분해성기를 함유하는 수지는 분자내에 동시에 지방족의 환상 탄화수소기를 함유하는 것이 일반적이다. 이 때문에 수지가 소수성을 띠게 되고, 그것에 기인하는 문제점이 존재했다. 그것을 개량하는 상기와 같은 각종 수단이 다양하게 검토되었지만, 상기 기술로는 아직 불충분한 점이 많아서(특히 현상성에 대해서), 개선이 요구되고 있다.Resin containing an acid-decomposable group used for the photoresist for far-ultraviolet exposure generally contains an aliphatic cyclic hydrocarbon group in a molecule | numerator simultaneously. For this reason, resin became hydrophobic and there existed a problem resulting from it. Although various such means for improving the above have been examined in various ways, the technique is still insufficient (particularly with respect to developability), and improvement is required.

말하자면, 상기 원자외광선, 단파장의 광원, 예를 들면 ArF 엑시머 레이저( 193nm)를 노광광원으로 하는 기술에 있어서도, 아직 현상성에 개선의 여지가 있었다. 구체적으로는, 레지스트액의 보존안정성에 있어서 개선의 여지가 있었다. 예를 들면, 화학증폭계 포토레지스트를 액체상태로 보존했을 경우에, 상기 수지와 광산발생제와의 상용(相溶)성이 악화되고, 액중에 입자가 발생하거나 레지스트 성능이 열화되는 등의 문제점이 아직 존재했다(레지스트액의 보존안정성의 열화). In other words, there is still room for improvement in the technology in which the above-mentioned ultraviolet light and short wavelength light source, for example, an ArF excimer laser (193 nm) are used as the exposure light source. Specifically, there was room for improvement in the storage stability of the resist liquid. For example, when the chemically amplified photoresist is stored in a liquid state, compatibility between the resin and the photoacid generator is deteriorated, particles are generated in the liquid, and resist performance is degraded. Was still present (deterioration of the storage stability of the resist solution).

따라서, 본 발명의 목적은 원자외선광, 특히 ArF 엑시머 레이저광을 사용하는 상기 마이크로 사진제작 공정 본래의 성능향상 기술의 과제를 해결하는 것이며, 구체적으로는 보존안정성이 우수한 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물을 제공하는 것에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the problem of the performance improvement technology inherent in the microphotographic manufacturing process using far ultraviolet light, in particular, ArF excimer laser light, and specifically, a positive photoresist composition for far ultraviolet light having excellent storage stability. Is to provide.

본 발명자 등은 포지티브 화학증폭계에서 레지스트 조성물의 구성재료를 예의검토한 결과, 특정한 산분해성 수지 2종 이상을 사용함으로써, 본 발명의 목적이 달성된다는 것을 알고, 본 발명에 이르렀다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining the constituent material of a resist composition with a positive chemical amplification system, it came to know that the objective of this invention is achieved by using 2 or more types of specific acid-decomposable resins, and came to this invention.

즉, 상기 목적은 하기 구조에 의해 달성된다.That is, the said object is achieved by the following structure.

(1) (A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물, (B) 하기 일반식(Ia) 및 일반식(Ib)로 표시되는 반복단위로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 하기 일반식(II)로 표시되는 반복단위를 보유하고, 또 산의 작용에 의해 분해하는 기(산분해성기)를 갖는 수지이고, 전체 반복단위중에서 산분해성기 함유반복단위의 함유율(몰%)이 다른 수지 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물.(1) at least one compound selected from the group consisting of (A) a compound which generates an acid by irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a repeating unit represented by the following general formula (Ia) and general formula (Ib); It is a resin which has a repeating unit represented by the following general formula (II), and has a group (acid-decomposable group) decomposed by the action of an acid, and the content rate (mol%) of an acid-decomposable group-containing repeating unit among all repeating units. 2 or more types of this other resin are contained, The positive photoresist composition for far ultraviolet exposures characterized by the above-mentioned.

Figure 112000022008747-pat00001
Figure 112000022008747-pat00001

식(Ia)중:In formula (Ia):

R1, R2는 각각 개별적으로 수소원자, 시아노기, 수산기, -COOH, -COOR5, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2-R6, 치환되어도 좋은 알킬기, 알콕시기 또는 환상 탄화수소기, 또는 하기 -Y기를 표시한다. X는 산소원자, 유황원자, -NH-, -NHSO2- 또는 -NHSO2NH-를 표시한다. 여기에서, R5는 치환기를 보유하고 있어도 좋은 알킬기, 환상 탄화수소기 또는 하기 -Y기를 표시한다. R6은 치환기를 보유하고 있어도 좋은 알킬기 또는 환상 탄화수소기를 표시한다.R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, -COOH, -COOR 5 , -CO-NH-R 6 , -CO-NH-SO 2 -R 6 , an optionally substituted alkyl group or an alkoxy group Or a cyclic hydrocarbon group or the following -Y group. X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH-, -NHSO 2 -or -NHSO 2 NH-. Here, R <5> represents the alkyl group, cyclic hydrocarbon group, or the following -Y group which may have a substituent. R 6 represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent.

A는 단결합 또는 2가의 연결기를 표시한다.A represents a single bond or a divalent linking group.

-Y기;-Y group;

Figure 112000022008747-pat00002
Figure 112000022008747-pat00002

(-Y기중, R21~R30은 각각 개별적으로 수소원자 또는 치환기를 보유하고 있어도 좋은 알킬기를 표시한다. a, b는 1 또는 2를 표시한다.)(In the -Y group, R 21 to R 30 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. A and b represent 1 or 2.)

식(Ib)중:In formula (Ib):

Z2는 -O- 또는 -N(R3)-를 표시한다. 여기에서, R3는 수소원자, 수산기 또는 -OSO2-R4를 표시한다. R4는 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기 또는 장뇌잔기를 표시한다.Z 2 represents -O- or -N (R 3 )-. Here, R 3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or -OSO 2 -R 4 . R 4 represents an alkyl group, haloalkyl group, cycloalkyl group or camphor residue.

식(II)중:In formula (II):

R11, R12는 각각 개별적으로 수소원자, 시아노기, 할로겐원자, 또는 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기를 표시한다.R 11 and R 12 each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an alkyl group which may have a substituent.

Z는 결합된 2개의 탄소원자(C-C)를 함유하고, 치환기를 보유하여도 좋은 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 표시한다.Z represents an atomic group for forming an alicyclic structure which contains two bonded carbon atoms (C-C) and may have a substituent.

(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 수지(B)는 그 전체 반복단위중에서 산분해성기 함유 반복단위의 함유율의 차가 5~30몰%인 2종의 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물.(2) In the above (1), the resin (B) contains two kinds of resins having a difference in the content rate of the acid-decomposable group-containing repeating unit in the total repeating unit of 5 to 30 mol%. Positive photoresist composition for exposure.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 일반식(II)에서 Z는, 결합된 2개의 탄소원자(C-C)를 함유하고, 치환기를 보유하여도 좋은 다리 걸친 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 표시하는 것을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물.(3) In the above (1) or (2), Z in General Formula (II) contains two carbon atoms (CC) bonded to each other to form a bridged alicyclic structure which may have a substituent. A positive photoresist composition for far ultraviolet exposure, characterized by displaying an atomic group for

(4) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 일반식(II)는 하기 일반식(II-A) 또는 일반식(II-B)인 것을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물.(4) The positive photoresist composition for far ultraviolet exposure according to (1) or (2), wherein the general formula (II) is the following general formula (II-A) or general formula (II-B).

Figure 112000022008747-pat00003
Figure 112000022008747-pat00003

식(II-A), (II-B)중:In formulas (II-A) and (II-B):

R13~R16은 각각 개별적으로 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, -COOH, -COOR5(R5는 상기한 것과 동일한 의미임), 산의 작용에 의해 분해하는 기, -C(=O)-X-A-R17, 또는 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기 또는 환상 탄화수소기를 표시한다. 또한, R13~R16중 2개 이상이 결합하여 고리를 형성하여도 좋다. n은 0 또는 1을 표시한다. 여기에서, X, A는 각각 상기한 것과 동일한 의미이다. R17은 -COOH, -COOR5, -CN, 수산기, 치환기를 보유하여도 좋은 알콕시기, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2-R6(R5, R6은 각각 상기한 것과 동일한 의미임) 또는 상기 -Y기를 표시한다.R 13 to R 16 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, -COOH, -COOR 5 (R 5 has the same meaning as described above), a group decomposed by the action of an acid, -C (= O ) -XAR 17 or an alkyl or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. In addition, two or more of R 13 to R 16 may be bonded to each other to form a ring. n represents 0 or 1. Here, X and A have the same meanings as described above, respectively. R 17 is -COOH, -COOR 5 , -CN, a hydroxyl group, an alkoxy group which may have a substituent, -CO-NH-R 6 , -CO-NH-SO 2 -R 6 (R 5 , R 6 are respectively The same meaning as described above) or the -Y group.

(5) 상기 (1)~(4)중 어느 한 항에 있어서, 질소함유 염기성 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물.(5) The positive photoresist composition for far ultraviolet exposure according to any one of (1) to (4), which contains a nitrogen-containing basic compound.

(6) 상기 (5)에 있어서, 질소함유 염기성 화합물은 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, 4-디메틸아미노피리딘, 헥사메틸렌테트라민, 4,4-디메틸이미다졸린, 피롤류, 피라졸류, 이미다졸류, 피리다진류, 피리미딘류, 3급 몰폴린류, 및 억제된 피페리딘 골격을 보유하는 힌다드아민류 중에서 선택되는 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물.(6) The above-mentioned (5), wherein the nitrogen-containing basic compound is 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, 4-dimethylaminopyridine, hexamethylenetetramine, 4,4-dimethylimidazoline, pyrroles, pyrazoles, imidazoles, pyridazines, pyrimines A positive photoresist composition for far ultraviolet light exposure, characterized in that the compound is at least one compound selected from the group consisting of didines, tertiary morpholines, and hindered amines having a suppressed piperidine skeleton.

이하, 본 발명에 사용하는 화합물에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the compound used for this invention is demonstrated in detail.

(A) 활성광선 또는 방사선의 조사로 산을 발생하는 화합물(광산발생제)(A) A compound which generates acid by irradiation of actinic light or radiation (photoacid generator)

본 발명에 사용된 광산발생제는 활성광선 또는 방사선의 조사로 산을 발생하는 화합물이다.The photoacid generator used in the present invention is a compound that generates an acid by irradiation of actinic light or radiation.

본 발명에 사용되는 활성광선 또는 방사선의 조사로 분해되어 산을 발생하는 화합물로는, 광양이온 중합의 광개시제, 광라디칼 중합의 광개시제, 색소류의 광소색제, 광변색제, 또는 마이크로레지스트 등에 사용되고 있는 공지된 광(400~200nm의 자외선, 원자외선, 특히 바람직한 것은 g선, h선, i선, KrF 엑시머 레이저광), ArF 엑시머레이저광, 전자선, X선, 분자선 또는 이온빔에 의해 산을 발생하는 화합물 및 이들의 혼합물을 적당하게 선택하여 사용할 수 있다.As a compound which decomposes | dissolves by irradiation of actinic light or radiation used for this invention, and produces | generates an acid, it is used for the photoinitiator of photocationic polymerization, the photoinitiator of photoradical polymerization, the photochromic agent of pigments, a photochromic agent, a microresist, etc. Acids are generated by known light (ultraviolet rays of 400-200 nm, far ultraviolet rays, particularly preferably g-rays, h-rays, i-rays, KrF excimer laser light), ArF excimer laser light, electron beams, X-rays, molecular rays or ion beams. Compounds and mixtures thereof may be appropriately selected and used.

