KR101064548B1 - Stimulus-sensitive composition and pattern formation method using the stimulus-sensitive composition - Google Patents

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Abstract

PEB 온도의존성이 낮고, 컨택트홀의 해상력, 프로파일이 개량된 감자극성 조성물 및 그것을 사용한 패턴형성방법, 또한, 200nm이하, 특히 F2 레이저광(157nm)의 노광파장에 있어서 PEB 온도의존성이 낮고, 컨택트홀의 해상력, 프로파일이 개량된 감자극성 조성물 및 그것을 사용한 패턴형성방법, 또한 이들의 조성물을 제공하기 위해, 외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 새로운 화합물(A)를 제공한다.Potential polar composition with low PEB temperature dependence, improved contact hole resolution and profile, and pattern formation method using the same, and low PEB temperature dependence in the exposure wavelength of 200 nm or less, especially F 2 laser light (157 nm). In order to provide a resolving power, an improved potato polar composition having a profile and a pattern forming method using the same, and also a composition thereof, a new compound (A) which generates an acid or a radical by stimulation from the outside is provided.

외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 특정 구조의 화합물(A)를 함유하는 감자극성 조성물 및 그것을 사용한 패턴형성방법, 및 특정 구조의 화합물(A).Potato-polar composition containing the compound (A) of the specific structure which generate | occur | produces an acid or a radical by stimulation from the outside, the pattern formation method using the same, and the compound (A) of a specific structure.

Description

감자극성 조성물 및 감자극성 조성물을 사용한 패턴형성방법{STIMULUS-SENSITIVE COMPOSITION AND PATTERN FORMATION METHOD USING THE STIMULUS-SENSITIVE COMPOSITION}Pattern formation method using a potato polar composition and a potato polar composition {STIMULUS-SENSITIVE COMPOSITION AND PATTERN FORMATION METHOD USING THE STIMULUS-SENSITIVE COMPOSITION}

본 발명은 IC 등의 반도체 제조공정, 액정, 서멀헤드 등의 회로기판의 제조, 또한 그 밖의 포토퍼블리케이션공정, 평판 인쇄판, 산경화성 조성물, 라디칼 경화성 조성물 등에 사용되는 감자극성 조성물, 그 감자극성 조성물을 사용한 패턴형성방법 및 상기 감자극성 조성물에 사용되는 화합물에 관한 것이다.Disclosure of Invention The present invention provides a potato polar composition for use in a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board such as a liquid crystal, a thermal head, other photo publication processes, a flat printing plate, an acid curable composition, a radical curable composition, and the like. It relates to a pattern forming method using the compound and the compound used in the potato polar composition.

감자극성 조성물은 외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생시키고, 이것에 의한 반응에 의해서 자극을 부여한 부위의 물성을 변화시키는 조성물이며, 보다 바람직하게는 활성광선, 방사선 또는 열의 조사부와 비조사부의 현상액에 대한 용해성을 변화시켜, 패턴을 기판상에 형성시키는 패턴형성 재료이다.The cationic polar composition is a composition which generates an acid or a radical by stimulation from the outside and changes the physical properties of the site to which the stimulus is imparted by the reaction. More preferably, the irradiating portion and the non-irradiating portion of actinic radiation, radiation or heat It is a pattern formation material which changes solubility to a developing solution and forms a pattern on a board | substrate.

이와 같은 감자극성 조성물에 있어서, 활성광선 또는 방사선에 의한 조사에 의해 산을 발생시키는 각종 산발생제가 제안되어 있다.In such a potato polar composition, various acid generators which generate an acid by irradiation with actinic light or radiation have been proposed.

예컨대, 특허문헌1(일본 특허공개2000-292917호 공보)에는 트리아릴술포늄염 및 페나실술포늄염의 혼합물을 사용한 레지스트 조성물이 기재되고, 특허문헌2(일 본 특허공개 2001-294570호 공보)에는 환구조를 갖는 페나실술포늄염을 함유하는 레지스트 조성물이 기재되며, 또 특허문헌3(일본 특허공개 2003-114522호 공보)에는 쇄상 구조를 갖는 페나실술포늄염을 함유하는 레지스트 조성물이 기재되어 있다.For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-292917) describes a resist composition using a mixture of a triarylsulfonium salt and a phenacylsulfonium salt, and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-294570) discloses a ring composition. A resist composition containing a phenacylsulfonium salt having a structure is described, and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-114522) describes a resist composition containing a phenacylsulfonium salt having a chain structure.

그러나, 종래의 레지스트 조성물은, 구경이 큰 웨이퍼에 사용되는 경우에 노광후의 핫플레이트 등에 의한 가열(PEB)에 있어서의 온도의 편차가, 얻어지는 패턴에 영향을 미치는 것이 알려져 있고, 이러한 PEB 온도의존성을 개선하는 것이 요구되고 있다. However, in the conventional resist composition, when it is used for a wafer with a large diameter, it is known that the variation in temperature in heating (PEB) by a hot plate or the like after the exposure affects the obtained pattern, and such PEB temperature dependence is known. There is a demand for improvement.

또, 종래의 레지스트 조성물은 컨택트홀의 해상력, 프로파일에 대해서 새로운 개량이 요구되고 있다.In addition, in the conventional resist composition, new improvements are required for the resolution and profile of contact holes.

[특허문헌1] 일본 특허공개2000-292917호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-292917

[특허문헌2] 일본 특허공개 2001-294570호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-294570

[특허문헌3] 일본 특허공개 2003-114522호 공보[Patent Document 3] Japanese Patent Publication No. 2003-114522

따라서, 본 발명의 목적은 200nm이하, 특히, ArF 엑시머 레이저광(193nm) 또는 F2 엑시머 레이저광(157nm)의 노광 파장에 있어서 PEB 온도의존성이 낮고, 컨택트홀의 해상력, 프로파일이 개량된 감자극성 조성물, 그 감자극성 조성물을 이용한 패턴형성방법 및 상기 감자극성 조성물을 제공하기 위해, 외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 새로운 화합물을 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is a potato-polar composition having a low PEB temperature dependency, an improved contact hole resolution, and a profile at an exposure wavelength of 200 nm or less, especially an ArF excimer laser light (193 nm) or an F 2 excimer laser light (157 nm). In order to provide the pattern formation method using the potato polar composition, and the said potato polar composition, it is providing the new compound which generate | occur | produces an acid or a radical by stimulation from the outside.

본 발명은 하기의 구성이며, 이것에 의해 본 발명의 상기 목적이 달성된다.This invention has the following structures, and the said objective of this invention is achieved by this.

(1) 외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 하기 일반식(I)로 나타내어지는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 감자극성 조성물.(1) A potato polar composition comprising a compound represented by the following general formula (I) which generates an acid or a radical by stimulation from the outside.

Figure 112004040129914-pat00001
Figure 112004040129914-pat00001

일반식(I)중,In general formula (I),

Ar은 아릴기를 나타낸다.Ar represents an aryl group.

R1 및 R2는, 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R1 및 R2는, 결합해서 환을 형성해도 좋다.R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring.

Y1 및 Y2는, 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. Y1 및 Y2는, 결합해서 환을 형성해도 좋다.Y 1 and Y 2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Y 1 and Y 2 may be bonded to each other to form a ring.

n은, 1∼3의 정수를 나타낸다.n represents the integer of 1-3.

X-는, 비구핵성 음이온을 나타낸다.X <-> represents a non-nucleophilic anion.

(2) 하기 일반식(I)로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 화합물.(2) A compound represented by the following general formula (I).

Figure 112004040129914-pat00002
Figure 112004040129914-pat00002

일반식(I)중,In general formula (I),

Ar은 아릴기를 나타낸다.Ar represents an aryl group.

R1 및 R2는, 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R1 및 R2는, 결합해서 환을 형성해도 좋다.R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring.

Y1 및 Y2는, 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. Y1 및 Y2는, 결합해서 환을 형성해도 좋다.Y 1 and Y 2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Y 1 and Y 2 may be bonded to each other to form a ring.

n은, 1∼3의 정수를 나타낸다.n represents the integer of 1-3.

X-는, 비구핵성 음이온을 나타낸다.X <-> represents a non-nucleophilic anion.

(3) (1)에 기재된 감자극성 조성물에 의해 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막을 노광, 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.(3) A pattern forming method comprising the step of forming a resist film by using the potato polar composition as described in (1) and exposing and developing the resist film.

이하, 또한 본 발명의 바람직한 실시형태를 예시한다.Hereinafter, preferred embodiment of this invention is further illustrated.

(4) (A)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 상기 일반식(I)로 나타내어지는 화합물 및 (4) (A) the compound represented by the said general formula (I) which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation, and

(B)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감자극성 조성물.(B) A positive type potato polar composition comprising a resin that is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkaline developer.

(5) (B)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가, 주쇄 혹은 측쇄에 불소원자를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (4)에 기재된 포지티브형 감자극성 조성물. (5) The positive cationic polar composition according to the above (4), wherein the resin which is decomposed by the action of (B) acid and the solubility in the alkaline developing solution increases has a fluorine atom in the main chain or in the side chain.                     

(6) (B)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가, 헥사플루오로이소프로판올 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 포지티브형 감자극성 조성물.(6) The positive potato polar composition according to the above (5), wherein the resin which is decomposed by the action of (B) acid and the solubility in the alkaline developer is increased has a hexafluoroisopropanol structure.

(7) (B)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가, 히드록시스티렌 구조단위를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (4)에 기재된 포지티브형 감자극성 조성물.(7) The positive cationic polar composition according to (4), wherein the resin which is decomposed by the action of (B) acid to increase the solubility in the alkaline developer has a hydroxystyrene structural unit.

(8) (B)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가, 단환 또는 다환의 지환 탄화수소 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (4)에 기재된 포지티브형 감자극성 조성물.(8) The positive cationic polar composition according to the above (4), wherein the resin which is decomposed by the action of (B) acid to increase the solubility in the alkaline developer has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure.

(9) (B)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지가, 락톤 구조를 갖는 반복단위를 더 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (8)에 기재된 포지티브형 감자극성 조성물.(9) The positive cationic polar composition according to the above (8), wherein the resin which is decomposed by the action of (B) acid to increase the solubility in the alkaline developer further has a repeating unit having a lactone structure.

(10) 또한, (C)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는, 분자량 3000이하의 용해저지 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (4)∼(9) 중 어느 하나에 기재된 포지티브형 감자극성 조성물.(10) In addition, in any one of said (4)-(9) characterized by containing the dissolution inhibiting compound of molecular weight 3000 or less which is decomposed by the action of (C) acid and the solubility in alkaline developing solution is increased. The positive cationic polar composition described.

(11) (A)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 상기 일반식(I)로 나타내어지는 화합물, (11) (A) the compound represented by the said general formula (I) which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation,

(D)알칼리 현상액에 가용인 수지 및 (D) resins soluble in alkaline developer and

(C)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는, 분자량 3000이하의 용해저지 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감 자극성 조성물.(C) A positive sensory composition comprising a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer.

(12) (A)활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 상기 일반식(I)로 나타내어지는 화합물, (12) (A) the compound represented by the said general formula (I) which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation,

(D)알칼리 현상액에 가용인 수지 및 (D) resins soluble in alkaline developer and

(E)산의 작용에 의해 상기 알칼리 현상액에 가용인 수지와 가교하는 산가교제를 함유하는 것을 특징으로 하는 네가티브형 감자극성 조성물.(E) The negative potato polar composition containing the acid crosslinking agent which bridge | crosslinks with soluble resin in the said alkaline developing solution by action of an acid.

(13) 또한, (F)염기성 화합물 및/또는 (G)불소 및/또는 실리콘계 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 (1), (4)∼(12) 중 어느 하나에 기재된 감자극성 조성물.(13) Moreover, the potato polar composition as described in any one of (1), (4)-(12) containing (F) basic compound and / or (G) fluorine and / or silicone type surfactant.

(14) (F)염기성 화합물이, 이미다졸 구조, 디아자비시클로 구조, 오늄히드록시드 구조, 오늄카르복시레이트 구조, 트리알킬아민 구조, 아닐린 구조 및 피리딘 구조로부터 선택되는 구조를 갖는 화합물, 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 알킬아민 유도체 또는 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 아닐린 유도체인 것을 특징으로 하는 (13)에 기재된 감자극성 조성물.(14) A compound having a structure in which the (F) basic compound has a structure selected from an imidazole structure, a diazabicyclo structure, an onium hydroxide structure, an onium carboxylate structure, a trialkylamine structure, an aniline structure and a pyridine structure, a hydroxyl group and And / or an alkylamine derivative having an ether bond or an aniline derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond.

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

또한, 본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서, 치환 및 무치환을기재하고 있지 않은 표기는 치환기를 가지지 않은 것과 아울러 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, in description of group (atom group) in this specification, the description which is not based on substitution and unsubstitution includes what has a substituent as well as not having 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 감자극성 조성물은, 외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 상기 일반식(I)로 나타내어지는 화합물(이하, 「화합물(A)」라고도 함)을 함유한다.The potato polar composition of this invention contains the compound (henceforth a "compound (A)") represented by the said General formula (I) which generate | occur | produces an acid or a radical by the stimulus from the exterior.

본 발명의 감자극성 조성물로서는, 바람직하게는 감광성 또는 감열성 조성물을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 포지티브형 또는 네가티브형의 감광성 또는 감열성 조성물을 들 수 있다.As a potato polar composition of this invention, Preferably, a photosensitive or thermosensitive composition is mentioned, More specifically, a positive or negative photosensitive or thermosensitive composition is mentioned.

본 발명의 포지티브형 감광성 또는 감열성 조성물, 보다 바람직하게는 포지티브형 레지스트 조성물은, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물(A) 및 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는 수지(B)를 함유하고, 필요에 따라서 또한 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는, 분자량 3000이하의 용해저지 화합물(C)을 함유하거나, 혹은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물(A), 알칼리 현상액에 가용인 수지(D) 및 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는, 분자량 3000이하의 용해저지 화합물(C)을 함유한다.The positive photosensitive or thermosensitive composition of the present invention, more preferably the positive resist composition, is decomposed by the action of the compound (A) and acid generating an acid by irradiation of actinic light or radiation and solubility in an alkaline developer. Contains a dissolution inhibiting compound (C) having a molecular weight of 3,000 or less, which contains a resin (B) which increases, and decomposes by the action of an acid, if necessary, and increases in solubility in an alkaline developer, or actinic radiation or radiation The dissolution inhibiting compound (C) having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of the compound (A) which generates an acid by irradiation of the resin, the resin (D) and acid which are soluble in an alkaline developer, and the solubility in an alkaline developer is increased. It contains.

본 발명의 네가티브형 감광성 또는 감열성 조성물, 보다 바람직하게는 네가티브형 레지스트 조성물은, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물(A), 알칼리 현상액에 가용인 수지(D) 및 산의 작용에 의해 상기 알칼리 현상액에 가용인 수지와 가교하는 산가교제(E)를 함유한다.The negative photosensitive or thermosensitive composition of the present invention, more preferably, the negative resist composition is composed of a compound (A) that generates an acid by irradiation of actinic light or radiation, a resin (D) soluble in an alkaline developer, and an acid. An acid crosslinking agent (E) which crosslinks with the soluble resin is contained in the alkaline developer by the action.

[1] (A)외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 상기 일반식(I)로 나타내어지는 화합물[1] (A) A compound represented by the above general formula (I), which generates an acid or a radical by stimulation from the outside

외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 화합물이란, 적외광, 가시광, 자외광, 원자외광, X선, 전자선 등의 활성광선, 방사선, 열, 초음파 등의 외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 화합물이다.Compounds that generate acids or radicals by stimulation from the outside are acid or stimulation from the outside such as active light such as infrared light, visible light, ultraviolet light, far-ultraviolet light, X-rays, electron beams, radiation, heat, ultrasonic waves, etc. It is a compound that generates radicals.

본 발명에 있어서는, 외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 화합물로서, 상기 일반식(I)로 나타내어지는 화합물을 사용한다.In this invention, the compound represented by the said general formula (I) is used as a compound which generate | occur | produces an acid or a radical by the stimulus from the exterior.

일반식(I)중,In general formula (I),

Ar은 아릴기를 나타낸다.Ar represents an aryl group.

R1 및 R2는, 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R1 및 R2는, 결합해서 환을 형성해도 좋다.R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring.

Y1 및 Y2는, 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. Y1 및 Y2는, 결합해서 환을 형성해도 좋다.Y 1 and Y 2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Y 1 and Y 2 may be bonded to each other to form a ring.

n은, 1∼3의 정수를 나타낸다.n represents the integer of 1-3.

X-는, 비구핵성 음이온을 나타낸다.X <-> represents a non-nucleophilic anion.

일반식(I)에 있어서, Ar의 아릴기는, 탄소수 6∼14의 아릴기가 바람직하고, 예를 들면, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기 등을 들 수 있다.In general formula (I), the aryl group of Ar has a C6-C14 aryl group, for example, a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, etc. are mentioned.

Ar의 아릴기는, 수산기 이외에 치환기를 갖고 있지 않은 것과, 수산기 이외에 치환기를 더 갖고 있는 것을 포함한다. Ar의 아릴기가 수산기 이외에 갖고 있어도 좋은 치환기로서는, 예를 들면, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼12의 직쇄상, 분기상 알킬기), 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3∼12의 시클로알킬기), 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1∼12), 아실기(바람직하게는 탄소수 2∼12), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6∼14), 아실옥시기(바람직하게는 탄소수 2∼12), 알콕시카르보닐기(바람직하게는 탄소수 2∼12), 니트로기, 시아노기, 할로겐원자(불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자) 등을 들 수 있다. 이들의 치환기는, 더욱 치환되어 있어도 좋다.The aryl group of Ar includes the thing which does not have a substituent other than a hydroxyl group, and the thing which has a substituent other than a hydroxyl group. As a substituent which the aryl group of Ar may have other than a hydroxyl group, it is an alkyl group (preferably C1-C12 linear, branched alkyl group), a cycloalkyl group (preferably a C3-C12 cycloalkyl group), alkoxy Group (preferably C1-C12), acyl group (preferably C2-C12), aryl group (preferably C6-C14), acyloxy group (preferably C2-C12), alkoxycarbonyl group (Preferably C2-C12), nitro group, cyano group, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom) etc. are mentioned. These substituents may further be substituted.

R1, R2, Y1 및 Y2로서의 알킬기는, 탄소수 1∼20의 알킬기가 바람직하고, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 직쇄 또는 분기 프로필기, 직쇄 또는 분기 부틸기, 직쇄 또는 분기 펜틸기 등을 들 수 있다. R1, R2, Y1 및 Y2로서의 알킬기는, 에테르 연결기를 갖고 있어도 좋다.The alkyl group as R 1 , R 2 , Y 1 and Y 2 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a straight or branched propyl group, a straight or branched butyl group, a straight or branched pentyl group Etc. can be mentioned. The alkyl group as R 1 , R 2 , Y 1 and Y 2 may have an ether linking group.

R1, R2, Y1 및 Y2로서의 시클로알킬기는, 탄소수 3∼20의 시클로알킬기가 바람직하고, 예를 들면, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보르닐기, 아다만틸기 등을 들 수 있다. R1, R2, Y1 및 Y2로서의 시클로알킬기는, 에테르 연결기를 갖고 있어도 좋다.The cycloalkyl group as R 1 , R 2 , Y 1 and Y 2 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and examples thereof include cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group, adamantyl group, and the like. have. The cycloalkyl group as R 1 , R 2 , Y 1 and Y 2 may have an ether linking group.

R1, R2, Y1 및 Y2로서의 아릴기는, 탄소수 6∼20의 아릴기가 바람직하고, 예를 들면, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기 등을 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기가 보다 바람직하다.The aryl group as R 1 , R 2 , Y 1 and Y 2 is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and the like, and a phenyl group and a naphthyl group are more preferable. Do.

R1과 R2가 결합해서 환을 형성해도 좋다. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring.

Y1과 Y2가 결합하고, 일반식(I)중의 S+와 함께 환을 형성해도 좋다.Y 1 and Y 2 may be bonded to each other to form a ring together with S + in General Formula (I).

R1과 R2, Y1과 Y2가 결합해서 형성하는 기로서는, 예를 들면 탄소수 2∼10의 알킬렌기, 바람직하게는 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 특히 바람직하게는 부틸렌기, 펜틸렌기를 들 수 있다. 또한, 형성한 환은, 이중결합, 헤테로원자를 함유하고 있어도 좋다.As a group which R <1> and R <2> , Y <1> and Y <2> combine and form, it is a C2-C10 alkylene group, Preferably butylene group, a pentylene group, a hexylene group, Especially preferably, butylene group, A pentylene group is mentioned. In addition, the formed ring may contain a double bond and a hetero atom.

R1, R2, Y1 및 Y2의 아릴기, 알킬기, 시클로알킬기, R1과 R2, Y1과 Y2가 결합해서 형성되는 환구조 등의 각각은, 치환기를 갖고 있지 않아도 좋고, 치환기를 갖고 있어도 좋다. 치환기로서는, 예를 들면, 니트로기, 할로겐 원자(불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 수산기, 아미노기, 시아노기, 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1∼20), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6∼20), 아실기(바람직하게는 탄소수 2∼20), 알콕시카르보닐옥시기(바람직하게는 탄소수 2∼20) 등을 들 수 있다. 각 기가 갖는 아릴기 및 환구조에 대해서는, 치환기로서 또한 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼20), 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3∼20)를 들 수 있다.Each such R 1, R 2, Y 1 and Y 2 of the aryl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, R 1 and R 2, Y 1 and Y cyclic structure 2 is bonded to formation, it may not necessarily have a substituent, You may have a substituent. As the substituent, for example, a nitro group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), hydroxyl group, amino group, cyano group, alkoxy group (preferably 1 to 20 carbon atoms), aryl group (preferably And C6-C20, an acyl group (preferably C2-C20), an alkoxycarbonyloxy group (preferably C2-C20), etc. are mentioned. About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C20) and a cycloalkyl group (preferably C3-C20) are mentioned as a substituent.

일반식(I)로 나타내어지는 화합물은, R1, R2, Y1 및 Y2 중 적어도 1개가 탄소수 2∼20의 기인 것이 바람직하고, R1, R2, Y1 및 Y2 중 적어도 1개가 탄소수 4∼20의 기인 것이 보다 바람직하고, Y1 및 Y2가 탄소수 4∼20의 기인 것이 특히 바람직하다. 일반식(I)로 나타내어지는 화합물은, Ar의 아릴기상에 수산기를 갖고, 또한 R1, R2, Y1 및 Y2 중 적어도 1개에 탄소수 2∼20의 기를 갖는 것에 의해, 컨택트홀 레지스트에 사용했을 경우에 프로파일이 양호하게 되고, 해상력이 향상된다.Compound represented by the general formula (I), R 1, R 2, Y 1 and Y 2 at least one of, and preferably a group of the carbon number of 2~20, R 1, R 2, Y 1 and Y 2 at least one of It is more preferable that the dog is a group having 4 to 20 carbon atoms, and it is particularly preferable that Y 1 and Y 2 are a group having 4 to 20 carbon atoms. The compound represented by general formula (I) has a hydroxyl group on the aryl group of Ar, and also has a C2-C20 group in at least 1 of R <1> , R <2> , Y <1> and Y <2> , and makes contact hole resist When used for, the profile is good, and the resolution is improved.

