KR101657983B1 - Active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and pattern forming method using the same - Google Patents
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Abstract
[과제] 선폭 조도(line width roughness;LWR) 성능이 양호하고, 또한 도포 결함이 억제된 패턴을 형성하는 것이 가능한 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물, 및 그것을 사용한 패턴형성방법을 제공하는 것.
[해결 수단] 하기 (A)∼(D)를 함유하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.
(A) 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증대하는 수지, (B) 하기 일반식 (1-1) 또는 (1-2)로 나타내어지는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 화합물, (C) 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나와, 알칼리 현상액의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 극성 변환기를 갖는 수지, 및 (D) 2종 이상의 용제로 이루어지는 혼합 용제이며, 하기 일반식(S1)∼(S4)으로 나타내어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 함유하고, 상기 용제의 합계 함유율이 전체 용제 중의 1∼20질량%인 혼합 용제.(식 중의 각 부호는 본 명세서 및 특허 청구범위에 기재된 의미를 갖는다.)
[PROBLEMS] To provide a sensitizing actinic ray or radiation-sensitive resin composition which is excellent in line width roughness (LWR) performance and can form a pattern in which coating defects are suppressed, and a pattern forming method using the same .
[MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] A sensitizing actinic radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition, which comprises the following (A) to (D).
(A) a resin which increases the solubility in an alkali developing solution by the action of an acid, (B) a resin which generates an acid by irradiation with an actinic ray or radiation represented by the following general formula (1-1) or (1-2) (C) a resin having at least one of a fluorine atom and a silicon atom, and a polarity-converting group decomposed by the action of an alkali developer to increase solubility in an alkali developing solution, and (D) a mixed solvent comprising two or more kinds of solvents , And a mixed solvent containing at least one solvent selected from the group consisting of the following formulas (S1) to (S4), wherein the total content of the solvents is 1 to 20 mass% in the total solvent. The symbols have the meanings given in the specification and claims.)
Description
본 발명은 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물, 및 그것을 사용한 패턴형성방법에 관한 것으로서, 특히 IC 등의 반도체 제조공정, 액정, 써멀헤드 등의 회로기판의 제조, 또한 그 밖의 포토 패브리케이션 공정에 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 조성물, 및 그것을 사용한 패턴형성방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 250㎚ 이하, 바람직하게는 220㎚ 이하의 원자외선 및 전자선 등을 노광 광원으로 할 경우에 바람직한 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물, 및 그것을 사용한 패턴형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sensitizing actinic radiation or radiation-sensitive resin composition and a pattern forming method using the same, and more particularly to a process for producing a semiconductor such as an IC, a circuit substrate such as a liquid crystal or a thermal head, and other photofabrication processes , And a pattern forming method using the same. More specifically, the present invention relates to a sensitizing actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, which is preferable when ultraviolet rays and electron beams of 250 nm or less, preferably 220 nm or less, are used as exposure light sources, and a pattern forming method using the same .
또한, 본 발명에 있어서 「활성광선」 또는 「방사선」이란, 예를 들면 수은등의 휘선 스펙트럼, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, 극자외선, X선, 전자선 등을 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서 광이란 활성광선 또는 방사선을 의미한다.In the present invention, the term " actinic ray " or " radiation " means, for example, a line spectrum of mercury or the like, far ultraviolet ray, extreme ultraviolet ray, X-ray or electron ray typified by an excimer laser. In the present invention, light means an actinic ray or radiation.
반도체의 포토리소그래피 프로세스 등에 사용하는 화학증폭형 레지스트 조성물 등의 감광성 조성물로서, 특히 ArF 엑시머 레이저(파장 193㎚)를 광원으로 사용하는 경우에는, 투명성과 드라이에칭 내성의 관점으로부터 지환 탄화수소기를 갖는 수지가 사용되고 있다.When an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) is used as a light-sensitive composition such as a chemically amplified resist composition for use in a photolithography process of a semiconductor or the like, a resin having an alicyclic hydrocarbon group is preferred from the viewpoints of transparency and dry etching resistance .