또한, 이 밖에 본 발명에 사용되는 활성광선 또는 방사선의 조사로 산을 발생하는 화합물로는, 예를 들면, S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.Eng., 18,387 (1974), T.S.Bal et al,Polymer,21,423(1980) 등에 기재된 디아조늄염, 미국 특허 제 4,069,055호, 동 4,069,056호 동 Re27,992호, 특개평 3-140140호 등에 기재된 암모늄염, D.C.Necker et al,Macromolecules,17,2468(1984), C.S.Wen et al,Teh,Proc.conf.Rad.Curing ASIA,p.478 Tokyo,Oct(1988), 미국 특허 제4,069,055호, 동 4,069,056호 등에 기재된 포스포늄염, J.V.Crivello et al,Macromorecules,10(6),1307(1977), Chem.&Eng.News,Nov.28,p31(1988), 유럽 특허 제104,143호, 미국 특허 제339,049호, 동 제410,201호, 특개평 2-150848호, 특개평 2-296514호 등에 기재된 요오드늄염, J.V.Crivello et al,Polymer J.17,73(1985), J.V.Crivello et al,J.Org.Chem.,43,3055(1978), W.R.Watt et al,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,22,1789(1984), J.V.Crivello et al,Polymer Bull.,14,279(1985), J.V.Crivello et al,Macromorecules,14(5),1141(1981), J.V.Crivello et al,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,17,2877(1979), 유럽 특허 제370,693호, 동 161,811호, 동 410,201호, 동 339,049호, 동 233,567호, 동 297,443호, 동 297,442호, 미국특허 제3,902,114호, 동 4,933,377호, 동 4,760,013호, 동 4,734,444호, 동 2,833,827호, 독일 특허 제2,904,626호, 동 3,604,580호, 동 3,604,581호, 특개평 7-28237호, 동 8-27102호 등에 기재된 설포늄염, J.V.Crivello et al,Macromorecules,10 (6),1307(1977), J.V.Crivello et al,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,17,1047(1979) 등에 기재된 셀레노늄염, C.S.Wen et al,Teh,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA,p.478 Tokyo,Oct(1988) 등에 기재된 아르소늄염 등의 오늄염, 미국 특허 제3,905,815호, 특공소 46-4605호, 특개소 48-36281호, 특개소 55-32070호, 특개소 60-239736호, 특개소 61-169835호, 특개소 61-169837호, 특개소 62-58241호, 특개소 62-212401, 특개소 63-70243호, 특개소 63-298339호 등에 기재된 유기 할로겐화합물, K.Meier et al,J.Rad.Curing,13(4),26(1986), T.P.Gill et al,Inorg.Chem.,19,3007(1980), D.Astruc,Acc,Chem.Res.,19(12),377(1896), 특개평 2-161445호 등에 기재된 유기금속/유기 할로겐화물, S.Hayase et al,J.Polymer Sci.,25,753(1987), E.Reichmanis et al, J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,23,1(1985), Q.Q.Zhu et al,J.Photochem.,36,85,39,317(1987), B.Amit et al,Tetrahedron Lett.,(24)2205(1973), D.H.R.Barton et al,J.Chem.Soc.,3571(1965), P.M.Collins et al,J.Chem.Soc.,PerkinI,1695(1975), M.Rudinstein et al,Tetrahedron Lett.,(17),1445(1975), J.W.Walker et al,J.Am.Chem.Soc.,110,7170(1988), S.C.Busman et al,J.ImagingTechnol.,11(4),191(1985), H.M.Houlihan et al,Macromorecules,21,2001(1988), P.M.Collins et al,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,532(1972), S.Hayase et al,Macromorecules,18,1799(1985), E.Reichman et al,J.Eletrochem.Soc.,Solid State Sci.Technol.,130(6), F.M.Houlihan et al,Macromolecules,21,2001(1988), 유럽 특허 제0290,750호, 동 046,083호, 동 156,535호, 동 271,851호, 동 0,388,343호, 미국 특허 제3,901,710호, 동 4,181,531호, 특개소 60-198538호, 특개소 53-133022호 등에 기재된 O-니트로벤질형 보호기를 가지는 광산 발생제, M.TUNOOKA et al,Polymer Preprints Japan,35(8), G.Berner et al,J.Rad.Curing,13(4), W.J.Mijs et al,Coating Technol.,55(697),45(1983),Akzo, H.Adachi et al,Polymer Preprints,Japan,37(3), 유럽 특허 제0,199,672호, 동 84515호, 동 044,115호, 동 618,564호, 동 0,101,122호, 미국 특허 제 4,371,605호, 동 4,431,774호, 특개소 64-18143호, 특개평 2-245756호, 특개평 3-140109호 등에 기재된 이미노설포네이트 등으로 대표되는 광분해되어 설폰산을 발생하는 화합물, 특개소 61-166544호, 특개평 2-71270호 등에 기재된 디설폰화합물, 특개평 3-103854호, 동 3-103856호, 동 4-210960호 등에 기재된 디아조케토설폰, 디아조디설폰화합물을 들 수 있다.In addition, as a compound which generates an acid by irradiation of actinic light or radiation used in the present invention, for example, SISchlesinger, Photogr. Sci. Eng., 18,387 (1974), TSBal et al, Polymer, 21,423 ( Diazonium salts described in US Pat. No. 4,069,055, US Pat. No. 4,069,056, Re27,992, JP-A 3-140140, etc., DCNecker et al, Macromolecules, 17,2468 (1984), CSWen et al. Teh, Proc.conf.Rad.Curing ASIA, p.478 Tokyo, Oct (1988), U.S. Pat.Nos. 4,069,055, 4,069,056, etc., phosphonium salts, JVCrivello et al, Macromorecules, 10 (6), 1307 (1977) ), Chem. & Eng. News, Nov. 28, p31 (1988), European Patent No. 104,143, US Patent No. 339,049, US Patent No. 410,201, Japanese Patent Laid-Open No. 2-150848, Japanese Patent Laid-Open No. 2-296514, and the like. Ium salts, JVCrivello et al, Polymer J. 17,73 (1985), JVCrivello et al, J. Org . Chem. 43,3055 (1978), WRWatt et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 22, 1789 (1984), JVCrivello et al, Polymer Bull., 14, 279 (1985), JVCrivello et al, Macromorecules, 14 (5), 1141 (1981), JVCrivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 17,2877 (1979), European Patent 370,693, 161,811, 410,201, 339,049 , 233,567, 297,443, 297,442, US Patent 3,902,114, 4,933,377, 4,760,013, 4,734,444, 2,833,827, German Patent 2,904,626, 3,604,580, 3,604,581 Sulfonium salts described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-28237, 8-27102, etc., JVCrivello et al, Macromorecules , 10 (6), 1307 (1977), JVCrivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 17, Onium salts such as selenium salts described in 1047 (1979) and the like, arsnium salts described in CSWen et al, Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA, p. 478 Tokyo, Oct (1988), US Patent No. 3,905,815, Special Publications 46-4605, 48-36281, 55-32070, 60-239736, 61-16 Organic halogen compounds described in 9835, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-169837, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-58241, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-212401, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-70243, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-298339, and the like. Rad. Curing, 13 (4), 26 (1986), TPGill et al, Inorg. Chem., 19,3007 (1980), D. Astruc, Acc, Chem. Res., 19 (12), 377 (1896) , Organometallic / organic halides described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-161445 et al., S. Hayase et al, J. Polymer Sci., 25,753 (1987), E. Reichmanis et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed. 23, 1 (1985), QQZhu et al, J. Photochem., 36,85, 39,317 (1987), B. Amit et al, Tetrahedron Lett., (24) 2205 (1973), DHR Barton et al, J. Chem. Soc., 371 (1965), PM Collins et al, J. Chem. Soc., Perkin I, 1695 (1975), M. Rudinstein et al, Tetrahedron Lett., (17), 1445 (1975), JW Walker et al. , J. Am. Chem. Soc., 110, 7170 (1988), SC Busman et al, J. Imaging Technology, 11 (4), 191 (1985), HM Houlihan et al, Macromorecules, 21, 2001 (1988), PM Collins et al, J. Chem. Soc., Chem. Comm., 532 (1972), S. Hayase et al, Macromorecules, 18, 1799 (1985), E. Reichman et al, J. Eletrochem. Soc., Solid State Sci. Technol., 130 (6), FM Houlihan et al, Macromolecules, 21, 2001 (1988), European Patent No. 0290,750, 046,083, 156,535, 271,851, 0,388,343, US Patent No. 3,901,710 , M.TUNOOKA et al, Polymer Preprints Japan, 35 (8), G.Berner, O-nitrobenzyl-type protecting groups described in 4,181,531, JP-A 60-198538, JP-A 53-133022, etc. et al, J. Rad. Curing, 13 (4), WJ Mijs et al, Coating Technol., 55 (697), 45 (1983), Akzo, H. Adachi et al, Polymer Preprints, Japan, 37 (3), European Patent Nos. 0,199,672, 84515, 044,115, 618,564, 0,101,122, US Patent 4,371,605, 4,431,774, WO 64-18143, WO 2-245756, WO 3-3- Compounds that are photodegraded to generate sulfonic acid, such as iminosulfonates described in 140109 and the like, disulfone compounds described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-166544, JP-A 2-71270, JP-A 3-103854, and 3- It is listed in 103856, 4-210960 Dia joke toseol may be a phone, a dia Jody sulfone compound.

또한, 이러한 빛에 의해서 산을 발생하는 기, 또는 화합물을 중합체의 주쇄 또는 측쇄에 도입한 화합물, 예를 들면 M.E.Woodhouse et al,J.Am.Chem.Soc., 104,5586(1982), S.P.Pappas et al,J.Imaging Sci.,30(5),218(1986), S.Kondo et al,Makromol.Chem.,Rapid Commun.,9,625(1988), Y.Yamada et al,Makromol.Chem., 152,153,163(1972), J.V.Crivello et al,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,17, 3845(1979), 미국 특허 제3,849,137호, 독일 특허 제3914407, 특개소 63-26653호, 특개소 55-164824호, 특개소 62-69263호, 특개소 63-146038호, 특개소 63-163452호, 특개소 62-153853호, 특개소 63-146029호 등에 기재된 화합물을 사용할 수 있다.In addition, groups which generate an acid by such light or a compound in which the compound is introduced into the main chain or the side chain of the polymer, for example, MEWoodhouse et al, J. Am. Chem. Soc., 104,5586 (1982), SP Pappas et al, J. Imaging Sci., 30 (5), 218 (1986), S. Kodo et al, Makromol. Chem., Rapid Commun., 9,625 (1988), Y. Yamada et al, Makromol. Chem. , 152,153,163 (1972), JVCrivello et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 17, 3845 (1979), US Patent No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, Japanese Patent Application No. 63-26653, Japanese Patent Application Publication No. 63-26653 The compounds described in 55-164824, Japanese Patent Laid-Open No. 62-69263, Japanese Patent Laid-Open No. 63-146038, Japanese Patent Laid-Open No. 63-163452, Japanese Patent Laid-Open No. 62-153853, Japanese Patent Laid-Open No. 63-146029 and the like can be used.

또, V.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(1980), A.Abad et al,Tetra hedron Lett.,(47),4555(1971), D.H.R.Barton et al,J.Chem.Soc.,(C),329(1970), 미국 특허 제3,779,778호, 유럽 특허 제126,712호 등에 기재된, 빛에 의해서 산을 발생하는 화합물도 사용할 수 있다.VNRPillai, Synthesis, (1), 1 (1980), A. Abad et al, Tetra hedron Lett., (47), 4555 (1971), DHR Barton et al, J. Chem. Soc., (C ), 329 (1970), U.S. Patent No. 3,779,778, European Patent No. 126,712, and the like, may also be used compounds which generate an acid by light.

상기 활성광선 또는 방사선의 조사로 분해되어 산을 발생하는 화합물 중에서도, 특히 효과적으로 사용되는 것에 대해서 이하에 설명한다.Among the compounds which decompose upon irradiation with actinic light or radiation to generate an acid, those which are used particularly effectively will be described below.

(1) 트리할로메틸기가 치환된 하기 일반식(PAG1)으로 표시되는 옥사졸 유도체 또는 일반식(PAG2)로 표시되는 S-트리아진 유도체.(1) An oxazole derivative represented by the following general formula (PAG1) substituted with a trihalomethyl group or an S-triazine derivative represented by the general formula (PAG2).

Figure 112000022008747-pat00004
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식중 R201은 치환 또는 치환되지 않은 아릴기, 알케닐기, R202는 치환 혹은 치환되지 않은 아릴기, 알케닐기, 알킬기, -C(Y)3을 나타낸다. Y는 염소원자 또는 브롬원자를 나타낸다.In the formula, R 201 represents a substituted or unsubstituted aryl group, 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.

상세하게는 이하의 화합물을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
Although the following compounds are mentioned in detail, it is not limited to these.

Figure 112000022008747-pat00005
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Figure 112000022008747-pat00006
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(2) 하기 일반식(PAG3)로 표시되는 요오드늄염, 또는 일반식(PAG4)로 표시되 는 설포늄염.(2) Iodonium salt represented by the following general formula (PAG3), or sulfonium salt represented by the general formula (PAG4).

Figure 112000022008747-pat00007
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여기서, 식Ar1, Ar2는 각각 개별적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴기를 표시한다. 바람직한 치환기로는 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 니트로기, 카르복실기, 알콕시카르보닐기, 히드록시기, 머캅토기 및 할로겐원자가 있다.Here, formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Preferred substituents include alkyl, haloalkyl, cycloalkyl, aryl, alkoxy, nitro, carboxyl, alkoxycarbonyl, hydroxy, mercapto and halogen atoms.

R203, R204, R205는 각각 개별적으로 치환되거나 치환되지 않은 알킬기, 아릴기를 표시한다. 바람직한 것은, 탄소수 6~14의 아릴기, 탄소수 1~8의 알킬기 및 이들의 치환유도체이다. 아릴기에 대한 바람직한 치환기로는 탄소수 1~8의 알콕시기, 탄소수 1~8의 알킬기, 니트로기, 카르복실기, 히드록시기 및 할로겐원자이며 알킬기에 대한 치환기로는 탄소수 1~8의 알콕시기, 카르복실기, 알콕시카르보닐기이다.R 203 , R 204 , and R 205 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group and an aryl group. Preferred are aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, and substituted derivatives thereof. Preferred substituents for the aryl group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxy group and a halogen atom. to be.

Z-는 짝음이온을 표시하는데, 예를 들면 BF4 -, AsF6 -. PF6 -, SbF6 -, SiF6 2-, ClO4 -, CF3SO3 - 등의 퍼플루오로알칸 설폰산 음이온, 펜타플루오로벤젠 설폰산 음이온, 나프탈렌-1-설폰산 음이온 등의 축합 다핵방향족 설폰산 음이온, 안트라퀴논 설폰산 음이온, 설폰산기 함유 염료 등을 들 수가 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니다.Z - is shown to mate the anion, 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-benzenesulfonic acid anion, condensed naphthalene-1-sulfonic acid anion, such as Although polynuclear aromatic sulfonic acid anion, anthraquinone sulfonic acid anion, sulfonic acid group containing dye, etc. are mentioned, It is not limited to this.

또한, R203, R204, R205중의 2개 및 Ar1, Ar2는 각각 단결합이나 치환기를 통하여 결합하여도 좋다.In addition, two of R 203 , R 204 and R 205 , and Ar 1 and Ar 2 may be bonded to each other via a single bond or a substituent.

상세한 예로써는 하기 표시한 화합물이 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니다.Although the compound shown below as a detailed example is not limited to this.