X-로서의 비구핵성 음이온으로서는, 예를 들면, 술폰산 음이온, 카르복실산 음이온, 술포닐이미드 음이온, 비스(알킬술포닐)이미드 음이온, 트리스(알킬술포닐)메틸 음이온 등을 들 수 있다.Examples of the non-nucleophilic anion as X include a sulfonic acid anion, a carboxylic acid anion, a sulfonimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, and a tris (alkylsulfonyl) methyl anion.

비구핵성 음이온이란, 구핵반응을 일으키는 능력이 현저하게 낮은 음이온이며, 분자내 구핵반응에 의한 경시분해를 억제할 수 있는 음이온이다. 이것에 의해 레지스트의 경시안정성이 향상된다.A non-nucleophilic anion is an anion which is remarkably low in the ability to generate a nucleophilic reaction, and is an anion which can suppress the degradation over time by the intramolecular nucleophilic reaction. This improves the time stability of the resist.

술폰산 음이온으로서는, 예를 들면, 알킬술폰산 음이온, 시클로알킬술폰산 음이온, 아릴술폰산 음이온, 캄파술폰산 음이온 등을 들 수 있다.As a sulfonic acid anion, an alkyl sulfonic acid anion, a cycloalkyl sulfonic acid anion, an aryl sulfonic acid anion, a camphor sulfonic acid anion, etc. are mentioned, for example.

카르복실산 음이온으로서는, 예를 들면, 알킬카르복실산 음이온, 시클로알킬카르복실산 음이온, 아릴카르복실산 음이온, 아랄킬카르복실산 음이온 등을 들 수 있다.As a carboxylic acid anion, an alkyl carboxylic acid anion, a cycloalkyl carboxylic acid anion, an aryl carboxylic acid anion, an aralkyl carboxylic acid anion, etc. are mentioned, for example.

알킬술폰산 음이온에 있어서의 알킬기로서는, 바람직하게는 탄소수 1∼30의 알킬기, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 에이코실기 등을 들 수 있다.As the alkyl group in the alkyl sulfonic acid anion, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group , Neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, Nonadecyl, eicosyl, etc. are mentioned.

시클로알킬술폰산 음이온에 있어서의 시클로알킬기로서는, 바람직하게는 탄 소수 3∼30의 시클로알킬기, 예를 들면, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기, 노르보닐기, 보로닐기 등을 들 수 있다.As a cycloalkyl group in a cycloalkyl sulfonic acid anion, Preferably it is a cycloalkyl group of 3-30 carbon atoms, for example, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a boronyl group, etc. Can be mentioned.

아릴술폰산 음이온에 있어서의 아릴기로서는, 바람직하게는 탄소수 6∼14의 아릴기, 예를 들면, 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등을 들 수 있다.As an aryl group in an aryl sulfonic acid anion, Preferably, a C6-C14 aryl group, for example, a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, etc. are mentioned.

상기 알킬술폰산 음이온, 시클로알킬술폰산 음이온 및 아릴술폰산 음이온에 있어서의 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴기는, 치환기를 갖고 있어도 좋다.The alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group in the alkyl sulfonic acid anion, cycloalkyl sulfonic acid anion, and aryl sulfonic acid anion may have a substituent.

이러한 치환기로서는, 예를 들면, 니트로기, 할로겐원자(불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 카르복실기, 수산기, 아미노기, 시아노기, 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1∼5), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6∼14), 알콕시카르보닐기(바람직하게는 탄소수 2∼7), 아실기(바람직하게는 탄소수 2∼12), 알콕시카르보닐옥시기(바람직하게는 탄소수 2∼7) 등을 들 수 있다. 각 기가 갖는 아릴기 및 환구조에 대해서는, 치환기로서 또한 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼15), 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3∼15)를 들 수 있다.As such a substituent, a nitro group, a halogen atom (fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, an alkoxy group (preferably C1-C5), an aryl group (Preferably C6-C14), alkoxycarbonyl group (preferably C2-C7), acyl group (preferably C2-C12), alkoxycarbonyloxy group (preferably C2-C7), etc. Can be mentioned. About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) and a cycloalkyl group (preferably C3-C15) are mentioned as a substituent.

알킬카르복실산 음이온에 있어서의 알킬기로서는, 알킬술폰산 음이온에 있어서의 알킬기와 같은 것을 들 수 있다.Examples of the alkyl group in the alkyl carboxylic acid anion include the same groups as the alkyl group in the alkyl sulfonic acid anion.

시클로알킬카르복실산 음이온에 있어서의 시클로알킬기로서는, 시클로알킬술폰산 음이온에 있어서의 시클로알킬기와 같은 것을 들 수 있다.As a cycloalkyl group in a cycloalkyl carboxylic acid anion, the same thing as the cycloalkyl group in a cycloalkyl sulfonic acid anion is mentioned.

아릴카르복실산 음이온에 있어서의 아릴기로서는, 아릴술폰산 음이온에 있어서의 아릴기와 같은 것을 들 수 있다.As an aryl group in an arylcarboxylic acid anion, the same thing as the aryl group in an aryl sulfonic acid anion is mentioned.

아랄킬카르복실산 음이온에 있어서의 아랄킬기로서는, 바람직하게는 탄소수 6∼12의 아랄킬기, 예를 들면, 벤질기, 페네틸기, 나프틸메틸기, 나프틸에틸기 등을 들 수 있다.As an aralkyl group in an aralkyl carboxylic acid anion, Preferably, a C6-C12 aralkyl group, for example, a benzyl group, a phenethyl group, a naphthyl methyl group, a naphthyl ethyl group, etc. are mentioned.

상기 알킬카르복실산 음이온, 시클로알킬카르복실산 음이온, 아릴카르복실산 음이온 및 아랄킬카르복실산 음이온에 있어서의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 및 아랄킬기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 치환기로서는, 예를 들면, 아릴술폰산 음이온에 있어서와 같은 할로겐원자, 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기 등을 들 수 있다.The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in the alkylcarboxylic acid anion, cycloalkylcarboxylic acid anion, arylcarboxylic acid anion and aralkylcarboxylic acid anion may have a substituent, and examples of the substituent include For example, the halogen atom, alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, etc. which are the same as an aryl sulfonic acid anion are mentioned.

술포닐이미드 음이온으로서는, 예를 들면 사카린 음이온을 들 수 있다.As a sulfonylimide anion, saccharin anion is mentioned, for example.

비스(알킬술포닐)이미드 음이온, 트리스(알킬술포닐)메틸 음이온에 있어서의 알킬기는, 탄소수 1∼5의 알킬기가 바람직하고, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. 이들의 알킬기는, 치환기를 갖고 있어도 좋고, 치환기로서는 할로겐원자, 할로겐원자로 치환된 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기 등을 들 수 있고, 불소원자로 치환된 알킬기가 바람직하다.The alkyl group in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and the tris (alkylsulfonyl) methyl anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n -Butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group, etc. are mentioned. These alkyl groups may have a substituent, As a substituent, a halogen atom, the alkyl group substituted by the halogen atom, an alkoxy group, an alkylthio group, etc. are mentioned, The alkyl group substituted by the fluorine atom is preferable.

기타의 비구핵성 음이온으로서는, 예를 들면, 불소화 인, 불소화 붕소, 불소화 안티몬 등을 들 수 있다.As another non-nucleophilic anion, phosphorus fluoride, a boron fluoride, antimony fluoride etc. are mentioned, for example.

X-의 비구핵성 음이온으로서는, 술폰산의 α위치가 불소원자로 치환된 알칸술폰산 음이온, 불소원자 또는 불소원자를 갖는 기로 치환된 아릴술폰산 음이온, 알킬기가 불소원자로 치환된 비스(알킬술포닐)이미드 음이온, 알킬기가 불소원자로 치환된 트리스(알킬술포닐)메티드 음이온이 바람직하다. 비구핵성 음이온으로서, 특히 바람직하게는 탄소수 4∼8의 퍼플루오로알칸술폰산 음이온, 불소원자를 갖는 벤젠술폰산 음이온, 가장 바람직하게는 노나플루오로부탄술폰산 음이온, 퍼플루오로옥탄술폰산 음이온, 펜타플루오로벤젠술폰산 음이온, 3,5-비스(트리플루오로메틸)벤젠술폰산 음이온이다.As the non-nucleophilic anion of X −, an alkanesulfonic anion in which the α position of the sulfonic acid is substituted with a fluorine atom, an aryl sulfonic acid anion substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom, and a bis (alkylsulfonyl) imide anion in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom The tris (alkylsulfonyl) methed anion in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom is preferable. As the non-nucleophilic anion, particularly preferably a perfluoroalkanesulfonic anion having 4 to 8 carbon atoms, a benzenesulfonate anion having a fluorine atom, most preferably a nonafluorobutanesulfonic acid anion, a perfluorooctane sulfonic acid anion and a pentafluoro Benzene sulfonic acid anion and 3,5-bis (trifluoromethyl) benzene sulfonic acid anion.

본 발명의 화합물(A)는, 200nm이하, 특히 ArF 엑시머 레이저광(193nm), F2 엑시머 레이저광(157nm)의 광에 대하여 높은 광 산발생능력을 갖고, 이것을 사용한 감광성 조성물은 PEB 온도의존성이 낮다.Compound (A) of the present invention has a high photo acid generating ability with respect to light of 200 nm or less, especially ArF excimer laser light (193 nm) and F 2 excimer laser light (157 nm), and the photosensitive composition using the same has a PEB temperature dependency. low.

이하에, 본 발명의 화합물(A)의 바람직한 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니다.
Although the preferable specific example of the compound (A) of this invention is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 112004040129914-pat00003
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Figure 112004040129914-pat00004
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화합물(A)는, 1종단독으로 또는 2종이상을 조합시켜서 사용할 수 있다.A compound (A) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

화합물(A)는, 대응하는 2-할로겐치환 케톤과 술피드 화합물을 무촉매 또는 은촉매의 존재하에 반응시켜, 술포늄 골격을 합성하고, 이것을 대응하는 음이온과 염교환하는 것에 의해 얻어진다. 다른 합성법으로서는 대응하는 케톤 유도체를 염기성 조건하에 트리알킬실릴할로게니드와 반응시켜서 실릴에놀에테르화하고, 이것을 술폭시드와 반응시키는 것에 의해 술포늄 골격을 합성하고, 이것을 대응하는 음이온과 염교환하는 것에 의해 얻어진다.Compound (A) is obtained by reacting a corresponding 2-halogen-substituted ketone and a sulfide compound in the presence of a non-catalyst or a silver catalyst, synthesizing a sulfonium skeleton, and salt-exchanging it with a corresponding anion. As another synthesis method, a sulfonium skeleton is synthesized by reacting a corresponding ketone derivative with trialkylsilylhalogenide under basic conditions and silylenol ether, and reacting it with sulfoxide to salt exchange with a corresponding anion. It is obtained by doing.

화합물(A)의 본 발명의 감자극성 조성물중의 함량은, 조성물의 고형분을 기준으로 하여, 0.1∼20질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0∼15질량%, 더욱 바람직하게는 3.0∼10질량%이다.As for content in the potato polar composition of this invention of compound (A), 0.1-20 mass% is preferable based on solid content of a composition, More preferably, it is 1.0-15 mass%, More preferably, it is 3.0-10. Mass%.

(병용 산발생제) (Combination acid generator)                     

본 발명에 있어서는, 화합물(A) 이외에, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어 산을 발생하는 화합물을 더 병용해도 좋다.In the present invention, in addition to the compound (A), a compound which decomposes upon irradiation with actinic light or radiation and generates an acid may be used in combination.

병용할 수 있는 광 산발생제의 사용량은, 몰비(화합물(A)/기타의 산발생제)로, 통상 100/0∼20/80, 바람직하게는 100/0∼40/60, 더욱 바람직하게는 100/0∼50/50이다.The amount of photoacid generator that can be used in combination is usually 100/0 to 20/80, preferably 100/0 to 40/60, more preferably in a molar ratio (compound (A) / other acid generator). Is 100 / 0-50 / 50.

그러한 병용가능한 광 산발생제로서는, 광 양이온 중합의 광개시제, 광 라디칼 중합의 광개시제, 색소류의 광소색제, 광변색제, 혹은 마이크로 레지스트 등에 사용되고 있는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 공지의 화합물 및 그들의 혼합물을 적절히 선택해서 사용할 수 있다.Such photoacid generators that can be used together are known to generate an acid by irradiation with actinic rays or radiation used in photoinitiators of photocationic polymerization, photoinitiators of photoradical polymerization, photochromic agents of pigments, photochromic agents, or micro resists. The compound and mixtures thereof can be appropriately selected and used.

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

또, 이들 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 기, 혹은 화합물을 폴리머의 주쇄 또는 측쇄에 도입한 화합물, 예를 들면, 미국 특허 제3,849,137호, 독일 특허 제3914407호, 일본 특허공개 소63-26653호, 일본 특허공개 소55-164824호, 일본 특허공개 소62-69263호, 일본 특허공개 소63-146038호, 일본 특허공개 소63-163452호, 일본 특허공개 소62-153853호, 일본 특허공개 소63-146029호 등에 기재된 화합물을 사용할 수 있다.Moreover, the compound which introduce | transduced the group or compound which generate | occur | produces an acid by the irradiation of these actinic rays or radiation, for example, US patent 3,849,137, German patent 3914407, Japanese patent publication 63-26653, Japanese Patent Publication No. 55-164824, Japanese Patent Publication No. 62-69263, Japanese Patent Publication No. 63-146038, Japanese Patent Publication No. 63-163452, Japanese Patent Publication No. 62-153853, The compound described in Unexamined-Japanese-Patent No. 63-146029 etc. can be used.

또한 미국 특허 제3,779,778호, 유럽 특허 제126,712호 등에 기재된 광에 의해 산을 발생하는 화합물도 사용할 수 있다. In addition, compounds which generate an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent No. 126,712 or the like can also be used.                     

병용해도 좋은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어 산을 발생하는 화합물 중에서 바람직한 화합물로서, 하기 일반식(ZI), (ZII), (ZIII)로 나타내어지는 화합물을 들 수 있다.As a preferable compound among the compounds which decompose by irradiation of actinic light or radiation which may be used together, and generate | occur | produces an acid, the compound represented by the following general formula (ZI), (ZII), (ZIII) is mentioned.

Figure 112004040129914-pat00005
Figure 112004040129914-pat00005

상기 일반식(ZI)에 있어서, R201, R202 및 R203는 각각 독립적으로 유기기를 나타낸다.In the general formula (ZI), R 201 , R 202 and R 203 each independently represent an organic group.

X-는 비구핵성 음이온을 나타내고, 일반식(I)에서의 X-의 비구핵성 음이온과 같은 것을 들 수 있다.X <-> represents a non-nucleophilic anion and the same thing as the non-nucleophilic anion of X <-> in General formula (I) is mentioned.

R201, R202 및 R203으로서의 유기기의 탄소수는 일반적으로 1∼30, 바람직하게는 1∼20이다.Carbon number of the organic group as R <201> , R <202> and R <203> is 1-30 normally, Preferably it is 1-20.

또, R201∼R203 중 2개가 결합하여 환구조를 형성해도 좋고, 환 내에 산소원자, 유황원자, 에스테르결합, 아미드결합 또는 카르보닐기를 함유하고 있어도 좋다.In addition, two of R 201 to R 203 may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group.

R201∼R203 중 2개가 결합하여 형성하는 기로서는, 알킬렌기(예컨대, 부틸렌기, 펜틸렌기)를 예시할 수 있다. Examples of the group formed by bonding of two of R 201 to R 203 include an alkylene group (for example, butylene group and pentylene group).

R201, R202 및 R203으로서의 유기기의 구체예로서는, 후에 서술하는 화합물(Z1-1), (Z1-2), (Z1-3)에 있어서의 대응하는 기를 열거할 수 있다.As a specific example of the organic group as R <201> , R <202> and R <203> , the corresponding group in compound (Z1-1), (Z1-2), and (Z1-3) mentioned later can be mentioned.

또한 일반식(ZI)로 나타내어지는 구조를 복수개 갖는 화합물이어도 좋다. 예컨대, 일반식(ZI)로 나타내어지는 화합물의 R201∼R203 중 적어도 하나가, 일반식(ZI)로 나타내어지는 또하나의 화합물의 R201∼R203 중 적어도 하나와 결합한 구조를 갖는 화합물이어도 좋다.Moreover, the compound which has two or more structures represented by general formula (ZI) may be sufficient. For example, at least one of R 201 to R 203 of the compound represented by the general formula (ZI) may be a compound having a structure in which at least one of R 201 to R 203 of another compound represented by the general formula (ZI) is bonded. good.

또한 바람직한 (ZI)성분으로서, 이하에 설명하는 화합물(Z1-1), (Z1-2) 및 (Z1-3)을 들 수 있다.Moreover, as a preferable (ZI) component, the compound (Z1-1), (Z1-2), and (Z1-3) demonstrated below are mentioned.

화합물(Z1-1)은, 상기 일반식(ZI)의 R201∼R203 중 적어도 하나가 아릴기인 아릴술포늄 화합물, 즉, 아릴술포늄을 양이온으로 하는 화합물이다.Compound (Z1-1) is an arylsulfonium compound in which at least one of R 201 to R 203 in the general formula (ZI) is an aryl group, that is, a compound having arylsulfonium as a cation.

아릴술포늄 화합물은, R201∼R203의 모두가 아릴기이어도 좋고, R201∼R 203 일부가 아릴기이고, 나머지는 알킬기, 시클로알킬기이어도 좋다.Arylsulfonium compound, all of R 201 ~R 203 may be an aryl group, the R 201 ~R 203 A part 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 및 아릴디알킬술포늄 화합물, 디아릴시클로알킬술포늄 화합물, 아릴디시클로알킬술포늄 화합물, 아릴알킬시클로알킬술포늄 화합물을 들 수 있다.Examples of the arylsulfonium compound include a triarylsulfonium compound, a diarylalkylsulfonium compound and an aryldialkylsulfonium compound, a diarylcycloalkylsulfonium compound, an aryldicycloalkylsulfonium compound, and an arylalkylcycloalkylsulfonate. A phosphium compound is mentioned.

아릴술포늄 화합물의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기이다. 아릴술포늄 화합물이 2개 이상의 아릴기를 갖는 경우에, 2개 이상인 아릴기는 같아도 달라도 좋다.As an aryl group of an arylsulfonium compound, a phenyl group and a naphthyl group are preferable, More preferably, it is a phenyl 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 알킬기는, 탄소수 1∼15의 직쇄, 분기상 알킬기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기 등을 들 수 있다.The alkyl group which an arylsulfonium compound has as needed has a C1-C15 linear and branched alkyl group, For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl And the like can be mentioned.

아릴술포늄 화합물이 필요에 따라서 갖고 있는 시클로알킬기는, 탄소수 3∼15의 시클로알킬기가 바람직하고, 예를 들면 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.The cycloalkyl group which an arylsulfonium compound has as needed has a C3-C15 cycloalkyl group, and a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclohexyl group, etc. are mentioned, for example.

R201∼R203의 아릴기, 알킬기, 시클로알킬기는, 알킬기(예를 들면 탄소수 1∼15), 시클로알킬기(예를 들면 탄소수 3∼15), 아릴기(예를 들면 탄소수 6∼14), 알콕시기(예를 들면 탄소수 1∼15), 할로겐원자, 수산기, 페닐티오기를 치환기로서 가져도 좋다. 바람직한 치환기로서는 탄소수 1∼12의 직쇄, 분기상 알킬기, 탄소수 3∼12의 시클로알킬기, 탄소수 1∼12의 알콕시기이며, 가장 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기이다. 치환기는, 3개의 R201∼R203 중 어느 하나로 치환되어 있어도 좋고, 3개 모두로 치환되어 있어도 좋다. 또, R201∼R203이 아릴기인 경우에, 치환기는 아릴기의 p-위치에 치환되어 있는 것이 바람직하다.The aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203 are an alkyl group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, having 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, having 6 to 14 carbon atoms), You may have an alkoxy group (for example, C1-C15), a halogen atom, a hydroxyl group, and a phenylthio group as a substituent. Preferable substituents are a C1-C12 straight chain, a branched alkyl group, a C3-C12 cycloalkyl group, a C1-C12 alkoxy group, Most preferably, they are a C1-C4 alkyl group and a C1-C4 alkoxy group. . The substituent may be substituted with any one of three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. In the case where R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

다음에 화합물(Z1-2)에 대하여 설명한다.Next, the compound (Z1-2) will be described.

화합물(Z1-2)는 식(ZI)에서의 R201∼R203이 각각 독립적으로 방향환을 함유하지 않는 유기기를 나타내는 경우의 화합물이다. 여기에서 방향환이란 헤테로원자를 함유하는 방향족환도 포함하는 것이다. Compound (Z1-2) is a compound in the case where R 201 to R 203 in Formula (ZI) each independently represent an organic group containing no aromatic ring. Here, the aromatic ring also includes an aromatic ring containing a hetero atom.

R201∼R203으로서의 방향환을 함유하지 않는 유기기는, 일반적으로 탄소수 1∼30, 바람직하게는 탄소수 1∼20이다.The organic group which does not contain an aromatic ring as R 201 to R 203 is generally 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.

R201∼R203은 각각 독립적으로, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알릴기, 비닐기이고, 더욱 바람직하게는 2-옥소알킬기, 2-옥소시클로알킬기, 알콕시카르보닐메틸기, 가장 바람직하게는 2-옥소알킬기이다.R 201 to R 203 are each independently, preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, a vinyl group, more preferably a 2-oxoalkyl group, a 2-oxocycloalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, and most preferably 2 -Oxoalkyl group.

R201∼R203으로서의 알킬기는 직쇄, 분기 중 어느 것이어도 좋고, 바람직하게는, 탄소수 1∼10의 직쇄 또는 분기 알킬기, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 등을 들 수 있다. R201∼R203으로서의 알킬기는, 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐메틸기가 보다 바람직하다. 2-옥소알킬기는 직쇄, 분기 중 어느 것이어도 좋고, 바람직하게는, 상기 알킬기의 2위치에 >C=0을 갖는 기를 들 수 있다. R201∼R203으로서의 알콕시카르보닐메틸기에 있어서의 알콕시기로서는, 바람직하게는 탄소수 1∼5의 알콕시기를 들 수 있다.The alkyl group as R 201 to R 203 may be either linear or branched, and preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and the like. Can be. The alkyl group as R 201 to R 203 is more preferably a 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group. The 2-oxoalkyl group may be either linear or branched, and preferably, a group having> C = 0 at the 2-position of the alkyl group. As an alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as R <201> -R <203> , Preferably, a C1-C5 alkoxy group is mentioned.

