KR100897292B1 - Stimuli-sensitive composition and compound - Google Patents
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Abstract
감도 및 해상력에 우수한 포지티브 감광성 조성물을 제공한다.It provides a positive photosensitive composition excellent in sensitivity and resolution.
(A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 특정 산발생제,(A) a specific acid generator which generates an acid by irradiation of actinic light or radiation,
(B) 단환 또는 다환의 지환탄화수소 구조를 가지며, 산의 작용에 의해 분해하여, 알칼리현상액 중에서의 용해도가 증대하는 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.
(B) A positive photosensitive composition having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure and containing a resin which is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkali developer.
Description
본 발명은, IC등의 반도체 제조공정, 액정, 열기록헤드 등의 회로기판의 제조, 평판인쇄판, 산경화조성물, 라디칼경화조성물, 또한 그외의 광제조공정에 사용되는 감자극성 조성물 및 이 감자극성 조성물에 사용되는 화합물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 250㎚이하의 원자외선 등을 노광광원으로 하는 경우에 바람직한 감광성 조성물 및 이 감광성 조성물에 사용되는 화합물에 관한 것이다. The present invention relates to a potato polar composition for use in a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board such as a liquid crystal, a thermal recording head, a flat plate printing plate, an acid curing composition, a radical curing composition, and other light manufacturing processes, and the potato polarity. It relates to a compound used in the composition. In more detail, it is related with the photosensitive composition preferable when the ultraviolet ray etc. which are 250 nm or less are used as an exposure light source, and the compound used for this photosensitive composition.
화학증폭계 감광성 조성물은, 원자외광 등의 방사선의 조사에 의해 노광부에 산을 생성시키고, 이 산을 촉매로 하는 반응에 의해, 활성방사선의 조사부와 비조사부의 현상액에 대한 용해성을 변화시키고, 패턴을 기판상에 형성시키는 패턴형성재료이다.The chemically amplified photosensitive composition generates an acid in the exposed portion by irradiation with radiation such as far ultraviolet light, and changes the solubility of the active radiation in the developing solution of the irradiating portion and the non-irradiating portion by reaction using the acid, It is a pattern forming material which forms a pattern on a board | substrate.
KrF엑시머레이저를 노광광원으로 하는 경우에는, 주로 248㎚영역에서의 흡수가 작은, 폴리(히드록시스티렌)을 기본골격으로 하는 수지를 주성분으로 사용하기 때문에, 고감도, 고해상도이고, 또한 바람직한 패턴을 형성하고, 종래의 나프토퀴논디아지드/노볼락수지계에 비해 양호한 계로 되어있다.When the KrF excimer laser is used as an exposure light source, a resin mainly composed of poly (hydroxystyrene), which has a small absorption in the 248 nm region, is used as a main component, thereby forming a highly sensitive, high resolution, and desirable pattern. The system is better than the conventional naphthoquinone diazide / novolak resin system.
그러나, 다른 단파장의 광원, 예컨대 ArF엑시머레이저(193㎚)를 노광광원으 로 사용하는 경우는, 방향족기를 갖는 화합물이 본질적으로 193㎚영역에 큰 흡수를 나타내기 때문에, 상기 화학증폭계에서도 충분하게는 되지 않았다. However, when another short wavelength light source such as an ArF excimer laser (193 nm) is used as the exposure light source, since the compound having an aromatic group exhibits a large absorption in the 193 nm region essentially, the chemical amplification system is sufficient. Was not.
또한, 193㎚파장영역에 흡수가 작은 중합체로서, 폴리(메타)아크릴레이트의 사용이 J. Vac. Sci. Technol., B9, 3357(1991).에 기재되어 있지만, 이 중합체는 일반적으로 반도체 제조공정에서 행해지는 드라이에칭에 대한 내성이, 방향족기를 갖는 종래의 페놀수지에 비해 낮다는 문제가 있었다.In addition, as a polymer having a low absorption in the 193 nm wavelength region, the use of poly (meth) acrylate is described in J. Vac. Sci. Although described in Technol., B9, 3357 (1991)., This polymer has a problem that the resistance to dry etching generally performed in the semiconductor manufacturing process is lower than that of the conventional phenol resin having an aromatic group.
또한, 일본 특허 제2964990호 공보 및 일본 특허 제2965016호 공보에는, 산발생제로서 2-옥소알킬기를 갖는 술포늄염이 기재되어 있다. 그러나, 이들에 기재되어 있는 술포늄염은, 220㎚이하의 광에 대하여 투명성은 높은 것이지만, 특히 193㎚의 광에 대하여 거의 흡수를 가지기 않기 때문에 다량으로 첨가하여도 충분한 양의 산을 발생시키지 않고, 감도가 낮게 되어버린다. 또한, 일본 특허공개 2000-292917호 공보에는, 산발생제로서 트리아릴술포늄염과 페나실술포늄염의 혼합물을 사용한 레지스트 조성물이 기재되어 있지만, 트리아릴술포늄염 및 페나실술포늄염은, 방향족 환구조를 갖기 때문에, 특히 193㎚의 광에 대한 흡수가 너무 크고, 이들을 다량으로 첨가한 레지스트는 레지스트막의 저부까지 광이 도달하지 않게 됨으로써, 테이퍼로 불리우는 프로파일이 된다.In addition, Japanese Patent No. 2964990 and Japanese Patent No. 2965016 describe sulfonium salts having a 2-oxoalkyl group as an acid generator. However, the sulfonium salts described in these have high transparency to light of 220 nm or less, but have little absorption especially for light of 193 nm, and therefore do not generate a sufficient amount of acid even when added in large quantities. Sensitivity becomes low. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-292917 discloses a resist composition using a mixture of a triarylsulfonium salt and a phenacylsulfonium salt as an acid generator, but the triarylsulfonium salt and the phenacylsulfonium salt have an aromatic ring structure. In particular, since the absorption of the light having a large amount of 193 nm is too large, and the resist having a large amount added thereto does not reach the bottom of the resist film, the resist becomes a profile called taper.
따라서, 본 발명의 목적은, 산발생제로서, 250㎚이하의 광, 특히 248㎚, 193㎚, 157㎚의 광, 전자선에 대하여 바람직한 흡수성을 가지며, 또한 산발생효율이 높은 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물을 사용함으로써, 고감도, 고해상력 의 감광성 조성물을 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is a general formula (I) having an excellent absorption property with respect to light of 250 nm or less, especially light of 248 nm, 193 nm, 157 nm, and an electron beam, as an acid generator. Or it uses to provide the photosensitive composition of high sensitivity and high resolution by using the compound represented by (II).
본 발명은, 하기 구성의 감광성 조성물이고, 이로써 본 발명의 상기 목적이 달성된다.This invention is the photosensitive composition of the following structure, and the said objective of this invention is achieved by this.
(1) (A) 외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 하기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 감자극성 조성물.(1) (A) Potato-polar composition characterized by containing the compound represented by the following general formula (I) or (II) which generate | occur | produces an acid or a radical by the stimulus from the exterior.
일반식(I) 및 (II) 중,In general formula (I) and (II),
R1∼R3은 같거나 달라도 좋고, 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다.R 1 to R 3 may be the same or different and represent an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an alkoxy group which may have a hydrogen atom or a substituent.
R4 및 R5는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 시아노기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다.R <4> and R <5> may be same or different and represents the alkyl group, the aryl group, or the alkoxy group which may have a hydrogen atom, a cyano group, or a substituent.
Y1 및 Y2는, 같거나 달라도 좋고, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 헤테로원자를 포함하는 방향족기를 표시한다.Y <1> and Y <2> represent the aromatic group containing an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or a hetero atom which may be same or different and may have a substituent.
n은, 1∼4의 정수를 표시한다. n이 2이상인 경우에 복수개 존재하는 R1 및 R2는, 같거나 달라도 좋다.n represents the integer of 1-4. When n is two or more, two or more R <1> and R <2> may be same or different.
R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 2개 이상이 결합하여 환구조를 형성하여도 좋다.Two or more of R 1 to R 3 , R 4 , R 5 , Y 1, and Y 2 may be bonded to form a ring structure.
또한, R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 어느 한 위치에서, 연결기를 통하여 결합하여, 일반식(I) 또는 (II)의 구조를 2개 이상 가지고 있어도 좋다.In addition, at any one of R <1> -R <3> , R <4> , R <5> , Y <1> and Y <2> , it may couple through a coupling group and may have two or more structures of general formula (I) or (II).
X-는, 비구핵성 음이온을 표시한다.X − represents a non-nucleophilic anion.
(2) (A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 하기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.(2) (A) Photosensitive composition containing compound represented by following General formula (I) or (II) which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation.
일반식(I) 및 (II) 중,In general formula (I) and (II),
R1∼R3은 같거나 달라도 좋고, 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다.R 1 to R 3 may be the same or different and represent an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an alkoxy group which may have a hydrogen atom or a substituent.
R4 및 R5는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 시아노기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다.R <4> and R <5> may be same or different and represents the alkyl group, the aryl group, or the alkoxy group which may have a hydrogen atom, a cyano group, or a substituent.
Y1 및 Y2는, 같거나 달라도 좋고, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아 릴기, 아랄킬기 또는 헤테로원자를 포함하는 방향족기를 표시한다.Y 1 and Y 2 represent an aromatic group containing an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group or a hetero atom which may be the same or different and may have a substituent.
n은, 1∼4의 정수를 표시한다. n이 2이상인 경우에 복수개 존재하는 R1 및 R2는, 같거나 달라도 좋다.n represents the integer of 1-4. When n is two or more, two or more R <1> and R <2> may be same or different.
R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 2개 이상이 결합하여 환구조를 형성하여도 좋다.Two or more of R 1 to R 3 , R 4 , R 5 , Y 1, and Y 2 may be bonded to form a ring structure.
또한, R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 어느 한 위치에서, 연결기를 통하여 결합하여, 일반식(I) 또는 (II)의 구조를 2개 이상 가지고 있어도 좋다.In addition, at any one of R <1> -R <3> , R <4> , R <5> , Y <1> and Y <2> , it may couple through a coupling group and may have two or more structures of general formula (I) or (II).
X-는, 비구핵성 음이온을 표시한다.X − represents a non-nucleophilic anion.
(3) (A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 하기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물 및(3) (A) a compound represented by the following general formula (I) or (II) which generates an acid by irradiation with actinic rays or radiation; and
(B) 산의 작용에 의해 분해하여, 알칼리현상액 중에서의 용해도가 증대하는 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.(B) A positive photosensitive composition characterized by containing a resin which is decomposed by the action of an acid and the solubility in the alkali developer is increased.
일반식(I) 및 (II) 중, In general formula (I) and (II),
R1∼R3은 같거나 달라도 좋고, 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다. R 1 to R 3 may be the same or different and represent an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an alkoxy group which may have a hydrogen atom or a substituent.
R4 및 R5는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 시아노기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다.R <4> and R <5> may be same or different and represents the alkyl group, the aryl group, or the alkoxy group which may have a hydrogen atom, a cyano group, or a substituent.
Y1 및 Y2는, 같거나 달라도 좋고, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 헤테로원자를 포함하는 방향족기를 표시한다.Y <1> and Y <2> represent the aromatic group containing an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or a hetero atom which may be same or different and may have a substituent.
n은, 1∼4의 정수를 표시한다. n이 2이상인 경우에 복수개 존재하는 R1 및 R2는, 같거나 달라도 좋다.n represents the integer of 1-4. When n is two or more, two or more R <1> and R <2> may be same or different.
R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 2개 이상이 결합하여 환구조를 형성하여도 좋다.Two or more of R 1 to R 3 , R 4 , R 5 , Y 1, and Y 2 may be bonded to form a ring structure.
또한, R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 어느 한 위치에서, 연결기를 통하여 결합하여, 일반식(I) 또는 (II)의 구조를 2개 이상 가지고 있어도 좋다.In addition, at any one of R <1> -R <3> , R <4> , R <5> , Y <1> and Y <2> , it may couple through a coupling group and may have two or more structures of general formula (I) or (II).
X-는, 비구핵성 음이온을 표시한다.X − represents a non-nucleophilic anion.
(4) (3)에 있어서, (B) 성분의 수지가, 단환 또는 다환의 지환탄화수소 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.(4) The positive photosensitive composition as described in (3), wherein the resin of the component (B) has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure.
(5) (A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 하기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물; (5) (A) the compound represented by the following general formula (I) or (II) which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or radiation;
(C) 산가교제; 및(C) acid crosslinking agents; And
(D) 알킬리가용성 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 네가티브 감광성 조 성물.(D) A negative photosensitive composition, containing an alkyl soluble resin.
일반식(I) 및 (II) 중, In general formula (I) and (II),
R1∼R3은 같거나 달라도 좋고, 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다.R 1 to R 3 may be the same or different and represent an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an alkoxy group which may have a hydrogen atom or a substituent.
R4 및 R5는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 시아노기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다.R <4> and R <5> may be same or different and represents the alkyl group, the aryl group, or the alkoxy group which may have a hydrogen atom, a cyano group, or a substituent.
Y1 및 Y2는, 같거나 달라도 좋고, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 헤테로원자를 포함하는 방향족기를 표시한다.Y <1> and Y <2> represent the aromatic group containing an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or a hetero atom which may be same or different and may have a substituent.
n은, 1∼4의 정수를 표시한다. n이 2이상인 경우에 복수개 존재하는 R1 및 R2는, 같거나 달라도 좋다.n represents the integer of 1-4. When n is two or more, two or more R <1> and R <2> may be same or different.
R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 2개 이상이 결합하여 환구조를 형성하여도 좋다.Two or more of R 1 to R 3 , R 4 , R 5 , Y 1, and Y 2 may be bonded to form a ring structure.
또한, R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 어느 한 위치에서, 연결기를 통하여 결합하고, 일반식(I) 또는 (II)의 구조를 2개 이상 가지고 있어도 좋다. Moreover, you may couple | bond with a coupling group in any one of R <1> -R <3> , R <4> , R <5> , Y <1> and Y <2> , and may have two or more structures of general formula (I) or (II).
X-는, 비구핵성 음이온을 표시한다.X − represents a non-nucleophilic anion.
(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 또한, 염기성화합물 및 불소 및/또는 실리콘계 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.(6) The photosensitive composition according to any one of (1) to (5), further comprising a basic compound and a fluorine and / or silicone surfactant.
(7) (6)에 있어서, 염기성화합물이, 이미다졸구조, 다아자비시클로구조, 오늄히드록시드구조, 오늄카르복실레이트구조, 트리알킬아민구조 및 아닐린구조에서 선택되는 구조를 갖는 화합물을 적어도 1종 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.(7) The compound according to (6), wherein the basic compound has at least a compound having a structure selected from imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure, onium carboxylate structure, trialkylamine structure and aniline structure It contains 1 type, The photosensitive composition characterized by the above-mentioned.
(8) (1) 내지 (4) 및 (6) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 또한, 산의 작용에 의해 분해하여 알칼리현상액 중에서의 용해성을 증대시키는 기를 가지는, 분자량 3000이하의 용해저지 저분자화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.(8) The soluble base material having a molecular weight of 3000 or less in any one of (1) to (4) and (6) to (7), which further has a group which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in the alkali developer. A photosensitive composition comprising a low molecular weight compound.
(9) 하기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물.(9) A compound characterized by the following general formula (I) or (II).
일반식(I) 및 (II) 중, In general formula (I) and (II),
R1∼R3은 같거나 달라도 좋고, 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다. R 1 to R 3 may be the same or different and represent an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an alkoxy group which may have a hydrogen atom or a substituent.
R4 및 R5는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 시아노기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다.R <4> and R <5> may be same or different and represents the alkyl group, the aryl group, or the alkoxy group which may have a hydrogen atom, a cyano group, or a substituent.
Y1 및 Y2는, 같거나 달라도 좋고, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 헤테로원자를 포함하는 방향족기를 표시한다.Y <1> and Y <2> represent the aromatic group containing an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or a hetero atom which may be same or different and may have a substituent.
n은, 1∼4의 정수를 표시한다. n이 2이상인 경우에 복수개 존재하는 R1 및 R2는, 같거나 달라도 좋다.n represents the integer of 1-4. When n is two or more, two or more R <1> and R <2> may be same or different.
R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 2개 이상이 결합하여 환구조를 형성하여도 좋다.Two or more of R 1 to R 3 , R 4 , R 5 , Y 1, and Y 2 may be bonded to form a ring structure.
또한, R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 어느 한 위치에서, 연결기를 통하여 결합하고, 일반식(I) 또는 (II)의 구조를 2개 이상 가지고 있어도 좋다.Moreover, you may couple | bond with a coupling group in any one of R <1> -R <3> , R <4> , R <5> , Y <1> and Y <2> , and may have two or more structures of general formula (I) or (II).
X-는, 비구핵성 음이온을 표시한다.X − represents a non-nucleophilic anion.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
본 발명은, 외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 상기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물을 함유하는 감자극성 조성물, 보다 바람직하게는, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 상기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물을 함유하는 감광성 조성물 및 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 상기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물에 관한 것이다.The present invention relates to a potato polar composition containing a compound represented by the above general formula (I) or (II) which generates an acid or a radical by stimulation from the outside, more preferably by irradiation with actinic radiation or radiation A photosensitive composition containing a compound represented by the general formula (I) or (II) for generating an acid and a compound represented by the general formula (I) or (II) for generating an acid by irradiation with actinic light or radiation It is about.
본 발명에 따른 감광성 조성물로서는, 포지티브 감광성 조성물 및 네가티브 감광성 조성물을 예시할 수 있고, 바람직하게는 포지티브 포토레지스트 조성물 및 네가티브 포토레지스트 조성물을 예시할 수 있다.As a photosensitive composition which concerns on this invention, a positive photosensitive composition and a negative photosensitive composition can be illustrated, Preferably a positive photoresist composition and a negative photoresist composition can be illustrated.
본 발명에 따른 포지티브 감광성 조성물은, (A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 상기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물 및 (B) 산의 작용에 의해 분해하여, 알칼리현상액 중에서의 용해도가 증대하는 수지를 함유하고, 필요에 따라서 또한 산의 작용에 의해 분해하여 알칼리현상액 중에서의 용해도가 증대하는, 분자량 3000이하의 용해저지화합물을 함유하거나, 혹은 (A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 상기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물, (D) 알칼리가용성 수지 및 산의 작용에 의해 분해하여 알칼리현상액 중에서의 용해도가 증대하는, 분자량 3000이하의 용해저지화합물을 함유한다.The positive photosensitive composition which concerns on this invention is decomposed | disassembled by the action of the compound represented by the said general formula (I) or (II) which generate | occur | produces an acid by irradiation of (A) actinic light or a radiation, and (B) acid, It contains a resin which increases the solubility in the alkali developer, and if necessary, further contains a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3,000 or less, which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in the alkali developer, or (A) active light Or molecular weight 3000, in which the solubility in an alkali developer is increased by decomposition by the action of the compound represented by the general formula (I) or (II), (D) an alkali-soluble resin and an acid that generates an acid by irradiation with radiation. It contains the following dissolution inhibiting compound.
본 발명에 따른 네가티브 감광성 조성물은, (A) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 상기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물, (D) 알칼리가용성 수지 및 (C) 산의 작용에 의해 이 알칼리가용성 수지와 가교하는 산가교제를 함유한다.The negative photosensitive composition which concerns on this invention is a compound represented by said general formula (I) or (II) which generate | occur | produces an acid by irradiation of (A) actinic light or a radiation, (D) alkali-soluble resin, and (C) acid It contains an acid crosslinking agent which crosslinks with this alkali-soluble resin by the effect | action of.
[1] (A) 외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 상기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물.[1] (A) A compound represented by the above general formula (I) or (II), which generates an acid or a radical by stimulation from the outside.
외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 화합물이란, 적외선, 가시광, 자외광, 원자외광 등의 활성광선, X선, 전자선 등의 하전입자선, 열, 초음파 등의 외부로부터의 자극에 산 또는 라디칼을 발생하는 화합물이고, 보다 바람직하게는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물이다. Compounds that generate acids or radicals by stimulation from the outside are active acids such as infrared rays, visible light, ultraviolet light, and far ultraviolet light, charged particle beams such as X-rays and electron beams, and external stimuli such as heat and ultrasonic waves. Or a compound that generates radicals, and more preferably a compound that generates an acid by irradiation with actinic light or radiation.
일반식(I) 및 (II) 중, R1∼R3은 같거나 달라도 좋고, 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다. R4 및 R5는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 시아노기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다. Y1 및 Y2는, 같거나 달라도 좋고, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 헤테로원자를 포함하는 방향족기를 표시한다. n은, 1∼4의 정수를 표시한다. n이 2이상인 경우에 복수개 존재하는 R1 및 R2는, 같거나 달라도 좋다. R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 2개 이상이 결합하여 환구조를 형성하여도 좋다. 또한, R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 어느 한 위치에서, 연결기를 통하여 결합하여, 일반식(I) 또는 (II)의 구조를 2개 이상 가지고 있어도 좋다. X-는, 비구핵성 음이온을 표시한다.In General Formulas (I) and (II), R 1 to R 3 may be the same or different and represent an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an alkoxy group which may have a hydrogen atom or a substituent. R <4> and R <5> may be same or different and represents the alkyl group, the aryl group, or the alkoxy group which may have a hydrogen atom, a cyano group, or a substituent. Y <1> and Y <2> represent the aromatic group containing an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or a hetero atom which may be same or different and may have a substituent. n represents the integer of 1-4. When n is two or more, two or more R <1> and R <2> may be same or different. Two or more of R 1 to R 3 , R 4 , R 5 , Y 1, and Y 2 may be bonded to form a ring structure. In addition, at any one of R <1> -R <3> , R <4> , R <5> , Y <1> and Y <2> , it may couple through a coupling group and may have two or more structures of general formula (I) or (II). X − represents a non-nucleophilic anion.
R1∼R5, Y1 및 Y2의 알킬기는, 바람직하게는 탄소수 1∼10의 알킬기이고, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 시클로펜틸기, 헥실기, 시클로헥실기 등의 직쇄상, 분기상 및 환상의 알킬기를 예시할 수 있다. 알킬기는, 알킬쇄 중에 산소원자, 황원자, 카르보닐기 등을 가지고 있어도 좋다.The alkyl group of R 1 to R 5 , Y 1 and Y 2 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, Linear, branched, and cyclic alkyl groups, such as a pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, and a cyclohexyl group, can be illustrated. The alkyl group may have an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, or the like in the alkyl chain.
R1∼R5, Y1 및 Y2의 아릴기는, 바람직하게는 탄소수 6∼14의 아릴기이고, 예컨대, 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등을 예시할 수 있다. The aryl groups of R 1 to R 5 , Y 1, and Y 2 are preferably aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, and the like.
R1∼R3의 알케닐기는, 바람직하게는 탄소수 2∼6의 알케닐기이고, 예컨데 비닐기, 프로페닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 3-옥소시클로펜테닐기, 3-옥소시클로헥세닐기 등을 예시할 수 있다.The alkenyl group of R 1 to R 3 is preferably an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, for example, a vinyl group, propenyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group , 3-oxocyclopentenyl group, 3-oxocyclohexenyl group, etc. can be illustrated.
R1∼R5의 알콕시기는, 탄소수1∼8의 알콕시기가 바람직하고, 예컨대, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, iso-프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기, 알릴옥시기, 옥토옥시기 등을 예시할 수 있다.The alkoxy group of R 1 to R 5 is preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, for example, a methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, butoxy group, pentoxy group, allyloxy group or octo. Oxy group etc. can be illustrated.
Y1 및 Y2의 아랄킬기는, 바람직하게는 탄소수 7∼12의 아랄킬기이고, 예컨대, 벤질기, 페네틸기, 쿠밀기 등을 예시할 수 있다.Aralkyl groups of Y 1 and Y 2 are preferably aralkyl groups having 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include benzyl groups, phenethyl groups, cumyl groups, and the like.
헤테로원자를 포함하는 방향족기란, 예컨대 탄소수 4∼14의 아릴기 등의 방향족기에, 헤테로원자, 예컨대, 질소원자, 산소원자, 황원자 등을 갖는 기를 표시한다.The aromatic group containing a hetero atom represents, for example, a group having a hetero atom, for example, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, or the like in an aromatic group such as an aryl group having 4 to 14 carbon atoms.
Y1 및 Y2의 헤테로원자를 포함하는 방향족기로서는, 예컨대, 푸란, 티오펜, 피롤, 피리딘, 인돌 등의 복소환식 방향족탄화수소기가 예시된다. As an aromatic group containing the hetero atom of Y <1> and Y <2> , heterocyclic aromatic hydrocarbon groups, such as furan, thiophene, a pyrrole, a pyridine, an indole, are illustrated, for example.
R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 2개 이상이 결합하여 형성하는 환구조로서는, 예컨대, R1 또는 R2와, R3가 결합하여 형성하는 환구조, R1 또는 R2와, R4 또는 R5가 결합하여 형성하는 환구조, R3과, R4 또는 R5가 결합하여 형성하는 환구조, R1과, R2와, R4 또는 R5가 결합하여 형성하는 환구조, R1과, R2와, R3과, R4 또는 R5가 결합하여 형성하는 환구조, Y1과, Y2가 결합하여 일반식(I) 또는 (II) 중의 S+와 함께 형성하는 환구조 등을 예시할 수 있다.As a ring structure which two or more of R <1> -R <3> , R <4> , R <5> , Y <1> and Y <2> combine and form, For example, R <1> or R <2> and the ring structure which R <3> combines and forms, R 1 or R 2 , a ring structure formed by bonding of R 4 or R 5 , R 3 , a ring structure formed by bonding of R 4 or R 5 , R 1 , R 2 , and R 4 or R 5 Ring structure formed by bonding, R 1 , R 2 , R 3 , ring structure formed by R 4 or R 5 bonding, Y 1 , and Y 2 are bonded to general formula (I) or (II) The ring structure etc. which are formed with S <+> in the inside can be illustrated.
R1 또는 R2와, R3이 결합하여 환구조를 형성하는 경우에, R1 또는 R2와, R3이 결합하여 형성하는 기로서는, 바람직하게는, 탄소수 1∼10의 알킬렌기, 예컨대, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기 등을 예시할 수 있다.When R <1> or R <2> and R <3> combine and form ring structure, As group which R <1> or R <2> and R <3> combine to form, Preferably, it is a C1-C10 alkylene group, for example, , Methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group and the like.
R1 또는 R2와, R4 또는 R5가 결합하여 환구조를 형성하는 경우, R1 또는 R2와, R4 또는 R5가 결합하여 형성하는 기로서는, 예컨대, 알킬렌기, 카르보닐기 등을 예시할 수 있다. 알킬렌기로서는, 바람직하게는, 탄소수 1∼10의 알킬렌기, 예컨대, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기 등을 예시할 수 있다.When R 1 or R 2 and R 4 or R 5 are bonded to form a ring structure, examples of the group formed by bonding of R 1 or R 2 to R 4 or R 5 include an alkylene group, a carbonyl group, and the like. It can be illustrated. As an alkylene group, Preferably, a C1-C10 alkylene group, for example, a methylene group, ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, etc. can be illustrated.
R3과, R4 또는 R5가 결합하여 환구조를 형성하는 경우에, R3과, R4 또는 R5가 결합하여 형성하는 기로서는, 바람직하게는, 탄소수 1∼10의 알킬렌기, 예컨대, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기 등을 예시할 수 있다.When R <3> and R <4> or R <5> combine and form ring structure, As group which R <3> and R <4> or R <5> combine and form, Preferably, it is a C1-C10 alkylene group, for example, , Methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group and the like.
R1과, R2와, R4 또는 R5가 결합하여 형성하는 환구조 및 R1 과, R2와, R3과, R4 또는 R5가 결합하여 형성하는 환구조로서는, 예컨대, 탄소수 5∼15의 2환식 축합환 구조를 예시할 수 있고, 환내에 헤테로원자를 가지고 있어도 좋다.As with R 1 and, R 2, R 4 or ring structure and R 1 and, R 2 and, R 3 and, R 4 or a ring structure of R 5 it is formed by combining any of R 5 is formed by combining, for example, carbon atoms The 5-15 bicyclic condensed ring structure can be illustrated, and it may have a hetero atom in a ring.
Y1과 Y2는 결합하여, 일반식(I) 또는 (II) 중의 S+와 함께 환구조를 형성하여도 좋다.Y 1 and Y 2 may be bonded to each other to form a ring structure with S + in General Formula (I) or (II).
이 경우, Y1과 Y2가 결합하여 형성하는 기로서는, 예컨대, 탄소수 4∼10의 알킬렌기, 바람직하게는 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 특히 바람직하게는 부틸렌기, 펜틸렌기를 예시할 수 있다.In this case, examples of the group formed by bonding of Y 1 and Y 2 include, for example, an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms, preferably a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, and particularly preferably a butylene group and a pentylene group. can do.
또한, Y1과 Y2는 결합하여, 일반식(I) 또는 (II) 중의 S+와 함께 형성한 환 중에, 헤테로원자를 함유하고 있어도 좋다.In addition, Y <1> and Y <2> may combine, and may contain the hetero atom in the ring formed with S <+> in general formula (I) or (II).
상기 알킬기, 알케닐기, 아릴기, 아랄킬기, 방향족기, 환상구조의 각각은, 예컨대, 니트로기, 할로겐원자, 카르복실기, 수산기, 옥소기, 아미노기, 시아노기, 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1∼5)등으로 치환되어 있어도 좋다. 또한 아릴기, 아랄킬기에 대해서는, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼5개)로 치환되어 있어도 좋다.Each of the alkyl group, alkenyl group, aryl group, aralkyl group, aromatic group, and cyclic structure may be, for example, a nitro group, a halogen atom, a carboxyl group, a hydroxyl group, an oxo group, an amino group, a cyano group, or an alkoxy group (preferably having 1 to 3 carbon atoms). 5) may be substituted. Moreover, about an aryl group and an aralkyl group, you may substitute by the alkyl group (preferably C1-C5).
또한, 알킬기의 치환기로서는, 할로겐원자, 수산기, 알콕시기가 바람직하다.Moreover, as a substituent of an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group are preferable.
X-의 비구핵성 음이온으로서는, 예컨대, 술폰산 음이온, 카르복실산 음이온, 비스(알킬술포닐)이미드 음이온, 트리스(알킬술포닐)메틸 음이온 등을 예시할 수 있다.Examples of the non-nucleophilic anion of X − include a sulfonic acid anion, a carboxylic acid anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, a tris (alkylsulfonyl) methyl anion, and the like.