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Figure 112000022008747-pat00070
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일반식(PAG3) 및 (PAG4)로 표시되는 상기 오늄염이 공지되어 있고, 이는 예를 들어, J.W.Knapczyk et al,J.Am.Chem.Soc.,91,145(1969), A.L.Maycok et al,J.Org.Chem.,35,2532(1970), E.Goethas et al,Bull.Soc.Chem.Belg.,73,546 (1964), H.M.Leicester,J.Ame.Chem.Soc.,51,3587(1929), J.V.Crivello et al.,J.Polym.Chem.Ed.,18,2677(1980), 미국 특허 제2,807,648호 및 동 4,247,473호, 특개소 53-101331호 등에 기재된 방법으로 합성할 수 있다.The onium salts represented by the formulas (PAG3) and (PAG4) are known and are described, for example, in JWKnapczyk et al, J. Am. Chem. Soc., 91, 145 (1969), ALMaycok et al, J. Org. Chem., 35, 2532 (1970), E. Goethas et al, Bull. Soc. Chem. Belg., 73, 546 (1964), HMLeicester, J. Ame. Chem. Soc., 51, 3587 (1929). ), JVCrivello et al., J. Polym. Chem. Ed., 18,2677 (1980), US Pat. Nos. 2,807,648 and 4,247,473, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-101331, and the like.

(3) 하기 일반식(PAG5)로 표시된 디설폰 유도체나 일반식(PAG6)으로 표시된 이미노설포네이트 유도체.(3) The disulfone derivative represented by the following general formula (PAG5) or the iminosulfonate derivative represented by the general formula (PAG6).

Figure 112000022008747-pat00015
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식중, Ar3, Ar4는 각각 개별적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴기를 표시한다. R206은 치환되거나 치환되지 않은 알킬기, 아릴기를 표시한다. A는 치환되거나 치환되지 않은 알킬렌기, 알케닐렌기, 아릴렌기를 표시한다.In the formulas, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, an aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, arylene group.

상세한 예로 하기 표시한 화합물이 있지만, 이러한 것에 한정되는 것은 아니다.
Although the compound shown below is a detailed example, it is not limited to this.

Figure 112000022008747-pat00016
Figure 112000022008747-pat00016

Figure 112000022008747-pat00017
Figure 112000022008747-pat00017

Figure 112000022008747-pat00018
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Figure 112000022008747-pat00019
Figure 112000022008747-pat00019

이러한 활성광선 또는 방사선의 조사로 분해되어 산을 발생하는 화합물의 첨가량은, 레지스트 조성물의 전체중량(도포용매를 제외함)을 기준으로 해서, 일반적으로 0.001~40중량%의 범위에서 사용되고, 바람직하게는 0.01~20중량%, 더욱 바람직하게는 0.1~5중량%의 범위에서 사용된다. 활성광선 또는 방사선의 조사로 분해되어 산을 발생하는 화합물의 첨가량이 0.001중량%보다 적으면 감도가 저하되고, 또 첨가량이 40중량%보다 많으면 레지스트의 광흡수가 지나치게 높아지고, 프로파일의 악화나 프로세스(특히 베이킹) 마진이 좁아지게 되어 좋지못하다.The amount of the compound which is decomposed by the irradiation of such actinic rays or radiation to generate an acid is generally used in the range of 0.001 to 40% by weight based on the total weight of the resist composition (excluding the coating solvent). Is used in the range of 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight. When the amount of the compound that is decomposed by actinic radiation or radiation to generate an acid is less than 0.001% by weight, the sensitivity is lowered. When the amount of the compound that is added is more than 40% by weight, the light absorption of the resist is too high, and the profile is deteriorated or the process ( Baking margins are particularly narrow.

다음으로, (B) 상기 일반식(Ia) 및 (Ib)로 표시되는 반복단위중의 1개 이상과 일반식(II)로 표시되는 반복단위를 보유하고, 또 산의 작용에 의해 분해하는 기를 보유하는 중합체(이하, 「본 발명에 관한 수지」라고 칭함)에 대해서 설명한다.Next, (B) a group having at least one of the repeating units represented by the general formulas (Ia) and (Ib) and a repeating unit represented by the general formula (II), and decomposed by the action of an acid. The polymer (henceforth "resin which concerns on this invention") to hold is demonstrated.

상기 일반식(Ia)에 있어서, R1, R2는 각각 개별적으로 수소원자, 시아노기, 수산기, -COOH, -COOR5, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2-R6, 치환되어도 좋은 알킬기, 알콕시기 또는 환상 탄화수소기 또는 상기 -Y기를 표시한다. 여기서, R5는 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기, 환상 탄화수소기 또는 상기 -Y기를 표시한다. R6은 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기 또는 환상 탄화수소기를 표시한다.In the general formula (Ia), R 1 and R 2 are each individually a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, -COOH, -COOR 5 , -CO-NH-R 6 , -CO-NH-SO 2 -R 6 , an alkyl group, an alkoxy group or a cyclic hydrocarbon group which may be substituted, or the above-Y group is represented. Here, R <5> represents the alkyl group which may have a substituent, a cyclic hydrocarbon group, or the said -Y group. R 6 represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent.

상기 -Y기에 있어서, R21~R30은 각각 개별적으로 수소원자 또는 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기를 표시하고, a, b는 1 또는 2를 표시한다.In the -Y group, R 21 to R 30 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent, and a and b represent 1 or 2.

X는 산소원자, 유황원자, -NH-, -NHSO2- 또는 -NHSO2NH-를 표시한다.X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH-, -NHSO 2 -or -NHSO 2 NH-.

A는 단결합 또는 2가의 연결기를 표시한다.A represents a single bond or a divalent linking group.

식(Ib)에 있어서, Z2는 -O- 또는 -N(R3)-를 표시한다, 여기에서, R3는 수소원자, 수산기 또는 -OSO2-R4를 표시한다. R4는 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기 또는 장뇌잔기를 표시한다.In Formula (Ib), Z 2 represents -O- or -N (R 3 )-, wherein R 3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or -OSO 2 -R 4 . R 4 represents an alkyl group, haloalkyl group, cycloalkyl group or camphor residue.

상기 R1, R2, R4, R5, R6, R21~R30에 있어서 알킬기로는, 탄소수 1~10개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직한 것은 탄소수 1~6개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기이며, 더욱 바람직한 것은 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기이다.As said alkyl group in said R <1> , R <2> , R <4> , R <5> , R <6> -R <21> -R <30> , a C1-C10 linear or branched alkyl group is preferable, More preferably, it is C1-C6 It is a linear or branched alkyl group, More preferably, they are a methyl group, an ethyl group, a propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, and t-butyl group.

상기 R1, R2, R5, R6에 있어서 환상 탄화수소기로는 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기, 2-메틸-2-아다만틸기, 노르보닐기, 보로닐기, 이소보로닐기, 트리시클로데카닐기, 디시클로펜테닐기, 노보난에폭시기, 멘틸기, 이소멘틸기, 네오멘틸기, 테트라시클로도데카닐기 등을 들 수 있다.As said cyclic hydrocarbon group in said R <1> , R <2> , R <5> , and R <6> , a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, 2-methyl- 2-adamantyl group, a norbornyl group, a boroyl group , Isoboroyl group, tricyclodecanyl group, dicyclopentenyl group, norbornane epoxy group, menthyl group, isomentyl group, neomentyl group, tetracyclododecanyl group and the like.

상기 R1, R2에 있어서 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1~4개인 것을 들 수 있다.As said alkoxy group in said R <1> , R <2> , C1-C4 things, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, butoxy group, are mentioned.

상기 R4에 있어서 할로알킬기로는 트리플루오로메틸기, 나노플루오로부틸기, 펜타데카플루오로옥틸기, 트리클로로메틸기 등을 들 수 있다. 상기 R4에 있어서 시클로알킬기로는 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로옥틸기 등을 들 수 있다.Examples of the haloalkyl group in R 4 include trifluoromethyl group, nanofluorobutyl group, pentadecafluorooctyl group, trichloromethyl group and the like. A cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group etc. are mentioned as a cycloalkyl group in said R <4> .

상기 알킬기, 환상 탄화수소기, 알콕시기 등의 다른 치환기로는 수산기, 할로겐원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기 등을 들 수 있다. 할로겐원자로는 염소원자, 불소원자, 브롬원자, 요오드원자 등을 들 수 있다. 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1~4개인 것을 들 수 있고, 아실기로는 포르밀기, 아세틸기 등을 들 수 있으며, 아실옥시기로는 아세톡시기 등을 들 수 있다.As other substituents, such as an alkyl group, a cyclic hydrocarbon group, and an alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, an acyloxy group, etc. are mentioned. Examples of the halogen atom include chlorine atom, fluorine atom, bromine atom and iodine atom. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, acyl group include formyl group and acetyl group, and acyloxy group include acetoxy group and the like. Can be mentioned.

상기 일반식(Ia) 및 (Ib)에 있어서 A의 2가 연결기로는, 알킬렌기, 치환 알킬렌기, 에테르기, 티오에테르기, 카르보닐기, 에스테르기, 아미드기, 설폰아미드기, 우레탄기, 우레아기 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 단독이나 2개 이상의 기가 조합된 것이 있다.As the divalent linking group of A in the general formulas (Ia) and (Ib), an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, and a urethane group There are one or a combination of two or more groups selected from the group consisting of babies and the like.

상기 A에 있어서 알킬렌기, 치환 알킬렌기로는 하기 식으로 표시되는 기를 들 수 있다.In said A, group represented by a following formula is mentioned as an alkylene group and a substituted alkylene group.

-[C(R2)(Rb)]r-[C (R 2 ) (R b )] r-

식중, Ra, Rb는 수소원자, 알킬기, 치환 알킬기, 할로겐원자, 수산기, 알콕시기를 표시하고, 양자는 동일하거나 달라도 된다. 알킬기로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기 등의 저급 알킬기가 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기로부터 선택된다. 치환 알킬기의 치환기로는 수산기, 할로겐원자, 알콕시기 등을 들 수 있다. 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1~4개인 것을 들 수 있다. 할로겐원자로는, 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 들 수 있다. r은 1~10의 정수를 표시한다.In formula, R <a> , R <b> represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group, and both may be same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group or butyl group, and more preferably is selected from methyl group, ethyl group, propyl group and isopropyl group. As a substituent of a substituted alkyl group, a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group, etc. are mentioned. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. As a halogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, an iodine atom, etc. are mentioned. r represents the integer of 1-10.

상기 일반식(Ia)로 표시되는 반복구조단위의 상세한 예로 다음의 [I-1]~[I-65]가 있지만, 본 발명이 이러한 구체예에 한정되는 것은 아니다.
Specific examples of the repeating structural unit represented by the general formula (Ia) include the following [I-1] to [I-65], but the present invention is not limited to these specific examples.

Figure 112000022008747-pat00020
Figure 112000022008747-pat00020

Figure 112000022008747-pat00021
Figure 112000022008747-pat00021

Figure 112000022008747-pat00022
Figure 112000022008747-pat00022

Figure 112000022008747-pat00023
Figure 112000022008747-pat00023

Figure 112000022008747-pat00024
Figure 112000022008747-pat00024

Figure 112000022008747-pat00025
Figure 112000022008747-pat00025

상기 일반식(Ib)으로 표시되는 반복구조단위의 구체적인 예로 하기 [I'-1]~[I'-7]이 있지만, 본 발명은 이러한 것에 한정되는 것은 아니다.
Specific examples of the repeating structural unit represented by the general formula (Ib) include the following [I'-1] to [I'-7], but the present invention is not limited thereto.

Figure 112000022008747-pat00026
Figure 112000022008747-pat00026

Figure 112000022008747-pat00027
Figure 112000022008747-pat00027

상기 일반식(II)에 있어서, R11, R12는 각각 개별적으로 수소원자, 시아노기, 할로겐원자, 또는 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기를 표시한다. Z는 결합된 2개의 탄소원자(C-C)를 포함하고, 치환기를 보유하여도 좋은 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 표시한다.In the general formula (II), R 11 and R 12 each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an alkyl group which may have a substituent. Z represents an atomic group for forming an alicyclic structure containing two carbon atoms bonded thereto and which may have a substituent.

상기 R11, R12에서 할로겐원자로는 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 들 수 있다.Examples of the halogen atom in R 11 and R 12 include a chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, and iodine atom.

상기 R11, R12에서 알킬기로는 탄소수 1~10개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직한 것은 탄소수 1~6개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기이며, 가장 바람직한 것은 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸, t-부틸기이다.As said alkyl group in said R <11> , R <12> , a C1-C10 linear or branched alkyl group is preferable, More preferably, it is a C1-C6 linear or branched alkyl group, Most preferable is a methyl group, an ethyl group, and a propyl group , Isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl, t-butyl group.

상기 R11, R12의 알킬기에 있어서 다른 치환기로는 수산기, 할로겐원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기 등을 들 수 있다. 할로겐원자로는 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 들 수 있고, 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1~4개인 것을 들 수 있으며, 아실기로는 포르밀기, 아세틸기 등을 들 수 있고, 아실옥시기로는 아세톡시기 등이 있다.Examples of other substituents in the alkyl groups of R 11 and R 12 include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, and an acyloxy group. Examples of the halogen atom include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom and iodine atom. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group. A formyl group, an acetyl group, etc. are mentioned, As an acyloxy group, an acetoxy group etc. are mentioned.

상기 Z의 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단은, 치환기를 보유하여도 좋은 지환식 탄화수소의 반복단위를 수지에 형성하는 원자단이며, 이 중에서도 다리 걸친 지환식 탄화수소의 반복단위를 형성하는 다리 걸친 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단이 바람직하다.The atomic group for forming the alicyclic structure of Z is an atomic group for forming a repeating unit of an alicyclic hydrocarbon which may have a substituent in the resin, and among these, an alicyclic over bridge forming a repeating unit of an alicyclic hydrocarbon that spans the bridge. Atom groups for forming the structure are preferred.

