KR100985743B1 - Photosensitive composition and pattern formation method using the same - Google Patents

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Abstract

IC 등의 반도체 제조공정, 액정, 서멀헤드 등의 회로기판의 제조, 또한 그 밖의 포토 퍼블리케이션 공정 등에 사용되는 감광성 조성물 및 상기 감광성 조성물을 사용한 패턴형성방법이며, 노광 래티튜드, 노광 래티튜드 안정성 및 EUV 노광시의 감도, 용해 콘트래스트가 개선된 감광성 조성물 및 상기 감광성 조성물을 사용한 패턴형성방법을 제공한다.

(A1)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 특정의 알칸술폰산을 발생시키는 화합물 및 (A2)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 특정의 산을 발생시키는 화합물을 함유하는 감광성 조성물 및 상기 감광성 조성물을 사용한 패턴형성방법.

Figure R1020050088193

A photosensitive composition used for manufacturing semiconductor substrates such as ICs, liquid crystals, thermal heads, and the like, and other photo publication processes, and a pattern formation method using the photosensitive composition, including exposure latitude, exposure latitude stability, and EUV exposure. Provided are a photosensitive composition having improved sensitivity, dissolution contrast, and a pattern forming method using the photosensitive composition.

(A1) Photosensitive composition containing the compound which generate | occur | produces specific alkanesulfonic acid by irradiation of actinic light, or a radiation, and (A2) Compound which generate | occur | produce a specific acid by irradiation of actinic light, or radiation, and the pattern using the said photosensitive composition Formation method.

Figure R1020050088193

Description

감광성 조성물 및 그 감광성 조성물을 이용한 패턴형성방법{PHOTOSENSITIVE COMPOSITION AND PATTERN FORMATION METHOD USING THE SAME}Photosensitive composition and pattern formation method using the photosensitive composition {PHOTOSENSITIVE COMPOSITION AND PATTERN FORMATION METHOD USING THE SAME}

도1은 2광속 간섭 노광실험장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a two-beam interference exposure experiment apparatus.

(부호의 설명)(Explanation of the sign)

1:레이저1: laser

2:조리개2: aperture

3:셔터3: shutter

4,5,6:반사미러4,5,6: reflective mirror

7:집광렌즈7: condenser lens

8:프리즘8: Prism

9:액침액9: immersion liquid

10:반사방지막 및 레지스트막을 갖는 웨이퍼10: wafer with antireflection film and resist film

11:웨이퍼 스테이지11: Wafer stage

본 발명은, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 반응해서 성질이 변화되는 감광성 조성물 및 상기 감광성 조성물을 사용한 패턴형성방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 IC 등의 반도체 제조공정, 액정, 서멀헤드 등의 회로기판의 제조, 또한 그 밖의 포토 퍼블리케이션 공정, 평판인쇄판, 산경화성 조성물에 사용되는 감광성 조성물 및 상기 감광성 조성물을 사용한 패턴형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photosensitive composition whose properties are changed by reacting with irradiation of actinic rays or radiation and a pattern forming method using the photosensitive composition. More specifically, a semiconductor manufacturing process such as an IC, a production of circuit boards such as liquid crystals, a thermal head, and other photo publishing processes, a flat panel, a photocurable composition used in an acid curable composition, and a pattern forming method using the photosensitive composition. It is about.

화학증폭 레지스트 조성물은, 원자외광 등의 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 노광부에 산을 생성시키고, 이 산을 촉매로 하는 반응에 의해, 활성광선 또는 방사선의 조사부와 비조사부의 현상액에 대한 용해성을 변화시키고, 패턴을 기판상에 형성시키는 패턴형성재료이다.The chemically amplified resist composition generates an acid in an exposed portion by irradiation with actinic rays or radiation such as far ultraviolet light, and the solubility of the actinic or radiation irradiating portion and the non-irradiating portion in a developing solution by reaction using the acid as a catalyst. It is a pattern forming material which changes a shape and forms a pattern on a board | substrate.

KrF 엑시머레이저를 노광 광원으로 하는 경우에는, 주로 248nm영역에서의 흡수가 작은 폴리(히드록시스티렌)을 기본골격으로 하는 수지를 주성분으로 사용하므로, 고감도, 고해상도이며, 또한 양호한 패턴을 형성하고, 종래의 나프토퀴논디아지드/노볼락 수지계에 비해서 양호한 계로 되어 있다.When the KrF excimer laser is used as an exposure light source, a resin mainly composed of poly (hydroxystyrene) having a low absorption in the 248 nm region is used as a main component, thereby forming a high sensitivity, high resolution, and a good pattern. It is a good system compared with the naphthoquinone diazide / novolak resin system.

한편, 또 다른 단파장의 광원, 예를 들면 ArF 엑시머레이저(193nm)를 노광 광원으로서 사용하는 경우에는, 방향족기를 갖는 화합물이 본질적으로 193nm영역에 큰 흡수를 나타내므로, 상기 화학증폭계로도 충분하지 않았다.On the other hand, when another short wavelength light source, such as an ArF excimer laser (193 nm), is used as an exposure light source, the chemical amplification system was not sufficient because the compound having an aromatic group exhibited large absorption in the 193 nm region. .

이 때문에, 지환 탄화수소구조를 갖는 수지를 함유하는 ArF 엑시머레이저용 레지스트가 개발되었다.For this reason, the resist for ArF excimer lasers containing resin which has alicyclic hydrocarbon structure was developed.

화학증폭형 레지스트 조성물의 주요 구성성분인 산발생제에 대해서도 여러가지 화합물이 발견되고 있으며, 예를 들면 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 불소치환 알칸술폰산을 발생시키는 화합물(예를 들면 특허문헌1 참조)이나, 퍼플루오 로알칸술폰산 술포늄염(예를 들면, 특허문헌2 참조)이 개시되고, 또한 특허문헌3(일본 특허공개 2003-261529호 공보), 특허문헌4(미국특허 제2003/0148211A호 명세서), 특허문헌5(미국특허 제5554664호 명세서), 특허문헌6(일본 특허공개 2002-341539호 공보), 특허문헌7(일본 특허공개 2002-268223호 공보) 등에는, 비스술포닐이미드 음이온 또는 트리스술포닐메티드 음이온을 갖는 술포늄염, 요오드늄염을 함유하는 감광성 조성물이 개시되어 있다.Various compounds have also been found for acid generators, which are the main constituents of chemically amplified resist compositions. For example, compounds that generate fluorine-substituted alkanesulfonic acid by irradiation with actinic light or radiation (see Patent Document 1, for example). In addition, perfluoroalkanesulfonic acid sulfonium salt (for example, refer patent document 2) is disclosed, and also patent document 3 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-261529), patent document 4 (U.S. Patent 2003 / 0148211A) ), Patent Document 5 (U.S. Pat.No.5554664), Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-341539), Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-268223) and the like are bissulfonyl imide anions. Or a photosensitive composition containing a sulfonium salt and an iodonium salt having a trissulfonylmethide anion.

그러나, 아직 불충분한 점이 많고, 노광 래티튜드를 개량하고, 노광으로부터 후가열까지의 경시에서의 노광 래티튜드의 변화를 작게 하고, EUV 노광시에 있어서의 감도, 용해 콘트래스트를 개선하는 것이 요구되고 있다.However, there are still many inadequate points, and it is desired to improve the exposure latitude, to reduce the change in the exposure latitude over time from exposure to post-heating, and to improve the sensitivity and dissolution contrast during EUV exposure. .

(특허문헌1)일본 특허공개 2002-268224호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-268224

(특허문헌2)일본 특허공개2000-275845호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-275845

(특허문헌3)일본 특허공개2003-261529호 공보Patent Document 3: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-261529

(특허문헌4)미국특허 제2003/0148211A호 명세서(Patent Document 4) US Patent No. 2003 / 0148211A

(특허문헌5)미국특허 제5554664호 명세서(Patent Document 5) US Patent No. 5554664

(특허문헌6)일본 특허공개 2002-341539호 공보Patent Document 6: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-341539

(특허문헌7)일본 특허공개 2002-268223호 공보Patent Document 7: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-268223

따라서, 본 발명의 목적은, 노광 래티튜드를 개량하고, 노광부터 후가열까지의 경시에서의 노광 래티튜드의 변화를 작게 하고, EUV 노광시에 있어서의 감도, 용해 콘트래스트를 개선한 감광성 조성물 및 상기 감광성 조성물을 사용한 패턴형 성방법을 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to improve the exposure latitude, to reduce the change in exposure latitude over time from exposure to post-heating, to improve sensitivity and dissolution contrast during EUV exposure, and the above It is providing the pattern formation method using the photosensitive composition.

상기 과제는, 하기의 구성의 감광성 조성물 및 상기 감광성 조성물을 사용한 패턴형성방법에 의해 해결되었다.The said subject was solved by the photosensitive composition of the following structure and the pattern formation method using the said photosensitive composition.

(1)(A1)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산을 발생시키는 화합물 및 (1) (A1) A compound which generates fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or 3 carbon atoms by irradiation with actinic rays or radiation, and

(A2)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 하기 일반식(I)∼(III) 중 어느 하나로 나타내어지는 산을 발생시키는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.(A2) Photosensitive composition containing the compound which generate | occur | produces the acid represented by either of following general formula (I)-(III) by irradiation of actinic light or a radiation.

Figure 112005052930266-pat00001
Figure 112005052930266-pat00001

일반식(I)∼(III) 중,In general formula (I)-(III),

Rb1은 전자흡인성기를 나타낸다.Rb 1 represents an electron withdrawing group.

Rb2는 수소원자 또는 유기기를 나타낸다.Rb 2 represents a hydrogen atom or an organic group.

m은 0∼5의 정수를 나타내고, n은 0∼5의 정수를 나타낸다. 단, m+n=5이다. m represents the integer of 0-5, n represents the integer of 0-5. However, m + n = 5.

Rb3∼Rb5는 각각 독립적으로 유기기를 나타낸다. Rb3과 Rb4가 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다.Rb 3 to Rb 5 each independently represent an organic group. Rb 3 and Rb 4 may be bonded to each other to form a ring.

(2)(A1)성분의 화합물이 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 펜타플루오로에탄술폰산 또는 퍼플루오로프로판술폰산을 발생시키는 화합물인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 감광성 조성물.(2) The photosensitive composition as described in (1) whose compound of (A1) component is a compound which produces pentafluoroethane sulfonic acid or perfluoro propane sulfonic acid by irradiation of actinic light or a radiation.

(3)(A1)성분의 화합물이 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 술포늄염 화합물 또는 요오드늄염 화합물 및 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 에스테르 화합물로부터 선택되는 적어도 1종류의 화합물인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 감광성 조성물.(3) At least one compound selected from sulfonium salt compounds of alkanesulfonic acids having 2 or 3 carbon atoms or iodineium compounds in which the compound of component (A1) is fluorine-substituted and ester compounds of alkanesulfonic acids having 2 or 3 carbon atoms which are fluorinated. The photosensitive composition as described in (1) characterized by the above-mentioned.

(4)(1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 감광성 조성물에 의해, 감광성 막을 형성하고, 상기 감광성 막을 노광, 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.(4) The pattern formation method characterized by forming the photosensitive film with the photosensitive composition in any one of (1)-(3), and exposing and developing the said photosensitive film.

이하, 또한 본 발명의 바람직한 실시형태를 든다.Hereinafter, preferable embodiment of this invention is given further.

(5)(B)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(5) The positive photosensitive composition as described in any one of said (1)-(3) which further contains resin which decomposes | dissolves by the action of (B) acid, and the solubility in an alkali developing solution increases.

(6)(D)알칼리 현상액에 가용인 수지 및 (E)산의 작용에 의해 상기 알칼리 현상액에 가용인 수지와 가교하는 산가교제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 네가티브형 감광성 조성물.(6) The above-mentioned (1) to (3), further comprising an acid crosslinking agent which crosslinks with the soluble resin in the alkaline developer by the action of the soluble resin and (E) acid in the (D) alkali developer. The negative photosensitive composition as described in any one of them.

(7)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가 히드록시스티렌 구조단위를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(7) The positive photosensitive composition as described in said (5) in which resin which decomposes | dissolves by the action of an acid, and the solubility in alkali developing solution increases has a hydroxystyrene structural unit.

(8)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가 단환 또는 다환의 환상 탄화수소구조를 갖는 반복단위를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(8) The positive photosensitive composition as described in the above (5), wherein the resin which is decomposed by the action of an acid and the solubility in the alkaline developer increases has a repeating unit having a monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon structure.

(9)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가 알콜성 수산기를 갖는 반복단위를 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(9) The positive photosensitive composition as described in the above (5), wherein the resin decomposed by the action of the acid and the solubility in the alkaline developer increases contains a repeating unit having an alcoholic hydroxyl group.

(10)알콜성 수산기를 갖는 반복단위가 모노히드록시아다만탄구조, 디히드록시아다만탄구조 또는 트리히드록시아다만탄구조로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는 반복단위인 것을 특징으로 하는 상기 (9)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(10) Said repeating unit which has an alcoholic hydroxyl group is a repeating unit which has at least 1 sort (s) chosen from a monohydroxy adamantane structure, a dihydroxy adamantane structure, or a trihydroxy adamantane structure. The positive photosensitive composition as described in (9).

(11)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가 락톤구조를 갖는 반복단위를 갖는 수지인 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(11) The positive photosensitive composition as described in the above (5), wherein the resin which is decomposed by the action of an acid and the solubility in the alkaline developer is increased is a resin having a repeating unit having a lactone structure.

(12)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가 적어도 1종류의 메타크릴산 에스테르에 의한 반복단위와, 적어도 1종류의 아크릴산 에스테르에 의한 반복단위를 갖는 수지인 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(12) Resin which is decomposed by the action of acid and the solubility in the alkaline developer increases is a resin having a repeating unit by at least one kind of methacrylic ester and a repeating unit by at least one kind of acrylic acid ester. The positive photosensitive composition as described in said (5) characterized by the above-mentioned.

(13)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가 주쇄 또는 측쇄의 적어도 한쪽에 불소원자를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(13) The positive photosensitive composition as described in the above item (5), wherein the resin which is decomposed by the action of an acid and the solubility in the alkaline developer increases has a fluorine atom on at least one of the main chain and the side chain.

(14)주쇄 또는 측쇄의 적어도 한쪽에 불소원자를 갖는 수지가 헥사플루오로- 2-프로판올구조를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (13)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(14) The positive photosensitive composition as described in the above (13), wherein the resin having a fluorine atom on at least one of the main chain and the side chain has a hexafluoro-2-propanol structure.

(15)(C)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대되는 분자량 3000이하의 용해저지 화합물을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (5) 및 (7)∼(14) 중 어느 하나에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(15) Any one of the above (5) and (7) to (14), further comprising a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of (C) acid to increase the solubility in an alkaline developer. The positive photosensitive composition as described in one.

(16)(F)염기성 화합물 및 (G)불소 및/또는 규소계 계면활성제로부터 선택되는 적어도 1종류의 화합물을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (5) 및 (7)∼(15) 중 어느 하나에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(16) any one of the above (5) and (7) to (15), further comprising at least one compound selected from (F) basic compounds and (G) fluorine and / or silicon-based surfactants. The positive photosensitive composition as described in one.

(17)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가 2-알킬-2-아다만틸(메타)아크릴레이트 또는 디알킬(1-아다만틸)메틸(메타)아크릴레이트로부터 선택되는 반복단위 중 적어도 1종류, 락톤구조를 갖는 반복단위 중 적어도 1종류 및 수산기를 1∼3개 갖는 반복단위 중 적어도 1종류를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (5), (15) 및 (16) 중 어느 하나에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(17) A resin which is decomposed by the action of an acid and whose solubility in an alkaline developer is increased is 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate or dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylic. (5), (15), and at least one kind of repeating unit selected from the rate, at least one kind of repeating unit having a lactone structure, and at least one kind of repeating unit having one to three hydroxyl groups. The positive photosensitive composition as described in any one of (16).

(18)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가 카르복시기를 갖는 반복단위를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (5) 및 (7)∼(17) 중 어느 하나에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(18) The positive of any one of (5) and (7) to (17) above, wherein the resin that is decomposed by the action of an acid and the solubility in the alkaline developer increases has a repeating unit having a carboxyl group. Type photosensitive composition.

(19)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가 2-알킬-2-아다만틸(메타)아크릴레이트 또는 디알킬(1-아다만틸)메틸(메타)아크릴레이트로부터 선택되는 반복단위 중 적어도 1종 및 히드록시스티렌구조를 갖 는 반복단위 중 적어도 1종을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (5), (15), (16) 및 (18) 중 어느 하나에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(19) A resin which is decomposed by the action of an acid and whose solubility in an alkaline developer is increased is 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate or dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylic. Any one of (5), (15), (16) and (18), characterized in that it has at least one of the repeating units selected from the rate and at least one of the repeating units having a hydroxystyrene structure. The positive photosensitive composition described.

이하, 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

또, 본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서, 치환 및 무치환이라고 쓰여 있지 않는 표기는 치환기를 갖지 않는 것과 함께 치환기를 갖는 것도 포함하는 것이다. 예를 들면 「알킬기」란 치환기를 갖지 않는 알킬기(무치환 알킬기) 뿐만 아니라, 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함하는 것이다.In addition, the description of group (atom group) in this specification WHEREIN: The description which is not described as substituted and unsubstituted includes what has a substituent with the thing which does not have a substituent. For example, an "alkyl group" includes not only the alkyl group (unsubstituted alkyl group) which does not have a substituent but the alkyl group (substituted alkyl group) which has a substituent.

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물, 보다 바람직하게는 포지티브형 레지스트 조성물은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산을 발생시키는 화합물(A1), 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 상기 일반식(I)∼(III) 중 어느 하나로 나타내어지는 산을 발생시키는 화합물(A2) 및 산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지(B)를 함유하고, 필요에 따라 또한 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 분자량 3000이하의 용해저지 화합물(C)을 함유한다.The positive type photosensitive composition of the present invention, more preferably the positive type resist composition, can be used to irradiate a compound (A1), actinic light or radiation which generates fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or 3 carbon atoms by actinic light or radiation. It contains the compound (A2) which generate | occur | produces the acid represented by either of said general formula (I)-(III) by the action of an acid, and resin (B) which increases the solubility in alkaline developing solution, and is required. It also contains a dissolution inhibiting compound (C) having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of an acid and increases in solubility in an alkaline developer.

본 발명의 네가티브형 감광성 조성물, 보다 바람직하게는 네가티브형 레지스트 조성물은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산을 발생시키는 화합물(A1), 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 상기 일반식(I)∼(III) 중 어느 하나로 나타내어지는 산을 발생시키는 화합물(A2), 알칼리 현상액에 가용인 수지(D) 및 산의 작용에 의해 상기 알칼리 현상액에 가용인 수지와 가교하는 산가교제(E)를 함유한다.The negative photosensitive composition of the present invention, more preferably the negative resist composition, is irradiated with a compound (A1) that generates fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or 3 carbon atoms by actinic radiation or radiation, actinic radiation or radiation. Crosslinked with a compound (A2) for generating an acid represented by any one of the general formulas (I) to (III), a resin (D) soluble in an alkaline developer, and a resin soluble in the alkali developer by the action of an acid. Acid crosslinking agent (E) is contained.

〔1〕(A1)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산을 발생시키는 화합물[1] (A1) A compound which generates fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or 3 carbon atoms by irradiation with actinic light or radiation;

본 발명의 감광성 조성물은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산을 발생시키는 화합물(「화합물(A1)」이라고도 함)을 함유한다.The photosensitive composition of this invention contains the compound (also called "compound (A1)") which produces the C2 or 3 alkanesulfonic acid fluorine-substituted by irradiation of actinic light or a radiation.

불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산으로서는, 예를 들면 1,1,2,3,3,3-헥사플루오로프로판술폰산, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판술폰산, 2,2,2-트리플루오로에탄술폰산, 퍼플루오로에탄술폰산, 퍼플루오로-n-프로판술폰산, 퍼플루오로이소프로판술폰산 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 술폰산의 α위치가 불소원자로 치환된 술폰산이며, 더욱 바람직하게는 퍼플루오로에탄술폰산, 퍼플루오로-n-프로판술폰산, 퍼플루오로이소프로판술폰산이다. 특히 바람직하게는 퍼플루오로-n-프로판술폰산이다.Examples of the alkanesulfonic acid having 2 or 3 carbon atoms substituted with fluorine include, for example, 1,1,2,3,3,3-hexafluoropropanesulfonic acid, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2. Propanesulfonic acid, 2,2,2-trifluoroethanesulfonic acid, perfluoroethanesulfonic acid, perfluoro-n-propanesulfonic acid, perfluoroisopropanesulfonic acid, and the like. More preferably, the α-position of sulfonic acid is sulfonic acid substituted with a fluorine atom, and more preferably perfluoroethanesulfonic acid, perfluoro-n-propanesulfonic acid, and perfluoroisopropanesulfonic acid. Especially preferred is perfluoro-n-propanesulfonic acid.

활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산을 발생시키는 화합물로서는, 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 술포늄염 화합물 또는 요오드늄염 화합물, 및 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 에스테르 화합물이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 하기 일반식(A1a)∼(A5 a) 중 어느 하나로 나타내어지는 화합물이다.Examples of the compound that generates fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or 3 carbon atoms by irradiation with actinic rays or radiation include sulfonium salt compounds or iodonium salt compounds of fluorine-substituted alkanesulfonic acids having 2 or 3 carbon atoms, and fluorine-substituted carbon atoms 2 or 3 The ester compound of the alkanesulfonic acid of 3 is preferable, More preferably, it is a compound represented by either of the following general formula (A1a)-(A5a).

일반식(A1a) 또는 (A2a)로 나타내어지는 화합물은 Xa-가 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 음이온인 화합물이며, 일반식(A3a)∼(A5a)로 나타내어지 는 화합물은 X1a가 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 -SO3H의 수소원자가 떨어져서 1가의 기로서 결합한 화합물이다.The compound represented by formula (A1a) or (A2a) is a compound wherein Xa - is an anion of alkanesulfonic acid having 2 or 3 carbon atoms substituted with fluorine, and the compound represented by formulas (A3a) to (A5a) is X 1a. Is a compound in which a hydrogen atom of —SO 3 H of an alkanesulfonic acid having 2 or 3 carbon atoms substituted with fluorine is separated and bonded as a monovalent group.

Figure 112005052930266-pat00002
Figure 112005052930266-pat00002

상기 일반식(A1a)에 있어서, R201a, R202a 및 R203a는 각각 독립적으로 유기기를 나타낸다.In General Formula (A1a), R 201a , R 202a, and R 203a each independently represent an organic group.

Xa-는 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 -SO3H의 수소원자가 떨어진 술폰산 음이온을 나타낸다.Xa - represents a sulfonic acid anion in which the hydrogen atom of -SO 3 H of a fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or 3 carbon atoms is depleted.

R201a, R202a 및 R203a로서의 유기기의 탄소수는 일반적으로 1∼30, 바람직하게는 1∼20이다.The carbon number of the organic group as R 201a , R 202a and R 203a is generally 1 to 30, preferably 1 to 20.

또한 R201a∼R203a 중 2개가 결합해서 환구조를 형성해도 좋고, 환내에 산소원자, 유황원자, 에스테르결합, 아미드결합 또는 카르보닐기를 함유하고 있어도 좋다.In addition, two of R 201a to R 203a 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.

R201a∼R203a 중의 2개가 결합해서 형성하는 기로서는, 알킬렌기(예를 들면 부틸렌기, 펜틸렌기)를 들 수 있다.Examples of the group formed by bonding of two of R 201a to R 203a include an alkylene group (for example, butylene group and pentylene group).