비구핵성 음이온이란, 구핵반응을 일으키는 능력이 현저하게 낮은 음이온이 고, 분자내 구핵반응에 의한 경시분해를 제어할 수 있는 음이온이다. 이로써 레지스트의 경시안정성이 향상한다.A non-nucleophilic anion is an anion which is remarkably low in the ability to generate a nucleophilic reaction, and is an anion capable of controlling over time decomposition by an intramolecular nucleophilic reaction. This improves the time stability of the resist.
술폰산 음이온으로서는, 예컨대, 알킬술폰산 음이온, 아릴술폰산 음이온, 캠퍼술폰산 음이온 등이 예시된다.As a sulfonic acid anion, an alkyl sulfonic acid anion, an aryl sulfonic acid anion, a camphor sulfonic acid anion, etc. are illustrated, for example.
카르복실산 음이온으로서는, 예컨대, 알킬카르복실산 음이온, 아릴카르복실산 음이온, 아랄킬카르복실산 음이온 등이 예시된다.As a carboxylic acid anion, an alkylcarboxylic acid anion, an arylcarboxylic acid anion, an aralkyl carboxylic acid anion, etc. are illustrated, for example.
알킬술폰산 음이온에 있어서의 알킬기로서는, 바람직하게는 탄소수 1∼30의 알킬기, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 에이코실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기, 노르보르닐기, 보로닐기 등을 예시할 수 있다.As the alkyl group in the alkyl sulfonic acid anion, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neo Pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group A real group, an ecosyl group, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a boronyl group, etc. can be illustrated.
아릴술폰산 음이온에 있어서의 아릴기로서는, 바람직하게는 탄소수 6∼14의 아릴기, 예컨대, 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등을 예시할 수 있다.As an aryl group in an aryl sulfonic acid anion, Preferably, a C6-C14 aryl group, for example, a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, etc. can be illustrated.
상기 알킬술폰산 음이온 및 아릴술폰산 음이온에 있어서의 알킬기 및 아릴기는, 치환기를 가지고 있어도 좋다.The alkyl group and aryl group in the said alkyl sulfonic acid anion and aryl sulfonic acid anion may have a substituent.
치환기로서는, 예컨대, 할로겐원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기 등을 예시할 수 있다.As a substituent, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group etc. can be illustrated, for example.
할로겐원자로서는, 예컨대, 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 예시할 수 있다. As a halogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, an iodine atom, etc. can be illustrated, for example.
알킬기로서는, 예컨대, 바람직하게는 탄소수 1∼15의 알킬기, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 에이코실기 등을 예시할 수 있다.As the alkyl group, for example, preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hex Real group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group Etc. can be illustrated.
알콕시기로서는, 예컨대, 바람직하게는 탄소수 1∼5의 알콕시기, 예컨대, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등을 예시할 수 있다.As an alkoxy group, Preferably, a C1-C5 alkoxy group, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, butoxy group etc. can be illustrated.
알킬티오기로서는, 예컨대, 바람직하게는 탄소수 1∼15의 알킬티오기, 예컨대, 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 이소프로필티오기, n-부틸티오기, 이소부틸티오기, sec-부틸티오기, 펜틸티오기, 네오펜틸티오기, 헥실티오기, 헵틸티오기, 옥틸티오기, 노닐티오기, 데실티오기, 운데실티오기, 도데실티오기, 트리데실티오기, 테트라데실티오기, 펜타데실티오기, 헥사데실티오기, 헵타데실티오기, 옥타데실티오기, 노나데실티오기, 에이코실티오기 등을 예시할 수 있다. 또한, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기는, 또한 할로겐원자(바람직하게는 불소원자)로 치환되어 있어도 좋다.As the alkylthio group, for example, preferably an alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms, such as methylthio group, ethylthio group, propylthio group, isopropylthio group, n-butylthio group, isobutylthio group, sec -Butylthio group, pentylthio group, neopentylthio group, hexylthio group, heptylthio group, octylthio group, nonylthio group, decylthio group, undecylthio group, dodecylthio group, tridecylthio group, tetradecyl tea Ogi, pentadecylthio group, hexadecylthio group, heptadecylthio group, an octadecylthio group, a nonadecylthio group, an eicosylthio group etc. can be illustrated. In addition, the alkyl group, the alkoxy group, and the alkylthio group may be further substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom).
알킬카르복실산 음이온에 있어서의 알킬기로서는, 알킬술폰산 음이온에서의 알킬기와 같은 것을 예시할 수 있다.Examples of the alkyl group in the alkylcarboxylic acid anion include the same groups as the alkyl group in the alkyl sulfonic acid anion.
아릴카르복실산 음이온에 있어서의 아릴기로서는, 아릴술폰산 음이온에서의 아릴기와 같은 것을 예시할 수 있다.As an aryl group in an arylcarboxylic acid anion, the same thing as the aryl group in an aryl sulfonic acid anion can be illustrated.
아랄킬카르복실산 음이온에 있어서의 아랄킬기로서는, 바람직하게는 탄소수 6∼12의 아랄킬기, 예컨대, 벤질기, 페네틸기, 나프틸메틸기, 나프틸에틸기 등을 예시할 수 있다.As the aralkyl group in the aralkyl carboxylic acid anion, preferably aralkyl groups having 6 to 12 carbon atoms, for example, benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group, naphthylethyl group and the like can be exemplified.
상기 알킬카르복실산 음이온, 아릴카르복실산 음이온 및 아랄킬카르복실산 음이온에 있어서의 알킬기, 아릴기 및 아랄킬기는 치환기를 가지고 있어도 좋고, 치환기로서는, 예컨대, 아릴술폰산 음이온에 있어서와 같은 할로겐원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기 등을 예시할 수 있다.The alkyl group, aryl group and aralkyl group in the alkyl carboxylic acid anion, the aryl carboxylic acid anion and the aralkyl carboxylic acid anion may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom as in the aryl sulfonic acid anion. , Alkyl group, alkoxy group, alkylthio group and the like can be exemplified.
비스(알킬술포닐)이미드 음이온, 트리스(알킬술포닐)메틸 음이온에 있어서의 알킬기는, 탄소수 1∼5의 알킬기가 바람직하고, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기 등을 예시할 수 있다. 이들 알킬기는 치환기를 가지고 있어도 좋고, 치환기로서는, 예컨대, 할로겐원자, 알콕시기, 알킬티오기 등을 예시할 수 있다.The alkyl group in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and the tris (alkylsulfonyl) methyl anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl Group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group and the like can be exemplified. These alkyl groups may have a substituent and a halogen atom, an alkoxy group, an alkylthio group etc. can be illustrated as a substituent, for example.
그외의 비구핵성 음이온으로서는, 예컨대, 불소화 인, 불소화 붕소, 불소화 안티몬 등을 예시할 수 있다.As another non-nucleophilic anion, phosphorus fluoride, boron fluoride, antimony fluoride etc. can be illustrated, for example.
X-의 비구핵성 음이온으로서는, 슬폰산의 α위치가 불소원자로 치환된 알칸술폰산 음이온, 불소원자 또는 불소원자를 갖는 기로 치환된 아릴술폰산 음이온, 알킬기가 불소원자로 치환된 비스(알킬술포닐)이미드 음이온, 알킬기가 불소원자로 치환된 트리스(알킬술포닐)메티드 음이온이 바람직하고, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼8개의 퍼플루오로알칸술폰산 음이온, 가장 바람직하게는 노나플루오로부탄술폰산 음이온, 퍼플루오로옥탄술폰산 음이온이다.As the non-nucleophilic anion of X −, an alkanesulfonic anion in which the α position of the sulfonic acid is substituted with a fluorine atom, an aryl sulfonic acid anion substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom, and a bis (alkylsulfonyl) imide in which an alkyl group is substituted with a fluorine atom An anion and a tris (alkylsulfonyl) methion anion in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom are preferable, and particularly preferably a perfluoroalkanesulfonic anion having 1 to 8 carbon atoms, most preferably a nonafluorobutanesulfonic anion, and a perfluoro Rooctane sulfonic acid anion.
일반식(I) 또는 (II)에 있어서, R1∼R3, R4, R5, Y1 및 Y2 중 어느 한 위치에서, 연결기를 통하여 결합하여, 일반식(I) 또는 (II)의 구조를 2개 이상 가지고 있어도 좋다.In general formula (I) or (II), it couple | bonds through a coupling group in any one of R <1> -R <3> , R <4> , R <5> , Y <1> and Y <2> , and general formula (I) or (II) You may have two or more structures.
본 발명의 산발생제(A)는, 카르보닐기와 공역하는 2종결합을 갖는 것이 특징이고, 이로써 여기상태가 안정화되고, 산발생능이 향상한다.The acid generator (A) of the present invention is characterized by having two kinds of bonds conjugated to a carbonyl group, thereby stabilizing an excited state and improving acid generating ability.
또한, R1 또는 R2와, R4 또는 R5가 결합하여 환구조를 형성하거나, R3과, R4 또는 R5가 결합하여 환구조를 형성하면, 입체구조가 카르보닐의 π*기동과 C-S+σ기동이 평행하게 되도록 고정되고, 산발생능이 향상하므로 더욱 바람직하다.Further, when R 1 or R 2 and R 4 or R 5 combine to form a ring structure, or R 3 and R 4 or R 5 combine to form a ring structure, the steric structure is a π * moiety of carbonyl. And C-S + σ start are fixed so as to be in parallel, and the acid generating ability is improved, which is more preferable.
산발생제(A)에 있어서, n=1 또는 2가 바람직하고, 특히 바람직하게는 n=1이다.In an acid generator (A), n = 1 or 2 is preferable, Especially preferably, n = 1.
R1∼R5 중 2개가 알킬렌기를 통하여 결합하여, 5∼7원환 또는 5∼7원환을 함유하는 다환 환상구조를 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable that two of R <1> -R <5> couple | bonds through an alkylene group, and forms the polycyclic cyclic structure containing a 5-7 membered ring or a 5-7 membered ring.
R4, R5는, 수소원자 또는 알킬기가 바람직하다.R 4 and R 5 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
Y1, Y2는, 알킬렌기를 통하여 결합하여, 5∼7원환을 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable that Y <1> , Y <2> couple | bonds through an alkylene group, and forms a 5-7 membered ring.
이하에, 본 발명의 상기 일반식(I) 또는 (II)으로 표시되는 화합물의 바람직 한 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Although the preferable specific example of a compound represented by the said general formula (I) or (II) of this invention is shown below, this invention is not limited to this.
상기 일반식(I) 또는 (II)의 화합물은, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합 시켜서 사용할 수 있다.The compounds of the general formula (I) or (II) may be used alone or in combination of two or more thereof.
일반식(I) 또는 (II)으로 나타내는 화합물은, 대응하는 불포화케톤 화합물을 염기성 조건하에서 메틸실릴클로라이드 등으로 실릴엔올에테르화 한 후, 술폭시드와 반응시켜서 술포늄염으로 하고, 염교환함으로써 합성할 수 있다.The compound represented by the general formula (I) or (II) is synthesized by reacting the corresponding unsaturated ketone compound with methylsilyl chloride or the like under basic conditions, and then reacting with sulfoxide to form a sulfonium salt, followed by salt exchange. can do.
또한, 일반식(I) 또는 (II)으로 나타내는 화합물은, 대응하는 불포화케톤 화합물의 케톤의 α위치 또는 알릴위치를 브롬 또는 브롬화 동 등으로 할로겐화하여 α할로겐치환 불포화케톤 혹은 알릴위치가 할로겐화된 불포화케톤으로 한 후, 이것에 술피드화합물을 무촉매 또는 은촉매의 존재하 반응시켜서 술포늄염으로 하여, 염교환함으로써 합성할 수 있다.In addition, the compound represented by general formula (I) or (II) is a halogenated α-position or an allyl position of a ketone of a corresponding unsaturated ketone compound by bromine or copper bromide, etc. After making it into a ketone, it can synthesize | combine it by making a sulfide compound react with this in presence of a noncatalyst or a silver catalyst, making it a sulfonium salt, and salt-exchanging.
(A) 성분의 화합물의 본 발명의 감광성 조성물 중의 함량은, 조성물의 고형분을 기준으로 하여, 0.1∼20중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼10중량%, 더욱 바람직하게는 1∼7중량%이다.As for content in the photosensitive composition of this invention of the compound of (A) component, 0.1-20 weight% is preferable based on solid content of a composition, More preferably, it is 0.5-10 weight%, More preferably, 1-7 Weight percent.
(A) 성분 이외의 병용할 수 있는 산발생화합물Acid-generating compounds which can be used in combination other than the component (A)
본 발명에 있어서는, 성분 (A) 이외에, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해하여 산을 발생하는 화합물을 더 병용하여도 좋다.In the present invention, in addition to the component (A), a compound which decomposes upon irradiation with actinic light or radiation and generates an acid may be further used.
본 발명의 (A) 성분과 병용할 수 있는 산발생제의 사용량은, 몰비(성분(A) /그외의 산발생제)로, 통상 100/0∼20/80, 바람직하게는 100/0∼40/60, 더욱 바람직하게는 100/0∼50/50이다.The amount of the acid generator that can be used in combination with the component (A) of the present invention is usually in the molar ratio (component (A) / other acid generator), and is usually 100/0 to 20/80, preferably 100/0 to 40/60, More preferably, it is 100 / 0-50 / 50.
특히 방향환구조를 갖는 산밸생제를 병용하는 경우, 그 사용량은, 중량비로 전체 산발생제의 60%이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50%이하이다. When using together the acid valuation agent which has an aromatic ring structure especially, the usage-amount is 60 weight% or less of a total acid generator by weight ratio, More preferably, it is 50% or less.
이와 같은 병용할 수 있는 산발생제로서는, 광양이온중합의 광개시제, 광라디칼중합의 광개시제, 색소류의 광소색제, 광변색제, 또는 마이크로레지스트 등에 사용되고 있는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 공지의 화합물 및 그들의 혼합물을 적당하게 선택하여 사용할 수 있다.As such acid generators that can be used together, acid is generated by irradiation of actinic rays or radiation used in photoinitiators of photocationic polymerization, photoinitiators of photoradical polymerization, photochromic agents of pigments, photochromic agents, or microresists. Known compounds and mixtures thereof can be appropriately selected and used.
예컨대, 디아조늄염, 포스포늄염, 술포늄염, 요오드늄염, 이미드술포네이트, 옥심술포네이트, 디아조디술폰, 디술폰, o-니트로벤질술포네이트를 예시할 수 있다.For example, diazonium salt, phosphonium salt, sulfonium salt, iodonium salt, imide sulfonate, oxime sulfonate, diazo disulfone, disulfone, o-nitrobenzyl sulfonate can be illustrated.
특히 바람직하게는, 술포늄염이고, 트리아릴술포늄염, 페나실술포늄염, 2-옥소알킬기를 갖는 술포늄염이 가장 바람직하다.Especially preferably, it is a sulfonium salt, and the sulfonium salt which has a triaryl sulfonium salt, a phenacyl sulfonium salt, and a 2-oxoalkyl group is the most preferable.
또한, 이들 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 기, 또는 화합물을 중합체의 주쇄 또는 측쇄에 도입한 화합물, 예컨대, 미국특허 제3,849,137호, 독일특허 제3914407호, 일본 특허공개 소63-26653호, 일본 특허공개 소55-164824호, 일본 특허공개 소69-69263호, 일본 특허공개 소63-146038호, 일본 특허공개 소63-163452호, 일본 특허공개 소62-153853호, 일본 특허공개 소63-146029호 등에 기재된 화합물을 사용할 수 있다.Moreover, the compound which introduce | transduced the group which generate | occur | produces an acid by these actinic rays or radiation, or a compound in the main chain or side chain of a polymer, for example, US Patent No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, Japanese Patent Laid-Open No. 63- 26653, Japanese Patent Publication No. 55-164824, Japanese Patent Publication No. 69-69263, Japanese Patent Publication No. 63-146038, Japanese Patent Publication No. 63-163452, Japanese Patent Publication No. 62-153853, Japanese Patent The compound of Unexamined-Japanese-Patent No. 63-146029 etc. can be used.
또한 미국특허 제3,779,778호, 유럽특허 제126,712호 등에 기재된 광에 의해 산을 발생하는 화합물도 사용할 수 있다.In addition, a compound which generates an acid by light described in US Pat.
병용하여도 좋은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해하여 산을 발생하는 화합물 중에서 특히 바람직한 화합물로서, 하기 일반식(ZI), (ZII), (ZIII)으로 표시되는 화합물을 예시할 수 있다.As a particularly preferable compound among compounds which decompose upon irradiation with actinic rays or radiation which may be used in combination, to generate an acid, compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII) and (ZIII) can be exemplified.
상기 일반식(Z1)에 있어서, R201, R202 및 R203은, 각각 독립적으로 유기기를 표시한다.In the general formula (Z1), R 201 , R 202, and R 203 each independently represent an organic group.
X-는, 비구핵 음이온을 표시하고, 일반식(I), (II)에서의 X-의 비구핵 음이온과 동일한 것을 예시할 수 있다.X <-> represents a non-nucleophilic anion and can illustrate the same thing as the non-nucleophilic anion of X <-> in general formula (I) and (II).
R201, R202 및 R203으로서의 유기기의 탄소수는, 일반적으로 1∼30, 바람직하게는 1∼20이다.Carbon number of the organic group as R <201> , R <202> and R <203> is 1-30 normally, Preferably it is 1-20.
또한, R201∼R203 중 2개가 결합하여 환구조를 형성하여도 좋고, 환내에 산소원자, 황원자, 에스테르결합, 아미드결합, 카르보닐기를 함유하고 있어도 좋다.In addition, two of R 201 to R 203 may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group.
R201∼R203 중 2개가 결합하여 형성하는 기로서는, 알킬렌기(예컨대, 부틸렌기, 펜틸렌기)를 예시할 수 있다.Examples of the group formed by bonding of two of R 201 to R 203 include an alkylene group (for example, butylene group and pentylene group).
R201, R202 및 R203으로서의 유기기의 구체예로서는, 후술하는 화합물(Z1-1), (Z1-2), (Z1-3)에서의 대응하는 기를 예시할 수 있다.As a specific example of the organic group as R <201> , R <202> and R <203> , the corresponding group in compound (Z1-1), (Z1-2), and (Z1-3) mentioned later can be illustrated.
또한, 일반식(Z1)으로 표시되는 구조를 복수개 갖는 화합물이어도 좋다. 예컨대, 일반식(Z1)으로 표시되는 화합물의 R201∼R203의 적어도 하나가, 일반식(Z1)으 로 표시되는 또 하나의 화합물의 R201∼R203의 적어도 하나와 결합한 구조를 갖는 화합물이어도 좋다.Moreover, the compound which has two or more structures represented by general formula (Z1) may be sufficient. For example, the compound represented by formula (Z1), at least one of R 201 ~R 203, the formula compound having the structure and at least one combination of (Z1) coming from another compound of R 201 ~R 203 represented by It may be.
더욱 바람직한 (Z1)성분으로서, 이하에 설명하는 화합물(Z1-1), (Z1-2), 및 (Z1-3)을 예시할 수 있다.As a more preferable (Z1) component, the compound (Z1-1), (Z1-2), and (Z1-3) demonstrated below can be illustrated.
화합물(Z1-1)은, 상기 일반식(Z1)의 각 R201∼R203이 아릴기이고, 트리아릴술포늄 화합물, 즉, 트리아릴술포늄을 양이온으로 하는 화합물이다.Compound (Z1-1) is a compound in which each of R 201 to R 203 in the general formula (Z1) is an aryl group, and a triarylsulfonium compound, that is, a triarylsulfonium as a cation.
트리아릴술포늄 양이온의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기이다. 트리아릴술포늄 양이온이 갖는 3개의 아릴기는 같거나 달라도 좋다.As an aryl group of a triarylsulfonium cation, a phenyl group and a naphthyl group are preferable, More preferably, it is a phenyl group. The three aryl groups of the triarylsulfonium cation may be the same or different.
각 아릴기는, 알킬기(예컨대 탄소수 1∼15), 알콕시기(예컨대 탄소수 1∼15), 할로겐원자, 수산기, 페닐티오기를 치환기로서 가지고 있어도 좋다. 바람직한 치환기로서는 탄소수 1∼12의 직쇄, 분기 또는 환상의 알킬기, 탄소수 1∼12의 직쇄, 분기 또는 환상의 알콕시기이고, 가장 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기이다. 치환기는 3개의 아릴기 중 어느 하나로 치환하여 있어도 좋고, 3개 전체로 치환하여 있어도 좋다. 또한 치환기는 아릴기의 p-위치에 치환하여 있는 것이 바람직하다.Each aryl group may have an alkyl group (for example, C1-C15), an alkoxy group (for example, C1-C15), a halogen atom, a hydroxyl group, and a phenylthio group as a substituent. Preferable substituents are a C1-C12 linear, branched or cyclic alkyl group, a C1-C12 linear, branched or cyclic alkoxy group, Most preferably, they are a C1-C4 alkyl group and a C1-C4 alkoxy group. . The substituent may be substituted with any of three aryl groups, or may be substituted with all three. Moreover, it is preferable that the substituent is substituted by the p-position of an aryl group.
다음으로, 화합물(Z1-2)에 대하여 설명한다.Next, compound (Z1-2) is demonstrated.
화합물(Z1-2)은, 식(Z1)에 있어서의 R201∼R203이, 각각 독립적으로, 방향환을 함유하지 않은 유기기를 표시하는 경우의 화합물이다. 여기서 방향환이란, 헤테로 원자를 함유하는 방향족환도 포함하는 것이다.The compound (Z1-2) is a compound in the case where R 201 to R 203 in Formula (Z1) each independently represent an organic group containing no aromatic ring. Here, an aromatic ring also includes the aromatic ring containing a hetero atom.
R201∼R203으로서의 방향환을 함유하지 않은 유기기는, 일반적으로 탄소수 1∼30, 바람직하게는 탄소수 1∼20이다.The organic group which does not contain an aromatic ring as R 201 to R 203 is generally 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
R201∼R203은, 각각 독립적으로, 바람직하게는 알킬기, 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐메틸기, 알릴기, 비닐기이고, 더욱 바람직하게는 직쇄, 분기, 환상 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐메틸기, 가장 바람직하게는 직쇄, 분기 2-옥소알킬기이다.R 201 to R 203 are each independently, preferably an alkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an allyl group, a vinyl group, and more preferably a straight chain, branched, cyclic 2-oxoalkyl group, or alkoxycarbonyl Methyl groups, most preferably straight chain, branched 2-oxoalkyl groups.
R201∼R203으로서의 알킬기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 좋고, 바람직하게는, 탄소수 1∼10의 직쇄 또는 분기 알킬기(예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기), 탄소수 3∼10의 환상 알킬기(시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보닐기)를 예시할 수 있다.The alkyl group as R 201 to R 203 may be any of linear, branched or cyclic, preferably, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (eg, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group), C3-C10 cyclic alkyl group (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group) can be illustrated.
R201∼R203으로서의 2-옥소알킬기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 좋고, 바람직하게는, 상기 알킬기의 2위치에 >C=O를 갖는 기를 예시할 수 있다.The 2-oxoalkyl group as R 201 to R 203 may be any of straight chain, branched or cyclic, and preferably, a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group can be exemplified.
R201∼R203으로서의 알콕시카르보닐메틸기에 있어서의 알콕시기로서는, 바람직하게는 탄소수 1∼5의 알킬기(메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기)를 예시할 수 있다.As an alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as R <201> -R <203> , Preferably, the C1-C5 alkyl group (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group) can be illustrated.
R201∼R203은, 할로겐원자, 알콕시기(예컨대 탄소수 1∼5), 수산기, 시아노기, 니트로기에 의해 더욱 치환되어 있어도 좋다.R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, and a nitro group.
R201∼R203 중 2개가 결합하여 환구조를 형성하여도 좋고, 환내에 산소원자, 황원자, 에스테르결합, 아미드결합, 카르보닐기를 함유하고 있어도 좋다. R201∼R203 중 2개가 결합하여 형성하는 기로서는, 알킬렌기(예컨대, 부틸렌기, 펜틸렌기)를 예시할 수 있다.Two of R 201 to R 203 may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. Examples of the group formed by bonding of two of R 201 to R 203 include an alkylene group (for example, butylene group and pentylene group).
화합물(Z1-3)이란, 이하의 일반식(Z1-3)으로 표시되는 화합물이고, 페나실술포늄염 구조를 갖는 화합물이다.A compound (Z1-3) is a compound represented by the following general formula (Z1-3), and is a compound which has a phenacylsulfonium salt structure.
R1c∼R5c는, 각각 독립적으로, 수소원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 할로겐원자를 표시한다.R 1c to R 5c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom.
R6c 및 R7c는, 각각 독립적으로, 수소원자, 알킬기, 또는 아릴기를 표시한다.R 6c and R 7c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.
Rx 및 Ry는, 각각 독립적으로 알킬기, 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐메틸기, 알릴기, 또는 비닐기를 표시한다.Rx and Ry each independently represent an alkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an allyl group, or a vinyl group.
R1c∼R7c 중 2개 이상, 및 Rx와 Ry는, 각각 결합하여 환구조를 형성하여도 좋고, 이 환구조는, 산소원자, 황원자, 에스테르결합, 아미드결합을 함유하고 있어도 좋다.Two or more of R 1c to R 7c , and Rx and Ry may be bonded to each other to form a ring structure, and this ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, and an amide bond.
Zc-는, 비구핵 음이온을 표시하고, 일반식(I), (II)에서의 X-의 비구핵 음이 온과 동일한 것을 예시할 수 있다.Zc <-> represents a non-nucleophilic anion and can illustrate the same thing as the non-nucleophilic negative ion of X <-> in General formula (I) and (II).
R1c∼R5c로서의 알킬기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 좋고, 예컨대 탄소수 1∼10의 알킬기, 바람직하게는, 탄소수 1∼5의 직쇄 및 분기 알킬기(예컨대, 메틸기, 에틸기, 직쇄 또는 분기 프로필기, 직쇄 또는 분기 부틸기, 직쇄 또는 분기 펜틸기), 탄소수 3∼8의 환상 알킬기(예컨대, 시클로펜틸기, 시클로헥실기)를 예시할 수 있다.The alkyl group as R 1c to R 5c may be any of linear, branched or cyclic, for example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear and branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (eg, a methyl group, an ethyl group, a straight chain or Branched propyl group, linear or branched butyl group, linear or branched pentyl group), and C3-C8 cyclic alkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group) can be illustrated.
R1c∼R5c로서의 알콕시기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 좋고, 예컨대 탄소수 1∼10의 알콕시기, 바람직하게는, 탄소수 1∼5의 직쇄 및 분기 알콕시기(예컨대, 메톡시기, 에톡시기, 직쇄 또는 분기 프로폭시기, 직쇄 또는 분기 부톡시기, 직쇄 또는 분기 펜톡시기), 탄소수 3∼8의 환상 알콕시기(예컨대, 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기)를 예시할 수 있다.The alkoxy group as R 1c to R 5c may be any of linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear and branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (for example, a methoxy group and an ethoxy group). The time period, a linear or branched propoxy group, a linear or branched butoxy group, a linear or branched pentoxy group, and a C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, a cyclopentyloxy group, a cyclohexyloxy group) can be illustrated.
바람직하게는 R1c∼R5c 중 어느 하나가 직쇄, 분기, 환상 알킬기, 또는 직쇄, 분기, 환상 알콕시기이고, 더욱 바람직하게는 R1c∼R5c의 탄소수의 합이 2∼15이다. 이로써, 보다 용제용해성이 향상하고, 보존시에 입자의 발생이 억제된다.Preferably, any of R <1c> -R <5c> is a linear, branched, cyclic alkyl group, or a linear, branched, cyclic alkoxy group, More preferably, the sum of carbon number of R <1c> -R <5c> is 2-15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of particle | grains is suppressed at the time of storage.
R6c 및 R7c로서의 알킬기에 대해서는, R1c∼R5c로서의 알킬기와 같은 것을 예시할 수 있다. 아릴기로서는, 예컨대, 탄소수 6∼14의 아릴기(예컨대, 페닐기)를 예시할 수 있다.About the alkyl group as R <6c> and R <7c> , the same thing as the alkyl group as R <1c> -R <5c> can be illustrated. As an aryl group, a C6-C14 aryl group (for example, a phenyl group) can be illustrated, for example.
Rx 및 Ry로서의 알킬기는, R1c∼R5c로서의 알킬기와 같은 것을 예시할 수 있 다.The alkyl group as Rx and Ry can illustrate the same thing as the alkyl group as R <1c> -R <5c> .
2-옥소알킬기는, R1c∼R5c로서의 알킬기의 2위치에 >C=O를 갖는 기를 예시할 수 있다.2-oxoalkyl group can illustrate the group which has> C = O at the 2nd position of the alkyl group as R < 1c > -R < 5c >.
알콕시카르보닐메틸기에 있어서의 알콕시기에 대해서는, R1c∼R5c로서의 알콕시기와 같은 것을 예시할 수 있다.Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as R 1c to R 5c .
Rx 및 Ry가 결합하여 형성하는 기로서는, 부틸렌기, 펜틸렌기 등을 예시할 수 있다.As a group which Rx and Ry combine and form, a butylene group, a pentylene group, etc. can be illustrated.
일반식(ZII), (ZIII) 중, R204∼R207은, 각각 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 좋은 아릴기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 표시한다.In General Formulas (ZII) and (ZIII), R 204 to R 207 each independently represent an aryl group which may have a substituent or an alkyl group which may have a substituent.
R204∼R207로서의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기이다.As an aryl group as R <204> -R <207>, a phenyl group and a naphthyl group are preferable, More preferably, it is a phenyl group.
R204∼R207로서의 알킬기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 좋고, 바람직하게는, 탄소수 1∼10의 직쇄 또는 분기 알킬기(예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기), 탄소수 3∼10의 환상 알킬기(시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보닐기)를 예시할 수 있다.The alkyl group as R 204 to R 207 may be any of linear, branched or cyclic, preferably, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (eg, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group), C3-C10 cyclic alkyl group (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group) can be illustrated.
R204∼R207을 가지고 있어도 좋은 치환기로서는, 예컨대, 알킬기(예컨대 탄소수 1∼15), 아릴기(예컨대 탄소수 6∼15), 알콕시기(예컨대 탄소수 1∼15), 할로겐원자, 수산기, 페닐티오기 등을 예시할 수 있다. As a substituent which may have R <204> -R <207> , for example, an alkyl group (for example, C1-C15), an aryl group (for example, C6-C15), an alkoxy group (for example, C1-C15), a halogen atom, a hydroxyl group, phenyl thi Ogi etc. can be illustrated.
X-는, 비구핵성 음이온을 표시하고, 일반식(I), (II)에 있어서의 X-의 비구핵성 음이온과 같은 것을 예시할 수 있다.X <-> represents a non-nucleophilic anion and can illustrate the same thing as the non-nucleophilic anion of X <-> in general formula (I) and (II).