형성되는 지환식 탄화수소의 골격으로는 하기 구조로 표시되는 것을 들 수 있다.As a skeleton of the alicyclic hydrocarbon formed, what is represented by the following structure is mentioned.

Figure 112000022008747-pat00028
Figure 112000022008747-pat00028

Figure 112000022008747-pat00029
Figure 112000022008747-pat00029

바람직한 다리 걸친 지환식 탄화수소의 골격으로는, 상기 구조 중 (5), (6), (7), (9), (10), (13), (14), (15), (23), (28), (36), (37), (42), (47)이 있다.As the skeleton of the preferred bridged alicyclic hydrocarbon, (5), (6), (7), (9), (10), (13), (14), (15), (23), There are (28), (36), (37), (42) and (47).

상기 지환식 탄화수소의 골격에는 치환기를 보유하고 있어도 좋다. 그와 같은 치환기로는 상기 일반식(II-A) 또는 (II-B)중의 R13~R16을 들 수 있다.The skeleton of the alicyclic hydrocarbon may have a substituent. As such a substituent, R <13> -R <16> in the said general formula (II-A) or (II-B) is mentioned.

상기 다리 걸친 지환식 탄화수소를 보유하는 반복단위 중에서도, 상기 일반식(II-A) 또는 (II-B)로 표시되는 반복단위가 더욱 바람직하다.Among the repeating units having the alicyclic hydrocarbons spanning the bridges, the repeating units represented by the general formula (II-A) or (II-B) are more preferable.

상기 일반식(II-A) 또는 (II-B)에 있어서, R13~R16은 각각 개별적으로 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, -COOH, -COOR5(R5는 치환기를 보유하여도 좋은, 알킬기,환상 탄화수소기 또는 상기 일반식(I)에서와 동일한 -Y기를 표시한다), 산의 작용으로 분해하는 기, -C(=O)-X-A-R17, 또는 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기 또는 환상 탄화수소기를 표시한다. n은 0 또는 1을 표시한다. X는 산소원자, 유황원자, -NH-, -NHSO2-, 또는 -NHSO2NH-를 표시한다. R17은 -COOH, -COOR5 , -CN, 수산기, 치환기를 보유하여도 좋은 알콕시기, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2-R6(R5, R6은 상기한 것과 동일한 의미임) 또는 상기 일반식(Ia)의 -Y기를 표시한다. A는 단결합 또는 2가의 연결기를 표시한다.In formula (II-A) or (II-B), each of R 13 to R 16 is a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, -COOH, -COOR 5 (even if R 5 has a substituent) A good alkyl group, a cyclic hydrocarbon group or the same -Y group as in formula (I)), a group decomposed by the action of an acid, -C (= O) -XAR 17 , or an alkyl group which may have a substituent Or a cyclic hydrocarbon group. n represents 0 or 1. X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH-, -NHSO 2- , or -NHSO 2 NH-. R 17 is -COOH, -COOR 5 , -CN, a hydroxyl group, an alkoxy group which may have a substituent, -CO-NH-R 6 , -CO-NH-SO 2 -R 6 (R 5 , R 6 is The same meaning as the above) or -Y group of the general formula (Ia). A represents a single bond or a divalent linking group.

본 발명에 관한 수지에 있어서, 산분해성기는 상기 -C(=O)-X-A-R1, -C(=O)-X-A-R2에 포함되어도 좋으며, 일반식(II)의 Z의 치환기로 포함되어도 좋다.In the resin according to the present invention, the acid-decomposable group may be included in the above -C (= O) -XAR 1 , -C (= O) -XAR 2 , or may be included as a substituent of Z in General Formula (II).

산분해성기의 구조로는 -C(=O)-X1-R0로 표시된다.The structure of the acid-decomposable group is represented by -C (= 0) -X 1 -R 0 .

식중, R0로는 t-부틸기, t-아밀기 등의 3급 알킬기, 이소보로닐기, 1-에톡시에틸기, 1-부톡시에틸기, 1-이소부톡시에틸기, 1-시클로헥실옥시에틸기 등의 1-알콕시에틸기, 1-메톡시메틸기, 1-에톡시메틸기 등의 알콕시메틸기, 3-옥소알킬기, 테트라히드로피라닐기, 테트라히드로푸라닐기, 트리알킬시릴에스테르기, 3-옥소시클로헥실에스테르기, 2-메틸-2-아다만틸기, 메바로닉락톤 잔기, 2-(γ-부티로락토닐옥시카르보닐)-2-프로필기 등을 들 수 있다. X1은 상기 X와 동일한 의미이다.In formula, R <0> is tertiary alkyl groups, such as t-butyl group and t-amyl group, isoboroyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, etc. Alkoxymethyl groups such as 1-alkoxyethyl group, 1-methoxymethyl group, 1-ethoxymethyl group, 3-oxoalkyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, 3-oxocyclohexyl ester group , 2-methyl-2-adamantyl group, mevalonic lactone residue, 2- (γ-butyrolactyl ylcarbonyl) -2-propyl group, and the like. X 1 has the same meaning as X.

상기 R13~R16에 있어서 할로겐원자로는 염소원자, 불소원자, 브롬원자, 요오드원자 등을 들 수 있다.Examples of the halogen atom in R 13 to R 16 include a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

상기 R13~R16에 있어서 알킬기로는 탄소수 1~10개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직한 것은 탄소수 1~6개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기이며, 더욱 바람직한 것은 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기이다.As said alkyl group in said R <13> -R <16> , a C1-C10 linear or branched alkyl group is preferable, More preferably, it is a C1-C6 linear or branched alkyl group, More preferably, a methyl group, an ethyl group, and propyl Group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group.

상기 R13~R16에 있어서 환상 탄화수소기로는, 예를 들면 환상알킬기, 다리 걸친 탄화수소가 있으며, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기, 2-메틸-2-아다만틸기, 노르보닐기, 보로닐기, 이소보로닐기, 트리시클로데카닐기, 디시클로펜테닐기, 노보난에폭시기, 멘틸기, 이소멘틸기, 네오멘틸기, 테트라시클로도데카닐기 등을 들 수 있다.As said cyclic hydrocarbon group in said R <13> -R <16> , there exist a cyclic alkyl group and a bridged hydrocarbon, for example, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, and 2-methyl-2-adamantyl group And norbornyl group, boronyl group, isobornyl group, tricyclodecanyl group, dicyclopentenyl group, norbornane epoxy group, menthyl group, isomentyl group, neomentyl group, tetracyclododecanyl group and the like.

상기 R13~R16중의 2개 이상이 결합하여 형성되는 고리로는 시클로펜텐, 시클로헥센, 시클로헵탄, 시클로옥탄 등의 탄소수 5~12의 고리가 있다.Examples of the ring formed by bonding two or more of R 13 to R 16 to each other include a ring having 5 to 12 carbon atoms such as cyclopentene, cyclohexene, cycloheptane and cyclooctane.

상기 R17에 있어서 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1~4개인 것을 들 수 있다.Examples of the alkoxy group in R 17 include one having 1 to 4 carbon atoms, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group.

상기 알킬기, 환상 탄화수소기, 알콕시기에 있어서 다른 치환기로는 수산기, 할로겐원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기 등을 들 수가 있다. 할로겐원자로는, 염소원자, 불소원자, 브롬원자, 요오드원자 등을 들 수 있다. 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1~4개인 것이 있고, 아실기로는 포르밀기, 아세틸기 등을 들 수 있으며, 아실옥시기로는 아세톡시기를 들 수 있다.Examples of other substituents in the alkyl group, cyclic hydrocarbon group, and alkoxy group include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, and an acyloxy group. As a halogen atom, a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group, and acyl group include formyl group and acetyl group, and acyloxy group includes acetoxy group. .

상기 A의 2가의 연결기로는 상기 일반식(Ia)에 있어서 A의 2가 연결기와 마찬가지로, 단결합, 알킬렌기, 치환 알킬렌기, 에테르기, 티오에테르기, 카르보닐 기, 에스테르기, 아미드기, 설폰아미드기, 우레탄기, 우레아기로 이루어진 군으로부터 선택되는 단독이나 2개 이상의 기를 조합시킨 것이 있다.As the divalent linking group of A, similarly to the divalent linking group of A in General Formula (Ia), a single bond, an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group Or a combination of two or more groups selected from the group consisting of a sulfonamide group, a urethane group, and a urea group.

상기 A에 있어서 알킬렌기, 치환 알킬렌기로는 상기 일반식(Ia)에서 A의 2가 연결기의 것과 동일한 것을 들 수 있다.As said alkylene group and substituted alkylene group in said A, the thing similar to the thing of the bivalent coupling group of A in the said General formula (Ia) is mentioned.

본 발명의 수지에 있어서는, 산의 작용에 의해 분해되는 기는 일반식(Ia)로 표시되는 반복단위, 일반식(Ib)로 표시되는 반복단위, 일반식(II)로 표시되는 반복단위, 및 하기 공중합성분의 반복단위 중 1개 이상의 반복단위에 함유될 수 있다.In the resin of the present invention, the group decomposed by the action of an acid is a repeating unit represented by formula (Ia), a repeating unit represented by formula (Ib), a repeating unit represented by formula (II), and It may be contained in one or more repeating units of the repeating unit of the copolymerization component.

상기 일반식(II-A) 또는 (II-B)에 있어서, R13~R16의 각종 치환기는 상기 일반식(II)에서 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단 내지 다리 걸친 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단 Z의 치환기로 이루어진 것이다.In the above general formula (II-A) or (II-B), various substituents of R 13 to R 16 form an atomic group to a bridged alicyclic structure for forming an alicyclic structure in the general formula (II). It is made of a substituent of the atomic group Z.

상기 (II-A) 또는 (II-B)로 표시되는 반복단위의 구체적인 예로는 다음 [II- 1]~[II-166]이 있지만, 본 발명이 이러한 것에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the repeating unit represented by the above (II-A) or (II-B) include the following [II-1] to [II-166], but the present invention is not limited thereto.

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본 발명에 관한 수지는, 일반식(Ia) 및 일반식(Ib)로 표시되는 반복단위 중 적어도 어느 하나의 단위, 및 일반식(II)(일반식(II-A), (II-B)를 포함함)로 표시되는 반복단위를 각각 1종 또는 복수종 포함하는 것 이외에, 드라이에칭 내성이나 표준현상액 적성, 기판밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요요건인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절하기 위한 목적으로 다양한 단량체의 반복단위를 포함하는 공중합체로 할 수 있다.Resin which concerns on this invention is a unit of at least any one of the repeating unit represented by general formula (Ia) and general formula (Ib), and general formula (II) (General formula (II-A), (II-B) In addition to containing one or more repeating units, each of which is characterized in that, the dry etching resistance, the standard developer aptitude, the substrate adhesion, the resist profile, and the general requirements of the resist, such as resolution, heat resistance, sensitivity, etc. It may be a copolymer containing repeating units of various monomers for the purpose of.

바람직한 공중합성분으로는, 하기 일반식(IV'), (V')로 표시되는 반복단위를 들 수 있다.As a preferable copolymerization component, the repeating unit represented by the following general formula (IV ') and (V') is mentioned.

Figure 112000022008747-pat00047
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여기에서 식중, Z는 산소원자, -NH-, -N(-R50)-, -N(-OSO2-R50)-을 표시하며, R50도 상기한 것과 동일한 (치환)알킬기, (치환)환상 탄화수소기를 의미한다.Wherein Z represents an oxygen atom, -NH-, -N (-R 50 )-, -N (-OSO 2 -R 50 )-, and R 50 is also the same (substituted) alkyl group as described above, ( Substituted) means a cyclic hydrocarbon group.

상기 일반식(IV'), (V')로 표시되는 반복단위의 구체적인 예로 다음의 [IV'-9]~[IV'-16], [V'-9]~[V'-16]이 있지만, 이러한 구체예에 한정되는 것은 아니다.As specific examples of the repeating unit represented by the general formulas (IV ') and (V'), the following [IV'-9] to [IV'-16], [V'-9] to [V'-16] However, it is not limited to these specific examples.

Figure 112000022008747-pat00048
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본 발명의 수지는 본 발명의 효과가 유효하게 얻어지는 범위내에서, 또 이하와 같은 단량체가 그 수지를 구성하는 반복단위를 부여하는 것으로서 공중합되어 있어도 좋은데, 하기 단량체에 한정되는 것은 아니다.Although the resin of this invention may be copolymerized within the range in which the effect of this invention is effectively acquired, and the following monomers give the repeating unit which comprises this resin, it is not limited to the following monomer.

이것에 의해, 상기 수지에 요구되는 성능, 특히 (1) 도포용제에 대한 용해성, (2) 제막성(유리전이점), (3) 알칼리 현상성, (4) 막손실(친소수성, 알칼리 가용성기 선택), (5) 미노광부의 기판으로의 밀착성, (6) 드라이에칭 내성의 미조정이 가능해진다.Thereby, the performance required for the said resin, especially (1) solubility to a coating solvent, (2) film forming property (glass transition point), (3) alkali developability, (4) film loss (hydrophilicity, alkali solubility) Selection), (5) adhesion to the unexposed portion of the substrate, and (6) fine adjustment of dry etching resistance.