지환 탄화수소기를 갖는 수지를 함유하는 감광성 조성물에는 보다 강한 산이 요구되고, 트리페닐술포늄트리플루오로메탄술포네이트 등과 같은 퍼플루오로알킬술폰산을 발생시키는 화합물이 사용되고 있다.A photosensitive composition containing a resin having an alicyclic hydrocarbon group requires a stronger acid and a compound that generates a perfluoroalkylsulfonic acid such as triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate is used.
그러나, 퍼플루오로알킬술폰산은 소수성이 높고, 이것을 발생하는 산발생제를 사용한 감광성 조성물은 수계 현상액에 대한 친화성이 낮아져 현상성의 악화에 의한 감도 저하, 또는 현상 결함이 발생한다고 하는 문제가 있었다.However, the perfluoroalkylsulfonic acid has a high hydrophobicity, and the photosensitive composition using the acid generator that generates the perfluoroalkylsulfonic acid has a low affinity to an aqueous developer, resulting in deterioration in sensitivity due to deterioration of developability or development defects.
이것에 대하여 불소원자를 함유하는 특정의 산을 발생시키는 화합물을 사용한 감광성 조성물이 특허문헌 1에 기재되어 있다.On the other hand, a photosensitive composition using a compound capable of generating a specific acid containing a fluorine atom is described in Patent Document 1.
그러나, 패턴의 더나은 미세화에 따라 여러 가지 성능, 특히 노광 래티튜드 및 라인 에지 러프니스 성능의 더나은 향상이 요구되고 있었다.However, with the finer patterning of the pattern, there has been a need for better performance of various performances, especially exposure latitude and line edge roughness.
또한, 화학증폭 레지스터를 액침 노광에 적용하면, 노광시에 레지스트층이 침지액과 접촉하게 되기 때문에 레지스트층이 변질되는 것이나, 레지스트층으로부터 침지액에 악영향을 끼치는 성분이 흘러나오는 것이 지적되고 있다. 특허문헌 2에서는, ArF 노광용의 레지스트를 노광 전후에 물에 담금으로써 레지스트 성능이 변화되는 예가 기재되어 있고, 액침 노광에 있어서의 문제로 지적되고 있다.In addition, when the chemical amplification resist is applied to liquid immersion lithography, it has been pointed out that the resist layer comes into contact with the immersion liquid at the time of exposure, and the components that adversely affect the immersion liquid from the resist layer flow out. Patent Document 2 discloses an example in which resist performance is changed by immersing a resist for ArF exposure in water before and after exposure, and this is pointed out as a problem in liquid immersion lithography.
특허문헌 3에서는 액침 노광에 있어서 특정의 술폰이미드 구조를 갖는 산발생제를 사용하는 예가 기재되어 있다.Patent Document 3 describes an example of using an acid generator having a specific sulfonimide structure in liquid immersion exposure.
한편, 트리페닐술포늄염 등의 트리아릴술포늄염류를 ArF 엑시머 레이저에 적용했을 경우 고감도, 고양자 수율이지만, 그 벤젠환에 기인하는 강한 흡수 때문에 레지스트 피막의 하부로 갈수록 투과광이 적어지고, 패턴 형상이 사다리꼴(테이퍼) 형상으로 되어버린다고 하는 결점이 있었다. 그 때문에, 파장 193㎚에 있어서 높은 투명성을 갖는 고감도의 포토레지스트용 광산발생제에 관해서 수많은 시도가 이루어지고 있다.On the other hand, when triarylsulfonium salts such as triphenylsulfonium salts are applied to ArF excimer lasers, the transmittance of light decreases toward the bottom of the resist film due to the strong absorption due to the benzene ring, (Tapered) shape due to the presence of a large number of protrusions. For this reason, a number of attempts have been made with respect to a photoresist photoacid generator having high sensitivity at a wavelength of 193 nm and having high transparency.
그 예로서는, 특허문헌 4에 있어서 알콕시나프탈렌 골격을 갖는 술포늄염 화합물이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 5에는 술폰이미드를 카운터 음이온으로 하는 알콕시나프탈렌 골격을 갖는 술포늄 양이온염이 제안되어 있다. 그러나, 이들 화합물에서는 원자외선 영역에 있어서의 투명성은 높지만, 리소그래피 성능에 있어서는 만족할 수 있는 것은 아니었다.As an example thereof, a sulfonium salt compound having an alkoxynaphthalene skeleton in Patent Document 4 has been proposed. Patent Document 5 proposes a sulfonium cation salt having an alkoxynaphthalene skeleton in which sulfonimide is used as a counter anion. However, these compounds have high transparency in the far ultraviolet region, but are not satisfactory in terms of lithography performance.