병용하여도 좋은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해하여 산을 발생하 는 화합물 중에서, 특히 바람직한 것의 예를 이하에 나타낸다.Among the compounds which decompose by irradiation with actinic light or radiation which may be used in combination to generate an acid, examples of particularly preferable ones are shown below.
[2] (B) 산의 작용에 의해 분해하여, 알칼리현상액 중에서의 용해도가 증대하는 수지(「산분해성 수지」라 함)[2] (B) A resin that is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkali developer (referred to as an "acid decomposable resin")
본 발명의 포지티브 감광성 조성물에 사용되는 산에 의해 분해하여, 알칼리현상액 중에서의 용해도가 증대하는 수지로서는, 수지의 주쇄 또는 측쇄, 또는, 주쇄 및 측쇄의 양쪽에, 산으로 분해할 수 있는 기(이하, 「산분해성기」라 함)를 갖는 수지이다. 이 중, 산으로 분해할 수 있는 기를 측쇄에 갖는 수지가 보다 바람직하다. As a resin which is decomposed by an acid used in the positive photosensitive composition of the present invention and the solubility in an alkali developer is increased, a group which can be decomposed by an acid in both the main chain or the side chain of the resin, or both the main chain and the side chain (hereinafter, , An "acid-decomposable group"). Among these, resin which has a group which can decompose | dissolve into an acid in a side chain is more preferable.
산으로 분해할 수 있는 기로서 바람직한 기는, -COOH기, -OH기의 수소원자를 산분해성기로 치환한 기이다.As a group which can be decomposed | dissolved into an acid, preferable group is group which substituted the hydrogen atom of -COOH group and -OH group with an acid-decomposable group.
산분해성기로서는 바람직하게는, 실릴에테르기, 쿠밀에스테르기, 아세탈기, 테트라히드로피라닐에테르기, 엔올에테르기, 엔올에스테르기, 제3급 알킬에테르기, 제3급의 알킬에스테르기, 제3급 알킬카보네이트기 등이다. 더욱 바람직하게는, 제3급알킬에스테르기, 제3급알킬카보네이트기, 쿠밀에스테르기, 아세탈기, 테트라히드로피라닐에테르기이다.As the acid-decomposable group, preferably, silyl ether group, cumyl ester group, acetal group, tetrahydropyranyl ether group, enol ether group, enol ester group, tertiary alkyl ether group, tertiary alkyl ester group, agent Tertiary alkyl carbonate groups; More preferably, they are tertiary alkyl ester group, tertiary alkyl carbonate group, cumyl ester group, acetal group, and tetrahydropyranyl ether group.
이들 산으로 분해할 수 있는 기가 측쇄로서 결합하는 경우의 모체 수지로서는, 측쇄에 -OH 또는 -COOH기를 갖는 알칼리가용성 수지이다. 예컨대, 후술하는 알칼리가용성 수지를 예시할 수 있다.As a mother resin in the case where the group which can decompose | disassemble into these acids couple | bonds as a side chain, it is alkali-soluble resin which has -OH or -COOH group in a side chain. For example, alkali-soluble resin mentioned later can be illustrated.
이들 알칼리가용성 수지의 알칼리용해속도는, 0.261N 테트라메틸암모늄히드록시드(TMAH)로 측정(23℃)하여 170Å/초 이상의 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는 330Å/초 이상의 것이다(Å는 옹스트롱).The alkali dissolution rate of these alkali-soluble resins is preferably 170 Pa / sec or higher as measured by 0.261 N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (23 ° C). Especially preferably, it is 330 microseconds / sec or more (it is Angstrom).
이와 같은 관점에서, 특히 바람직한 알칼리가용성 수지는, o-, m-, p- 폴리(히드록시스티렌) 및 이들 공중합체, 수소화 폴리(히드록시스티렌), 할로겐 또는 알킬치환 폴리(히드록시스티렌), 폴리(히드록시스티렌)의 일부, O-알킬화 또는 O-아실화물, 스티렌-히드록시스티렌 공중합체, α-메틸스티렌-히드록시스티렌 공중합체, 수소화 노볼락수지 등의 히드록시스티렌 구조단위를 갖는 알칼리가용성 수지이다.In view of this, particularly preferred alkali-soluble resins are o-, m-, p-poly (hydroxystyrene) and these copolymers, hydrogenated poly (hydroxystyrene), halogen or alkyl-substituted poly (hydroxystyrene), A hydroxystyrene structural unit such as a part of poly (hydroxystyrene), O-alkylated or O-acylate, styrene-hydroxystyrene copolymer, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, hydrogenated novolac resin Alkali-soluble resin.
본 발명에 사용되는 성분 (B)는, 유럽특허 제254853호, 일본 특허공개 평2-25850호, 동3-223860호, 동4-251259호 등에 개시되어 있는 바와 같이 알칼리가용성 수지에 산으로 분해할 수 있는 기의 전구체를 반응시키는, 또는 산으로 분해할 수 있는 기의 결합한 알칼리가용성 수지 단량체를 여러가지의 단량체와 공중합하여 얻을 수 있다.Component (B) used in the present invention is decomposed to an acid in an alkali-soluble resin, as disclosed in European Patent No. 254853, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-25850, Japanese Patent No. 3-223860, Japanese Patent No. 4-251259 and the like. The alkali-soluble resin monomer which reacted the precursor of the group which can be made, or the group which can decompose | disassemble into an acid can be obtained by copolymerizing with various monomers.
본 발명에 사용되는 성분 (B)의 구체예를 이하에 나타내지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of component (B) used for this invention is shown below, it is not limited to these.
p-t-부톡시스티렌/p-히드록시스티렌 공중합체,p-t-butoxystyrene / p-hydroxystyrene copolymer,
p-(t-부톡시카르보닐옥시)스티렌/p-히드록시스티렌 공중합체,p- (t-butoxycarbonyloxy) styrene / p-hydroxystyrene copolymer,
p-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/p-히드록시스티렌 공중합체,p- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene copolymer,
4-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)-3-메틸스티렌/4-히드록시-3-메틸스티렌 공중합체,4- (t-butoxycarbonylmethyloxy) -3-methylstyrene / 4-hydroxy-3-methylstyrene copolymer,
p-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/p-히드록시스티렌(10%수소첨가물) 공중함체,p- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene (10% hydrogen additive) copolymer,
m-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/m-히드록시스티렌 공중합체,m- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / m-hydroxystyrene copolymer,
o-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/o-히드록시스티렌 공중합체,o- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / o-hydroxystyrene copolymer,
p-(t-쿠밀옥시카르보닐메틸옥시)스티렌/p-히드록시스티렌 공중합체,p- (t-cumyloxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene copolymer,
쿠밀메타크릴레이트/메틸메타크릴레이트 공중합체,Cumyl methacrylate / methyl methacrylate copolymer,
4-t-부톡시카르보닐스티렌/말레인산디메틸 공중합체,4-t-butoxycarbonylstyrene / dimethyl maleate copolymer,
벤질메타크릴레이트/테트라히드로피라닐메타크릴레이트,Benzyl methacrylate / tetrahydropyranyl methacrylate,
p-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/p-히드록시스티렌/스티렌 공중합체,p- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene / styrene copolymer,
p-t-부톡시스티렌/p-히드록시스티렌/푸마로니트릴 공중합체,p-t-butoxystyrene / p-hydroxystyrene / fumaronitrile copolymer,
t-부톡시스티렌/히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체,t-butoxystyrene / hydroxyethyl methacrylate copolymer,
스티렌/N-(4-히드록시페닐)말레이미드/N-(4-t-부톡시카르보닐옥시페닐)말레이미드 공중합체,Styrene / N- (4-hydroxyphenyl) maleimide / N- (4-t-butoxycarbonyloxyphenyl) maleimide copolymer,
p-히드록시스티렌/t-부틸메타크릴레이트 공중합체,p-hydroxystyrene / t-butyl methacrylate copolymer,
스티렌/p-히드록시스티렌/t-부틸메타크릴레이트 공중합체,Styrene / p-hydroxystyrene / t-butyl methacrylate copolymer,
p-히드록시스티렌/t-부틸아크릴레이트 공중합체,p-hydroxystyrene / t-butylacrylate copolymer,
스티렌/p-히드록시스티렌/t-부틸아크릴레이트 공중합체,Styrene / p-hydroxystyrene / t-butylacrylate copolymer,
p-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/p-히드록시스티렌/N-메틸말레이미드 공중합체,p- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene / N-methylmaleimide copolymer,
t-부틸메타크릴레이트/1-아다만틸메틸메타크릴레이트 공중합체,t-butyl methacrylate / 1-adamantylmethyl methacrylate copolymer,
p-히드록시스티렌/t-부틸아크릴레이트/p-아세톡시스티렌 공중합체,p-hydroxystyrene / t-butylacrylate / p-acetoxystyrene copolymer,
p-히드록시스티렌/t-부틸아크릴레이트/p-(t-부톡시카르보닐옥시)스티렌 공중합체,p-hydroxystyrene / t-butylacrylate / p- (t-butoxycarbonyloxy) styrene copolymer,
p-히드록시스티렌/t-부틸아크릴레이트/p-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌 공중합체,p-hydroxystyrene / t-butylacrylate / p- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene copolymer,
산으로 분해할 수 있는 기의 함유율은, 수지 중의 산으로 분해할 수 있는 기의 수 (B)와 산으로 분해할 수 있는 기로 보호되지 않는 알칼리가용성기의 수 (S)로서, B/(B+S)로 표시된다. 함유율은, 바람직하게는 0.01∼0.7, 보다 바람직하게는 0.05∼0.50, 더욱 바람직하게는 0.05∼0.40이다.The content rate of the group which can be decomposed into an acid is the number of groups (B) which can be decomposed into an acid in the resin and the number (S) of alkali-soluble groups which are not protected by a group that can be decomposed into an acid, B / (B + S). The content rate is preferably 0.01 to 0.7, more preferably 0.05 to 0.50, still more preferably 0.05 to 0.40.
본 발명에 따른 포지티브 감광성 조성물에 ArF엑시머레이저광을 조사하는 경우에는, (B)성분의 수지는, 단환 또는 다환의 지환탄화수소 구조를 가지며, 산의 작용에 의해 분해하여, 알칼리현상액에 대한 용해도가 증가하는 수지인 것이 바람직하다.When irradiating ArF excimer laser light to the positive photosensitive composition which concerns on this invention, resin of (B) component has monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, decomposes by the action of an acid, and the solubility to an alkaline developing solution is carried out. It is preferable that it is an increasing resin.
단환 또는 단환의 지환탄화수소 구조를 가지며, 산의 작용에 의해 분해하여, 알칼리현상액에 대한 용해도가 증가하는 수지(이하, 「지환탄화수소계 산분해성 수지」라 함)로서는, 하기 일반식(pI)∼일반식(pVI)으로 표시되는 지환식 탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위 및 하기 일반식(II-AB)으로 나타내는 반복단위 의 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 수지인 것이 바람직하다.As a resin having a monocyclic or monocyclic alicyclic hydrocarbon structure, which is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkali developing solution (hereinafter referred to as " alicyclic hydrocarbon-based acid decomposable resin "), the following general formulas (pI) to It is preferable that it is resin containing at least 1 sort (s) chosen from the group of the repeating unit which has a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by general formula (pVI), and the repeating unit represented by the following general formula (II-AB).
(식중, R11은, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기 또는 sec-부틸기를 표시하고, Z는, 탄소원자와 함께 지환식 탄화수소기를 형성하는 데에 필요한 원자단을 표시한다.(Wherein R 11 represents a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group or sec-butyl group, and Z is used to form an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom) Mark the atomic group required for.
R12∼R16은, 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4개의, 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 지환식 탄화수소기를 표시하고, 단, R12∼R14 중 적어도 1개, 또는 R15, R16 중 어느 하나는 지환식탄화수소기를 표시한다.R 12 to R 16 each independently represent a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 12 to R 14 , or any of R 15 and R 16 One denotes an alicyclic hydrocarbon group.
R17∼R21은, 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소수 1∼4개의, 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 지환식탄화수소기를 표시하고, 단, R17∼R21 중 적어도 하나는 지환식탄화수소기를 표시한다. 또한, R19, R21 중 어느 하나는 탄소수 1∼4개의, 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 지환식탄화수소기를 표시한다.R 17 to R 21 each independently represent a hydrogen atom, a C1-C4 linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 17 to R 21 represents an alicyclic hydrocarbon group . In addition, any one of R <19> , R <21> represents a C1-C4 linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group.
R22∼R25는, 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4개의, 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 지환식탄화수소기를 표시하고, 단, R22∼R25 중 적어도 하나는 지환식탄화수소기를 표시한다. 또한, R23과 R24는, 서로 결합하여 환을 형성하고 있어도 좋다.R 22 to R 25 each independently represent a linear or branched alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 22 to R 25 represents an alicyclic hydrocarbon group. In addition, R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.
식(II-AB)중,In formula (II-AB),
R11', R12'는, 각각 독립적으로, 수소원자, 시아노기, 할로겐원자, 또는 치환 기를 가지고 있어도 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.
Z'는, 결합한 2개의 탄소원자(C-C)를 함유하고, 치환기를 가지고 있어도 좋은 지환식구조를 형성하기 위한 원자단을 표시한다.Z 'contains the two bonded carbon atoms (C-C) and represents an atomic group for forming an alicyclic structure which may have a substituent.
또한, 상기 일반식(II-AB)는, 하기 일반식(II-A) 또는 일반식(II-B)인 것이 더욱 바람직하다.Moreover, it is more preferable that the said general formula (II-AB) is the following general formula (II-A) or general formula (II-B).
식(II-A), (II-B)중,In formulas (II-A) and (II-B),
R13'∼R16'는, 각각 독립적으로, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, -COOH, -COOR5-, 산의 작용에 의해 분해하는 기, -C(=O)-X-A'-R17', 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기 또는 환상 탄화수소기를 표시한다.R 13 'to R 16 ' each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, -COOH, -COOR 5- , a group decomposed by the action of an acid, -C (= O) -X-A ' -R 17 have a ', or a substituent optionally represents an alkyl or cyclic hydrocarbon group.
여기서, R5는, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 환상탄화수소기 또는 하기 -Y기를 표시한다.Here, R <5> represents the alkyl group, cyclic hydrocarbon group, or the following -Y group which may have a substituent.
X는, 산소원자, 황원자, -NH-, -NHSO2- 또는 -NHSO2NH-를 표시한다.X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH-, -NHSO 2 -or -NHSO 2 NH-.
A'는 단결합 또는 2가의 연결기를 표시한다. A 'represents a single bond or a divalent linking group.
또한, R13'∼R16' 중 적어도 2개가 결합하여 환을 형성하여도 좋다. n은 0 또는 1을 표시한다.In addition, at least two of R 13 'to R 16 ' may combine to form a ring. n represents 0 or 1.
R17'은, -COOH, -COOR5, -CN, 수산기, 치환기를 가지고 있어도 좋은 알콕시기, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2-R6 또는 하기 -Y기를 표시한다.R 17 'are, -COOH, represents -COOR 5, -CN, a hydroxyl group, which may have a substituent, an alkoxy group, a group -CO-NH-R 6, -CO -NH-SO 2 -R 6 or a -Y .
R6은, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기 또는 환상탄화수소기를 표시한다.R 6 represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent.
-Y기;-Y group;
(-Y기 중, R21'∼R30'는, 각각 독립적으로, 수소원자 또는 치환기를 가지고 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.)
일반식(pI)∼(pVI)에 있어서, R12∼R25에 있어서의 알킬기로서는, 치환 또는 미치환 중 어느 것이어도 좋은, 1∼4개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분기의 알킬기를 표시한다. 그 알킬기로서는, 예컨대 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기 등이 예시된다.In general formula (pI)-(pVI), as an alkyl group in R <12> -R <25> , the linear or branched alkyl group which has 1-4 carbon atoms which may be either substituted or unsubstituted is represented. As this alkyl group, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group etc. are illustrated, for example.
또한, 상기 알킬기의 다른 치환기로서는, 탄소수 1∼4개의 알콕시기, 할로겐 원자(불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 아실기, 아실옥시기, 시아노기, 수산기, 카르복시기, 알콕시카르보닐기, 니트로기 등을 예시할 수 있다.Further, other substituents of the alkyl group include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), acyl group, acyloxy group, cyano group, hydroxyl group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group, Nitro group etc. can be illustrated.
R11∼R25에 있어서의 지환식탄화수소기 혹은 Z와 탄소원자가 형성하는 지환식탄화수소기로서는, 단환식이어도, 다환식이어도 좋다. 구체적으로는, 탄소수 5 이상의 모노시클로, 비시클로, 트리시클로, 테트라시클로 구조 등을 갖는 기를 예시할 수 있다. 그 탄소수는 6∼30개가 바람직하고, 특히 바람직하게는 7∼25개가 바람직하다. 이들 지환식탄화수소기는 치환기를 가지고 있어도 좋다. The alicyclic hydrocarbon group in R 11 to R 25 or the alicyclic hydrocarbon group formed by Z and a carbon atom may be monocyclic or polycyclic. Specifically, the group which has a C5 or more monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure, etc. can be illustrated. 6-30 are preferable and, as for the carbon number, 7-25 are especially preferable. These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent.
이하에, 지환식탄화수소기 중, 지환식 부분의 구조예를 나타낸다.Below, the structural example of an alicyclic part is shown in an alicyclic hydrocarbon group.
본 발명에 있어서, 상기 지환식 부위의 바람직한 예로서는 아다만틸기, 노르아다만틸기, 데카린 잔기, 트리시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 노르보르 닐기, 세드롤기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로데카닐기 및 시클로도데카닐기를 예시할 수 있다. 보다 바람직하게는, 아다만틸기, 데카린 잔기, 노르보르닐기, 세드롤기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로데카닐기, 시클로도데카닐기이다.In the present invention, preferred examples of the alicyclic moiety include an adamantyl group, noadamantyl group, decarin moiety, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group and cycloheptyl group , A cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group can be illustrated. More preferably, they are an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.
이들 지환식탄화수소기의 치환기로서는 알킬기, 치환 알킬기, 할로겐원자, 수산기, 알콕실기, 카르복실기 및 알콕시카르보닐기가 예시된다. 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기 등의 저급알킬기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기로 이루어지는 군에서 선택된 치환기를 표시한다. 치환 알킬기의 치환기로서는 수산기, 할로겐원자, 알콕실기를 예시할 수 있다. 상기 알콕실기로서는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 1∼4개의 것을 예시할 수 있다.As a substituent of these alicyclic hydrocarbon groups, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxyl group, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group are illustrated. As an alkyl group, lower alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, isopropyl group, and a butyl group, are preferable, More preferably, the substituent selected from the group which consists of a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group is represented. As a substituent of a substituted alkyl group, a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxyl group can be illustrated. As said alkoxyl group, 1-4 things, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, butoxy group, can be illustrated.
상기 수지에 있어서의 일반식(pI)∼(pVI)으로 표시되는 구조는 알칼리가용성기의 보호에 사용할 수 있다. 알칼리가용성기로서는 이 기술분야의 공지의 여러가지 기를 들 수 있다.The structure represented by general formula (pI)-(pVI) in the said resin can be used for protection of an alkali-soluble group. Examples of the alkali-soluble group include various groups known in the art.
그 구체예로서는 카르복실산기, 술폰산기, 페놀기 및 티올기를 들 수 있고, 카르복실산기 및 술폰산기가 바람직하다.As the specific example, a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phenol group, and a thiol group are mentioned, A carboxylic acid group and a sulfonic acid group are preferable.
상기 수지에 있어서의 일반식(pI)∼(pVI)으로 표시되는 구조로 보호된 알칼리가용성기로서는, 바람직하게는 하기 일반식(pVII)∼(pXI)으로 표시되는 기가 예 시된다.As an alkali-soluble group protected by the structure represented by general formula (pI)-(pVI) in the said resin, Preferably, the group represented by the following general formula (pVII)-(pXI) is illustrated.
여기서, R11∼R25 및 Z는 각각 상기 정의로 동일하다.Wherein R 11 to R 25 and Z are the same as defined above, respectively.
상기 수지에 있어서 일반식(pI)∼(pVI)으로 표시되는 구조로 보호된 알칼리가용성기를 갖는 반복단위로서는, 다음 일반식(pA)으로 표시되는 반복단위인 것이 바람직하다.In the said resin, it is preferable that it is a repeating unit represented with the following general formula (pA) as a repeating unit which has the alkali-soluble group protected by the structure represented by general formula (pI)-(pVI).
여기서, R은 수소원자, 할로겐원자 또는 1∼4개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 미치환의 직쇄상 또는 분기상 알킬기를 표시한다. 복수개의 R은 같거나 다르더라도 좋다.Here, R represents a hydrogen atom, a halogen atom or a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of Rs may be the same or different.
A는 단결합, 알킬렌기, 치환 알킬렌기, 에테르기, 티오에테르기, 카르보닐기, 에스테르기, 아미드기, 술폰아미드기, 우레탄기, 또는 우레아기로 이루어지는 군에서 선택된 단독 또는 2개 이상의 기의 조합을 표시한다. A is 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, a sulfonamide group, a urethane group, or a combination of two or more groups selected from the group consisting of urea groups Display.
Ra는 상기 일반식(pI)∼(pVI) 중 어느 하나의 기를 표시한다. Ra represents a group of any one of the general formulas (pI) to (pVI).
이하, 일반식(pA)으로 표시되는 반복단위의 구체예를 나타낸다.Hereinafter, the specific example of the repeating unit represented by general formula (pA) is shown.
상기 일반식(II-AB)에 있어서, R11', R12'는, 각각 독립적으로, 수소원자, 시 아노기, 할로겐원자, 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 표시한다.In General Formula (II-AB), 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'는, 결합한 2개의 탄소원자(C-C)를 함유하고, 치환기를 가지고 있어도 좋은 지환식구조를 형성하기 위한 원자단을 표시한다.Z 'contains the two bonded carbon atoms (C-C) and represents an atomic group for forming an alicyclic structure which may have a substituent.
상기 R11', R12'에 있어서의 할로겐원자로서는, 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 예시할 수 있다.As a halogen atom in said R <11>', R <12>', a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, an iodine atom, etc. can be illustrated.
상기 R11', R12', R21'∼R30'에 있어서의 알킬기로서는, 탄소수 1∼10개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼6개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기이다.Wherein R 11 ', R 12', R 21 the alkyl group in the '~R 30', C1-10 linear or branched alkyl group and more preferably 1 to 6 carbon atoms of straight or branched It is a gaseous-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 알킬기에 있어서의 치환기로서는, 수산기, 할로겐원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기 등을 예시할 수 있다. 할로겐원자로서는 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 예시할 수 있고, 알콕시기로서는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼4개의 것을 예시할 수 있고, 아실기로서는 포르밀기, 아세틸기 등을 예시할 수 있고, 아실옥시기로서는 아세톡시기 등을 예시할 수 있다.As a substituent in the said alkyl group, a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, an acyloxy group, etc. can be illustrated. Examples of the halogen atom include chlorine, bromine, fluorine and iodine atoms. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy, ethoxy, propoxy and butoxy groups. As a real group, a formyl group, an acetyl group, etc. can be illustrated, and an acetoxy group etc. can be illustrated as an acyloxy group.
상기 Z'의 지환식구조를 형성하기 위한 원자단은, 치환기를 가지고 있어도 좋은 지환식탄화수소의 반복단위를 수지에 형성하는 원자단이고, 그중에서도 다리걸친 지환식탄화수소의 반복단위를 형성하는 다리걸친 지환식구조를 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 a bridged alicyclic structure for forming a repeating unit of an alicyclic hydrocarbon which has been bridged therein. Atom groups for forming are preferred.
형성되는 지환식탄화수소의 골격으로서는, 일반식(pI)∼(pVI)에서의 R11∼R25 및 일반식(II-AB)에서의 Z'의 지환식부분의 상기 구조예(1)∼(51)와 같은 것이 예시된다.Examples of the skeleton of the alicyclic hydrocarbon formed include the above structural examples (1) to (R 11 to R 25 in general formulas (pI) to (pVI) and Z 'alicyclic moieties in general formula (II-AB). 51) is illustrated.
바람직한 다리걸친 지환식탄화수소의 골격으로서는, 상기 구조예 중, (5), (6), (7), (9), (10), (13), (14), (15), (23), (28), (36), (37), (42), (47)이 예시된다.As a preferable bridge | crosslinked alicyclic hydrocarbon, as for the structure, (5), (6), (7), (9), (10), (13), (14), (15), (23) in the said structural example. , 28, 36, 37, 42, 47 are illustrated.
상기 지환식 탄화수소의 골격에는 치환기를 가지고 있어도 좋다. 그와 같은 치환기로서는, 상기 일반식(II-A) 또는 (II-B) 중의 R13'∼R16'를 예시할 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) can be illustrated.
상기 다리걸친 지환식탄화수소를 갖는 반복단위 중에서도, 상기 일반식(II-A) 또는 (II-B)으로 표시되는 반복단위가 더욱 바람직하다.Among the repeating units having the bridged alicyclic hydrocarbon, the repeating unit represented by the general formula (II-A) or (II-B) is more preferable.
본 발명에 따른 지환탄화수소계 산분해성 수지에 있어서, 산분해성기는, 상기 -C(=O)-X-A'-R17'에 함유되어도 좋고, 일반식(II-AB)의 Z'의 치환기로서 함유하여도 좋다.In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin according to the present invention, the acid-decomposable group may be contained in the above-C (= O) -X-A'-R 17 ', and is a substituent of Z' of the general formula (II-AB). It may contain as.
산분해성기의 구조로서는, -C(=O)-X1-R0로 표시된다.As a structure of an acid-decomposable group, it represents with -C (= O) -X <1> -R <0> .
식중, R0로서는 t-부틸기, t-아밀기 등의 3급알킬기, 이소보로닐기, 1-에톡시에틸기, 1-부톡시에틸기, 1-이소부톡시에틸기 또는 1-시클로헥실옥시에틸기 등의 1-알콕시에틸기, 1-메톡시메틸기 또는 1-에톡시메틸기 등의 알콕시메틸기, 3-옥소알킬기, 테트라히드로피라닐기, 테트라히드로푸라닐기, 트리알킬실릴에스테르기, 3-옥소시클로헥실에스테르기, 2-메틸-2-아다만틸기, 메바로닉락톤 잔기 등을 예시할 수 있다. X1은 상기 X와 동일하다.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 or 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, etc. can be illustrated. X 1 is the same as X.
상기 R13'∼R16'에 있어서의 할로겐원자로서는, 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 예시할 수 있다.As a halogen atom in said R <13> -R <16>', a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, an iodine atom, etc. can be illustrated.
상기 R5, R6, R13'∼R16'에 있어서의 알킬기로서는, 탄소수 1∼10개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼6개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기이다.As said alkyl group in said R <5> , R <6> , 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, 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 R5, R6, R13'∼R16'에 있어서의 환상 탄화수소기로서는, 예컨대 환상 알킬기, 다리걸친 탄화수소이고, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기, 2-메틸-2-아다만틸기, 노르보르닐기, 보로닐기, 이소보로닐기, 트리시클로데카닐기, 디시클로펜테닐기, 노보르난에폭시기, 메틸기, 이소멘틸기, 네오멘틸기, 테트라시클로도데카닐기 등을 예시할 수 있다.As said cyclic hydrocarbon group in said R <5> , R <6> , R <13> -R <16>', it is a cyclic alkyl group and a bridged hydrocarbon, for example, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, adamantyl group, 2-methyl 2-adamantyl group, norbornyl group, boronyl group, isobornyl group, tricyclodecanyl group, dicyclopentenyl group, norbornane epoxy group, methyl group, isomentyl group, neomentyl group, tetracyclododecanyl group, etc. Can be illustrated.
상기 R13'∼R16' 중 적어도 2개가 결합하여 형성하는 환으로서는, 시클로펜텐, 시클로헥센, 시클로헵탄, 시클로옥탄 등의 탄소수 5∼12의 환이 예시된다.Examples of the ring formed by bonding at least two of R 13 'to R 16 ' to each other include a C 5-12 ring such as cyclopentene, cyclohexene, cycloheptane and cyclooctane.
상기 R17'에 있어서의 알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼4개의 것을 예시할 수 있다.As an alkoxy group in said R <17>', C1-C4 things, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, butoxy group, can be illustrated.
상기 알킬기, 환상 탄화수소기, 알콕시기에 있어서의 다른 치환기로서는, 수 산기, 할로겐원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기, 알킬기, 환상 탄화수소기 등을 예시할 수 있다. 할로겐원자로서는, 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 예시할 수 있다. 알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼4개의 것을 예시할 수 있고, 아실기로서는 포르밀기, 아세틸기 등을 예시할 수 있고, 아실옥시기로서는 아세톡시기 등을 예시할 수 있다.As another substituent in the said 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, an alkyl group, a cyclic hydrocarbon group, etc. can be illustrated. As a halogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, an iodine atom, etc. can be illustrated. As an alkoxy group, C1-C4 things, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, butoxy group, can be illustrated, A formyl group, an acetyl group, etc. can be illustrated as an acyl group, As an acyloxy group, The timing can be illustrated.
또한, 알킬기, 환상 탄화수소기는, 상기에서 예시된 것이 예시된다.In addition, an alkyl group and a cyclic hydrocarbon group are illustrated by the above.
상기 A'의 2가의 연결기로서는, 알킬렌기, 치환 알킬렌기, 에테르기, 티오에테르기, 카르보닐기, 에스테르기, 아미드기, 술폰아미드기, 우레탄기, 우레아기로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2개 이상의 기의 조합이 예시된다.As the divalent linking group for A ', 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, or a urea group is selected alone or in combination of two or more. Combinations of groups are illustrated.
상기 A'에 있어서의 알킬렌기, 치환 알킬렌기로서는, 하기 식으로 표시되는 기를 예시할 수 있다.As an alkylene group and substituted alkylene group in said A ', group represented by a following formula can be illustrated.
-[C(Ra)(Rb)]r--[C (R a ) (R b )] r-
식중, Ra, Rb는, 수소원자, 알킬기, 치환 알킬기, 할로겐원자, 수산기, 알콕시기를 표시하고, 양자는 같거나 달라도 좋다. 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기 등의 저급알킬기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기에서 선택된다. 치환알킬기의 치환기로서는, 수산기, 할로겐원자, 알콕시기를 예시할 수 있다. 알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼4개의 것을 예시할 수 있다. 할로 겐원자로서는, 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 예시할 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. As an alkyl group, lower alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, isopropyl group, and a butyl group, are preferable, More preferably, they are selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. As a substituent of a substituted alkyl group, a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group can be illustrated. As an alkoxy group, C1-C4 things, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, butoxy group, can be illustrated. As a halogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, an iodine atom, etc. can be illustrated. r represents the integer of 1-10.