이와 같은 공중합 단량체로는, 예를 들면 아크릴산에스테르류, 메타크릴산에스테르류, 아크릴아미드류, 메타크릴산아미드류, 아릴화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류 등으로부터 선택되는 부가중합성 불포화 결합을 1개 보유하는 화합물 등을 들 수 있다.As such a copolymerization monomer, the addition polymerizable unsaturated bond chosen from acrylic acid ester, methacrylic acid ester, acrylamide, methacrylic acid amide, aryl compound, vinyl ether, vinyl ester, etc. is used, for example. The compound etc. which hold one are mentioned.

구체적으로는, 예를 들면 아크릴산에스테르류인데, 그것에는 알킬(알킬기의 탄소원자수는 1~10인 것이 바람직함)아크릴레이트(예를 들면, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산아밀, 아크릴산시클로헥실, 아크릴산에틸헥실, 아크릴산옥틸, 아크릴산-t-옥틸, 크롤에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2,2-디메틸히드록시프로필아크릴레이트, 5-히드록시펜틸아크릴레이트, 트리메티롤프로판모노아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨모노아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 메톡시벤질아크릴레이트, 푸르푸릴아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트 등); Specifically, for example, acrylate esters, which include alkyl (preferably having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group) acrylate (e.g. methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, amyl acrylate, cycloacrylate Hexyl, ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, t-octyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2,2-dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimetholol Propane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.);

메타크릴산에스테르류, 예를 들면 알킬(알킬기의 탄소원자수는 1~10인 것이 바람직함)메타크릴레이트(예를 들면, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 아밀메타크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 크롤벤질메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 5-히드록시펜틸메타크릴레이트, 2,2-디메틸-3-히드록시프로필메타크릴레이트, 트리메티롤프로판모노메타크릴레이트, 펜타에리쓰리톨모노메타크릴레이트, 푸르푸릴메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트 등);Methacrylic acid esters, for example, alkyl (preferably having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group) methacrylate (for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate) Acrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, crawlbenzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate Acrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimetholpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, furfuryl methacrylate , Tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc.);

아크릴아미드류, 예를 들면 아크릴아미드, N-알킬아크릴아미드, (알킬기로는 탄소원자수 1~10인 것, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, t-부틸, 헵틸기, 옥틸기, 시클로헥실기, 히드록시에틸기 등이 있다) N,N-디알킬아크릴아미드( 알킬기로는 탄소원자수 1~10인 것, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 부틸기, 이소부틸기, 에틸헥실기, 시클로헥실기 등이 있다) N-히드록시에틸-N-메틸아크릴아미드, N-2-아세트아미드에틸-N-아세틸아크릴아미드 등;Acrylamides, for example acrylamide, N-alkyl acrylamide, (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, t-butyl, heptyl group, octyl group , Cyclohexyl group, hydroxyethyl group, etc.) N, N-dialkylacrylamide (The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, butyl group, isobutyl group, ethylhexyl group, Cyclohexyl group, etc.) N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamideethyl-N-acetylacrylamide, etc .;

메타크릴아미드류, 예를 들면 메타크릴아미드, N-알킬메타크릴아미드(알킬기로는 탄소원자수 1~10인 것, 예를 들면 메틸기, 에틸기, t-부틸기, 에틸헥실기, 히드록시에틸기, 시클로헥실기 등이 있다), N,N-디알킬메타크릴아미드(알킬기로는 에틸기, 프로필기, 부틸기 등이 있다), N-히드록시에틸-N-메틸메타크릴아미드 등;Methacrylamides, for example methacrylamide, N-alkyl methacrylamide (as alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example methyl group, ethyl group, t-butyl group, ethylhexyl group, hydroxyethyl group, Cyclohexyl group and the like), N, N-dialkyl methacrylamide (alkyl groups include ethyl group, propyl group, butyl group and the like), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide and the like;

알릴화합물, 예를 들면 알릴에스테르류(예를 들면, 초산알릴, 카프론산알릴, 카프릴산알릴, 라우린산알릴, 팔미틴산알릴, 스테아린산알릴, 안식향산알릴, 아세트초산알릴, 유산알릴 등), 아릴옥시에탄올 등;Allyl compounds such as allyl esters (e.g. allyl acetate, allyl capronate, allyl caprylic acid, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearic acid, allyl benzoate, allyl acetate, allyl lactate, etc.), aryl Oxyethanol and the like;

비닐에테르류, 예를 들면 알킬비닐에테르(예를 들면, 헥실비닐에테르, 옥틸비닐에테르, 데실비닐에테르, 에틸헥실비닐에테르, 메톡시에틸비닐에테르, 에톡시에틸비닐에테르, 크롤에틸비닐에테르, 1-메틸-2,2-디메틸프로필비닐에테르, 2-에틸부틸비닐에테르, 히드록시에틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜비닐에테르, 디메틸아미노에틸비닐에테르, 디에틸아미노에틸비닐에테르, 부틸아미노에틸비닐에테르, 벤질비닐에테르, 테트라히드로푸르푸릴비닐에테르 등);Vinyl ethers, for example alkyl vinyl ethers (for example, hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxy ethyl vinyl ether, ethoxy ethyl vinyl ether, crawlethyl vinyl ether, 1 -Methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethylbutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, Benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, etc.);

비닐에스테르류, 예를 들면 비닐부티레이트, 비닐이소부티레이트, 비닐트리메틸아세테이트, 비닐디에틸아세테이트, 비닐바레이트, 비닐카프로에이트, 비닐크롤아세테이트, 비닐디크롤아세테이트, 비닐메톡시아세테이트, 비닐부톡시아세테이트, 비닐아세트아세테이트, 비닐락테이트, 비닐-β-페닐부티레이트, 비닐시클로헥 실카르복시레이트 등;Vinyl esters such as vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl barrate, vinyl caproate, vinyl crawl acetate, vinyl dicro acetate, vinyl methoxy acetate, vinyl butoxy acetate, Vinyl acetate acetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenylbutyrate, vinylcyclohexylcarboxylate and the like;

이타콘산디알킬류(예를 들면, 이타콘산디메틸, 이타콘산디에틸, 이타콘산디부틸 등);Dialkyl itaconic acid (for example, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.);

아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등이 있다.Acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile and the like.

본 발명에 관한 수지에 있어서, 일반식(Ia) 및/또는 일반식(Ib)로 표시되는 반복단위, 및 일반식(II)(일반식(II-A) 또는 (II-B)도 포함함)로 표시되는 반복단위의 함유량은 원하는 레지스트의 드라이에칭 내성, 감도, 패턴의 크랙킹 방지, 기판밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 일반적인 레지스트의 필요요건인 해상력, 내열성 등을 감안하여 적당하게 설정할 수 있다. 일반적으로, 본 발명에 관한 수지에 있어서 일반식(Ia) 및/또는 일반식(Ib)로 표시되는 반복단위, 및 일반식(II)로 표시되는 반복단위의 함유량은 각각 수지의 전체 단량체 반복단위 중 25몰% 이상이 적당하고, 바람직하게는 30몰% 이상, 더욱 바람직하게는 35몰% 이상이다.In the resin according to the present invention, a repeating unit represented by General Formula (Ia) and / or General Formula (Ib), and General Formula (II) (General Formula (II-A) or (II-B)) are also included. The content of the repeating unit represented by) can be appropriately set in consideration of dry etching resistance, sensitivity of the desired resist, prevention of cracking of the pattern, substrate adhesion, resist profile, resolution, heat resistance, etc., which are requirements of general resists. In general, in the resin according to the present invention, the content of the repeating unit represented by the general formula (Ia) and / or the general formula (Ib) and the repeating unit represented by the general formula (II) are each total monomer repeating units of the resin. 25 mol% or more is suitable, Preferably it is 30 mol% or more, More preferably, it is 35 mol% or more.

또한, 본 발명에 관한 수지에 있어서 상기 바람직한 공중합 단량체에서 유도되는 반복단위(일반식(IV') 또는 (V'))의 수지중의 함유량도 원하는 레지스트의 성능에 따라서 적당하게 설정할 수가 있지만, 일반적으로 일반식(Ia) 및/또는 일반식(Ib)로 표시되는 반복단위 및 일반식(II)로 표시되는 반복단위를 합계한 총 몰수에 대하여 99몰% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직한 것은 90몰% 이하, 더욱 바람직한 것은 80몰% 이하이다.In the resin according to the present invention, the content in the resin of the repeating unit (General Formula (IV ′) or (V ′)) derived from the above-mentioned preferred copolymer monomer can also be appropriately set depending on the desired resist performance. It is preferable that it is 99 mol% or less with respect to the total number of moles which added the repeating unit represented by general formula (Ia) and / or general formula (Ib), and the repeating unit represented by general formula (II), More preferably, it is 90 mol% Hereinafter, more preferably, 80 mol% or less.

또한, 상기 다른 공중합성분의 단량체를 토대로 한 반복단위의 수지중의 함유량도 원하는 레지스트의 성능에 따라서 적당하게 설정할 수가 있지만, 일반적으로 일반식(Ia) 및/또는 일반식(Ib)로 표시되는 반복단위 및 일반식(II)로 표시되는 반복단위를 합계한 총 몰수에 대하여 99몰% 이하가 바람직하고, 보다 바람직한 것은 90몰% 이하, 더욱 바람직한 것은 80몰% 이하이다. 이 다른 공중합성분의 단량체를 토대로 한 반복단위의 양이 99몰%를 초과하면 본 발명의 효과가 충분하게 발현되지 않기때문에 바람직하지 못하다.Moreover, although content in resin of the repeating unit based on the monomer of the said other copolymerization component can also be set suitably according to the performance of a desired resist, it is generally a repeating unit represented by general formula (Ia) and / or general formula (Ib). And 99 mol% or less is preferable with respect to the total mole number which totaled the repeating unit represented by General formula (II), 90 mol% or less is more preferable, 80 mol% or less is more preferable. If the amount of the repeating unit based on the monomer of this other copolymerization component exceeds 99 mol%, it is not preferable because the effect of the present invention is not sufficiently expressed.

그리고, 수지(B)로는 전체 반복단위중에 있어서 산분해성기 함유 반복단위의 함유량의 차가 5~30몰%인 2종의 수지를 함유하는 것이 바람직하다.And as resin (B), it is preferable to contain 2 types of resin whose difference of content of an acid-decomposable group containing repeating unit in all the repeating units is 5-30 mol%.

상기 2종 이상의 수지에서 산분해성기 함유 반복단위의 전체 반복단위중에서 함유량의 차가 5몰%보다 적거나 30몰%를 초과하면 레지스트 조성물의 보존안정성, 및 감도가 악화하게 되는 경향으로 되어 바람직하지 못하다.If the difference in content is less than 5 mol% or exceeds 30 mol% in the total repeating units of the acid-decomposable group-containing repeating units in the two or more resins, the storage stability and sensitivity of the resist composition tend to deteriorate, which is not preferable. .

또한, 수지(B)가 3종 이상 함유되는 경우는 산분해성기 함유 반복단위의 전체 반복단위중에서 함유량이 가장 많은 수지와 가장 적은 수지의 차가 5~30몰%이면 좋다. 이 차는 보다 바람직하게는 6~25몰%이고, 더욱 바람직하게는 7~20몰%이다.In addition, when 3 or more types of resin (B) is contained, the difference of the resin with the most content and the least resin among all the repeating units of an acid-decomposable group containing repeating unit should just be 5-30 mol%. More preferably, this difference is 6-25 mol%, More preferably, it is 7-20 mol%.

또한, 본 발명에 관한 수지에 있어서 산의 작용에 의해 분해하는 기는 일반식(Ia) 및/또는 일반식(Ib)로 표시되는 반복단위, 일반식(II)로 표시되는 반복단위, 및 공중합성분의 단량체를 바탕으로 한 반복단위 중 어느것에 함유되어 있어도 상관은 없지만, 산의 작용에 의해 분해하는 기를 함유하는 반복단위의 함유량은 어느 수지에 있어서도 수지의 전체 반복단위 중 10~80몰%가 적당하고, 바람직하게는 12~75몰%, 보다 바람직하게는 15~70몰%이다.In addition, in the resin which concerns on this invention, the group decomposed by the action of an acid is a repeating unit represented by general formula (Ia) and / or general formula (Ib), the repeating unit represented by general formula (II), and a copolymerization component. Although it may be contained in any of the repeating units based on the monomer, the content of the repeating unit containing a group which decomposes by the action of an acid is suitable for 10 to 80 mol% of all the repeating units of the resin. Preferably it is 12-75 mol%, More preferably, it is 15-70 mol%.

상기 산분해성기 함유량이 가장 많은 수지는 수지중의 산분해성기 함유 반복단위의 함유량의 범위가 바람직하게는 12~90몰%, 보다 바람직하게는 15~85몰%, 더욱 바람직하게는 18~80몰%인 것으로부터 선택된다. 또한, 상기 산분해성기 함유량이 가장 적은 수지는, 수지중의 산분해성기 함유 반복단위의 함유량의 범위가, 바람직하게는 5~70몰%, 보다 바람직하게는 8~65몰%, 더욱 바람직하게는 10~60몰%인 것으로부터 선택된다.The resin having the highest acid-decomposable group content preferably has a range of content of an acid-decomposable group-containing repeating unit in the resin, preferably 12 to 90 mol%, more preferably 15 to 85 mol%, even more preferably 18 to 80 mol. It is chosen from what is%. Further, the resin having the least content of the acid-decomposable group has a range of content of the acid-decomposable group-containing repeating unit in the resin, preferably 5 to 70 mol%, more preferably 8 to 65 mol%, even more preferably It is chosen from 10-60 mol%.