R201a, R202a 및 R203a로서의 유기기의 구체예로서는, 후술하는 화합물(A1aa), (A1ab),및 (A1ac)에 있어서의 대응하는 기를 들 수 있다.Specific examples of the organic group as R 201a , R 202a and R 203a include the corresponding groups in the compounds (A1aa), (A1ab), and (A1ac) described later.

또, 일반식(A1a)로 나타내어지는 구조를 복수 갖는 화합물이어도 좋다. 예를 들면 일반식(A1a)로 나타내어지는 화합물의 R201a∼R203a 중 적어도 한 개가 일반식(A1a)로 나타내어지는 또 하나의 화합물의 R201a∼R203a 중 적어도 한 개와 결합한 구조를 갖는 화합물이어도 좋다.Moreover, the compound which has two or more structures represented by general formula (A1a) may be sufficient. For example, at least one of R 201a to R 203a of the compound represented by General Formula (A1a) may be a compound having a structure in which at least one of R 201a to R 203a of another compound represented by General Formula (A1a) is bonded. good.

또한 바람직한 (A1a)성분으로서, 이하에 설명하는 화합물(A1aa), (A1ab), 및 (A1ac)을 들 수 있다.Moreover, as a preferable (A1a) component, the compound (A1aa), (A1ab), and (A1ac) demonstrated below are mentioned.

화합물(A1aa)은 상기 일반식(A1a)의 R201a∼R203a 중 적어도 1개가 아릴기인 아릴술포늄 화합물, 즉 아릴술포늄을 양이온으로 하는 화합물이다.Compound (A1aa) is an arylsulfonium compound in which at least one of R 201a to R 203a in the general formula (A1a) is an aryl group, that is, a compound having arylsulfonium as a cation.

아릴술포늄 화합물은 R201a∼R203a의 모두가 아릴기이어도 좋고, R201a∼R203a의 일부가 아릴기이며, 나머지가 알킬기 또는 시클로알킬기이어도 좋다.In the arylsulfonium compound, all of R 201a to R 203a may be an aryl group, a part of R 201a to R 203a may be an aryl group, and the rest may be an alkyl group or a cycloalkyl group.

아릴술포늄 화합물로서는, 예를 들면 트리아릴술포늄 화합물, 디아릴알킬술포늄 화합물, 아릴디알킬술포늄 화합물, 또한 이들 화합물에 있어서의 알킬기가 시클로알킬기인 화합물을 들 수 있다.As an arylsulfonium compound, the triarylsulfonium compound, the diarylalkylsulfonium compound, the aryldialkylsulfonium compound, and the compound whose alkyl group in these compounds is a cycloalkyl group are mentioned, for example.

아릴술포늄 화합물의 아릴기로서는 탄화수소로 구성된 아릴기 및 질소원자, 유황원자, 산소원자 등의 헤테로 원자를 함유하는 헤테로아릴기를 들 수 있다. 탄화수소로 구성된 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기이다. 헤테로아릴기로서는 피롤기, 인돌기, 카르바졸기, 티오펜기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 인돌기이다. 아릴술포늄 화합물이 2개이상의 아릴기를 갖는 경우에, 2개이상 있는 아릴기는 동일해도 달라도 좋다. As an aryl group of an arylsulfonium compound, the aryl group which consists of hydrocarbons, and the heteroaryl group containing hetero atoms, such as a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom, are mentioned. As an aryl group which consists of hydrocarbons, a phenyl group and a naphthyl group are preferable, More preferably, it is a phenyl group. As a heteroaryl group, a pyrrole group, an indole group, a carbazole group, a thiophene group, etc. are mentioned, Preferably it is an indole group. When an arylsulfonium compound has two or more aryl groups, two or more aryl groups may be same or different.

아릴술포늄 화합물이 필요에 따라서 갖고 있는 알킬기 또는 시클로알킬기는 탄소수 1∼15의 직쇄 또는 분기 알킬기 또는 탄소수 3∼15의 시클로알킬기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.The alkyl group or cycloalkyl group which an arylsulfonium compound has as needed has a C1-C15 linear or branched alkyl group or a C3-C15 cycloalkyl group, For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-butyl group , sec-butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and the like.

R201a∼R203a의 아릴기, 알킬기, 시클로알킬기가 가져도 좋은 치환기로서는, 시클로알킬기(예를 들면 탄소수 3∼15), 아릴기(예를 들면 탄소수 6∼14), 알콕시기(예를 들면 탄소수 1∼15), 할로겐원자, 수산기, 페닐티오기 등을 들 수 있다. 또한 각 기에 있어서의 아릴환, 시클로환 등의 환상구조에 대해서는, 치환기로서 또한 알킬기(예를 들면 탄소수 1∼15)를 들 수 있다.Examples of the substituent which the aryl group, alkyl group or cycloalkyl group of R 201a to R 203a may have include a cycloalkyl group (for example, having 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, having 6 to 14 carbon atoms) and an alkoxy group (for example C1-15), a halogen atom, a hydroxyl group, a phenylthio group, etc. are mentioned. Moreover, about cyclic structures, such as an aryl ring and a cyclo ring in each group, an alkyl group (for example, C1-C15) is mentioned further as a substituent.

바람직한 치환기로서는 탄소수 1∼12의 직쇄 또는 분기 알킬기, 탄소수 3∼12의 시클로알킬기, 탄소수 1∼12의 직쇄, 분기 또는 환상의 알콕시기이며, 특히 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기이다. 치환기는, 3개의 R201a∼R203a 중 어느 하나로 치환되어 있어도 좋고, 3개 모두로 치환되어 있어도 좋다. 또한 아릴기에 대해서는, 또한 치환기로서 알킬기(예를 들면 탄소수 1∼15)를 들 수 있다. 또한 치환기는 아릴기의 p-위치로 치환되어 있는 것이 바람직하다.As a preferable substituent, it is a C1-C12 linear or branched alkyl group, a C3-C12 cycloalkyl group, a C1-C12 linear, branched or cyclic alkoxy group, Especially preferably, it is a C1-C4 alkyl group and C1-C12 It is an alkoxy group of 4. The substituent may be substituted with any one of three R 201a to R 203a , or may be substituted with all three. Moreover, about an aryl group, an alkyl group (for example, C1-C15) is mentioned as a substituent further. Moreover, it is preferable that the substituent is substituted by the p-position of an aryl group.

다음에 화합물(A1ab)에 관하여 설명한다.Next, the compound (A1ab) will be described.

화합물(A1ab)은, 일반식(A1a)에 있어서의 R201a∼R203a가 각각 독립적으로 방향환을 함유하지 않는 유기기를 나타내는 경우의 화합물이다. 여기에서 방향환이란 헤테로 원자를 함유하는 방향족환도 포함하는 것이다.Compound (A1ab) is a compound in the case where R 201a to R 203a in General Formula (A1a) each independently represent an organic group containing no aromatic ring. Here, the aromatic ring also includes an aromatic ring containing a hetero atom.

R201a∼R203a로서의 방향환을 함유하지 않는 유기기는 일반적으로 탄소수 1∼30, 바람직하게는 탄소수 1∼20이다.The organic group containing no aromatic ring as R 201a to R 203a is generally 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.

R201a∼R203a는 각각 독립적으로 바람직하게는 알킬기(치환 알킬기로서 특히 알콕시카르보닐메틸기), 시클로알킬기, 쇄중에 2중결합을 갖고 있어도 좋은 직쇄, 분기, 환상 요오드알킬기, 알릴기, 비닐기이며, 더욱 바람직하게는 직쇄, 분기, 환상 2-요오드알킬기, 가장 바람직하게는 직쇄, 분기 2-요오드알킬기이다.R 201a to R 203a are each independently preferably an alkyl group (particularly an alkoxycarbonylmethyl group as a substituted alkyl group), a cycloalkyl group, a linear, branched, cyclic iodinealkyl group, allyl group, or vinyl group which may have a double bond in the chain. , More preferably a straight chain, branched, cyclic 2-iodinealkyl group, most preferably a straight chain, branched 2-iodinealkyl group.

R201a∼R203a로서의 알킬기는 직쇄, 분기의 어느 것이어도 좋고, 바람직하게는, 탄소수 1∼20의 직쇄 또는 분기 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기)이다.The alkyl group as R 201a to R 203a may be either linear or branched, and preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group and pentyl group).

R201a∼R203a로서의 시클로알킬기는 바람직하게는 탄소수 3∼10의 시클로알킬기(시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보닐기)를 들 수 있다.The cycloalkyl group as R 201a to R 203a is preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group).

R201a∼R203a로서의 2-요오드알킬기는 직쇄, 분기, 환상의 어느 것이어도 좋고, 2중결합을 갖고 있어도 좋다. 바람직하게는, 상기의 알킬기의 2위치에 >C=O을 갖는 기를 들 수 있다.The 2-iodine alkyl group as R 201a to R 203a may be linear, branched or cyclic, or may have a double bond. Preferably, group which has> C = O at the 2nd position of said alkyl group is mentioned.

R201a∼R203a의 치환 알킬기로서의 알콕시카르보닐메틸기에 있어서의 알콕시기로서는, 바람직하게는 탄소수 1∼5의 알콕시기(메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기)를 들 수 있다.The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as the substituted alkyl group of R 201a to R 203a is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group). have.

R201a∼R203a로서의 각 기는 할로겐원자, 알콕시기(예를 들면 탄소수 1∼5), 수 산기, 시아노기, 니트로기 등에 의해 치환되어 있어도 좋다.Each group as R 201a to R 203a may be substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, or the like.

화합물(A1ac)은 이하의 일반식(A1ac)로 나타내어지는 화합물이며, 아릴아실술포늄염구조를 갖는 화합물이다.Compound (A1ac) is a compound represented by the following general formula (A1ac) and is a compound having an arylacylsulfonium salt structure.

Figure 112005052930266-pat00003
Figure 112005052930266-pat00003

일반식(A1ac)에 있어서, R213은 아릴기를 나타내고, 치환기를 갖고 있어도 좋고, 바람직하게는 페닐기 또는 나프틸기이다. R213의 아릴기가 가져도 좋은 치환기로서는, 예를 들면 알킬기, 알콕시기, 아실기, 니트로기, 수산기, 알콕시카르보닐 기, 카르복시기를 들 수 있다.In general formula (A1ac), R <213> represents an aryl group, may have a substituent, Preferably it is a phenyl group or a naphthyl group. As a substituent which the aryl group of R <213> may have, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, a nitro group, a hydroxyl group, an alkoxycarbonyl group, and a carboxy group are mentioned, for example.

R214 및 R215는, 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다. R 214 and R 215 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.

Y201 및 Y202는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 비닐기를 나타낸다.Y 201 and Y 202 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a vinyl group.

Xa-는 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 -SO3H의 수소원자가 떨어진 술폰산 음이온을 나타낸다.Xa - represents a sulfonic acid anion in which the hydrogen atom of -SO 3 H of a fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or 3 carbon atoms is depleted.

R213과 R214는 각각 결합해서 환구조를 형성해도 좋고, R214와 R215는 각각 결합 해서 환구조를 형성해도 좋고, Y201과 Y202는 각각 결합해서 환구조를 형성해도 좋다. 이들 환구조는, 산소원자, 유황원자, 에스테르결합, 아미드결합을 함유하고 있어도 좋다. R213과 R214가 각각 결합해서 형성하는 기, R214와 R215가 각각 결합해서 형성하는 기, Y201과 Y202가 각각 결합해서 형성하는 기로서는 부틸렌기, 펜틸렌기 등을 들 수 있다.R 213 and R 214 may be bonded to each other to form a ring structure, R 214 and R 215 may be bonded to each other to form a ring structure, and Y 201 and Y 202 may be bonded to each other to form a ring structure. These ring structures may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, and an amide bond. Examples of the group formed by bonding of R 213 and R 214 , the group formed by bonding of R 214 and R 215 , respectively, and the group formed by bonding of Y 201 and Y 202 , respectively, include a butylene group and a pentylene group.

R214 및 R215로서의 알킬기는 탄소수 1∼20의 직쇄 또는 분기 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기)가 바람직하다.The alkyl group as R 214 and R 215 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group).

R214 및 R215로서의 시클로알킬기는 탄소수 3∼20의 시클로알킬기(예를 들면 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로헥실기)가 바람직하다.The cycloalkyl group as R 214 and R 215 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (eg, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group).

Y201 및 Y202로서의 알킬기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 알킬렌쇄중에 요오드기를 갖고 있어도 좋고, 탄소수 1∼20의 직쇄 또는 분기 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기)가 바람직하다.The alkyl group as Y 201 and Y 202 may have a substituent, may have an iodine group in the alkylene chain, and a straight or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-). Butyl group and t-butyl group) are preferable.

치환기를 갖는 알킬기로서는, 특히, 알콕시카르보닐알킬기, 카르복시알킬기를 들 수 있고, 요오드기를 갖는 알킬기로서는 2-요오드알킬기를 들 수 있다.Especially as an alkyl group which has a substituent, an alkoxycarbonylalkyl group and a carboxyalkyl group are mentioned, As a alkyl group which has an iodine group, a 2-iodine alkyl group is mentioned.

2-요오드알킬기는 알킬기의 2위치에 >C=O을 갖는 기를 들 수 있다.2-iodine alkyl group is a group having> C = O at the 2-position of the alkyl group.

알콕시카르보닐알킬기에 있어서의 알콕시카르보닐기에 대해서는, 탄소수 2∼20의 알콕시카르보닐기가 바람직하다.As for the alkoxycarbonyl group in an alkoxycarbonylalkyl group, a C2-C20 alkoxycarbonyl group is preferable.

Y201 및 Y202로서의 시클로알킬기는 탄소수 3∼20의 시클로알킬기(예를 들면 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로헥실기)가 바람직하고, 상기 알킬기와 마찬가지로 치환기를 갖고 있어도 좋고, 알킬렌쇄중에 요오드기를 갖고 있어도 좋다.The cycloalkyl group as Y 201 and Y 202 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (for example, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclohexyl group), and may have a substituent in the same manner as the alkyl group, and iodine in the alkylene chain. You may have a flag.

Y201 및 Y202로서의 아릴기는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기이다.The aryl group as Y 201 and Y 202 is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group.

R214, R215, Y201 및 Y202로서의 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 치환기로서는 예를 들면 아릴기(예를 들면 탄소수 6∼15), 알콕시기(예를 들면 탄소수 1∼15), 알콕시카르보닐기(탄소수 2∼20), 카르복실기, 할로겐원자, 수산기, 페닐티오 기 등을 들 수 있다. 또한 각 기에 있어서의 아릴환, 시클로환 등의 환상구조에 대해서는 치환기로서 또한 알킬기(예를 들면 탄소수 1∼15)를 들 수 있다.Each group as R 214 , R 215 , Y 201 and Y 202 may have a substituent, and examples of the substituent include an aryl group (for example, having 6 to 15 carbon atoms), an alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms) and alkoxy Carbonyl group (C2-C20), a carboxyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, a phenylthio group, etc. are mentioned. Moreover, about cyclic structures, such as an aryl ring and a cyclo ring in each group, an alkyl group (for example, C1-C15) is mentioned as a substituent.

Y201 및 Y202는 바람직하게는 탄소수 4이상의 알킬기 또는 시클로알킬기이며, 보다 바람직하게는 4∼16, 더욱 바람직하게는 4∼12의 알킬기 또는 시클로알킬기이다.Y 201 and Y 202 are preferably alkyl groups having 4 or more carbon atoms or cycloalkyl groups, and more preferably 4-16, still more preferably 4-12 alkyl groups or cycloalkyl groups.

또한 R214 또는 R215의 적어도 1개는 알킬기 또는 시클로알킬기인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 R214, R215의 양쪽이 알킬기 또는 시클로알킬기이다.Moreover, it is preferable that at least 1 of R <214> or R <215> is an alkyl group or a cycloalkyl group, More preferably, both of R <214> , R <215> are an alkyl group or a cycloalkyl group.

일반식(A2a)중, In general formula (A2a),

R204a 및 R205a는 각각 독립적으로 아릴기, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 204a and R 205a each independently represent an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.

Xa-는 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 -SO3H의 수소원자가 떨어진 술폰산 음이온을 나타낸다.Xa - represents a sulfonic acid anion in which the hydrogen atom of -SO 3 H of a fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or 3 carbon atoms is depleted.

R204a 및 R205a의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기이다.As an aryl group of R <204a> and R <205a> , a phenyl group and a naphthyl group are preferable, More preferably, it is a phenyl group.

R204a 및 R205a로서의 알킬기 및 시클로알킬기로서는, 바람직하게 탄소수 1∼10의 직쇄 또는 분기 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기), 탄소수 3∼10의 시클로알킬기(시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보닐기)를 들 수 있다.As the alkyl group and the cycloalkyl group as R 204a and R 205a , a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group) and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (cyclo Pentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group) is mentioned.

일반식(A3a)중, In general formula (A3a),

A는 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 아릴렌기를 나타낸다.A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.

X1a는 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 -SO3H의 수소원자가 떨어져서 1가의 기로 된 것을 나타낸다.X 1a represents that the fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or 3 of the hydrogen atoms of the -SO 3 H group off of the monovalent.

일반식(A4a)중, In general formula (A4a),

R208a는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.R 208a represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.

R209a는 알킬기, 시클로알킬기, 시아노기 또는 알콕시카르보닐기를 나타내고, 바람직하게는 할로겐치환 알킬기 또는 시클로알킬기, 또는 시아노기이다.R 209a represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a cyano group or an alkoxycarbonyl group, and is preferably a halogen-substituted alkyl group or a cycloalkyl group or a cyano group.

R209a로서의 알킬기 및 시클로알킬기는 알킬렌쇄중에 요오드기를 갖는 요오드 알킬기 또는 요오드시클로알킬기이어도 좋다.The alkyl group and the cycloalkyl group as R 209a may be an iodine alkyl group or an iodine cycloalkyl group having an iodine group in the alkylene chain.

X1a는 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 -SO3H의 수소원자가 떨어져서 1가의 기로 된 것을 나타낸다.X 1a represents that the fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or 3 of the hydrogen atoms of the -SO 3 H group off of the monovalent.

일반식(A5a)중, In general formula (A5a),

R210a 및 R211a는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 시아노기, 니트로기 또는 알콕시카르보닐기를 나타내고, 바람직하게는 할로겐치환 알킬기 또는 시클로알킬기, 니트로기 또는 시아노기이다.R 210a and R 211a each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a cyano group, a nitro group or an alkoxycarbonyl group, preferably a halogen-substituted alkyl group or a cycloalkyl group, a nitro group or a cyano group.

R212a는 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 시아노기 또는 알콕시카르보닐기를 나타낸다.R 212a represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.

X1a는 불소치환된 탄소수 2 또는 3의 알칸술폰산의 -SO3H의 수소원자가 떨어져서 1가의 기로 된 것을 나타낸다.X 1a represents that the fluorine-substituted alkanesulfonic acid having 2 or 3 of the hydrogen atoms of the -SO 3 H group off of the monovalent.

상기 일반식(A3a)∼(A5a)에 있어서의 각 기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 치환기로서는, 예를 들면 아릴기(예를 들면 탄소수 6∼15), 알콕시기(예를 들면 탄소수 1∼15), 할로겐원자, 수산기, 페닐티오기 등을 들 수 있다. 또한 각 기에 있어서의 아릴환, 시클로환 등의 환상구조에 대해서는 치환기로서 또한 알킬기(예를 들면 탄소수 1∼15)를 들 수 있다.Each group in said general formula (A3a)-(A5a) may have a substituent, As a substituent, an aryl group (for example, C6-C15), an alkoxy group (for example, C1-C15) And halogen atoms, hydroxyl groups, and phenylthio groups. Moreover, about cyclic structures, such as an aryl ring and a cyclo ring in each group, an alkyl group (for example, C1-C15) is mentioned as a substituent.

바람직하게는, 일반식(A1a)로 나타내어지는 화합물이며, 더욱 바람직하게는 일반식(A1aa)∼(A1ac)로 나타내어지는 화합물이다.Preferably, it is a compound represented by general formula (A1a), More preferably, it is a compound represented by general formula (A1aa)-(A1ac).

바람직한 화합물(A1)의 구체예를 이하에 나타낸다.Specific examples of the preferred compound (A1) are shown below.

Figure 112005052930266-pat00004
Figure 112005052930266-pat00004

Figure 112005052930266-pat00005
Figure 112005052930266-pat00005

화합물(A1)의 감광성 조성물(고형분)중의 함유량은 0.1∼15질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.5∼10질량%로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼7질량%로 하는 것이 특히 바람직하다.As for content in the photosensitive composition (solid content) of a compound (A1), it is preferable to set it as 0.1-15 mass%, It is more preferable to set it as 0.5-10 mass%, It is especially preferable to set it as 1-7 mass%.

(A2)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 일반식(I)∼(III) 중 어느 하나로 나타내어지는 산을 발생시키는 화합물(A2) A compound which generates an acid represented by one of general formulas (I) to (III) by irradiation with actinic light or radiation

본 발명의 감광성 조성물은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 하기 일반 식(I)∼(III) 중 어느 하나로 나타내어지는 산을 발생시키는 화합물(이하, 「화합물(A2)」이라고도 함)을 함유한다.The photosensitive composition of this invention contains the compound (henceforth "a compound (A2)") which produces | generates the acid represented by either of following general formula (I)-(III) by irradiation of actinic light or a radiation.

Figure 112005052930266-pat00006
Figure 112005052930266-pat00006

일반식(I)∼(III)중, In general formula (I)-(III),

Rb1은 전자흡인성기를 나타낸다.Rb 1 represents an electron withdrawing group.

Rb2는 수소원자 또는 유기기를 나타낸다.Rb 2 represents a hydrogen atom or an organic group.

m은 0∼5의 정수를 나타내고, n은 0∼5의 정수를 나타낸다. 단, m+n=5이다.m represents the integer of 0-5, n represents the integer of 0-5. However, m + n = 5.

Rb3∼Rb5는 각각 독립적으로 유기기를 나타낸다. Rb3과 Rb4가 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다.Rb 3 to Rb 5 each independently represent an organic group. Rb 3 and Rb 4 may be bonded to each other to form a ring.

일반식(I)에 있어서, Rb1에 있어서의 전자흡인성기로서, 바람직하게는, 할로겐원자, 할로겐치환 알킬기, 니트로기, 시아노기, 알킬술포닐기, 카르복실기, 알콕시카르보닐기 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는, 할로겐원자, 할로겐치환 알킬기, 더욱 바람직하게는 불소원자, 플루오로알킬기이다.In the formula (I), there may be mentioned as an electron-withdrawing group in Rb 1, preferably, a halogen atom, halogen-substituted alkyl group, a nitro group, a cyano group, an alkylsulfonyl group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, etc., more Preferably, they are a halogen atom, a halogen substituted alkyl group, More preferably, they are a fluorine atom and a fluoroalkyl group.