R201∼R203으로서의 시클로알킬기는 바람직하게는 탄소수 3∼10의 시클로알킬기이고, 예를 들면, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보닐기 등을 들 수 있다. R201∼R203으로서의 시클로알킬기는, 2-옥소시클로알킬기가 보다 바람직하다. 2-옥소시클로알킬기는 상기 시클로알킬기의 2위치에 >C=0을 갖는 기를 들 수 있다. The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and the like. The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is more preferably a 2-oxocycloalkyl group. 2-oxocycloalkyl group is group which has> C = 0 in the 2 position of the said cycloalkyl group.

R201∼R203은 할로겐원자, 알콕시기(예를 들면 탄소수 1∼5), 수산기, 시아노기, 니트로기에 의해 더 치환되어 있어도 좋다. R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, and a nitro group.

R201∼R203 중 2개가 결합해서 환구조를 형성해도 좋고, 환 내에 산소원자, 유황원자, 에스테르결합, 아미드결합, 카르보닐기를 함유하고 있어도 좋다. R201∼R203 중 2개가 결합해서 형성하는 기로서는, 알킬렌기(예를 들면, 부틸렌기, 펜틸렌기)를 들 수 있다.Two of R 201 to R 203 may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. Examples of the group formed by bonding of two of R 201 to R 203 include an alkylene group (for example, butylene group and pentylene group).

화합물(Z1-3)은 이하의 일반식(Z1-3)으로 나타내어지는 화합물이고, 페나실술포늄염 구조를 갖는 화합물이다.Compound (Z1-3) is a compound represented by the following General Formula (Z1-3), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 112004040129914-pat00006
Figure 112004040129914-pat00006

R1c∼R5c는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기 또는 할로겐원자를 나타낸다.R 1c to R 5c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.

R6c 및 R7c는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 6c and R 7c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.

Rx 및 Ry는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 비닐기를 나타낸다.R x and R y each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group or a vinyl group.

R1c∼R5c 중 임의의 2개 이상, 및 Rx와 Ry는 각각 결합하여 환구조를 형성하여도 좋고, 이 환구조는 산소원자, 유황원자, 에스테르결합, 또는 아미드결합을 함유하고 있어도 좋다.Any two or more of R 1c to R 5c , and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, and this ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, or an amide bond. good.

ZC -는 비구핵성 음이온을 나타내고, 일반식(I)에 있어서의 X-의 비구핵성 음이온과 같은 것을 들 수 있다.Z C - represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same as the non-nucleophilic anion of X in General Formula (I).

R1c∼R7c로서의 알킬기는 직쇄, 분기 중 어느 것이어도 좋고, 예컨대, 탄소수 1∼20의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1∼12의 직쇄 및 분기 알킬기이며, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 직쇄 또는 분기 프로필기, 직쇄 또는 분기 부틸기, 직쇄 또는 분기 펜틸기 등을 들 수 있다.The alkyl group as R 1c to R 7c may be either linear or branched, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a straight and branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a straight chain or A branched propyl group, a linear or branched butyl group, a linear or branched pentyl group, etc. are mentioned.

R1c∼R7c로서의 시클로알킬기는, 바람직하게는 탄소수 3∼8의 시클로알킬기이고, 예를 들면 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.The cycloalkyl group as R 1c to R 7c is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.

R1c∼R5c로서의 알콕시기는 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 좋고, 예컨대, 탄소수 1∼10의 알콕시기, 바람직하게는 탄소수 1∼5의 직쇄 및 분기 알콕시기(예컨대, 메톡시기, 에톡시기, 직쇄 또는 분기 프로폭시기, 직쇄 또는 분기 부톡시기, 직쇄 또는 분기 펜톡시기), 탄소수 3∼8의 환상 알콕시기(예컨대, 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기)를 들 수 있다.The alkoxy group as R 1c to R 5c may be any of linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear and branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (for example, a methoxy group and an ethoxy group). And linear or branched propoxy groups, linear or branched butoxy groups, linear or branched pentoxy groups, and cyclic alkoxy groups having 3 to 8 carbon atoms (eg, cyclopentyloxy groups, cyclohexyloxy groups).

바람직하게는 R1c∼R5c 중 어느 하나가 직쇄, 분기상 알킬기, 시클로알킬기 또는 알콕시기이고, 더욱 바람직하게는 R1c∼R5c의 탄소수의 합이 2∼15이다. 이것에 의해, 보다 용제 용해성이 향상되고, 보존시에 파티클의 발생이 억제된다.Preferably, any of R <1c> -R <5c> is a linear, branched alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkoxy group, More preferably, the sum of carbon number of R <1c> -R <5c> is 2-15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of storage.

Rx 및 Ry로서의 알킬기는, R1c∼R5c로서의 알킬기와 동일한 것을 들 수 있다. Rx 및 Ry로서의 알킬기는, 2-옥소알킬기, 알콕시카르복시메틸기가 바람직하다. 2-옥소알킬기는 R1c∼R5c로서의 알킬기의 2위치에 >C=O를 갖는 기를 예시할 수 있다. 알콕시카르보닐메틸기에 있어서의 알콕시기에 대해서는 R1c∼R5c로서의 알콕시기와 같은 것을 들 수 있다.Examples of the alkyl group as R x and R y include the same alkyl groups as R 1c to R 5c . The alkyl group as R x and R y is preferably a 2-oxoalkyl group or an alkoxycarboxymethyl group. 2-oxoalkyl group can illustrate the group which has> C = O in the 2nd position of the alkyl group as R < 1c > -R < 5c >. Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as R 1c to R 5c .

Rx 및 Ry로서의 시클로알킬기는, R1c∼R5c로서의 시클로알킬기와 동일한 것을 들 수 있다. Rx 및 Ry로서의 시클로알킬기는, 2-옥소시클로알킬기가 바람직하다. 2-옥소시클로알킬기는 R1c∼R5c로서의 시클로알킬기의 2위치에 >C=O를 갖는 기를 예시할 수 있다. Examples of the cycloalkyl group as R x and R y include the same cycloalkyl groups as R 1c to R 5c . The cycloalkyl group as R x and R y is preferably a 2-oxocycloalkyl group. 2-oxocycloalkyl group can illustrate the group which has> C = O at the 2-position of the cycloalkyl group as R < 1c > -R < 5c >.

Rx 및 Ry가 결합해서 형성하는 기로서는 부틸렌기, 펜틸렌기 등을 들 수 있다.Examples of groups that R x and R y are combined to form and the like can be mentioned a butylene group, a pentylene group.

Rx, Ry는 바람직하게는 탄소수 4이상의 알킬기, 시클로알킬기이며, 보다 바람직하게는 6이상, 더욱 바람직하게는 8이상의 알킬기, 시클로알킬기이다.R x and R y are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms and a cycloalkyl group, and more preferably 6 or more, still more preferably 8 or more alkyl groups and a cycloalkyl group.

일반식(ZII) 및 (ZIII) 중, R204∼R207은 각각 독립적으로 아릴기, 알킬기 또는 시클로알킬기이다.In General Formulas (ZII) and (ZIII), R 204 to R 207 each independently represent an aryl group, an alkyl group, or a cycloalkyl group.

R204∼R207의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기이다.R 204 207 ~R of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, more preferably is a phenyl group.

R204∼R207로서의 알킬기는 바람직하게는 탄소수 1∼10의 직쇄 또는 분기 알킬 기이고, 예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 등을 들 수 있다.The alkyl group as R 204 to R 207 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group and pentyl group.

R204∼R207로서의 시클로알킬기는, 바람직하게는 탄소수 3∼10의 시클로알킬기이고, 예컨대, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보닐기 등을 들 수 있다.The cycloalkyl group as R 204 to R 207 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and the like.

R204∼R207이 가지고 있어도 좋은 치환기로서는, 예를 들면, 알킬기(예컨대 탄소수 1∼15), 시클로알킬기(예컨대 탄소수 3∼15), 아릴기(예컨대 탄소수 6∼15), 알콕시기(예컨대 탄소수 1∼15), 할로겐원자, 수산기, 페닐티오기 등을 들 수 있다.R 204 as ~R 207 may have substituents, for example, an alkyl group (for example 1 to 15 carbon atoms), cycloalkyl groups (e.g. 3 to 15 carbon atoms), aryl groups (for example 6 to 15 carbon atoms), an alkoxy group (for example, carbon atoms 1-15), a halogen atom, a hydroxyl group, a phenylthio group, etc. are mentioned.

X-는 비구핵성 음이온을 나타내고, 일반식(I)에 있어서의 X-의 비구핵성 음이온과 같은 것을 예시할 수 있다. X <-> represents a non-nucleophilic anion and can illustrate the same thing as the non-nucleophilic anion of X <-> in General formula (I).

병용하여도 좋은 활성광선 또는 방사선에 의한 조사로 분해되어 산을 발생시키는 화합물 중에서 바람직한 화합물로서, 또한 하기 일반식(ZIV), (ZV), (ZVI)로 나타내어지는 화합물을 들 수 있다.As a preferable compound among the compound which decomposes | disassembles by irradiation by actinic light or radiation which may be used together, and produces | generates an acid, the compound further represented by the following general formula (ZIV), (ZV), (ZVI) is mentioned.

Figure 112004040129914-pat00007
Figure 112004040129914-pat00007

일반식(ZIV)∼(ZVI)중, Ar3 및 Ar4는, 각각 독립적으로 아릴기를 나타낸다.In General Formulas (ZIV) to (ZVI), Ar 3 and Ar 4 each independently represent an aryl group.

R206, R207 및 R208은, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R 206 , R 207 and R 208 represent an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.

A는, 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알릴렌기를 나타낸다. A represents an alkylene group, an alkenylene group or an allylene group.                     

병용해도 좋은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어 산을 발생하는 화합물 중에서 보다 바람직하게는, 일반식(ZI)∼(ZIII)로 나타내어지는 화합물이다.More preferably, it is a compound represented by general formula (ZI)-(ZIII) among compounds which decompose by irradiation of actinic light or radiation which may be used together, and generate an acid.

병용해도 좋은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어 산을 발생하는 화합물 중에서, 특히 바람직한 것의 예를 이하에 든다.
Among the compounds which decompose upon irradiation with actinic light or radiation which may be used in combination and generate an acid, examples of particularly preferable ones are given below.

Figure 112004040129914-pat00008
Figure 112004040129914-pat00008

Figure 112004040129914-pat00009
Figure 112004040129914-pat00009

Figure 112004040129914-pat00010
Figure 112004040129914-pat00010

[2] (B)산의 작용 하에 분해되어 알칼리 현상액 중에서의 용해도가 증대하는 수지(이하, 「(B)성분」이라고도 함)[2] a resin that is decomposed under the action of (B) acid and has increased solubility in alkaline developing solution (hereinafter also referred to as "(B) component")

본 발명의 포지티브형 감자극성 조성물에 사용되는 산에 의해 분해되어 알칼리 현상액 중에서의 용해도가 증대하는 수지로서는, 수지의 주쇄 또는 측쇄, 혹은 주쇄 및 측쇄의 양쪽에, 산으로 분해될 수 있는 기(이하, 「산분해성 기」라고도 함)를 갖는 수지이다. 이 중, 산으로 분해될 수 있는 기를 측쇄에 갖는 수지가 보다 바람직하다.As a resin which is decomposed by an acid used in the positive type potato polar composition of the present invention and the solubility in an alkaline developer is increased, a group that can be decomposed into an acid in both the main chain or the side chain, or both the main chain and the side chain of the resin (hereinafter, , "Also referred to as" 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, -COOH 또는 -OH기의 수소원자를 산으로 탈리시키는 기로 치환된 기이다.Preferred groups as groups which can be decomposed to an acid are groups substituted with a group which desorbs a hydrogen atom of a -COOH or -OH group to an acid.

본 발명에 있어서는, 산분해성 기는 아세탈기 또는 3급 에스테르기이다.In the present invention, the acid-decomposable group is an acetal group or a tertiary ester group.

이들 산으로 분해될 수 있는 기가 측쇄로서 결합하는 경우의 모체 수지로서는, 측쇄에 -OH 또는 -COOH기를 갖는 알칼리 가용성 수지이다. 예를 들면, 후에 서술하는 알칼리 가용성 수지를 들 수 있다.As a mother resin in the case where the group which can decompose | disassemble into these acids couple | bonds as a side chain, it is alkali-soluble resin which has -OH or -COOH group in a side chain. For example, alkali-soluble resin mentioned later is mentioned.

이들 알칼리 가용성 수지의 알칼리 용해 속도는, 0.261N 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드(TMAH)로 측정(23℃)하여 170Å/초 이상인 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는 330Å/초 이상인 것이다.It is preferable that the alkali dissolution rate of these alkali-soluble resins is 170 Pa / sec or more as measured (23 degreeC) by 0.261N tetramethylammonium hydrooxide (TMAH). Especially preferably, it is 330 kPa / sec or more.

이와 같은 관점으로부터, 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 구조 단위를 갖는 알칼리 가용성 수지이다.From this point of view, particularly preferred alkali-soluble resins are o-, m-, p-poly (hydroxystyrene) and copolymers thereof, hydrogenated poly (hydroxystyrene), halogen or alkyl-substituted poly (hydroxystyrene). , Hydroxystyrene structural units such as a part of poly (hydroxystyrene), O-alkylated or O-acylates, styrene-hydroxystyrene copolymers, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymers, and hydrogenated novolak resins. It is alkali-soluble resin which has.

본 발명에 있어서의 바람직한 산분해성 기를 갖는 반복단위로서는, 예를 들면 t-부톡시카르보닐옥시스티렌, 1-알콕시에톡시스티렌, (메타)아크릴산 3급 알킬에스테르 등을 들 수 있다.As a repeating unit which has a preferable acid-decomposable group in this invention, t-butoxycarbonyloxy styrene, 1-alkoxy ethoxy styrene, (meth) acrylic acid tertiary alkyl ester, etc. are mentioned, for example.

본 발명에서 사용되는 (B)성분은, 유럽특허 제254853호, 일본 특허공개 평2-25850호, 일본 특허공개 평3-223860호, 일본 특허공개 평4-251259호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 알칼리 가용성 수지에 산으로 분해될 수 있는 기의 전구체를 반응 시키거나, 혹은 산으로 분해될 수 있는 기가 결합된 알칼리 가용성 수지 모노머를 각종 모노머와 공중합하여 얻을 수 있다.Component (B) used in the present invention is disclosed in European Patent No. 254853, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-25850, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-223860, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-251259, and the like. The alkali-soluble resin can be obtained by reacting a precursor of a group that can be decomposed into an acid, or by copolymerizing an alkali-soluble resin monomer having a group that can be decomposed into an acid into various monomers.

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

p-t-부톡시스티렌/p-히드록시스티렌 공중합체p-t-butoxystyrene / p-hydroxystyrene copolymer

p-(t-부톡시카르보닐옥시)스티렌/p-히드록시스티렌 공중합체p- (t-butoxycarbonyloxy) styrene / p-hydroxystyrene copolymer

p-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/p-히드록시스티렌 공중합체p- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene copolymer

4-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)-3-메틸스티렌/4-히드록시-3-메틸스티렌 공중합체4- (t-butoxycarbonylmethyloxy) -3-methylstyrene / 4-hydroxy-3-methylstyrene copolymer

p-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/p-히드록시스티렌(10% 수소첨가물) 공중합체p- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene (10% hydrogenated) copolymer

m-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/m-히드록시스티렌 공중합체m- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / m-hydroxystyrene copolymer

o-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/o-히드록시스티렌 공중합체o- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / o-hydroxystyrene copolymer

p-(쿠밀옥시카르보닐메틸옥시)스티렌/p-히드록시스티렌 공중합체p- (cumyloxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene copolymer

쿠밀메타크릴레이트/메틸메타크릴레이트 공중합체Cumyl methacrylate / methyl methacrylate copolymer

4-t-부톡시카르보닐스티렌/말레인산디메틸 공중합체4-t-butoxycarbonylstyrene / dimethyl maleate copolymer

벤질메타크릴레이트/테트라히드로피라닐메타크릴레이트Benzyl methacrylate / tetrahydropyranyl methacrylate

p-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/p-히드록시스티렌/스티렌 공중합체p- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene / styrene copolymer

p-t-부톡시스티렌/p-히드록시스티렌/푸마로니트릴 공중합체p-t-butoxystyrene / p-hydroxystyrene / fumaronitrile copolymer

t-부톡시스티렌/히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체 t-butoxystyrene / hydroxyethyl methacrylate copolymer                     

스티렌/N-(4-히드록시페닐)말레이미드/N-(4-t-부톡시카르보닐옥시페닐)말레이미드 공중합체Styrene / N- (4-hydroxyphenyl) maleimide / N- (4-t-butoxycarbonyloxyphenyl) maleimide copolymer

p-히드록시스티렌/t-부틸메타크릴레이트 공중합체p-hydroxystyrene / t-butyl methacrylate copolymer

스티렌/p-히드록시스티렌/t-부틸메타크릴레이트 공중합체Styrene / p-hydroxystyrene / t-butyl methacrylate copolymer

p-히드록시스티렌/t-부틸아크릴레이트 공중합체p-hydroxystyrene / t-butylacrylate copolymer

스티렌/p-히드록시스티렌/t-부틸아크릴레이트 공중합체Styrene / p-hydroxystyrene / t-butylacrylate copolymer

p-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌/p-히드록시스티렌/N-메틸말레이미드 공중합체p- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene / N-methylmaleimide copolymer

t-부틸메타크릴레이트/1-아다만틸메틸메타크릴레이트 공중합체 t-butyl methacrylate / 1-adamantylmethyl methacrylate copolymer

p-히드록시스티렌/t-부틸아크릴레이트/p-아세톡시스티렌 공중합체p-hydroxystyrene / t-butylacrylate / p-acetoxystyrene copolymer

p-히드록시스티렌/t-부틸아크릴레이트/p-(t-부톡시카르보닐옥시)스티렌 공중합체p-hydroxystyrene / t-butylacrylate / p- (t-butoxycarbonyloxy) styrene copolymer

p-히드록시스티렌/t-부틸아크릴레이트/p-(t-부톡시카르보닐메틸옥시)스티렌 공중합체
p-hydroxystyrene / t-butylacrylate / p- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene copolymer

Figure 112004040129914-pat00011
Figure 112004040129914-pat00011

Figure 112004040129914-pat00012
Figure 112004040129914-pat00012

상기 구체예에서의 tBu는 t-부틸기를 나타낸다.TBu in the said embodiment represents a t-butyl group.

산으로 분해될 수 있는 기의 함유율은, 수지중의 산으로 분해될 수 있는 기의 수(B)와 산으로 탈리되는 기로 보호되어 있지 않은 알칼리 가용성 기의 수(S)를 가지고, B/(B+S)로 나타낸다. 함유율은, 바람직하게는 0.01∼0.7, 보다 바람직하게는 0.05∼0.50, 더욱 바람직하게는 0.05∼0.40이다. The content rate of the group that can be decomposed into an acid has a number (B) of groups that can be decomposed into an acid in the resin and a number (S) of alkali-soluble groups that are not protected by a group that is desorbed into an 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 감자극성 조성물에 ArF 엑시머 레이저광을 조사할 경우에는, (B)성분의 수지는, 단환 또는 다환의 지환 탄화수소 구조를 갖고, 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증가하는 수지인 것이 바람직하다.When irradiating an ArF excimer laser beam to the positive cationic polar composition of the present invention, the resin of the component (B) has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, decomposed by the action of an acid, and solubility in an alkaline developer. It is preferable that it is an increasing resin.

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

Figure 112004040129914-pat00013
Figure 112004040129914-pat00013

(식중, R11은, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기 또는 sec-부틸기를 나타내고, Z는 탄소원자와 함께 지환식 탄화수소기를 형 성하는데 필요한 원자단을 나타낸다.(Wherein R 11 represents a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group or sec-butyl group, Z is an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom) Indicates.

R12∼R16은, 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 지환식 탄화수소기를 나타내고, 단, R12∼R14 중 적어도 하나, 혹은 R15, R16의 어느 하나는 지환식 탄화수소기를 나타낸다.R 12 to R 16 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 12 to R 14 or any one of R 15 and R 16 is alicyclic; Hydrocarbon group is represented.

R17∼R21은, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼4의 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 지환식 탄화수소기를 나타내고, 단, R17∼R21 중 적어도 하나는 지환식 탄화수소기를 나타낸다. 또한, R19, R21의 어느 하나는 탄소수 1∼4의 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 지환식 탄화수소기를 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 an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 17 to R 21 represents an alicyclic hydrocarbon group. In addition, any of R <19> , R <21> represents a C1-C4 linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group.

R22∼R25는, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼4의 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 지환식 탄화수소기를 나타내고, 단, R22∼R25 중 적어도 하나는 지환식 탄화수소기를 나타낸다. 또한, R23과 R24는, 서로 결합해서 환을 형성하고 있어도 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 an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 22 to R 25 represents an alicyclic hydrocarbon group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.)

Figure 112004040129914-pat00014
Figure 112004040129914-pat00014

식(II-AB) 중: In the formula (II-AB):                     

R11' 및 R12'는 각각 독립적으로 수소원자, 시아노기, 할로겐원자, 또는 알킬기를 나타낸다.R 11 ′ and R 12 ′ each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an alkyl group.

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

또, 상기 일반식(II-AB)는, 하기 일반식(II-A) 또는 일반식(II-B)인 것이 더욱 바람직하다.Moreover, it is more preferable that the said general formula (II-AB) is the following general formula (II-A) or general formula (II-B).

Figure 112004040129914-pat00015
Figure 112004040129914-pat00015

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

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

여기서 R5는 치환기를 갖고 있어도 좋은 알킬기, 환상 탄화수소기 또는 하기의 -Y기를 나타낸다.R <5> represents the alkyl group which may have a substituent, cyclic hydrocarbon group, or the following -Y group here.

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.

또한, R13'∼R16' 중 적어도 2개가 결합하여 환을 형성하여도 좋다. n은 0 또는 1을 나타낸다.In addition, at least two of R 13 'to R 16 ' may combine to form a ring. n represents 0 or 1.