본 발명에 관한 수지는 일반식(II)으로 표시되는 반복단위중에 상당하는 단량체 및 무수 말레인산과, 공중합성분을 사용하는 경우는 그 공중합 성분의 단량체를 공중합하고, 중합촉매의 존재하에 공중합하여 얻어진 공중합체의 무수 말레인산에 유래하는 반복단위를 염기성 또는 산성조건하에 알콜류와 개환 에스테르화하거나, 가수분해하여, 후생성된 카르복실산 부위를 원하는 치환기에 변환하는 방법으로 합성할 수 있다.The resin according to the present invention is a copolymer obtained by copolymerizing a monomer corresponding to a repeating unit represented by the general formula (II) and maleic anhydride with a monomer of the copolymerization component when using a copolymerization component and copolymerizing in the presence of a polymerization catalyst. The repeating unit derived from maleic anhydride of a copolymer can be synthesize | combined by ring-opening-esterifying with an alcohols under basic or acidic conditions, or hydrolyzing and converting a post-generation carboxylic acid moiety to a desired substituent.

본 발명에 관한 수지의 중량평균분자량은 GPC법에 의해 폴리스티렌 환산값으로서, 바람직하게는 1,000~200,000이다. 중량평균분자량이 1,000 미만에서는 내열성이나 드라이에칭 내성의 열화가 보여지기 때문에 그다지 바람직하지 못하고, 200,000을 초과하면 현상성이 열화되거나 점도가 매우 높아지기 때문에 제막성이 열화되는 등 그다지 바람직하지 않은 결과가 발생한다.The weight average molecular weight of resin which concerns on this invention is polystyrene conversion value by GPC method, Preferably it is 1,000-200,000. If the weight average molecular weight is less than 1,000, it is not preferable because deterioration of heat resistance or dry etching resistance is observed, and if it exceeds 200,000, developability is deteriorated or the film formation is deteriorated because the viscosity is very high. do.

본 발명의 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물에 있어서, 본 발명에 관한 전체 수지의 조성물 전체중 배합량은 전 레지스트 고형분 중 40~99.99중 량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50~99.97중량%이다.In the positive photoresist composition for far-ultraviolet exposure of the present invention, the blending amount of the whole resin composition according to the present invention is preferably 40 to 99.99% by weight, more preferably 50 to 99.97% by weight in the total resist solids.

상기 (A)광산발생제나 (B)수지 등의 고형분을 상기 용제에 고형분 농도로 하여, 3~25% 용해하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~22%, 더욱 바람직하게는 7~20%이다.It is preferable to melt | dissolve 3-25% of solid content, such as said (A) photoacid generator and (B) resin, as said solid content concentration, More preferably, it is 5 to 22%, More preferably, it is 7 to 20% to be.

본 발명의 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물은 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제를 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the positive photoresist composition for ultraviolet exposure of this invention contains a fluorine type and / or a silicone type surfactant.

불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제는, 불소계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제 및 불소원자와 규소원자 둘다를 함유하는 계면활성제 중 1종 이상의 계면활성제이다.The fluorine-based and / or silicon-based surfactants are at least one of a fluorine-based surfactant, a silicon-based surfactant, and a surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom.

본 발명의 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물이 상기 산분해성 수지와 상기 계면활성제를 함유함으로써, 250nm 이하, 특히 220nm 이하의 노광광원의 사용시에 감도, 해상력, 기판밀착성, 내 드라이에칭성이 우수하고 또한 현상결함과 스컴이 적은 레지스트 패턴이 얻어진다.Since the positive photoresist composition for far ultraviolet exposure of the present invention contains the acid-decomposable resin and the surfactant, it is excellent in sensitivity, resolution, substrate adhesion, and dry etching resistance when using an exposure light source of 250 nm or less, especially 220 nm or less. A resist pattern with little development defect and scum is obtained.

이들 계면활성제로 예를 들면 특개소 62-36663호, 특개소 61-226746호, 특개소 61-226745호, 특개소 62-170950호, 특개소 63-34540호, 특개평 7-230165호, 특개평 8-62834로, 특개평 9-54432호, 특개평 9-5988호에 기재된 계면활성제를 들 수 있고, 하기 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 As Unexamined-Japanese-Patent No. 8-62834, surfactant of Unexamined-Japanese-Patent No. 9-54432 and 9-5988 is mentioned, The following commercially available surfactant can also be used as it is.

사용가능한 시판되는 계면활성제로는, 예를 들면 Eftop EF301 및 EF303(신 아키타 카세이 회사 제품), Florad FC430 및 431(수미모토 3M 회사 제품), Megafac F171, F173, F176, F189 및 R08(다이니폰 잉크 회사 제품), 및 Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105 및 106(아사히 글래스 회사 제품)등의 불소계 계면 활성제 또는 실리콘계 계면 활성제가 있다. 또한, 폴리실록산 중합체 KP-341(신에쓰 화학회사 제품)도 실리콘 계면 활성제로 사용될 수 있다.Commercially available surfactants that can be used include, for example, Eftop EF301 and EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florad FC430 and 431 (manufactured by Sumimoto 3M Company), Megafac F171, F173, F176, F189, and R08 (Dainipone Ink) Company), and fluorine-based surfactants or silicone-based surfactants such as Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, and 106 (manufactured by Asahi Glass, Inc.). In addition, polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) may also be used as the silicone surfactant.

계면활성제의 배합량은, 본 발명의 조성물중 고형분을 기준으로 해서, 일반적으로는 0.01중량%~2중량%, 바람직하게는 0.01중량%~1중량%이다. 이러한 계면활성제는 1종 단독으로나 2종 이상을 조합하여 사용할 수가 있다.The compounding quantity of surfactant is 0.01 weight%-2 weight% generally based on solid content in the composition of this invention, Preferably they are 0.01 weight%-1 weight%. Such surfactant can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

상기 기타의 계면활성제로는, 상세하게 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌 세틸에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일에테르 등의 폴리옥시에틸렌 알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌 옥틸페놀에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페놀에테르 등의 폴리옥시에틸렌 알킬알릴에테르류, 폴리옥시에틸렌ㆍ폴리옥시프로필렌 블록 공중합체류, 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. As said other surfactant, polyoxyethylene alkyl ethers, such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol in detail Polyoxyethylene alkylallyl ethers such as ether and polyoxyethylene nonylphenol ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan mono Sorbitan fatty acid esters such as oleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, poly Oxyethylene Sorbitan Trioleate, Polyjade And the like can be mentioned sorbitan tristearate, etc., polyoxyethylene sorbitan fatty acid non-ionic surfactants such as esters.

이러한 계면활성제의 배합량은 본 발명의 조성물 중의 고형분 100중량부당, 일반적으로 2중량부 이하이고, 바람직하게는 1중량부 이하이다.The compounding quantity of such surfactant is generally 2 parts by weight or less, and preferably 1 part by weight or less per 100 parts by weight of solids in the composition of the present invention.

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

본 발명에 사용될 수 있는 바람직한 유기염기성 화합물은 페놀보다도 염기성이 강한 화합물이다. 이 중에서도, 질소함유 염기성 화합물이 바람직하다.Preferred organobasic compounds that can be used in the present invention are compounds which are more basic than phenol. Among these, a nitrogen-containing basic compound is preferable.

Figure 112000022008747-pat00050
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여기서, R250, R251 및 R252는 같거나 다르고, 수소원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 아미노알킬기, 탄소수 1~6의 히드록시알킬기나 탄소수 6~20의 치환되거나 치환되지 않은 아릴기이고, 여기서 R251 과 R252는 서로 결합하여 고리를 형성하여도 좋다.Where R 250 , R 251 and R 252 are the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Here, R 251 and R 252 may be bonded to each other to form a ring.

Figure 112000022008747-pat00051
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(식중, R253, R254 , R 255 및 R256은 같거나 다르고, 탄소수 1~6의 알킬기를 표시한다.)(Wherein, R 253 , R 254 , R 255 and R 256 are the same or different and represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)

더욱 바람직한 화합물은 한분자내에 다른 화학적 환경의 질소원자를 2개 이상 보유하는 질소함유 염기성 화합물이고, 특히 바람직한 것은 치환되거나 치환되지 않은 아미노기와 질소원자를 포함하는 고리구조의 양쪽을 함유하는 화합물 또는 알킬아미노기를 보유하는 화합물이다. 바람직한 상세한 예로는, 치환되거나 치환되지 않은 구아니딘, 치환되거나 치환되지 않은 아미노피리딘, 치환되거나 치환되지 않은 아미노알킬피리딘, 치환되거나 치환되지 않은 아미노피롤리딘, 치환되거나 치환되지 않은 이미다졸, 치환되거나 치환되지 않은 피라졸, 치환되거나 치환되지 않은 피라진, 치환되거나 치환되지 않은 피리미딘, 치환되거나 치환되지 않은 푸린,치환되거나 치환되지 않은 이미다졸린, 치환되거나 치환되지 않은 피라졸린, 치환되거나 치환되지 않은 피페라진, 치환되거나 치환되지 않은 아미노몰포린, 치환되거나 치환되지 않은 아미노알킬몰포린 등을 들 수 있다. 바람직한 치환기로는 아미노기, 아미노알킬기, 알킬아미노기, 아미노아릴기, 아릴아미노기, 알킬기, 알콕시기, 아실기, 아실옥시기, 아릴기, 아릴옥시기, 니트로기, 수산기, 시아노기이다.More preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms of different chemical environments in one molecule, particularly preferably compounds containing both substituted or unsubstituted amino groups and ring structures containing nitrogen atoms or alkyls. A compound having an amino group. Preferred detailed examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted imidazole, substituted or substituted Unsubstituted pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine, substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted pipepe Razine, substituted or unsubstituted aminomorpholine, substituted or unsubstituted aminoalkylmorpholine, and the like. Preferable substituents are amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group.

바람직한 구체적 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-트릴피라졸, 피라진, 2-(아미노메틸)-5-메틸피라진, 피리미딘, 2,4-디아미노피리미딘, 4,6-디히드록시피리미딘, 2-피라졸린, 3-피라졸린, N-아미노몰포린, N-(2-아미노에틸)몰포린, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]노나-5-엔, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데카-7-엔, 2,4,5-트리페닐이미다졸, N-메틸몰폴린, N-에틸몰포린, N-히드록시에틸몰포린, N-벤질몰포린, 시클로헥실몰포리노에틸티오우레아(CHMETU) 등의 제3급 몰포린 유도체, 특개평 11-52575호 공보에 기재된 억제된 아민류(예를 들면, 상기 공보[0005]에 기재된 것) 등을 들 수 있지만 이것들에 한정되는 것은 아니다.Preferred specific 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-trilpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine , 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine , N- (2-aminoethyl) morpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nona-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undeca-7-ene, 2 Agents such as 4,5-triphenylimidazole, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-hydroxyethylmorpholine, N-benzylmorpholine, and cyclohexyl morpholinoethylthiourea (CHMETU) Tertiary morpholine derivatives, including the inhibited amines described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-52575 (for example, those described in the above publication), and the like, but are not limited to these.

특히 바람직한 구체예는, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, 4-디메틸아미노피리딘, 헥산메틸렌테트라민, 4,4-디메틸이미다졸린, 피롤류, 피라졸류, 이미다졸류, 피리다진류, 피리미딘류, CHMETU 등의 제3급 몰포린류, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바게이트 등의 억제된 아민류 등을 들 수 있다. 이들을 사용함으로써, 소밀의존성이 우수해진다.Particularly preferred embodiments are 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo [2.2 .2] tertiary moles such as octane, 4-dimethylaminopyridine, hexanemethylenetetramine, 4,4-dimethylimidazoline, pyrroles, pyrazoles, imidazoles, pyridazines, pyrimidines and CHMETU Suppressed amines, such as porin and bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4- piperidyl) sebagate, etc. are mentioned. By using these, the roughness dependency becomes excellent.

이 중에서도, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]노나-5-엔, 1,8-디아자비시클로[5. 4.0]운데카-7-엔, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, 4-디메틸아미노피리딘, 헥사메틸렌테트라민, CHMETU, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바게이트가 바람직하다.Among these, 1, 5- diazabicyclo [4.3.0] nona-5-ene and 1, 8- diazabicyclo [5. 4.0] undec-7-ene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, 4-dimethylaminopyridine, hexamethylenetetramine, CHMETU, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl 4-piperidyl) sebagate is preferred.

이러한 질소함유 염기성 화합물은 단독이나 2개 이상 조합시켜서 사용된다. 질소함유 염기성 화합물의 사용량은 감광성 수지조성물의 전체 조성물의 고형분에 대하여, 일반적으로 0.001~10중량%, 바람직하게는 0.01~5중량%이다. 이 0.001중량% 미만에서는 상기 질소함유 염기성 화합물의 첨가효과가 얻어지지 않는다. 한편, 10중량%를 초과하면 감도의 저하나 비노광부의 현상성이 악화되는 경향이 있다.Such nitrogen-containing basic compounds may be used alone or in combination of two or more thereof. The usage-amount of a nitrogen-containing basic compound is generally 0.001-10 weight%, Preferably it is 0.01-5 weight% with respect to solid content of the whole composition of the photosensitive resin composition. If it is less than 0.001 weight%, the addition effect of the said nitrogen-containing basic compound is not acquired. On the other hand, when it exceeds 10 weight%, there exists a tendency for the fall of a sensitivity and the developability of a non-exposed part to deteriorate.

본 발명의 포지티브 포토레지스트 조성물에는 필요에 따라 추가로 산분해성 용해저지 화합물, 염료, 가소제, 증감제 및 현상액에 대한 용해성을 촉진시키는 화합물 등을 함유시킬 수 있다.The positive photoresist composition of the present invention may further contain an acid-decomposable dissolution inhibiting compound, a dye, a plasticizer, a sensitizer and a compound for promoting solubility in a developing solution, if necessary.