Rb2에 있어서의 유기기로서, 바람직하게는, 치환되어 있어도 좋은 알킬기, 알콕시기, 시클로알킬옥시기, 알킬티오기, 시클로알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 또는 이들의 복수가 단결합, -O-, -C02-, -S-, -SO3-, -SO2N(Rc1)- 등의 연결기로 연결된 기를 들 수 있고, 바람직하게는, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 알킬술포닐기이다. Rb2의 유기기의 바람직한 탄소수로서는, 탄소수 1∼30이며, 보다 바람직하게는 탄소수 4∼25, 더욱 바람직하게는 탄소수 8∼20이다. 탄소수를 조정함으로써 발생한 산의 막중에서의 확산성을 컨트롤할 수 있어 해상력이 향상된다.As the organic group in Rb 2 , preferably, an alkyl group, an alkoxy group, a cycloalkyloxy group, an alkylthio group, a cycloalkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, or an arylthio group thereof may be substituted. And a group connected with a linking group such as a plural-valent single bond, -O-, -C0 2- , -S-, -SO 3- , -SO 2 N (Rc 1 )-, and preferably an alkyl group and an alkoxy group. , An alkylthio group, and an alkylsulfonyl group. As the preferred carbon number of the organic group of Rb 2, and 1 to 30 carbon atoms, more preferably 4-25 carbon atoms, more preferably from 8 to 20 carbon atoms. By adjusting the carbon number, it is possible to control the diffusibility of the generated acid in the film, thereby improving the resolution.

m이 2이상일 때, 복수의 Rb1은 동일해도 달라도 좋다.When m is two or more, some Rb < 1 > may be same or different.

n이 2이상일 때, 복수의 Rb2는 동일해도 달라도 좋다.when n is 2 or more, a plurality of Rb 2 may be the same or different.

일반식(I)로 나타내어지는 산으로서, 바람직하게는, 불소원자 및 탄소수 4∼25의 유기기로 치환된 벤젠술폰산이며, 더욱 바람직하게는, 하기 일반식(I')로 나타내어지는 산이다.As an acid represented by general formula (I), Preferably it is benzene sulfonic acid substituted by the fluorine atom and the C4-C25 organic group, More preferably, it is an acid represented by the following general formula (I ').

Figure 112005052930266-pat00007
Figure 112005052930266-pat00007

일반식(I')에 있어서, Rb21은 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기 또는 알킬술포닐기를 나타낸다.In general formula (I '), Rb 21 represents an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, or an alkylsulfonyl group.

일반식(II), (III)에 있어서의, Rb3∼Rb5의 유기기로서, 바람직하게는, 1위치가 불소원자 또는 플루오로알킬기로 치환된 알킬기, 불소원자 또는 플루오로알킬기로 치환된 페닐기이다. 불소원자 또는 플루오로알킬기를 가짐으로써, 광조사에 의해 발생한 산의 산성도가 향상되고, 감도가 향상된다. Rb3∼Rb5로서, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼8의 퍼플루오로알킬기이며, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼4의 퍼플루오로알킬기이다.As the organic group, for Rb 3 ~Rb 5 in the general formula (II), (III), preferably, the 1 position is substituted with an alkyl group in the alkyl group, a fluorine atom or a fluoroalkyl group substituted with an alkyl group with a fluorine atom or a fluoroalkyl It is a phenyl group. By having a fluorine atom or a fluoroalkyl group, the acidity of the acid generated by light irradiation is improved and the sensitivity is improved. As Rb < 3 > -Rb < 5 >, More preferably, it is a C1-C8 perfluoroalkyl group, More preferably, it is a C1-C4 perfluoroalkyl group.

Rb3과 Rb4가 결합해서 형성되는 기로서는, 알킬렌기, 아릴렌기를 들 수 있다. Rb3과 Rb4가 결합해서 형성되는 기로서, 바람직하게는 탄소수 2∼4의 퍼플루오로알킬렌기이며, 보다 바람직하게는 퍼플루오로프로필렌기이다. Rb3과 Rb4가 결합해서 환을 형성함으로써 환을 형성하지 않는 것과 비교해서 산성도가 향상되고, 조성물의 감도가 향상된다.Examples of the group formed by bonding of Rb 3 and Rb 4 include an alkylene group and an arylene group. As a group Rb 3 and Rb 4 are combined to form, preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms in the perfluoroalkyl, more preferably a propylene group perfluoroalkyl. By combining Rb 3 and Rb 4 to form a ring, the acidity is improved and the sensitivity of the composition is improved as compared with not forming a ring.

일반식(I)로 나타내어지는 산의 구체예를 이하에 나타낸다.The specific example of the acid represented by general formula (I) is shown below.

Figure 112005052930266-pat00008
Figure 112005052930266-pat00008

일반식(II)로 나타내어지는 산의 구체예를 이하에 나타낸다.The specific example of the acid represented by general formula (II) is shown below.

Figure 112005052930266-pat00009
Figure 112005052930266-pat00009

일반식(III)으로 나타내어지는 산의 구체예를 이하에 나타낸다.The specific example of the acid represented by general formula (III) is shown below.

Figure 112005052930266-pat00010
Figure 112005052930266-pat00010

활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 일반식(I)∼(III)로 나타내어지는 산을 발생하는 화합물로서는, 일반식(I)∼(III)로 나타내어지는 산의 술포늄염 또는 요오드늄염이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 상기 일반식(A1a) 또는 (A2a)에 있어서, Xa-가 일반식(I)∼(III)로 나타내어지는 산으로부터 수소원자가 떨어진 음이온인 화합물을 들 수 있다.As a compound which produces | generates the acid represented by general formula (I)-(III) by irradiation of actinic light or a radiation, the sulfonium salt or iodonium salt of the acid represented by general formula (I)-(III) is preferable, More preferably, in said general formula (A1a) or (A2a), the compound whose Xa- is an anion from which the hydrogen atom fell from the acid represented by general formula (I)-(III) is mentioned.

활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 일반식(I)로 나타내어지는 산을 발생시키는 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.The specific example of the compound which produces | generates the acid represented by general formula (I) by irradiation of actinic light or a radiation is shown below.

Figure 112005052930266-pat00011
Figure 112005052930266-pat00011

활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 일반식(II)로 나타내어지는 산을 발생시키는 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.The specific example of the compound which produces | generates the acid represented by General formula (II) by irradiation of actinic light or a radiation is shown below.

Figure 112005052930266-pat00012
Figure 112005052930266-pat00012

활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 일반식(III)로 나타내어지는 산을 발생시키는 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.The specific example of the compound which produces | generates the acid represented by general formula (III) by irradiation of actinic light or a radiation is shown below.

Figure 112005052930266-pat00013
Figure 112005052930266-pat00013

화합물(A2)의 감광성 조성물(고형분)중의 함유량은 0.1∼15질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.5∼10질량%로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼7질량%로 하는 것이 특히 바람직하다.As for content in the photosensitive composition (solid content) of a compound (A2), it is preferable to set it as 0.1-15 mass%, It is more preferable to set it as 0.5-10 mass%, It is especially preferable to set it as 1-7 mass%.

본 발명에 있어서는, 화합물(A1) 및 화합물(A2)의 사용 비율은, 질량비로 화합물(A1)/화합물(A2)가 90/10∼10/90이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80/20∼20/80이다.In the present invention, the use ratio of the compound (A1) and the compound (A2) is preferably 90/10 to 10/90, more preferably 80/20 to 90, based on the mass ratio of the compound (A1) / compound (A2). 20/80.

(병용 산발생제)(Combination acid generator)

본 발명에 있어서는, 화합물(A1) 및 화합물(A2) 이외에, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어 산을 발생시키는 화합물(산발생제)을 더 병용해도 좋다.In the present invention, in addition to the compound (A1) and the compound (A2), a compound (acid generator) which decomposes by irradiation of actinic light or radiation and generates an acid may be used in combination.

이러한 병용가능한 산발생제로서는, 광 양이온중합의 광개시제, 광 라디칼중합의 광개시제, 색소류의 광소색제, 광변색제, 또는 마이크로 레지스트 등에 사용되고 있는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 공지의 화합물 및 이들의 혼합물을 적당하게 선택해서 사용할 수 있다.As such acid generators that can be used in combination, known photoacid generators which generate acids by irradiation with actinic rays or radiation used in photo cationic polymerization, photo radical polymerization photoinitiators, pigment photochromic agents, photochromic agents, or micro resists, etc. Compounds and mixtures thereof can be appropriately selected and used.

예를들면, 디아조늄염, 포스포늄염, 술포늄염, 요오드늄염, 이미드술포네이트, 옥심술포네이트, 디아조디술폰, 디술폰, o-니트로벤질술포네이트를 들 수 있다.For example, a diazonium salt, a phosphonium salt, a sulfonium salt, an iodonium salt, an imide sulfonate, an oxime sulfonate, a diazo disulfone, a disulfone, o-nitrobenzyl sulfonate is mentioned.

병용가능한 산발생제로서 이하에 나타내는 (z1)∼(z41)을 들 수 있다.(Z1) to (z41) shown below as an acid generator which can be used together are mentioned.

Figure 112005052930266-pat00014
Figure 112005052930266-pat00014

Figure 112005052930266-pat00015
Figure 112005052930266-pat00015

본 발명의 조성물에 있어서 산발생제의 총사용량으로서는, 조성물의 고형분에 대하여, 0.1∼20질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼10질량%, 더욱 바람직하게는 1∼7질량%이다. 산발생제의 첨가량을 컨트롤함으로써, 고감도를 유지한 채, 해상력, 라인에지 러프니스가 양호하게 된다.As a total use amount of the acid generator in the composition of this invention, 0.1-20 mass% is preferable with respect to solid content of a composition, More preferably, it is 0.5-10 mass%, More preferably, it is 1-7 mass%. By controlling the amount of acid generator added, resolution and line edge roughness are good while maintaining high sensitivity.

〔2〕(B)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지(이하, 「(B)성분」이라고도 함)[2] A resin that is decomposed by the action of (B) acid and has increased solubility in alkaline developing solution (hereinafter also referred to as "(B) component")

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물에 사용되는 산에 의해 분해되고, 알칼 리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지는 수지의 주쇄 또는 측쇄, 또는, 주쇄 및 측쇄의 양쪽에, 산으로 분해될 수 있는 기(이하, 「산분해성기」라고도 함)를 갖는 수지이다. 이 중, 산으로 분해될 수 있는 기를 측쇄에 갖는 수지가 보다 바람직하다.The resin which is decomposed by the acid used in the positive photosensitive composition of the present invention and whose solubility in the alkaline developer is increased is a group that can be decomposed into an acid on the main chain or the side chain of the resin, or both the main chain and the side chain ( Hereinafter, it is resin which also calls "acid-decomposable group." Among these, resins having a group capable of decomposing into an acid in the side chain are more preferable.

산으로 분해될 수 있는 기로서 바람직한 기는 -COOH기, -OH기의 수소원자를 산으로 탈리하는 기로 치환된 기이다.Preferred groups that can be decomposed into acids are -COOH groups and groups substituted with groups that desorb hydrogen atoms of -OH groups to acids.

본 발명에 있어서는, 산분해성기는 아세탈기 또는 3급 에스테르기가 바람직하다.In the present invention, the acid-decomposable group is preferably an acetal group or a tertiary ester group.

이들 산으로 분해될 수 있는 기가 측쇄로서 결합되는 경우의 모체수지는 측쇄에 -OH 또는 -COOH기를 갖는 알칼리 가용성 수지이다. 예를 들면 후술하는 알칼리 가용성 수지를 들 수 있다.The mother resin in the case where groups which can be decomposed into these acids are bonded as side chains are alkali-soluble resins having -OH or -COOH groups in the side chains. For example, alkali-soluble resin mentioned later is mentioned.

이들 알칼리 가용성 수지의 알칼리 용해속도는 0.261N 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드(TMAH)로 측정(23℃)해서 170Å/초이상이 바람직하다. 특히 바람직하게는 330Å/초이상이다.The alkali dissolution rate of these alkali-soluble resins is preferably measured at 0.261 N tetramethylammonium hydrooxide (TMAH) (23 DEG C) and is 170 Pa / sec or more. Especially preferably, it is 330 ms / sec or more.

이러한 관점에서, 특히 바람직한 알칼리 가용성 수지는 o-, m-, p-폴리(히드록시스티렌) 및 이들의 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 노볼락 수지 등의 히드록시스티렌 구조단위를 갖는 알칼리 가용성 수지, (메타)아크릴산, 노르보르넨카르복실산 등의 카르복실기를 갖는 반복단위를 함유하 는 알칼리 가용성 수지이다.In this respect, particularly preferred alkali-soluble resins are o-, m-, p-poly (hydroxystyrene) and copolymers thereof, hydrogenated poly (hydroxystyrene), halogen or alkyl-substituted poly (hydroxystyrene), poly Alkali having a hydroxystyrene structural unit such as a part of (hydroxystyrene), O-alkylated or O-acylate, styrene-hydroxystyrene copolymer, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, hydrogenated novolak resin It is alkali-soluble resin containing repeating units which have carboxyl groups, such as soluble resin, (meth) acrylic acid, and norbornenecarboxylic acid.

본 발명에 있어서의 바람직한 산분해성기를 갖는 반복단위로서는, 예를 들면, t-부톡시카르보닐옥시스티렌, 1-알콕시에톡시스티렌, (메타)아크릴산 3급 알킬에스테르 등을 들 수 있고, 2-알킬-2-아다만틸(메타)아크릴레이트 및 디알킬(1-아다만틸)메틸(메타)아크릴레이트가 보다 바람직하다.As a repeating unit which has a preferable acid-decomposable group in this invention, t-butoxycarbonyloxy styrene, 1-alkoxyethoxy styrene, (meth) acrylic acid tertiary alkylester, etc. are mentioned, for example, 2- More preferred are alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate and dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylate.

본 발명에 이용되는 (B)성분은 유럽특허 254853호, 일본 특허공개 평2-25850호, 동3-223860호, 동4-251259호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 알칼리 가용성 수지에 산으로 분해될 수 있는 기의 전구체를 반응시키거나, 또는 산으로 분해될 수 있는 기의 결합된 알칼리 가용성 수지 모노머를 여러가지 모노머와 공중합해서 얻을 수 있다.The component (B) used in the present invention can be decomposed into an acid in an alkali-soluble resin, as disclosed in European Patent No. 254853, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-25850, No. 3-223860, No. 4-251259 and the like. It can be obtained by reacting a precursor of a group which can be reacted, or by copolymerizing a combined alkali-soluble resin monomer of a group that can be decomposed into an acid with various monomers.

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물에 KrF 엑시머레이저광, 전자선, X선, 파장 50nm이하의 고에너지 광선(EUV 등)을 조사하는 경우에는, (B)성분의 수지는 히드록시스티렌 반복단위를 갖는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 히드록시스티렌/산분해성기로 보호된 히드록시스티렌 공중합체, 히드록시스티렌/(메타)아크릴산 3급 알킬에스테르가 바람직하다.When irradiating KrF excimer laser light, an electron beam, X-rays, and high energy light rays (EUV etc.) with a wavelength of 50 nm or less to the positive photosensitive composition of this invention, it is preferable that resin of (B) component has a hydroxystyrene repeating unit. desirable. More preferably, hydroxy styrene copolymer protected with hydroxy styrene / acid-decomposable group, hydroxy styrene / (meth) acrylic acid tertiary alkyl ester are preferable.

본 발명에 사용되는 (B)성분의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of (B) component used for this invention is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 112005052930266-pat00016
Figure 112005052930266-pat00016

상기 구체예에 있어서, tBu는 t-부틸기를 나타낸다.In the above embodiment, tBu represents a t-butyl group.

산으로 분해될 수 있는 기의 함유율은 수지중의 산으로 분해될 수 있는 기의 수(B)와 산으로 탈리되는 기에 의해 보호되지 않고 있는 알칼리 가용성기의 수(S)를 가지고, B/(B+S)로 나타내어진다. 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 has the number (B) of the group which can be decomposed into an acid in the resin and the number (S) of alkali-soluble groups not protected by the group which is desorbed to the acid, and 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 발명의 포지티브형 감광성 조성물에 ArF 엑시머레이저광을 조사하는 경우에는, (B)성분의 수지는, 단환 또는 다환의 지환 탄화수소구조를 갖고, 산의 작용 에 의해 분해되고, 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증가하는 수지인 것이 바람직하다.When irradiating ArF excimer laser light to the positive photosensitive composition of this invention, resin of (B) component has monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, it decomposes by the action of an acid, and the solubility to alkaline developing solution is carried out. It is preferable that it is an increasing resin.

단환 또는 다환의 지환 탄화수소구조를 갖고, 산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증가하는 수지(이하, 「지환 탄화수소계 산분해성 수지」라고도 함)로서는, 하기 일반식(pI)∼일반식(pV)으로 나타내어지는 지환식탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위 및 하기 일반식(II-AB)으로 나타내어지는 반복단위의 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는 수지인 것이 바람직하다.As a resin having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, decomposed by the action of an acid, and having increased solubility in an alkaline developer (hereinafter also referred to as an "alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin"), the following general formulas (pI) to It is preferable that it is resin which has at least 1 sort (s) chosen from the group of the repeating unit which has a partial structure containing alicyclic hydrocarbon represented by general formula (pV), and the repeating unit represented by the following general formula (II-AB).

Figure 112005052930266-pat00017
Figure 112005052930266-pat00017

일반식(pI)∼(pV)중, In general formula (pI)-(pV),

R11은 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기 또는 sec-부틸기를 나타내고, Z는 탄소원자와 함께 시클로알킬기를 형성하는데에 필요한 원자단을 나타낸다.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 represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group together with carbon atoms.

R12∼R16은 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다. 단, R12∼R14 중 적어도 1개, 또는 R15, R16 중 어느 하나는 시클로알킬기를 나타낸다.R <12> -R <16> represents a C1-C4 linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group each independently. Provided that at least one of R 12 to R 14 or any one of R 15 and R 16 represents a cycloalkyl group.

R17∼R21은 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼4의 직쇄 또는 분기의 알킬 기 또는 시클로알킬기를 나타낸다. 단, R17∼R21 중 적어도 1개는 시클로알기를 나타낸다. 또한 R19, R21 중 어느 하나는 탄소수 1∼4의 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 17 to R 21 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl group. Provided that at least one of R 17 to R 21 represents a cycloal group. In addition, any one of R <19> , R <21> represents a C1-C4 linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group.

R22∼R25는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼4의 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다. 단, R22∼R25 중 적어도 1개는 시클로알킬기를 나타낸다. 또한 R23과 R24는 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다.R 22 to R 25 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl group. Provided that at least one of R 22 to R 25 represents a cycloalkyl group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

Figure 112005052930266-pat00018
Figure 112005052930266-pat00018

일반식(II-AB)중, In general formula (II-AB),

R11' 및 R12'는 각각 독립적으로 수소원자, 시아노기, 할로겐원자 또는 알킬기를 나타낸다.R11 'and R12' each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom or an alkyl group.

Z'는 결합한 2개의 탄소원자(C-C)를 함유하고, 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 나타낸다.Z 'contains two bonded carbon atoms (C-C) and represents an atomic group for forming an alicyclic structure.

또한 상기 일반식(II-AB)은 하기 일반식(II-AB1) 또는 일반식(II-AB2)인 것이 더욱 바람직하다.In addition, the general formula (II-AB) is more preferably the following general formula (II-AB1) or general formula (II-AB2).

Figure 112005052930266-pat00019
Figure 112005052930266-pat00019

일반식(II-AB1), (II-AB2)중, In general formula (II-AB1), (II-AB2),

R13'∼R16'은 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 수산기, -COOH, -COOR5, 산의 작용에 의해 분해되는 기, -C(=O)-X-A'-R17', 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 13 'to R 16 ' are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, -COOH, -COOR 5 , a group decomposed by the action of an acid, -C (= O) -X-A'- R 17 ′, an alkyl group or a cycloalkyl group.

여기에서, R5는 알킬기, 시클로알킬기 또는 락톤구조를 갖는 기를 나타낸다.Here, R <5> represents the group which has an alkyl group, a cycloalkyl group, or a lactone structure.

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

A'는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.A 'represents a single bond or a bivalent coupling group.

R17'은 -COOH, -COOR5, -CN, 수산기, 알콕시기, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2-R6 또는 락톤구조를 갖는 기를 나타낸다. R 17 ′ represents a group having a —COOH, —COOR 5 , —CN, a hydroxyl group, an alkoxy group, —CO—NH—R 6 , —CO—NH—SO 2 —R 6, or a lactone structure.

R6은 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 6 represents an alkyl group or a cycloalkyl group.

또한 R13'∼R16' 중 적어도 2개가 결합해서 환을 형성해도 좋다.In addition, at least two of R 13 ′ to R 16 ′ may combine to form a ring.

n은 O 또는 1을 나타낸다.n represents O or 1;

일반식(pI)∼(pV)에 있어서, R12∼R25에 있어서의 알킬기는 1∼4개의 탄소원 자를 갖는 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기 등을 들 수 있다.In the general formulas (pI) to (pV), the alkyl group in R 12 to R 25 represents a straight or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl Group, sec-butyl group, t-butyl group, etc. are mentioned.

R12∼R25에 있어서의 시클로알킬기 또는 Z와 탄소원자가 형성하는 시클로알킬기는 단환식이어도 다환식이어도 좋다. 구체적으로는, 탄소수 5이상의 모노시클로, 비시클로, 트리시클로, 테트라시클로구조 등을 갖는 기를 들 수 있다. 그 탄소수는 6∼30이 바람직하고, 특히 탄소수 7∼25가 바람직하다. 이들 시클로알킬기는 치환기를 갖고 있어도 좋다.The cycloalkyl group in R 12 to R 25 or the cycloalkyl group formed by Z and a carbon atom may be monocyclic or polycyclic. Specifically, group which has a C5 or more monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure, etc. are mentioned. 6-30 are preferable and, as for the carbon number, 7-25 are especially preferable. These cycloalkyl groups may have a substituent.

바람직한 시클로알킬기로서는, 아다만틸기, 노르아다만틸기, 데카린 잔기, 트리시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 노르보르닐기, 세드롤기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로데카닐기, 시클로도데카닐기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 아다만틸기, 노르보르닐기, 시클로헥실기, 시클로펜틸기, 테트라시클로도데카닐기, 트리시클로데카닐기를 들 수 있다.As a preferable cycloalkyl group, an adamantyl group, a noadamantyl group, a decalin residue, a tricyclo decanyl group, a tetracyclo dodecanyl group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooxyl A methyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group are mentioned. More preferably, an adamantyl group, norbornyl group, cyclohexyl group, cyclopentyl group, tetracyclo dodecanyl group, and tricyclo decanyl group are mentioned.

이들 알킬기, 시클로알킬기는 또한 치환기를 갖고 있어도 좋다. 알킬기, 시클로알킬기의 또다른 치환기로서는, 알킬기(탄소수 1∼4), 할로겐원자, 수산기, 알콕시기(탄소수 1∼4), 카르복실기, 알콕시카르보닐기(탄소수 2∼6)를 들 수 있다. 상기의 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기 등은 또한 치환기를 갖고 있어도 좋다. 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기 등이 또한 갖고 있어도 좋은 치환기로서는 수산기, 할로겐원자, 알콕시기를 들 수 있다.These alkyl groups and cycloalkyl groups may further have a substituent. As another substituent of an alkyl group and a cycloalkyl group, an alkyl group (C1-C4), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (C1-C4), a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group (C2-C6) is mentioned. Said alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, etc. may further have a substituent. Examples of the substituent which an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or the like may also have include a hydroxyl group, a halogen atom and an alkoxy group.

상기 수지에 있어서의 일반식(pI)∼(pV)으로 나타내어지는 구조는 알칼리 가 용성기의 보호에 사용할 수 있다. 알칼리 가용성기로서는 이 기술분야에 있어서 공지의 여러 기를 들 수 있다.The structures represented by general formulas (pI) to (pV) in the resin can be used for protecting the alkali-soluble group. Examples of the alkali-soluble group include various groups known in the art.