본 발명에 따른 지환탄화수소계 산분해성 수지에 있어서는, 산의 작용에 의해 분해하는 기는, 상기 일반식(pI)∼일반식(pVI)으로 표시되는 지환식탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위, 일반식(II-AB)으로 표시되는 반복단위, 및 후기 공중합성분의 반복단위의 적어도 1종의 반복단위에 함유할 수 있다.In the cycloaliphatic hydrocarbon-based acid-decomposable resin according to the present invention, the group decomposed by the action of an acid includes a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by general formulas (pI) to (pVI), It can be contained in at least 1 type of repeating unit of the repeating unit represented by general formula (II-AB), and the repeating unit of a late copolymerization component.
상기 일반식(II-A) 또는 일반식(II-B)에 있어서의 R13'∼R16'의 각종 치환기는, 상기 일반식(II-AB)에 있어서의 지환식구조를 형성하기 위한 원자단 내지 다리걸친 지환식구조를 형성하기 위한 원자단 Z의 치환기 모두 되는 것이다.Various substituents of R 13 ′ to R 16 ′ in General Formula (II-A) or General Formula (II-B) are atomic groups for forming an alicyclic structure in General Formula (II-AB). To substituents of the atomic group Z to form a bridged alicyclic structure.
상기 일반식(II-A) 또는 일반식(II-B)으로 표시되는 반복단위의 구체예로서 다음 것이 예시되지만, 본 발명은 이들 구체예에 한정되는 것은 아니다.Although the following are illustrated as a specific example of the repeating unit represented by said general formula (II-A) or general formula (II-B), this invention is not limited to these specific examples.
본 발명의 지환탄화수소계 산분해성 수지는, 하기 일반식(Lc) 또는 하기 일반식(V-1)∼(V-5) 중 어느 하나로 표시되는 락톤구조를 갖는 기를 가지는 반복단위 를 함유하는 것이 바람직하다.The alicyclic hydrocarbon-based acid decomposable resin of the present invention preferably contains a repeating unit having a group having a lactone structure represented by any one of the following general formulas (Lc) or the following general formulas (V-1) to (V-5). Do.
일반식(Lc) 중, Ra1, Rb1, Rc1, Rd1, Re1은 각각 독립적으로 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 표시한다. m, n은 각각 독립적으로 0∼3의 정수를 표시하고, m+n은 2∼6이다.In General Formula (Lc), Ra 1 , Rb 1 , Rc 1 , Rd 1 , and Re 1 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. m and n respectively independently represent the integer of 0-3, and m + n is 2-6.
일반식(V-1)∼(V-5)에 있어서, R1b∼R5b는, 각각 독립적으로, 수소원자, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬술포닐이미노기 또는 알케닐기를 표시한다. R1b∼R5b 중 2개는, 결합하여 환을 형성하여도 좋다.In General Formulas (V-1) to (V-5), R 1b to R 5b are each independently an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group or an alkylsulfonyl, which may have a hydrogen atom or a substituent. An imino group or an alkenyl group is represented. Two of R 1b to R 5b may be bonded to each other to form a ring.
일반식(Lc)에 있어서의 Ra1∼Re1의 알킬기 및 일반식(V-1)∼(V-5)에 있어서의 R1b∼R5b의 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬술포닐이미노기에서의 알킬기로는, 직쇄상, 분기상의 알킬기가 예시되고, 치환기를 가지고 있어도 좋다.Alkyl group of Ra <1> -Re <1> in general formula (Lc), Alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, alkylsulfonyl group of R <1b> -R < 5b in general formula (V-1)-(V-5) As an alkyl group in a furnace group, a linear and branched alkyl group may be illustrated and may have a substituent.
직쇄상, 분기상의 알킬기로서는, 탄소수 1∼12개의 직쇄상 또는 분기상 알킬 기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼10개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기이다.As a linear or branched alkyl group, a C1-C12 linear or branched alkyl group is preferable, More preferably, it is a C1-C10 linear or branched alkyl group, More preferably, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group , Isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group and decyl group.
R1b∼R5b에 있어서의 시클로알킬기로서는, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등의 탄소수 3∼8의 것이 바람직하다.As a cycloalkyl group in R <1b> -R <5b> , C3-C8 things, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group, are preferable.
R1b∼R5b에 있어서의 알케닐기로서는, 비닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 헥세닐기 등의 탄소수 2∼6개의 것이 바람직하다.As an alkenyl group in R <1b> -R <5b> , C2-C6 things, such as a vinyl group, a propenyl group, butenyl group, and a hexenyl group, are preferable.
또한, R1b∼R5b 중 2개가 결합하여 형성하는 환으로서는, 시클로프로판환, 시클로부탄환, 시클로펜탄환, 시클로헥산환, 시클로옥탄환 등의 3∼8원환이 예시된다.Moreover, as a ring formed by combining two of R <1b> -R <5b> , 3-8 membered rings, such as a cyclo propane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, and a cyclooctane ring, are illustrated.
또한, 일반식(V-I)∼(V-5)에 있어서의 R1b∼R5b는, 환상골격을 구성하고 있는 탄소원자 중 어느 하나에 결합하고 있어도 좋다.In addition, R 1b to R 5b in General Formulas (VI) to (V-5) may be bonded to any one of the carbon atoms constituting the cyclic skeleton.
Ra1∼Re1의 알킬기 및 R1b∼R6b의 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬술포닐이미노기, 알케닐기가 보유하여도 좋은 바람직한 치환기로서는, 탄소수 1∼4개의 알콕시기, 할로겐원자(불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 탄소수 2∼5의 아실기, 탄소수 2∼5의 아실옥시기, 시아노기, 수산기, 카르복시기, 탄소수 2∼5의 알콕시카르보닐기, 니트로기 등을 예시할 수 있다.As a preferable substituent which the alkyl group of Ra <1> -Re <1> and the alkyl group of R <1b> -R < 6b , a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylsulfonyl imino group, and an alkenyl group may hold, a C1-C4 alkoxy group, Halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), acyl group of 2 to 5 carbon atoms, acyloxy group of 2 to 5 carbon atoms, cyano group, hydroxyl group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group of 2 to 5 carbon atoms, nitro group Etc. can be illustrated.
일반식(Lc) 또는 일반식(V-1)∼(V-5) 중 어느 하나로 표시되는 락톤구조를 갖는 기를 가지는 반복단위로서는, 상기 일반식(II-A) 또는 (II-B) 중의 R13'∼R16' 중 적어도 하나가 일반식(Lc) 또는 일반식(V-1)∼(V-5)으로 표시되는 기를 갖는 것(예컨대, -COOR5의 R5가 일반식(Lc) 또는 일반식(V-1)∼(V-5)으로 표시되는 기를 나타냄), 또는 하기 일반식(AI)으로 표시되는 반복단위 등을 예시할 수 있다.As a repeating unit which has group which has a lactone structure represented by either general formula (Lc) or general formula (V-1)-(V-5), R in said general formula (II-A) or (II-B) 13. At least one of '~R 16' represents the formula (Lc) or the general formula (V-1) ~ R 5 is of the formula (V-5) to (e.g., -COOR 5 having a group represented by (Lc) Or a group represented by general formulas (V-1) to (V-5)), or a repeating unit represented by the following general formula (AI).
일반식(AI) 중, Rb0는, 수소원자, 할로겐원자, 또는 탄소수 1∼4의 치환 또는 미치환의 알킬기를 표시한다. Rb0의 알킬기가 보유하고 있어도 좋은 바람직한 치환기로서는, 상기 일반식(V-1)∼(V-5)에 있어서의 R1b로서의 알킬기가 보유하고 있어도 좋은 바람직한 치환기로서 앞서 예시한 것이 예시된다.In general formula (AI), R <b0> represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a C1-C4 substituted or unsubstituted alkyl group. As a preferable substituent which the alkyl group of R < b0 may hold, what was illustrated above as a preferable substituent which the alkyl group as R < 1b in the said General Formula (V-1)-(V-5) may hold is illustrated.
Rb0의 할로겐원자로서는, 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자를 예시할 수 있다. Rb0는 수소원자가 바람직하다.As a halogen atom of R <b0> , a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom can be illustrated. R b0 is preferably a hydrogen atom.
A'는, 단결합, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 알킬렌기, 또는 이들을 조합시킨 2가의 기를 표시한다. A 'represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or the bivalent group which combined these.
B2는, 일반식(Lc) 또는 일반식(V-1)∼(V-5) 중 어느 하나로 나타내는 기를 표시한다. A'에 있어서, 이 조합시킨 2가의 기로서는, 예컨대 하기 식의 것이 예시된다.B 2 represents a group represented by any one of General Formulas (Lc) or General Formulas (V-1) to (V-5). In A ', the thing of the following formula is illustrated as this combined bivalent group, for example.
상기 식에 있어서, Rab, Rbb는, 수소원자, 알킬기, 치환 알킬기, 할로겐원자, 수산기, 알콕시기를 표시하고, 양자는 같거나 달라도 좋다.In the above formula, R ab , R bb represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group, and both may be the same or different.
알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기 등의 저급알킬기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기에서 선택된다. 치환 알킬기의 치환기로서는 수산기, 할로겐원자, 탄소수 1∼4의 알 콕실기를 예시할 수 있다.As an alkyl group, lower alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, isopropyl group, and a butyl group, are preferable, More preferably, they are selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. As a substituent of a substituted alkyl group, a hydroxyl group, a halogen atom, and a C1-C4 alkoxyl group can be illustrated.
알콕시기로서는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼4개의 것을 예시할 수 있다. 할로겐원자로서는 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 예시할 수 있다. r1은 1∼10의 정수, 바람직하게는 1∼4의 정수를 표시한다. m은 1∼3의 정수, 바람직하게는 1 또는 2를 표시한다.As an alkoxy group, C1-C4 things, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, butoxy group, can be illustrated. Examples of the halogen atom include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom and iodine atom. r1 represents the integer of 1-10, Preferably the integer of 1-4 is represented. m represents an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2.
이하에, 일반식(AI')으로 표시되는 반복단위의 구체예를 예시하지만, 본 발명의 내용이 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (AI ') is illustrated below, the content of this invention is not limited to these.
본 발명의 지환탄화수소계 산분해성 수지는, 하기 일반식(VII)으로 표시되는 기를 갖는 반복단위를 함유하여도 좋다.The alicyclic hydrocarbon-based acid decomposable resin of the present invention may contain a repeating unit having a group represented by the following general formula (VII).
일반식(VII) 중, R2c∼R4c는 각각 독립적으로 수소원자 또는 수산기를 표시한다. 단, R2c∼R4c 중 적어도 하나는 수산기를 표시한다.In general formula (VII), R <2c> -R <4c> represents a hydrogen atom or a hydroxyl group each independently. Provided that at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group.
일반식(VII)으로 표시되는 기는, 바람직하게는 디히드록실체 또는 모노히드 록실체이고, 보다 바람직하게는 디히드록실체이다.The group represented by general formula (VII) is preferably a dihydroxyl or a monohydroxyl, more preferably a dihydroxyl.
일반식(VII)으로 표시되는 기를 갖는 반복단위로서는, 하기 일반식(II-A) 또는 (II-B) 중 R13'∼R16' 중 적어도 하나가 상기 일반식(VII)으로 표시되는 기를 갖는 것(예컨대 -COOR5의 R5가 일반식(VII)으로 표시되는 기를 나타냄), 또는 하기 일반식(AII)으로 표시되는 반복단위를 예시할 수 있다.As a repeating unit which has group represented by general formula (VII), at least 1 of R <13>'-R<16>' in general formula (II-A) or (II-B) is group represented by said general formula (VII) to (e. g. a represents an R 5 of -COOR 5 represented by formula (VII)), or to which there may be mentioned a repeating unit represented by the following formula (AII).
일반식(AII) 중, R1c는 수소원자 또는 메틸기를 표시한다.In General Formula (AII), R 1c represents a hydrogen atom or a methyl group.
R2c∼R4c는 각각 독립적으로 수소원자 또는 수산기를 표시한다. 단, R2c∼R 4c 중 적어도 하나는 수산기를 표시한다.R 2c to R 4c each independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group. Provided that at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group.
이하에, 일반식(AII)으로 표시되는 구조를 갖는 반복단위의 구체예를 예시하 지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating unit which has a structure represented by general formula (AII) below is illustrated, it is not limited to these.
본 발명의 지환탄화수소계 산분해성 수지는, 하기 일반식(VIII)으로 표시되는 반복단위를 함유하여도 좋다.The alicyclic hydrocarbon-based acid decomposable resin of the present invention may contain a repeating unit represented by the following general formula (VIII).
상기 일반식(VIII)에 있어서, Z2는, -O-또는-N(R41)-을 표시한다. 여기서 R41은, 수소원자, 수산기, 알킬기, 할로알킬기, 또는 -OSO2-R42를 표시한다. R42는, 알킬기, 할로알킬기, 시클로알킬기 또는 캠퍼 잔기를 표시한다.In the general formula (VIII), Z 2 represents -O- or -N (R 41 )-. R 41 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a haloalkyl group, or -OSO 2 -R 42 . R 42 represents an alkyl group, haloalkyl group, cycloalkyl group, or camphor residue.
상기 R41 및 R42에 있어서의 알킬기로서는, 탄소수 1∼10개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼6개의 직쇄상 또는 분기상 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부 틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기이다.As said alkyl group in said R <41> and R <42> , 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, Ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group.
상기 R41 및 R42에 있어서의 할로알킬기로서는, 트리플루오로메틸기, 노나플루오로부틸기, 펜타데카플루오로옥틸기, 트리클로로메틸기 등을 예시할 수 있다. 상기 R42에 있어서의 시클로알킬기로서는, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로옥틸기 등을 예시할 수 있다.Examples of the haloalkyl group for R 41 and R 42 include trifluoromethyl group, nonafluorobutyl group, pentadecafluorooctyl group, trichloromethyl group and the like. As a cycloalkyl group in said R <42> , a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, etc. can be illustrated.
R41 및 R42로서의 알킬기 및 할로알킬기, R42로서의 시클로알킬기 또는 캠퍼 잔기는 치환기를 가지고 있어도 좋다. 이와 같은 치환기로서는, 예컨대, 수산기, 카르복실기, 시아노기, 할로겐원자(예컨대, 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자), 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1∼4, 예컨대 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등), 아실기(바람직하게는 탄소수 2∼5, 예컨대, 포르밀기, 아세틸기 등), 아실옥시기(바람직하게는 탄소수 2∼5, 예컨대, 아세톡시기), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6∼14, 예컨대 페닐기) 등을 예시할 수 있다.The alkyl group and haloalkyl group as R 41 and R 42 , the cycloalkyl group or camphor moiety as R 42 may have a substituent. As such a substituent, a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, an iodine atom), an alkoxy group (preferably C1-C4, for example, a methoxy group, an ethoxy group, Propoxy group, butoxy group, etc.), acyl group (preferably having 2 to 5 carbon atoms, such as formyl group, acetyl group, etc.), acyloxy group (preferably having 2 to 5 carbon atoms, such as acetoxy group), aryl Group (preferably C6-C14, a phenyl group) etc. can be illustrated.
상기 일반식(VIII)으로 표시되는 반복단위의 구체예로서 다음 [I'-1]∼[I'-7]이 예시되지만, 본 발명은 이들 구체예에 한정되는 것은 아니다.Although the following [I'-1]-[I'-7] are illustrated as a specific example of the repeating unit represented by said general formula (VIII), this invention is not limited to these specific examples.
본 발명의 지환탄화수소계 산분해성 수지는, 상기 반복구조단위 이외에, 드라이에칭 내성, 표준현상액 적성, 기판 밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적으로 필요한 특성인 해상력, 내열성 및 감도 등을 조절하기 위해 여러가지 반복구조단위를 함유할 수 있다.In addition to the repeating structural unit, the alicyclic hydrocarbon-based acid decomposable resin of the present invention may be used to control dry etching resistance, standard developer aptitude, substrate adhesion, resist profile, and resolution, heat resistance, and sensitivity, which are generally required characteristics of resist. It may contain repeating structural units.
이러한 반복구조단위로서는 하기 단량체에 상당하는 반복구조단위를 예시할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. As such a repeating structural unit, although the repeating structural unit corresponded to the following monomer can be illustrated, it is not limited to this.
이로써, 지환탄화수소계 산분해성 수지에 요구되는 성능, 특히,Thereby, the performance required for the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin, in particular,
(1) 도포용제에 대한 용해성,(1) solubility in coating solvents,
(2) 제막성(유리전이점),(2) film forming property (glass transition point),
(3) 알칼리 현상성,(3) alkali developability,
(4) 막손실(친소수성, 알칼리 가용성기의 선택),(4) film loss (selection of hydrophilic, alkali-soluble groups),
(5) 비노광부의 기판으로의 밀착성,(5) adhesion to the substrate of the non-exposed part,
(6) 드라이에칭 내성,(6) dry etching resistance,
등의 미세조정이 가능하게 된다.Fine adjustment of the back and the like becomes possible.
이러한 단량체로서, 예컨대, 아크릴산에스테르류, 메타크릴산에스테르류, 아 크릴아미드류, 메타크릴아미드류, 알릴화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류 등에서 선택되는 부가중합성 불포화결합을 1개 갖는 화합물을 예시할 수 있다.As such a monomer, for example, a compound having one addition-polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, etc. It can be illustrated.
그외에도, 상기 여러가지 반복구조단위에 상당하는 단량체와 공중합 가능한 부가중합성 불포화 화합물이라면, 공중합되어 있어도 좋다.In addition, as long as it is an addition polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the monomer corresponded to the said various repeating structural units, it may be copolymerized.
지환탄화수소계 산분해성 수지에 있어서, 각 반복구조단위의 함유몰비는 레지스트의 드라이에칭 내성이나 표준현상액 적성, 기판밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요성능인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절하기 위해 적당하게 설정된다.In cycloaliphatic hydrocarbon-based acid-decomposable resins, the molar ratio of each repeating structural unit is used to control dry etching resistance of resist, standard developer aptitude, substrate adhesion, resist profile, and resolution, heat resistance, sensitivity, etc. It is set appropriately.
본 발명의 지환탄화수소계 산분해성 수지의 바람직한 형태로서는, 이하의 것이 예시된다.As a preferable aspect of the alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention, the following are illustrated.
(1) 상기 일반식(pI)∼(pVI)으로 표시되는 지환식탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위를 함유하는 것(측쇄형)(1) containing repeating units having a partial structure containing alicyclic hydrocarbons represented by the above formulas (pI) to (pVI) (side chain type)
(2) 일반식(II-AB)으로 표시되는 반복단위를 함유하는 것(주쇄형)(2) containing repeating units represented by the general formula (II-AB) (backbone type)
단, (2)에서는 예컨대, 또한 이하의 것이 예시된다.However, in (2), the following are further illustrated, for example.
(3) 일반식(II-AB)으로 표시되는 반복단위, 무수말레인산 유도체 및 (메타)아크릴레이트 구조를 갖는 것(하이브리드형)(3) Having repeating unit represented by general formula (II-AB), maleic anhydride derivative and (meth) acrylate structure (hybrid type)
지환탄화수소계 산분해성 수지 중, 일반식(pI)∼(pVI)으로 표시되는 지환식탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위의 함유량은, 전체 반복구조단위 중 30∼70몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 35∼65몰%, 더욱 바람직하게는 40∼60몰%이다. As for content of the repeating unit which has the partial structure containing alicyclic hydrocarbon represented by general formula (pI)-(pVI), in an alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin, 30-70 mol% is preferable in all the repeating structural units, More preferably, it is 35-65 mol%, More preferably, it is 40-60 mol%.
지환탄화수소계 산분해성 수지 중, 일반식(II-AB)으로 표시되는 반복단위의 함유량은, 전체 반복구조단위 중 10∼60몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15∼55몰%, 더욱 바람직하게는 20∼50몰%이다.In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin, the content of the repeating unit represented by General Formula (II-AB) is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 15 to 55 mol%, further more preferably in all the repeating structural units. Preferably it is 20-50 mol%.
또한, 상기 다른 공중합성분의 단량체에 기초한 반복구조단위의 수지 중의 함유량도, 소망하는 레지스트의 성능에 따라서 적당하게 설정할 수 있지만, 일반적으로, 상기 일반식(pI)∼(pVI)으로 표시되는 지환식탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복구조단위와 상기 일반식(II-AB)으로 표시되는 반복단위를 합계한 총 몰수에 대하여 99몰%이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 90몰%이하, 더욱 바람직하게는 80몰%이하이다.Moreover, although content in resin of the repeating structural unit based on the monomer of the said other copolymerization component can also be set suitably according to the performance of a desired resist, In general, the alicyclic type represented by said general formula (pI)-(pVI) is mentioned. 99 mol% or less is preferable with respect to the total mole number which added the repeating structural unit which has a partial structure containing a hydrocarbon, and the repeating unit represented with the said general formula (II-AB), More preferably, it is 90 mol% or less Preferably it is 80 mol% or less.
본 발명의 조성물이 ArF노광용일 때, ArF광으로의 투명성의 점에서 수지는 방향족기를 가지지 않는 것이 바람직하다.When the composition of this invention is for ArF exposure, it is preferable that resin does not have an aromatic group from the point of transparency to ArF light.
또한, 본 발명의 포지티브 감광성 조성물에 F2엑시머레이저광을 조사하는 경우에, (B) 성분의 수지는, 중합체골격의 주쇄 및/또는 측쇄에 불소원자가 치환한 구조를 가지며, 또한 산의 작용에 의해 분해하여, 알칼리현상액에 대한 용해도가 증대하는 수지(이하, 불소기함유 수지라고도 함)가 바람직하고, 퍼플루오로알킬렌기, 퍼플루오로아릴렌기에서 선택되는 부위를, 중합체골격의 주쇄에 적어도 하나 가지거나, 퍼플루오로알킬기, 퍼플루오로아릴기, 헥사플루오로-2-프로판올기, 및 헥사플루오로-2-프로판올기의 OH기를 보호한 기에서 선택되는 부위를, 중합체골격의 측쇄에 적어도 하나 갖는 불소함유 수지가 보다 바람직하다.Further, in the case of irradiating F 2 excimer laser light in the positive photosensitive composition of the present invention, (B) resins, having a fluorine atom-substituted structures in the main chain and / or side chain of the polymer backbone, and the action of an acid of the component A resin (decomposed also as a fluorine group-containing resin) which is decomposed by decomposition to increase the solubility in an alkali developer is preferable, and at least a portion selected from a perfluoroalkylene group and a perfluoroarylene group is added to the main chain of the polymer skeleton. One site or a site selected from the group protecting the OH group of the perfluoroalkyl group, the perfluoroaryl group, the hexafluoro-2-propanol group, and the hexafluoro-2-propanol group is added to the side chain of the polymer skeleton. The fluorine-containing resin which has at least one is more preferable.
불소기함유 수지로서, 예컨대, 하기 일반식(IR)∼(XR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나 갖는 수지를 바람직하게 예시할 수 있다.As the fluorine group-containing resin, for example, a resin having at least one repeating unit represented by the following General Formulas (IR) to (XR) can be preferably exemplified.
일반식 중, R0, R1은 수소원자, 불소원자, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 표시한다.In general formula, R <0> , R <1> represents the hydrogen atom, the fluorine atom, and the alkyl group, perfluoroalkyl group, cycloalkyl group, or aryl group which may have a substituent.
R2∼R4는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 표시한다. 또한 R0와 R1, R0와 R2, R3 과 R4가 결합하여 환을 형성 하여도 좋다.R <2> -R <4> represents the alkyl group, the perfluoroalkyl group, the cycloalkyl group, or the aryl group which may have a substituent. In addition, R 0 and R 1 , R 0 and R 2 , R 3 and R 4 may be bonded to form a ring.
R5는 수소원자, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 단환 또는 다환의 시클로알킬기, 아실기, 알콕시카르보닐기를 표시한다.R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a perfluoroalkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, an acyl group, or an alkoxycarbonyl group which may have a substituent.
R6, R7, R8은 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 할로겐원자, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 알콕시기를 표시한다.R <6> , R <7> , R <8> may be same or different, and represents the alkyl group, perfluoroalkyl group, and alkoxy group which may have a hydrogen atom, a halogen atom, and a substituent.
R9, R10은 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기 또는 할로알킬기를 표시한다.R <9> , R <10> may be same or different and represents the alkyl group or haloalkyl group which may have a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, and a substituent.
R11, R12는 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 수산기, 할로겐원자, 시아노기, 알콕시기, 아실기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다.R 11 and R 12 may be the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group or an alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group or aryl group which may have a substituent.
R13, R14는 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기 또는 할로알킬기를 표시한다.R <13> , R <14> may be same or different and represents the alkyl group or haloalkyl group which may have a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, and a substituent.
R15는 불소원자를 가지는, 알킬기, 단환 또는 다환의 시클로알킬기, 알케닐기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다.R 15 represents an alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group having a fluorine atom.
R16, R17, R18은 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 알콕시기, -CO-O-R15를 표시한다. R 16, R 17, R 18 may be the same or different, and may be a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an optionally substituted displays good, an alkyl group, a perfluoroalkyl group, an alkoxy group, -CO-OR 15.
R19, R20, R21은 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 불소원자, 불소원자를 가지는, 알킬기, 단환 또는 다환의 시클로알킬기, 알케닐기, 아랄킬기, 아릴기 또는 알콕시기를 표시한다. 단, R19, R20, R21 중 적어도 하나는 수소원자 이외의 기이다.R 19 , R 20 and R 21 may be the same or different and represent an alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aryl group or an alkoxy group having a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluorine atom. Provided that at least one of R 19 , R 20 , and R 21 is a group other than a hydrogen atom.
A1, A2는, 단결합, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 2가의 알킬렌기, 알케닐렌기, 시클로알킬렌기 또는 아릴렌기, 또는 -O-CO-R22-, -CO-O-R23-, -CO-N(R24 )-R25-를 표시한다.A 1 and A 2 are a divalent alkylene group, alkenylene group, cycloalkylene group or arylene group which may have a single bond or a substituent, or -O-CO-R 22- , -CO-OR 23 -,- CO-N (R 24 ) -R 25 -is indicated.
R22, R23, R25는 같거나 달라도 좋고, 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기, 아미드기, 우레탄기 또는 우레이드기를 보유하여도 좋은, 2가의 알킬렌기, 알케닐렌기, 시클로알킬렌기 또는 아릴렌기를 표시한다.R 22 , R 23 , R 25 may be the same or different and may be a single bond or an ether group, ester group, amide group, urethane group or ureide group, a divalent alkylene group, alkenylene group or cycloalkylene group Or an arylene group.
R24는 수소원자, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다.R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group which may have a substituent.
n은 0 또는 1을 표시하고, x, y, z는 0∼4의 정수를 표시한다.n represents 0 or 1, and x, y, z represent the integer of 0-4.
불소기함유 수지로서, 예컨대, 하기 일반식(FA)∼(FF)으로 나타내는 반복단 위를 적어도 하나 가지는 수지도 바람직하게 예시할 수 있다.As the fluorine group-containing resin, for example, a resin having at least one repeating unit represented by the following General Formulas (FA) to (FF) can also be preferably exemplified.
R101, R102는 수소원자, 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기를 표시한다.R 101 and R 102 represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a cyano group, and a trifluoromethyl group.
X는 수소원자 또는 산의 작용에 의해 분해하는 기를 표시한다.X represents a group decomposed by the action of a hydrogen atom or an acid.
R103, R104는 수소원자, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기를 표시하고, 이 알킬기, 이 아랄킬기는 각각 도중에 -O-, -S-, -CO2-, -CO-, -SO2-, -SO-를 가지고 있어도 좋다. n은 1∼5의 정수를 표시한다.R 103 and R 104 represent a hydrogen atom or an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group which may have a substituent, and the alkyl group and this aralkyl group each represent -O-, -S-, -CO 2- , -CO You may have-, -SO 2- , or -SO-. n represents the integer of 1-5.
R111∼R116, R121∼R132, R141∼R148, R151∼R156은, 각각, 수소원자, 불소원자, 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 표시하지만, 적어도 하나는 불소원자이다.R 111 to R 116 , R 121 to R 132 , R 141 to R 148 , and R 151 to R 156 each represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group which may have a substituent, but at least one is a fluorine atom.
X에서의 산의 작용에 의해 분해하는 기로서는, 예컨대, OX기가 산분해하여 OH기를 생성하는 기이고, 아세탈기(예컨대, 1-알콕시에틸기, 테트라히드로피라닐기, t-부톡시카르보닐기), 3급알킬에테르기(예컨대, t-부틸에테르기)가 예시된다.Examples of the group decomposed by the action of an acid at X include a group in which an OX group is acid decomposed to form an OH group, and an acetal group (eg, 1-alkoxyethyl group, tetrahydropyranyl group, t-butoxycarbonyl group), 3 A higher alkyl ether group (for example, t-butyl ether group) is illustrated.
본 발명에 있어서의 불소기함유 수지는, 바람직하게는 또한 하기 일반식(XIR)∼(XIIIR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나 가지고 있어도 좋다.The fluorine group-containing resin in the present invention may preferably have at least one repeating unit represented by the following general formulas (XIR) to (XIIIR).
식중, R26, R27, R32는 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기 또는 할로알킬기를 표시한다.In formula, R <26> , R <27> , R <32> may be same or different, and represents the alkyl group or haloalkyl group which may have a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, and a substituent.
R28, R33은 -C(R36)(R37)(R38), -C(R36)(R 37)(OR39), 또는 하기 일반식 (XIVR)의 기를 표시한다.R 28 and R 33 represent a group of -C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), or of the following general formula (XIVR).
식중, R29, R30, R31은 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 알콕시기, -CO-O-R28을 표시한다. Wherein, R 29, R 30, R 31 may be the same or different, and may be a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a substituent, shown by an alkyl group, perfluoroalkyl group, an alkoxy group, -CO-OR 28 in.
R34, R35는 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 수산기, 할로겐원자, 시아노기, 알콕시기, 아실기, 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다.R 34 and R 35 may be the same or different and represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group which may be the same or different and may have a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group or a substituent. .
R36, R37, R38, R39는 같거나 달라도 좋고, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다. R36, R37, R38 중 2개, 또는 R36, R37, R39 중 2개가 결합하여 환을 형성하여도 좋다. 또한, 형성된 환에는, 옥소기를 함유하고 있어도 좋다.R <36> , R <37> , R <38> and R <39> may be same or different and represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aralkyl group, or an aryl group which may have a substituent. Two of R 36 , R 37 , and R 38 , or two of R 36 , R 37 , and R 39 may combine to form a ring. In addition, the formed ring may contain an oxo group.