본 발명의 포지티브 레지스트 조성물은 상기 각 성분을 용해하는 용제에 용해시켜 지지체상에 도포한다. 여기서 사용되는 용제로는, 에틸렌디클로라이드, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 메틸에틸케톤, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 2-메톡시에틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 톨루엔, 초산에틸, 유산메틸, 유산에틸, 메톡시프로피온산메틸, 에톡시프로피온산에틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 피루브산프로필, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, 테트라히드로푸란 등이 바람직하고, 이들 용제를 단독 혹은 혼합해서 사용한다.The positive resist composition of this invention is melt | dissolved in the solvent which melt | dissolves each said component, and is apply | coated 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-methoxy Ethyl 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.

상기한 것 중에서도, 바람직한 용제로는 2-헵타논, γ-부티로락톤, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸 에테 르, 유산메틸, 유산에틸, 메톡시프로피온산 메틸, 에톡시프로피온산 에틸, N-메틸피롤리돈, 테트라히드로푸란 등을 들 수가 있다.Among the above, preferred solvents include 2-heptanone, γ-butyrolactone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether Le, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like.

본 발명의 이와 같은 포지티브 레지스트 조성물은 기판상에 도포되어, 박막을 형성한다. 이 박막의 막두께는 0.2~1.2㎛가 바람직하다. 본 발명에 있어서는 필요에 따라 시판되는 무기 또는 유기 반사방지막을 사용할 수 있다.Such a positive resist composition of the present invention is applied onto a substrate to form a thin film. As for the film thickness of this thin film, 0.2-1.2 micrometers is preferable. In the present invention, a commercially available inorganic or organic antireflection film can be used if necessary.

반사방지막으로는, 티탄, 이산화티탄, 질화티탄, 산화크롬, 탄소, α-실리콘 등의 무기막형과, 흡광제와 중합체 재료로 이루어진 유기막형을 사용할 수 있다. 전자는 막형성에 진공증착장치, CVD 장치, 스퍼터링 장치 등의 설비를 필요로 한다. 유기반사방지막으로는, 예를 들면 특공평 7-69611호에 기재된 디페닐아민 유도체와 포름알데히드 변성 멜라민 수지와의 축합체, 알칼리 가용성 수지, 흡광제로 이루어진 것이나 미국특허 제 5294680호에 기재된 무수말레인산 공중합체와 디아민형 흡광제의 반응물, 특개평 6-118631호에 기재된 수지 바인더와 메티롤멜라민계 열가교제를 함유하는 것, 특개평 6-118656호에 기재된 카르복실산기와, 에폭시기와 흡광기를 동일 분자내에 보유하는 아크릴 수지형 반사방지막, 특개평 8-87115호에 기재된 메티롤멜라민과 벤조페논계 흡광제로 이루어진 것, 특개평 8-179509호에 기재된 폴리비닐알콜 수지에 저분자 흡광제를 첨가한 것을 들 수 있다.As the antireflection film, an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, α-silicon, etc., and an organic film type made of a light absorber and a polymer material can be used. The former requires equipment such as a vacuum deposition apparatus, a CVD apparatus, a sputtering apparatus, etc. for film formation. As the organic antireflection film, for example, a condensation product of a diphenylamine derivative described in JP-A No. 7-69611 with a formaldehyde-modified melamine resin, an alkali-soluble resin, a light absorber, or a maleic anhydride disclosed in US Pat. No. 5294680 A reaction product of a copolymer with a diamine type light absorber, the resin binder described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-118631, and a metholol melamine-based thermal crosslinking agent; the carboxylic acid group described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-118656, an epoxy group and a light absorber An acrylic resin antireflection film retained therein, comprising a methirolmelamine of JP-A-8-87115 and a benzophenone-based light absorber, and adding a low molecular light absorber to the polyvinyl alcohol resin of JP-A-8-179509 Can be.

또한, 유기반사방지막으로 블루워 사이언스사 제품인 DUV-30 시리즈나 DUV-40시리즈, 시프레사 제품인 AC-2, AC-3 등을 사용할 수도 있다.In addition, as an organic antireflection film, a DUV-30 series or DUV-40 series manufactured by Blue War Science Co., Ltd., AC-2 or AC-3 manufactured by Shippress, Inc. may be used.

상기 레지스트액을 정밀집적회로 소자의 제조에 사용되는 기판(예:실리콘/이산화실리콘 피복)상에(필요에 따라 상기 반사방지막을 설치한 기판상에), 스피너나 코터 등의 적당한 도포방법에 의해 도포한 후, 소정의 마스크를 통과해서 노광하고, 베이킹을 행하여 현상함으로써 양호한 레지스트 패턴을 얻을 수 있다. 여기서, 노광광으로 바람직한 것은 150~250nm 파장의 빛이다. 구체적으로는, KrF 엑시머레이저(248nm), ArF 엑시머레이저(193nm), F2 엑시머레이저(157nm), X선, 전자빔 등이 있다.The resist liquid is applied to a substrate (e.g., silicon / silicon dioxide coating) used for the manufacture of the precision integrated circuit device (on the substrate on which the anti-reflection film is provided, if necessary), or by a suitable coating method such as a spinner or a coater. After coating, a favorable resist pattern can be obtained by exposing through a predetermined mask, baking and developing. Here, light of 150-250 nm wavelength is preferable as exposure light. Specifically, there are KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (157 nm), X-rays, electron beams, and the like.

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 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드 등의 제4급 암모늄염, 피롤, 피페리딘 등의 환상 아민류 등의 알칼리성 수용액을 사용할 수 있다.As a developing solution, 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-n-butylamine, etc. Tertiary ammonium salts such as secondary amines, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide, Alkaline aqueous solutions, such as cyclic amines, such as a pyrrole and a piperidine, can be used.

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

이하, 실시예로 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to this Example.

합성예(1) 수지(1-A)의 합성Synthesis Example (1) Synthesis of Resin (1-A)

3-옥소-1,1-디메틸부탄올의 아크릴산 에스테르와 시클로펜타디엔타디엔과의 반응으로 얻어지는 테트라시클로도데센 유도체(1-1)와, 아크릴로니트릴과 시클로펜타디엔타디엔과의 반응에 의해 얻어지는 테트라시클로도데센 유도체(1-2) 무수 말레인산의 몰비 4/1/5의 혼합물을 분리형 플라스크에 넣고, 질소기류하 80℃에서 가열하였다. 반응온도가 안정되면 와코우쥰야쿠 주식회사 제품인 라디칼 개시제 V-601을 2.5몰% 첨가하여 반응을 개시시켰다. 12시간 가열한 후, 반응혼합물을 테트라히드로푸란으로 2배로 희석한 다음, 헥산/이소프로필알콜=1/1의 혼합용액에 투입하여 백색분체를 석출시켰다. 석출된 분체를 여과하여 회수하고, 건조하여 목적물인 수지(1-A)를 얻었다.By the reaction of the tetracyclo dodecene derivative (1-1) obtained by reaction of the acrylic acid ester of 3-oxo-1,1-dimethylbutanol, and cyclopentadiene diene, and an acrylonitrile and cyclopentadiene diene The mixture of the molar ratio 4/1/5 of the obtained tetracyclo dodecene derivative (1-2) maleic anhydride was put into a separate flask, and it heated at 80 degreeC under nitrogen stream. When the reaction temperature was stabilized, 2.5 mol% of a radical initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to initiate the reaction. After heating for 12 hours, the reaction mixture was diluted twice with tetrahydrofuran, and then charged into a mixed solution of hexane / isopropyl alcohol = 1/1 to precipitate white powder. The precipitated powder was collected by filtration and dried to obtain resin (1-A) as a target product.

Figure 112000022008747-pat00052
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얻어진 수지(1-A)의 GPC에 의한 분자량 분석을 시험하였더니, 폴리스티렌 환산으로 10400(중량평균)이었다. 또한, NMR 스펙트럼으로 수지(1)중의 (1-1)과 (1-2)단위와 무수말레인산 반복단위의 비율은 (1-1)/(1-2)/무수 말레인산=38/12/50이고, 따라서 산분해성 반복단위의 비율은 38%인 것을 확인하였다.When the molecular weight analysis by GPC of the obtained resin (1-A) was tested, it was 10400 (weight average) in polystyrene conversion. In the NMR spectrum, the ratio of the (1-1) and (1-2) units and the maleic anhydride repeating unit in the resin (1) was (1-1) / (1-2) / maleic anhydride = 38/12/50 Therefore, it was confirmed that the ratio of the acid-decomposable repeating unit was 38%.

합성예(1-A)와 동일한 방법으로 수지(1-B)~(12-C)를 합성하였다. 합성된 수지(1-A)~(12-C)의 구조에 있어서, 각각의 A~C는 함유하는 반복단위가 동일하고, 그 함유비율은 다른 수지이다.Resins (1-B) to (12-C) were synthesized in the same manner as in Synthesis Example (1-A). In the structure of synthesize | combined resin (1-A)-(12-C), each repeating unit which A-C contains is the same, and the content rate is another resin.

이하에, 상기 수지(1)~(12)의 구조를 표시한다.The structure of the said resin (1)-(12) is shown below.

Figure 112000022008747-pat00053
Figure 112000022008747-pat00053

Figure 112000022008747-pat00054
Figure 112000022008747-pat00054

Figure 112000022008747-pat00074
Figure 112000022008747-pat00074

또한, 상기 수지(1-B)~(12-C)의 각 반복단위의 몰비율과 중량평균분자량을 표1에 표시한다. In addition, the molar ratio and weight average molecular weight of each repeating unit of the above resins (1-B) to (12-C) are shown in Table 1.                     

Figure 112000022008747-pat00056
Figure 112000022008747-pat00056

실시예1~12, 비교예1~12 Examples 1-12, Comparative Examples 1-12                     

상기 합성예에서 합성된 표2에 표시된 수지(전량) 1.4g과,1.4 g of the resin (total amount) shown in Table 2 synthesized in the synthesis example,

광산발생제(PAG4-36) 0.18g,0.18 g of photoacid generator (PAG4-36),

유기염기성 화합물(아민) 10mg,10 mg of organic basic compound (amine),

계면활성제(첨가량은 조성물의 전 고형분에 대하여 1중량%)를 표2에 나타내는 바와 같이 배합하고, 각각 고형분 14중량%의 비율로 프로필렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트에 용해한 다음, 0.1㎛의 마이크로 필터로 여과하여 실시예1~12의 포지티브 포토레지스트 조성물 용액을 제조하였다.Surfactant (addition amount is 1% by weight relative to the total solids of the composition) is blended as shown in Table 2, dissolved in propylene glycol monoethyl ether acetate at a ratio of 14% by weight of solids, respectively, and then filtered through a 0.1 μm microfilter. Thus, the positive photoresist composition solutions of Examples 1 to 12 were prepared.

또한, 계면활성제로는In addition, as a surfactant

W-1: Megafac F176(다이니폰 잉크 주식회사 제품)(불소계)W-1: Megafac F176 (product of Dainippon Ink Corporation) (fluorine system)

W-2: Megafac R08(다이니폰 잉크 주식회사 제품)(불소 및 실리콘계)W-2: Megafac R08 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.) (fluorine and silicon)

W-3: 폴리실록산 중합체 KP-341(신에쓰 화학공업 주식회사 제품)W-3: Polysiloxane Polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

W-4: 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르W-4: Polyoxyethylene nonyl phenyl ether

아민으로,With amines,

1은 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨(DBN)을 표시하고,1 represents 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene (DBN),

2는 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딘)세바게이트,2 is bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidine) sevagate,

3은 트리n-부틸아민을 표시한다.3 represents trin-butylamine.

(평가시험)Evaluation test

얻어진 포지티브 포토레지스트 조성물 용액을 스핀 코더를 이용하여 실리콘 웨이퍼상에 도포하고, 140℃에서 90초 동안 건조하여, 약 0.5㎛인 포지티브 포토레지스트막을 작성하고, 여기에 ArF 엑시머 레이저(193nm)로 노광하였다.The obtained positive photoresist composition solution was applied onto a silicon wafer using a spin coder, dried at 140 ° C. for 90 seconds to prepare a positive photoresist film having a thickness of about 0.5 μm, and exposed to it by an ArF excimer laser (193 nm). .

노광후 가열처리를 140℃에서 90초간 행하고, 2.38%의 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액에서 현상하고, 증류수로 세정하여 레지스트 패턴 프로파일을 얻었다.The post-exposure heat treatment was performed at 140 ° C. for 90 seconds, developed in a 2.38% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution, washed with distilled water to obtain a resist pattern profile.

이것에 대해서, 레지스트 조성물의 보존안정성을 평가하였다.On this, the storage stability of the resist composition was evaluated.

[감도](상대감도 초기값)Sensitivity (relative sensitivity initial value)

0.15㎛의 패턴을 해상할 수 있는 최소노광량을 감도로 하여, No.1의 그 감도를 1로 하여 상대노광량을 감도로 표시하였다.The relative exposure amount was expressed as sensitivity, with the minimum exposure amount capable of resolving a pattern of 0.15 mu m as sensitivity, and the sensitivity of No. 1 being 1.

[레지스트 조성물의 보존안정성][Storage Stability of Resist Composition]

(감도변화율) 상기 조액(調液)된 레지스트액을 40℃에서 15시간 보존하고, 다시 4℃에서 15일 동안 보존한 후, 감도를 평가하고 보존전의 감도에서의 변동율을 하기 식으로 측정하였다. 또, 상기 감도는 선폭 0.15㎛의 패턴을 재현하는 노광량으로 정의하였다.(Sensitivity change rate) The crude liquid solution was stored at 40 ° C. for 15 hours and again stored at 4 ° C. for 15 days, and then the sensitivity was evaluated and the rate of change in sensitivity before storage was measured by the following formula. In addition, the said sensitivity was defined as the exposure amount which reproduces the pattern of 0.15 micrometer of line widths.