구체적으로는, 카르본산기, 술폰산기, 페놀기, 티올기의 수소원자가 일반식(pI)∼(pV)으로 나타내어지는 구조로 치환된 구조 등을 들 수 있고, 바람직하게는 카르본산기, 술폰산기의 수소원자가 일반식(pI)∼(pV)로 나타내어지는 구조로 치환된 구조이다.Specifically, the structure in which the hydrogen atom of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phenol group, and a thiol group was substituted by the structure represented by general formula (pI)-(pV), etc. are mentioned, Preferably a carboxylic acid group and a sulfonic acid are mentioned. It is a structure where the hydrogen atom of group was substituted by the structure represented by general formula (pI)-(pV).

일반식(pI)∼(pV)으로 나타내어지는 구조로 보호된 알칼리 가용성기를 갖는 반복단위로서는 하기 일반식(PA)으로 나타내어지는 반복단위가 바람직하다.As a repeating unit which has alkali-soluble group protected by the structure represented by general formula (pI)-(pV), the repeating unit represented by the following general formula (PA) is preferable.

Figure 112005052930266-pat00020
Figure 112005052930266-pat00020

일반식(pA)에 있어서, R은 수소원자, 할로겐원자 또는 1∼4개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타낸다. 복수의 R은 각각 같아도 달라도 좋다.In general formula (pA), R represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of Rs may be the same or different, respectively.

A는 단결합, 알킬렌기, 에테르기, 티오에테르기, 카르보닐기, 에스테르기, 아미드기, 술폰아미드기, 우레탄기, 또는 우레아기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단독 또는 2개이상의 기의 조합을 나타낸다. 바람직하게는 단결합이다.A represents a single bond or a combination of two or more groups selected from the group consisting of a single bond, an 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. Preferably it is a single bond.

Rp1은 상기 일반식(pI)∼(pV) 중 어느하나의 기를 나타낸다.Rp 1 represents any one of the general formulas (pI) to (pV).

일반식(pA)으로 나타내어지는 반복단위는 가장 바람직하게는, 2-알킬-2-아다만틸(메타)아크릴레이트, 디알킬(1-아다만틸)메틸(메타)아크릴레이트에 의한 반복 단위이다.The repeating unit represented by general formula (pA) is most preferably the repeating unit by 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate and dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylate. to be.

이하, 일반식(pA)으로 나타내어지는 반복단위의 구체예를 나타낸다.Hereinafter, the specific example of the repeating unit represented by general formula (pA) is shown.

Figure 112005052930266-pat00021
Figure 112005052930266-pat00021

상기 각 구조식에 있어서, Rx는 H, CH3, CF3 또는 CH20H를 나타내고, Rxa 및 Rxb는 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.In each of the above structural formulas, Rx represents H, CH 3 , CF 3 or CH 2 0H, and Rxa and Rxb each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

일반식(II-AB)에 있어서의, R11', R12'의 할로겐원자로서는 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 들 수 있다.Examples of the halogen atoms of R 11 ′ and R 12 ′ in General Formula (II-AB) include chlorine, bromine, fluorine and iodine atoms.

R11', R12'에 있어서의 알킬기로서는, 탄소수 1∼10의 직쇄상 또는 분기상 알 킬기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, 직쇄상또는 분기상의, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기 등을 들 수 있다.As an alkyl group in R <11>'and R <12>', a C1-C10 linear or branched alkyl group is preferable, For example, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, linear or branched form is preferable. , Butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group and the like.

상기 Z'의 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단은, 치환기를 갖고 있어도 좋은 지환식 탄화수소의 반복단위를 수지에 형성하는 원자단이며, 그 중에서도 유교식의 지환식 탄화수소의 반복단위를 형성하는 유교식 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단이 바람직하다.The atomic group for forming the alicyclic structure of Z 'is an atomic group for forming a repeating unit of an alicyclic hydrocarbon which may have a substituent in the resin, and among them, a pedestrian alicyclic group forming a repeating unit of an aliphatic alicyclic hydrocarbon. Atom groups for forming the formula structure are preferred.

형성되는 지환식 탄화수소의 골격으로서는, 일반식(pI)∼(pVI)에 있어서의 R12∼R25의 시클로알킬기와 같은 것을 들 수 있다.As a skeleton of the alicyclic hydrocarbon formed, the thing similar to the cycloalkyl group of R <12> -R <25> in general formula (pI)-(pVI) is mentioned.

상기 지환식 탄화수소의 골격에는 치환기를 갖고 있어도 좋다. 이러한 치환기로서는 상기 일반식(II-AB1) 또는 (II-AB2) 중의 R13'∼R16'을 들 수 있다.The skeleton of the alicyclic hydrocarbon may have a substituent. As such a substituent, R <13> -R <16>'in the said general formula (II-AB1) or (II-AB2) is mentioned.

본 발명에 따른 지환 탄화수소계 산분해성 수지에 있어서는, 산의 작용에 의해 분해되는 기는, 상기 일반식(pI)∼일반식(pV)으로 나타내어지는 지환식 탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위, 일반식(II-AB)로 나타내어지는 반복단위, 및 후기 공중합성분의 반복단위 중 적어도 1종의 반복단위로 가질 수 있다.In the alicyclic 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 the above general formulas (pI) to (pV), It can have as a repeating unit represented by general formula (II-AB), and at least 1 repeating unit of the repeating unit of a late copolymerization component.

상기 일반식(II-AB1) 또는 일반식(II-AB2)에 있어서의 R13'∼R16'의 각종 치환기는 상기 일반식(II-AB)에 있어서의 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단 내지 유교식 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단Z의 치환기로도 될 수 있다.The various substituents of R 13 ′ to R 16 ′ in the general formula (II-AB1) or the general formula (II-AB2) may be from an atomic group to form an alicyclic structure in the general formula (II-AB). It may also be a substituent of the atomic group Z to form a bridged alicyclic structure.

상기 일반식(II-AB1) 또는 일반식(II-AB2)으로 나타내어지는 반복단위로서, 하기 구체예를 들지만, 본 발명은, 이들의 구체예에 한정되지 않는다.Although the following specific example is given as a repeating unit represented by said general formula (II-AB1) or general formula (II-AB2), this invention is not limited to these specific examples.

Figure 112005052930266-pat00022
Figure 112005052930266-pat00022

본 발명의 지환 탄화수소계 산분해성 수지는 락톤기를 갖는 반복단위를 갖는 것이 바람직하다. 락톤기로서는, 락톤구조를 갖고 있으면 어느 기라도 사용할 수 있지만, 바람직하게는 5∼7원환 락톤구조를 갖는 기이며, 5∼7원환 락톤구조에 비시클로구조, 스피로구조를 형성하는 형태로 다른 환구조가 치환되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 지환 탄화수소계 산분해성 수지는 하기 일반식(LC1-1)∼(LC1-16) 중 어느 하나로 나타내어지는 락톤구조를 갖는 기를 갖는 반복단위를 갖는 것 이 보다 바람직하다. 또한 락톤구조를 갖는 기가 주쇄에 직접 결합되어 있어도 좋다. 바람직한 락톤구조로서는 (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14)이며, 특정의 락톤구조를 사용함으로써 라인에지 러프니스, 현상결함이 양호해진다.It is preferable that the alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention has a repeating unit which has a lactone group. As the lactone group, any group can be used as long as it has a lactone structure, but is preferably a group having a 5- to 7-membered ring lactone structure, and other rings in the form of forming a bicyclo structure and a spiro structure in the 5- to 7-membered ring lactone structure. It is preferable that the structure is substituted. It is more preferable that the alicyclic hydrocarbon-based acid decomposable resin of the present invention has a repeating unit having a group having a lactone structure represented by any one of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-16). In addition, the group having a lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13) and (LC1-14), and the line edges are formed by using a specific lactone structure. Roughness and development defects become good.

Figure 112005052930266-pat00023
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락톤구조부분은 치환기(Rb2)를 갖고 있어도 갖고 있지 않아도 좋다. 바람직한 치환기(Rb2)로서는, 탄소수 1∼8의 알킬기, 탄소수 4∼7의 시클로알킬기, 탄소수 1∼8의 알콕시기, 탄소수 1∼8의 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 할로겐원자, 수산 기, 시아노기, 산분해성기 등을 들 수 있다. n2는 0∼4의 정수를 나타낸다. n2가 2이상일 때, 복수 존재하는 Rb2는 동일해도 달라도 좋고, 또한 복수 존재하는 Rb2 끼리가 결합해서 환을 형성해도 좋다.The lactone structure portion may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, Acid-decomposable group etc. are mentioned. n 2 represents an integer of 0 to 4. n 2 is 2 or more, when a plurality presence Rb 2, which may be the same or different to, and in combination the plurality of Rb 2 there between may form a ring.

일반식(LC1-1)∼(LC1-16) 중 어느 하나로 나타내어지는 락톤구조를 갖는 기를 갖는 반복단위로서는, 상기 일반식(II-AB1) 또는 (II-AB2) 중의 R13'∼R16' 중 적어도 1개가 일반식(LC1-1)∼(LC1-16)으로 나타내어지는 기를 갖는 것(예를 들면 -COOR5의 R5가 일반식(LC1-1)∼(LC1-16)으로 나타내어지는 기를 나타냄), 또는 하기 일반식(AI)으로 나타내어지는 반복단위 등을 들 수 있다.Examples of the repeating unit having a group having a lactone structure represented by any one of General Formulas (LC1-1) to (LC1-16) include R 13 ′ to R 16 ′ in General Formula (II-AB1) or (II-AB2). At least one of which has a group represented by formulas (LC1-1) to (LC1-16) (for example, R 5 of -COOR 5 is represented by formulas (LC1-1) to (LC1-16) Group, or a repeating unit represented by the following general formula (AI), etc. are mentioned.

Figure 112005052930266-pat00024
Figure 112005052930266-pat00024

일반식(AI)중, Rb0은 수소원자, 할로겐원자, 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다. In general formula (AI), Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a C1-C4 alkyl group.

Rb0의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기 등을 들 수 있다. Rb0의 알킬기는 치환기를 갖고 있어도 좋다. Rb0의 알킬기가 갖고 있어도 좋은 바람직한 치환기로서는 예를 들면 수산기, 할로겐원자를 들 수 있다.As an alkyl group of Rb 0 , a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group etc. are mentioned, for example. The alkyl group of Rb 0 may have a substituent. An alkyl group of Rb 0 may have good as the preferred substituents, for example, there may be mentioned a hydroxyl group, a halogen atom.

Rb0의 할로겐원자로서는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자를 들 수 있다. Rb0은 수소원자, 메틸기가 바람직하다.Examples of the halogen atom for Rb 0 include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms. Rb 0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Ab는 알킬렌기, 단환 또는 다환의 지환 탄화수소구조를 갖는 2가의 연결기, 단결합, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 카르복실기, 또는 이들을 조합한 2가의 기를 나타낸다. 바람직하게는, 단결합 또는 -Ab1-CO2-로 나타내어지는 연결기이다.Ab represents a divalent linking group having an alkylene group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, a carboxyl group, or a divalent group combining these. Preferably, they are a single bond or a linking group represented by -Ab 1 -CO 2- .

Ab1은 직쇄, 분기 알킬렌기, 단환 또는 다환의 시클로알킬렌기이며, 바람직하게는 메틸렌기, 에틸렌기, 시클로헥실 잔기, 아다만틸 잔기, 노르보르닐 잔기이다.Ab 1 is a linear, branched alkylene group, monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, and preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexyl residue, an adamantyl residue and a norbornyl residue.

V는 일반식(LC1-1)∼(LC1-16) 중 어느 하나로 나타내어지는 기를 나타낸다.V represents a group represented by any one of General Formulas (LC1-1) to (LC1-16).

락톤구조를 갖는 반복단위는 통상 광학이성체가 존재하지만, 어느 광학이성체를 사용해도 좋다. 또한 1종의 광학이성체를 단독으로 사용해도, 복수의 광학이성체를 혼합해서 사용해도 좋다. 1종의 광학이성체를 주로 사용하는 경우, 그 광학순도(ee)가 90이상의 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95이상이다.The repeating unit having a lactone structure usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. Moreover, 1 type of optical isomers may be used individually, or several optical isomers may be mixed and used. When mainly using one type of optical isomer, the optical purity (ee) of it is preferable that it is 90 or more, More preferably, it is 95 or more.

락톤구조를 갖는 기를 갖는 반복단위의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.Although the specific example of the repeating unit which has group which has a lactone structure is shown below, this invention is not limited to these.

(식중 Rx는 H, CH3, CH2OH, 또는 CF3)Wherein Rx is H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3

Figure 112005052930266-pat00025
Figure 112005052930266-pat00025

(식중 Rx는 H, CH3, CH2OH, 또는 CF3)Wherein Rx is H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3

Figure 112005052930266-pat00026
Figure 112005052930266-pat00026

(식중 Rx는 H, CH3, CH2OH, 또는 CF3)Wherein Rx is H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3

Figure 112005052930266-pat00027
Figure 112005052930266-pat00027

본 발명의 지환 탄화수소계 산분해성 수지는 극성기로 치환된 지환 탄화수소구조를 갖는 반복단위를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 기판밀착성, 현상액 친화성이 향상된다. 극성기로서는 수산기, 시아노기가 바람직하다.It is preferable that the alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention has a repeating unit which has an alicyclic hydrocarbon structure substituted by the polar group. This improves substrate adhesion and developer affinity. As a polar group, a hydroxyl group and a cyano group are preferable.

극성기로 치환된 지환 탄화수소구조로서는, 예를 들면 하기 일반식(VIIa)또는 (VIIb)로 나타내어지는 구조를 들 수 있다.As an alicyclic hydrocarbon structure substituted by the polar group, the structure represented by the following general formula (VIIa) or (VIIb) is mentioned, for example.

Figure 112005052930266-pat00028
Figure 112005052930266-pat00028

일반식(VIIa)중, R2c∼R4c는 각각 독립적으로 수소원자, 수산기 또는 시아노 기를 나타낸다. 단, R2c∼R4c 중 적어도 1개는 수산기 또는 시아노기를 나타낸다. 바람직하게는, R2c∼R4c 중 1개 또는 2개가 수산기이며 나머지가 수소원자이며, 더욱 바람직하게는 R2c∼R4c 중 2개가 수산기이며 나머지가 수소원자이다.In formula (VIIa), R 2 c to R 4 c each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a cyano group. Provided that R 2 c to R 4 c At least one represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably, one or two of R 2 c to R 4 c are hydroxyl groups, and the rest are hydrogen atoms, more preferably R 2 c to R 4 c. Two of them are hydroxyl groups and the other are hydrogen atoms.

일반식(VIIa)으로 나타내어지는 기는 바람직하게는 디히드록시체, 모노히드록시체이며, 보다 바람직하게는 디히드록시체이다.The group represented by general formula (VIIa) is preferably a dihydroxy body and a monohydroxy body, more preferably a dihydroxy body.

일반식(VIIa) 또는 (VIIb)로 나타내어지는 기를 갖는 반복단위로서는, 상기일반식(II-AB1) 또는 (II-AB2)중의 R13'∼R16' 중 적어도 1개가 상기 일반식(VIIa) 또는 (VIIb)으로 나타내어지는 기를 갖는 것(예를 들면 -COOR5의 R5가 일반식(VIIa) 또는 (VIIb)으로 나타내어지는 기를 나타냄), 또는 하기 일반식(AIIa) 또는 (AIIb)로 나타내어지는 반복단위를 들 수 있다.As the repeating unit having a group represented by the general formula (VIIa) or (VIIb), the general formula (II-AB1) or (II-AB2) of the R 13 '~R 16' at least one is the above-mentioned general formula (VIIa) Or having a group represented by (VIIb) (for example, R 5 of -COOR 5 represents a group represented by General Formula (VIIa) or (VIIb)), or represented by the following General Formula (AIIa) or (AIIb) Loss repeat units.

Figure 112005052930266-pat00029
Figure 112005052930266-pat00029

일반식(AIIa), (AIIb)중, R1c는 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다.In General Formulas (AIIa) and (AIIb), R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.

R2c∼R4c는 일반식(VIIa)에 있어서의 R2c∼R4c와 같다.R 2 c~R 4 c are the same as R 2 c~R 4 c in the general formula (VIIa).

일반식(AIIa) 또는 (AIIb)로 나타내어지는 극성기로 치환된 지환 탄화수소구조를 갖는 반복단위의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating unit which has an alicyclic hydrocarbon structure substituted by the polar group represented by general formula (AIIa) or (AIIb) is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 112005052930266-pat00030
Figure 112005052930266-pat00030

본 발명의 지환 탄화수소계 산분해성 수지는, 하기 일반식(VIII)으로 나타내어지는 반복단위를 가져도 좋다.The alicyclic hydrocarbon-based acid decomposable resin of the present invention may have a repeating unit represented by the following general formula (VIII).

Figure 112005052930266-pat00031
Figure 112005052930266-pat00031

일반식(VIII)에 있어서, Z2는 -O- 또는 -N(R41)-을 나타낸다. R41은 수소원자, 수산기, 알킬기 또는 -OSO2-R42를 나타낸다. R42는 알킬기, 시클로알킬기 또는 장뇌잔기를 나타낸다. R41 및 R42의 알킬기는, 할로겐원자(바람직하게는 불소원자) 등으로 치환되어 있어도 좋다.In General Formula (VIII), Z 2 represents -O- or -N (R 41 )-. R 41 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or -OSO 2 -R 42 . R 42 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. The alkyl group of R 41 and R 42 may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom) or the like.

일반식(VIII)으로 나타내어지는 반복단위로서, 이하의 구체예를 들 수 있지 만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.Although the following specific examples are mentioned as a repeating unit represented by general formula (VIII), This invention is not limited to these.

Figure 112005052930266-pat00032
Figure 112005052930266-pat00032

본 발명의 지환 탄화수소계 산분해성 수지는, 알칼리 가용성기를 갖는 반복단위를 갖는 것이 바람직하고, 카르복실기를 갖는 반복단위를 갖는 것이 보다 바람직하다. 이것을 가짐으로써 컨택트홀 용도에서의 해상성이 증가한다. 카르복실기를 갖는 반복단위로서는, 아크릴산, 메타크릴산에 의한 반복단위와 같은 수지의 주쇄에 직접 카르복실기가 결합되어 있는 반복단위, 또는 연결기를 통해 수지의 주쇄에 카르복실기가 결합되어 있는 반복단위의 어느 것이나 바람직하고, 연결기는 단환 또는 다환의 환상 탄화수소구조를 갖고 있어도 좋다. 가장 바람직하게는 아크릴산, 메타크릴산이다.It is preferable to have a repeating unit which has an alkali-soluble group, and, as for the alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention, it is more preferable to have a repeating unit which has a carboxyl group. Having this increases the resolution in contact hole applications. As a repeating unit which has a carboxyl group, any of the repeating unit in which the carboxyl group is couple | bonded directly with the main chain of resin, such as the repeating unit by acrylic acid or methacrylic acid, or the repeating unit in which the carboxyl group is couple | bonded with the main chain of resin via a coupling group is preferable. In addition, the linking group may have a monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon structure. Most preferably acrylic acid and methacrylic acid.

본 발명의 지환 탄화수소계 산분해성 수지는, 하기 일반식(F1)로 나타내어지는 기를 1∼3개 갖는 반복단위를 갖고 있어도 좋다. 이것에 의해 라인에지 러프니스성능이 향상된다.The alicyclic hydrocarbon-based acid decomposable resin of the present invention may have a repeating unit having 1 to 3 groups represented by the following General Formula (F1). This improves the line edge roughness performance.

Figure 112005052930266-pat00033
Figure 112005052930266-pat00033

일반식(F1)중, R50∼R55는 각각 독립적으로 수소원자, 불소원자 또는 알킬기 를 나타낸다. 단, R50∼R55 중, 적어도 1개는 불소원자 또는 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 알킬기를 나타낸다.In general formula (F1), R <50> -R <55> represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group each independently. Provided that at least one of R 50 to R 55 represents an alkyl group in which a fluorine atom or at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.

Rx는 수소원자 또는 유기기(바람직하게는 산분해성 보호기, 알킬기, 시클로알킬기, 아실기, 알콕시카르보닐기)를 나타낸다.Rx represents a hydrogen atom or an organic group (preferably an acid-decomposable protecting group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group).

R50∼R55의 알킬기는 불소원자 등의 할로겐원자, 시아노기 등으로 치환되어 있어도 좋고, 바람직하게는 탄소수 1∼3의 알킬기, 예를 들면 메틸기, 트리플루오로메틸기를 들 수 있다.The alkyl group of R 50 to R 55 may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a cyano group, or the like, and preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, for example, a methyl group or a trifluoromethyl group.

R50∼R55는 전부 불소원자인 것이 바람직하다.It is preferable that all of R 50 to R 55 are fluorine atoms.

Rx가 나타내는 유기기로서는, 산분해성 보호기, 치환기를 갖고 있어도 좋은 알킬기, 시클로알킬기, 아실기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 알콕시카르보닐메틸기, 알콕시메틸기, 1-알콕시에틸기가 바람직하다.As an organic group which Rx represents, the alkyl group, cycloalkyl group, acyl group, alkylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group, alkoxycarbonylmethyl group, alkoxymethyl group, and 1-alkoxyethyl group which may have an acid-decomposable protecting group and a substituent are preferable.

일반식(F1)로 나타내어지는 기를 갖는 반복단위로서, 바람직하게는, 하기 일반식(F2)로 나타내어지는 반복단위를 들 수 있다.As a repeating unit which has group represented by general formula (F1), Preferably, the repeating unit represented by the following general formula (F2) is mentioned.

Figure 112005052930266-pat00034
Figure 112005052930266-pat00034

일반식(F2)중, Rx는 수소원자, 할로겐원자, 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다. Rx의 알킬기가 갖고 있어도 좋은 바람직한 치환기로서는, 수산기, 할로겐 원자를 들 수 있다. In general formula (F2), Rx represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a C1-C4 alkyl group. As a preferable substituent which the alkyl group of Rx may have, a hydroxyl group and a halogen atom are mentioned.

Fa는 단결합, 직쇄 또는 분기의 알킬렌기를 나타내고, 바람직하게는 단결합이다.Fa represents a single bond, a straight chain or a branched alkylene group, and is preferably a single bond.

Fb는 단환 또는 다환의 환상 탄화수소기를 나타낸다.Fb represents a monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon group.

Fc는 단결합, 직쇄 또는 분기의 알킬렌기를 나타내고, 바람직하게는 단결합또는 메틸렌기이다.Fc represents a single bond, a straight chain or a branched alkylene group, and is preferably a single bond or a methylene group.

F1은 일반식(F1)로 나타내어지는 기를 나타낸다.F1 represents a group represented by the general formula (F1).

P1은 1∼3을 나타낸다.P1 represents 1-3.

Fb에 있어서의 환상 탄화수소기로서는, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보르닐기가 바람직하다.As a cyclic hydrocarbon group in Fb, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and norbornyl group is preferable.

이하, 일반식(F1)의 구조를 갖는 반복단위의 구체예를 나타낸다.Hereinafter, the specific example of the repeating unit which has a structure of general formula (F1) is shown.

Figure 112005052930266-pat00035
Figure 112005052930266-pat00035

본 발명의 지환 탄화수소계 산분해성 수지는 상기의 반복구조단위 이외에, 드라이에칭 내성이나 표준현상액 적성, 기판밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요한 특성인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절하는 목적으로 여러가지 반복구조단위를 가질 수 있다.The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin of the present invention may be used for various purposes such as dry etching resistance, standard developer aptitude, substrate adhesion, resist profile, and resolution, heat resistance, sensitivity, etc., which are general necessary properties of the resist, in addition to the above-described repeating structural unit. It can have a repeating structural unit.