R40은 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기 시클로알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다.R 40 represents an alkyl group cycloalkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aralkyl group or aryl group which may have a substituent.
A3∼A4는, 단결합, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 2가의 알킬렌기, 알케닐렌기, 시클로알킬렌기 또는 아릴렌기, 또는 -O-CO-R22-, -CO-O-R23-, -CO-N(R24 )-R25-를 표시한다.A 3 to A 4 are a divalent alkylene group, alkenylene group, cycloalkylene group or arylene group which may have a single bond or a substituent, or -O-CO-R 22- , -CO-OR 23 -,- CO-N (R 24 ) -R 25 -is indicated.
R22∼R25는 상기와 같다. Z는 탄소원자와 함께 단환 또는 다환의 지환식기를 구성하는 원자단을 표시한다. n은 0 또는 1을 표시한다.R 22 to R 25 are the same as described above. Z represents the atomic group which comprises a monocyclic or polycyclic alicyclic group with a carbon atom. n represents 0 or 1.
또한 본 발명에 있어서는, 불소기함유 수지의 친소수성, 유리전이점, 노광광원에 대한 투과율 등의 물성을 제어하기 위해, 또는 중합체 합성시의 중합성을 제어하기 위해, 하기 일반식(XVR)∼(XVIIR)으로 나타내는 무수말레인산, 비닐에테르 또는 시아노기를 함유하는 비닐화합물에서 유래되는 반복단위를 적어도 하나 가지 고 있어도 좋다.In the present invention, in order to control physical properties such as hydrophilicity, glass transition point, and transmittance to an exposure light source of the fluorine group-containing resin, or to control the polymerizability during polymer synthesis, the following general formulas (XVR) to At least one repeating unit derived from a vinyl compound containing maleic anhydride, vinyl ether or cyano group represented by (XVIIR) may be provided.
식중, R41은 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다.In the formula, R 41 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group which may have a substituent.
R42는 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기 또는 할로알킬기를 표시한다.R 42 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group or haloalkyl group which may have a substituent.
A5는 단결합, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 2가의 알킬렌기, 알케닐렌기, 시클로알킬렌기 또는 아릴렌기, 또는 -O-CO-R22-, -CO-O-R23-, -CO-N(R24)-R 25-를 표시한다.A 5 is a divalent alkylene group, alkenylene group, cycloalkylene group or arylene group which may have a single bond, a substituent, or -O-CO-R 22- , -CO-OR 23- , -CO-N ( R 24 ) -R 25 -is displayed.
R22∼R25는 상기와 같다.R 22 to R 25 are the same as described above.
또한, 본 발명에 있어서의 더욱 바람직한 불소기함유 수지로서, 하기 일반식(IA) 및 (IIA)으로 나타내는 반복단위를 각각 적어도 하나 가지는 수지, 및 하기 일반식(IIA) 및 (VIA)으로 나타내는 반복단위를 각각 적어도 하나 가지는 수지를 예시할 수 있다.Moreover, as a more preferable fluorine-group containing resin in this invention, resin which has at least one repeating unit represented by the following general formula (IA) and (IIA), respectively, and the repeat represented by the following general formula (IIA) and (VIA) Resin which has at least one unit each can be illustrated.
이들, 하기 일반식(IA) 및 (IIA)으로 나타내는 반복단위를 각각 적어도 하나 가지는 수지, 및 하기 일반식(IIA) 및 (VIA)으로 나타내는 반복단위를 각각 적어도 하나 가지는 수지는, 또한 상기 일반식(IR)∼(VR)으로 나타내는 반복단위를 가지고 있어도 좋다.These, resin which has at least one repeating unit represented by the following general formula (IA) and (IIA), respectively, and resin which has at least one each of the repeating unit represented by the following general formula (IIA) and (VIA) is further said general formula You may have a repeating unit represented by (IR)-(VR).
일반식(IA) 및 (IIA) 중, R1a 및 R6a는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 표시한다.In General Formulas (IA) and (IIA), R 1a and R 6a may be the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent.
R2a, R3a, R6a 및 R7a는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 수산기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아실기, 아실옥시기, 알케닐기, 아릴기 또는 아랄킬기를 표시한다.R 2a , R 3a , R 6a and R 7a may be the same or different, and may have a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group or a substituent, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, An alkenyl group, an aryl group, or an aralkyl group is represented.
R50a∼R55a는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 불소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 표시한다. 단, R50a∼R55a 중 적어도 하나는, 불소원자 또는 적어도 하나의 수소원자가 불소원자로 치환된 알킬기를 표시한다.R 50a to R 55a may be the same or different and represent an alkyl group which may have a hydrogen atom, a fluorine atom or a substituent. However, at least one of R 50a to R 55a represents an alkyl group in which a fluorine atom or at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
R56a는, 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 아실기 또는 알콕시카르보닐기를 표시하고, 수소원자인 것이 바람직하다. R 56a represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group or an alkoxycarbonyl group which may have a hydrogen atom or a substituent, and is preferably a hydrogen atom.
R4a는, 하기 일반식(IVA) 또는 (VA)의 기를 표시한다.R 4a represents a group of the following general formula (IVA) or (VA).
일반식(IVA) 중, R11a, R12a 및 R13a는, 같거나 달라도 좋고, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다.In general formula (IVA), R <11a> , R <12a> and R <13a> may represent the same or different, and may represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, or an aryl group which may have a substituent.
일반식(VA) 중, R14a 및 R15a는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 표시한다. R16a는, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다. R14a∼R16a 중 2개가 결합하여, 환을 형성하여도 좋다.In general formula (VA), R <14a> and R <15a> may be same or different, and represent the alkyl group which may have a hydrogen atom or a substituent. R 16a represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group which may have a substituent. Two of R 14a to R 16a may be bonded to each other to form a ring.
일반식(VIA) 중, R17a1 및 R17a2는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 표시한다. R18a는, -C(R18a1)(R18a2)(R18a3) 또는 -C(R18a1)(R18a2)(OR 18a4)을 표시한다. R18a1∼R18a4는, 같거나 달 라도 좋고, 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다. R18a1, R18a2, R18a3 중 2개 또는 R18a1, R18a2, R18a4 중 2개가 결합하여 환을 형성하여도 좋다. A0는, 단결합 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 2가의 연결기를 표시하지만, 단결합인 것이 바람직하다.In general formula (VIA), R <17a1> and R <17a2> may be same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or the alkyl group which may have a substituent. R 18a represents -C (R 18a1 ) (R 18a2 ) (R 18a3 ) or -C (R 18a1 ) (R 18a2 ) (OR 18a4 ). R 18a1 to R 18a4 may be the same or different and represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group which may have a hydrogen atom or a substituent. R 18a1, R 18a2, R and the two are combined of two or R 18a1, R 18a2, R 18a4 from 18a3 may form a ring. Although A <0> represents the bivalent coupling group which may have a single bond or a substituent, It is preferable that it is a single bond.
이들 불소기함유 수지는, 일반식(VIA) 중의 R18a가 하기 일반식(VIA-A) 또는 일반식(VIA-B)으로 표시되는 기인 것이 바람직하다. 또한, 이들 불소기함유 수지(A)는, 일반식(IA) 중의 R1a, 일반식(IIA) 중의 R5a 및 일반식(VIA) 중의 R17a2 중 적어도 하나가, 트리플루오로메틸기인 것이 바람직하다.It is preferable that these fluorine-group containing resin is group in which R <18a> in general formula (VIA) is represented with the following general formula (VIA-A) or general formula (VIA-B). Moreover, it is preferable that at least one of R <1a> in General formula (IA), R <5a> in General formula (IIA), and R17a2 in General formula (VIA) of these fluorine-group containing resin (A) is a trifluoromethyl group. Do.
일반식(VIA-A) 중, R18a5 및 R18a6은, 같거나 달라도 좋고, 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 표시한다. R18a7은, 치환기를 가지고 있어도 좋은 시클로알킬기를 표시한다.In General Formula (VIA-A), R 18a5 and R 18a6 may be the same or different and represent an alkyl group which may have a substituent. R 18a7 represents a cycloalkyl group which may have a substituent.
일반식(VIA-B) 중, R18a8은, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다.In General Formula (VIA-B), R 18a8 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aralkyl group or an aryl group which may have a substituent.
또한, 상기 일반식(IA) 및 (IIA)으로 나타내는 반복단위를 각각 적어도 하나 가지는 수지, 및 상기 일반식(IIA) 및 (VIA)으로 나타내는 반복단위를 각각 적어도 하나 가지는 수지는, 또한 하기 일반식(IIIA) 또는 (VIIA)으로 표시되는 반복단위를 적어도 하나 가지고 있어도 좋다.Moreover, resin which has at least one repeating unit represented by the said General formula (IA) and (IIA), respectively, and resin which has at least one each of the repeating unit represented by the said General formula (IIA) and (VIA) is further a following general formula You may have at least one repeating unit represented by (IIIA) or (VIIA).
일반식(IIIA) 중, R8a는, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 표시한다. R9a 및 R10a는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아실기, 아실옥시기, 알케닐기, 아릴기 또는 아랄킬기를 표시한다.In general formula (IIIA), R <8a> represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or the alkyl group which may have a substituent. R 9a and R 10a may be the same or different, and may have a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or a substituent, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl Display the flag.
일반식(VIIA) 중, R19a 및 R20a는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 표시한다. R21a는, 수소원자, 할로겐원자, 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기 또는 -A1-CN기를 표시한다. A1은, 단결합 또는 2가의 연결기를 표시한다.In General Formula (VIIA), R 19a and R 20a may be the same or different and represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 21a is, may have a hydrogen atom, a halogen atom, the substituent represents an alkyl group or -A 1 -CN. A 1 represents a single bond or a divalent linking group.
상기 알킬기로서는, 예컨대 탄소수 1∼8개의 알킬기로서, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기를 바람직하게 예시할 수 있다. As said alkyl group, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, 2-ethylhexyl group, an octyl group can be illustrated preferably, for example as a C1-C8 alkyl group. have.
시클로알킬기로서는 단환형이어도 좋고, 다환형이어도 좋다. 단환형으로서는 탄소수 3∼8개의 것으로서, 예컨대 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기를 바람직하게 예시할 수 있다. 다환형으로서는 탄소수 6∼20개의 것으로서, 예컨대 아다만틸기, 노르보르닐기, 이소보로닐기, 캠퍼닐기, 디시클로펜틸기, a-피넬기, 트리시클로데카닐기, 테트라시클로도데실기, 안드로스타닐기 등을 바람직하게 예시할 수 있다. 단, 상기 단환 또는 다환의 시클로알킬기 중의 탄소원자가, 산소원자 등의 헤테로원자로 치환되어 있어도 좋다.As a cycloalkyl group, monocyclic may be sufficient and polycyclic may be sufficient. As monocyclic type, it is C3-C8 thing, For example, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group can be illustrated preferably. As polycyclic type, it is C6-C20, for example, an adamantyl group, a norbornyl group, an isobornyl group, a campanyl group, a dicyclopentyl group, a-pinel group, a tricyclo decanyl group, a tetracyclo dodecyl group, andandrostanyl group Etc. can be illustrated preferably. However, the carbon atom in the said monocyclic or polycyclic cycloalkyl group may be substituted by heteroatoms, such as an oxygen atom.
퍼플루오로알킬기로서는, 예컨대 탄소수 4∼12개의 것으로서, 구체적으로는 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로헥실기, 퍼플루오로옥틸기, 퍼플루오로옥틸에틸기, 퍼플루오로도데실기 등을 바람직하게 예시할 수 있다.As the perfluoroalkyl group, for example, one having 4 to 12 carbon atoms, specifically, a perfluorobutyl group, a perfluorohexyl group, a perfluorooctyl group, a perfluorooctylethyl group, a perfluorododecyl group, or the like is preferable. It can be illustrated.
할로알킬기로서는, 예컨대 탄소수 1∼4개의 할로알킬기로서, 구체적으로 클로로메틸기, 클로로에틸기, 클로로프로필기, 클로로부틸기, 브로모메틸기, 브로모에틸기 등을 바람직하게 예시할 수 있다.As a haloalkyl group, a chloromethyl group, a chloroethyl group, a chloropropyl group, a chlorobutyl group, a bromomethyl group, a bromoethyl group etc. can be illustrated specifically, for example as a haloalkyl group of 1-4 carbon atoms.
아릴기로서는, 예컨대 탄소수 6∼15개의 아릴기로서, 구체적으로는, 페닐기, 톨릴기, 디메틸페닐기, 2, 4, 6-트리메틸페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 9, 10-디메톡시안트릴기 등을 바람직하게 예시할 수 있다.As an aryl group, it is a C6-C15 aryl group, specifically, a phenyl group, a tolyl group, a dimethylphenyl group, 2, 4, 6-trimethylphenyl group, a naphthyl group, anthryl group, 9, 10- dimethoxy anthryl Group etc. can be illustrated preferably.
아랄킬기로서는, 예컨대 탄소수 7∼12개의 아랄킬기로서, 구체적으로는, 벤질기, 페네틸기, 나프틸메틸기 등을 바람직하게 예시할 수 있다.As the aralkyl group, for example, a benzyl group, a phenethyl group, a naphthyl methyl group, or the like can be preferably exemplified as an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms.
알케닐기로서는, 예컨대 탄소수 2∼8개의 알케닐기로서, 구체적으로는, 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 시클로헥세닐기를 바람직하게 예시할 수 있다. As an alkenyl group, a vinyl group, an allyl group, butenyl group, and a cyclohexenyl group can be illustrated specifically, for example as a C2-C8 alkenyl group.
알콕시기로서는, 예컨대 탄소수 1∼8개의 알콕시기로서, 구체적으로는, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, iso-부톡시기, 부톡시기, 펜톡시기, 알릴옥시기, 옥톡시기 등을 바람직하게 예시할 수 있다. As the alkoxy group, for example, a methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-butoxy group, butoxy group, pentoxy group, allyloxy group, octoxy group, etc. are preferable. This can be illustrated.
아실기로서는, 예컨대 탄소수 1∼10개의 아실기로서, 구체적으로는, 포르밀기, 아세틸기, 프로파노일기, 부타노일기, 피바로일기, 옥타노일기, 벤조일기 등을 바람직하게 예시할 수 있다.As an acyl group, for example, a formyl group, an acetyl group, a propanoyl group, butanoyl group, a pivaloyl group, an octanoyl group, a benzoyl group, etc. can be mentioned preferably as an acyl group of 1-10 carbon atoms.
아실옥시기로서는, 탄소수 2∼12개의 아실옥시기가 바람직하고, 예컨대 아세톡시기, 프로피오닐옥시기, 벤조일옥시기 등을 예시할 수 있다. As an acyloxy group, a C2-C12 acyloxy group is preferable, For example, an acetoxy group, a propionyloxy group, a benzoyloxy group, etc. can be illustrated.
알키닐기로서는, 탄소수 2∼5개의 알키닐기가 바람직하고, 예컨대 에티닐기, 프로피닐기, 부티닐기 등을 예시할 수 있다.As an alkynyl group, a C2-C5 alkynyl group is preferable, for example, an ethynyl group, a propynyl group, butynyl group, etc. can be illustrated.
알콕시카르보닐기로서는, i-프로폭시카르보닐기, t-부톡시카르보닐기, t-아밀옥시카르보닐기, 1-메틸-1-시클로헥실옥시카르보닐기 등, 바람직하게는 2급, 보다 바람직하게는 3급의 알콕시카르보닐기가 예시된다.As the alkoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, t-amyloxycarbonyl group, 1-methyl-1-cyclohexyloxycarbonyl group, etc., preferably secondary, more preferably tertiary alkoxycarbonyl group Is illustrated.
할로겐원자로서는, 예컨대 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자 등을 예시할 수 있다.As a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. can be illustrated, for example.
알킬렌기로서는, 바람직하게는 치환기를 가지고 있어도 좋은 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 헥실렌기, 옥틸렌기 등의 탄소수 1∼8개의 것이 예시된다.As an alkylene group, C1-C8 things, such as the methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, and octylene group which may preferably have a substituent are illustrated.
알케닐렌기로서는, 바람직하게는 치환기를 가지고 있어도 좋은 에테닐렌기, 프로페닐렌기, 부테닐렌기 등의 탄소수 2∼6개의 것이 예시된다.As an alkenylene group, C2-C6 things, such as the ethenylene group, the propenylene group, butenylene group which may preferably have a substituent are illustrated.
시클로알킬렌기로서는, 바람직하게는 치환기를 가지고 있어도 좋은 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기 등의 탄소수 5∼8개의 것이 예시된다.As a cycloalkylene group, C5-C8 things, such as the cyclopentylene group and cyclohexylene group, which may preferably have a substituent are illustrated.
아릴렌기로서는, 바람직하게는 치환기를 가지고 있어도 좋은 페닐렌기, 톨릴렌기, 나프틸렌기 등의 탄소수 6∼15개의 것이 예시된다.As an arylene group, C6-C15 things, such as the phenylene group, tolylene group, and naphthylene group, which may preferably have a substituent are illustrated.
2가의 연결기란, 치환기를 가지고 있어도 좋은, 2가의, 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 알케닐렌기 또는 아릴렌기 또는 -O-CO-R22a-, -CO-O-R23a- 또는 -CO-N(R24a )-R25a-를 표시한다. R22a, R23a 및 R25a는, 같거나 달라도 좋고, 단결합 또는 에테르기, 에스테르기, 아미드기, 우레탄기 또는 우레이드기를 가지고 있어도 좋은, 2가의, 알킬렌기, 알케닐렌기, 시클로알킬렌기 또는 아릴렌기를 표시한다. R24a는, 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은, 알킬기, 시클로알킬기, 아랄킬기 또는 아릴기를 표시한다.The divalent linking group may be a divalent, alkylene group, cycloalkylene group, alkenylene group or arylene group which may have a substituent or -O-CO-R 22a- , -CO-OR 23a -or -CO-N (R 24a ) -R 25a -is displayed. R 22a , R 23a and R 25a may be the same or different and may have a single bond or an ether group, an ester group, an amide group, a urethane group or a ureide group, a divalent alkylene group, an alkenylene group or a cycloalkylene group Or an arylene group. R 24a represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group which may have a hydrogen atom or a substituent.
R0와 R1, R0와 R2, R3과 R4가 결합하여 형성한 환으로서는, 예컨대 5∼7원환이고, 구체적으로는 불소가 치환한 펜탄환, 헥산환, 푸란환, 디옥소놀환, 1,3-디옥소란환 등이 예시된다.Examples of the ring formed by bonding of R 0 and R 1 , R 0 and R 2 , R 3 and R 4 are, for example, a 5- to 7-membered ring, specifically, a pentane ring, a hexane ring, a furan ring, and a dioxo substituted with fluorine; A norl ring, a 1, 3- dioxolane ring, etc. are illustrated.
R36∼R38 중 2개, 또는 R36∼R37과 R39 중 2개가 결합하여 형성한 환으로서는, 예컨대 3∼8원환이고, 구체적으로는 시클로프로판환, 시클로펜탄환, 시클로헥산환, 푸란환, 피란환 등을 바람직하게 예시할 수 있다.R 2 ~R 36 of 38, or R 36 and R 39 ~R 37 as the two are bonded to form a ring of, for example, a 3 to 8-membered ring, specifically a cyclopropane ring, a cyclopentyl bullet, cyclohexane ring, A furan ring, a pyran ring, etc. can be illustrated preferably.
R14a∼R16a 중 2개, R18a1∼R18a3 중 2개 또는 R18a1, R18a2, R18a4 중 2개가 결합하여 형성하는 환으로서는, 3∼8원환이 바람직하고, 예컨대 시클로프로판환, 시클로펜탄환, 시클로헥산환, 테트라메틸렌옥시드환, 펜타메틸렌옥시드환, 헥사메틸렌옥시드환, 푸란환, 피란환, 디옥소놀환, 1,3-디옥소란환 등을 예시할 수 있다.Two of R 14a ~R 16a dog, R 18a1 as ring ~R formed by combining two or two of R 18a1, R 18a2, R 18a4 from 18a3, and 3 to 8-membered ring is preferred, for example, cyclopropane ring, a cycloalkyl Pentane ring, a cyclohexane ring, a tetramethylene oxide ring, a pentamethylene oxide ring, a hexamethylene oxide ring, a furan ring, a pyran ring, a dioxonol ring, a 1, 3- dioxolane ring, etc. can be illustrated.
Z는 단환 또는 다환의 지환식기를 구성하는 원자단을 표시하고, 형성되는 지환식기로서는, 단환형으로서 탄소수 3∼8개의 것으로, 예컨대 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기를 바람직하게 예시할 수 있다. 다환형으로서는 탄소수 6∼20개의 것으로서, 예컨대 아다만틸기, 노르보르닐기, 이소보로닐기, 캠퍼닐기, 디시클로펜틸기, a-피넬기, 트리시클로데카닐기, 테트라시클로도데실기, 안드로스타닐기 등을 바람직하게 예시할 수 있다.Z represents an atomic group constituting a monocyclic or polycyclic alicyclic group, and the alicyclic group formed is monocyclic, having 3 to 8 carbon atoms, for example, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclo An octyl group can be illustrated preferably. As polycyclic type, it is C6-C20, for example, an adamantyl group, a norbornyl group, an isobornyl group, a campanyl group, a dicyclopentyl group, a-pinel group, a tricyclo decanyl group, a tetracyclo dodecyl group, andandrostanyl group Etc. can be illustrated preferably.
또한 이들 기에 치환되는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아미노기, 아미드기, 우레이드기, 우레탄기, 수산기, 카르복실기 등의 활성수소를 갖는 것이나, 할로겐원자(불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 알콕시기(메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등), 티오에테르기, 아실기(아세틸기, 프로파노일기, 벤조일기 등), 아실옥시기(아세톡시기, 프로파노일옥시기, 벤조일옥시기 등), 알콕시카르보닐기(메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 프로폭시카르보닐기 등), 시아노기, 니트로기 등이 예시된다.Substituents substituted with these groups include those having active hydrogens such as alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, amino groups, amide groups, ureide groups, urethane groups, hydroxyl groups and carboxyl groups, and halogen atoms (fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms). , Iodine atom), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), thioether group, acyl group (acetyl group, propanoyl group, benzoyl group, etc.), acyloxy group (acetoxy group, Propanoyloxy group, benzoyloxy group, etc.), alkoxycarbonyl group (methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group etc.), a cyano group, a nitro group, etc. are illustrated.
여기서, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기는 상기에서 나타낸 것이 예시되지만, 알킬기는, 또한 불소원자, 시클로알킬기로 치환되어 있어도 좋다.Here, although the alkyl group, the cycloalkyl group, and the aryl group are illustrated above, the alkyl group may be further substituted with a fluorine atom and a cycloalkyl group.
본 발명의 불소기함유 수지에 포함되는, 산의 작용에 의해 분해하여 알칼리가용성을 나타내는 기로서는, 예컨대 -O-C(R36)(R37)(R38), -O-C(R36)(R37)(OR39), -O-COO-C(R36)(R37)(R38), -O-C(R01)(R02)COO-C(R36)(R37)(R38), -COO-C(R36)(R37)(R38), -COO-C(R36)(R37)(OR39) 등이 예시된다. R36∼R39는 상기와 같고, R01, R02는 수소원자, 상기에서 나타낸 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아랄킬기, 또는 아릴기를 표시한다.Examples of the group decomposed by the action of an acid and presenting alkali solubility included in the fluorine group-containing resin of the present invention include -OC (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ) and -OC (R 36 ) (R 37 ). ) (OR 39 ), -O-COO-C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -OC (R 01 ) (R 02 ) COO-C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ) , -COO-C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -COO-C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), and the like. R <36> -R <39> is as above-mentioned, R <01> , R <02> represents a hydrogen atom, the alkyl group which may have a substituent shown above, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, or an aryl group.
바람직한 구체예로서는, t-부틸기, t-아밀기, 1-알킬-1-시클로헥실기, 2-알킬-2-아다만틸기, 2-아다만틸-2-프로필기, 2-(4-메틸시클로헥실)-2-프로필기 등의 3급알킬기의 에테르기 또는 에스테르기, 1-알콕시-1-에톡시기, 테트라히드로피라닐기 등의 아세탈기 또는 아세탈에스테르기, t-알킬카보네이트기, t-알킬카르보닐메톡시기 등이 예시된다. As a preferable specific example, t-butyl group, t-amyl group, 1-alkyl-1-cyclohexyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 2-adamantyl-2-propyl group, 2- (4- Acetal groups or acetal ester groups such as ether groups or ester groups of tertiary alkyl groups such as methylcyclohexyl) -2-propyl group, 1-alkoxy-1-ethoxy group and tetrahydropyranyl group, t-alkylcarbonate group, t -Alkylcarbonylmethoxy group, etc. are illustrated.
일반식(IR)∼(XR)으로 나타내는 반복단위의 함량의 합계는, 전체 중합체조성 중에서, 일반적으로 10∼80몰%, 바람직하게는 30∼70몰%, 더욱 바람직하게는 35∼65몰%의 범위에서 사용된다.The sum total of the content of the repeating unit represented by General Formula (IR)-(XR) is generally 10-80 mol%, Preferably it is 30-70 mol%, More preferably, 35-65 mol% in the whole polymer composition. It is used in the range of.
일반식(XIR)∼(XIIIR)으로 표시되는 반복단위의 함량은, 전체 중합체조성 중에서, 일반적으로 0∼70몰%, 바람직하게는 10∼60몰%, 더욱 바람직하게는 20∼50몰%의 범위에서 사용된다.The content of the repeating units represented by the formulas (XIR) to (XIIIR) is generally 0 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol% in the overall polymer composition. It is used in a range.
일반식(XVR)∼(XVIIR)으로 표시되는 반복단위의 함량은, 전체 중합체조성 중에서, 일반적으로 0∼70몰%, 바람직하게는 10∼60몰%, 더욱 바람직하게는 20∼50몰%의 범위에서 사용된다. The content of the repeating units represented by the formulas (XVR) to (XVIIR) is generally 0 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol% in the overall polymer composition. It is used in a range.
본 발명의 (B)수지로서는, 일반식(IR)∼(IIIR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나와, 일반식(IVR)∼(VIR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나를 가지는 것이 더욱 바람직하다.As the resin (B) of the present invention, it is more preferable to have at least one repeating unit represented by General Formulas (IR) to (IIIR) and at least one repeating unit represented by General Formulas (IVR) to (VIR).
또한, 본 발명의 (B)수지로서는, 일반식(IVR)∼(VIR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나와, 일반식(VIIIR)∼(XR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나를 가지는 것이 상기와 같이 더욱 바람직하다.In addition, as the resin (B) of the present invention, at least one repeating unit represented by the general formulas (IVR) to (VIR) and at least one repeating unit represented by the general formulas (VIIIR) to (XR) are described above. Likewise more preferred.
또한, 본 발명의 (B)수지로서는, 일반식(IVR)∼(VIIR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나와, 일반식(XVR)∼(XVIIR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나를 가지는 것이 상기와 같이 더욱 바람직하다.In addition, as the resin (B) of the present invention, at least one repeating unit represented by the general formulas (IVR) to (VIIR) and at least one repeating unit represented by the general formulas (XVR) to (XVIIR) are described above. Likewise more preferred.
이로써, 수지에 있어서의 157㎚의 투과성을 충분히 높이고, 또한 드라이에칭 내성의 저하를 억제할 수 있다.Thereby, the permeability of 157 nm in resin can fully be improved, and the fall of dry etching resistance can be suppressed.
본 발명의 (B)수지가, 일반식(IR)∼(IIIR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나와, 일반식(IVR)∼(VIR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나를 가지는 경우, 일반식(IR)∼(IIIR)으로 나타내는 반복단위의 함량의 합계는, 전체 중합체조성 중에서, 일반적으로 0∼70몰%, 바람직하게는 10∼60몰%, 더욱 바람직하게는 20∼50몰%의 범위에서 사용된다.When (B) resin of this invention has at least one repeating unit represented by general formula (IR)-(IIIR), and at least one repeating unit represented by general formula (IVR)-(VIR), General formula ( The sum of the contents of the repeating units represented by IR) to (IIIR) is generally in the range of 0 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol% in the overall polymer composition. Used.
일반식(IVR)∼(VIR)으로 표시되는 반복단위의 함량의 합계는, 전체 중합체조성 중에서, 일반적으로 10∼80몰%, 바람직하게는 30∼70몰%, 더욱 바람직하게는 35∼65몰%의 범위에서 사용된다.The sum of the contents of the repeating units represented by the formulas (IVR) to (VIR) is generally 10 to 80 mol%, preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 65 mol in the total polymer composition. Used in the range of%.
본 발명의 (B)수지가, 일반식(IVR)∼(VIR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나와, 일반식(VIIIR)∼(XR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나를 가지는 경우, 일반식(IVR)∼(VIR)으로 나타내는 반복단위의 함량의 합계는, 전체 중합체조성 중에서, 일반적으로 10∼80몰%, 바람직하게는 30∼70몰%, 더욱 바람직하게는 35∼65몰%의 범위에서 사용된다.When (B) resin of this invention has at least one repeating unit represented by general formula (IVR)-(VIR), and at least one repeating unit represented by general formula (VIIIR)-(XR), General formula ( The sum of the contents of the repeating units represented by IVR) to (VIR) is generally in the range of 10 to 80 mol%, preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 65 mol% in the overall polymer composition. Used.
일반식(VIIIR)∼(XR)으로 표시되는 반복단위의 함량의 합계는, 전체 중합체조성 중에서, 일반적으로 0∼70몰%, 바람직하게는 10∼60몰%, 더욱 바람직하게는 20∼50몰%의 범위에서 사용된다.The sum total of the content of the repeating unit represented by general formula (VIIIR)-(XR) is 0-70 mol%, Preferably it is 10-60 mol%, More preferably, 20-50 mol in the whole polymer composition. Used in the range of%.
본 발명의 (B)수지가, 일반식(IVR)∼(VIIR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나와, 일반식(XVR)∼(XVIIR)으로 나타내는 반복단위를 적어도 하나를 가지는 경우, 일반식(IVR)∼(VIIR)으로 나타내는 반복단위의 함량의 합계는, 전체 중합체조성 중에서, 일반적으로 10∼80몰%, 바람직하게는 30∼70몰%, 더욱 바람직하게는 35∼65몰%의 범위에서 사용된다.When (B) resin of this invention has at least one repeating unit represented by general formula (IVR)-(VIIR), and at least one repeating unit represented by general formula (XVR)-(XVIIR), General formula ( The sum of the contents of the repeating units represented by IVR) to (VIIR) is generally in the range of 10 to 80 mol%, preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 65 mol% in the total polymer composition. Used.