{(보존전의 노광량)-(보존후의 노광량)}/(보존전의 노광량)×100{(Exposure amount before preservation)-(exposure amount after preservation)} / (exposure amount before preservation) × 100

(입자의 초기값과 증가수) 상기 조액된 레지스트액의 조액직후의 입자수를 입자의 초기값으로 하고, 그 초기값과, 레지스트액을 30℃에서 1개월간 보존한 뒤의 액중의 입자수를 측정하여 상기 시간경과 보존전후에 있어서 증가한 입자수를 평가하였다.(Initial value of particles and the number of increase) The number of particles immediately after the preparation of the prepared resist liquid is the initial value of the particles, and the initial value and the number of particles in the liquid after storing the resist solution at 30 ° C. for one month. By measuring the number of particles increased before and after the storage over time.

상기 평가결과를 표2에 표시한다. The evaluation results are shown in Table 2.                     

Figure 112005059075881-pat00076
Figure 112005059075881-pat00076

표2의 결과로부터 확실하게 알 수 있듯이, 함유하는 반복단위가 동일하고, 산분해성기의 함유비율이 다른 수지를 혼합시킨 수지(실시예1~12)를 포함하는, 본 발명의 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물은 1종류만의 수지(비교예1 ~12)의 경우에 비해서, 감도 및 보존안정성에 대해서도 만족스러운 수준에 있다.As can be clearly seen from the results in Table 2, the positive ultraviolet exposure positive of the present invention includes a resin (Examples 1 to 12) in which a repeating unit to be contained is the same and a resin having a different content of an acid-decomposable group is mixed. The photoresist composition is at a satisfactory level with respect to sensitivity and storage stability as compared with the case of only one type of resin (Comparative Examples 1 to 12).

즉, 비교예1~12에 표시된 수지에서 산분해성기 함유 반복단위의 함유율과 실시예1~12의 2종류 수지를 혼합시켜서 얻은 수지에서 산분해성기 함유 반복단위의 평균함유율은 거의 같음에도 불구하고, 2종류의 수지를 혼합시킨 경우가 감도 및 보존안정성이 우수한 것을 나타내고 있다. 이상으로부터, 본 발명의 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물은 ArF 엑시머 레이저 노광을 비롯한 원자외선을 이용한 리소그래피에 바람직하다.That is, although the content of the acid-decomposable group-containing repeating units in the resins shown in Comparative Examples 1 to 12 and the resins obtained by mixing the two types of resins of Examples 1 to 12, the average content of the acid-decomposable group-containing repeating units is almost the same. The case where two kinds of resins are mixed shows that the sensitivity and the storage stability are excellent. As mentioned above, the positive photoresist composition for far ultraviolet exposure of this invention is suitable for lithography using far ultraviolet rays including ArF excimer laser exposure.

본 발명의 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물은 특히 170nm~2 20nm의 범위의 원자외 파장영역의 빛에 대해 바람직하게 적용되고, 보존안정성도 우수하다.The positive photoresist composition for far ultraviolet exposure of the present invention is particularly preferably applied to light in an ultraviolet wavelength range in the range of 170 nm to 20 nm, and is excellent in storage stability.

Claims (6)

(A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물, (A) a compound which generates an acid by irradiation of actinic light or radiation, (B) 하기 일반식(Ia) 및 일반식(Ib)로 표시되는 반복단위로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 하기 일반식(II)로 표시되는 반복단위를 보유하고, 또 산의 작용에 의해 분해하는 기(산분해성기)를 갖는 수지, 및(B) at least one member selected from the group consisting of repeating units represented by the following general formulas (Ia) and (Ib) and repeating units represented by the following general formulas (II); Resin having a group (acid-decomposable group) to decompose by, and (C) 질소함유 염기성 화합물을 함유하고,(C) contains a nitrogen-containing basic compound, 상기 (B) 수지는 전체 반복단위 중에서 산분해성기 함유 반복단위의 함유율(몰%)이 다른 수지 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물.Said (B) resin contains 2 or more types of resin from which the content rate (mol%) of an acid-decomposable group containing repeating unit is contained in all the repeating units, The positive photoresist composition for ultraviolet exposures characterized by the above-mentioned.
Figure 712007002479368-pat00058
Figure 712007002479368-pat00058
식(Ia)중:In formula (Ia): R1, R2는 각각 개별적으로 수산기, 할로겐 원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 보유하고 있어도 좋은 알킬기, 알콕시기 또는 환상 탄화수소기, 수소원자, 시아노기, 수산기, -COOH, -COOR5, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2-R6, 또는 하기 -Y기를 표시한다. R 1 and R 2 are each an alkyl group, an alkoxy group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent selected from the group consisting of hydroxyl group, halogen atom, carboxyl group, alkoxy group, acyl group, cyano group and acyloxy group, hydrogen atom , Cyano group, hydroxyl group, -COOH, -COOR 5 , -CO-NH-R 6 , -CO-NH-SO 2 -R 6 , or -Y group shown below. X는 산소원자, 유황원자, -NH-, -NHSO2- 또는 -NHSO2NH-를 표시한다. X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH-, -NHSO 2 -or -NHSO 2 NH-. 여기에서, R5는 수산기, 할로겐 원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 보유하고 있어도 좋은 알킬기, 환상 탄화수소기 또는 하기 -Y기를 표시한다. R6는 수산기, 할로겐 원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 보유하고 있어도 좋은 알킬기 또는 환상 탄화수소기를 표시한다. Here, R 5 represents an alkyl group, a cyclic hydrocarbon group or the following -Y group which may have a substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group and an acyloxy group. R 6 represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group and an acyloxy group. A는 단결합 또는 2가의 연결기를 표시한다.A represents a single bond or a divalent linking group. -Y기;-Y group;
Figure 712007002479368-pat00059
Figure 712007002479368-pat00059
(-Y기중, R21~R30은 각각 개별적으로 수산기, 할로겐 원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 보유하고 있어도 좋은 알킬기 또는 수소원자를 표시한다. a, b는 1 또는 2를 표시한다.)(In the -Y group, R 21 to R 30 each independently represent an alkyl group or a hydrogen atom which may have a substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group and an acyloxy group). A and b indicate 1 or 2. 식(Ib)중:In formula (Ib): Z2는 -O- 또는 -N(R3)-를 표시한다. 여기에서, R3는 수소원자, 수산기 또는 -OSO2-R4를 표시한다. R4는 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기 또는 장뇌잔기를 표시한다.Z 2 represents -O- or -N (R 3 )-. Here, R 3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or -OSO 2 -R 4 . R 4 represents an alkyl group, haloalkyl group, cycloalkyl group or camphor residue. 식(II)중:In formula (II): R11, R12는 각각 개별적으로 수산기, 할로겐 원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기, 수소원자, 시아노기, 또는 할로겐원자를 표시한다. R 11 and R 12 are each independently an alkyl group, a hydrogen atom, a cyano group, or a halogen atom which may have a substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group and an acyloxy group Is displayed. Z는 결합된 2개의 탄소원자(C-C)를 포함하고, 치환기를 보유하여도 좋은 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 표시한다. 여기에서 상기 치환기는, 수산기, 할로겐 원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기 또는 환상 탄화수소기, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, -COOH, -COOR5(R5는 상기한 것과 동일한 의미임), 산의 작용에 의해 분해하는 기, -C(=O)-X-A-R17[X, A는 각각 상기한 것과 동일한 의미임. R17은 수산기, 할로겐 원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 보유하여도 좋은 알콕시기, -COOH, -COOR5, -CN, 수산기, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2-R6(R5, R6은 각각 상기한 것과 동일한 의미임) 또는 상기 -Y기를 표시한다.]로 이루어진 군에서 선택된다. Z represents an atomic group for forming an alicyclic structure containing two carbon atoms bonded thereto and which may have a substituent. Here, the substituent is an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent selected from the group consisting of hydroxyl group, halogen atom, carboxyl group, alkoxy group, acyl group, cyano group, acyloxy group, hydrogen atom, halogen atom, cyano group , -COOH, -COOR 5 (R 5 means the same as described above), a group decomposed by the action of an acid, -C (= O) -XAR 17 [X, A have the same meaning as described above. R 17 is an alkoxy group which may have a substituent selected from the group consisting of hydroxyl group, halogen atom, carboxyl group, alkoxy group, acyl group, cyano group, acyloxy group, -COOH, -COOR 5 , -CN, hydroxyl group, -CO -NH-R 6 , -CO-NH-SO 2 -R 6 (wherein R 5 , R 6 have the same meaning as described above) or the above -Y group.].
제1항에 있어서, 상기 수지(B)는 그 전체 반복단위중에서 산분해성기 함유 반복단위의 함유율의 차가 5~30몰%인 2종의 수지를 포함하는 것임을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물.The positive photoresist for far ultraviolet exposure according to claim 1, wherein the resin (B) contains two kinds of resins having a difference of 5 to 30 mol% of the content of the acid-decomposable group-containing repeating units in the total repeating units. Composition. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 일반식(II)에서 Z는, 결합된 2개의 탄소원자(C-C)를 포함하고, 치환기를 보유하여도 좋은 다리 걸친 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 표시하고, 여기에서 상기 치환기는, 수산기, 할로겐 원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기 또는 환상 탄화수소기, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, -COOH, -COOR5(R5는 상기한 것과 동일한 의미임), 산의 작용에 의해 분해하는 기, -C(=O)-X-A-R17[X, A는 각각 상기한 것과 동일한 의미임. R17은 수산기, 할로겐 원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 보유하여도 좋은 알콕시기, -COOH, -COOR5, -CN, 수산기, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2-R6(R5, R6은 각각 상기한 것과 동일한 의미임) 또는 상기 -Y기를 표시한다.]로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물.The compound of claim 1 or 2, wherein in formula (II), Z represents an atomic group for forming a bridged alicyclic structure containing two carbon atoms (CC) bonded thereto and having a substituent. Here, the substituent is an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group, a hydrogen atom, a halogen atom, which may have a substituent selected from the group consisting of hydroxyl group, halogen atom, carboxyl group, alkoxy group, acyl group, cyano group, acyloxy group, Cyano group, -COOH, -COOR 5 (R 5 means the same as described above), group decomposed by the action of acid, -C (= O) -XAR 17 [X, A means the same as described above, respectively being. R 17 is an alkoxy group which may have a substituent selected from the group consisting of hydroxyl group, halogen atom, carboxyl group, alkoxy group, acyl group, cyano group, acyloxy group, -COOH, -COOR 5 , -CN, hydroxyl group, -CO -NH-R 6 , -CO-NH-SO 2 -R 6 (wherein R 5 , R 6 are the same as described above) or the -Y group.] Is selected from the group consisting of Positive photoresist composition for far ultraviolet exposure. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 일반식(II)는 하기 일반식(II-A) 또는 일반식(II-B)인 것을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물.The positive photoresist composition for ultraviolet exposure according to claim 1 or 2, wherein the general formula (II) is the following general formula (II-A) or general formula (II-B).
Figure 112006096480591-pat00060
Figure 112006096480591-pat00060
식(II-A), (II-B)중:In formulas (II-A) and (II-B): R13~R16은 각각 개별적으로 수산기, 할로겐 원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 보유하여도 좋은 알킬기 또는 환상 탄화수소기, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, -COOH, -COOR5(R5는 상기한 것과 동일한 의미임), 산의 작용에 의해 분해하는 기, 또는 -C(=O)-X-A-R17를 표시한다. 또한, R13~R16중 2개 이상이 결합하여 고리를 형성하여도 좋다. n은 0 또는 1을 표시한다. 여기에서, X, A는 각각 상기한 것과 동일한 의미이다. R17은 수산기, 할로겐 원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기로 이루어진 군에서 선택되는 치환기를 보유하여도 좋은 알콕시기, -COOH, -COOR5, -CN, 수산기, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2-R6(R5, R6은 각각 상기한 것과 동일한 의미임) 또는 상기 -Y기를 표시한다. R 13 to R 16 are each independently an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group, a hydrogen atom or a halogen atom which may have a substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group and an acyloxy group , Cyano group, -COOH, -COOR 5 (R 5 has the same meaning as described above), a group which decomposes by the action of an acid, or -C (= O) -XAR 17 . In addition, two or more of R 13 to R 16 may be bonded to each other to form a ring. n represents 0 or 1. Here, X and A have the same meanings as described above, respectively. R 17 is an alkoxy group which may have a substituent selected from the group consisting of hydroxyl group, halogen atom, carboxyl group, alkoxy group, acyl group, cyano group, acyloxy group, -COOH, -COOR 5 , -CN, hydroxyl group, -CO -NH-R 6 , -CO-NH-SO 2 -R 6 (R 5 , R 6 have the same meaning as described above) or the -Y group.
삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 질소함유 염기성 화합물은 1,5-디아자비시클로[4. 3.0]-5-노넨, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, 4-디메틸아미노피리딘, 헥사메틸렌테트라민, 4,4-디메틸이미다졸린, 피롤류, 피라졸류, 이미다졸류, 피리다진류, 피리미딘류, 3급 몰포린류, 및 억제된 피페리딘 골격을 보유하는 억제된 아민류로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물.The nitrogen-containing basic compound is 1,5-diazabicyclo [4. 3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, 4-dimethylaminopyridine, hexamethylenetetramine, 1 selected from 4,4-dimethylimidazolines, pyrroles, pyrazoles, imidazoles, pyridazines, pyrimidines, tertiary morpholines, and inhibited amines having an inhibited piperidine backbone A positive photoresist composition for far ultraviolet light exposure, characterized in that the compound is at least one compound.
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