이러한 반복구조단위로서는, 하기의 단량체에 해당되는 반복구조단위를 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the repeating structural unit corresponding to the following monomer is mentioned as such a repeating structural unit, It is not limited to these.

이것에 의해, 지환 탄화수소계 산분해성 수지에 요구되는 성능, 특히, Thereby, the performance especially calculated | required by alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin,

(1)도포용제에 대한 용해성, (1) solubility in coating solvents,

(2)제막성(유리 전이점), (2) film forming property (glass transition point),

(3)알칼리 현상성, (3) alkali developability,

(4)막손실(친소수성, 알칼리 가용성기 선택), (4) film loss (select hydrophilic, alkali-soluble group),

(5)미노광부의 기판으로의 밀착성, (5) adhesion to the substrate of the unexposed portion,

(6)드라이에칭 내성 (6) dry etching resistance

등의 미세 조정이 가능해진다.Fine adjustment of such a thing becomes possible.

이러한 단량체로서, 예를 들면 아크릴산 에스테르류, 메타크릴산 에스테르류, 아크릴아미드류, 메타크릴아미드류, 알릴 화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류 등으로부터 선택되는 부가 중합성 불포화결합을 1개 갖는 화합물 등을 들 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, and the like. Etc. can be mentioned.

그 밖에도, 상기 여러가지의 반복구조단위에 해당하는 단량체와 공중합 가능한 부가 중합성의 불포화 화합물이면, 공중합되어도 좋다.In addition, as long as it is an addition polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the monomer corresponding to the said various repeating structural units, you may copolymerize.

지환 탄화수소계 산분해성 수지에 있어서, 각 반복구조단위의 함유 몰비는 레지스트의 드라이에칭 내성이나 표준현상액 적성, 기판밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요성능인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절하기 위해서 적당하게 설정된다.In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin, the molar ratio of each repeating structural unit is used to control the dry etching resistance of the resist, the standard developer aptitude, the substrate adhesion, the resist profile, and the resolution, heat resistance, sensitivity, etc. It is set appropriately.

본 발명의 지환 탄화수소계 산분해성 수지의 바람직한 형태로서는 이하의 것을 들 수 있다.The following are mentioned as a preferable aspect of alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention.

(1)상기 일반식(pI)∼(pV)으로 나타내어지는 지환식 탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위를 함유하는 것(측쇄형). 바람직하게는 (pI)∼(pV)의 구조를 갖는 (메타)아크릴레이트에 의한 반복단위를 갖는 것.(1) It contains the repeating unit which has a partial structure containing the alicyclic hydrocarbon represented by said general formula (pI)-(pV) (side chain type). The thing which has a repeating unit by the (meth) acrylate which has a structure of (pI)-(pV) preferably.

(2)일반식(II-AB)으로 나타내어지는 반복단위를 갖는 것(주쇄형).(2) Having a repeating unit represented by general formula (II-AB) (backbone type).

단, (2)에 있어서는, 예를 들면 또한 이하의 것을 들 수 있다.However, in (2), the following are mentioned further, for example.

(3)일반식(II-AB)로 나타내어지는 반복단위, 무수 말레인산 유도체구조 및 (메타)아크릴레이트 구조를 갖는 것(하이브리드형).(3) Having a repeating unit represented by general formula (II-AB), a maleic anhydride derivative structure, and a (meth) acrylate structure (hybrid type).

지환 탄화수소계 산분해성 수지중, 산분해성기를 갖는 반복단위의 함유량은 전 반복구조단위중 10∼60몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼50몰%, 더욱 바람직하게는 25∼40몰%이다.As for content of the repeating unit which has an acid-decomposable group in alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin, 10-60 mol% is preferable in all the repeating structural units, More preferably, it is 20-50 mol%, More preferably, 25-40 mol% to be.

지환 탄화수소계 산분해성 수지중, 일반식(pI)∼(pV)으로 나타내어지는 지환식 탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위의 함유량은 전 반복구조단위중 25∼70몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 35∼65몰%, 더욱 바람직하게는 40∼60몰%이다.In alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin, content of the repeating unit which has a partial structure containing alicyclic hydrocarbon represented by general formula (pI)-(pV) is 25-70 mol% in all the repeating structural units, More Preferably it is 35-65 mol%, More preferably, it is 40-60 mol%.

지환 탄화수소계 산분해성 수지중, 일반식(II-AB)으로 나타내어지는 반복단위의 함유량은, 전 반복구조단위중 10∼60몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15∼55몰%, 더욱 바람직하게는 20∼50몰%이다.In alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin, 10-60 mol% is preferable in all the repeating structural units, and, as for content of the repeating unit represented by general formula (II-AB), 15-55 mol% is more preferable. Preferably it is 20-50 mol%.

또한 상기 또다른 공중합성분의 단량체에 기초한 반복구조단위의 수지중의 함유량도, 원하는 레지스트의 성능에 따라 적당하게 설정할 수 있지만, 일반적으로, 상기 일반식(pI)∼(pV)으로 나타내어지는 지환식 탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복구조단위와 상기 일반식(II-AB)으로 나타내어지는 반복단위가 합계된 총 몰수에 대하여 99몰%이하가 바람직하고, 보다 90몰%이하, 더욱 바람직하게는 80몰%이하이다.Moreover, although content in resin of the repeating structural unit based on the monomer of the said another copolymerization component can also be set suitably according to the performance of a desired resist, In general, the alicyclic hydrocarbon represented by said general formula (pI)-(pV) is mentioned. 99 mol% or less is preferable with respect to the total number of moles which the repeating structural unit which has a partial structure containing the sum total, and the repeating unit represented by the said general formula (II-AB), 90 mol% or less, More preferably, 80 It is less than mol%.

본 발명의 조성물이 ArF 노광용일 때, ArF광으로의 투명성의 점에서 수지는 방향족기를 갖지 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.

본 발명에 사용하는 지환 탄화수소계 산분해성 수지로서 바람직하게는, 반복단위의 전부가 (메타)아크릴레이트 반복단위로 구성된 것이다. 이 경우, 반복단위의 전부가 메타크릴레이트, 반복단위의 전부가 아크릴레이트, 메타크릴레이트/아크릴레이트 혼합의 어느 것이라도 사용할 수 있지만, 아크릴레이트 반복단위가 전 반복단위의 50몰%이하인 것이 바람직하다.As alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin used for this invention, Preferably, all the repeating units are comprised from the (meth) acrylate repeating unit. In this case, all of the repeating units may be methacrylate, and all of the repeating units may be any of acrylate and methacrylate / acrylate mixture, but it is preferable that the acrylate repeating units are 50 mol% or less of all the repeating units. Do.

보다 바람직하게는 일반식(pI)∼(pV)으로 나타내어지는 지환식 탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위를 25∼50%, 상기 락톤구조를 갖는 반복단위를 25∼50%, 상기 극성기로 치환된 지환 탄화수소구조를 갖는 반복단위를 5∼30% 갖는 3원 공중합 폴리머, 또는 카르복실기, 또는 일반식(F1)으로 나타내어지는 구조를 갖는 반복단위를 5∼20% 갖는 4원 공중합 폴리머이다.More preferably, 25 to 50% of repeating units having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by general formulas (pI) to (pV), 25 to 50% of repeating units having the lactone structure, and the polar group It is a ternary copolymer polymer which has a 5-30% repeating unit which has a substituted alicyclic hydrocarbon structure, or a 4-membered copolymer polymer which has a 5-20% repeating unit which has a carboxyl group or a structure represented by general formula (F1).

본 발명에 사용하는 지환 탄화수소계 산분해성 수지는, 상법에 따라서(예를 들면 라디칼중합) 합성할 수 있다. 예를 들면 일반적 합성방법으로서는, 모노머종 및 개시제를 용제에 용해시켜, 가열함으로써 중합을 행하는 일괄 중합법, 가열용제 에 모노머종과 개시제의 용액을 1∼10시간 적하해서 첨가하는 적하 중합법 등을 들 수 있고, 적하 중합법이 바람직하다. 반응용매로서는, 예를 들면 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 디이소프로필에테르 등의 에테르류나 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤과 같은 케톤류, 초산 에틸과 같은 에스테르 용매, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드 용제, 또한 후술의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 시클로헥사논과 같은 본 발명의 조성물을 용해하는 용매를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 본 발명의 감광성 조성물에 사용되는 용제와 동일한 용제를 이용하여 중합하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 보존시의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.Alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin used for this invention can be synthesize | combined according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, the batch polymerization method which melt | dissolves a monomer species and an initiator in a solvent, and superposes | polymerizes by heating, and the dropping polymerization method which adds the solution of a monomer species and an initiator dropwise to the heating solvent for 1 to 10 hours, etc. are mentioned. The dropping polymerization method is preferable. Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, dimethylformamide and dimethyl. Amide solvents, such as acetamide, and the solvent which melt | dissolves the composition of this invention, such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone mentioned later, are mentioned. More preferably, it is preferable to superpose | polymerize using the same solvent as the solvent used for the photosensitive composition of this invention. As a result, generation of particles during storage can be suppressed.

중합반응은 질소나 아르곤 등 불활성 가스 분위기하에서 행해지는 것이 바람직하다. 중합개시제로서는 시판의 라디칼 개시제(아조계 개시제, 퍼옥사이드 등)을 이용하여 중합을 개시시킨다. 라디칼 개시제로서는 아조계 개시제가 바람직하고, 에스테르기, 시아노기, 카르복실기를 갖는 아조계 개시제가 바람직하다. 바람직한 개시제로서는, 아조비스이소부틸로니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, 디메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 등을 들 수 있다. 원하는 바에 의해 개시제를 추가, 또는 분할해서 첨가하고, 반응 종료후, 용제에 투입해서 분말체 또는 고형회수 등의 방법으로 원하는 폴리머를 회수한다. 반응의 농도는 5∼50질량%이며, 바람직하게는 10∼30질량%이다. 반응온도는, 통상 10℃∼150℃이며, 바람직하게는 30℃∼120℃, 더욱 바람직하게는 50∼100℃이다.It is preferable that a polymerization reaction is performed in inert gas atmosphere, such as nitrogen and argon. As a polymerization initiator, superposition | polymerization is started using a commercial radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.). As a radical initiator, an azo initiator is preferable, and the azo initiator which has an ester group, a cyano group, and a carboxyl group is preferable. Preferred initiators include azobisisobutylonitrile, azobisdimethylvaleronitrile, dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate) and the like. If desired, an initiator is added or added in portions, and after completion of the reaction, it is added to a solvent to recover a desired polymer by a method such as powder or solid recovery. The concentration of the reaction is 5 to 50% by mass, preferably 10 to 30% by mass. Reaction temperature is 10 degreeC-150 degreeC normally, Preferably it is 30 degreeC-120 degreeC, More preferably, it is 50-100 degreeC.

본 발명의 조성물을 다층 레지스트의 상층 레지스트에 사용하는 경우에, (B) 성분의 수지는 규소원자를 갖는 것이 바람직하다.When using the composition of this invention for the upper layer resist of a multilayer resist, it is preferable that resin of (B) component has a silicon atom.

규소원자를 갖고, 산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도를 증대하는 수지로서는, 규소원자를 주쇄 및 측쇄의 적어도 한쪽에 갖는 수지를 사용할 수 있다. 수지의 측쇄에 실록산구조를 갖는 수지로서, 예를 들면 규소원자를 측쇄에 갖는 올레핀계 단량체, 무수 말레인산 및 산분해성기를 측쇄에 갖는 (메타)아크릴산계 단량체의 공중합체를 들 수 있다.As resin which has a silicon atom, decomposes by the action of an acid, and increases solubility in alkaline developing solution, resin which has a silicon atom in at least one of a main chain and a side chain can be used. As resin which has a siloxane structure in the side chain of resin, the copolymer of the olefin type monomer which has a silicon atom in a side chain, maleic anhydride, and the (meth) acrylic acid type monomer which has an acid-decomposable group in a side chain is mentioned, for example.

규소원자를 갖는 수지로서는 트리알킬실릴구조, 단환 또는 다환의 환상 실록산구조를 갖는 수지가 바람직하고, 하기 일반식(SS-1)∼(SS-4)으로 나타내어지는 구조를 갖는 반복단위를 갖는 수지가 보다 바람직하고, 일반식(SS-1)∼(SS-4)으로 나타내어지는 구조를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르계 반복단위, 비닐계 반복단위 또는 알릴계 반복단위를 갖는 수지가 보다 바람직하다.As the resin having a silicon atom, a resin having a trialkylsilyl structure, a monocyclic or polycyclic cyclic siloxane structure is preferable, and a resin having a repeating unit having a structure represented by the following general formulas (SS-1) to (SS-4). More preferably, resin having a (meth) acrylic acid ester repeating unit, a vinyl repeating unit, or an allyl repeating unit having a structure represented by General Formulas (SS-1) to (SS-4) is more preferable.

Figure 112005052930266-pat00036
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일반식(SS-1)∼(SS-4)중, Rs는 탄소수 1∼5의 알킬기를 나타내고, 바람직하게는 메틸기, 에틸기이다.In general formulas (SS-1) to (SS-4), Rs represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group.

규소원자를 갖는 수지는 다른 2종류이상의 규소원자를 갖는 반복단위를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 (Sa)규소원자를 1∼4개 갖는 반복단위와 (Sb)규소원자를 5∼10개 갖는 반복단위의 양쪽을 갖는 수지이며, 더욱 바람직하게는 일 반식(SS-1)∼(SS-3)으로 나타내어지는 구조를 갖는 적어도 1종류의 반복단위와 일반식(SS-4)으로 나타내어지는 구조를 갖는 반복단위를 갖는 수지이다.The resin having a silicon atom preferably has a repeating unit having two or more other silicon atoms, more preferably a repeating unit having 1 to 4 silicon atoms (Sa) and 5 to 10 silicon atoms (Sb). It is resin which has both of the repeating unit which has, More preferably, it is represented by at least 1 sort (s) of repeating unit which has a structure represented by general formula (SS-1) (SS-3), and general formula (SS-4). It is resin which has a repeating unit which has a structure.

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물에 F2 엑시머레이저광을 조사하는 경우에, (B)성분의 수지는 폴리머 골격의 주쇄 및/또는 측쇄에 불소원자가 치환한 구조를 갖고, 또한 산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액에 대한 용해도를 증대하는 수지(이하, 불소기함유 수지라고도 함)가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1위치가 불소원자 또는 플루오로알킬기로 치환된 수산기 또는 1위치가 불소원자 또는 플루오로알킬기로 치환된 수산기를 산분해성기로 보호한 기를 함유하는 수지이며, 가장 바람직하게는 헥사플루오로-2-프로판올 구조 또는 헥사플루오로-2-프로판올의 수산기를 산분해성기로 보호한 구조를 함유하는 수지이다. 불소원자를 도입함으로써 원자외광, 특히 F2(157nm)광에 대한 투명성을 향상시킬 수 있다.When irradiating F 2 excimer laser light to the positive photosensitive composition of this invention, resin of (B) component has the structure which substituted the fluorine atom in the main chain and / or side chain of a polymer skeleton, and also decompose | dissolves by action of an acid. Resin (hereinafter also referred to as fluorine group-containing resin) which increases the solubility in alkaline developing solution is preferable, More preferably, hydroxyl group or 1-position is substituted with fluorine atom or fluoroalkyl group at 1-position is fluorine atom or fluorine A resin containing a group in which a hydroxyl group substituted with a roalkyl group is protected with an acid-decomposable group, and most preferably a hexafluoro-2-propanol structure or a structure in which a hydroxyl group of hexafluoro-2-propanol is protected with an acid-decomposable group. Resin. By introducing a fluorine atom, transparency to ultraviolet light, especially F 2 (157 nm) light can be improved.

(B)산분해성 수지에 있어서의 불소기함유 수지로서, 예를 들면 하기 일반식(FA)∼(FG)으로 나타내어지는 반복단위를 적어도 1개 갖는 수지를 바람직하게 들 수 있다.As the fluorine group-containing resin in the (B) acid-decomposable resin, for example, a resin having at least one repeating unit represented by the following general formulas (FA) to (FG) is preferable.

Figure 112005052930266-pat00037
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상기 일반식중, R100∼R103은 각각 수소원자, 불소원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. In the above general formula, R 100 ~R 103 represents each a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group or an aryl group.

R104 및 R106은 각각 수소원자, 불소원자 또는 알킬기이며, R104 및 R106의 적어도 하나가 불소원자 또는 플루오로알킬기이다. R104 및 R106은 바람직하게는 둘다 트리플루오로메틸기이다.R 104 and R 106 are each a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group, and at least one of R 104 and R 106 is a fluorine atom or a fluoroalkyl group. R 104 and R 106 are preferably both trifluoromethyl groups.

R105는 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아실기, 알콕시카르보닐기 또는 산의 작용에 의해 분해되는 기이다.R 105 is a group decomposed by the action of a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group or an acid.

A1은 단결합, 2가의 연결기, 예를 들면 직쇄, 분기, 환상 알킬렌기, 알케닐렌기, 아릴렌기, -OCO-, -COO-, 또는 -CON(R24)-, 및 이들 중의 복수를 함유하는 연결기이다. R24는 수소원자 또는 알킬기이다.A 1 represents a single bond, a divalent linking group such as a straight chain, branched, cyclic alkylene group, alkenylene group, arylene group, -OCO-, -COO-, or -CON (R 24 )-, and a plurality thereof. It is a coupling group containing. R 24 is a hydrogen atom or an alkyl group.

R107, R108은 각각 수소원자, 할로겐원자, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐 기 또는 산의 작용에 의해 분해되는 기이다.R 107 and R 108 are groups decomposed by the action of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group or an acid, respectively.

R109는 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 산의 작용에 의해 분해되는 기이다.R 109 is a group decomposed by the action of a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group and an acid.

a는 0 또는 1이다.a is 0 or 1;

b는 0, 1 또는 2이다.b is 0, 1 or 2.

또한 일반식(FA) 및 (FC)에 있어서의 R100과 R101은 불소로 치환되어도 좋은 알킬렌기(탄소수 1∼5)를 통해 환을 형성하고 있어도 좋다.In addition, R <100> and R <101> in general formula (FA) and (FC) may form the ring through the alkylene group (C1-C5) which may be substituted by fluorine.

일반식(FA)∼(FG)로 나타내어지는 반복단위는 1반복단위당 적어도 1개, 바람직하게는 3개이상의 불소원자를 함유한다.The repeating units represented by formulas (FA) to (FG) contain at least one, preferably three or more, fluorine atoms per one repeating unit.

(B)성분의 수지의 중량 평균분자량은 GPC법에 의해 폴리스티렌 환산값으로서 바람직하게는 2,000∼200,000이다. 중량 평균분자량을 2,000이상으로 함으로써, 내열성, 드라이에칭 내성을 향상시킬 수 있고, 또한 중량 평균분자량을 200,000이하 로 함으로써, 현상성을 향상시킬 수 있고, 또한 점도가 낮아지므로 제막성을 향상시킬 수 있다. 보다 바람직한 분자량으로서는 5,000∼50,000이며, 더욱 바람직하게는 7,000∼30,000이다. 분자량을 조정함으로써, 조성물의 내열성, 해상력, 현상결함 등을 양립시킬 수 있다. (B)성분의 수지의 분산도(Mw/Mn)는 1.0∼3.0이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.2∼2.5이며, 더욱 바람직하게는 1.2∼1.6이다. 분산도를 적당한 범위로 조정함으로써 라인에지 러프니스성능을 향상시킬 수 있다.The weight average molecular weight of the resin of the component (B) is preferably 2,000 to 200,000 as a polystyrene conversion value by the GPC method. By setting the weight average molecular weight to 2,000 or more, heat resistance and dry etching resistance can be improved, and by setting the weight average molecular weight to 200,000 or less, developability can be improved, and since the viscosity is lowered, film forming property can be improved. . As a more preferable molecular weight, it is 5,000-50,000, More preferably, it is 7,000-30,000. By adjusting the molecular weight, heat resistance, resolution, development defects, and the like of the composition can be made compatible. 1.0-3.0 are preferable, as for dispersion degree (Mw / Mn) of resin of (B) component, More preferably, it is 1.2-2.5, More preferably, it is 1.2-1.6. By adjusting the dispersion degree to an appropriate range, the line edge roughness performance can be improved.

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물에 있어서, 본 발명에 따른 (B)성분의 수지의 조성물 전체중의 배합량은 전고형분중 40∼99.99질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼99질량%, 더욱 바람직하게는 80∼96질량%이다.In the positive photosensitive composition of the present invention, the blending amount in the whole composition of the resin of the component (B) according to the present invention is preferably from 40 to 99.99 mass% in the total solids, more preferably from 50 to 99 mass% Preferably it is 80-96 mass%.

〔3〕(C)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 분자량 3000이하의 용해저지 화합물(이하, 「(C)성분」 또는 「용해저지 화합물」이라고도 함)[3] A dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter referred to as "(C) component" or "dissolution inhibiting compound"), which is decomposed by the action of (C) acid to increase the solubility in an alkaline developer.

(C)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 분자량 3000이하의 용해저지 화합물로서는, 220nm이하의 투과성을 저하시키지 않기 때문에, Proceeding of SPIE, 2724,355(1996)에 기재되어 있는 산분해성기를 함유하는 콜산 유도체와 같은 산분해성기를 함유하는 지환족 또는 지방족 화합물이 바람직하다. 산분해성기, 지환식 구조로서는 상기 지환 탄화수소계 산분해성 수지에서 설명한 것과 같은 것을 들 수 있다.As a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of (C) acid and the solubility in an alkaline developer is increased, the permeability of 220 nm or less is not reduced, and therefore, it is described in Proceeding of SPIE, 2724,355 (1996). Preferred are alicyclic or aliphatic compounds containing acid-decomposable groups, such as cholic acid derivatives containing acid-decomposable groups. Examples of the acid-decomposable group and the alicyclic structure include those described for the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin.

본 발명의 감광성 조성물을 KrF 엑시머레이저로 노광하거나, 또는 전자선으로 조사하는 경우에는, 페놀 화합물의 페놀성 수산기를 산분해성기로 치환한 구조를 함유하는 것이 바람직하다. 페놀 화합물로서는 페놀 골격을 1∼9개 함유하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2∼6개 함유하는 것이다.When exposing the photosensitive composition of this invention with a KrF excimer laser or irradiating with an electron beam, it is preferable to contain the structure which substituted the phenolic hydroxyl group of the phenolic compound by the acid-decomposable group. As a phenolic compound, what contains 1-9 phenol skeletons is preferable, More preferably, it contains 2-6.

본 발명에 있어서의 용해저지 화합물의 분자량은, 3000이하이며, 바람직하게는 300∼3000, 더욱 바람직하게는 500∼2500이다.The molecular weight of the dissolution inhibiting compound in this invention is 3000 or less, Preferably it is 300-3000, More preferably, it is 500-2500.

용해저지 화합물의 첨가량은 감광성 조성물의 고형분에 대하여, 바람직하게는 3∼50질량%이며, 보다 바람직하게는 5∼40질량%이다.The addition amount of the dissolution inhibiting compound is preferably 3 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass with respect to the solid content of the photosensitive composition.