R17'은 -COOH, -COOR5, -CN, 수산기, 알콕시기, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2 -R6 또는 하기의 -Y기를 나타낸다.R 17 ′ represents —COOH, —COOR 5 , —CN, a hydroxyl group, an alkoxy group, —CO—NH—R 6 , —CO—NH—SO 2 —R 6, or the following —Y groups.

R6은 치환기를 갖고 있어도 좋은 알킬기 또는 환상 탄화수소기를 나타낸다. -Y기;R <6> represents the alkyl group or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. -Y group;

Figure 112004040129914-pat00016
Figure 112004040129914-pat00016

(-Y기중, R21'∼R30'는 각각 독립적으로 수소원자 또는 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기를 나타낸다. a 및 b는 1 또는 2를 나타낸다.)(In the -Y group, R 21 'to R 30 ' each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. A and b represent 1 or 2.)

일반식(pI)∼(pVI)에 있어서, R12∼R25에 있어서의 알킬기로서는, 1∼4의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타낸다. 그 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기 등이 있다.In general formula (pI)-(pVI), as an alkyl group in R <12> -R <25> , the linear or branched alkyl group which has 1-4 carbon atoms is represented. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group and the like.

또 상기 알킬기의 새로운 치환기로서는, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 할로겐원자(불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 아실기, 아실옥시기, 시아노기, 수산기, 카르복시기, 알콕시카르보닐기, 니트로기 등을 들 수 있다.Moreover, as a new substituent of the said alkyl group, a C1-C4 alkoxy group, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), acyl group, acyloxy group, cyano group, hydroxyl group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group, nitro And the like can be mentioned.

R11∼R25에 있어서의 지환식 탄화수소기 혹은 Z와 탄소원자가 형성하는 지환식 탄화수소기로서는, 단환식이어도 다환식이어도 좋다. 구체적으로는, 탄소수 5이상의 모노시클로, 비시클로, 트리시클로, 테트라시클로 구조를 갖는 기를 들 수 있다. 그 탄소수는 6∼30이 바람직하고, 특히 탄소수 7∼25가 바람직하다. 이들의 지환식 탄화수소기는 치환기를 갖고 있어도 좋다.As an alicyclic hydrocarbon group in R <11> -R <25> or the alicyclic hydrocarbon group which Z and a carbon atom form, monocyclic or polycyclic may be sufficient. Specifically, the group which has a C5 or more monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure is mentioned. 6-30 are preferable and, as for the carbon number, 7-25 are especially preferable. These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent.

지환식 탄화수소기의 바람직한 것으로서는, 아다만틸기, 노르아다만틸기, 데카린잔기, 트리시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 노르보르닐기, 세드롤기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로데카닐기, 시클로도데카닐기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 아다만틸기, 데카린잔기, 노르보르닐기, 세드롤기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로데카닐기, 시클로도데카닐기이다.Preferable examples of the alicyclic hydrocarbon group include an adamantyl group, noadamantyl group, decalinane group, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group, cycloheptyl group and cycloocta A methyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group are mentioned. More preferably, they are an adamantyl group, a decalin residue group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.

이들 지환식 탄화수소기의 치환기로서는, 알킬기, 할로겐원자, 수산기, 알콕시기, 카르복실기, 알콕시카르보닐기가 있다. 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기 등의 저급알킬기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기로 이루어지는 군에서 선택된 치환기를 나타낸다. 알콕시기로서는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼4의 것을 들 수 있다. 알킬기, 알콕시기는 치환기를 더 가지고 있어도 좋다. 알킬기, 알콕시기가 더 가지고 있어도 좋은 치환기로서는 수산기, 할로겐원자, 알콕시 기를 열거할 수 있다.Substituents for these alicyclic hydrocarbon groups include alkyl groups, halogen atoms, hydroxyl groups, alkoxy groups, carboxyl groups and alkoxycarbonyl groups. As an alkyl group, lower alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a butyl group, are preferable, More preferably, the substituent selected from the group which consists of a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group is represented. As an alkoxy group, C1-C4, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, butoxy group, is mentioned. The alkyl group and the alkoxy group may further have a substituent. As a substituent which the alkyl group and the alkoxy group may further have, a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group can be mentioned.

상기 수지에 있어서의, 일반식(pI)∼(pVI)로 나타내어지는 구조는, 알칼리 가용성 기의 보호에 사용할 수 있다. 상기 알칼리 가용성 기로서는, 이 기술분야에 있어서 공지된 각종 기를 열거할 수 있다.In the said resin, the structure represented by general formula (pI)-(pVI) can be used for protection of alkali-soluble group. As said alkali-soluble group, various groups known in the art can be enumerated.

구체적으로는 카르복실산기, 술폰산기, 페놀기, 티올기 등이 있고, 바람직하게는 카르복실산기, 술폰산기이다.Specifically, there are a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phenol group, a thiol group, and the like, and preferably a carboxylic acid group and a sulfonic acid group.

상기 수지에 있어서의 일반식(pI)∼(pVI)로 나타내어지는 구조로 보호된 알칼리 가용성 기로서는, 바람직하게는 카르복실기의 수소원자가 일반식(pI)∼(pVI) 로 나타내어지는 구조로 치환된 구조가 있다.As an alkali-soluble group protected by the structure represented by general formula (pI)-(pVI) in the said resin, Preferably, the structure in which the hydrogen atom of the carboxyl group was substituted by the structure represented by general formula (pI)-(pVI). There is.

일반식(pI)∼(pVI)로 나타내어지는 구조로 보호된 알칼리 가용성 기를 갖는 반복단위는, 하기 일반식(pA)로 나타내어지는 반복단위가 바람직하다.As for the repeating unit which has alkali-soluble group protected by the structure represented by general formula (pI)-(pVI), the repeating unit represented by the following general formula (pA) is preferable.

Figure 112004040129914-pat00017
Figure 112004040129914-pat00017

여기서, R은 수소원자, 할로겐원자 또는 1∼4의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환의 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타낸다. 복수의 R은 각각 같아도 달라도 좋다.Here, R represents a hydrogen atom, a halogen atom or a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of Rs may be the same or different, respectively.

A는 단결합, 알킬렌기, 에테르기, 티오에테르기, 카르보닐기, 에스테르기, 아미드기, 술폰아미드기, 우레탄기, 또는 우레아기로 이루어진 군으로부터 선택되 는 단독 또는 2개 이상의 기의 조합을 나타낸다.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.

Ra는 일반식(pI)∼(pVI)중 어느 하나의 기를 나타낸다.R a represents any of the groups of the general formulas (pI) to (pVI).

일반식(pA)로 나타내어지는 반복단위는, 가장 바람직하게는 2-알킬-2-아다만틸(메타)아크릴레이트, 디알킬(1-아다민틸)메틸(메타)아크릴레이트에 의한 반복단위이다.The repeating unit represented by general formula (pA) is most preferably a repeating unit by 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate and dialkyl (1-adamentyl) methyl (meth) acrylate. .

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

Figure 112004040129914-pat00018
Figure 112004040129914-pat00018

상기 일반식(II-AB)에 있어서, R11', R12'는 각각 독립적으로 수소원자, 시아 노기, 할로겐원자 또는 알킬기를 나타낸다.In General Formula (II-AB), R 11 ′ and R 12 ′ each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom or an alkyl group.

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

상기 R11' 및 R12'에 있어서의 할로겐원자로서는, 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 들 수 있다.Examples of the halogen atom in R 11 ′ and R 12 ′ include a chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, and iodine atom.

상기 R11', R12', R21'∼R30'에 있어서의 알킬기로서는, 탄소수 1∼10의 직쇄상 또는 분기상 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기상 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기이다.Wherein R 11 ', R 12', R 21 the alkyl group in the '~R 30', a straight chain or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and more preferably a linear or branched chain having 1 to 6 carbon atoms It is a gaseous-alkyl group, More preferably, they are a methyl group, an ethyl group, a propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, and t-butyl group.

상기 알킬기에 있어서의 새로운 치환기로서는, 수산기, 할로겐원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기 등을 들 수 있다. 할로겐원자로서는 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 들 수 있고, 알콕시기로서는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼4의 것을 들 수 있으며, 아실기로서는 포르밀기, 아세틸기 등을 들 수 있고, 아실옥시기로서는 아세톡시기 등을 들 수 있다.As a new substituent in the said alkyl group, a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, an acyloxy group, etc. are mentioned. Examples of the halogen atom include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom and iodine atom, and examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group and butoxy group. A formyl group, an acetyl group, etc. are mentioned, As an acyloxy group, an acetoxy group etc. are mentioned.

상기 Z'의 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단은, 치환기를 갖고 있어도 좋은 지환식 탄화수소의 반복단위를 수지에 형성하는 원자단이고, 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 Confucian formula for forming a repeating unit of an aliphatic alicyclic hydrocarbon. Atom groups for forming the alicyclic structure are preferable.

형성되는 지환식 탄화수소의 골격으로서는, 일반식(pI)∼(pVI)에 있어서의 R11∼R25의 지환식 탄화수소기와 동일한 것을 들 수 있다.As a skeleton of the alicyclic hydrocarbon formed, the thing similar to the alicyclic hydrocarbon group of R <11> -R <25> in general formula (pI)-(pVI) is mentioned.

상기 지환식 탄화수소의 골격에는 치환기를 갖고 있어도 좋다. 그러한 치환기로서는, 상기 일반식 (II-A) 및 (II-B) 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-A) and (II-B) is mentioned.

상기 유교식의 지환식 탄화수소를 갖는 반복단위 중에서도, 상기 일반식 (II-A) 또는 (II-B)로 나타내어지는 반복단위가 더욱 바람직하다.Among the repeating units having the aforementioned alicyclic hydrocarbon, the repeating unit represented by General Formula (II-A) or (II-B) is more preferable.

본 발명에 따른 지환식 탄화수소계 산분해성 수지에 있어서, 산분해성 기는, 상기 -C(=O)-X-A'-R17'에 함유되어도 좋고, 일반식(II-AB)의 Z'의 치환기로서 함유되어도 좋다.In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin according to the present invention, the acid-decomposable group may be contained in the above-C (= O) -X-A'-R 17 ', and Z' of the general formula (II-AB) It may be contained as a substituent.

산분해성 기의 구조로서는, -C(=O)-X1-R0으로 나타내어진다.As a structure of an acid-decomposable group, it represents with -C (= O) -X <1> -R <0> .

식 중, R0로서는, t-부틸기, t-아밀기 등의 3급 알킬기, 이소보로닐기, 1-에톡시에틸기, 1-부톡시에틸기, 1-이소부톡시에틸기, 1-시클로헥실옥시에틸기 등의 1-알콕시에틸기, 1-메톡시메틸기, 1-에톡시메틸기 등의 알콕시메틸기, 3-옥소알킬기, 테트라히드로피라닐기, 테트라히드로푸라닐기, 트리알킬실릴에스테르기, 3-옥소시클로헥실에스테르기, 2-메틸-2-아다만틸기, 메발로닉락톤 잔기 등을 들 수 있다. X1는, 상기 X와 동일한 의미이다.In formula, as R <0> , tertiary alkyl groups, such as a t-butyl group and t-amyl group, an isoboroyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxy Alkoxymethyl groups, such as 1-alkoxyethyl group, 1-methoxymethyl group, and 1-ethoxymethyl group, such as an ethyl group, 3-oxoalkyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, and 3-oxocyclohexyl Ester group, 2-methyl- 2-adamantyl group, mevalonic lactone residue, etc. are mentioned. X 1 has the same meaning as X described above.

상기 R13'∼R16'에 있어서의 할로겐원자로서는 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 열거할 수 있다.Examples of the halogen atom in R 13 ′ to R 16 ′ include chlorine, bromine, fluorine and iodine atoms.

상기 R5, R6, R13'∼R16'에 있어서의 알킬기로서는, 탄소수 1∼10의 직쇄상 또는 분기상 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼6의 직쇄상 또는 분기상 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기이다.As said alkyl group in said R <5> , R <6> , R <13> -R <16>', a C1-C10 linear or branched alkyl group is preferable, More preferably, it is a C1-C6 linear or branched alkyl group. More preferably, they are a methyl group, an ethyl group, a propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, and t-butyl group.

상기 R5, R6, R13'∼R16'에 있어서의 환상 탄화수소기로서는, 예컨대 환상 알킬기, 유교식 탄화수소이고, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기, 2-메틸-2-아다만틸기, 노르보르닐기, 보로닐기, 이소보로닐기, 트리시클로데카닐기, 디시클로펜테닐기, 노보르난에폭시기, 멘틸기, 이소멘틸기, 네오멘틸기, 테트라시클로도데카닐기 등을 들 수 있다.As said cyclic hydrocarbon group in said R <5> , R <6> , R <13>'-R<16>', it is a cyclic alkyl group, a bridged hydrocarbon, for example, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, adamantyl group, 2-methyl 2-adamantyl group, norbornyl group, boronyl group, isobornyl group, tricyclodecanyl group, dicyclopentenyl group, norbornane epoxy group, menthyl group, isomentyl group, neomentyl group, tetracyclododecanyl group Etc. can be mentioned.

상기 R13'∼R16' 중 적어도 2개가 결합하여 형성하는 환으로서는, 시클로펜텐, 시클로헥센, 시클로헵탄, 시클로옥탄 등의 탄소수 5∼12의 환이 열거된다.As a ring which at least two of said R <13>'-R<16> bonds and forms, C5-C12 rings, such as cyclopentene, a cyclohexene, a cycloheptane, and a cyclooctane, are mentioned.

상기 R17'에 있어서의 알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼4의 것을 들 수 있다.As an alkoxy group in said R <17>', C1-C4 things, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, butoxy group, are mentioned.

상기 알킬기, 환상 탄화수소기, 알콕시기에 있어서의 새로운 치환기로서는, 수산기, 할로겐원자, 카르복실기, 알콕시기, 아실기, 시아노기, 아실옥시기, 알킬기, 환상 탄화수소기 등을 들 수 있다. 할로겐원자로서는 염소원자, 브롬원자, 불소원자, 요오드원자 등을 들 수 있다. 알콕시기로서는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼4의 것을 들 수 있고, 아실기로서는 포르밀기, 아세틸기 등을 들 수 있으며, 아실옥시기로서는 아세톡시기 등을 들 수 있다.As a new substituent in the said alkyl group, cyclic hydrocarbon group, and alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, an acyloxy group, an alkyl group, a cyclic hydrocarbon group, etc. are mentioned. Examples of the halogen atom include chlorine atom, bromine atom, fluorine atom and iodine atom. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group, and examples of the acyl group include a formyl group and an acetyl group. Can be mentioned.

또, 알킬기, 환상 탄화수소기는 상기에서 열거한 것을 들 수 있다.Examples of the alkyl group and the cyclic hydrocarbon group include those listed above.

상기 A'의 2가의 연결기로서는 알킬렌기, 에테르기, 티오에테르기, 카르보닐기, 에스테르기, 아미드기, 술폰아미드기, 우레탄기, 우레아기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단독 또는 2개이상의 기의 조합을 들 수 있다.Examples of the divalent linking group for A 'include an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, and a combination of two or more groups selected from the group consisting of urea groups. Can be.

본 발명에 따른 지환식 탄화수소계 산분해성 수지에 있어서, 산의 작용에 의해 분해되는 기는, 상기 일반식(pI)∼(pVI)로 나타내어지는 지환식 탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위, 일반식(II-AB)로 나타내어지는 반복단위, 및 후에 서술하는 공중합 성분의 반복단위 중 적어도 1종의 반복단위에 함유할 수 있다.In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin according to the present invention, a group decomposed by the action of an acid is a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by general formulas (pI) to (pVI), and general It can contain in the repeating unit represented by Formula (II-AB) and at least 1 sort (s) of repeating units of the copolymerization component described later.

상기 일반식(II-A) 또는 일반식(II-B)에 있어서의 R13'∼R16'의 각종 치환기는, 상기 일반식(II-AB)에서의 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단 내지 유교식 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단 Z의 치환기로도 되는 것이다.The various substituents of R 13 ′ to R 16 ′ in General Formula (II-A) or General Formula (II-B) may be from an atomic group to form an alicyclic structure in General Formula (II-AB). It may also be a substituent of the atomic group Z for forming the bridged alicyclic structure.

상기 일반식(II-A) 또는 일반식(II-B)로 나타내어지는 반복단위의 구체예로서 다음의 것을 예시할 수 있지만, 본 발명은 이들의 구체예에 한정되는 것은 아니다.
Although the following can be illustrated as a specific example of the repeating unit represented by said general formula (II-A) or general formula (II-B), This invention is not limited to these specific examples.

Figure 112004040129914-pat00019
Figure 112004040129914-pat00019

본 발명의 지환식 탄화수소계 산분해성 수지는, 락톤기를 갖는 것이 바람직 하고, 보다 바람직하게는 하기 일반식(Lc) 또는 하기 일반식(V-1)∼(V-5) 중 어느 하나로 나타내어지는 락톤구조를 갖는 기를 갖는 반복단위를 갖는 것이며, 락톤구조를 갖는 기가 주쇄에 직접 결합되어 있어도 좋다.It is preferable that alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention has a lactone group, More preferably, lactone represented by either of the following general formula (Lc) or the following general formula (V-1)-(V-5) It has a repeating unit which has a group which has a structure, and the group which has a lactone structure may be directly bonded to the main chain.

Figure 112004040129914-pat00020
Figure 112004040129914-pat00020

Figure 112004040129914-pat00021
Figure 112004040129914-pat00021

일반식(Lc) 중, Ra1, Rb1, Rc1, Rd1, Re1은, 각각 독립적으로 수소원자 또는 알킬기를 나타낸다. m, n은 각각 독립적으로 0∼3의 정수를 나타내고, m+n은 2이상 6이하이다.In General Formula (Lc), Ra 1 , Rb 1 , Rc 1 , Rd 1 , and Re 1 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group. m and n represent the integer of 0-3 each independently, and m + n is 2 or more and 6 or less.

일반식(V-1)∼(V-5)에 있어서, R1b∼R5b는, 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬술포닐이미노기 또는 알케닐기를 나타낸다. R1b∼R5b 중의 2개는 결합하여 환을 형성하여도 좋다.In General Formulas (V-1) to (V-5), each of R 1b to R 5b independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylsulfonylimino group or an alkenyl group. . Two of R 1b to R 5b may be bonded to each other to form a ring.

일반식(Lc)에서의 Ra1∼Re1의 알킬기 및 일반식(V-1)∼(V-5)에서의 R1b∼R 5b의 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬술포닐이미노기에서의 알킬기로서는, 직쇄상, 분기상의 알킬기가 열거되고, 치환기를 갖고 있어도 좋다. In an alkyl group of Ra 1 to Re 1 in formula (Lc) and an alkyl group of R 1b to R 5b in formulas (V-1) to (V-5), an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and an alkylsulfonylimino group As an alkyl group of, a linear and branched alkyl group may be mentioned and may have a substituent.

일반식(Lc) 또는 일반식(V-1)∼(V-5) 중 어느 하나로 나타내어지는 락톤 구조를 갖는 기를 갖는 반복단위로서는, 상기 일반식(II-A) 또는 (II-B) 중의 R13'∼R16' 중 적어도 1개가 일반식(Lc) 또는 일반식(V-1)∼(V-5)로 나타내어지는 기를 갖는 것(예컨대, -COOR5의 R5가 일반식(Lc) 또는 일반식(V-1)∼(V-5)로 나타내어지는 기를 나타낸다), 또는 하기 일반식(AI)로 나타내어지는 반복단위 등을 예시할 수 있다.As a repeating unit which has group which has a lactone structure represented by either general formula (Lc) or general formula (V-1)-(V-5), R in said general formula (II-A) or (II-B) 13 at least one of '~R 16' general formula (Lc) or the general formula (V-1) ~ a R 5 in the general formula (V-5) having a group represented by (e.g., -COOR 5 (Lc) Or the group represented by general formula (V-1)-(V-5)), or the repeating unit represented by the following general formula (AI) can be illustrated.

Figure 112004040129914-pat00022
Figure 112004040129914-pat00022

일반식(AI) 중 Rb0는 수소원자, 할로겐원자, 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다. Rb0의 알킬기가 가지고 있어도 좋은 바람직한 치환기로서는, 상기 일반식(V-1)∼(V-5)에 있어서의 R1b로서의 알킬기가 가지고 있어도 좋은 바람직한 치환기로서 앞에서 예시한 것이 열거된다.In general formula (AI), R <b0> represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a C1-C4 alkyl group. As a preferable substituent which the alkyl group of R <b0> may have, what was illustrated previously as a preferable substituent which the alkyl group as R < 1b in the said General Formula (V-1)-(V-5) may have is mentioned.

Rb0의 할로겐원자로서는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자를 들 수 있다. Rb0는 수소원자가 바람직하다. Examples of the halogen atom for R b0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. R b0 is preferably a hydrogen atom.

A'는 단결합, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 알킬렌기, 또는 이들을 조합한 2가의 기를 나타낸다.A 'represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or the bivalent group which combined these.

B2는 일반식(Lc) 또는 일반식(V-1)∼(V-5) 중 어느 하나로 나타내어지는 기를 나타낸다.B <2> represents group represented by either general formula (Lc) or general formula (V-1)-(V-5).

이하에, 락톤 구조를 갖는 기를 함유하는 반복단위의 구체예를 열거하지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating unit containing group which has a lactone structure is listed below, this invention is not limited to this.

Figure 112004040129914-pat00023
Figure 112004040129914-pat00023

Figure 112004040129914-pat00024
Figure 112004040129914-pat00024

Figure 112004040129914-pat00025
Figure 112004040129914-pat00025

본 발명의 지환 탄화수소계 산분해성 수지는, 하기 일반식(VII)로 나타내어지는 기를 갖는 반복단위를 함유해도 좋다.The alicyclic hydrocarbon-based acid decomposable resin of the present invention may contain a repeating unit having a group represented by the following general formula (VII).

Figure 112004040129914-pat00026
Figure 112004040129914-pat00026

일반식(VII)중, R2c∼R4c는 각각 독립적으로 수소원자 또는 수산기를 나타낸 다. 단, R2c∼R4c 중 적어도 1개는 수산기를 나타낸다.In general formula (VII), R <2c> -R <4c> represents a hydrogen atom or a hydroxyl group each independently. Provided that at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group.

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

일반식(VII)로 나타내어지는 기를 갖는 반복단위로서는, 상기 일반식(II-A)또는 (II-B)중의 R13'∼R16' 중 적어도 1개가 상기 일반식(VII)로 나타내어지는 기를 갖는 것(예를 들면 -COOR5의 R5가 일반식(VII)로 표시되는 기를 나타낸다), 또는 하기 일반식(AII)로 나타내어지는 반복단위 등을 들 수 있다.As a repeating unit which has group represented by general formula (VII), at least 1 of R <13>'-R<16>' in said general formula (II-A) or (II-B) is group represented by said general formula (VII) What has, for example, R <5> of -COOR <5> represents group represented by general formula (VII), or the repeating unit represented by the following general formula (AII), etc. are mentioned.