일반식(XVR)∼(XVIIR)으로 표시되는 반복단위의 함량의 합계는, 전체 중합체조성 중에서, 일반적으로 0∼70몰%, 바람직하게는 10∼60몰%, 더욱 바람직하게는 20∼50몰%의 범위에서 사용된다.The sum of the contents of the repeating units represented by formulas (XVR) to (XVIIR) is generally 0 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol in the total polymer composition. Used in the range of%.
일반식(IA) 및 (IIA)으로 나타내는 반복단위를 각각 적어도 하나 가지는 불소기함유 수지에 있어서, 일반식(IA)으로 나타내는 반복단위의 함량은, 일반적으로 5∼80몰%, 바람직하게는 10∼75몰%, 더욱 바람직하게는 20∼70몰%이다.In the fluorine group-containing resin each having at least one repeating unit represented by General Formula (IA) and (IIA), the content of the repeating unit represented by General Formula (IA) is generally 5 to 80 mol%, preferably 10 75 mol%, More preferably, it is 20-70 mol%.
일반식(IA) 및 (IIA)으로 나타내는 반복단위를 각각 적어도 하나 가지는 불소기함유 수지에 있어서, 일반식(IIA)으로 나타내는 반복단위의 함량은, 일반적으 로 5∼80몰%, 바람직하게는 10∼70몰%, 더욱 바람직하게는 20∼65몰%이다.In the fluorine group-containing resin each having at least one repeating unit represented by the general formulas (IA) and (IIA), the content of the repeating unit represented by the general formula (IIA) is generally 5 to 80 mol%, preferably It is 10-70 mol%, More preferably, it is 20-65 mol%.
일반식(IIA) 및 (VIA)으로 나타내는 반복단위를 각각 적어도 하나 가지는 불소기함유 수지에 있어서, 일반식(IIA)으로 나타내는 반복단위의 함량은, 일반적으로 5∼80몰%, 바람직하게는 10∼70몰%, 더욱 바람직하게는 20∼65몰%이다.In the fluorine group-containing resin each having at least one repeating unit represented by General Formula (IIA) and (VIA), the content of the repeating unit represented by General Formula (IIA) is generally 5 to 80 mol%, preferably 10 70 mol%, More preferably, it is 20-65 mol%.
일반식(IIA) 및 (VIA)으로 나타내는 반복단위를 각각 적어도 하나 가지는 불소기함유 수지에 있어서, 일반식(VIA)으로 나타내는 반복단위의 함량은, 일반적으로 5∼80몰%, 바람직하게는 10∼70몰%, 더욱 바람직하게는 20∼65몰%이다.In the fluorine group-containing resin each having at least one repeating unit represented by General Formula (IIA) and (VIA), the content of the repeating unit represented by General Formula (VIA) is generally 5 to 80 mol%, preferably 10 70 mol%, More preferably, it is 20-65 mol%.
이들 불소기함유 수지에 있어서, 일반식(IIIA)으로 나타내는 반복단위의 함량은, 일반적으로 1∼40몰%, 바람직하게는 3∼35몰%, 더욱 바람직하게는 5∼30몰%이다.In these fluorine-group-containing resins, the content of the repeating unit represented by General Formula (IIIA) is generally 1 to 40 mol%, preferably 3 to 35 mol%, more preferably 5 to 30 mol%.
이들 불소기함유 수지에 있어서, 일반식(VIIA)으로 나타내는 반복단위의 함량은, 일반적으로 1∼40몰%, 바람직하게는 3∼35몰%, 더욱 바람직하게는 5∼30몰%이다.In these fluorine-group containing resins, the content of the repeating unit represented by General Formula (VIIA) is generally 1 to 40 mol%, preferably 3 to 35 mol%, more preferably 5 to 30 mol%.
본 발명의 (B)수지는, 상기와 같은 반복구조단위 이외에도, 또한 본 발명의 포지티브 감광성의 성능을 향상시킬 목적으로, 다른 중합성 단량체를 공중합시켜도 좋다.(B) resin of this invention may copolymerize another polymerizable monomer in addition to the above-mentioned repeating structural unit, and also for the purpose of improving the performance of the positive photosensitive property of this invention.
사용할 수 있는 공중합 단량체로서는, 이하에 나타내는 것이 포함된다. 예컨대, 상기 이외의 아크릴산에스테르류, 아크릴아미드류, 메타크릴산에스테르류, 메타크릴아미드류, 알릴화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류, 스티렌류, 크로톤산에스테르류 등에서 선택되는 부가중합성 불포화결합을 1개 갖는 화합물이다.As a copolymerizable monomer which can be used, what is shown below is contained. For example, addition-polymerizable unsaturated bonds selected from acrylic acid esters, acrylamides, methacrylic acid esters, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, crotonic acid esters and the like other than those described above. It is a compound which has one.
이하에 일반식(IR)∼(XR)으로 표시되는 반복구조단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (IR)-(XR) is shown below, this invention is not limited to these.
또한, 일반식(XIR)∼(XIIIR)으로 표시되는 반복구조단위의 구체예를 나타내 지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Moreover, although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (XIR)-(XIIIR) is shown, this invention is not limited to these.
또한 일반식(XVIR)∼(XVIIR)으로 표시되는 반복구조단위의 구체예를 나타내 지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Moreover, although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (XVIR)-(XVIIR) is shown, this invention is not limited to this.
이하에, 일반식(IA)으로 표시되는 반복구조단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (IA) is shown below, this invention is not limited to this.
이하에, 일반식(IIA)으로 표시되는 반복구조단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (IIA) is shown below, this invention is not limited to this.
또한, 일반식(IIA)으로 표시되는 반복단위의 구체예로서, 앞서 예시한 (F-40)∼(F-45)를 들 수 있다.Moreover, (F-40)-(F-45) mentioned above are mentioned as a specific example of the repeating unit represented by general formula (IIA).
이하에, 일반식(VIA)으로 표시되는 반복구조단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (VIA) is shown below, this invention is not limited to these.
또한, 일반식(VIA)으로 표시되는 반복단위의 구체예로서 앞서 예시한 (F-29)∼(F-38) 및 (F-47)∼(F-54)를 들 수 있다. Moreover, as a specific example of the repeating unit represented by general formula (VIA), (F-29)-(F-38) and (F-47)-(F-54) mentioned above are mentioned.
이하에, 일반식(IIIA)으로 표시되는 반복구조단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (IIIA) is shown below, this invention is not limited to this.
이하에, 일반식(VIIA)으로 표시되는 반복구조단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (VIIA) is shown below, this invention is not limited to this.
본 발명에 사용하는 (B) 산분해성 수지는, 상법에 의해(예컨데, 라디칼중합) 합성할 수 있다. 예컨대, 일반적인 합성방법으로서는, 단량체종을, 일괄적으로 또는 반응도중에 반응용기에 넣고, 이것을 필요에 따라 반응용매, 예컨데 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산 또는 디이소프로필에테르 등의 에테르류나, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤과 같은 케톤류, 아세트산에틸과 같은 에스테르용매, 또한 후술하는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트와 같은 본 발명의 조성물을 용해하는 용매에 용해시켜서 균일하게 한 후, 질소나 아르곤 등 불활성가스 분위기하에서 필요에 따라 가열, 시판되는 라디칼개시제(아조계 개시제, 퍼옥시드 등)를 사용하여 중합을 개시한다. 원하는 바에 따라 개시제를 추가, 또는 분할하여 첨가하고, 반응종료 후, 용제에 투입하여 분체 또는 고형 회수 등의 방법으로 소망하는 중합체를 회수한다.(B) acid-decomposable resin used for this invention can be synthesize | combined by a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, monomer species are placed in a reaction vessel in a batch or during the reaction, and if necessary, ethers such as a reaction solvent, for example, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane or diisopropyl ether, Ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate, which will be described later. The polymerization is started using a commercially available radical initiator (azo-based initiator, peroxide, etc.) under an inert gas atmosphere if necessary. If desired, an initiator is added or dividedly added, and after completion of the reaction, it is put in a solvent to recover a desired polymer by a method such as powder or solid recovery.
반응농도는 20중량%이상이고, 바람직하게는 30중량%이상, 더욱 바람직하게는 40중량%이상이다. 반응온도는 10℃∼150℃이고, 바람직하게는 30℃∼120℃, 더욱 바람직하게는 50∼100℃이다.The reaction concentration is 20% by weight or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more. The reaction temperature is 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 50 to 100 ° C.
상기 구체예에서 표시되는 반복구조단위는, 각각 1종으로 사용하여도 좋고, 복수를 혼합하여 사용하여도 좋다.The repeating structural unit represented by the said specific example may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of multiple numbers.
또한, 본 발명에 있어서, (B)수지는, 1종으로 사용하여도 좋고, 복수병용하여도 좋다.In addition, in this invention, (B) resin may be used by 1 type, and may be used in combination.
본 발명에 따른 (B)수지의 중량평균분자량은, GPC법에 의해 폴리스티렌환산값으로서, 1,000∼200,000이고, 더욱 바람직하게는 3,000∼20,000이다. 중량평균분자량이 1,000미만에서는 내열성이나 드라이에칭 내성의 열화가 나타나기 때문에 그다지 바람직하지 않고, 200,000을 초과하면 현상성이 열화한다던지 점도가 매우 높게 되기 때문에 제막성이 열화하는 등 그다지 바람직하지 않은 결과가 나타난다.The weight average molecular weight of (B) resin which concerns on this invention is 1,000-200,000 as polystyrene conversion value by GPC method, More preferably, it is 3,000-20,000. If the weight average molecular weight is less than 1,000, it is not preferable because of deterioration of heat resistance and dry etching resistance, and if it exceeds 200,000, the developability deteriorates or the viscosity becomes very high. appear.
분자량분포는 1∼10이고, 바람직하게는 1∼5, 더욱 바람직하게는 1∼4의 범위의 것이 사용된다. 분자량분포가 작은 것일수록, 해상도, 레지스트 형상, 및 레지스트 패턴의 측벽이 원활하고, 거칠기성에 우수하다.The molecular weight distribution is 1-10, Preferably it is 1-5, More preferably, the thing of the range of 1-4 is used. The smaller the molecular weight distribution is, the smoother the resolution, resist shape, and sidewall of the resist pattern are, and excellent in roughness.
본 발명의 포지티브 감광성 조성물에 있어서, 본 발명에 따른 전체 수지의 조성물 전체 중의 배합량은, 전체 조성물의 고형분 중 40∼99.99중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼99.97중량%이다.In the positive photosensitive composition of this invention, 40-99.99 weight% is preferable in solid content of the whole composition, and, as for the compounding quantity of the whole composition which concerns on this invention, 50-99.97 weight% is more preferable.
[3]산의 작용에 의해 분해하여 알칼리현상액 중에서의 용해도가 증대하는, 분자량 3000이하의 용해저지 화합물(이하, 「산분해성 용해저지 화합물」이라고 함)[3] a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter referred to as an "acid-decomposable dissolving compound"), which is decomposed by the action of an acid and solubility in an alkali developer is increased.
산의 작용에 의해 분해하여 알칼리현상액 중에서의 용해도가 증대하는, 분자량 3000이하의 용해저지 화합물로서는, 220㎚이하의 투과성을 저하시키지 않기 위해, Proceeding of SPIE, 2724,355(1996)에 기재되어 있는 산분해성기를 함유하는 콜산 유도체와 같은, 산분해성기를 함유하는 지환족 또는 지방족화합물이 바람직하다. 산분해성기, 지환식구조로서는, 상기 지환탄화수소계 산분해성 수지의 부분에서 설명한 것과 같은 것이 예시된다.As a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of an acid and increases in solubility in an alkali developer, it is described in Proceeding of SPIE, 2724,355 (1996) in order not to reduce the permeability of 220 nm or less. Preferred are alicyclic or aliphatic compounds containing acid-decomposable groups, such as cholic acid derivatives containing acid-decomposable groups. As an acid-decomposable group and an alicyclic structure, the thing similar to what was demonstrated in the part of the said alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin is illustrated.
본 발명에 있어서의 산분해성 용해저지 화합물의 분자량은, 3000이하이고, 바람직하게는 300∼3000, 더욱 바람직하게는 500∼2500이다.The molecular weight of the acid-decomposable dissolution inhibiting compound in the present invention is 3000 or less, preferably 300 to 3000, more preferably 500 to 2500.
산분해성 용해저지 화합물의 첨가량은, 전체 조성물의 고형분에 대하여, 바람직하게는 3∼50중량%이고, 보다 바람직하게는 5∼40중량%이다.The addition amount of the acid-decomposable dissolution inhibiting compound is preferably 3 to 50% by weight, more preferably 5 to 40% by weight based on the solid content of the whole composition.
이하에 산분해성 용해저지 화합물의 구체예를 나타내지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of an acid-decomposable dissolution inhibiting compound is shown below, it is not limited to these.
[4] (D) 알칼리가용성 수지[4] (D) alkali-soluble resins
알칼리가용성 수지의 알칼리용해속도는, 0.261N테트라메틸암모늄히드록시드 (TMAH)로 측정(23℃)하여 20Å/초 이상의 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는 200Å/초 이상의 것이다(Å은 옹스트롱).The alkali dissolution rate of the alkali-soluble resin is preferably measured at 0.261 N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (23 DEG C) and 20 Pa / sec or more. Especially preferably, it is 200 microseconds / sec or more (small angstroms).
본 발명에 사용되는 알칼리가용성 수지로서는, 예컨대 노볼락수지, 수소화 노볼락수지, 아세톤-피로갈롤수지, o-폴리히드록시스티렌, m-폴리히드록시스티렌, p-폴리히드록시스티렌, 수소화 폴리히드록시스티렌, 할로겐 또는 알킬치환 폴리히드록시스티렌, 히드록시스티렌-N-치환말레이미드 공중합체, o/p- 및 m/p-히드록시스티렌 공중합체, 폴리히드록시스티렌의 수산기에 대한 일부 O-알킬화물(예컨대, 5∼30몰%의 O-메틸화물, O-(1-메톡시)에틸화물, O-(1-에톡시)에틸화물, O-2-테트라히드로피라닐화물, O-(t-부톡시카르보닐)메틸화물 등) 또는 O-아실화물(예컨대, 5∼30몰%의 o-아세틸화물, O-(t-부톡시)카르보닐화물 등), 스티렌-무수말레인산 공중합체, 스티렌-히드록시스티렌 공중합체, α-메틸스티렌-히드록시스티렌 공중합체, 카르복실기함유 메타크릴계 수지 및 그 유도체, 폴리비닐알콜 유도체를 예시할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.As an alkali-soluble resin used for this invention, a novolak resin, a hydrogenated novolak resin, acetone- pyrogallol resin, o-polyhydroxy styrene, m-polyhydroxy styrene, p-polyhydroxy styrene, hydrogenated polyhydride, for example Oxystyrene, halogen or alkyl-substituted polyhydroxystyrene, hydroxystyrene-N-substituted maleimide copolymer, o / p- and m / p-hydroxystyrene copolymers, some O- to hydroxyl groups of polyhydroxystyrene Alkylates (e.g., 5-30 mole% O-methylate, O- (1-methoxy) ethylate, O- (1-ethoxy) ethylate, O-2-tetrahydropyranylide, O- (t-butoxycarbonyl) methylate, etc.) or O-acylates (e.g., 5-30 mol% o-acetylate, O- (t-butoxy) carbonylate, etc.), styrene-maleic anhydride Copolymer, styrene-hydroxystyrene copolymer, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, carboxyl group-containing methacrylic resin It may be exemplified a derivative thereof, polyvinyl alcohol derivatives, but is not limited thereto.
특히 바람직한 알칼리가용성 수지는 노볼락수지 및 o-폴리히드록시스티렌, m-폴리히드록시스티렌, p-폴리히드록시스티렌 및 이들의 공중합체, 알킬치환 폴리히드록시스티렌, 폴리히드록시스티렌의 일부 O-알킬화, 또는 O-아실화물, 스티렌-히드록시스티렌 공중합체, α-메틸스티렌-히드록시스티렌 공중합체이다.Particularly preferred alkali-soluble resins are novolak resins and o-polyhydroxystyrenes, m-polyhydroxystyrenes, p-polyhydroxystyrenes and copolymers thereof, alkyl substituted polyhydroxystyrenes, and some O of polyhydroxystyrenes. -Alkylated, or O-acylates, styrene-hydroxystyrene copolymers, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymers.
이 노볼락수지는 소정 단량체를 주성분으로 하여, 산성촉매의 존재하, 알데히드류와 부가축합시킴으로써 얻어진다.This novolak resin is obtained by addition condensation with aldehydes in the presence of an acidic catalyst with a predetermined monomer as a main component.
또한, 알칼리용해성 수지의 중량평균분자량은, 2000이상, 바람직하게는 5000∼200000, 보다 바람직하게는 5000∼100000이다. In addition, the weight average molecular weight of alkali-soluble resin is 2000 or more, Preferably it is 5000-200000, More preferably, it is 5000-100000.
여기서, 중량평균분자량은 겔투과크로마토그래피의 폴리스티렌 환산값으로서 측정된다.Here, the weight average molecular weight is measured as polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.
본 발명에 있어서의 이들의 (D)알칼리가용성 수지는 2종류 이상 조합시켜서 사용하여도 좋다.You may use these (D) alkali-soluble resin in this invention in combination of 2 or more types.
알칼리가용성 수지의 사용량은, 전체 조성물의 고형분에 대하여, 40∼97중량%, 바람직하게는 60∼90중량%이다.The use amount of alkali-soluble resin is 40 to 97 weight% with respect to solid content of the whole composition, Preferably it is 60 to 90 weight%.
[5] (C) 산의 작용에 의해 상기 알칼리가용성 수지와 가교하는 산가교제(이하 「가교제」라 함)[5] (C) An acid crosslinking agent which crosslinks with the alkali-soluble resin by the action of an acid (hereinafter referred to as "crosslinking agent")
가교제는, 페놀유도체를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 분자량이 1200이하, 분자내에 벤젠환을 3∼5개 포함하고, 또한 히드록시메틸기 또는 알콕시메틸기를 합쳐서 2개 이상 가지며, 그 히드록시메틸기, 알콕시메틸기를 적어도 어느 하나의 벤젠환에 집중시키고, 또는 나누어서 결합하여 되는 페놀유도체를 예시할 수 있다.A phenol derivative can be used for a crosslinking agent. Preferably, the molecular weight is 1200 or less, contains 3 to 5 benzene rings in the molecule, and further has two or more hydroxymethyl groups or alkoxymethyl groups in combination with the hydroxymethyl group and the alkoxymethyl group to at least one benzene ring. The phenol derivative which concentrates, or divides and combines can be illustrated.
이와 같은 페놀유도체를 사용함으로써, 본 발명의 효과를 보다 현저하게 할 수 있다.By using such a phenol derivative, the effect of this invention can be made more remarkable.
벤젠환에 결합하는 알콕시메틸기로서는, 탄소수 6개 이하의 것이 바람직하다. 구체적으로는 메톡시메틸기, 에톡시메틸기, n-프로폭시메틸기, i-프로폭시메틸기, n-부톡시메틸기, i-부톡시메틸기, sec-부톡시메틸기, t-부톡시메틸기가 바람직하다. 또한, 2-메톡시에톡시기 및, 2-메톡시-1-프로필기와 같이, 알콕시치환된 알콕시기도 바람직하다.As an alkoxy methyl group couple | bonded with a benzene ring, a C6 or less thing is preferable. Specifically, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, n-propoxymethyl group, i-propoxymethyl group, n-butoxymethyl group, i-butoxymethyl group, sec-butoxymethyl group, t-butoxymethyl group are preferable. Moreover, the alkoxy substituted alkoxy group is preferable like 2-methoxyethoxy group and 2-methoxy-1-propyl group.
이들 페놀유도체 중, 특히 바람직한 것을 이하에 예시한다.Among these phenol derivatives, particularly preferred ones are exemplified below.
(식중, L1∼L8은, 같거나 달라도 좋고, 히드록시메틸기, 메톡시메틸기 또는 에톡시메틸기를 나타낸다.)(Wherein, L 1 ~L 8 are, same or different, each represent a hydroxymethyl group, methoxy represents a methyl group or ethoxy group in.)
히드록시메틸기를 갖는 페놀유도체는, 대응하는 히드록시메틸기를 갖지 않는 페놀화합물(상기 식에서 L1∼L8이 수소원자인 화합물)과 포름알데히드를 염기촉매하에서 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 이때, 수지화나 겔화를 방지하기 위해, 반응온도를 60℃이하에서 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 일본 특허공개 평6-282067호, 일본 특허공개 평7-64285호 등에 기재되어 있는 방법으로 합성할 수 있다.The phenol derivative having a hydroxymethyl group can be obtained by reacting a phenol compound (a compound in which L 1 to L 8 is a hydrogen atom) having no hydroxymethyl group with formaldehyde under a base catalyst. At this time, in order to prevent resination or gelation, it is preferable to perform reaction temperature at 60 degrees C or less. Specifically, it can synthesize | combine by the method described in Unexamined-Japanese-Patent No. 6-282067, Unexamined-Japanese-Patent No. 7-64285, etc.
알콕시메틸기를 갖는 페놀유도체는, 대응하는 히드록시메틸기를 갖는 페놀유도체와 알콜을 산촉매하에서 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 이때, 수지화나 겔화를 방지하기 위해, 반응온도를 100℃이하에서 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 유럽특허 EP632003A1 등에 기재되어 있는 방법으로 합성할 수 있다.The phenol derivative having an alkoxymethyl group can be obtained by reacting a phenol derivative having a corresponding hydroxymethyl group with an alcohol under an acid catalyst. At this time, in order to prevent resination or gelation, it is preferable to perform reaction temperature at 100 degrees C or less. Specifically, it can synthesize | combine by the method described in European patent EP632003A1 etc.
이와 같이 하여 합성된 히드록시메틸기 또는 알콕시메틸기를 갖는 페놀유도체는, 보존시의 안정성의 점에서 바람직하지만, 알콕시메틸기를 갖는 페놀유도체는 보존시의 안정성의 관점에서 특히 바람직하다.The phenol derivative having a hydroxymethyl group or an alkoxymethyl group thus synthesized is preferable in view of stability at the time of storage, but the phenol derivative having an alkoxymethyl group is particularly preferred in view of stability at the time of storage.
히드록시메틸기 또는 알콕시메틸기를 합쳐서 2개 이상 가지며, 어느 하나의 벤젠환에 집중시키고, 또는 나누어서 결합하여 되는 바와 같은 페놀유도체는, 단독으로 사용하여도 좋고, 또는 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.Phenol derivatives having two or more hydroxymethyl groups or alkoxymethyl groups in combination and being concentrated in any one benzene ring or combined separately may be used alone or in combination of two or more thereof. good.
상기 페놀유도체 이외에도, 하기 (i), (ii)의 화합물이 (E)가교제로서 사용할 수 있다.In addition to the phenol derivatives, the following compounds (i) and (ii) can be used as the crosslinking agent (E).
(i) N-히드록시메틸기, N-알콕시메틸기, 또는 N-아실옥시메틸기를 갖는 화합물(i) a compound having an N-hydroxymethyl group, an N-alkoxymethyl group, or an N-acyloxymethyl group
(ii) 에폭시화합물(ii) epoxy compounds
본 발명에 있어서, 상기 가교제로서는, 페놀유도체가 바람직하다. 또한 상기 가교제를, 2종 이상을 조합시켜서 사용하여도 좋다. In the present invention, as the crosslinking agent, a phenol derivative is preferable. Moreover, you may use the said crosslinking agent in combination of 2 or more type.
상기 가교제를 병용하는 경우의 페놀유도체와 (i) 또는 (ii)의 가교제의 비율은, 몰비로 100/0∼0/100, 바람직하게는 90/10∼20/80, 더욱 바람직하게는 90/10∼50/50이다.The ratio of the phenol derivative and the crosslinking agent of (i) or (ii) in the case of using the crosslinking agent together is 100/0 to 0/100, preferably 90/10 to 20/80, more preferably 90 / in molar ratio. 10 to 50/50.
(i) N-히드록시메틸기, N-알콕시메틸기, 또는 N-아실옥시메틸기를 갖는 화합물로서는, 유럽특허공개(이하, 「EP-A」라 기재함) 제0,133,216호, 서독특허 제3,634,671호, 동3,711,264호에 개시된 단량체 및 올리고머-멜라민-포름알데히드 축합물 및 우레아-포름알데히드 축합물, EP-A 제0,212,482호에 개시된 알콕시치환 화합물에 개시된 벤조구아나민-포름알데히드 축합물 등이 예시된다.(i) As a compound having an N-hydroxymethyl group, an N-alkoxymethyl group, or an N-acyloxymethyl group, European Patent Publication No. 0,133,216 (hereinafter referred to as "EP-A"), West German Patent No. 3,634,671, Monomers and oligomer-melamine-formaldehyde condensates and urea-formaldehyde condensates disclosed in US Pat. No. 3,711,264, benzoguanamine-formaldehyde condensates disclosed in the alkoxy substituted compounds disclosed in EP-A 0,212,482 and the like.
더욱 바람직한 예로서는, 예컨대, 적어도 2개의 유리 N-히드록시메틸기, N-알콕시메틸기, 또는 N-아실옥시메틸기를 갖는 멜라민-포름알데히드 유도체가 예시되고, 이중에서도 N-알콕시메틸 유도체가 특히 바람직하다.As a more preferred example, a melamine-formaldehyde derivative having, for example, at least two free N-hydroxymethyl groups, N-alkoxymethyl groups, or N-acyloxymethyl groups is exemplified, among which N-alkoxymethyl derivatives are particularly preferred.
(ii) 에폭시화합물로서는, 하나 이상의 에폭시기를 포함하는, 단량체, 이량체, 올리고머, 중합체 형상의 에폭시화합물을 예시할 수 있다. 예컨대, 비스페놀A와 에피클로로히드린의 반응생성물, 저분자량 페놀-포름알데히드 수지와 에피클로로히드린의 반응생성물 등이 예시된다. 그외, 미국특허 제4,026,705호 공보, 영국특허 제1,539,192호 공보에 기재되어, 사용되고 있는 에폭시수지를 예시할 수 있다.(ii) As an epoxy compound, the epoxy compound of the monomer, dimer, oligomer, and polymer form containing one or more epoxy groups can be illustrated. For example, reaction products of bisphenol A and epichlorohydrin, reaction products of low molecular weight phenol-formaldehyde resin and epichlorohydrin, and the like are exemplified. In addition, the epoxy resin described in US Patent No. 4,026,705 and British Patent No. 1,539,192 can be illustrated.
가교제는, 전체 조성물 고형분 중, 3∼70중량%, 바람직하게는 5∼50중량%의 첨가량으로 사용된다.The crosslinking agent is used in an added amount of 3 to 70% by weight, preferably 5 to 50% by weight of the total composition solids.
가교제의 첨가량이 3중량%미만이면 잔막(殘膜)률이 저하하고, 또한, 70중량% 를 초과하면 해상력이 저하하고, 또한 감광성 조성물의 보존시의 안정성의 점에서 그다지 바람직하지 않다. When the addition amount of a crosslinking agent is less than 3 weight%, a residual film ratio will fall, and when it exceeds 70 weight%, resolution will fall and it is not very preferable at the point of stability at the time of storage of a photosensitive composition.
<본 발명의 감광성 조성물에 사용되는 그외의 성분><Other components used for the photosensitive composition of this invention>
[6] 염기성화합물[6] basic compounds
본 발명의 감광성 조성물은, 또한 염기성화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 염기성화합물로서는, 예컨대 질소함유 염기성화합물이 예시된다.It is preferable that the photosensitive composition of this invention contains a basic compound further. Examples of the basic compound include nitrogen-containing basic compounds.
질소함유 염기성화합물로서는, 유기아민, 염기성의 암모늄염, 염기성의 술포늄염 등이 사용되고, 승화나 레지스트성능을 열화시키지 않는 것이면 좋다.As the nitrogen-containing basic compound, an organic amine, a basic ammonium salt, a basic sulfonium salt, or the like may be used, so long as it does not deteriorate sublimation or resist performance.
이들 질소함유 염기성화합물 중에도, 유기아민이 화상성능이 우수한 점에서 바람직하다. 예컨대 일본 특허공개 소63-149640호, 일본 특허공개 평5-249662호, 일본 특허공개 평5-127369호, 일본 특허공개 평5-289322호, 일본 특허공개 평5-249683호, 일본 특허공개 평5-289340호, 일본 특허공개 평5-232706호, 일본 특허공개 평5-257282호, 일본 특허공개 평6-242605호, 일본 특허공개 평6-242606호, 일본 특허공개 평6-266100호, 일본 특허공개 평6-266110호, 일본 특허공개 평6-317902호, 일본 특허공개 평7-120929호, 일본 특허공개 평7-146558호, 일본 특허공개 평7-319163호, 일본 특허공개 평7-508840호, 일본 특허공개 평7-333844호, 일본 특허공개 평7-219217호, 일본 특허공개 평7-92678호, 일본 특허공개 평7-28247호, 일본 특허공개 평8-22120호, 일본 특허공개 평8-110638호, 일본 특허공개 평8-123030호, 일본 특허공개 평9-274312호, 일본 특허공개 평9-166871호, 일본 특허공개 평9-292708호, 일본 특허공개 평9-325496호, 일본 특허공개 평7-508840호, USP5525453호, USP5629134호, USP5667938호 등에 기재된 염기성화합물을 사용할 수 있다.Among these nitrogen-containing basic compounds, organic amines are preferred in terms of excellent image performance. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-149640, Japanese Patent Laid-Open No. 5-249662, Japanese Patent Laid-Open No. 5-127369, Japanese Patent Laid-Open No. 5-289322, Japanese Patent Laid-Open No. 5-249683, Japanese Patent Laid-Open 5-289340, Japanese Patent Laid-Open No. 5-232706, Japanese Patent Laid-Open No. 5-257282, Japanese Patent Laid-Open No. 6-242605, Japanese Patent Laid-Open No. 6-242606, Japanese Patent Laid-Open No. 6-266100, Japanese Patent Laid-Open No. 6-266110, Japanese Patent Laid-Open No. 6-317902, Japanese Patent Laid-Open No. 7-120929, Japanese Patent Laid-Open No. 7-146558, Japanese Patent Laid-Open No. 7-319163, Japanese Patent Laid-Open No. 7 -508840, Japanese Patent Laid-Open No. 7-333844, Japanese Patent Laid-Open No. 7-219217, Japanese Patent Laid-Open No. 7-92678, Japanese Patent Laid-Open No. 7-28247, Japanese Patent Laid-Open No. 8-22120, Japan Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-110638, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-123030, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-274312, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-166871, Japanese Patent Publication No. 9-292708, Japanese Patent Publication Basic compounds described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-325496, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 7-508840, USP5525453, USP5629134, USP5667938 and the like can be used.