이하에 용해저지 화합물의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.Although the specific example of a dissolution inhibiting compound is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 112005052930266-pat00038
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〔4〕(D)알칼리 현상액에 가용인 수지(이하, 「(D)성분」 또는 「알칼리 가용성 수지」라고도 함)[4] (D) Resin which is soluble in alkali developer (hereinafter also referred to as "(D) component" or "alkali-soluble resin")

알칼리 가용성 수지의 알칼리 용해속도는 0.261N 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드(TMAH)로 측정(23℃)해서 20Å/초이상이 바람직하다. 특히 바람직하게는 200Å/초이상이다.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.

본 발명에 사용되는 알칼리 가용성 수지로서는, 예를 들면 노볼락 수지, 수소화 노볼락 수지, 아세톤-피로갈롤 수지, o-폴리히드록시스티렌, m-폴리히드록시 스티렌, p-폴리히드록시스티렌, 수소화 폴리히드록시스티렌, 할로겐 또는 알킬치환 폴리히드록시스티렌, 히드록시스티렌-N-치환 말레이미드 공중합체, o/p- 및 m/p-히드록시스티렌 공중합체, 폴리히드록시스티렌의 수산기에 대한 일부 O-알킬화물(예를 들면 5∼30몰%의 O-메틸화물, O-(1-메톡시)에틸화물, O-(1-에톡시)에틸화물, O-2-테트라히드로피라닐화물, 0-(t-부톡시카르보닐)메틸화물 등) 또는 O-아실화물(예를 들면 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 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.As 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, hydrogenation, for example Polyhydroxystyrene, halogen or alkyl-substituted polyhydroxystyrene, hydroxystyrene-N-substituted maleimide copolymers, o / p- and m / p-hydroxystyrene copolymers, some of the hydroxyl groups of polyhydroxystyrene O-alkylates (e.g., 5-30 mole% O-methylate, O- (1-methoxy) ethylate, O- (1-ethoxy) ethylate, O-2-tetrahydropyranylide , 0- (t-butoxycarbonyl) methylate, etc.) or O-acylates (for example, 5-30 mole% o-acetylate, O- (t-butoxy) carbonylate, etc.), styrene Maleic anhydride copolymer, styrene-hydroxystyrene copolymer, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, carboxyl group-containing metac Although a reel-type resin, its derivative (s), and a polyvinyl alcohol derivative are mentioned, It is not limited to these.

특히 바람직한 알칼리 가용성 수지는 노볼락 수지 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.

상기 노볼락 수지는 소정의 모노머를 주성분으로 해서 산성촉매의 존재하에 알데히드류와 부가 축합시킴으로써 얻어진다.The said novolak resin is obtained by addition condensation with an aldehyde in the presence of an acidic catalyst with a predetermined monomer as a main component.

또한 알칼리 용해성 수지의 중량 평균분자량은 2000이상, 바람직하게는 5000∼200000, 보다 바람직하게는 5000∼100000이다.Moreover, the weight average molecular weight of alkali-soluble resin is 2000 or more, Preferably it is 5000-200000, More preferably, it is 5000-100000.

여기에서, 중량 평균분자량은 겔퍼미에이션 크로마토그래피의 폴리스티렌 환산값으로 정의된다.Here, a weight average molecular weight is defined by the polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

본 발명에 있어서의 이들의 (D)알칼리 가용성 수지는 2종류이상 조합해서 사 용해도 좋다.These (D) alkali-soluble resins in this invention may be melt | dissolved in combination of 2 or more types.

알칼리 가용성 수지의 사용량은 감광성 조성물의 전조성물의 고형분에 대하여 40∼97질량%, 바람직하게는 60∼90질량%이다.The usage-amount of alkali-soluble resin is 40-97 mass% with respect to solid content of the precursor of the photosensitive composition, Preferably it is 60-90 mass%.

〔5〕(E)산의 작용에 의해 상기 알칼리 가용성 수지와 가교하는 산가교제(이하 「(E)성분」 또는 「가교제」라고도 함)[5] An acid crosslinking agent which crosslinks with the alkali-soluble resin by the action of (E) acid (hereinafter also referred to as "(E) component" or "crosslinking agent")

본 발명의 네가티브형 감광성 조성물에는 가교제가 사용된다.The crosslinking agent is used for the negative photosensitive composition of this invention.

가교제로서는 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 가용인 수지를 가교하는 화합물이면 어느 것이나 사용할 수 있지만, 이하의 (1)∼(3)이 바람직하다.As a crosslinking agent, although any compound can be used as long as it is a compound which bridge | crosslinks soluble resin to alkaline developing solution by the effect | action of an acid, the following (1)-(3) is preferable.

(1)페놀 유도체의 히드록시메틸체, 알콕시메틸체, 아실옥시메틸체.(1) The hydroxymethyl body, alkoxy methyl body, and acyloxy methyl body of a phenol derivative.

(2)N-히드록시메틸기, N-알콕시메틸기, N-아실옥시메틸기를 갖는 화합물.(2) A compound having an N-hydroxymethyl group, an N-alkoxymethyl group, and an N-acyloxymethyl group.

(3)에폭시기를 갖는 화합물.(3) A compound having an epoxy group.

알콕시메틸기로서는 탄소수 6이하, 아실옥시메틸기로서는 탄소수 6이하가 바람직하다.The alkoxymethyl group is preferably 6 or less carbon atoms, and the acyloxymethyl group is preferably 6 or less carbon atoms.

이들 가교제 중 특히 바람직한 것을 이하에 나타낸다.Among these crosslinking agents, particularly preferred ones are shown below.

Figure 112005052930266-pat00039
Figure 112005052930266-pat00039

식중, L1∼L8은 같아도 달라도 좋고, 수소원자, 히드록시메틸기, 메톡시메틸기, 에톡시메틸기 또는 탄소수 1∼6의 알킬기를 나타낸다.In formula, L <1> -L <8> may be same or different and shows a hydrogen atom, a hydroxymethyl group, a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, or a C1-C6 alkyl group.

가교제는 감광성 조성물의 고형분중, 통상 3∼70질량%, 바람직하게는 5∼50질량%의 첨가량으로 사용된다.A crosslinking agent is used in the addition amount of 3-70 mass% normally, Preferably it is 5-50 mass% in solid content of the photosensitive composition.

<기타의 성분> <Other ingredients>

〔6〕(F)염기성 화합물[6] (F) basic compounds

본 발명의 감광성 조성물은 노광부터 가열까지의 경시에 의한 성능변화를 저감시키기 위해서, (F)염기성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the photosensitive composition of this invention contains the (F) basic compound, in order to reduce the performance change by time-lapse from exposure to heating.

바람직한 구조로서, 하기 식(A)∼(E)로 나타내어지는 구조를 들 수 있다.As a preferable structure, the structure represented by following formula (A)-(E) is mentioned.

Figure 112005052930266-pat00040
Figure 112005052930266-pat00040

여기에서 R250, R251 및 R252는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼20의 알킬, 탄소수 3∼20의 시클로알킬기 또는 탄소수 6∼20의 아릴기이며, 여기에서 R250과 R251은 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. 이들은 치환기를 갖고 있어도 좋고, 치환기를 갖는 알킬기 및 시클로알킬기로서는, 탄소수 1∼20의 아미노알킬기 또는 탄소수 3∼20의 아미노시클로알킬기, 탄소수 1∼20의 히드록시알킬기 또는 탄소수 3∼20의 히드록시시클로알킬기가 바람직하다.R 250 , R 251 and R 252 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R 250 and R 251 are each other You may combine and form a ring. These may have a substituent and as an alkyl group and cycloalkyl group which have a substituent, a C1-C20 aminoalkyl group or a C3-C20 aminocycloalkyl group, a C1-C20 hydroxyalkyl group, or a C3-C20 hydroxycyclo Alkyl groups are preferred.

또한 이들은 알킬쇄중에 산소원자, 유황원자, 질소원자를 함유해도 좋다.In addition, they may contain an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom in the alkyl chain.

식중, R253, R254, R255 및 R256은 각각 독립적으로 탄소수 1∼6의 알킬기 또는 탄소수 3∼6의 시클로알킬기를 나타낸다.In the formula, R 253 , R 254 , R 255 and R 256 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms.

바람직한 화합물로서, 구아니딘, 아미노피롤리딘, 피라졸, 피라졸린, 피페라진, 아미노모르폴린, 아미노알킬모르폴린, 피페리딘을 들 수 있고, 치환기를 갖고 있어도 좋다. 더욱 바람직한 화합물로서, 이미다졸구조, 디아자비시클로구조, 오늄 히드록시드구조, 오늄카르복실레이트구조, 트리알킬아민구조, 아닐린구조 또는 피리딘구조를 갖는 화합물, 수산기 및/또는 에테르결합을 갖는 알킬아민 유도체, 수산기 및/또는 에테르결합을 갖는 아닐린 유도체 등을 들 수 있다.Preferred compounds include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine and piperidine, and may have a substituent. As a more preferable compound, a compound having an imidazole structure, a diazabicyclo structure, an onium hydroxide structure, an onium carboxylate structure, a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine having a hydroxyl group and / or an ether bond And aniline derivatives having derivatives, hydroxyl groups and / or ether bonds.

이미다졸구조를 갖는 화합물로서는 이미다졸, 2,4,5-트리페닐이미다졸, 벤즈이미다졸 등을 들 수 있다. 디아자비시클로 구조를 갖는 화합물로서는 1,4-디아자비시클로[2,2,2]옥탄, 1, 5-디아자비시클로[4,3,0]노나-5-엔, 1,8-디아자비시클로[5,4,0]운데카-7-엔 등을 들 수 있다. 오늄히드록시드구조를 갖는 화합물로서는 트리아릴술포늄히드록시드, 페나실술포늄히드록시드, 2-요오드알킬기를 갖는 술포늄히드록시드, 구체적으로는 트리페닐술포늄히드록시드, 트리스(t-부틸페닐)술포늄히드록시드, 비스(t-부틸페닐)요오드늄히드록시드, 페나실티오페늄히드록시드, 2-요오드프로필티오페늄히드록시드 등을 들 수 있다. 오늄카르복실레이트구조를 갖는 화합물로서는 오늄히드록시드구조를 갖는 화합물의 음이온부가 카르복실레이트로 된 것이며, 예를 들면 아세테이트, 아다만탄-1-카르복실레이트, 퍼플루오로알킬카르복실레이트 등을 들 수 있다. 트리알킬아민구조를 갖는 화합물로서는, 트리(n-부틸)아민, 트리(n-옥틸)아민 등을 들 수 있다. 아닐린 화합물로서는, 2,6-디이소프로필 아닐린, N,N-디메틸아닐린 등을 들 수 있다. 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 알킬아민 유도체로서는, 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 트리스(메톡시에톡시에틸)아민 등을 들 수 있다. 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 아닐린 유도체로서는, N,N-비스(히드록시에틸)아닐린 등을 들 수 있다.Examples of the compound having an imidazole structure include imidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, benzimidazole, and the like. Examples of the compound having a diazabicyclo structure include 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] nona-5-ene and 1,8-diazabi Cyclo [5,4,0] undec-7-ene and the like. Examples of the compound having an onium hydroxide structure include triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, and sulfonium hydroxide having a 2-iodine alkyl group, specifically triphenylsulfonium hydroxide and tris (t -Butylphenyl) sulfonium hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, 2-iodine propylthiophenium hydroxide, etc. are mentioned. As a compound which has an onium carboxylate structure, the anion part of the compound which has an onium hydroxide structure consists of carboxylates, For example, an acetate, adamantane-1-carboxylate, a perfluoroalkyl carboxylate, etc. Can be mentioned. Examples of the compound having a trialkylamine structure include tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine, and the like. As an aniline compound, 2, 6- diisopropyl aniline, N, N- dimethylaniline, etc. are mentioned. Examples of the alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, tris (methoxyethoxyethyl) amine, and the like. As an aniline derivative which has a hydroxyl group and / or an ether bond, N, N-bis (hydroxyethyl) aniline etc. are mentioned.

이들 염기성 화합물은, 단독으로 또는 2종이상으로 이용된다. 염기성 화합물 의 사용량은 감광성 조성물의 고형분을 기준으로 해서, 통상 0.001∼10질량%, 바람직하게는 0.01∼5질량%이다. 충분한 첨가효과를 얻는 데에 있어서 0.001질량%이상이 바람직하고, 감도나 비노광부의 현상성의 점에서 10질량%이하가 바람직하다.These basic compounds are used individually or in 2 or more types. The usage-amount of a basic compound is 0.001-10 mass% normally, Preferably it is 0.01-5 mass% based on solid content of the photosensitive composition. In order to acquire sufficient addition effect, 0.001 mass% or more is preferable, and 10 mass% or less is preferable at the point of a sensitivity or developability of a non-exposed part.

〔7〕(G)불소 및/또는 규소계 계면활성제[7] (G) Fluorine and / or silicon-based surfactant

본 발명의 감광성 조성물은, 또한 불소계 및/또는 규소계 계면활성제(불소계 계면활성제 및 규소계 계면활성제, 불소원자와 규소원자의 양쪽을 함유하는 계면활성제) 중 어느 하나 또는 2종이상을 함유하는 것이 바람직하다.The photosensitive composition of the present invention further contains any one or two or more of a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (a fluorine-based surfactant and a silicon-based surfactant, a surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom). desirable.

본 발명의 감광성 조성물이 불소 및/또는 규소계 계면활성제를 함유함으로써, 250nm이하, 특히 220nm이하의 노광 광원의 사용시에, 양호한 감도 및 해상도이며, 밀착성 및 현상결함이 적은 레지스트 패턴을 부여하는 것이 가능하게 된다.When the photosensitive composition of the present invention contains a fluorine and / or silicon-based surfactant, when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less, it is possible to impart a resist pattern with good sensitivity and resolution and less adhesion and development defects. Done.

이들 불소 및/또는 규소계 계면활성제로서, 예를 들면 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 2002-277862호 공보, 미국특허 제5405720호 명세서, 동5360692호 명세서, 동5529881호 명세서, 동5296330호 명세서, 동5436098호 명세서, 동5576143호 명세서, 동5294511호 명세서, 동5824451호 명세서에 기재된 계면활성제를 들 수 있고, 하기 시판의 계면활성제를 그대로 사용할 수도 있다.As these fluorine and / or silicon type surfactant, For example, Unexamined-Japanese-Patent No. 62-36663, Unexamined-Japanese-Patent No. 61-226746, Unexamined-Japanese-Patent No. 61-226745, and Unexamined-Japanese-Patent No. 62- Japanese Patent Application Laid-Open No. 170950, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-34540, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-230165, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-62834, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-54432, Japanese Patent Publication No. 9- Japanese Patent Application Laid-Open No. 5988, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-277862, US Patent No. 557520, US Pat. No. 5,606,923, US Pat. No.5529881, US Pat. No. 5296330, US 5436098, US Pat. The surfactant described in the specification of 5,451,451 is mentioned, and the following commercially available surfactant can also be used as it is.

사용할 수 있는 시판의 계면활성제로서, 예를 들면 에프톱 EF301, EF303, ( 신아키타카세이(주)제), 플로라드 FC430, 431(스미토모쓰리엠(주)제), 메가팩 F171, F173, F176, F189, R08(다이니폰잉크 카가쿠고교(주)제), 사프론 S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106(아사히가라스(주)제), 트로이졸 S-366(트로이케미칼(주)제) 등의 불소계 계면활성제 또는 규소계 계면활성제를 들 수 있다. 또 폴리실록산 폴리머 KP-341(신에츠카가쿠고교(주)제)도 규소계 계면활성제로서 사용할 수 있다.As a commercially available surfactant which can be used, for example, F-Top EF301, EF303, (made by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florade FC430, 431 (made by Sumitomo 3M Co., Ltd.), Megapack F171, F173, F176, F189, R08 (made by Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.), saffron S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (made by Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Fluorine-type surfactant, such as Chemical Co., Ltd. product, or a silicon type surfactant can be mentioned. Moreover, polysiloxane polymer KP-341 (made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon type surfactant.

또한 계면활성제로서는, 상기에 나타낸 공지의 것 외에, 테로메리제이션법(테로머법이라고도 함) 또는 올리고메리제이션법(올리고머법이라고도 함)에 의해 제조된 플루오로 지방족 화합물로부터 도입된 플루오로 지방족기를 갖는 중합체를 사용한 계면활성제를 사용할 수 있다. 플루오로 지방족 화합물은, 일본 특허공개2002-90991호 공보에 기재된 방법에 의해 합성할 수 있다.Moreover, as surfactant, it has a fluoro aliphatic group introduce | transduced from the fluoro aliphatic compound manufactured by the teromerization method (also called teromer method) or the oligomerization method (also called oligomer method) besides the well-known thing shown above. Surfactants using polymers can be used. A fluoro aliphatic compound can be synthesize | combined by the method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-90991.

플루오로 지방족기를 갖는 중합체로서는, 플루오로 지방족기를 갖는 모노머와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트 및/또는 (폴리(옥시알킬렌))메타크릴레이트의 공중합체가 바람직하고, 불규칙하게 분포되어 있어도, 블록 공중합되어 있어도 좋다. 또한 폴리(옥시알킬렌)기로서는, 폴리(옥시에틸렌)기, 폴리(옥시프로필렌)기, 폴리(옥시부틸렌)기 등을 들 수 있고, 또한 폴리(옥시에틸렌과 옥시프로필렌과 옥시에틸렌의 블록 연결체)나 폴리(옥시에틸렌과 옥시프로필렌의 블록 연결체) 등 같은 쇄장내에 다른 쇄장의 알킬렌을 갖는 유닛이어도 좋다. 또한, 플루오로 지방족기를 갖는 모노머와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체는 2원 공중합체 뿐만 아니라, 다른 2종이상의 플루오로 지방족기를 갖는 모노머나, 다른 2종이상의 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트) 등을 동시에 공중합한 3원계이상의 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 irregularly distributed. Even if it exists, it may be block copolymerized. Moreover, as a poly (oxyalkylene) group, a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, etc. are mentioned, Furthermore, the block of poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene) is mentioned. Or a unit having an alkylene of a different length in the chain such as a linker) or a poly (block linker of oxyethylene and oxypropylene). The copolymer of a monomer having a fluoro aliphatic group and a (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more other fluoro aliphatic groups, or another 2 It may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing paper-like (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate).

예를 들면 시판의 계면활성제로서, 메가팩 F178, F-470, F-473, F-475, F-476, F-472(다이니폰잉크 카가쿠고교(주)제)을 들 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 들 수 있다.For example, megapack F178, F-470, F-473, F-475, F-476, F-472 (made by Dainippon Ink & Chemicals Kakuku Kogyo Co., Ltd.) is mentioned as a commercial surfactant. Further, copolymers of acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacrylate having a C 6 F 13 group) ) And a copolymer of (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate having a C 8 F 17 group) ) And (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates), acrylates (or methacrylates) and (poly (oxyethylene)) acrylates (or methacrylates) having C 8 F 17 groups And copolymers of (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate).

불소 및/또는 규소계 계면활성제의 사용량은 감광성 조성물의 전량(용제를 제외함)에 대하여, 바람직하게는 0.0001∼2질량%, 보다 바람직하게는 0.001∼1질량%이다.The amount of the fluorine and / or silicon-based surfactant 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〕(H)유기용제[8] (H) organic solvents

본 발명의 레지스트 조성물은 각 성분을 소정의 유기용제에 용해해서 사용한다.In the resist composition of the present invention, each component is dissolved in a predetermined organic solvent and used.

사용할 수 있는 유기용제로서는, 예를 들면 에틸렌디클로라이드, 시클로헥사 논, 시클로펜타논, 2-헵타논, γ-부틸로락톤, 메틸에틸케톤, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 2-메톡시에틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 톨루엔, 초산 에틸, 유산 메틸, 유산 에틸, 메톡시프로피온산 메틸, 에톡시프로피온산 에틸, 피루빈산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 프로필, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈, 테트라히드로푸란 등을 들 수 있다.As an organic solvent which can be used, for example, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, (gamma)-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, pyruvate Methyl, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like.

본 발명에 있어서, 유기용제로서는, 단독으로 사용해도 혼합해서 사용해도 좋지만, 다른 관능기를 갖는 2종이상의 용제를 함유하는 혼합 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 다른 관능기를 갖는 혼합 용제로서는, 구조중에 수산기를 갖는 용제와, 수산기를 갖지 않는 용제를 혼합한 혼합 용제, 또는 에스테르 구조를 갖는 용제와 케톤 구조를 갖는 용제를 혼합한 혼합 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 레지스트액 보존시의 파티클 발생을 경감시킬 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 containing two or more solvents having different functional groups. As a mixed solvent which has another functional group, it is preferable to use the mixed solvent which mixed the solvent which has a hydroxyl group in the structure, the solvent which does not have a hydroxyl group, or the mixed solvent which mixed the solvent which has an ester structure, and the solvent which has a ketone structure. . Thereby, particle generation at the time of resist storage can be reduced.

수산기를 갖는 용제로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 유산 에틸 등을 들 수 있고, 이들 중에서 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 유산 에틸이 보다 바람직하다.Examples of the solvent having 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. Glycol monomethyl ether and ethyl lactate are more preferable.

수산기를 갖지 않는 용제로서는, 예를 들면 프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, γ-부틸로락톤, 시클로헥사논, 초산 부틸, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드 등을 들 수 있고, 이들 중에서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, γ-부틸로락톤, 시클로헥사논, 초산 부틸이 보다 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, 시클로헥사논이 특히 바람직하다.As a solvent which does not have a hydroxyl group, For example, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, (gamma)-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, N-methylpyrrolidone, N , N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, and the like, among them, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate More preferably, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, and cyclohexanone are especially preferable.

수산기를 갖는 용제와 수산기를 갖지 않는 용제의 혼합비(질량)는 통상 1/99∼99/1, 바람직하게는 10/90∼90/10, 더욱 바람직하게는 20/80∼60/40이다. 수산기를 갖지 않는 용제를 50질량%이상 함유하는 혼합 용제가 도포균일성의 점에서 바람직하다.The mixing ratio (mass) of the solvent having a hydroxyl group and the solvent not having a hydroxyl group is usually 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, and more preferably 20/80 to 60/40. A mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent having no hydroxyl group is preferable in terms of coating uniformity.

에스테르 구조를 갖는 용제와 케톤 구조를 갖는 용제를 혼합한 혼합 용제에 있어서, 케톤 구조를 갖는 용제로서는, 시클로헥사논, 2-헵타논 등을 들 수 있고, 바람직하게는 시클로헥사논이다. 에스테르 구조를 갖는 용제로서는, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, γ-부틸로락톤, 초산 부틸 등을 들 수 있고, 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트이다.In the mixed solvent which mixed the solvent which has an ester structure, and the solvent which has a ketone structure, cyclohexanone, 2-heptanone, etc. are mentioned as a solvent which has a ketone structure, Preferably, it is cyclohexanone. As a solvent which has an ester structure, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, (gamma)-butyrolactone, butyl acetate, etc. are mentioned, Preferably it is propylene glycol monomethyl ether acetate.

에스테르 구조를 갖는 용제와 케톤 구조를 갖는 용제의 혼합비(질량)는 통상 1/99∼99/1, 바람직하게는 10/90∼90/10, 더욱 바람직하게는 20/80∼60/40이다. 에스테르 구조를 갖는 용제를 50질량%이상 함유하는 혼합 용제가 도포균일성의 점에서 특히 바람직하다.The mixing ratio (mass) of the solvent having an ester structure and the solvent having a ketone structure is usually 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, and more preferably 20/80 to 60/40. A mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent having an ester structure is particularly preferable in terms of coating uniformity.