Figure 112004040129914-pat00027
Figure 112004040129914-pat00027

일반식(AII)중, R1c는, 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다.In General Formula (AII), R 1c represents a hydrogen atom or a methyl group.

R2c∼R4c는, 각각 독립적으로 수소원자 또는 수산기를 나타낸다. 단, R2c∼R 4c 중 적어도 1개는 수산기를 나타낸다. R2c∼R4c 중 2개가 수산기인 것이 바람직하다. R 2c to R 4c each independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group. Provided that at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group. It is preferable that two of R <2c> -R <4c> are hydroxyl groups.

이하에, 일반식(AII)로 나타내어지는 구조를 갖는 반복단위의 구체예를 들지 만, 이들에 한정되는 것이 아니다.Although the specific example of the repeating unit which has a structure represented by general formula (AII) below is given, it is not limited to these.

Figure 112004040129914-pat00028
Figure 112004040129914-pat00028

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

Figure 112004040129914-pat00029
Figure 112004040129914-pat00029

상기 일반식(VIII)에 있어서, Z2는 -O- 또는 -N(R41)-을 나타내고, 여기서 R41은 수소원자, 수산기, 알킬기, 또는 -OSO2-R42를 나타낸다. R42는 알킬기, 시클로알킬기 또는 캄포잔기를 나타낸다. 이들 알킬기, 시클로알킬기, 캄포잔기는 할로겐원자 등의 치환기를 가지고 있어도 좋다.In the general formula (VIII), Z 2 represents -O- or -N (R 41 )-, wherein 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 camphorzan group. These alkyl groups, cycloalkyl groups, and camphor residues may have substituents such as halogen atoms.

상기 일반식(VIII)로 나타내어지는 반복단위로서, 이하의 구체예가 열거되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
Although the following specific examples are listed as a repeating unit represented by the said general formula (VIII), It is not limited to these.

Figure 112004040129914-pat00030
Figure 112004040129914-pat00030

Figure 112004040129914-pat00031
Figure 112004040129914-pat00031

본 발명의 지환 탄화수소계 산분해성 수지는, 상기의 반복 구조단위 이외에, 드라이에칭 내성이나 표준현상액 적성, 기판밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요한 특성인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절할 목적으로 여러가지 반복 구조단위를 함유할 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 resist, in addition to the above-described repeating structural unit. It may contain repeating structural units.

이러한 반복 구조단위로서는, 하기의 단량체에 상당하는 반복 구조단위를 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.Although such a repeating structural unit corresponds to the following monomer as 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)막마모(친소수성, 알칼리 가용성 기 선택), (4) film wear (selection of hydrophilic, alkali-soluble groups),

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

(6)드라이에칭 내성,(6) dry etching resistance,

등의 미조정이 가능해진다. Fine adjustment of the back and the like becomes possible.                     

이러한 단량체로서, 예를 들면 아크릴산에스테르류, 메타크릴산에스테르류, 아크릴아미드류, 메타크릴아미드류, 알릴 화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류 등에서 선택되는 부가중합성 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 Can be mentioned.

그외에도, 상기 여러 반복 구조단위에 상당하는 단량체와 공중합 가능한 부가중합성의 불포화 화합물이라면 공중합되어 있어도 좋다.In addition, as long as it is an addition-polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the monomer corresponded to the said various repeating structural unit, you may copolymerize.

지환 탄화수소계 산분해성 수지에 있어서, 각 반복 구조단위의 함유 몰비는 레지스트의 드라이에칭 내성이나 표준현상액 적성, 기판밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요성능인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절하기 위해서 적당히 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.As a preferable aspect of alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention, the following are mentioned.

(1)상기 일반식(pI)∼(pVI)로 나타내어지는 지환식 탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위를 함유하는 것(측쇄형)(1) Containing repeating units having a partial structure containing alicyclic hydrocarbons represented by the above general formulas (pI) to (pVI) (side chain type)

(2)일반식(II-AB)로 나타내어지는 반복단위를 함유하는 것(주쇄형)(2) Containing repeating unit represented by general formula (II-AB) (main chain type)

단, (2)에 있어서는 예를 들면 또한 이하의 것이 열거된다. However, in (2), the following are further enumerated, for example.

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

지환 탄화수소계 산분해성 수지 중, 산분해성 기를 갖는 반복단위의 함유량은, 전체 반복 구조단위에 대해 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 with respect to all the repeating structural units, More preferably, it is 20-50 mol%, More preferably, it is 25-40 Molar%.

지환 탄화수소계 산분해성 수지 중, 일반식(pI)∼(pVI)로 나타내어지는 지환식 탄화수소를 함유하는 부분 구조를 갖는 반복단위의 함유량은, 전체 반복 구조단위에 대해 30∼70몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 35∼65몰%, 더욱 바람직하게는 40∼60몰%이다.In alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin, 30-70 mol% is preferable for content of the repeating unit which has the partial structure containing alicyclic hydrocarbon represented by general formula (pI)-(pVI) with respect to all the repeating structural units, More preferably, it is 35-65 mol%, More preferably, it is 40-60 mol%.

지환 탄화수소계 산분해성 수지 중, 일반식(II-AB)로 나타내어지는 반복단위의 함유량은, 전체 반복 구조단위중 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 다른 공중합 성분의 단량체에 기초한 반복 구조단위의 수지중의 함유량도, 소정 레지스트의 성능에 따라서 적당히 설정할 수 있지만, 일반적으로 상기 일반식(pI)∼(pVI)로 나타내어지는 지환식 탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복 구조단위와 상기 일반식(II-AB)로 나타내어지는 반복단위의 합계한 총몰수에 대해서 99몰%이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 90몰%이하, 더욱 바람직하게는 80몰%이하이다.Moreover, although content in resin of the repeating structural unit based on the monomer of the said other copolymerization component can also be set suitably according to the performance of a predetermined | prescribed resist, it contains an alicyclic hydrocarbon represented generally by said general formula (pI)-(pVI). It is preferably at most 99 mol%, more preferably at most 90 mol%, even more preferably based on the total moles of the total number of repeating structural units having a partial structure and the repeating units represented by the general formula (II-AB). 80 mol% or less.

본 발명의 조성물이 ArF 노광용일 때, ArF 광으로의 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 수지는, 상법에 따라서(예를 들면 라디칼 중합) 합성할 수 있다. 예를 들면, 일반적 합성방법으로서는, 모노머종을 일괄로 또는 반응도중에서 반용용기에 투입하고, 이것을 필요에 따라 반응용매, 예를 들면 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 디이소프로필에테르 등의 에테르류나 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤과 같은 케톤류, 초산에틸과 같은 에스테르 용 매, 또한 후술하는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트와 같은 본 발명의 조성물을 용해하는 용매에 용해시켜 균일하게 한 후, 질소나 아르곤 등 불활성 가스 분위기하에서 필요에 따라 가열하고, 시판의 라디칼 개시제(아조계 개시제, 퍼옥사이드 등)를 사용해서 중합을 개시시킨다. 소망에 의해 개시제를 추가, 또는 분할로 첨가하고, 반응 종료후, 용제에 투입해서 분말체 또는 고형회수 등의 방법으로 소정의 폴리머를 회수한다. 반응의 농도는 20질량%이상이며, 바람직하게는 30질량%이상, 더욱 바람직하게는 40질량%이상이다. 반응온도는 10∼150℃이며, 바람직하게는 30∼120℃, 더욱 바람직하게는 50∼100℃이다.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, monomer species are added to a half vessel in a batch or during the reaction, and, if necessary, a reaction solvent such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, or the like. Ketones such as ethers, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, and the composition of the present invention, such as propylene glycol monomethyl ether acetate, described later, are dissolved in a solvent to dissolve, and then uniformized. In an inert gas atmosphere, such as argon and argon, it heats as needed, and superposition | polymerization is started using a commercial radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.). 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 predetermined polymer by a method such as powder or solid recovery. The concentration of the reaction is 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more. Reaction temperature is 10-150 degreeC, Preferably it is 30-120 degreeC, More preferably, it is 50-100 degreeC.

본 발명의 조성물을 다층 레지스트의 상층 레지스트에 사용할 경우에, (B)성분의 수지는, 실리콘원자를 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.

실리콘원자를 갖고, 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도를 증대하는 수지로서는, 실리콘원자를 주쇄 및 측쇄의 적어도 한쪽에 갖는 수지 모두를 사용할 수 있다. 수지의 측쇄에 실록산 구조를 갖는 수지로서, 예를 들면, 실리콘원자를 측쇄에 갖는 올레핀계 단량체, 무수말레인산 및 산분해성 기를 측쇄에 갖는 (메타)아크릴산계 단량체의 공중합체를 들 수 있다.As the resin having a silicon atom and decomposed by the action of an acid to increase the solubility in the alkaline developer, both resins having a silicon atom in at least one of the main chain and the 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.

본 발명의 포지티브형 감자극성 조성물에 F2 엑시머 레이저광을 조사할 경우에, (B)성분의 수지는, 폴리머 골격의 주쇄 및/또는 측쇄에 불소원자가 치환된 구조를 갖고, 또한 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액에 대한 용해도를 증대하는 수지(이하, 불소기함유 수지라고도 함)가 바람직하고, 또한 바람직하게는 1위 치가 불소원자 또는 플루오로알킬기로 치환된 수산기 또는 1위치가 불소원자 또는 플루오로알킬기로 치환된 수산기를 산분해기로 보호한 기를 함유하는 수지이며, 가장 바람직하게는 헥사플루오로-2-프로판올 구조 또는 헥사플루오로-2-프로판올의 수산기를 산분해기로 보호한 구조를 함유하는 수지이다. 불소원자를 도입함으로써 원자외광, 특히 F2(157nm)광에 대한 투명성을 향상시킬 수 있다.When irradiating the F 2 excimer laser beam to the positive cationic polar composition of the present invention, the resin of the component (B) has a structure in which a fluorine atom is substituted in the main chain and / or the side chain of the polymer skeleton, and also in the action of an acid. Resin (decomposed also as fluorine group-containing resin hereinafter) which is decomposed by an increase in solubility in an alkaline developing solution is preferable, and more preferably, a hydroxyl group or one-position is substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group at one position; A resin containing a group in which a hydroxyl group substituted with a fluoroalkyl group is protected by an acid decomposer, and most preferably, a structure in which a hydroxy group of hexafluoro-2-propanol or a hydroxyl group of hexafluoro-2-propanol is protected by an acid decomposer. It is resin to do. 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)로 나타내어지는 반복단위를 적어도 1개 갖는 수지를 바람직하게 들 수 있다.As a fluorine-group containing resin in (B) acid-decomposable resin, resin which has at least one repeating unit represented by the following general formula (FA)-(FG) is mentioned preferably, for example.

Figure 112004040129914-pat00032
Figure 112004040129914-pat00032

상기 일반식 중, In the above general formula,

R100∼R103은 각각 독립적으로 수소원자, 불소원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.R 100 to R 103 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group or an aryl group.

R104 및 R106은 각각 독립적으로 수소원자, 불소원자 또는 알킬기이고, R104 및 R106 중 적어도 한쪽은 불소원자 또는 불소원자로 치환된 알킬기이다. R104 및 R106 은 바람직하게는 양쪽 트리플루오로메틸기이다.R 104 and R 106 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group, and at least one of R 104 and R 106 is an alkyl group substituted with a fluorine atom or a fluorine atom. R 104 and R 106 are preferably both trifluoromethyl groups.

R105는 수소원자, 알킬기, 아실기, 알콕시카르보닐기 또는 산의 작용에 의해 분해되는 기이다.R 105 is a group decomposed by the action of a hydrogen atom, an alkyl 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, 알콕시카르보닐기 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 또는 산의 작용에 의해 분해되는 기이다.R 109 is a group decomposed by the action of a hydrogen atom, an alkyl group or an acid.

b는 0, 1 또는 2이다.b is 0, 1 or 2.

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

상기 일반식(FA)∼(FG)에 있어서, 알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 1∼12의 알킬기로서, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기를 바람직하게 열거할 수 있다. 알킬기는 할로알킬기가 바람직하고, 플루오로알킬기가 보다 바람직하다. 할로알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 1∼12의 할로알킬기로서, 구체적으로는 클로로메틸기, 클로로에틸기, 클로로 프로필기, 클로로부틸기, 브로모메틸기, 브로모에틸기 등을 바람직하게 들 수 있다. 플루오로알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 4∼12의 것으로서, 구체적으로는 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로헥실기, 퍼플루오로옥틸기, 퍼플루오로옥틸에틸기, 퍼플루오로도데실기 등을 바람직하게 들 수 있다.In said general formula (FA)-(FG), as an alkyl group, it is a C1-C12 alkyl group, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group and octyl group are mentioned preferably. The alkyl group is preferably a haloalkyl group, and more preferably a fluoroalkyl group. As a haloalkyl group, a chloromethyl group, a chloroethyl group, a chloro propyl group, a chlorobutyl group, a bromomethyl group, a bromoethyl group etc. are mentioned specifically as a haloalkyl group of C1-C12, for example. As a fluoroalkyl group, it is C4-C12, for example, Specifically, a perfluoro butyl group, a perfluorohexyl group, a perfluoro octyl group, a perfluoro octylethyl group, a perfluoro dodecyl group, etc. are preferable. It can be heard.

시클로알킬기로서는 단환형이어도 좋고, 다환형이어도 좋다. 단환형으로서는 탄소수 3∼8의 것으로서, 예를 들면 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기를 바람직하게 들 수 있다. 다환형으로서는 탄소수 6∼20의 것으로서, 예를 들면 아다만틸기, 노르보르닐기, 이소보로닐기, 캄파닐기, 디시클로펜틸기, α-피넬기, 트리시클로데카닐기, 테트라시클로도데실기, 앤드로스타닐기 등을 바람직하게 들 수 있다. 단, 상기의 단환 또는 다환의 시클로알킬기중의 탄소원자가, 산소원자 등의 헤테로원자로 치환되어 있어도 좋다.As a cycloalkyl group, monocyclic may be sufficient and polycyclic may be sufficient. As monocyclic type, it is C3-C8, For example, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group are mentioned preferably. As a polycyclic type, it is C6-C20, For example, an adamantyl group, a norbornyl group, an isobornyl group, a campanyl group, a dicyclopentyl group, the (alpha) -finel group, a tricyclo decanyl group, a tetracyclo dodecyl group, and Lostanyl group etc. are mentioned preferably. However, the carbon atom in said monocyclic or polycyclic cycloalkyl group may be substituted by heteroatoms, such as an oxygen atom.

아릴기로서는, 예를 들면 탄소수 6∼15의 아릴기로서, 구체적으로는 페닐기, 톨릴기, 디메틸페닐기, 2,4,6-트리메틸페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 9,10-디메톡시안트릴기 등을 바람직하게 들 수 있다.As an aryl group, it is a C6-C15 aryl group, specifically, a phenyl group, a tolyl group, a dimethylphenyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group, a naphthyl group, anthryl group, 9,10- dimethoxyan A tril group etc. are mentioned preferably.

아랄킬기로서는, 예를 들면 탄소수 7∼12의 아랄킬기로서, 구체적으로는 벤질기, 페네틸기, 나프틸메틸기 등을 바람직하게 들 수 있다.As an aralkyl group, a benzyl group, a phenethyl group, a naphthyl methyl group, etc. are mentioned specifically as an aralkyl group of C7-12, for example.

알케닐기로서는, 예를 들면 탄소수 2∼8의 알케닐기로서, 구체적으로는 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 시클로헥세닐기를 바람직하게 들 수 있다.As an alkenyl group, a vinyl group, an allyl group, butenyl group, and a cyclohexenyl group are mentioned specifically as an alkenyl group of C2-C8, for example.

알콕시기로서는, 예를 들면 탄소수 1∼8의 알콕시기로서, 구체적으로는 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, iso-프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기, 알릴옥시기, 옥톡시기 등을 바람직하게 들 수 있다.As an alkoxy group, it is a C1-C8 alkoxy group, Specifically, a methoxy group, an ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, butoxy group, pentoxy group, allyloxy group, octoxy group, etc. These are mentioned preferably.

아실기로서는, 예를 들면 탄소수 1∼10의 아실기로서, 구체적으로는 포르밀기, 아세틸기, 프로파노일기, 부타노일기, 피발로일기, 옥타노일기, 벤조일기 등을 바람직하게 들 수 있다.As an acyl group, For example, as a C1-C10 acyl group, a formyl group, an acetyl group, a propanoyl group, butanoyl group, pivaloyl group, an octanoyl group, a benzoyl group, etc. are mentioned specifically ,.

아실옥시기로서는 탄소수 2∼12의 아실옥시기가 바람직하고, 예를 들면 아세톡시기, 프로피오닐옥시기, 벤조일옥시기 등을 들 수 있다.As an acyloxy group, a C2-C12 acyloxy group is preferable and an acetoxy group, a propionyloxy group, a benzoyloxy group etc. are mentioned, for example.

알키닐기로서는 탄소수 2∼5의 알키닐기가 바람직하고, 예를 들면 에티닐기, 프로피닐기, 부티닐기 등을 들 수 있다.As an alkynyl group, a C2-C5 alkynyl group is preferable and an ethynyl group, a propynyl group, butynyl group etc. are mentioned, for example.

알콕시카르보닐기로서는 i-프로폭시카르보닐기, t-부톡시카르보닐기, t-아밀옥시카르보닐기, 1-메틸-1-시클로헥실옥시카르보닐기 등, 바람직하게는 2급, 보다 바람직하게는 3급의 알콕시카르보닐기를 들 수 있다.As the alkoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, t-amyloxycarbonyl group, 1-methyl-1-cyclohexyloxycarbonyl group, etc., preferably secondary, more preferably tertiary alkoxycarbonyl group Can be.

할로겐원자로서는, 예컨대, 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자 등을 들 수 있다.As a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned, for example.

알킬렌기로서는, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 좋은 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 헥실렌기, 옥틸렌기 등의 탄소수 1∼8의 것이 열거된다.As an alkylene group, C1-C8 things, such as the methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, and octylene group which may preferably have a substituent are mentioned.

알케닐렌기로서는, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 좋은 에테닐렌기, 프로페닐렌기, 부테닐렌기 등의 탄소수 2∼6의 것이 열거된다.As an alkenylene group, C2-C6 things, such as the ethenylene group, the propenylene group, and the butenylene group which may preferably have a substituent are mentioned.

시클로알킬렌기로서는, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 좋은 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기 등의 탄소수 5∼8의 것이 열거된다. As a cycloalkylene group, C5-C8 things, such as the cyclopentylene group and cyclohexylene group, which may preferably have a substituent are mentioned.                     

아릴렌기로서는, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 좋은 페닐렌기, 톨릴렌기, 나프틸렌기 등의 탄소수 6∼15의 것이 열거된다.As an arylene group, C6-C15 things, such as the phenylene group, tolylene group, and naphthylene group, which may preferably have a substituent are mentioned.

또 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 치환기로서는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아미노기, 아미드기, 우레이드기, 우레탄기, 히드록실기, 카르복실기 등의 활성수소를 갖는 것이나, 할로겐원자(불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 알콕시기(메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등), 티오에테르기, 아실기(아세틸기, 프로파노일기, 벤조일기 등), 아실옥시기(아세톡시기, 프로파노일옥시기, 벤조일옥시기 등), 알콕시카르보닐기(메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 프로폭시카르보닐기 등), 시아노기, 니트로기 등이 열거된다.Moreover, these groups may have a substituent, and as a substituent, they have active hydrogen, such as an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an amino group, an amide group, a ureide group, a urethane group, a hydroxyl group, and a carboxyl group, and a halogen atom (fluorine atom, Chlorine atom, bromine atom, iodine atom), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), thioether group, acyl group (acetyl group, propanoyl group, benzoyl group, etc.), acyloxy group (Acetoxy group, propanoyloxy group, benzoyloxy group, etc.), alkoxycarbonyl group (methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, etc.), cyano group, nitro group, etc. are mentioned.

여기서 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기는 상기에서 나타낸 것을 예시할 수 있지만, 알킬기는 불소원자, 시클로알킬기로 더 치환되어 있어도 좋다.Although an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group can illustrate what was shown above, the alkyl group may be further substituted by the fluorine atom and the cycloalkyl group.

본 발명의 불소기 함유 수지에 포함되는, 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 가용성을 나타내는 기로서는, -O-C(R36)(R37)(R38), -O-C(R36)(R 37)(OR39), -O-COO-C(R36)(R37)(R38), -O-C(R01)(R02)COO-C(R36 )(R37)(R38), -COO-C(R36)(R37)(R38), -COO-C(R36)(R37)(OR39) 등을 들 수 있다.Examples of the group decomposed by the action of an acid and presenting alkali solubility included in the fluorine group-containing resin of the present invention include -OC (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ) and -OC (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), -O-COO-C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -OC (R 01 ) (R 02 ) COO-C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -COO-C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -COO-C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), and the like.

또, -C(R36)(R37)(R38)은, 탄소원자에 R36∼R38로 나타내어지는 각각의 기가 단결합으로 결합되어 있는 기를 의미한다. 이하, 동일하게 한다.In addition, -C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ) means a group in which each group represented by R 36 to R 38 is bonded to a carbon atom by a single bond. Hereinafter, it is the same.

R36∼R39는 치환기를 갖고 있어도 좋은 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아랄 킬기 또는 알케닐기를 나타내고, R01, R02는 수소원자, 치환기를 갖고 있어도 좋은 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아랄킬기 또는 아릴기를 나타낸다.R 36 to R 39 represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group which may have a substituent, and R 01 and R 02 represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aral. A kill group or an aryl group is represented.

바람직한 구체예로서는, t-부틸기, t-아밀기, 1-알킬-1-시클로헥실기, 2-알킬-2-아다만틸기, 2-아다만틸-2-프로필기, 2-(4-메틸시클로헥실)-2-프로필기 등의 3급 알킬기의 에테르기 또는 에스테르기, 1-알콕시-1-에톡시기, 테트라히드로피라닐기 등의 아세탈기 또는 아세탈에스테르기, t-알킬카보네이트기, t-알킬카르보닐메톡시기 등을 들 수 있다.As a preferable specific example, t-butyl group, t-amyl group, 1-alkyl-1-cyclohexyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 2-adamantyl-2-propyl group, 2- (4- Acetal or acetal ester groups such as ether groups or ester groups of tertiary alkyl groups such as methylcyclohexyl) -2-propyl group, 1-alkoxy-1-ethoxy group and tetrahydropyranyl group, t-alkylcarbonate group, t -Alkylcarbonylmethoxy group, etc. are mentioned.