염기성화합물은, 구체적으로는 하기 식(A)∼(E)의 구조를 예시할 수 있다.A basic compound can specifically illustrate the structure of following formula (A)-(E).
여기서, R250, R251 및 R252는, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 탄소수 1∼20개의 알킬기, 탄소수 1∼20개의 아미노알킬기, 탄소수 1∼20개의 히드록시알킬기 또는 탄소수 6∼20개의 치환 또는 미치환 아릴기를 표시하고, 여기서, R251과 R252는 서로 결합하여 환을 형성하여도 좋다.Here, R 250 , R 251, and R 252 may be the same or different, and represent a hydrogen atom, a C1-C20 alkyl group, a C1-C20 aminoalkyl group, a C1-C20 hydroxyalkyl group, or a C6-C20 substituent. Or an unsubstituted aryl group, wherein R 251 and R 252 may be bonded to each other to form a ring.
R253, R254, R255 및 R256은, 같거나 달라도 좋고, 탄소수 1∼10개의 알킬기를 표시한다.R 253 , R 254 , R 255 and R 256 may be the same or different and represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
더욱 바람직한 화합물은, 한분자 중에 다른 화학적환경의 질소원자를 2개 이상을 가지는 질소함유 화합물이나, 또는 지방족 3차아민이다.Further preferred compounds are nitrogen-containing compounds having two or more nitrogen atoms of different chemical environments in one molecule, or aliphatic tertiary amines.
질소함유 염기성화합물의 바람직하게는, 1,5-디아자비시클로[4,3,0]-5-노넨, 1,8-디아자비시클로[5,4,0]-7-운데센, 1,4-디아지비시클로[2,2,2]옥탄, 4-디메틸아미노피리딘, 1-나프틸아민, 피페리딘류, 헥사메틸렌테트라민, 이미다졸류, 히드록시피리딘류, 피리딘류, 아닐린류, 히드록시알킬아닐린류, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 피리디늄p-톨루엔술포네이트, 2,4,6-트리메틸피리디늄p-톨루엔술포네이트, 테트라메틸암모늄p-톨루엔술포네이트, 및 테트라부틸암모늄락테이트, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 트리펜틸아민, 트리-n-옥틸아민, 트리-i-옥틸아민, 트리스(에틸헥실)아민, 트리데실아민, 트리도데실아민 등이 예시된다.Preferably, 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, 1-naphthylamine, piperidines, hexamethylenetetramine, imidazoles, hydroxypyridines, pyridines, anilines, Hydroxyalkylanilines, 4,4'-diaminodiphenylether, pyridinium p-toluenesulfonate, 2,4,6-trimethylpyridinium p-toluenesulfonate, tetramethylammonium p-toluenesulfonate, and Examples include tetrabutylammonium lactate, triethylamine, tributylamine, tripentylamine, tri-n-octylamine, tri-i-octylamine, tris (ethylhexyl) amine, tridecylamine, tridodecylamine, and the like. do.
이들 중에서도, 1,5-디아자비시클로[4,3,0]-5-노넨, 1,8-디아자비시클로[5,4,0]-7-운데센, 1,4-디아지비시클로[2,2,2]옥탄, 4-디메틸아미노피리딘, 1-나프틸아민, 피페리딘, 4-히드록시피페리딘, 2,2,6,6-테트라메틸-4-히드록시피페리딘, 헥사메틸렌테트라민, 이미다졸류, 히드록시피리딘류, 피리딘류, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 트리펜틸아민, 트리-n-옥틸아민, 트리스(에틸헥실)아민, 트리도데실아민, N,N-디-히드록시에틸아닐린, N-히드록시에틸-N-에틸아닐린 등의 유기아민이 바람직하다.Among them, 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, 1-naphthylamine, piperidine, 4-hydroxypiperidine, 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine , Hexamethylenetetramine, imidazole, hydroxypyridines, pyridines, 4,4'-diaminodiphenyl ether, triethylamine, tributylamine, tripentylamine, tri-n-octylamine, tris ( Organic amines such as ethylhexyl) amine, tridodecylamine, N, N-di-hydroxyethylaniline, and N-hydroxyethyl-N-ethylaniline are preferred.
이들 염기성화합물은, 단독 또는 2종 이상으로 사용된다. 염기성화합물의 사용량은, 감광성 조성물의 고형분을 기준으로 하여, 통상, 0.001∼10중량%이고, 바람직하게는 0.01∼5중량%이다. 0.001중량%미만에서는 상기 염기성화합물의 첨가효과가 얻어지지 않고, 반면에, 10중량%를 초과하면 감도의 저하나 비노광부의 현상성이 악화하는 경향이 있다.These basic compounds are used individually or in 2 or more types. The usage-amount of a basic compound is 0.001 to 10 weight% normally, based on solid content of the photosensitive composition, Preferably it is 0.01 to 5 weight%. If it is less than 0.001% by weight, the addition effect of the basic compound is not obtained. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the sensitivity is lowered and the developability of the non-exposed part tends to be deteriorated.
[7] 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제[7] fluorine and / or silicone surfactants
본 발명의 감광성 조성물은, 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제(불소계 계면활성제 및 실리콘계 계면활성제, 불소원자와 규소원자의 양쪽을 함유하는 계면활성제) 중 어느 하나, 또는 2종 이상을 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the photosensitive composition of this invention contains any 1 type, or 2 or more types of fluorine type and / or silicone type surfactant (surfactant containing both a fluorine type surfactant and a silicone type surfactant, a fluorine atom, and a silicon atom). .
본 발명의 감광성 조성물이 상기 계면활성제를 함유함으로써, 250㎚이하, 특 히 220㎚이하의 노광광원의 사용시에, 양호한 감도 및 해상도로, 밀착성 및 현상결함이 작은 레지스트패턴을 부여하는 것이 가능하게 된다.When the photosensitive composition of the present invention contains the surfactant, it is possible to impart a resist pattern with low adhesion and development defects with good sensitivity and resolution when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less. .
이들 계면활성제로서, 예컨대 일본 특허공개 소62-36663호 공보, 일본 특허공개 소61-226746호 공보, 일본 특허공개 소61-226745호 공보, 일본 특허공개 소62-170950호 공보, 일본 특허공개 소63-34540호 공보, 일본 특허공개 평7-230165호 공보, 일본 특허공개 평8-62834호 공보, 일본 특허공개 평9-54432호 공보, 일본 특허공개 평9-5988호 공보, 일본 특허공개 제2002-277862호 공보, 미국특허 제5405720호 명세서, 동5360692호 명세서, 동5529881호 명세서, 동5296330호 명세서, 동5436098호 명세서, 동5576143호 명세서, 동5294511호 명세서, 동5824451호 명세서에 기재된 계면활성제를 예시할 수 있고, 하기 시판되는 계면활성제를 그대로 사용할 수 있다.As these surfactants, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-36663, Japanese Patent Laid-Open No. 61-226746, Japanese Patent Laid-Open No. 61-226745, Japanese Patent Laid-Open No. 62-170950, Japanese Patent Laid-Open Japanese Patent Laid-Open No. 63-34540, Japanese Patent Laid-Open No. 7-230165, Japanese Patent Laid-Open No. 8-62834, Japanese Patent Laid-Open No. 9-54432, Japanese Patent Laid-Open No. 9-5988, Japanese Patent Laid-Open Interfaces described in 2002-277862, US Pat. No. 5,540,2020, US 5360692, US 5529881, US 5296330, US 5436098, US 5576143, US 5294511, US 5824451. An active agent can be illustrated and the following commercially available surfactant can be used as it is.
사용할 수 있는 시판되는 계면활성제로서는, 예컨데, Eftop EF301, EF303(신 아키타 카세이사 제품), Florard FC430, FC431(스미토모 3M사 제품), Megafac F171, F173, F176, F189, R08(다이니폰 잉크 주식회사 제품), Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106(아사히 가라스사 제품), Tory Sol S-366(트로이 케미칼사 제품) 등의 불소 계면활성제 또는 실리콘 계면활성제를 들 수 있다. 또한, 폴리실록산 중합체 KP-341(신-에츠 케미칼사 제품)도 실리콘 계면활성제로서 사용할 수도 있다.Commercially available surfactants include, for example, Eftop EF301, EF303 (manufactured by New Akita Kasei), Florard FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M), Megafac F171, F173, F176, F189, R08 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.). ), Fluorine surfactants or silicone surfactants such as Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and Tory Sol S-366 (manufactured by Troy Chemical Company). Moreover, polysiloxane polymer KP-341 (made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicone surfactant.
또한, 계면활성제로서는, 상기 나타내는 바와 같은 공지의 것 외에, 텔로머화반응법(텔로머법라고도 함) 또는 올리고머화반응법(올리고머법이라고도 함)에 의해 제조된 플루오로지방족화합물에서 유도한 플루오로지방족기를 갖는 중합체를 사용한 계면활성제를 사용할 수 있다. 플루오로지방족화합물은, 일보특허공개 2002-90991호 공보에 기재된 방법에 의해 합성할 수 있다.As the surfactant, in addition to the known ones described above, fluorine derived from fluoroaliphatic compounds produced by the telomerization method (also called telomer method) or the oligomerization method (also called oligomer method) Surfactants using a polymer having a roaliphatic group can be used. A fluoroaliphatic compound can be synthesize | combined by the method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-90991.
플루오로지방족기를 갖는 중합체로서는, 플루오로지방족기를 갖는 단량체와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트 및/또는 (폴리(옥시알킬렌))메타크릴레이트의 공중합체가 바람직하고, 불규칙적으로 분포하고 있는 것이어도, 블록공중합하고 있어도 좋다. 또한, 폴리(옥시알킬렌)기로서는, 폴리(옥시에틸렌)기, 폴리(옥시프로필렌)기, 폴리(옥시부틸렌)기 등이 예시되고, 또한 폴리(옥시에틸렌과 옥시프로필렌과 옥시에틸렌의 블록연결체)나 폴리(옥시에틸렌과 옥시프로필렌의 블록연결체)기 등 같은 쇄길이내에 다른 쇄길이의 알킬렌기를 가지는 바와 같은 유닛이어도 좋다. 또한, 플루오로지방족기를 갖는 단량체와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트 (또는 메타크릴레이트)의 공중합체는 2원공중합체뿐만 아니라, 다른 2종 이상의 플루오로지방족기를 갖는 단량체나, 다른 2종 이상의 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트) 등을 동시에 공중합한 3원계 이상의 공중합체이어도 좋다.As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group with (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and is distributed irregularly. They may be present or may be block copolymerized. Moreover, as a poly (oxyalkylene) group, a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, etc. are illustrated, and also a block of poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene) is mentioned. The unit may be a unit having an alkylene group having a different chain length within the same chain length, such as a linking group) or a poly (block linking group of oxyethylene and oxypropylene). The copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and a (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a diapolymer but also a monomer having two or more other fluoroaliphatic groups, It may be a ternary or higher copolymer obtained by copolymerizing species or more of (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) at the same time.
예컨대, 시판되는 계면활성제로서, Megafac F-178, F-470, F-473, F-475, F-476, F-472(다이니폰 잉크 주식회사 제품)를 예시할 수 있다. 또한, C6F13기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체, C6F13기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시에틸렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시프로필렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체, C8F17기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트 (또는 메타크릴레이트)의 공중합체, C8F17기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시에틸렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시프로필렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체 등을 예시할 수 있다.For example, as commercially available surfactants, Megafac F-178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.) can be exemplified. Further, copolymers of acrylate (or methacrylate) having a C6F13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacrylate) having a C6F13 group and (poly (oxy Ethylene)) acrylate (or methacrylate) and copolymer of (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacrylate) having C8F17 group and (poly (oxyalkylene) Copolymer of acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate having a C8F17 group (Or the methacrylate) copolymer etc. can be illustrated.
계면활성제의 사용량은, 감광성 조성물 전체량(용제를 제외함)에 대하여, 바람직하게는 0.0001∼2질량%, 보다 바람직하게는 0.001∼1질량%이다.The amount of the surfactant to be used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass based on the total amount of the photosensitive composition (excluding the solvent).
[8] 유기용제[8] solvents, organic
본 발명의 감광성 조성물은, 상기 성분을 소정 유기용제에 용해하여 사용한다.The photosensitive composition of this invention melt | dissolves the said component in the predetermined organic solvent, and is used.
사용할 수 있는 유기용제로서는, 예컨대, 에틸렌디클로라이드, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 메틸에틸케톤, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 2-메톡시에틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 톨루엔, 아세트산에틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 메톡시프로피온산메틸, 에톡시프로피온산에틸, 피루빈산메틸, 피루빈산에틸, 피루빈산프로필, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈, 테트라히드로푸란 등을 예시할 수 있다.Examples of the organic solvent that can be used include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2- Methoxyethyl 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 can be exemplified.
본 발명에 있어서, 유기용제로서는, 단독으로 사용하여도 혼합하여 사용하여도 좋지만, 구조 중에 수산기를 함유하는 용제와, 수산기를 함유하지 않는 용제를 혼합한 혼합용제를 사용하는 것이 바람직하다. 이로써 감광성 조성물의 보존시의 입자발생을 경감할 수 있다.In the present invention, the organic solvent may be used alone or in combination, but it is preferable to use a mixed solvent in which a solvent containing a hydroxyl group and a solvent not containing a hydroxyl group are mixed in the structure. Thereby, the generation | occurrence | production of the particle | grains at the time of the storage of the photosensitive composition can be reduced.
수산기를 함유하는 용제로서는, 예컨대, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 락트산에틸 등을 예시할 수 있고, 이들 중에서 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 락트산에틸이 특히 바람직하다.Examples of the solvent containing a hydroxyl group include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethyl lactate, and the like. Propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate are particularly preferred.
수산기를 함유하지 않는 용제로서는, 예컨대, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 시클로헥사논, 아세트산부틸, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드 등을 예시할 수 있고, 이들 중에서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 시클로헥사논, 아세트산부틸이 특히 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논이 가장 바람직하다.Examples of the solvent not containing a hydroxyl group include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, N-methylpyrrolidone, and N. , N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide and the like can be exemplified, among them propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, acetic acid Butyl is particularly preferred, with propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate and 2-heptanone being most preferred.
수산기를 함유하는 용제와 수산기를 함유하지 않는 용제의 혼합비(중량)는, 1/99∼99/1, 바람직하게는 10/90∼90/10, 더욱 바람직하게는 20/80∼60/40이다. 수산기를 함유하지 않는 용제는 50중량% 이상 함유하는 혼합용제가 도포균일성의 점에서 특히 바람직하다.The mixing ratio (weight) of the solvent containing a hydroxyl group and the solvent not containing a hydroxyl group is 1/99-99/1, Preferably it is 10/90-90/10, More preferably, it is 20/80-60/40. . The solvent which does not contain a hydroxyl group is especially preferable at the point of coating uniformity which the mixed solvent containing 50 weight% or more.
<그외의 첨가제><Other additives>
본 발명의 감광성 조성물에는, 필요에 따라 염료, 가소제, 상기 계면활성제, 광증감제, 및 현상액에 대한 용해성을 촉진시키는 화합물 등을 더 함유시킬 수 있다. The photosensitive composition of this invention can further contain a dye, a plasticizer, the said surfactant, the photosensitizer, the compound which accelerates the solubility to a developing solution, etc. as needed.
본 발명에서 사용할 수 있는 현상액에 대한 용해촉진성 화합물은, 페놀성 OH기를 2개 이상, 또는 카르복시기를 1개 이상 갖는 분자량 1,000이하의 저분자화합물이다. 카르복시기를 갖는 경우는 지환족 또는 지방족화합물이 바람직하다.The dissolution promoting compound for the developer usable in the present invention is a low molecular weight compound having a molecular weight of 1,000 or less having two or more phenolic OH groups or one or more carboxyl groups. In the case of having a carboxyl group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable.
이들 용해촉진성 화합물의 바람직한 첨가량은, (B)수지 또는 (D)수지에 대하여 2∼50중량%이고, 더욱 바람직하게는 5∼30중량%이다. 50중량%를 초과한 첨가량에서는, 현상잔사가 악화하고, 또한 현상시에 패턴이 변형한다는 새로운 결점이 발생하여 바람직하지 않다.The preferable addition amount of these dissolution promoting compounds is 2-50 weight% with respect to (B) resin or (D) resin, More preferably, it is 5-30 weight%. At an added amount exceeding 50% by weight, the development residue deteriorates and new defects such as deformation of the pattern during development occur, which is not preferable.
이와 같은 분자량 1000이하의 페놀화합물은, 예컨대, 일본 특허공개 평4-122938, 일본 특허공개 평2-28531, 미국특허 제4916210, 유럽특허 제219294 등에 기재된 방법을 참고로 하여, 당업자에 의해 용이하게 합성할 수 있다.Such phenolic compounds having a molecular weight of 1000 or less can be easily described by those skilled in the art, for example, with reference to the methods described in JP-A 4-122938, JP-A 2-28531, US Pat. No. 4,162,10, European Patent No. 219294, and the like. Can be synthesized.
카르복실기를 갖는 지환족 또는 지방족화합물의 구체예로서는 콜산, 데옥시콜산, 리토콜산 등의 스테로이드 구조를 갖는 카르복실산 유도체, 아다만탄카르복실산 유도체, 아다만탄디카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로헥산디카르복실산 등이 예시되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the cycloaliphatic or aliphatic compound having a carboxyl group include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, deoxycholic acid, and lithocholic acid, adamantanecarboxylic acid derivatives, adamantanedicarboxylic acid, and cyclohexanecarboxes. Acid, cyclohexanedicarboxylic acid, etc. are illustrated, but it is not limited to these.
본 발명에서는, 상기 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제 이외의 계면활성제를 첨가할 수 있다.In this invention, surfactant other than the said fluorine type and / or silicone type surfactant can be added.
구체예로는, 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌 세틸에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일에테르 등의 폴리옥시에틸렌 알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌 옥틸페놀에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페놀에테르 등의 폴리옥시에틸렌 알킬알릴에테르류, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블럭 공중합체류, 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 모노올레이트, 소르비탄 트리올레이트, 소르비탄 트리스테아레이트 등의 소르비탄지방산 에스테르류, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 트리올레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 트리스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산에스테르류 등의 비이온계 계면활성제를 예시할 수 있다.As a specific example, Polyoxyethylene alkyl ethers, such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene alkylallyl ethers such as nonylphenol ether, polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan Sorbitan fatty acid esters such as trioleate and sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan tri Oleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate Nonionic surfactant, such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, such as these, can be illustrated.
이들 계면활성제는 단독으로 첨가하여도 좋고, 또한, 몇개 조합하여 첨가할 수도 있다.These surfactants may be added alone or in combination of some.
<<사용방법>><< How to use >>
본 발명의 감광성 조성물은, 상기 성분을 소정 유기용제, 바람직하게는 상기 혼합용제에 용해하여, 다음과 같이 소정 지지체 상에 도포하여 사용한다.The photosensitive composition of this invention melt | dissolves the said component in the predetermined organic solvent, Preferably the said mixed solvent, apply | coats and uses it on a predetermined | prescribed support body as follows.
즉, 상기 감광성 조성물을 정밀집적회로 소자의 제조에 사용되도록 기판(예컨대:실리콘/이산화실리콘 피복)상에 스피너, 코터 등의 적당한 도포방법에 의해 도포한다. That is, the photosensitive composition is applied onto a substrate (e.g., silicon / silicon dioxide coating) by a suitable coating method such as spinner, coater, etc. to be used in the manufacture of the precision integrated circuit device.
도포 후, 소정의 마스크를 통해 노광하고, 베이킹하여 현상한다. 이렇게 하면, 양호한 레지스트 패턴을 얻을 수 있다.After application, it is exposed through a predetermined mask, baked and developed. In this way, a good resist pattern can be obtained.
여기서 노광광으로는, 바람직하게는 250nm 이하, 보다 바람직하게는 220nm 이하 파장의 원자외선이다. 구체적으로는, KrF 엑시머레이저(248nm), ArF 엑시머레 이저(193nm), F2 엑시머레이저(157nm), EUV(13nm), X선, 전자빔 등이 예시되지만, ArF 엑시머레이저(193nm), F2 엑시머레이저(157nm)가 특히 바람직하다.As exposure light here, Preferably it is 250 nm or less, More preferably, it is far ultraviolet of the wavelength of 220 nm or less. Specifically, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (157 nm), EUV (13 nm), X-rays, electron beams, etc. are illustrated, but ArF excimer laser (193 nm) and F 2 are illustrated. Excimer lasers (157 nm) are particularly preferred.
현상공정에서는, 알칼리현상액을 다음과 같이 사용한다. 감광성 조성물의 알칼리현상액으로는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수 등의 무기알칼리류, 에틸아민, n-프로필아민 등의 제1차 아민류, 디에틸아민, 디-n-부틸아민 등의 제2차 아민류, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 제3차 아민류, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알콜아민류, 테트라메틸암모늄 히드록시드, 테트라에틸암모늄 히드록시드 등의 제4급 암모늄염, 피롤, 피페리딘 등의 환상 아민류 등의 알칼리성 수용액을 사용할 수 있다.In the developing step, an alkaline developer is used as follows. As alkali developing solution of the photosensitive composition, inorganic alkalis, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and ammonia water, primary amines, such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine, and di-n Secondary amines such as butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and the like Alkaline aqueous solutions such as cyclic amines such as quaternary ammonium salts, pyrrole and piperidine can be used.
또한, 상기 알칼리성 수용액에 알콜류, 계면활성제를 적당량 첨가하여 사용할 수 있다.Furthermore, alcohols and surfactants can be added to the alkaline aqueous solution in an appropriate amount.
알칼리현상액의 알칼리 농도는, 통상 0.1∼20중량%, 바람직하게는 0.2∼15중량%, 더욱 바람직하게는 0.5∼10중량%이다.The alkali concentration of the alkali developing solution is usually 0.1 to 20% by weight, preferably 0.2 to 15% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight.
알칼리현상액의 PH는, 통상 10∼15, 바람직하게는 10.5∼14.5, 더욱 바람직하게는 11∼14이다.PH of alkali developing solution is 10-15 normally, Preferably it is 10.5-14.5, More preferably, it is 11-14.
(실시예)(Example)
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위는 실시예에 의해 조금도 제한되지 않는다.Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, the scope of the present invention is not restrict | limited at all by an Example.
<산발생제의 합성예> <Synthesis example of acid generator>
합성예 (1) : 화합물(I-2)의 합성Synthesis Example (1): Synthesis of Compound (I-2)
메시틸옥시드 10g을 N,N-디메틸포름아미드 100ml에 용해시키고, 이것에 트리에틸아민 50ml를 첨가하였다. 이 용액에 트리메틸실릴클로라이드 22.1g을 첨가하여 100℃에서 2시간 반응시켰다. 방냉 후, 헥산 300ml를 첨가하고, 포화 탄산수소나트륨 수용액으로 2회, 증류수로 2회 세정하였다. 유기상을 농축하면 조(粗)생성물이 얻어졌다. 이것을 감압증류(78℃/15mmHg)에서 생성하면 메시틸옥시드의 실릴엔올에테르가 얻어졌다. 얻어진 실릴엔올에테르 5g, 테트라메틸렌술폭시드 3.1g을 클로로포름 50ml에 용해시키고, 이 용액을 -30℃로 냉각하였다. 이것에 무수 트리플루오로아세트산 9.9g을 30분에 걸쳐서 적하하였다. 2시간 반응후 노나플루오로부탄술폰산칼륨 10g을 아세토니트릴/물에 용해시켜서 첨가하였다. 혼합액을 물로 세정하고, 클로로포름상을 농축하였다. 얻어진 조생성물을 디이소프로필에테르로 세정하였더니 화합물(I-2)이 4.2g 얻어졌다.10 g of mesityloxide was dissolved in 100 ml of N, N-dimethylformamide, and 50 ml of triethylamine was added thereto. 22.1 g of trimethylsilyl chloride was added to this solution, and the mixture was reacted at 100 ° C for 2 hours. After cooling, 300 ml of hexane was added, and washed twice with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and twice with distilled water. Concentration of the organic phase gave a crude product. When this was produced under reduced pressure distillation (78 ° C / 15 mmHg), silyl enol ether of mesityl oxide was obtained. 5 g of the obtained silyl enol ether and 3.1 g of tetramethylene sulfoxide were dissolved in 50 ml of chloroform, and the solution was cooled to -30 ° C. 9.9 g of anhydrous trifluoroacetic acid was dripped at this over 30 minutes. After 2 hours of reaction, 10 g of potassium nonafluorobutanesulfonate was added dissolved in acetonitrile / water. The mixture was washed with water and the chloroform phase was concentrated. The obtained crude product was washed with diisopropyl ether to obtain 4.2 g of compound (I-2).
300MHz1H-NMR(CDCl3)300 MHz 1 H-NMR (CDCl 3 )
δ1.95(s.3H), δ2.2(s.3H), δ2.2∼2.5(m.4H), δ3.5∼3.7(m.4H), δ4.75(s.2H), δ6.2(t.1H)δ1.95 (s.3H), δ2.2 (s.3H), δ2.2 to 2.5 (m.4H), δ3.5 to 3.7 (m.4H), δ4.75 (s.2H), δ6 .2 (t.1H)
합성예 (2) : 화합물(I-26)의 합성Synthesis Example (2): Synthesis of Compound (I-26)
2-시클로헥센-1-온 20g을 N,N-디메틸포름아미드 300ml에 용해시키고, 이것에 트리에틸아민 150ml를 첨가하였다. 이 용액에 트리메틸실릴클로라이드 45g을 첨가하여 100℃에서 2시간 반응시켰다. 방냉 후, 헥산 500ml를 첨가하고, 포화 탄산수소나트륨 수용액으로 2회, 증류수로 2회 세정하였다. 유기상을 농축하였더니 조생성물이 얻어졌다. 이것을 감압증류(86℃/15mmHg)에서 생성하였더니 2-시클로헥센-1-온의 실릴엔올에테르가 얻어졌다. 얻어진 2-시클로헥센-1온의 실릴엔올에테르 5g, 테트라메틸렌술폭시드 3.1g을 클로로포름 100ml에 용해시키고, 이 용액을 -30℃로 냉각하였다. 이것에 무수 트리플루오로아세트산 6.24g을 30분에 걸쳐서 적하하였다. 2시간 반응후 노나플루오로부탄술폰산칼륨 10g을 아세토니트릴/물에 용해시켜서 첨가하였다. 혼합액을 물로 세정하고, 클로로포름상을 농축하였다. 얻어진 조생성물을 아세트산에틸/디이소프로필에테르(40/60)에서 재결정하였더니 화합물(I-26)이 3.7g 얻어졌다.20 g of 2-cyclohexen-1-one were dissolved in 300 ml of N, N-dimethylformamide, and 150 ml of triethylamine was added thereto. 45 g of trimethylsilyl chloride was added to this solution, and the mixture was reacted at 100 ° C for 2 hours. After cooling, 500 ml of hexane was added, and washed twice with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and twice with distilled water. Concentration of the organic phase gave a crude product. This was produced under reduced pressure distillation (86 ° C./15 mmHg) to give silylenol ether of 2-cyclohexen-1-one. 5 g of the obtained 2-cyclohexene-1one silylenol ether and 3.1 g of tetramethylene sulfoxide were dissolved in 100 ml of chloroform, and the solution was cooled to -30 ° C. 6.24 g of anhydrous trifluoroacetic acid was dripped at 30 minutes over this. After 2 hours of reaction, 10 g of potassium nonafluorobutanesulfonate was added dissolved in acetonitrile / water. The mixture was washed with water and the chloroform phase was concentrated. The crude product thus obtained was recrystallized from ethyl acetate / diisopropyl ether (40/60) to obtain 3.7 g of compound (I-26).
300MHz1H-NMR(CDCl3)300 MHz 1 H-NMR (CDCl 3 )
δ2.1∼2.3(m.3H), δ2.5∼2.8(s.4H), δ3.05(m.1H), δ3.45(m.1H), δ3.8(m.2H), δ3.9(m.1H), δ5.3(m.1H), δ6.2(dd.1H), δ7.25(d.1H)δ2.1 to 2.3 (m.3H), δ2.5 to 2.8 (s.4H), δ3.05 (m.1H), δ3.45 (m.1H), δ3.8 (m.2H), δ3 .9 (m.1H), δ5.3 (m.1H), δ6.2 (dd.1H), δ7.25 (d.1H)
합성예 (3) : 화합물(IA-32)의 합성Synthesis Example (3): Synthesis of Compound (IA-32)
이소포론 23.8g을 아세토니트릴 100ml에 용해시키고, 이것에 트리에틸아민 20.9g, 요오드화나트륨31.0을 첨가하였다. 이 용액에 트리메틸실릴클로라이드 22.5g을 서서히 첨가하여 60℃에서 2시간 반응시켰다. 방냉 후, 반응액을 얼음물에 부어 이것을 디이소프로필에테르에서 추출하여 유기상을 포화 탄산수소나트륨 수용액으로 2회, 증류수로 2회 세정하였다. 유기상을 농축하였더니 조생성물이 얻어졌다. 이것을 감압증류(108℃/15mmHg)로 정제하였더니 이소포론의 알릴 위치의 수소가 이탈한 엔올실릴에테르가 얻어졌다. 얻어진 엔올실릴에테르 15g, 테트라메틸렌술폭시드 7.5g을 클로로포름 100ml에 용해시키고, 이 용액을 -30℃에서 냉각하였다. 이것에 무수 트리플루오로아세트산 15.0g을 30분에 걸쳐서 적하하였다. 2시간 반응후 노나플루오로부탄술폰산칼륨 24g을 아세토니트릴/물에 용해시켜서 첨가하였다. 혼합액을 물로 세정하고, 클로로포름상을 농축하였다. 얻어진 조생성물을 디이소프로필에테르로 세정하였더니 분체가 얻어졌다. 이것을 아세트산에틸/디이소프로필에테르에서 재결정하였더니 화합물(IA-32)이 20g 얻어졌다.23.8 g of isophorone was dissolved in 100 ml of acetonitrile, and 20.9 g of triethylamine and 31.0 of sodium iodide were added thereto. 22.5 g of trimethylsilyl chloride was added slowly to this solution, and it was made to react at 60 degreeC for 2 hours. After allowing to cool, the reaction solution was poured into iced water, extracted with diisopropyl ether, and the organic phase was washed twice with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and twice with distilled water. Concentration of the organic phase gave a crude product. This was purified by distillation under reduced pressure (108 DEG C / 15 mmHg) to obtain enolsilyl ether from which hydrogen at the allyl position of isophorone was released. 15 g of the obtained enol silyl ether and 7.5 g of tetramethylene sulfoxide were dissolved in 100 ml of chloroform, and the solution was cooled at -30 ° C. 15.0 g of anhydrous trifluoroacetic acid was dripped at this over 30 minutes. After 2 hours of reaction, 24 g of potassium nonafluorobutanesulfonate was added dissolved in acetonitrile / water. The mixture was washed with water and the chloroform phase was concentrated. The obtained crude product was washed with diisopropyl ether to obtain a powder. This was recrystallized from ethyl acetate / diisopropyl ether, and 20g of compounds (IA-32) were obtained.