<그밖의 첨가제><Other additives>

본 발명의 감광성 조성물에는, 필요에 따라 또한 염료, 가소제, 상기 (G)성분이외의 계면활성제, 광증감제, 및 현상액에 대한 용해성을 촉진시키는 화합물 등 을 함유시킬 수 있다.If necessary, the photosensitive composition of the present invention may further contain a dye, a plasticizer, a surfactant other than the above-mentioned (G) component, a photosensitizer, a compound for promoting solubility in a developing solution, and the like.

본 발명에서 사용할 수 있는 현상액에 대한 용해 촉진성 화합물은 페놀성 OH기를 2개이상, 또는 카르복시기를 1개이상 갖는 분자량 1,000이하의 저분자 화합물이다. 카르복시기를 갖는 경우에는 지환족 또는 지방족 화합물이 바람직하다.The dissolution promoting compound for the developer which can be used 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 용해 촉진성 화합물의 바람직한 첨가량은, (B)성분의 수지 또는 (D)성분의 수지에 대하여 2∼50질량%이며, 더욱 바람직하게는 5∼30질량%이다. 현상잔사 억제, 현상시 패턴 변형방지의 점에서 50질량%이하가 바람직하다.The preferable addition amount of these dissolution accelerating compounds is 2-50 mass% with respect to resin of (B) component or resin of (D) component, More preferably, it is 5-30 mass%. 50 mass% or less is preferable at the point of suppressing image development residue, and preventing pattern distortion at the time of image development.

이러한 분자량 1000이하의 페놀 화합물은, 예를 들면 일본 특허공개 평4-122938호, 일본 특허공개 평2-28531호, 미국특허 제4916210호, 유럽특허 제219294호 등에 기재된 방법을 참고로 해서, 당업자가 용이하게 합성할 수 있다.Such phenol compounds having a molecular weight of 1000 or less are described 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 easily synthesized.

카르복실기를 갖는 지환족, 또는 지방족 화합물의 구체예로서는 콜산, 데옥시콜산, 리토콜산 등의 스테로이드 구조를 갖는 카르복실산 유도체, 아다만탄카르복실산 유도체, 아다만탄디카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로헥산디카르복실산 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the alicyclic or aliphatic compound having a carboxyl group include carboxylic acid derivatives, adamantanecarboxylic acid derivatives, adamantanedicarboxylic acid, and cyclohexane having steroid structures such as cholic acid, deoxycholic acid, and lithocholic acid. Although carboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, etc. are mentioned, It is not limited to these.

본 발명에 있어서는, 상기 (G)불소계 및/또는 규소계 계면활성제 이외의 다른 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 구체적으로는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌알킬알릴에테르류, 폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머류, 소르비탄 지방족 에스테르류, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방족 에스테르류 등의 비이온계 계면활성제를 들 수 있다.In this invention, surfactant other than the said (G) fluorine type and / or silicon type surfactant can also be added. Specifically, nonionics such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, sorbitan aliphatic esters, and polyoxyethylene sorbitan aliphatic esters Surfactant is mentioned.

이들 계면활성제는 단독으로 첨가해도 좋고, 또한 몇개의 조합으로 첨가할 수도 있다.These surfactants may be added alone, or may be added in any combination.

(패턴형성방법)(Pattern Forming Method)

본 발명의 감광성 조성물은 상기의 성분을 소정의 유기용제, 바람직하게는 상기 혼합 용제에 용해하여, 다음과 같이 소정의 지지체상에 도포해서 사용한다.The photosensitive composition of this invention is melt | dissolving said component in a predetermined organic solvent, Preferably the said mixed solvent, apply | coats and uses it on a predetermined | prescribed support body as follows.

예를 들면 감광성 조성물을 정밀 집적회로소자의 제조에 사용되는 기판(예:규소/이산화규소 피복)상에 스피너, 코터 등의 적당한 도포방법에 의해 도포, 건조하여 감광성 막을 형성한다. For example, the photosensitive composition is applied and dried by a suitable coating method such as a spinner or a coater on a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) used in the manufacture of precision integrated circuit devices to form a photosensitive film.

상기 감광성 막에, 소정의 마스크를 통해 활성광선 또는 방사선을 조사하고, 바람직하게는 베이크(가열)를 행하여 현상한다. 이것에 의해 양호한 패턴을 얻을 수 있다.The photosensitive film is irradiated with actinic light or radiation through a predetermined mask, and preferably developed by baking (heating). Thereby, a favorable pattern can be obtained.

활성광선 또는 방사선의 조사시에 감광성 막과 렌즈 사이에 공기보다 굴절율이 높은 액체를 채워서 노광(액침노광)을 행해도 좋다. 이것에 의해 해상성을 높일 수 있다.At the time of irradiation of actinic light or a radiation, you may perform exposure (liquid immersion exposure) by filling the liquid with refractive index higher than air between a photosensitive film | membrane and a lens. Thereby, resolution can be improved.

활성 광선 또는 방사선으로서는, 적외광, 가시광, 자외광, 원자외광, X선, 전자선 등을 들 수 있지만, 바람직하게는 250nm이하, 보다 바람직하게는 220nm이하의 파장의 원자외광, 구체적으로는, KrF 엑시머레이저(248nm), ArF 엑시머레이저(193nm), F2 엑시머레이저(157nm), X선, 전자빔 등이며, ArF 엑시머레이저, F2 엑시머레이저, EUV(13nm), 전자빔이 바람직하다.Examples of the active light or radiation include infrared light, visible light, ultraviolet light, far-ultraviolet light, X-rays, electron beams, and the like, but preferably ultraviolet light having a wavelength of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less, specifically KrF An excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193 nm), an F 2 excimer laser (157 nm), an X-ray, an electron beam, and the like, and an ArF excimer laser, an F 2 excimer laser, an EUV (13 nm), and an electron beam are preferable.

현상공정에서는 알칼리 현상액을 다음과 같이 사용한다. 레지스트 조성물의 알칼리 현상액으로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수 등의 무기 알칼리류, 에틸아민, n-프로필아민 등의 제1아민류, 디에틸아민, 디-n-부틸아민 등의 제2아민류, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 제3아민류, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알콜아민류, 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 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 the alkaline developer of the resist composition, inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate and aqueous ammonia, first amines such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine and di-n- Second amines such as butylamine, third amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, fourth such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide Alkaline aqueous solutions, such as cyclic amines, such as a quaternary ammonium salt, a pyrrole, and piperidine, can be used.

또한, 상기 알칼리 현상액에 알콜류, 계면활성제를 적당량 첨가해서 사용할 수도 있다.Moreover, alcohol and surfactant can also be added and used for the said alkali developing solution.

알칼리 현상액의 알칼리 농도는 통상 0.1∼20질량%이다.The alkali concentration of alkaline developing solution is 0.1-20 mass% normally.

알칼리 현상액의 pH는 통상 10.0∼15.0이다.The pH of alkaline developing solution is 10.0-15.0 normally.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명의 내용은 이것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, the content of this invention is not limited by this.

합성예1(화합물(A1-1)의 합성)Synthesis Example 1 (Synthesis of Compound (A1-1))

트리페닐술포늄요오드 7.8g을 아세토니트릴 100㎖/물 50㎖에 용해시키고, 이것에 초산은 3.5g을 첨가했다. 혼합액을 실온에서 30분 교반시키고, 석출된 요오드화 은을 여과에 의해 제거했다. 여과액에 펜타플루오로에탄술폰산 칼륨 5.0g을 물에 용해시켜서 첨가했다. 이것을 클로로포름으로 추출하고, 유기층을 물, 염화암모늄 수용액, 물로 순차적으로 세정했다. 유기층을 0.1미크론의 테트라플루오로에틸렌 필터로 여과, 농축하면 화합물(A1-1)이 8.6g 얻어졌다.7.8 g of triphenylsulfonium iodine was dissolved in 100 ml of acetonitrile / 50 ml of water, and 3.5 g of silver acetate was added thereto. The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and the precipitated silver iodide was removed by filtration. 5.0 g of pentafluoroethanesulfonic acid potassium was dissolved in water and added to the filtrate. This was extracted with chloroform, and the organic layer was washed sequentially with water, aqueous ammonium chloride solution and water. 8.6g of compounds (A1-1) were obtained when the organic layer was filtered and concentrated with a 0.1 micron tetrafluoroethylene filter.

합성예2(화합물(A2-1)의 합성)Synthesis Example 2 (Synthesis of Compound (A2-1))

트리페닐술포늄요오드 3.8g을 아세토니트릴 100㎖/물 50㎖에 용해시키고, 이것에 초산은 1.8g을 첨가했다. 혼합액을 실온에서 30분 교반시키고, 석출된 요오드화 은을 여과에 의해 제거했다. 여과액에 퍼플루오로프로판술폰산 칼륨 3.0g을 물/아세토니트릴에 용해시켜서 첨가했다. 반응액을 농축하고, 이것에 초산 에틸을 첨가했다. 이것을 물, 염 화암모늄 수용액, 물로 순차적으로 세정하고, 유기층을 0.1미크론의 테트라플루오로에틸렌 필터로 여과, 농축하면 화합물(A2-1)이 3.5g 얻어졌다.3.8 g of triphenylsulfonium iodine was dissolved in 100 ml of acetonitrile / 50 ml of water, and 1.8 g of silver acetate was added thereto. The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and the precipitated silver iodide was removed by filtration. 3.0 g of potassium perfluoropropanesulfonic acid was dissolved in water / acetonitrile and added to the filtrate. The reaction solution was concentrated, and ethyl acetate was added thereto. This was washed sequentially with water, aqueous ammonium chloride solution and water, and the organic layer was filtered and concentrated with a 0.1 micron tetrafluoroethylene filter to obtain 3.5 g of compound (A2-1).

다른 산발생제도 같은 방법으로 합성했다.Other acid generators were synthesized in the same way.

<수지(B)><Resin (B)>

실시예에 사용한 수지(B)의 구조 및 분자량, 분산도를 나타낸다.The structure, molecular weight, and dispersion degree of resin (B) used for the Example are shown.

Figure 112005052930266-pat00041
Figure 112005052930266-pat00041

Figure 112005052930266-pat00042
Figure 112005052930266-pat00042

Figure 112005052930266-pat00043
Figure 112005052930266-pat00043

Figure 112005052930266-pat00044
Figure 112005052930266-pat00044

실시예1∼20 및 비교예1∼2Examples 1-20 and Comparative Examples 1-2

<레지스트 조제><Resist preparation>

하기 표1에 나타내는 성분을 용제에 용해시켜 고형분농도 10질량%의 용액을 조제하고, 이것을 0.1㎛의 폴리테트라플루오로에틸렌 필터 또는 폴리에틸렌 필터로 여과해서 포지티브형 레지스트 용액을 조제했다. 조제한 포지티브형 레지스트 용액을 하기의 방법으로 평가하고, 결과도 표1에 나타냈다.The component shown in following Table 1 was melt | dissolved in the solvent, the solution of 10 mass% of solid content concentration was prepared, this was filtered with the 0.1 micrometer polytetrafluoroethylene filter or polyethylene filter, and the positive resist solution was prepared. The prepared positive resist solution was evaluated by the following method, and the results are also shown in Table 1.

(표1)(Table 1)

Figure 112005052930266-pat00045
Figure 112005052930266-pat00045

이하, 표중의 약호를 나타낸다.Hereinafter, the symbol in a table | surface is shown.

〔염기성 화합물〕[Basic Compound]

TPI:2,4,5-트리페닐이미다졸TPI: 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

HAP:히드록시안티피린HAP: hydroxyantipyrine

TBAH:테트라부틸암모늄히드록시드TBAH: tetrabutylammonium hydroxide

TMEA:트리스(메톡시에톡시에틸)아민TMEA: tris (methoxyethoxyethyl) amine

PEA:N-페닐디에탄올아민PEA: N-phenyldiethanolamine

〔계면활성제〕〔Surfactants〕

W-1:메가팩 F176(다이니폰 잉크카가쿠고교(주)제)(불소계)W-1: Mega pack F176 (product made in Dainippon Ink & Chemicals Kakuku Kogyo Co., Ltd.) (fluorine system)

W-2:메가팩 R08(다이니폰 잉크카가쿠고교(주)제)(불소 및 규소계)W-2: Mega pack R08 (made by Dainippon Ink & Chemicals KK) (fluorine and silicon system)

W-3:폴리실록산 폴리머 KP-341(신에츠카가쿠고교(주)제)(규소계)W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (made by Shin-Etsukagaku Kogyo Co., Ltd.) (silicone system)

W-4:트로이졸 S-366(트로이케미칼(주)제) W-4: Troisol S-366 (product of Troy Chemical Co., Ltd.)

〔용제〕〔solvent〕

S1:프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트S1: propylene glycol methyl ether acetate

S2:2-헵타논S2: 2-heptanone

S3:시클로헥사논S3: cyclohexanone

S4:γ-부틸로락톤S4: γ-butylolactone

S5:프로필렌글리콜메틸에테르S5: Propylene Glycol Methyl Ether

S6:유산 에틸 S6: ethyl lactate

〔용해저지 화합물〕[Dissolution Blocking Compound]

LCB:리토콜산-t-부틸LCB: Litocholic acid-t-butyl

<레지스트 평가>Resist Evaluation

스핀코터로 헥사메틸디실라잔 처리를 실시한 규소 기판상에 브류워사이언스사제 반사방지막 DUV-42를 600Å으로 균일하게 도포하고, 100℃에서 90초간 핫플레이트상에서 건조한 후, 190℃에서 240초간 가열건조를 행했다. 그 후에 각 포지티브형 레지스트 용액을 스핀코터로 도포해서 120℃에서 90초 건조를 행하여 0.20㎛의 레지스트막을 형성시켰다.The anti-reflective film DUV-42 made by Brewer Science Co., Ltd. was uniformly coated on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment with a spin coater at 600 Hz, dried on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds, and then heated and dried at 190 ° C. for 240 seconds. Done. Thereafter, each positive resist solution was applied with a spin coater and dried at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film of 0.20 μm.

이 레지스트막에 대하여, 마스크를 통해 ArF 엑시머레이저 스텝퍼(ASML사제 NA=0.75)로 노광하고, 노광후 즉시 120℃에서 90초간 핫플레이트상에서 가열했다. 또한 2.38질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 23℃에서 60초간 현상하고, 30초간 순수로 린스한 후, 건조시켜서 라인 패턴을 얻었다.This resist film was exposed through a mask with an ArF excimer laser stepper (NA = 0.75 manufactured by ASML), and heated immediately on the hot plate at 120 ° C. for 90 seconds. Furthermore, it developed for 60 second at 23 degreeC with 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, rinsed with pure water for 30 second, and dried, and obtained the line pattern.

노광 래티튜드:Exposure Latitude:

노광 직후에 후가열을 행하고, 선폭 80nm의 라인앤드스페이스의 마스크 패턴을 재현하는 노광량을 최적 노광량으로 하고, 노광량을 변화시켰을 때 패턴 사이즈가 80nm±10%를 허용하는 노광량폭을 구하고, 이 값을 최적 노광량으로 나누어서 노광 래티튜드를 백분율로 표시했다. 다음에 노광으로부터 1시간 암모니아 농도 5ppb의 환경에서 경시한 후 가열을 행해서 같은 방법으로 경시후의 노광 래티튜드 를 산출했다. The post-heating is performed immediately after the exposure, and the exposure dose for reproducing the mask pattern of the line-and-space with a line width of 80 nm is used as the optimum exposure dose. When the exposure dose is changed, the exposure dose width allowing the pattern size to allow 80 nm ± 10% is obtained. The exposure latitude was expressed as a percentage by dividing by the optimum exposure dose. Next, after exposure in an environment of ammonia concentration of 5 ppb for 1 hour from the exposure, heating was performed to calculate an exposure latitude after time.

노광 래티튜드의 값이 클수록 노광량 변화에 의한 성능변화가 작고, 노광 래티튜드가 양호하다. 또한 하기 식에 따라 경시의 유무에 의한 노광 래티튜드 안정성을 산출했다. 값이 작을수록 경시에 의한 노광 래티튜드 변화가 작고 안정성이 우수하다.The larger the value of the exposure latitude, the smaller the performance change caused by the change in the exposure dose, and the better the exposure latitude. Moreover, exposure latitude stability with or without time was computed according to the following formula. The smaller the value, the smaller the change in exposure latitude with time and the better the stability.

노광 래티튜드 안정성=(노광후 곧바로 후가열했을 때의 노광 래티튜드(%))-(노광1시간후 후가열했을 때의 노광 래티튜드(%)) Exposure latitude stability = (exposure latitude (%) when post-heating immediately after exposure)-(exposure latitude (%) when post-heating after 1 hour of exposure)

표1로부터, 본 발명의 감광성 조성물은 노광 래티튜드가 양호하며, 노광부터 후가열까지의 경시에서의 노광 래티튜드의 변화가 작은 것을 알 수 있다.From Table 1, it can be seen that the photosensitive composition of the present invention has a good exposure latitude, and a small change in the exposure latitude over time from exposure to post-heating.

[액침 노광 평가][Immersion exposure evaluation]

<레지스트 조제><Resist preparation>

표1에 나타내는 실시예1∼20의 성분을 용제에 용해시켜서 고형분농도 8질량%의 용액을 조제하고, 이것을 0.1㎛의 폴리에틸렌 필터로 여과해서 포지티브형 레지스트 용액을 조제했다. 조제한 포지티브형 레지스트 용액을 하기의 방법으로 평가했다.The components of Examples 1-20 shown in Table 1 were melt | dissolved in the solvent, the solution of 8 mass% of solid content concentration was prepared, This was filtered by the 0.1 micrometer polyethylene filter, and the positive resist solution was prepared. The prepared positive resist solution was evaluated by the following method.

<해상성 평가><Resolution evaluation>

규소 웨이퍼상에 유기 반사방지막 ARC29A(닛산카가쿠사제)를 도포하고, 205℃에서, 60초간 베이크를 행하여, 78nm의 반사방지막을 형성했다. 그 위에 조제한 레지스트 조성물을 도포하고, 120℃에서, 60초간 베이크를 행하여, 150nm의 레지스트막을 형성했다. 이렇게 해서 얻어진 웨이퍼를 액침액으로서는 순수를 사용하여 2광속 간섭 노광을 행했다(웨트 노광). 또, 2광속 간섭 노광(웨트)에서는, 도1에 나타내듯이, 레이저(1), 조리개(2), 셔터(3), 3개의 반사 미러(4,5,6), 집광렌즈(7)를 사용하고, 프리즘(8), 액침액(순수)(9)을 통해 반사방지막 및 레지스트막을 갖는 웨이퍼(10)에 노광을 행했다. 레이저(1)의 파장은 193nm를 사용하고, 65nm의 라인앤드스페이스 패턴(8)을 형성하는 프리즘을 사용했다. 노광 직후에 120℃에서, 60초간 가열한 후, 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 수용액(2.38%)으로 60초간 현상하고, 순수로 린스한 후, 스핀 건조해서 얻은 레지스트 패턴에 대해서 주사형 전자현미경(히타치제 S-9260)을 사용하여, 관찰한 결과 65nm의 라인앤드스페이스 패턴이 해상되었다.An organic antireflection film ARC29A (manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) was applied onto the silicon wafer, and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film of 78 nm. The resist composition prepared thereon was apply | coated, and it baked at 120 degreeC for 60 second, and formed the 150 nm resist film. The wafer thus obtained was subjected to two-beam interference exposure using pure water as the liquid immersion liquid (wet exposure). In the two-beam interference exposure (wet), as shown in Fig. 1, the laser 1, the aperture 2, the shutter 3, the three reflection mirrors 4, 5, 6 and the condenser lens 7 The wafer 10 was exposed to a wafer 10 having an antireflection film and a resist film through the prism 8 and the immersion liquid (pure water) 9. The wavelength of the laser 1 was 193 nm, and the prism which forms the line-and-space pattern 8 of 65 nm was used. Immediately after exposure, the sample was heated at 120 ° C. for 60 seconds, developed for 60 seconds with an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution (2.38%), rinsed with pure water, and spin-dried to a resist pattern obtained by scanning electron microscope (Hitachi Chemical Co., Ltd.). S-9260) observed the resolution of the line-and-space pattern of 65 nm.

실시예1∼20의 조성물은 액침액을 통한 노광방법에 있어서도 양호한 화상형성능을 갖고 있었다.The compositions of Examples 1 to 20 had good image forming ability also in the exposure method through the immersion liquid.

실시예21∼25 및 비교예3∼4Examples 21-25 and Comparative Examples 3-4

(1)하층 레지스트층의 형성(1) Formation of lower layer resist layer

6인치 규소 웨이퍼에 FHi-028DD 레지스트(후지 필름 오린사제 i선용 레지스트)를 도쿄일렉트론사제 스핀코터 Mark8을 사용해서 도포하고, 90℃, 90초간 베이크하여, 막두께 0.55㎛의 균일막을 얻었다. FHi-028DD resist (i-line resist manufactured by Fujifilm Orin) was applied to a 6-inch silicon wafer using a spin coater Mark8 manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd., and baked at 90 ° C. for 90 seconds to obtain a uniform film having a thickness of 0.55 μm.

이것을 또한 200℃, 3분간 가열하여, 막두께 0.40㎛의 하층 레지스트층을 형성시켰다.This was further heated at 200 ° C. for 3 minutes to form a lower layer resist layer having a film thickness of 0.40 μm.

(2)상층 레지스트층의 형성 (2) Formation of Upper Resist Layer

하기 표2에 나타내는 성분을 용제에 용해시키고, 고형분농도 11질량%의 용액 을 조제하여, 구경 0.1㎛의 멤브레인 필터로 정밀 여과해서 상층 레지스트 조성물을 조제했다.The component shown in following Table 2 was melt | dissolved in the solvent, the solution of 11 mass% of solid content concentration was prepared, and it filtered fine with the membrane filter of 0.1 micrometer of caliber, and prepared the upper resist composition.

하층 레지스트층상에 상층 레지스트 조성물을 하층과 마찬가지로 도포하고, 130℃, 90초간 가열하고, 막두께 0.20㎛의 상층 레지스트층을 형성시켜 하기와 같이 평가를 행했다.The upper resist composition was applied to the lower resist layer in the same manner as in the lower layer, heated at 130 ° C. for 90 seconds, and an upper resist layer having a thickness of 0.20 μm was formed and evaluated as follows.

(표2)Table 2

Figure 112005052930266-pat00046
Figure 112005052930266-pat00046

표2에 있어서의 수지(SI-1)∼(SI-5)는 하기와 같다.Resins (SI-1) to (SI-5) in Table 2 are as follows.

Figure 112005052930266-pat00047
Figure 112005052930266-pat00047

(3)레지스트 평가 (3) resist evaluation

이렇게 해서 얻어진 웨이퍼에 마스크를 통해 ArF 엑시머메리저 스텝퍼(ASML 사제 NA=0.75)로 노광하고, 노광후 즉시 120℃에서 90초간 핫플레이트상에서 가열했다. 또한 2.38질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 23℃에서 60초간 현상하고, 30초간 순수로 린스한 후, 건조시켜 라인 패턴을 형성시켜서 실시예1과 마찬가지로 평가를 행했다. The wafer thus obtained was exposed through a mask with an ArF excimer analyzer stepper (NA = 0.75 manufactured by ASML) and heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds immediately after the exposure. Furthermore, it developed in the 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 degreeC for 60 second, rinsed with pure water for 30 second, dried, and formed the line pattern, and it evaluated like Example 1.

평가 결과를 표2에 나타냈다.The evaluation results are shown in Table 2.