이하에 일반식(FA)∼(FG)로 나타내어지는 반복 구조단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
Although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (FA)-(FG) is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 112004040129914-pat00033
Figure 112004040129914-pat00033

Figure 112004040129914-pat00034
Figure 112004040129914-pat00034

Figure 112004040129914-pat00035
Figure 112004040129914-pat00035

Figure 112004040129914-pat00036
Figure 112004040129914-pat00036

일반식(FA)∼(FG)로 나타내어지는 반복단위의 함량의 합계는, 수지를 구성하는 전체 반복단위에 대하여, 일반적으로 10∼80몰%, 바람직하게는 30∼70몰%, 더욱 바람직하게는 35∼65몰%의 범위에서 사용된다.The sum total of content of the repeating unit represented by general formula (FA)-(FG) is 10-80 mol% normally, Preferably it is 30-70 mol% with respect to the all the repeating units which comprise resin, More preferably, Is used in the range of 35 to 65 mol%.

본 발명 (B)의 수지는, 상기와 같은 반복 구조단위 이외에도, 또한 본 발명의 레지스트의 성능을 향상시킬 목적으로, 다른 중합성 모노머를 공중합시켜도 좋 다.The resin of the present invention (B) may be copolymerized with another polymerizable monomer in order to improve the performance of the resist of the present invention in addition to the repeating structural units described above.

사용할 수 있는 공중합 모노머로서는, 이하에 나타내는 것이 포함된다. 예를 들면, 상기 이외의 아크릴산에스테르류, 아크릴아미드류, 메타크릴산에스테르류, 메타크릴아미드류, 알릴 화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류, 스티렌류, 크로톤 산에스테르류 등으로부터 선택되는 부가중합성 불포화 결합을 1개 갖는 화합물이다.As a copolymerizable monomer which can be used, what is shown below is contained. For example, addition weight selected from acrylic esters, acrylamides, methacrylic acid esters, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, croton acid esters and the like other than the above It is a compound which has one synthetic unsaturated bond.

이러한 불소함유 수지에는, 드라이에칭 내성 향상, 알칼리 가용성 조절, 기판밀착성 향상 등의 관점에서, 상기 불소원자를 갖는 반복단위 이외에 공중합성분으로서 다른 반복단위를 함유하는 것이 바람직하다. 다른 반복단위로서 바람직한 것으로서는:It is preferable that such a fluorine-containing resin contains another repeating unit as a copolymerization component in addition to the repeating unit having the fluorine atom from the viewpoint of improving dry etching resistance, adjusting alkali solubility, improving substrate adhesion, and the like. Preferred as other repeat units are:

1)상기 일반식(pI)∼(pVI) 및 (II-AB)로 나타내는 지환 탄화수소 구조를 갖는 반복단위. 구체적으로는 상기 1∼23의 반복단위 및 [II-1]∼[II-32]의 반복단위. 바람직하게는 상기 구체예 1∼23 중 Rx가 CF3의 것이다. 1) A repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure represented by general formulas (pI) to (pVI) and (II-AB). Specifically, the repeating units of 1 to 23 and the repeating units of [II-1] to [II-32]. Preferably, Rx in the specific examples 1 to 23 is CF 3 .

2)상기 일반식(Lc) 및 (V-1)∼(V-5)로 나타내는 락톤 구조를 갖는 반복단위. 구체적으로는 상기 (IV-1)∼(IV-16)의 반복단위 및 (Ib-1)∼(Ib-11)의 반복단위.2) A repeating unit having a lactone structure represented by general formulas (Lc) and (V-1) to (V-5). Specifically, the repeating unit of the above (IV-1) to (IV-16) and the repeating unit of (Ib-1) to (Ib-11).

3)무수말레인산, 비닐에테르 또는 시아노기를 갖는 비닐 화합물로부터 유래되는 하기 일반식(XV)(XVI)(XVII), 구체적으로는 (C-1)∼(C-15)에 열거되는 반복단위를 들 수 있다. 이들 외의 반복단위 중에는 불소원자를 함유하고 있어도, 함유하 고 있지 않아도 좋다.3) The repeating units listed in the following general formula (XV) (XVI) (XVII) derived from a vinyl compound having maleic anhydride, a vinyl ether or a cyano group, specifically (C-1) to (C-15) Can be mentioned. The repeating unit other than these may or may not contain fluorine atoms.

Figure 112004040129914-pat00037
Figure 112004040129914-pat00037

식중, R41은 알킬기, 시클로알킬기, 아랄킬기 또는 아릴기를 나타낸다.In the formula, R 41 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group.

R42는 수소원자, 할로겐원자, 시아노기 또는 알킬기를 나타낸다.R 42 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.

A5는 단결합, 2가의 알킬렌기, 알케닐렌기, 시클로알킬렌기 또는 아릴렌기, 또는 -O-CO-R22-, -CO-O-R23-, -CO-N(R24)-R25-를 나타낸다. A 5 is a single bond, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, or -O-CO-R 22- , -CO-OR 23- , -CO-N (R 24 ) -R 25 Indicates-.

R22, R23, R25는 같거나 달라도 좋고, 단결합, 또는 에테르기, 에스테르기, 아미드기, 우레탄기 또는 우레이드기를 가져도 좋은, 2가의 알킬렌기, 알케닐렌기, 시클로알킬렌기 또는 아릴렌기를 나타낸다.R 22 , R 23 , R 25 may be the same or different and may be a single bond or an ether group, an ester group, an amide group, a urethane group or a ureide group, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or An arylene group is shown.

R24는 수소원자, 치환기를 갖고 있어도 좋은 알킬기, 시클로알킬기, 아랄킬기 또는 아릴기를 나타낸다.R <24> represents a hydrogen atom, the alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group, an aralkyl group, or an aryl group.

n은 0 또는 1을 나타내며, x, y, z는 0∼4의 정수를 나타낸다.n represents 0 or 1, and x, y, z represent the integer of 0-4.

여기서 각 치환기의 예는, 상기 일반식(FA)∼(FG)의 치환기와 동일한 것이 열거된다.Here, the example of each substituent is the same as the substituent of the said general formula (FA)-(FG).

또 일반식(XVI)∼(XVII)로 나타내어지는 반복 구조단위의 구체예를 나타내지 만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.Moreover, although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (XVI)-(XVII) is shown, this invention is not limited to these.

Figure 112004040129914-pat00038
Figure 112004040129914-pat00038

일반식(XV)∼(XVII)로 나타내어지는 반복단위 등 기타 반복단위의 함량은, 수지를 구성하는 전체 반복단위에 대하여, 일반적으로 0∼70몰%, 바람직하게는 10∼60몰%, 더욱 바람직하게는 20∼50몰%의 범위에서 사용된다.The content of the other repeating units such as the repeating units represented by General Formulas (XV) to (XVII) is generally 0 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, and more, relative to all the repeating units constituting the resin. Preferably it is used in 20-50 mol%.

(B)산분해성 수지로서의 불소기함유 수지는 산분해성 기를 어떠한 반복단위로 함유하고 있어도 좋다.(B) The fluorine group-containing resin as the acid-decomposable resin may contain an acid-decomposable group in any repeating unit.

산분해성 기를 갖는 반복단위의 함유량은, 전체 반복단위에 대하여, 10∼70몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼60몰%, 더욱 바람직하게는 30∼60몰%이다.As for content of the repeating unit which has an acid-decomposable group, 10-70 mol% is preferable with respect to all the repeating units, More preferably, it is 20-60 mol%, More preferably, it is 30-60 mol%.

불소기함유 수지는, 지환 탄화수소계 산분해성 수지와 대략 동일하게 라디칼 중합에 의해 합성할 수 있다.The fluorine group-containing resin can be synthesized by radical polymerization in substantially the same manner as the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin.

본 발명에 따른 (B)성분의 수지의 중량평균 분자량은, GPC법에 의해 폴리스티렌 환산값으로서, 바람직하게는 1,000∼200,000이다. 중량평균 분자량을 1,000이상으로 함으로써 내열성, 드라이에칭 내성을 향상시킬 수 있고, 또한, 중량평균 분자량을 200,000이하로 함으로써 현상성을 향상시킬 수 있으며, 또한 점도가 매우 낮아지기 때문에 제막성을 향상시킬 수 있다.The weight average molecular weight of resin of (B) component which concerns on this invention is a polystyrene conversion value by GPC method, Preferably it is 1,000-200,000. By setting the weight average molecular weight to 1,000 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 very low, film forming property can be improved. .

본 발명의 포지티브형 감자극성 조성물에 있어서, 본 발명에 따른 (B)성분의 수지의 조성물 전체중의 배합량은, 전체 고형분중 40∼99.99질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼99.97질량%이다.In the positive cationic polar 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 solid, more preferably from 50 to 99.97 mass%. to be.

[3] (C)산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액중에서의 용해도가 증대하는, 분자량 3000이하의 용해저지 화합물(이하, 「(C)성분」 혹은 「용해저지 화합물」이라고도 함) [3] A dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter, also 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 산분해성 기를 함유하는 콜산 유도체와 같은, 산분해성 기를 함유하는 지환족 또는 지방족 화합물이 바람직하다. 산분해성 기, 지환식 구조로서는, 상기 지환 탄화수소계 산분해성 수지의 부분에서 설명한 것과 동일한 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, so 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. As acid-decomposable group and alicyclic structure, the thing similar to what was demonstrated by the part of the said alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin is mentioned.

본 발명의 감자극성 조성물을 KrF 엑시머 레이저로 노광하거나, 혹은 전자선으로 조사할 경우에는, 페놀 화합물의 페놀성 수산기를 산분해기로 치환한 구조를 함유하는 것이 바람직하다. 페놀 화합물로서는 페놀 골격을 1∼9개 함유하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2∼6개 함유하는 것이다.When exposing the potato polar composition of this invention with 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-decomposer. 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, 감자극성 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 mass%, more preferably 5 to 40 mass% with respect to the solid content of the potato polar composition.

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

Figure 112004040129914-pat00039
Figure 112004040129914-pat00039

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

알칼리 가용성 수지의 알칼리 용해속도는 0.261N 테트라메틸암모늄하이드로 옥사이드(TMAH)로 측정(23℃)하여 20Å/초 이상인 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는, 200Å/초 이상인 것이다.The alkali dissolution rate of the alkali-soluble resin is preferably 20 Pas / sec or more as measured by 0.261 N tetramethylammonium hydrooxide (TMAH) (23 占 폚). 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-폴리히드록시스티렌, 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(예컨대, 5∼30몰%의 O-메틸화물, O-(1-메톡시)에틸화물, O-(1-에톡시)에틸화물, O-2-테트라히드로피라닐화물, O-(t-부톡시카르보닐)메틸화물 등) 또는 O-아실화물(예컨대, 5∼30몰%의 o-아세틸화믈, O-(t-부톡시)카르보닐화물 등), 스티렌-무수말레인산 공중합체, 스티렌-히드록시스티렌 공중합체, α-메틸스티렌-히드록시스티렌 공중합체, 카르복실기 함유 메타크릴계 수지 및 그 유도체, 폴리비닐알콜 유도체를 열거할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.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-tetrahydropyranilide, O- (t-butoxycarbonyl) methylate, etc.) or O-acylates (e.g., 5-30 mol% o-acetylated group, O- (t-butoxy) carbonylate, etc.), styrene-anhydride Maleic acid copolymer, styrene-hydroxy styrene copolymer, α-methylstyrene-hydroxy styrene copolymer, carboxyl group-containing methacryl type Although resin, its derivative (s), and polyvinyl alcohol derivative (s) can be 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 하여 산성 촉매의 존재하에 알데히드류와 부가 축합시킴으로써 얻어진다.The said novolak resin is obtained by addition condensation with an aldehyde in the presence of an acidic catalyst using a predetermined monomer as a main component.

또, 알칼리 용해성 수지의 중량평균 분자량은 2,000이상, 바람직하게는 5,000∼200,000, 보다 바람직하게는 5,000∼100,000이다.Moreover, the weight average molecular weight of alkali-soluble resin is 2,000 or more, Preferably it is 5,000-200,000, More preferably, it is 5,000-100,000.

여기서, 중량평균 분자량은 겔투과크로마토그래피의 폴리스티렌 환산값으로써 정의된다.Here, a weight average molecular weight is defined as the polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

본 발명에 있어서의 이들 (D)알칼리 가용성 수지는 2종류 이상 조합시켜 사용하여도 좋다.You may use these (D) alkali-soluble resin in this invention in combination of 2 or more types.

알칼리 가용성 수지의 사용량은, 감자극성 조성물의 전체 조성물의 고형분에 대해 40∼97질량%, 바람직하게는 60∼90질량%이다.The usage-amount of alkali-soluble resin is 40-97 mass% with respect to solid content of the whole composition of a potato polar composition, Preferably it is 60-90 mass%.

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

본 발명의 네가티브형 감자극성 조성물에는, 가교제가 사용된다.The crosslinking agent is used for the negative potato polar composition of this invention.

가교제로서는 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 가용인 수지를 가교하는 화합물이면, 어느 것이나 이용할 수 있지만, 이하의 (1)∼(3)이 바람직하다.As a crosslinking agent, as long as it is a compound which bridge | crosslinks soluble resin to an alkaline developing solution by the action of an acid, any can be used, but 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 열거한다.
Among these crosslinking agents, particularly preferred ones are listed below.

Figure 112004040129914-pat00040
Figure 112004040129914-pat00040

(식중, L1∼L8은, 같거나 달라도 좋고, 수소원자, 히드록시메틸기, 메톡시메틸기, 에톡시메틸기 또는 탄소수 1∼6의 알킬기를 나타낸다.)(Wherein, L 1 ~L 8 are, same or different, represents an alkyl group of a hydrogen atom, a hydroxymethyl group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group or a 1 to 6 carbon atoms.)

가교제는, 감자극성 조성물의 고형분중, 통상 3∼70질량%, 바람직하게는 5∼50질량%의 첨가량으로 사용된다.The crosslinking agent is usually used in an amount of from 3 to 70 mass%, preferably from 5 to 50 mass%, in the solid content of the potato polar composition.

<기타의 성분> <Other ingredients>

[6] (F)염기성 화합물 [6] (F) basic compounds                     

본 발명의 감자극성 조성물은, 노광부터 가열까지의 경시에 의한 성능 변화를 저감시키기 위해 (F)염기성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the potato polar composition of this invention contains (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 112004040129914-pat00041
Figure 112004040129914-pat00041

여기서, R250, R251 및 R252는, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼20의 알킬기, 탄소수 3∼20의 시클로알킬기 또는 탄소수 6∼20의 아릴기이며, 여기에서 R250과 R251은 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 좋다. 치환기를 갖는 알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 1∼20의 아미노알킬기, 탄소수 1∼20의 히드록시알킬기를 열거할 수 있다. 치환기를 갖는 시클로알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 3∼20의 아미노시클로알킬기, 탄소수 3∼20의 히드록시시클로알킬기를 열거할 수 있다.R 250 , R 251, and R 252 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group 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 You may combine with each other and form a ring. The alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group may have a substituent. As an alkyl group which has a substituent, a C1-C20 aminoalkyl group and a C1-C20 hydroxyalkyl group are mentioned, for example. As a cycloalkyl group which has a substituent, a C3-C20 aminocycloalkyl group and a C3-C20 hydroxycycloalkyl group are mentioned, for example.

또한, 이들 알킬쇄중, 시클로알킬쇄중에 산소원자, 유황원자, 질소원자를 함유해도 좋다.
Moreover, you may contain an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom in these alkyl chains and a cycloalkyl chain.

Figure 112004040129914-pat00042
Figure 112004040129914-pat00042

(식중, R253∼R256은 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 알킬기 또는 탄소수 3∼20의 시클로알킬기를 나타낸다).(Wherein, R 253 ~R 256 represents an alkyl group or a cycloalkyl group of 3 to 20 carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms, each independently).

바람직한 화합물로서, 치환 또는 미치환의 구아니딘, 치환 또는 미치환의 아미노피롤리딘, 치환 또는 미치환의 피라졸, 치환 또는 미치환의 피라졸린, 치환 또는 미치환의 피페라진, 치환 또는 미치환의 아미노몰포린, 치환 또는 미치환의 아미노알킬몰포린, 치환 또는 미치환의 피페리딘을 들 수 있고, 더욱 바람직한 화합물로서, 이미다졸 구조, 디아자비시클로 구조, 오늄히드록시드 구조, 오늄카르복실레이트 구조, 트리알킬아민 구조, 아닐린 구조 또는 피리딘 구조를 갖는 화합물, 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 알킬아민 유도체, 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 아닐린 유도체 등을 들 수 있다.Preferred compounds include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted or unsubstituted Aminomorpholine, substituted or unsubstituted aminoalkylmorpholine, substituted or unsubstituted piperidine, and more preferred compounds include imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure and oniumcarboxyl And a compound having a late structure, a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, an aniline derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, and the like.

이미다졸 구조를 갖는 화합물로서는 이미다졸, 2,4,5-트리페닐이미다졸, 벤즈이미다졸 등을 들 수 있다. 디아자비시클로 구조를 갖는 화합물로서는 1,4-디아 자비시클로[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. 오늄히드록시드 구조를 갖는 화합물로서는 트리아릴술포늄히드록시드, 페나실술포늄히드록시드, 2-옥소알킬기를 갖는 술포늄히드록시드, 구체적으로는 트리페닐술포늄히드록시드, 트리스(t-부틸페닐)술포늄히드록시드, 비스(t-부틸페닐)요오드늄히드록시드, 페나실티오페늄히드록시드, 2-옥소프로필티오페늄히드록시드 등을 들 수 있다. 오늄카르복실레이트 구조를 갖는 화합물로서는 오늄히드록시드 구조를 갖는 화합물의 음이온부가 카르복실레이트로 된 것이며, 예를 들면 아세테이트, 아다만탄-1-카르복실레이트, 퍼플루오로알킬카르복실레이트 등을 들 수 있다. 트리알킬아민 구조를 갖는 화합물로서는 트리(n-부틸)아민, 트리(n-옥틸)아민 등을 들 수 있다. 아닐린 화합물로서는 2,6-디이소프로필아닐린, N,N-디메틸아닐린 등을 들 수 있다. 수산기 및/또는 에테르결합을 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-oxoalkyl group, specifically triphenylsulfonium hydroxide and tris (t -Butylphenyl) sulfonium hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, 2-oxopropylthiophenium 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, acetate, adamantane-1-carboxylate, 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. 2, 6- diisopropyl aniline, N, N- dimethylaniline, etc. are mentioned as an aniline compound. 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 2종 이상으로 사용할 수 있다. 염기성 화합물의 사용량은 감자극성 조성물의 고형분을 기준으로 해서 통상 0.001∼10질량%, 바람직하게는 0.01∼5질량%이다. 충분한 첨가효과를 얻는 점에서 0.001질량%이상이 바람직하고, 감도나 비노광부의 현상성의 점에서 10질량%이하가 바람직하다.These basic compounds can be used alone or in combination of two or more. The usage-amount of a basic compound is 0.001-10 mass% normally based on solid content of a potato polar composition, Preferably it is 0.01-5 mass%. 0.001 mass% or more is preferable at the point which acquires sufficient addition effect, and 10 mass% or less is preferable at the point of a sensitivity or developability of a non-exposed part.

[7] (G)불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제 [7] (G) fluorine and / or silicone surfactants

본 발명의 감자극성 조성물은 또한 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제(불 소계 계면활성제 및 실리콘계 계면활성제, 불소원자와 규소원자의 양쪽을 함유하는 계면활성제) 중 어느 하나, 또는 2종이상을 함유하는 것이 바람직하다.The potato polar composition of the present invention may also contain any one or two or more of fluorine-based and / or silicon-based surfactants (fluorine-based and silicon-based surfactants, surfactants containing both fluorine and silicon atoms). desirable.

본 발명의 감자극성 조성물이 불소 및/또는 실리콘계 계면활성제를 함유하는 것에 의해, 250nm이하, 특히 220nm이하의 노광 광원의 사용시에, 양호한 감도 및 해상도로 밀착성 및 현상결함이 적은 레지스트 패턴을 부여하는 것이 가능해진다.Since the potato polar 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 give a resist pattern with little adhesion and development defect with good sensitivity and resolution. It becomes possible.

이들 불소 및/또는 실리콘계 계면활성제로서, 예를 들면 일본 특허공개 소62-36663호공보, 일본 특허공개 소61-226746호공보, 일본 특허공개 소61-226745호공보, 일본 특허공개 소62-170950호공보, 일본 특허공개 소63-34540호공보, 일본 특허공개 평7-230165호공보, 일본 특허공개 평8-62834호공보, 일본 특허공개 평9-54432호공보, 일본 특허공개 평9-5988호공보, 일본 특허공개2002-277862호공보, 미국 특허 제5405720호명세서, 동 5360692호명세서, 동 5529881호명세서, 동 5296330호명세서, 동 5436098호명세서, 동 5576143호명세서, 동 5294511호명세서, 동 5824451호명세서에 기재된 계면활성제를 들 수 있고, 하기 시판의 계면활성제를 그대로 사용할 수도 있다.As these fluorine and / or silicone 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. 62-170950 Japanese Patent Laid-Open No. 63-34540, Japanese Patent Laid-Open No. 7-230165, Japanese Patent Laid-Open No. 8-62834, Japanese Patent Laid-Open No. 9-54432, Japanese Patent Laid-Open No. 9-5988 Japanese Patent Publication No. 2002-277862, US Patent No. 557520, East 5360692, East 5529881, East 5296330, East 5436098, East 5576143, East 5294511, East East The surfactant described in the 5824451 specification can be mentioned, The following commercially available surfactant can also be used as it is.

사용할 수 있는 시판의 계면활성제로서, 예를 들면 에프톱 EF301, EF303, (니이아키타 카세이(주) 제품), 프로라드 FC430, 431(스미토모쓰리엠(주) 제품), 메가팩 F171, F173, F176, F189, R08(다이니폰잉크 카가쿠고교(주) 제품), 서프론 S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106(아사히가라스(주) 제품), 트로이졸 S-366(트로이케미컬(주) 제품) 등의 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제를 들 수 있다. 또, 폴리실록산 폴리머 KP-341(신에츠 카가쿠고교(주) 제품)도 실리콘계 계 면활성제로서 사용할 수 있다.As a commercially available surfactant which can be used, for example, F-Top EF301, EF303, (made by Niaki Kitasei Co., Ltd.), Prorad FC430, 431 (made by Sumitomo 3M Co., Ltd.), Megapack F171, F173, F176, F189, R08 (product of Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.), Supron S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (product of Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy And fluorine-based surfactants such as Chemical Co., Ltd.) or silicone-based surfactants. Moreover, polysiloxane polymer KP-341 (made by Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.) can also be used as a silicone type surfactant.