300MHz1H-NMR(CDCl3)300 MHz 1 H-NMR (CDCl 3 )
δ1.2(s.6H), δ1.75(s.3H), δ2.3(s.2H), δ2.4(s.2H), δ2.3∼2.6(m.4H), δ3.4∼3.8(m.4H), δ4.2(s.2H), δ6.2(s.1H)δ1.2 (s.6H), δ1.75 (s.3H), δ2.3 (s.2H), δ2.4 (s.2H), δ2.3 to 2.6 (m.4H), δ3.4 3.8 (m.4H), δ4.2 (s.2H), δ6.2 (s.1H)
다른 화합물에 대해서도 같은 방법을 사용하여 합성하였다.Other compounds were synthesized using the same method.
<수지의 합성예><Synthesis example of resin>
합성예 (1) : 수지(1)의 합성(측쇄형)Synthesis Example (1): Synthesis of Resin (1) (Side Chain Type)
2-에틸-2-아다만틸메타크릴레이트, 부티로락톤메타크릴레이트를 55/45의 비율로 넣어 메틸에틸케톤/테트라히드로푸란=5/5에 용해하고, 고형분 농도 20%의 용액 100ml를 조제하였다. 이 용액에 와코우쥰야쿠사 제품 V-65를 2몰%를 첨가하고, 이것을 질소분위기하 4시간에 걸쳐 60℃에서 가열한 메틸에틸케톤 10ml에 적하하였다. 적하완료후, 반응액을 4시간 가열하고, 재차 V-65을 1몰% 첨가한 다음, 4시간 교반하였다. 반응종료후, 반응액을 실온까지 냉각하고, 증류수/이소프로필알콜=1/1의 혼합용매 3L에 투입하여 결정화하고, 석출된 백색 분체인 수지(1)을 회수하였 다.2-ethyl-2-adamantyl methacrylate and butyrolactone methacrylate were added at a ratio of 55/45, dissolved in methyl ethyl ketone / tetrahydrofuran = 5/5, and 100 ml of a solution having a solid content concentration of 20% was dissolved. It prepared. 2 mol% of V-65 by Wako Pure Chemical Industries Ltd. was added to this solution, and this was dripped at 10 ml of methyl ethyl ketone heated at 60 degreeC over 4 hours by nitrogen atmosphere. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was heated for 4 hours, 1 mol% of V-65 was added again, and stirred for 4 hours. After the completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, poured into 3 L of a mixed solvent of distilled water / isopropyl alcohol = 1/1 to crystallize, and the resin 1, which was a precipitated white powder, was recovered.
C13NMR로부터 구한 중합체 조성비는 46/54이었다. 또한, GPC측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산의 중량평균분자량은 10700이었다.Polymer composition ratio determined from C 13 NMR was 46/54. In addition, the weight average molecular weight of the standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 10700.
상기 합성예(1)과 동일한 조작으로 수지 (2)∼(15)를 합성하였다.Resins (2) to (15) were synthesized in the same manner as in Synthesis Example (1).
이하에 상기 수지(2)∼(15)의 조성비, 분자량을 나타낸다. (반복단위 1, 2, 3, 4는 가로로 왼쪽에서부터의 순번이다.)The composition ratio and molecular weight of said resin (2)-(15) are shown below. (Repeat units 1, 2, 3, 4 are the numbers from left to right horizontally.)
또한, 이하에 상기 수지(1)∼(15)의 구조를 나타낸다.Moreover, the structure of said resin (1)-(15) is shown below.
합성예 (2) : 수지(16)의 합성(주쇄형)Synthesis Example (2): Synthesis of Resin (16) (Main Chain Type)
노르보르넨카르복실산 t-부틸에스테르, 노르보르넨카르복실산 부티로락톤에스테르와 무수 말레인산(몰비 40/10/50) 및 THF(반응농도 60중량%)를 분리가능한 플라스크에 넣고, 질소기류하 60℃에서 가열하였다. 반응온도가 안정된 후, 와코우쥰야쿠사 제품 라디칼개시제 V-601을 2몰% 첨가하여 반응을 개시하였다. 12시간 가열하였다. 얻어진 반응 혼합물을 테트라히드로푸란으로 2배 희석한 후, 헥산/이스프로필알콜=1/1의 혼합용액에 투입하여 백색 분체를 석출시켰다. 석출된 분체을 여과하여 수집하고, 건조하여 목적물인 수지(16)를 얻었다.Norbornenecarboxylic acid t-butyl ester, norbornenecarboxylic acid butyrolactone ester, maleic anhydride (molar ratio 40/10/50) and THF (reaction concentration 60% by weight) are placed in a detachable flask and nitrogen stream Under heating at 60 ° C. After the reaction temperature was stabilized, 2 mol% of a radical initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to initiate the reaction. Heated for 12 hours. The obtained reaction mixture was diluted twice with tetrahydrofuran and then poured into a mixed solution of hexane / ispropyl alcohol = 1/1 to precipitate white powder. The precipitated powder was collected by filtration and dried to obtain Resin (16) as a target product.
얻어진 수지(16)의 GPC에 의한 분자량 분석을 시행하였더니, 폴리스티렌 환산으로 8300(중량평균)이었다. 또한, NMR 스펙트럼에 의해 수지(16)의 노르보르넨카르복실산t-부틸에스테르/노르보르넨카르복실산부티로락톤에스테르/무수말레인산 반복단위의 몰비는 42/8/50인 것을 확인하였다.When molecular weight analysis was performed by GPC of the obtained resin (16), it was 8300 (weight average) in terms of polystyrene. Moreover, the NMR spectrum confirmed that the molar ratio of the norbornene carboxylic acid t-butyl ester / norbornene carboxylic acid butyrolactone ester / maleic anhydride repeating unit of resin (16) was 42/8/50.
실시예(2)와 동일한 방법으로 수지(17)∼(27)을 합성하였다. Resins 17 to 27 were synthesized in the same manner as in Example (2).
이하에 상기 수지(17)∼(27)의 조성비, 분자량을 나타낸다. (지환올레핀 단위 1, 2, 3은 가로로 왼쪽에서부터의 순번이다.) The composition ratio and molecular weight of said resin (17)-(27) are shown below. (The alicyclic olefin units 1, 2, and 3 are the numbers from the left side horizontally.)
또한, 이하에 상기 수지(16)∼(27)의 구조를 나타낸다.In addition, the structures of the resins 16 to 27 are shown below.
합성예 (3) : 수지(28)의 합성(하이브리드형)Synthesis Example (3): Synthesis of Resin (28) (Hybrid Type)
노르보르넨, 무수 말레인산, t-부틸아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실-2-프로필 아크릴레이트를 몰비 35/35/20/10으로 반응용기에 넣고, 테트라히드로푸란에 용 해시켜서 고형분 60%의 용액을 조제하였다. 이것을 질소기류하 65℃에서 가열하였다. 반응온도가 안정해진 때에, 와코우쥰야쿠사 제품 라디칼개시제 V-601을 1몰%를 첨가하여 반응을 개시하였다. 8시간 가열한 후, 반응 혼합물을 테트라히드로푸란으로 2배 희석한 후, 반응 혼합액의 5배 용량의 헥산에 투입하여 백색 분체를 석출시켰다. 석출된 분체를 여과하여 수집하고, 이것을 메틸에틸케톤에 용해시키고, 5배 용량의 헥산/t-부틸메틸에테르=1/1 혼합용매에 재침전하여, 석출된 백색 분체를 여과수집, 건조하여 목적물인 수지(28)를 얻었다.Norbornene, maleic anhydride, t-butyl acrylate and 2-methylcyclohexyl-2-propyl acrylate were added to the reaction vessel at a molar ratio of 35/35/20/10 and dissolved in tetrahydrofuran to give a solid content of 60%. The solution was prepared. It was heated at 65 ° C. under a nitrogen stream. When the reaction temperature was stabilized, 1 mol% of a radical initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to start the reaction. After heating for 8 hours, the reaction mixture was diluted twice with tetrahydrofuran, and then charged into 5 times the volume of hexane of the reaction mixture to precipitate white powder. The precipitated powder was collected by filtration and dissolved in methyl ethyl ketone. The precipitated powder was reprecipitated in a 5-fold volume of hexane / t-butyl methyl ether = 1/1 mixed solvent, and the precipitated white powder was collected by filtration and dried to obtain the target product. Resin (28) was obtained.
얻어진 수지(28)의 GPC에 의한 분자량 분석을 시행하였더니, 폴리스티렌 환산으로 12100(중량평균)이었다. 또한, NMR 스펙트럼으로부터 수지(1)의 조성은 본 발명의 노르보르넨/무수말레인산/t부틸아크릴레이트/2-메틸시클로헥실-2-프로필아크릴레이트를 몰비로 32/39/19/10이었다.When molecular weight analysis was performed by GPC of the obtained resin (28), it was 12100 (weight average) in terms of polystyrene. In the NMR spectrum, the composition of Resin (1) was 32/39/19/10 in molar ratio of norbornene / maleic anhydride / tbutyl acrylate / 2-methylcyclohexyl-2-propyl acrylate of the present invention.
합성예(3)과 동일한 방법으로 이하, 수지(29)∼(41)를 합성하였다. Resins 29 to 41 were synthesized in the same manner as in Synthesis Example (3).
이하에 상기 수지(29)∼(41)의 조성비, 분자량을 나타낸다. The composition ratio and molecular weight of the said resin (29)-(41) are shown below.
또한, 이하에 상기 수지(28)∼(41)의 구조를 나타낸다.In addition, the structures of the resins 28 to 41 are shown below.
합성예 (4) : 수지(FII-1)의 합성Synthesis Example (4): Synthesis of Resin (FII-1)
α-트리플루오로메틸아크릴산t-부틸에스테르 20g 및 3-(2-히드록시메틸-2,2-비스트리플루오로메틸에틸)노르보르넨 20g을 THF 40g에 용해, 질소기류하 70℃까지 가열하였다. 여기서 중합개시제 V-65(와코우쥰야쿠사 제품) 2.0g을 첨가하고, 그대 로 6시간 교반하였다. 실온까지 방치한 후 반응액에 헥산 300ml를 첨가하여, 석출한 수지를 회수하였다. 얻어진 수지를 아세톤에 용해시킨 후, 재차 헥산을 첨가하여 미반응 단량체 및 올리고머 성분을 제거하여, 본 발명에 사용하는 수지(FII-1)를 얻었다.20 g of α-trifluoromethylacrylic acid t-butyl ester and 20 g of 3- (2-hydroxymethyl-2,2-bistrifluoromethylethyl) norbornene are dissolved in 40 g of THF and heated to 70 ° C. under a nitrogen stream. It was. 2.0 g of polymerization initiator V-65 (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added here, and it stirred for 6 hours. After standing to room temperature, 300 ml of hexane was added to the reaction solution to recover the precipitated resin. After dissolving the obtained resin in acetone, hexane was added again to remove the unreacted monomer and oligomer component, thereby obtaining a resin (FII-1) used in the present invention.
합성예(4)와 동일한 방법으로, 하기 구조의 수지(FII-1)∼(FII-24)를 합성하였다. 또한 얻어진 수지에 대해서는 GPC로 분자량측정을 행하고, 하기의 결과를 얻 었다.In the same manner as in Synthesis Example (4), resins (FII-1) to (FII-24) having the following structures were synthesized. Moreover, about the obtained resin, molecular weight measurement was performed by GPC, and the following result was obtained.
합성예 (5) : 수지(k-1)의 합성Synthesis Example (5): Synthesis of Resin (k-1)
니폰소다치사 제품 VP-15000(100g)과 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)(400g)를 플라스크 안에서 용해하고, 감압증류를 행하고, 물과 PGMEA를 공비증류제거하였다.VP-15000 (100 g) from Nippon Sodachi Co., Ltd. and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (400 g) were dissolved in a flask, distilled under reduced pressure, and azeotropic distillation of water and PGMEA were performed.
포함된 물이 충분히 적게 된 것을 확인한 후, 에틸비닐에테르(25.0g)와 p-톨루엔술폰산(0.02g)을 첨가하고, 실온에서 1시간 교반하였다. 반응액에 트리에틸아민(0.03g)을 첨가하여, 반응을 정지시키고, 물(400ml)과 아세트산에틸(800ml)를 첨가하고, 분액하고, 또한 물로 세정한 후, 감압증류제거에 의해 아세트산에틸, 물, 공비분의 PGMEA를 증률제거하고, 본 발명에 따른 치환기를 갖는 수지k-1(30% PGMEA 용액)를 얻었다.After confirming that the water contained was sufficiently small, ethyl vinyl ether (25.0 g) and p-toluenesulfonic acid (0.02 g) were added, and it stirred at room temperature for 1 hour. Triethylamine (0.03 g) was added to the reaction solution to stop the reaction. Water (400 ml) and ethyl acetate (800 ml) were added, the mixture was separated, washed with water, and then ethyl acetate, Water and azeotrope of PGMEA were removed by increment, and resin k-1 (30% PGMEA solution) having a substituent according to the present invention was obtained.
합성예(5)와 동일한 방법으로, 표 2에 나타내는 수지(k-2)∼(k-15)를 합성하였다.In the same manner as in Synthesis Example (5), resins (k-2) to (k-15) shown in Table 2 were synthesized.
이하에 상기 수지(k-1)∼(k-15)의 조성비, 분자량을 나타낸다.The composition ratio and molecular weight of said resin (k-1)-(k-15) are shown below.
<알칼리가용성 수지(D)> <Alkali-soluble resin (D)>
이하, 실시예에서 사용되는 알칼리가용성 수지(D)의 구조, 분자량 및 분자량 분포를 나타낸다.Hereinafter, the structure, molecular weight, and molecular weight distribution of alkali-soluble resin (D) used in the Example are shown.
<가교제(C)> <Cross-linking system (C)>
이하, 실시예에서 사용되는 가교제의 구조를 나타낸다.Hereinafter, the structure of the crosslinking agent used in an Example is shown.
실시예1∼50 및 비교예1∼3Examples 1-50 and Comparative Examples 1-3
<레지스트 조정><Registration Adjustment>
하기 표 6∼9에 나타내는 소재를 용해시켜서 고형분농도 12중량%의 용액을 조정하고, 이것을 0.1㎛의 테프론필터 또는 폴리에틸렌필터로 여과하여 감광성 조성물을 조제하였다. 조제한 조성물을 하기 방법으로 평가를 행하고, 결과를 하기 표 10∼13에 나타내었다. 또한, 비교예1, 2, 3은, 공역 2중결합을 가지지 않는 술포늄염을 사용한 이외는, 실시예1, 16, 28과 같은 성분을 사용하였다.The raw material shown in following Tables 6-9 was melt | dissolved, the solution of 12 weight% of solid content concentration was adjusted, this was filtered with the 0.1 micrometer Teflon filter or the polyethylene filter, and the photosensitive composition was prepared. The prepared composition was evaluated by the following method, and the result is shown to the following Tables 10-13. In Comparative Examples 1, 2 and 3, the same components as in Examples 1, 16 and 28 were used except that sulfonium salts having no conjugated double bonds were used.
표 중에서의 약호는 이하와 같다.The symbol in a table | surface is as follows.
DBN ; 1,5-디아자비시클로[4,3,0]노나-5-엔DBN; 1,5-diazabicyclo [4,3,0] nona-5-ene
TPI ; 2,4,5-트리페닐이미다졸 TPI; 2,4,5-triphenylimidazole
TPSA ; 트리페닐술포늄아세테이트TPSA; Triphenylsulfonium acetate
HEP ; N-히드록시에틸피페리딘HEP; N-hydroxyethylpiperidine
DIA ; 2,6-디이소프로필아닐린DIA; 2,6-diisopropylaniline
DCMA ; 디시클로헥실메틸아민DCMA; Dicyclohexylmethylamine
TPA ; 트리펜틸아민TPA; Tripentylamine
TOA ; 트리-n-옥틸아민TOA; Tri-n-octylamine
HAP ; 히드록시안티피린HAP; Hydroxyantipyrine
TBAH ; 테트라부틸암모늄히드록시드TBAH; Tetrabutylammonium hydroxide
TMEA ; 트리스(메톡시에톡시에틸)아민TMEA; Tris (methoxyethoxyethyl) amine
LCB ; 리토콜산 t-부틸LCB; Litocholic acid t-butyl
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)(불소계 및 실리콘계) W-2: Megafac R08 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.) (Fluorine and Silicon)
W-3: 폴리실록산 중합체 KP-341(신에츠 가가쿠고교 주식회사 제품)(실리콘계)W-3: polysiloxane polymer KP-341 (product of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (silicone type)
W-4: 트로이졸 S-366(트로이 케미컬 주식회사 제품)W-4: Troisol S-366 (product of Troy Chemical Co., Ltd.)
용제에 대해서의 약호는 이하와 같다. 또한, 표에서의 복수 사용하는 경우의 비는 중량비이다. The symbol for a solvent is as follows. In addition, the ratio in the case of using more than one in a table | surface is a weight ratio.
A1: 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트A1: propylene glycol methyl ether acetate
A2: 2-헵타논A2: 2-heptanone
A3: 에틸에톡시프로피오네이트 A3: ethyl ethoxy propionate
A4: γ-부티로락톤A4: γ-butyrolactone
A5: 시클로헥사논A5: cyclohexanone
B1: 프로필렌글리콜 메틸에테르B1: Propylene Glycol Methyl Ether
B2: 락트산에틸B2: ethyl lactate
(1) 감도 및 해상력의 평가(1) Evaluation of sensitivity and resolution
스핀코터에서 헥사메틸디실라잔 처리한 실리콘 기판상에 브류워 사이언스사 제품 반사방지막 ARC25를 600 옹스트롱의 두께로 균일하게 도포하고, 100℃에서 90초간 핫플레이트상에서 건조한 다음, 190℃에서 240초간 가열하여 건조하였다. 그후, 각 감광성 수지 조성물을 스핀코터로 도포하고, 120℃에서 90초간 건조하여 0.30㎛의 레지스트막을 형성하였다. 이 레지스트 막에 대해, 마스크를 통하여 ArF 엑시머레이저 스텝퍼(ISI사 제품 NA=0.6)로 노광하고, 노광직후 120℃에서 90초간 핫플레이트에서 가열하였다. 또한 2.38중량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 23℃에서 60초간 현상하고, 30초간 순수에서 헹군 후, 건조하여, 라인패턴을 형성하였다.On a hexamethyldisilazane-treated silicon substrate in a spin coater, Brewer Science's anti-reflection film ARC25 was uniformly applied to a thickness of 600 Angstroms, dried on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds, and then 240 ° C. at 190 ° C. for 240 seconds. Heated to dryness. Then, each photosensitive resin composition was apply | coated with a spin coater, and it dried at 120 degreeC for 90 second, and formed the resist film of 0.30 micrometer. This resist film was exposed through an mask with an ArF excimer laser stepper (NA = 0.6 manufactured by ISI), and heated on a hot plate at 120 캜 for 90 seconds immediately after the exposure. Furthermore, it developed for 60 second at 23 degreeC with 2.38 weight% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and rinsed with pure water for 30 second, and dried, and formed the line pattern.
[감도] 감도는, 0.16㎛의 마스크패턴을 재현하는 노광량으로 나타내었다.[Sensitivity] The sensitivity was expressed by an exposure amount which reproduces a mask pattern of 0.16 mu m.
[해상력] 해상력은, 0.16㎛의 마스크패턴을 재현하는 노광량에서의 한계 해상력으로 나타내었다.RESOLUTION The resolution was expressed by the limit resolution at the exposure amount which reproduces the mask pattern of 0.16 micrometer.
표 10∼13에 의해, 실시예1∼50의 포지티브 감광성 조성물은, 감도 및 해상력이 우수한 것임이 명백해진다.It is clear from Tables 10-13 that the positive photosensitive compositions of Examples 1-50 are excellent in sensitivity and resolution.
실시예51∼62 및 비교예4Examples 51-62 and Comparative Example 4
하기 표 14에 나타낸 성분을 표 14에 나타내는 용제에 용해시키고, 이것을 0.1㎛의 테프론필터에 의해 여과하여, 고형분 농도 14중량%의 포지티브 감광성 조성물을 조제하였다.The component shown in following Table 14 was melt | dissolved in the solvent shown in Table 14, and this was filtered with the 0.1 micrometer Teflon filter, and the positive photosensitive composition of 14 weight% of solid content concentration was prepared.
조제한 포지티브 감광성 조성물에 대해 하기의 방법으로 평가하고, 결과를 표 15에 나타내었다. The prepared positive photosensitive composition was evaluated by the following method, and the result is shown in Table 15.
표 14에 있어서의 용해저지 화합물 (C-1) 및 (C-2)의 구조는 하기와 같다.The structures of the dissolution inhibiting compounds (C-1) and (C-2) in Table 14 are as follows.
<레지스트 평가>Resist Evaluation
조제한 포지티브 감광성 조성물을, 스핀코터를 사용하여, 헥사메틸디실라잔 처리한 실리콘 기판상에 균일하게 도포하고, 120℃에서 90초간 핫플레이트상에서 건조하여, 0.5㎛의 레지스트막을 형성하였다.The prepared positive photosensitive composition was uniformly coated on a hexamethyldisilazane-treated silicon substrate using a spin coater, and dried on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film of 0.5 μm.
이 레지스트 막에 대해, KrF 엑시머레이저 스텝퍼(NA=0.63)를 사용하여 라인 앤드 스페이스용 마스크를 사용하여 패턴을 노광하고, 노광직후 110℃에서 90초간 핫플레이트상에서 가열하였다. 또한 2.38% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액에서 23℃에서 60초간 현상하고, 30초간 순수에서 헹군 후, 건조하여, 라인패턴을 형성하고, 실시예1과 동일한 감도 및 해상력을 평가하였다.The resist film was exposed to a pattern using a line-and-space mask using KrF excimer laser stepper (NA = 0.63), and heated on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds immediately after exposure. Further, the solution was developed in a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed in pure water for 30 seconds, dried to form a line pattern, and the same sensitivity and resolution as in Example 1 were evaluated.
표 15에 의해, 실시예 51∼62의 포지티브 감광성 조성물은, 감도 및 해상력이 우수한 것임이 명백해진다.It is clear from Table 15 that the positive photosensitive compositions of Examples 51-62 are excellent in sensitivity and resolution.
실시예63∼74 및 비교예5Examples 63 to 74 and Comparative Example 5
<감광성 조성물 조제><Photosensitive composition preparation>
하기 표 16에 나타낸 조성물을 혼합하여, 0.1㎛의 테프론필터에 의해 여과하 여 고형분 농도 12중량%의 네가티브 감광성 조성물을 조제하였다.The composition shown in following Table 16 was mixed, and it filtered with the 0.1 micrometer Teflon filter, and prepared the negative photosensitive composition of 12 weight% of solid content concentration.
조제한 네가티브 감광성 조성물에 대해 실시예51과 동일한 방법으로 평가하여, 결과를 표 17에 나타내었다.The negative photosensitive composition thus prepared was evaluated in the same manner as in Example 51, and the results are shown in Table 17.
표 17에 의해, 실시예63∼74의 네가티브 감광성 조성물은, 감도 및 해상력이 우수한 것임이 명백해진다.It is clear from Table 17 that the negative photosensitive compositions of Examples 63-74 are excellent in sensitivity and resolution.
실시예75∼86 및 비교예6Examples 75 to 86 and Comparative Example 6
<레지스트 조제><Resist preparation>
실시예51∼62 및 비교예4와 동일하게, 표 14에 나타낸 성분을 표 14에 나타내는 용제에 용해시키고, 이것을 0.1㎛의 테프론필터에 의해 여과하여, 고형분 농도 12중량%의 포지티브 감광성 조성물을 조제하였다.In the same manner as in Examples 51 to 62 and Comparative Example 4, the components shown in Table 14 were dissolved in the solvent shown in Table 14, and these were filtered through a 0.1 µm Teflon filter to prepare a positive photosensitive composition having a solid content concentration of 12% by weight. It was.
조제한 포지티브 감광성 조성물에 대해 하기의 방법으로 평가하여, 결과를 표 18에 나타내었다.The prepared positive photosensitive composition was evaluated by the following method, and the result is shown in Table 18.
<레지스트 평가> Resist Evaluation
조제한 포지티브 감광성 조성물을, 스핀코터를 사용하여, 헥사메틸디실라잔 처리를 실시한 실리콘 기판상에 균일하게 도포하고, 120℃에서 60초간 핫플레이트상에서 가열건조하고, 0.3㎛의 레지스트막을 형성하였다.The prepared positive photosensitive composition was uniformly coated on a hexamethyldisilazane-treated silicon substrate using a spin coater, heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds to form a 0.3 μm resist film.
이 레지스트막을, 니콘사 제품 전자선 투영리소그래피장치(가속전압 100keV)로 조사하고, 조사직후 110℃에서 90초간 핫플레이트상에서 가열하였다.This resist film was irradiated with the Nikon electron beam projection lithography apparatus (acceleration voltage 100 keV), and it heated on the hotplate at 110 degreeC for 90 second immediately after irradiation.
또한 농도 2.38중량%의 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액을 사용하여 23℃에서 60초간 현상하고, 30초간 순수로 헹군 후, 건조하여, 라인패턴을 형성하고, 감도, 해상력에서 0.10㎛의 1/1 라인 앤드 스페이스로 하는 것 이외에는, 실시예1과 동일한 감도, 해상력, 및 프로파일을 평가하였다.Further, the solution was developed at 23 ° C. for 60 seconds using an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide having a concentration of 2.38% by weight, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried to form a line pattern. The same sensitivity, resolution, and profile as those in Example 1 were evaluated except that line and space was used.
표 18에 의해, 실시예75∼86의 포지티브 감광성 조성물은, 감도 및 해상력이 우수한 것임이 명백해진다.It is clear from Table 18 that the positive photosensitive compositions of Examples 75-86 are excellent in sensitivity and resolution.
실시예87∼98 및 비교예7Examples 87-98 and Comparative Example 7
<감광성 조성물 조제><Photosensitive composition preparation>
실시예63∼74 및 비교예5와 동일하게, 상기 표 16에 나타낸 성분을 용제에 용해시키고, 0.1㎛의 테프론필터에 의해 여과하여 고형분 농도 12중량%의 네가티브 감광성 조성물을 조제하였다.In the same manner as in Examples 63 to 74 and Comparative Example 5, the components shown in Table 16 were dissolved in a solvent and filtered through a 0.1 µm Teflon filter to prepare a negative photosensitive composition having a solid content concentration of 12% by weight.
조제한 네가티브 감광성 조성물에 대해, 실시예75와 동일한 방법으로 평가하여, 결과를 표 19에 나타내었다.The negative photosensitive composition thus prepared was evaluated in the same manner as in Example 75, and the results are shown in Table 19.
표 19에 의해, 실시예87∼98의 네가티브 감광성 조성물은, 감도 및 해상력이 우수한 것임이 명백해진다. It is clear from Table 19 that the negative photosensitive compositions of Examples 87-98 are excellent in sensitivity and resolution.
실시예99∼122 및 비교예8Examples 99-122 and Comparative Example 8
<감광성 조성물 조제><Photosensitive composition preparation>
하기 표 20에 나타낸 성분을 표 20에 나타내는 용제에 용해시키고, 이것을 0.1㎛의 테프론필터에 의해 여과하여, 고형분 농도 10중량%의 포지티브 감광성 조성물을 조제하였다.The component shown in following Table 20 was melt | dissolved in the solvent shown in Table 20, and this was filtered through the 0.1 micrometer Teflon filter, and the positive photosensitive composition of 10 weight% of solid content concentration was prepared.
조제한 포지티브 조성물에 대해 하기 방법으로 평가하여, 결과를 표 21에 나타내었다. The prepared positive composition was evaluated by the following method, and the result is shown in Table 21.
<레지스트 평가>Resist Evaluation
조제한 포지티브 감광성 조성물은, 스핀코터를 사용하여, 헥사메틸디실라잔 처리를 실시한 실리콘 기판상에 균일하게 도포하고, 120℃에서 90초간 진공밀착형 핫플레이트상에서 가열건조하여, 0.1㎛의 레지스트막을 형성하였다.The prepared positive photosensitive composition was uniformly coated on a hexamethyldisilazane-treated silicon substrate using a spin coater, and dried on a vacuum tight hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 0.1 μm. It was.
얻어진 레지스트막에 대하여, 157㎚의 레이저노광·용해거동해석장치 VUVES-4500(리소텍쟈판사 제품)을 사용하여 노광하고, 노광직후 120℃에서 90초간 핫플레이트에서 가열하였다. 2.38% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액에서 23℃에서 60초간 현상하고, 순수로 30초간 헹군 후, 건조하여, 큰 패턴이 해상하는 노광량을 감도로 하였다. The obtained resist film was exposed using the 157 nm laser exposure and dissolution behavior analysis apparatus VUVES-4500 (manufactured by Lisotech Japan Co., Ltd.), and heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds immediately after exposure. It was developed in a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, dried, and the exposure amount resolved by a large pattern was used as the sensitivity.
표 21에 의해, 실시예99∼122의 포지티브 감광성 조성물은, 감도가 우수한 것임이 명백해진다.It is clear from Table 21 that the positive photosensitive compositions of Examples 99-122 are excellent in sensitivity.
또한, 본 발명의 감광성 조성물은, 상기 실시예에 기재된 노광광뿐만 아니라, EUV(13㎚)에 대해서도 동일한 효과를 발휘하는 것으로 예상된다.In addition, the photosensitive composition of this invention is expected to exhibit the same effect not only in the exposure light described in the said Example but also in EUV (13 nm).
본 발명에 의해, 감도 및 해상력에 우수한 감광성 조성물을 제공할 수 있다.According to this invention, the photosensitive composition excellent in a sensitivity and a resolution can be provided.
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