표2에 있어서의 결과로부터, 본 발명의 감광성 조성물은 2층 레지스트로서 사용한 경우도, 노광 래티튜드가 양호하며, 노광부터 후가열까지의 경시에서의 노광 래티튜드의 변화가 작은 것을 알 수 있다.The results in Table 2 show that even when the photosensitive composition of the present invention is used as a two-layer resist, the exposure latitude is good, and the change in the exposure latitude from time to exposure to post heating is small.

실시예26∼30 및 비교예5∼6Examples 26-30 and Comparative Examples 5-6

<레지스트 조제><Resist preparation>

하기 표3에 나타낸 성분을 용제에 용해시키고, 이것을 0.1㎛의 폴리테트라플루오로에틸렌 필터에 의해 여과해서 고형분농도 14질량%의 포지티브형 레지스트 용액을 조제하고, 하기와 같이 평가를 행했다.The component shown in following Table 3 was melt | dissolved in the solvent, this was filtered with the 0.1 micrometer polytetrafluoroethylene filter, the positive resist solution of 14 mass% of solid content concentration was prepared, and it evaluated as follows.

(표3)Table 3

Figure 112005052930266-pat00048
Figure 112005052930266-pat00048

표3에서 사용되고 있는 수지(R-1)∼(R-5)의 중량 평균분자량, 분산도를, 하기 표4에 나타낸다.The weight average molecular weight and dispersion degree of resin (R-1)-(R-5) used in Table 3 are shown in following Table 4.

(표4)Table 4

Figure 112005052930266-pat00049
Figure 112005052930266-pat00049

<레지스트 평가>Resist Evaluation

조제한 포지티브형 레지스트 용액을 스핀코터를 이용하여, 헥사메틸디실라잔 처리를 실시한 규소 기판상에 균일하게 도포하고, 120℃에서 90초간 핫플레이트상에서 가열 건조를 행하여, 0.4㎛의 레지스트막을 형성시켰다.The prepared positive resist solution was uniformly coated on a hexamethyldisilazane treated silicon substrate using a spin coater, and heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a 0.4 μm resist film.

이 레지스트막에 대하여, KrF 엑시머레이저 스텝퍼(NA=0.63)를 사용해서 라인앤드스페이스용 마스크를 사용해서 패턴 노광하고, 노광후 곧바로 110℃에서 90초간 핫플레이트상에서 가열했다. 또한 2.38질량% 테트라메틸암모늄히드록사이드 수용액으로 23℃에서 60초간 현상하고, 30초간 순수로 린스한 후, 건조시켜서 라인 패턴을 형성했다.This resist film was subjected to pattern exposure 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. Furthermore, it developed at 23 degreeC for 60 second with 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, rinsed with pure water for 30 second, and dried, and formed the line pattern.

선폭을 130nm로 하는 것외에는 실시예1과 마찬가지로, 노광 래티튜드 및 노광 래티튜드 안정성을 평가했다.Except for making the line width 130nm, similarly to Example 1, exposure latitude and exposure latitude stability were evaluated.

평가 결과를 표3에 나타냈다.The evaluation results are shown in Table 3.

표3에 있어서의 결과로부터, 본 발명의 감광성 조성물은 KrF 엑시머레이저 노광에 있어서의 포지티브형 레지스트 조성물로서도, 노광 래티튜드가 양호하며, 노광으로부터 후가열까지의 경시에서의 노광 래티튜드의 변화가 작은 것을 알 수 있다.The results in Table 3 show that the photosensitive composition of the present invention has a good exposure latitude as a positive resist composition in KrF excimer laser exposure, and has a small change in the exposure latitude from time to exposure to post-heating. Can be.

실시예31∼35 및 비교예7∼8Examples 31 to 35 and Comparative Examples 7 to 8

<레지스트 조제><Resist preparation>

상기 표3에 나타낸 성분을 용제에 용해시켜서, 이것을 0.1㎛의 폴리테트라플루오로에틸렌 필터에 의해 여과해서 고형분농도 11질량%의 포지티브형 레지스트 용액을 조제하고, 하기와 같이 평가를 행했다.The component shown in the said Table 3 was melt | dissolved in the solvent, it filtered with the 0.1 micrometer polytetrafluoroethylene filter, the positive resist solution of 11 mass% of solid content concentration was prepared, and it evaluated as follows.

<레지스트 평가>Resist Evaluation

조제한 포지티브형 레지스트 용액을 스핀코터를 이용하여, 헥사메틸디실라잔 처리를 실시한 규소 기판상에 균일하게 도포하고, 120℃에서 60초간 핫플레이트상에서 가열 건조를 행하여, 0.25㎛의 레지스트막을 형성시켰다.The prepared positive resist solution was uniformly coated on a hexamethyldisilazane-treated silicon substrate using a spin coater, and heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds to form a 0.25 탆 resist film.

이 레지스트 막을 전자선 직묘장치(가속전압 50keV)로 패턴 조사하고, 조사후 즉시 110℃에서 90초간 핫플레이트상에서 가열했다. 또한 농도 2.38질량%의 테트라메틸암모늄히드록사이드 수용액을 이용하여 23℃에서 60초간 현상하고, 30초간 순수로 린스한 후, 건조시켜서 라인앤드스페이스 패턴을 형성했다.This resist film was pattern-irradiated with the electron beam drawing device (acceleration voltage 50 keV), and it heated immediately on 110 degreeC for 90 second on the hotplate after irradiation. Furthermore, it developed at 23 degreeC for 60 second using the tetramethylammonium hydroxide aqueous solution of 2.38 mass% of concentration, and rinsed with pure water for 30 second, and dried, and formed the line and space pattern.

선폭을 120nm로 하는 것외에는 실시예1과 마찬가지로, 노광 래티튜드 및 노광 래티튜드 안정성을 평가했다.The exposure latitude and exposure latitude stability were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the line width was 120 nm.

평가 결과를 하기 표5에 나타낸다.The evaluation results are shown in Table 5 below.

(표5)Table 5

Figure 112005052930266-pat00050
Figure 112005052930266-pat00050

표5로부터, 본 발명의 감광성 조성물은 전자선 노광에 있어서의 포지티브형 레지스트 조성물로서도 노광 래티튜드가 양호하며, 노광으로부터 후가열까지의 경시에서의 노광 래티튜드의 변화가 작은 것을 알 수 있다.From Table 5, it can be seen that the photosensitive composition of the present invention exhibits good exposure latitude even as a positive resist composition in electron beam exposure, and shows a small change in exposure latitude from time to exposure and post-heating.

실시예36∼40 및 비교예9∼10Examples 36-40 and Comparative Examples 9-10

상기 표3에 나타낸 성분을 용제에 용해시켜서, 이것을 0.1㎛의 폴리테트라플루오로에틸렌 필터에 의해 여과해서 고형분 농도 8질량%의 포지티브형 레지스트 용액을 조제하고, 하기와 같이 평가를 행했다.The component shown in the said Table 3 was dissolved in a solvent, this was filtered with the 0.1 micrometer polytetrafluoroethylene filter, the positive resist solution of 8 mass% of solid content concentration was prepared, and it evaluated as follows.

<레지스트 평가>Resist Evaluation

조제한 포지티브형 레지스트 용액을 스핀코터를 이용하여, 헥사메틸디실라잔 처리를 실시한 규소 기판상에 균일하게 도포하고, 120℃에서 60초간 핫플레이트상에서 가열 건조를 행하여, 0.15㎛의 레지스트막을 형성시켰다. 얻어진 레지스트막에 EUV광(파장 13nm)을 이용하여, 노광량을 0∼10.0mJ의 범위에서 0.5mJ씩 변화시키면서 면노광을 행하고, 또한 110℃에서, 90초간 베이크했다. 그 후 2.38% 테트라 메틸암모늄하이드로옥사이드(TMAH) 수용액을 이용하여, 각 노광량에서의 용해속도를 측정하여, 감도곡선을 얻었다. 이 감도곡선에 있어서, 레지스트의 용해속도가 포화할 때의 노광량을 감도로 하고, 또 감도곡선의 직선부의 구배로부터 용해 콘트래스트(γ값)를 산출했다. γ값이 클수록 용해 콘트래스트가 우수하다.The prepared positive resist solution was uniformly coated on a hexamethyldisilazane-treated silicon substrate using a spin coater, and heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds to form a resist film of 0.15 μm. Using the EUV light (wavelength 13 nm) for the obtained resist film, surface exposure was performed in 0.5 mJ increments in the range of 0-10.0 mJ, and it baked at 110 degreeC for 90 second. Then, the dissolution rate in each exposure amount was measured using 2.38% tetramethylammonium hydrooxide (TMAH) aqueous solution, and the sensitivity curve was obtained. In this sensitivity curve, the exposure dose when the dissolution rate of the resist was saturated was regarded as sensitivity, and the melt contrast (γ value) was calculated from the gradient of the linear portion of the sensitivity curve. The larger the γ value, the better the dissolution contrast.

평가 결과를 하기 표6에 나타낸다.The evaluation results are shown in Table 6 below.

(표6)Table 6

Figure 112005052930266-pat00051
Figure 112005052930266-pat00051

표6의 결과로부터, 본 발명의 레지스트 조성물은 EUV광의 조사에 의한 특성평가에 있어서, 비교예의 조성물에 비해서 고감도이며 고콘트래스트이며, 우수한 것을 알 수 있다.From the results in Table 6, it can be seen that the resist composition of the present invention has a higher sensitivity, a higher contrast, and is superior to the composition of the comparative example in the characteristic evaluation by irradiation of EUV light.

실시예41∼45 및 비교예11∼12Examples 41 to 45 and Comparative Examples 11 to 12

하기 표7에 나타낸 성분을 용제에 용해시켜서, 이것을 0.1㎛의 폴리테트라플루오로에틸렌 필터에 의해 여과해서 고형분농도 11질량%의 네가티브형 레지스트 용액을 조제하여 하기와 같이 평가를 행했다.The components shown in Table 7 were dissolved in a solvent, filtered through a 0.1 µm polytetrafluoroethylene filter to prepare a negative resist solution with a solid content concentration of 11% by mass, and evaluated as follows.

(표7)Table 7

Figure 112005052930266-pat00052
Figure 112005052930266-pat00052

이하에, 표7에 있어서의 알칼리 가용성 수지의 구조, 분자량 및 분자량분포 및 가교제를 나타낸다.Below, the structure, molecular weight, molecular weight distribution, and crosslinking agent of alkali-soluble resin in Table 7 are shown.

Figure 112005052930266-pat00053
Figure 112005052930266-pat00053

Figure 112005052930266-pat00054
Figure 112005052930266-pat00054

<레지스트 평가>Resist Evaluation

조제한 네가티브형 레지스트 용액을 스핀코터를 이용하여, 헥사메틸디실라잔 처리를 실시한 규소 기판상에 균일하게 도포하고, 120℃에서 60초간 핫플레이트상에서 가열 건조를 행하여, 0.25㎛의 레지스트막을 형성시켰다.The prepared negative resist solution was uniformly coated on a hexamethyldisilazane-treated silicon substrate using a spin coater, and heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds to form a 0.25 탆 resist film.

이 레지스트 막을 전자선 직묘장치(가속전압 50keV)로 패턴 조사하고, 조사후 곧바로 110℃에서 90초간 핫플레이트상에서 가열했다. 또한 농도 2.38질량%의 테트라메틸암모늄히드로옥사이드 수용액을 이용하여 23℃에서 60초간 현상하고, 30초간 순수로 린스한 후, 건조시켜서 라인앤드스페이스 패턴을 형성했다.This resist film was pattern-irradiated with the electron beam drawing device (acceleration voltage 50 keV), and it heated on the hotplate at 110 degreeC for 90 second immediately after irradiation. Furthermore, it developed for 60 second at 23 degreeC using the aqueous tetramethylammonium hydroxide solution of 2.38 mass% of concentration, and rinsed with pure water for 30 second, and dried, and formed the line and space pattern.

실시예31과 마찬가지로, 노광 래티튜드 및 노광 래티튜드 안정성을 평가했다.As in Example 31, the exposure latitude and the exposure latitude stability were evaluated.

평가 결과를 표7에 나타냈다.The evaluation results are shown in Table 7.

표7로부터, 본 발명의 감광성 조성물은 전자선노광에 있어서의 네가티브형 레지스트 조성물로서도 노광 래티튜드가 양호하며, 노광부터 후가열까지의 경시에서의 노광 래티튜드의 변화가 작은 것을 알 수 있다.Table 7 shows that the photosensitive composition of the present invention has a good exposure latitude even as a negative resist composition in electron beam exposure, and has a small change in exposure latitude from time to exposure to post-heating.

실시예46∼50 및 비교예13∼14Examples 46-50 and Comparative Examples 13-14

<레지스트 조제><Resist preparation>

상기 표7에 나타낸 성분을 용제에 용해시켜서, 이것을 0.1㎛의 폴리테트라플루오로에틸렌 필터에 의해 여과해서 고형분농도 8질량%의 네가티브형 레지스트 용액을 조제하여 하기와 같이 평가를 행했다.The component shown in the said Table 7 was melt | dissolved in the solvent, this was filtered with the 0.1 micrometer polytetrafluoroethylene filter, the negative resist solution of 8 mass% of solid content concentration was prepared, and it evaluated as follows.

<레지스트 평가>Resist Evaluation

조제한 포지티브형 레지스트 용액을 스핀코터를 이용하여, 헥사메틸디실라잔 처리를 실시한 규소 기판상에 균일하게 도포하고, 120℃에서 60초간 핫플레이트상에서 가열 건조를 행하여 0.15㎛의 레지스트막을 형성시켰다. 얻어진 레지스트막에 EUV광(파장 13nm)을 이용하여, 노광량을 0∼10.0mJ의 범위에서 0.5mJ씩 변화시키면서 면노광을 행하고, 또한 110℃, 90초 베이크했다. 그 후 2.38% 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드(TMAH) 수용액을 이용하여, 각 노광량에서의 용해속도를 측정하여 감도곡선을 얻었다. 이 감도곡선에 있어서, 현상시간 60초에 있어서의 잔막율이 98%이상으로 될 때의 노광량을 감도로 하고, 또 감도곡선의 직선부의 구배로부터 용해 콘트래스트(γ값)를 산출했다. γ값이 클수록 용해 콘트래스트가 우수하다.The prepared positive resist solution was uniformly coated on a hexamethyldisilazane treated silicon substrate using a spin coater, and heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds to form a resist film of 0.15 μm. Surface exposure was performed using EUV light (wavelength 13 nm) for the obtained resist film, changing exposure amount by 0.5 mJ in the range of 0-10.0 mJ, and baking 110 degreeC and 90 second. Then, the dissolution rate in each exposure amount was measured using 2.38% tetramethylammonium hydrooxide (TMAH) aqueous solution, and the sensitivity curve was obtained. In this sensitivity curve, the exposure amount when the residual film ratio in the developing time of 60 seconds became 98% or more was regarded as sensitivity, and the melt contrast (γ value) was calculated from the gradient of the linear portion of the sensitivity curve. The larger the γ value, the better the dissolution contrast.

평가 결과를 하기 표8에 나타낸다.The evaluation results are shown in Table 8 below.

(표8)Table 8

Figure 112005052930266-pat00055
Figure 112005052930266-pat00055

표8의 결과로부터, 본 발명의 레지스트 조성물은 EUV광의 조사에 의한 특성평가에 있어서, 비교예의 조성물에 비해서 고감도이며, 고콘트래스트이며, 우수한 것을 알 수 있다.The results of Table 8 show that the resist composition of the present invention has high sensitivity, high contrast, and excellent characteristics in the evaluation of characteristics by irradiation of EUV light.

본 발명에 의해, 노광 래티튜드를 개량하고, 노광부터 후가열까지의 경시에서의 노광 래티튜드의 변화를 작게 하고, EUV 노광시에 있어서의 감도, 용해 콘트래스트를 개선한 감광성 조성물 및 상기 감광성 조성물을 사용한 패턴형성방법을 제공할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a photosensitive composition and a photosensitive composition in which the exposure latitude is improved, the change in exposure latitude from time to time after exposure is reduced, and the sensitivity and dissolution contrast during EUV exposure are improved. The pattern formation method used can be provided.

Claims (12)

(A1)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 펜타플루오로에탄술폰산 또는 퍼플루오로프로판술폰산을 발생시키는 화합물; 및(A1) a compound which generates pentafluoroethanesulfonic acid or perfluoropropanesulfonic acid by irradiation with actinic light or radiation; And (A2)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 하기 일반식(I)∼(III) 중 어느 하나로 나타내어지는 산을 발생시키는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.(A2) Photosensitive composition containing the compound which generate | occur | produces the acid represented by either of following general formula (I)-(III) by irradiation of actinic light or a radiation.
Figure 112010039420193-pat00058
Figure 112010039420193-pat00058
[일반식(I)∼(III) 중,[In general formula (I)-(III), Rb1은 전자흡인성기를 나타낸다.Rb 1 represents an electron withdrawing group. Rb2는 수소원자 또는 유기기를 나타낸다.Rb 2 represents a hydrogen atom or an organic group. m은 0∼5의 정수를 나타내고, n은 0∼5의 정수를 나타낸다. 단, m+n=5이다. m represents the integer of 0-5, n represents the integer of 0-5. However, m + n = 5. Rb3∼Rb5는 각각 독립적으로 유기기를 나타낸다. Rb3과 Rb4가 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다.]Rb 3 to Rb 5 each independently represent an organic group. Rb 3 and Rb 4 may be bonded to each other to form a ring.]
제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 (A1)성분의 화합물은 펜타플루오로에탄술폰산 또는 퍼플루오로프로판술폰산의 술포늄염 화합물 또는 요오드늄염 화합물 및 펜타플루오로에탄술폰산 또는 퍼플루오로프로판술폰산의 에스테르 화합물로부터 선택되는 1종류 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.The compound of the component (A1) is at least one compound selected from a sulfonium salt compound or an iodonium salt compound of pentafluoroethanesulfonic acid or perfluoropropanesulfonic acid and an ester compound of pentafluoroethanesulfonic acid or perfluoropropanesulfonic acid Photosensitive composition, characterized in that. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 (A1)성분의 화합물은 하기 일반식(A1a)로 나타내어지는 화합물인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.The compound of the said (A1) component is a compound represented by the following general formula (A1a), The photosensitive composition characterized by the above-mentioned.
Figure 112010039420193-pat00059
Figure 112010039420193-pat00059
[상기 일반식(A1a)에 있어서,[In the general formula (A1a), R201a, R202a 및 R203a는 각각 독립적으로 유기기를 나타낸다. R201a∼R203a 중 2개가 결합해서 환구조를 형성해도 좋다.R 201a , R 202a and R 203a each independently represent an organic group. Two of R 201a to R 203a may be bonded to each other to form a ring structure. Xa-는 펜타플루오로에탄술폰산 또는 퍼플루오로프로판술폰산의 -SO3H의 수소원자가 떨어진 술폰산 음이온을 나타낸다.]Xa - represents a sulfonic acid anion in which the hydrogen atom of -SO 3 H of pentafluoroethanesulfonic acid or perfluoropropanesulfonic acid is depleted.]
제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 (A1)성분의 화합물은 상기 일반식(A1a)에 있어서의 R201a∼R203a 중 2개가 결합해서 알킬렌기를 형성하고 있는 화합물인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.The compound of the said (A1) component is a compound in which two of R <201a> -R <203a> in the said General formula (A1a) couple | bonds, and forms the alkylene group. The photosensitive composition characterized by the above-mentioned. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, (B)산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지를 더 함유하고, 포지티브형인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.(B) It further contains resin which decomposes | dissolves by the action of an acid, and the solubility in alkaline developing solution increases, and is positive type, The photosensitive composition characterized by the above-mentioned. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지(B)는 단환 또는 다환의 환상 탄화수소구조를 갖는 반복단위를 갖는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.Resin (B) which is decomposed by the action of the acid, and the solubility in the alkaline developer is increased, has a repeating unit having a monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon structure. 제 5 항에 있어서, 상기 산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지(B)는 락톤구조를 갖는 반복단위를 갖는 수지인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.The photosensitive composition as claimed in claim 5, wherein the resin (B) decomposed by the action of the acid and having increased solubility in an alkaline developer is a resin having a repeating unit having a lactone structure. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 락톤구조를 갖는 반복단위는 하기 일반식(AI)로 나타내어지는 반복단위인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.The repeating unit having the lactone structure is a repeating unit represented by the following general formula (AI).
Figure 112010039420193-pat00060
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[일반식(AI) 중, Rb0은 수소원자, 할로겐원자, 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.[In Formula (AI), Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Ab는 알킬렌기, 단환 또는 다환의 지환 탄화수소구조를 갖는 2가의 연결기, 단결합, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 카르복실기, 또는 이들을 조합한 2가의 기를 나타낸다.Ab represents a divalent linking group having an alkylene group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, a carboxyl group, or a divalent group combining these. V는 일반식(LC1-1)∼(LC1-16) 중 어느 하나로 나타내어지는 기를 나타낸다.V represents a group represented by any one of General Formulas (LC1-1) to (LC1-16).
Figure 112010039420193-pat00061
Figure 112010039420193-pat00061
식(LC1-1)∼(LC1-16) 중,In formula (LC1-1)-(LC1-16), Rb2는 탄소수 1∼8의 알킬기, 탄소수 4∼7의 시클로알킬기, 탄소수 1∼8의 알콕시기, 탄소수 1∼8의 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 할로겐원자, 수산기, 시아노기, 또는 산분해성기를 들 수 있다.Rb 2 includes an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or an acid-decomposable group. have. n2는 0∼4의 정수를 나타낸다. n2가 2이상일 때 복수 존재하는 Rb2는 동일해도 달라도 좋고, 또한 복수 존재하는 Rb2끼리가 결합해서 환을 형성해도 좋다.]n 2 represents an integer of 0 to 4. When n 2 is 2 or more, a plurality of Rb 2 's may be the same or different, and a plurality of Rb 2' s may be bonded to each other to form a ring.]
제 5 항에 있어서, 상기 산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지(B)는 하기 일반식(AIIa)로 나타내어지는 반복단위를 갖는 수지인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.The photosensitive composition as claimed in claim 5, wherein the resin (B) decomposed by the action of the acid and having increased solubility in an alkaline developer is a resin having a repeating unit represented by the following general formula (AIIa).
Figure 112010039420193-pat00062
Figure 112010039420193-pat00062
[일반식(AIIa) 중,[In general formula (AIIa), R1c는 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다. R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group. R2c∼R4c는 각각 독립적으로 수소원자, 수산기 또는 시아노기를 나타낸다. 단, R2c∼R4c 중 1개 이상은 수산기 또는 시아노기를 나타낸다.]R 2 c to R 4 c each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a cyano group. Provided that at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group or a cyano group.]
제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 산의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지(B)는 히드록시스티렌 구조단위를 갖는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.Resin (B) which decomposes | dissolves by the action of the said acid, and the solubility in alkaline developing solution increases has a hydroxy styrene structural unit, The photosensitive composition characterized by the above-mentioned. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, (D)알칼리 현상액에 가용인 수지 및 (E)산의 작용에 의해 상기 알칼리 현상액에 가용인 수지와 가교하는 산가교제를 더 함유하고, 네가티브형인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.(D) The photosensitive composition which further contains an acid crosslinking agent which bridge | crosslinks with the soluble resin in the said alkaline developing solution by action of the resin which is soluble in an alkaline developing solution, and (E) acid. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 감광성 조성물에 의해 감광성막을 형성하고, 상기 감광성막을 노광, 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.A pattern forming method comprising the step of forming a photosensitive film with the photosensitive composition according to claim 1 or 2, and exposing and developing the photosensitive film.
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