또, 계면활성제로서는, 상기에 나타낸 공지의 것 외에, 텔로메리제이션법(텔로머법이라고도 함) 또는 올리고메리제이션법(올리고머법이라고도 함)에 의해 제조된 플루오로 지방족 화합물로부터 도출된 플루오로 지방족기를 갖는 중합체를 사용한 계면활성제를 사용할 수 있다. 플루오로 지방족 화합물은, 일본 특허공개 2002-90991호공보에 기재된 방법에 의해 합성할 수 있다.Moreover, as a surfactant, the fluoro aliphatic derived from the fluoro aliphatic compound manufactured by the telomerization method (also called telomer method) or the oligomerization method (also called oligomer method) other than the well-known thing shown above is mentioned. Surfactants using polymers having groups 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, 불규칙적으로 분포되어 있는 것이어도, 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 쇄장(鎖長)내에 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. It may be present or may be block copolymerized. Moreover, as a poly (oxyalkylene) group, a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, etc. are mentioned, Also, poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene Or a unit having an alkylene having a different chain length in a chain length such as a block 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) 제품)을 들 수 있다. 또한, C6F13기를 갖 는 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, as a commercially available surfactant, Megapack F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (made by Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.) can be mentioned. Further, copolymers of acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacryl having a C 6 F 13 group) Copolymer of (rate) and (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacryl) having a C 8 F 17 group Copolymer of (rate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyethylene)) acrylate (or meta) having C 8 F 17 groups Acrylate) and the copolymer of (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate), etc. are mentioned.

불소 및/또는 실리콘계 계면활성제의 사용량은 감자극성 조성물 전량(용제를 제외함)에 대하여, 바람직하게는 0.0001∼2질량%, 보다 바람직하게는 0.001∼1질량%이다.The amount of fluorine and / or silicone-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 potato polar composition (excluding the solvent).

[8] (H)유기용제 [8] organic solvents (H)

본 발명의 감자극성 조성물은 상기의 성분을 소정의 유기용제에 용해해서 사용한다.The potato polar composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent.

사용할 수 있는 유기용제로서는, 예를 들면, 에틸렌디클로라이드, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 메틸에틸케톤, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 2-메톡시에틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 톨루엔, 초산에틸, 유산메틸, 유산에틸, 메톡시프로피온산메틸, 에톡시프로피온산에틸, 피루빈산메틸, 피루빈산에틸, 피루빈산프로필, N,N-디메틸 포름아미드, 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈, 테트라히드로푸란 등을 들 수 있다.Examples of the organic solvent that can be used include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, pyrubin Methyl acid, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like.

본 발명에 있어서, 유기용제로서는, 단독으로 이용해도, 혼합해서 이용해도 좋지만, 구조중에 수산기를 함유하는 용제와, 수산기를 함유하지 않는 용제를 혼합한 혼합용제를 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 레지스트액 보존시의 파티클발생을 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 in which a solvent containing a hydroxyl group and a solvent not containing a hydroxyl group are mixed in the structure. Thereby, particle generation at the time of resist storage can be reduced.

수산기를 함유하는 용제로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 유산에틸 등을 들 수 있고, 이들 중에서 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 유산에틸이 특히 바람직하다.Examples of the solvent containing a hydroxyl group include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethyl lactate, and the like. Among them, propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate are particularly preferable.

수산기를 함유하지 않는 용제로서는, 예를 들면, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 시클로헥사논, 초산부틸, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드 등을 들 수 있고, 이들 중에서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 시클로헥사논, 초산부틸이 특히 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논이 가장 바람직하다.As a solvent which does not contain 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 is particularly preferred, and propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate and 2-heptanone are most preferred.

수산기를 함유하는 용제와 수산기를 함유하지 않는 용제의 혼합비(질량)는 1/99∼99/1, 바람직하게는 10/90∼90/10, 더욱 바람직하게는 20/80∼60/40이다. 수산기를 함유하지 않는 용제를 50질량%이상 함유하는 혼합용제가 도포 균일성의 점 에서 특히 바람직하다.The mixing ratio (mass) of the solvent containing a hydroxyl group and the solvent containing no hydroxyl group is 1/99-99/1, Preferably it is 10/90-90/10, More preferably, it is 20/80-60/40. The mixed solvent containing 50 mass% or more of the solvent which does not contain a hydroxyl group is especially preferable at the point of application | coating uniformity.

<기타 첨가제><Other additives>

본 발명의 감자극성 조성물에는 필요에 따라 염료, 가소제, 상기 (G)성분 이외의 계면활성제, 광증감제 및 현상액에 대한 용해성을 촉진시키는 화합물 등을 더 함유시킬 수 있다.If necessary, the potato polar composition of the present invention may further contain a dye, a plasticizer, a surfactant other than the above-mentioned (G) component, a photosensitizer and a compound for promoting solubility in a developer.

본 발명에서 사용할 수 있는 현상액에 대한 용해촉진성 화합물은 페놀성 OH기를 2개이상, 또는 카르복시기를 1개이상 갖는 분자량 1,000이하의 저분자 화합물이다. 카르복시기를 갖는 경우는 지환족 또는 지방족 화합물이 바람직하다.The dissolution promoting compound for the developer that 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. When it has a carboxy group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable.

이들 용해촉진성 화합물의 바람직한 첨가량은 (B)성분의 수지 또는 (D)성분의 수지에 대해서 2∼50질량%이며, 더욱 바람직하게는 5∼30질량%이다. 현상잔사 억제, 현상시 패턴 변형방지의 점에서 50질량%이하가 바람직하다.The preferable addition amount of these dissolution promoting 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 평4-122938, 일본 특허공개 평2-28531, 미국특허 제4916210, 유럽특허 제219294 등에 기재된 방법을 참고로 해서 당업자에 있어서 용이하게 합성할 수 있다.Such phenol compounds having a molecular weight of 1000 or less can be easily synthesized by those skilled in the art by referring to methods described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-122938, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-28531, US Patent No. 4916210, and European Patent No. 219294. Can be.

카르복실기를 갖는 지환족 또는 지방족 화합물의 구체예로서는 콜산, 디옥시콜산, 트리콜산 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 having a steroid structure such as cholic acid, dioxycholic acid and tricholic acid, adamantanecarboxylic acid derivatives, adamantanedicarboxylic acid, and cyclohexanecarboxyl. Acid, cyclohexanedicarboxylic acid, etc. are mentioned, but it is not limited to these.

본 발명에 있어서는, 상기 (G)불소계 및/또는 실리콘계 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, you may add surfactant other than the said (G) fluorine type and / or silicone type surfactant. 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, 또, 몇개의 조합으로 첨가할 수도 있다.These surfactants may be added alone, or may be added in any combination.

<<사용방법>><< How to use >>

본 발명의 감자극성 조성물은 상기 성분을 소정의 유기용제, 바람직하게는 상기 혼합용제에 용해하여, 다음과 같이 소정의 지지체상에 도포해서 이용한다.The potato polar composition of this invention is melt | dissolved in the predetermined organic solvent, Preferably the said mixed solvent, and apply | coats on a predetermined | prescribed support body as follows, and is used.

예를 들면, 감자극성 조성물을 정밀집적 회로소자의 제조에 사용되는 기판(예:실리콘/이산화실리콘 피복)상에 스피너, 코터 등의 적당한 도포방법에 의해 도포하여 레지스트막을 형성한다.For example, the potato polar composition is applied onto a substrate (for example, silicon / silicon dioxide coating) used for the manufacture of the precision integrated circuit device by a suitable coating method such as a spinner or a coater to form a resist film.

계속해서, 레지스트막에 소정의 마스크를 통해 활성광선, 방사선을 조사하고, 베이킹을 행하여 현상한다. 이렇게 하면, 양호한 패턴을 얻을 수 있다. 활성광선으로서는 적외광, 가시광, 자외광, 원자외광, X선, 전자선 등을 들 수 있지만, 바람직하게는 250nm이하, 보다 바람직하게는 220nm이하의 파장의 원자외광, 구체적으로는 KrF 엑시머 레이저(248nm), ArF 엑시머 레이저(193nm), F2 엑시머 레이저(157nm), X선, 전자빔 등이며, ArF 엑시머 레이저, F2 엑시머 레이저가 가장 바람직하다. 또, 본 발명에 있어서는, X선, 전자선도 활성광선에 포함시키는 것으로 한다. Subsequently, actinic light and a radiation are irradiated to a resist film through a predetermined mask, and it bakes and develops. In this way, a good pattern can be obtained. Examples of the active light include infrared light, visible light, ultraviolet light, far-ultraviolet light, X-rays, and electron beams, but are preferably ultraviolet light having a wavelength of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less, specifically KrF 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, with ArF excimer laser and F 2 excimer laser being most preferred. Moreover, in this invention, X-ray and an electron beam shall also be included in actinic ray.

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 알칼리농도는 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 내용이 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.

<화합물(A)의 합성예>Synthesis Example of Compound (A)

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

브롬화구리(II) 54.7g을 초산에틸 100㎖와 혼합하고, 이것에 p-히드록시아세토페논 20g을 클로로포름 100㎖에 용해시켜서 첨가하고, 혼합액을 3시간 환류반응시켰다. 반응액을 여과하고, 여과액을 농축하여 조생성물을 얻었다. 이것을 칼럼 크로마토그래피로 정제하면 p-브로모아세틸페놀이 18g 얻어졌다. 54.7 g of copper (II) bromide was mixed with 100 ml of ethyl acetate, 20 g of p-hydroxyacetophenone was dissolved in 100 ml of chloroform, and the mixture was refluxed for 3 hours. The reaction solution was filtered, and the filtrate was concentrated to give a crude product. Purification by column chromatography gave 18 g of p-bromoacetylphenol.                     

p-브로모아세틸페놀 10g을 아세토니트릴 150㎖에 용해시키고, 이것에 테트라히드로티오펜 8.2g을 첨가해서 60℃에서 1시간 반응시켰다. 반응액을 방냉하고, 이것에 초산에틸 150㎖를 첨가했다. 석출한 분말체를 여과채취, 건조하면 4-히드록시페나실테트라히드로티오페늄브로미드가 12g 얻어졌다.10 g of p-bromoacetyl phenol was dissolved in 150 ml of acetonitrile, and 8.2 g of tetrahydrothiophene was added thereto and reacted at 60 ° C for 1 hour. The reaction solution was allowed to cool and 150 ml of ethyl acetate was added thereto. The precipitated powder was filtered and dried to obtain 12 g of 4-hydroxyphenacyltetrahydrothiophenium bromide.

상기 브로미드 11.9g을 메탄올에 용해시키고, 이것에 노나플루오로부탄술폰산칼륨 13.9g을 물/아세토니트릴 혼합용제에 용해시켜서 첨가했다. 반응액을 농축하고, 이것을 클로로포름에 용해시켜, 이것을 물세정했다. 클로로포름층을 농축하면 화합물(I-1)이 13.2g 얻어졌다.11.9 g of the bromide was dissolved in methanol, and 13.9 g of potassium nonafluorobutane sulfonate was dissolved in a water / acetonitrile mixed solvent and added thereto. The reaction solution was concentrated, dissolved in chloroform and washed with water. 13.2g of compound (I-1) was obtained when the chloroform layer was concentrated.

30OMHz1H-NMR (CDCl3) 30OMHz 1 H-NMR (CDCl3)

δ2.1-2.4(m. 4H), δ3.4-3.6(m. 4H), δ5.2(s. 2H), δ6.95(d. 2H), δ7.9(d. 2H), δ10.8(bs. 1H) δ2.1-2.4 (m.4H), δ3.4-3.6 (m.4H), δ5.2 (s.2H), δ6.95 (d.2H), δ7.9 (d.2H), δ10 .8 (bs. 1 H)

합성예2(화합물(I-4)의 합성) Synthesis Example 2 (Synthesis of Compound (I-4))

p-브로모아세틸페놀 7.6g, 도데실술피드 19.6g을 아세토니트릴 200㎖에 용해시키고, 이것에 테트라플루오로붕산은 8.3g을 첨가해서 10시간 환류반응시켰다. 반응액을 방냉하고, 이것을 여과했다. 여과액을 농축하고, 얻어진 분말체를 디이소프로필에테르로 세정, 건조하면 4-히드록시페나실디도데실술포늄테트라플루오로보레이트가 19.5g 얻어졌다.7.6 g of p-bromoacetyl phenol and 19.6 g of dodecyl sulfide were dissolved in 200 ml of acetonitrile, and 8.3 g of tetrafluoroboric acid was added thereto to reflux for 10 hours. The reaction solution was allowed to cool and filtered. The filtrate was concentrated, and the obtained powder was washed with diisopropyl ether and dried to obtain 19.5 g of 4-hydroxyphenacyl dididodecylsulfonium tetrafluoroborate.

얻어진 테트라플루오로보레이트염 19.4g을 클로로포름 100㎖에 용해시키고, 이 용액에 노나플루오로부탄술폰산칼륨 17.9g을 물/아세토니트릴 혼합용제에 용해시켜서 첨가하고, 실온에서 1시간 교반했다. 반응액을 클로로포름으로 추출하고, 클로로포름상을 염화암모늄 수용액, 이어서 증류수로 3회 세정했다. 클로로포름상을 0.1㎛의 필터로 여과하고, 여과액을 농축해서 조생성물을 얻었다. 이것을 칼럼 크로마토그래피로 정제하면 화합물(I-4)가 13g 얻어졌다.19.4 g of the obtained tetrafluoroborate salt was dissolved in 100 ml of chloroform, and 17.9 g of potassium nonafluorobutane sulfonate was dissolved and added to this solution in a water / acetonitrile mixed solvent, followed by stirring at room temperature for 1 hour. The reaction solution was extracted with chloroform, and the chloroform phase was washed three times with an aqueous ammonium chloride solution followed by distilled water. The chloroform phase was filtered with a filter of 0.1 mu m, and the filtrate was concentrated to give a crude product. Purification by column chromatography gave 13 g of compound (I-4).

300MHz1H-NMR(CDCl3)300 MHz 1 H-NMR (CDCl3)

δ0.9(t. 6H), δ1.2-1.4(m. 32H), δ1.4-1.6(m. 4H), δ1.8-2.0(m. 4H), δ3.4-3.6(m. 4H), δ5.3(s. 2H), δ6.85(d. 2H), δ7.9(d. 2H)δ 0.9 (t. 6H), δ 1.2-1.4 (m. 32H), δ 1.4-1.6 (m. 4H), δ 1.8-2.0 (m. 4H), δ 3.4-3.6 (m. 4H), δ5.3 (s. 2H), δ6.85 (d. 2H), δ7.9 (d. 2H)

<수지(B)의 합성예><Synthesis example of resin (B)>

합성예1 수지(1)의 합성(측쇄형)Synthesis Example 1 Synthesis of Resin (1) (Side Chain Type)

2-에틸-2-아다만틸메타크릴레이트, 브로모락톤메타크릴레이트를 55/45의 비율로 투입하여 메틸에틸케톤/테트라히드로푸란=5/5에 용해하고, 고형분 농도 20%의 용액 100㎖를 조제했다. 이 용액에 와코쥰야쿠 제품 V-65를 2㏖% 첨가하고, 이것을 질소분위기하에서 4시간에 걸쳐 60℃로 가열한 메틸에틸케톤 10㎖에 적하했다. 적하 종료후, 반응액을 4시간 가열, 다시 V-65를 1㏖% 첨가하고, 4시간 교반했다. 반응종료후, 반응액을 실온까지 냉각하고, 증류수/ISO프로필알콜=1/1의 혼합용매 3L에 결정석출하고, 석출된 백색 분말체인 수지(1)을 회수했다.2-ethyl-2-adamantyl methacrylate and bromolactone methacrylate were added at a ratio of 55/45, dissolved in methyl ethyl ketone / tetrahydrofuran = 5/5, and a solution having a solid content concentration of 20% 100 ML was prepared. 2 mol% of Wako Pure Chemical Industries Ltd. V-65 was added to this solution, and it was dripped at 10 ml of methyl ethyl ketone heated at 60 degreeC over 4 hours in nitrogen atmosphere. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was heated for 4 hours, 1 mol% of V-65 was further added, and stirred for 4 hours. After the completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and crystallized in 3 L of a mixed solvent of distilled water / ISO propyl alcohol = 1/1 to recover Resin (1), which was a precipitated white powder.

C13NMR로부터 구한 폴리머 조성비는 46/54이었다. 또한, GPC측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산의 질량 평균분자량은 10700이었다. The polymer composition ratio determined from C 13 NMR was 46/54. In addition, the mass mean molecular weight of the standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 10700.

상기 합성예1과 마찬가지로 수지(2)∼(12) 및 (26)∼(31)을 합성했다. Resin (2)-(12) and (26)-(31) were synthesize | combined similarly to the said synthesis example 1.                     

합성예2 수지(13)의 합성(주쇄형)Synthesis Example 2 Synthesis of Resin (13) (Main Chain Type)

노르보르넨카르복실산t부틸에스테르, 노르보르넨카르복실산부틸로락톤에스테르와 무수말레인산(몰비 40/10/50) 및 THF(반응온도 60질량%)를 분리형 플라스크에 넣고, 질소기류하 60℃로 가열했다. 반응온도가 안정된 시점에서 와코쥰야쿠 제품 라디칼 개시제 V-601을 2㏖% 첨가하여 반응을 개시시켰다. 12시간 가열했다. 얻어진 반응 혼합물을 테트라히드로푸란으로 2배로 희석한 후, 헥산/이소프로필알콜=1/1의 혼합용액에 투입해 백색 분말체를 석출시켰다. 석출한 분말체를 여과취출하고 건조하여, 목적물인 수지(13)을 얻었다.Norbornene carboxylic acid tbutyl ester, norbornene carboxylic acid butyrolactone ester, maleic anhydride (molar ratio 40/10/50), and THF (reaction temperature 60 mass%) are put into a separate flask, and the nitrogen stream is 60 Heated to ° C. When the reaction temperature was stabilized, 2 mol% of a Wako Pure Chemical Industries radical initiator V-601 was added to initiate the reaction. It heated for 12 hours. The obtained reaction mixture was diluted twice with tetrahydrofuran and then poured into a mixed solution of hexane / isopropyl alcohol = 1/1 to precipitate a white powder. The precipitated powder was filtered out and dried to obtain Resin (13) as a target.

얻어진 수지(13)의 GPC에 의한 분자량 분석을 시험해 본 결과, 폴리스티렌 환산으로 8300(질량평균)이었다. 또한, NMR 스펙트럼으로부터 수지(1)의 노르보르넨카르복실산t부틸에스테르/노르보르넨카르복실산부티로락톤에스테르/무수말레인산 반복단위의 몰비는 42/8/50인 것을 확인했다.As a result of testing the molecular weight analysis by GPC of obtained resin (13), it was 8300 (mass average) in polystyrene conversion. Moreover, it confirmed that the molar ratio of the norbornene carboxylic acid tbutyl ester / norbornene carboxylic acid butyrolactone ester / maleic anhydride repeating unit of resin (1) was 42/8/50 from NMR spectrum.

합성예2와 마찬가지로 수지(14)∼(19)를 합성했다.Resins (14) to (19) were synthesized in the same manner as in Synthesis example 2.

합성예3 수지(20)의 합성(하이브리드형)Synthesis Example 3 Synthesis of Resin 20 (Hybrid Type)

노르보르넨, 무수말레인산, t부틸아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실-2-프로필 아크릴레이트를 몰비로 35/35/20/10으로 반응용기에 넣고, 테트라히드로푸란에 용해하여 고형분 60%의 용액을 조제했다. 이것을 질소기류하 65℃에서 가열했다. 반응온도가 안정된 시점에서 와코쥰야쿠 제품 라디칼 개시제 V-601을 1㏖% 첨가하여 반응을 개시시켰다. 8시간 가열한 후, 반응 혼합물을 테트라히드로푸란으로 2배로 희석한 후, 반응 혼합액의 5배 용량의 헥산에 투입해 백색 분말체를 석출시켰다. 석출한 분말체를 여과취출하고, 이것을 메틸에틸케톤에 용해하여, 5배 용량의 헥산/t-부틸메틸에테르=1/1 혼합용매에 재침전하여, 석출한 백색 분말체를 여과취득, 건조하여, 목적물인 수지(20)을 얻었다.Norbornene, maleic anhydride, tbutyl acrylate and 2-methylcyclohexyl-2-propyl acrylate are added to the reaction vessel at a molar ratio of 35/35/20/10, dissolved in tetrahydrofuran and a solution having a solid content of 60%. Prepared. This was heated at 65 degreeC under nitrogen stream. When the reaction temperature was stabilized, 1 mol% of a Wako Pure Chemical Industries radical initiator V-601 was added to initiate the reaction. After heating for 8 hours, the reaction mixture was diluted twice with tetrahydrofuran, and then charged into a 5-fold volume of hexane of the reaction mixture to precipitate a white powder. The precipitated powder was collected by filtration, dissolved in methyl ethyl ketone, reprecipitated in a 5-fold volume of hexane / t-butyl methyl ether = 1/1 mixed solvent, and the precipitated white powder was collected by filtration and dried. Resin (20) which was a target object was obtained.

얻어진 수지(20)의 GPC에 의한 분자량 분석을 시험해 본 결과, 폴리스티렌 환산으로 12100(질량평균)이었다. 또한, NMR스펙트럼으로부터 수지(1)의 조성은 본 발명의 노르보르넨/무수말레인산/t부틸아크릴레이트/2-메틸시클로헥실-2-프로필아크릴레이트를 몰비로 32/39/19/10이었다.As a result of testing the molecular weight analysis by GPC of obtained resin (20), it was 12100 (mass average) in polystyrene conversion. The composition of the resin (1) from the NMR spectrum was 32/39/19/10 in a molar ratio of norbornene / maleic anhydride / tbutyl acrylate / 2-methylcyclohexyl-2-propyl acrylate of the present invention.

합성예3과 마찬가지로 수지(21)∼(25)를 합성했다.Resins (21) to (25) were synthesized in the same manner as in Synthesis example 3.

이하, 수지(1)∼(31)의 구조 및 분자량을 나타낸다.
Hereinafter, the structure and molecular weight of resin (1)-(31) are shown.

Figure 112004040129914-pat00043
Figure 112004040129914-pat00043

Figure 112004040129914-pat00044
Figure 112004040129914-pat00044

Figure 112004040129914-pat00045
Figure 112004040129914-pat00045

Figure 112004040129914-pat00046
Figure 112004040129914-pat00046

Figure 112004040129914-pat00047
Figure 112004040129914-pat00047

<불소기함유 수지> <Fluorine-containing resin>                     

이하, 실시예에서 사용되는 불소기함유 수지(FII-1)∼(FII-40)의 구조를 나타낸다.Hereinafter, the structures of the fluorine group-containing resins (FII-1) to (FII-40) used in the examples are shown.

또, 하기 표 1∼2에 불소기함유 수지(FII-1)∼(FII-40)의 중량평균 분자량 등을 나타낸다.Moreover, the weight average molecular weight of fluorine-group containing resin (FII-1) (FII-40), etc. are shown to following Tables 1-2.

Figure 112004040129914-pat00048
Figure 112004040129914-pat00048

Figure 112004040129914-pat00049
Figure 112004040129914-pat00049

Figure 112004040129914-pat00050
Figure 112004040129914-pat00050

Figure 112004040129914-pat00051
Figure 112004040129914-pat00051

Figure 112004040129914-pat00052
Figure 112004040129914-pat00052

Figure 112004040129914-pat00053
Figure 112004040129914-pat00053

실시예1∼25 및 비교예1Examples 1 to 25 and Comparative Example 1

<레지스트 조제><Resist preparation>

하기 표 3∼5에 나타내는 성분을 용제에 용해시켜 고형분 농도 12질량%의 용액을 조제하고, 이것을 0.1㎛의 폴리테트라풀루오로에틸렌 필터 또는 폴리에틸렌 필터로 여과하여 포지티브형 레지스트 용액을 조제했다. 조제한 포지티브형 레지스트 용액을 하기의 방법으로 평가하고, 결과를 표 3∼5에 나타내었다. The components shown in the following Tables 3-5 were melt | dissolved in the solvent, the solution of 12 mass% of solid content concentration was prepared, This was filtered by 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 result was shown to Tables 3-5.                     

Figure 112004040129914-pat00054
Figure 112004040129914-pat00054

Figure 112004040129914-pat00055
Figure 112004040129914-pat00055

Figure 112004040129914-pat00056
Figure 112004040129914-pat00056

이하, 각 표에 있어서의 약호는 다음과 같다. 하기 이외의 수지, 산발생제는 먼저 예시한 것이다. 또한, 각 표에 있어서 수지 또는 용제를 복수 사용했을 경우의 비는 질량비이다.Hereinafter, the symbol in each table is as follows. Resins and acid generators other than the following are exemplified first. In addition, the ratio at the time of using two or more resin or a solvent in each table is a mass ratio.

[산발생제][Acid generator]

PAG-A;PAG-A;

Figure 112004040129914-pat00057
Figure 112004040129914-pat00057

PAG-A         PAG-A

[염기성 화합물][Basic compound]

DBN ; 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-노나-5-엔DBN; 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -nona-5-ene

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

TOA ; 트리-n-옥틸아민TOA; Tri-n-octylamine

HAP ; 히드록시안티피린HAP; Hydroxyantipyrine

TBAH ; 테트라부틸암모늄히드록시드 TBAH; Tetrabutylammonium hydroxide                     

TMEA ; 트리스(메톡시에톡시에틸)아민TMEA; Tris (methoxyethoxyethyl) amine

PEA ; N-페닐디에탄올아민PEA; N-phenyldiethanolamine

[계면활성제][Surfactants]

W-1 ; 메가팩 F176(다이니폰잉크 카가쿠고교(주) 제품)(불소계)W-1; Mega pack F176 (product made by Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.) (fluorine system)

W-2 ; 메가팩 R08(다이니폰잉크 카가쿠고교(주) 제품)(불소 및 실리콘계)W-2; Megapack R08 (products of Dainippon Ink & Chemicals Kakuku Kogyo Co., Ltd.) (fluorine and silicon)

W-3 ; 폴리실록산폴리머 KP-341(신에츠 카가쿠고교(주) 제품)(실리콘계)W-3; Polysiloxane Polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.)

W-4 ; 트로이졸 S-366(트로이케미컬(주) 제품)W-4; Troisol S-366 (product of Troy Chemical Co., Ltd.)

[용제][solvent]

A1 ; 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트A1; Propylene Glycol Methyl Ether Acetate

A2 ; 2-헵타논A2; 2-heptanone

A3 ; 에틸에톡시프로피오네이트A3; Ethyl ethoxy propionate

A4 ; γ-부티로락톤A4; γ-butyrolactone

A5 ; 시클로헥사논A5; Cyclohexanone

B1 ; 프로필렌글리콜메틸에테르B1; Propylene Glycol Methyl Ether

B2 ; 유산에틸B2; Ethyl lactate

[용해저지제][Dissolution inhibiting agent]

LCB ; 리토콜산t-부틸LCB; Litocholic acid t-butyl

<레지스트 평가> Resist Evaluation

[PEB 온도의존성][PEB temperature dependence]

처음에 Brewer Science사 제품 ARC-29A-8을 스핀코터를 이용해서 실리콘 웨 이퍼상에 78nm 도포, 건조한 후, 그 위에 얻어진 포지티브형 레지스트 용액을 도포하고, 120℃에서 90초간 건조하여, 200nm의 포지티브형 레지스트 막을 제작하고, 그것에 ArF 엑시머 레이저(파장 193nm, NA=0.6의 ISI사 제품 ArF 스테퍼)로 노광하고, 노광후 즉시 120℃에서 90초 가열을 행하여, 2.38 질량%의 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 현상, 증류수로 헹구어 레지스트 패턴 프로파일을 얻었다.First, ARC-29A-8 manufactured by Brewer Science Co., Ltd. was coated with a spin coater on a silicon wafer for 78 nm, dried, and then the positive resist solution obtained thereon was applied, dried at 120 ° C. for 90 seconds, and then 200 nm positive. A resist film was prepared, exposed to an ArF excimer laser (wavelength 193 nm, ArF stepper manufactured by ISI of NA = 0.6), and heated immediately at 120 ° C. for 90 seconds after exposure to 2.38% by mass of tetramethylammonium hydroxide. It developed with aqueous solution, rinsed with distilled water, and obtained the resist pattern profile.

이렇게 하여 얻어진 실리콘 웨이퍼의 레지스트 패턴을 SEM으로 관찰하고, 레지스트를 하기와 같이 평가했다.The resist pattern of the silicon wafer thus obtained was observed by SEM, and the resist was evaluated as follows.

마스크 사이즈 180nm의 고립 컨택트홀을 130nm로 재현하는 노광량으로, 마스크 사이즈 180nm의 고립 컨택트홀 패턴의 노광을 행하고, 후가열온도 120℃에 있어서 마스크 사이즈 180nm의 고립 컨택트홀 130nm로 재현하는 노광량을 최적노광량으로 하고, 다음에 최적 노광량으로 노광을 행한 후에, 후가열온도에 대하여, +2℃ 및 -2℃(122℃, 118℃)의 2가지의 온도로 후가열을 행하여, 각각 얻어진 컨택트홀 패턴을 측장하여, 그들의 지름 L1 및 L2를 구했다. PEB 온도의존성을 PEB 온도변화 1℃당의 지름의 변동이라 정의하고, 하기의 식에 의해 산출했다.The exposure amount which reproduces the isolated contact hole pattern of mask size 180 nm at 130 nm, and exposes the isolated contact hole pattern of mask size 180 nm, and reproduces the exposure amount which reproduces in 130 nm of isolated contact hole of mask size 180 nm at post-heating temperature of 120 degreeC Next, after exposing at the optimum exposure dose, the post-heating was performed at two temperatures of + 2 ° C and -2 ° C (122 ° C and 118 ° C) with respect to the post-heating temperature, respectively. length-measuring and was determined their diameter L 1 and L 2. PEB temperature dependence was defined as the change of the diameter per 1 degreeC of PEB temperature change, and it computed by the following formula.

PEB 온도의존성(nm/℃)=|L1-L2|/4PEB temperature dependence (nm / ℃) = | L 1 -L 2 | / 4

[컨택트홀의 해상력·프로파일][Resolution and Profile of Contact Holes]

마스크 사이즈 180nm의 고립 컨택트홀을 130nm로 재현하는 노광량에 있어서의 한계 해상력을 해상력으로 했다. 또한, 130nm의 컨택트홀 패턴의 프로파일을 단면 SEM에 의해 관찰했다. The limit resolution in the exposure amount which reproduces the isolated contact hole of mask size 180 nm in 130 nm was made into the resolution. In addition, the profile of the contact hole pattern of 130 nm was observed by cross-sectional SEM.                     

표 3∼5로부터, 실시예1∼25의 포지티브형 레지스트 조성물은, PEB 온도의존성이 낮고, 컨택트홀의 해상력, 프로파일이 개량되어 있는 것이 명확하다.From Tables 3 to 5, it is clear that the positive resist compositions of Examples 1 to 25 had low PEB temperature dependence and improved resolution and profile of contact holes.

실시예26∼28 및 비교예2Examples 26-28 and Comparative Example 2

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

6인치 실리콘 웨이퍼에 FHi-028DD 레지스트(후지 필름 오린사 제품 i선용 레지스트)를 토쿄일렉트론사 제품 스핀코터 Mark8을 사용해 도포하고, 90℃, 90초간베이킹하여 막두께 0.55㎛의 균일막을 얻었다.FHi-028DD resist (resin for Fujifilm Orin i line) was apply | coated to a 6-inch silicon wafer using the spin coater Mark8 by Tokyo Electron, and baked for 90 degreeC and 90 second, and the uniform film of 0.55 micrometer in thickness was obtained.

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 표 6에 나타내는 성분을 용제에 용해시켜, 고형분 농도 11질량%의 용액을 조제하고, 구경 0.1㎛의 멘블렌 필터로 정밀여과하여 상층 레지스트 조성물을 조제했다.The component shown in following Table 6 was melt | dissolved in the solvent, the solution of 11 mass% of solid content concentration was prepared, and it filtered fine with a menblelen filter of 0.1 micrometer of diameter, and prepared the upper layer resist composition.

하층 레지스트층 위에 상층 레지스트 조성물을 마찬가지로 도포하고, 130℃, 90초간 가열하여 막두께 0.20㎛의 상층 레지스트층을 형성시켰다. The upper resist composition was similarly coated on the lower resist layer, and heated at 130 ° C. for 90 seconds to form an upper resist layer having a thickness of 0.20 μm.                     

Figure 112004040129914-pat00058
Figure 112004040129914-pat00058

표 6에 있어서의 수지(SI-1)∼(SI-3)은, 하기와 같다.Resins (SI-1) to (SI-3) in Table 6 are as follows.

Figure 112004040129914-pat00059
Figure 112004040129914-pat00059

(3)레지스트 평가 (3) resist evaluation

이렇게 해서 얻어진 웨이퍼에, ArF 엑시머 레이저(파장 193nm, NA=0.6의 ISI사 제품 ArF 스테퍼)로 노광했다.The wafer thus obtained was exposed with an ArF excimer laser (wavelength 193 nm, ArF stepper manufactured by ISI of NA = 0.6).

이어서, 120℃, 90초간 가열한 후, 테트라히드로암모늄히드록시드 현상액(2.38질량%)으로 60초간 현상하고, 증류수로 헹구어, 건조해서 상층 패턴을 얻었다.Subsequently, after heating at 120 degreeC for 90 second, it developed for 60 second with tetrahydroammonium hydroxide developing solution (2.38 mass%), rinsed with distilled water, dried, and obtained the upper layer pattern.

이렇게 하여 얻어진 실리콘 웨이퍼의 레지스트 패턴을 SEM으로 관찰하고, 실시예1과 마찬가지로 평가했다. 평가결과를 표 6에 나타낸다. 표 6으로부터, 실시예26∼28의 포지티브형 레지스트 조성물은, PEB 온도의존성이 낮고, 컨택트홀의 해상력, 프로파일이 개량되어 있는 것이 명확하다.The resist pattern of the silicon wafer thus obtained was observed by SEM and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 6 shows the results of the evaluation. From Table 6, it is clear that the positive resist compositions of Examples 26 to 28 had low PEB temperature dependency, and improved resolution and profile of contact holes.

실시예29∼48 및 비교예3 Examples 29-48 and Comparative Example 3                     

<레지스트 조제><Resist preparation>

하기 표 7∼8에 나타낸 성분을 용제에 용해시키고, 이것을 0.1㎛의 폴리테트라플루오로에틸렌 필터에 의해 여과해서 포지티브형 레지스트 용액을 조제했다.The components shown in the following Tables 7-8 were dissolved in a solvent, and this was filtered through a 0.1 micrometer polytetrafluoroethylene filter to prepare a positive resist solution.

<레지스트 평가>Resist Evaluation

[PEB 온도의존성][PEB temperature dependence]

스핀코터에 의해 각 포지티브형 레지스트 용액을 헥사메틸디실라잔 처리를 실시한 실리콘 웨이퍼에 도포하고, 120℃에서 90초간, 진공밀착형 핫플레이트로 가열 건조해서 막두께 100nm의 레지스트막을 얻었다.Each positive resist solution was applied to a silicon wafer subjected to hexamethyldisilazane treatment by a spin coater, and dried at 120 ° C. for 90 seconds using a vacuum tight hot plate to obtain a resist film having a thickness of 100 nm.

얻어진 레지스트막에 대하여, 157nm의 레이저 노광·용해거동 해석장치 VUVES-4500(리소텍재팬사 제품)을 사용해서 노광하고, 노광후 즉시 120℃에서 90초간 핫플레이트로 가열했다. 2.38질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 60초간 현상하고, 순수로 헹구어 샘플 웨이퍼를 얻었다. 이들에 대해서 큰 패턴이 해상되는 노광량(감도) D1을 구했다. 또한, 노광후 즉시 125℃에서 90초간 가열한 이외는 같은 조작을 행해서 큰 패턴이 해상되는 노광량(감도) D2를 구했다. 이하의 식에 의해 후가열온도(PEB 온도) 변화에 의한 감도 변동율을 구했다. 절대치가 작을수록 후가열 온도변화에 의한 성능변화가 적다.The obtained resist film was exposed using the 157 nm laser exposure / dissolution behavior analyzer VUVES-4500 (manufactured by Listech Japan Co., Ltd.), and was heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds immediately after the exposure. It developed for 60 second with 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and rinsed with pure water, and obtained the sample wafer. About these, the exposure amount (sensitivity) D1 which a large pattern resolves was calculated | required. Moreover, the exposure amount (sensitivity) D2 which a large pattern resolves was calculated | required except having heated for 90 second at 125 degreeC immediately after exposure. The sensitivity fluctuation rate by post-heating temperature (PEB temperature) change was calculated | required by the following formula. The smaller the absolute value, the smaller the performance change by the post-heating temperature change.

Figure 112009045422369-pat00065
Figure 112009045422369-pat00065

결과를 표 7∼8에 나타낸다. The results are shown in Tables 7-8.                     

Figure 112004040129914-pat00061
Figure 112004040129914-pat00061

Figure 112004040129914-pat00062
Figure 112004040129914-pat00062

표 7∼8로부터, 실시예29∼48의 포지티브형 레지스트 조성물은, PEB 온도의존성이 낮은 것이 명확하다.From Tables 7-8, it is clear that the positive resist compositions of Examples 29-48 have low PEB temperature dependency.

또한, 상기 실시예에서는, 활성광선으로서, ArF 엑시머 레이저광, F2 엑시머 레이저광을 사용하고 있지만, KrF 엑시머 레이저광, 전자선에 의한 노광의 경우도 같은 결과를 얻을 수 있었다.In the above embodiment, as the actinic ray, but using ArF excimer laser light, F 2 excimer laser light, it was possible to obtain the same result even when a KrF excimer laser light, exposure by the electron beam.

또, 본 발명의 감자극성 조성물은, EUV광에 대해서도 같은 효과를 발휘하는 것이라 생각된다.Moreover, the potato polar composition of this invention is considered to have the same effect also about EUV light.

본 발명에 의해, PEB 온도의존성이 낮고, 컨택트홀의 해상력, 프로파일이 개량된 감자극성 조성물을 제공할 수 있다.Advantageous Effects of Invention The present invention can provide a potato polar composition having low PEB temperature dependency and improved contact hole resolution and profile.

Claims (5)

외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 하기 일반식(I)로 나타내어지는 화합물과, 하기 일반식(pI)∼일반식(pVI)로 나타내어지는 지환식 탄화수소를 함유하는 부분구조를 갖는 반복단위 및 하기 일반식(II-AB)로 나타내어지는 반복단위의 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 감자극성 조성물.Repetition having a partial structure containing a compound represented by the following general formula (I) which generates an acid or a radical by stimulation from the outside, and an alicyclic hydrocarbon represented by the following general formula (pI) to general formula (pVI) A potato polar composition comprising a unit and a resin having at least one selected from the group of repeating units represented by the following general formula (II-AB).
Figure 112011041014017-pat00063
Figure 112011041014017-pat00063
일반식(I)중,In general formula (I), Ar은 아릴기를 나타낸다.Ar represents an aryl group. R1 및 R2는, 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R1 및 R2는, 결합해서 환을 형성해도 좋다.R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring. Y1 및 Y2는, 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. Y1 및 Y2는, 결합해서 환을 형성해도 좋다.Y 1 and Y 2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Y 1 and Y 2 may be bonded to each other to form a ring. n은, 1∼3의 정수를 나타낸다.n represents the integer of 1-3. X-는, 비구핵성 음이온을 나타낸다.X <-> represents a non-nucleophilic anion.
Figure 112011041014017-pat00066
Figure 112011041014017-pat00066
일반식(pI)∼일반식(pVI)중, In general formula (pI)-general formula (pVI), R11은, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기 또는 sec-부틸기를 나타내고, Z는 탄소원자와 함께 지환식 탄화수소기를 형성하는데 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 an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. R12∼R16은, 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 지환식 탄화수소기를 나타내고, 단, R12∼R14 중 적어도 하나, 혹은 R15, R16의 어느 하나는 지환식 탄화수소기를 나타낸다.R 12 to R 16 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 12 to R 14 or any one of R 15 and R 16 is alicyclic; Hydrocarbon group is represented. R17∼R21은, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼4의 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 지환식 탄화수소기를 나타내고, 단, R17∼R21 중 적어도 하나는 지환식 탄화수소기를 나타낸다. 또한, R19, R21의 어느 하나는 탄소수 1∼4의 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 지환식 탄화수소기를 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 an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 17 to R 21 represents an alicyclic hydrocarbon group. In addition, any of R <19> , R <21> represents a C1-C4 linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group. R22∼R25는, 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1∼4의 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 지환식 탄화수소기를 나타내고, 단, R22∼R25 중 적어도 하나는 지환식 탄화수소기를 나타낸다. 또한, R23과 R24는, 서로 결합해서 환을 형성하고 있어도 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 an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 22 to R 25 represents an alicyclic hydrocarbon group. In addition, R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.
Figure 112011041014017-pat00067
Figure 112011041014017-pat00067
일반식(II-AB)중,In general formula (II-AB), R11' 및 R12'는 각각 독립적으로 수소원자, 시아노기, 할로겐원자, 또는 알킬기를 나타낸다.R 11 ′ and R 12 ′ each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an alkyl group. Z'는 결합된 2개의 탄소원자(C-C)를 함유하고, 치환기를 가지고 있어도 좋은 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 나타낸다.Z 'contains the two bonded carbon atoms (C-C) and represents an atomic group for forming an alicyclic structure which may have a substituent.
외부로부터의 자극에 의해 산 또는 라디칼을 발생하는 하기 일반식(I)로 나타내어지는 화합물과, 하기 일반식(FA)∼(FG)로 나타내어지는 반복단위 중 적어도 1종을 갖는 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 감자극성 조성물.Containing a compound represented by the following general formula (I) which generates an acid or a radical by stimulation from the outside, and at least one of repeating units represented by the following general formulas (FA) to (FG) Potato-polar composition characterized in that.
Figure 112011041014017-pat00068
Figure 112011041014017-pat00068
일반식(I)중,In general formula (I), Ar은 아릴기를 나타낸다.Ar represents an aryl group. R1 및 R2는, 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R1 및 R2는, 결합해서 환을 형성해도 좋다.R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring. Y1 및 Y2는, 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. Y1 및 Y2는, 결합해서 환을 형성해도 좋다.Y 1 and Y 2 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Y 1 and Y 2 may be bonded to each other to form a ring. n은, 1∼3의 정수를 나타낸다.n represents the integer of 1-3. X-는, 비구핵성 음이온을 나타낸다.X <-> represents a non-nucleophilic anion.
Figure 112011041014017-pat00069
Figure 112011041014017-pat00069
일반식(FA)∼(FG)중, In general formula (FA)-(FG), R100∼R103은 각각 독립적으로 수소원자, 불소원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.R 100 to R 103 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group or an aryl group. R104 및 R106은 각각 독립적으로 수소원자, 불소원자 또는 알킬기이고, R104 및 R106 중 적어도 한쪽은 불소원자 또는 불소원자로 치환된 알킬기이다.R 104 and R 106 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group, and at least one of R 104 and R 106 is an alkyl group substituted with a fluorine atom or a fluorine atom. R105는 수소원자, 알킬기, 아실기, 알콕시카르보닐기 또는 산의 작용에 의해 분해되는 기이다.R 105 is a group decomposed by the action of a hydrogen atom, an alkyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group or an acid. A1은 단결합 또는 2가의 연결기이다. A 1 is a single bond or a divalent linking group. R107, R108은 각각 수소원자, 할로겐원자, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기 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 또는 산의 작용에 의해 분해되는 기이다.R 109 is a group decomposed by the action of a hydrogen atom, an alkyl group or an acid. a는 0 또는 1이다.a is 0 or 1; b는 0, 1 또는 2이다.b is 0, 1 or 2. 단, 일반식(FA)∼(FG)로 나타내어지는 반복단위는, 하나의 반복단위당 적어도 1개의 불소원자를 함유한다.However, the repeating unit represented by general formula (FA)-(FG) contains at least 1 fluorine atom per one repeating unit.
제1항 또는 제2항에 기재된 감자극성 조성물에 의해 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막을 노광, 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.A pattern forming method comprising the step of forming a resist film by using the potato polar composition according to claim 1 or 2, and exposing and developing the resist film. 제1항에 있어서, 상기 수지는 락톤기를 갖는 반복단위를 더 갖는 것을 특징으로 하는 감자극성 조성물.The potato polar composition according to claim 1, wherein the resin further has a repeating unit having a lactone group. 제1항에 있어서, 상기 수지는 하기 일반식(VII)로 나타내어지는 기를 갖는 반복단위를 더 갖는 것을 특징으로 하는 감자극성 조성물.The potato polar composition according to claim 1, wherein the resin further has a repeating unit having a group represented by the following general formula (VII).
Figure 112011041014017-pat00070
Figure 112011041014017-pat00070
일반식(VII)중, R2c∼R4c는 각각 독립적으로 수소원자 또는 수산기를 나타낸다. 단, R2c∼R4c 중 적어도 1개는 수산기를 나타낸다.In general formula (VII), R <2c> -R <4c> represents a hydrogen atom or a hydroxyl group each independently. Provided that at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group.
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