본 발명의 목적은 선폭 조도(line width roughness;LWR) 성능이 양호하고, 또한 도포 결함이 억제된 패턴을 형성하는 것이 가능한 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물, 및 그것을 사용한 패턴형성방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition having a good line width roughness (LWR) performance and capable of forming a pattern in which coating defects are suppressed, and a pattern forming method using the same .
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 하기에 나타내는 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for solving the above problems, the present inventors have completed the present invention described below.
(1) 하기 (A)∼(D)를 함유하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.(1) A sensitizing actinic radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition, which comprises the following (A) to (D).
(A) 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증대하는 수지,(A) a resin having an increased solubility in an alkali developing solution by the action of an acid,
(B) 하기 일반식 (1-1) 또는 (1-2)로 나타내어지는 화합물,(B) a compound represented by the following general formula (1-1) or (1-2)
(C) 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나와, 알칼리 현상액의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 극성 변환기를 갖는 수지, 및(C) a resin having at least one of a fluorine atom and a silicon atom, and a polarity-converting group decomposed by the action of an alkali developer to increase the solubility in an alkali developing solution, and
(D) 2종 이상의 용제로 이루어지는 혼합 용제이며, 하기 일반식(S1)∼(S4)으로 나타내어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 함유하고, 상기 용제의 합계의 함유율이 전체 용제 중의 1∼20질량%인 혼합 용제.(D) at least one solvent selected from the group consisting of the following formulas (S1) to (S4), wherein the total content of the solvents is 1 To 20% by mass.
일반식(1-1) 중,In the general formula (1-1)
R13은 수소원자, 불소원자, 수산기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 또는 단환 또는 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 기를 나타낸다.R 13 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton.
R14는 복수 존재할 경우에는 각각 독립하여 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬카르보닐기, 알킬술포닐기, 시클로알킬술포닐기, 또는 단환 또는 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 기를 나타낸다.R 14, when present in plural, independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, a cycloalkylsulfonyl group or a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton.
R15는 각각 독립하여 알킬기, 시클로알킬기 또는 나프틸기를 나타낸다. 2개의 R15가 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다.R 15 independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group or a naphthyl group. Two R < 15 > may be bonded to each other to form a ring.
l은 0∼2의 정수를 나타낸다.and l represents an integer of 0 to 2.
r은 0∼8의 정수를 나타낸다.r represents an integer of 0 to 8;
X-는 비구핵성 음이온을 나타낸다.X - represents an acetylenic anion.
일반식(1-2) 중,In the general formula (1-2)
M은 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 벤질기를 나타내고, 환 구조를 가질 때에 환 구조는 산소원자, 유황원자, 에스테르 결합, 아미드 결합, 또는 탄소-탄소 이중결합을 함유하고 있어도 된다.M represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a benzyl group, and when having a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond or a carbon-carbon double bond.
R1c 및 R2c는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 할로겐 원자, 시아노기 또는 아릴기를 나타낸다.R 1c and R 2c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an aryl group.
Rx 및 Ry는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐알킬기, 알릴기, 또는 비닐기를 나타낸다.R x and R y each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, an allyl group or a vinyl group.
Rx 및 Ry가 결합해서 환을 형성해도 좋다.R x and R y may combine to form a ring.
M, R1c 및 R2c 중 적어도 두개가 결합해서 환을 형성해도 좋고, 상기 환 구조에 탄소-탄소 이중결합을 함유하고 있어도 된다.At least two of M, R 1c and R 2c may combine to form a ring, and the ring structure may contain a carbon-carbon double bond.
X-는 비구핵성 음이온을 나타낸다.X - represents an acetylenic anion.
일반식(S1)∼(S3)에 있어서, R1∼R7은 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타낸다. R1과 R2, R3과 R4, 또는 R6과 R7은 서로 연결해서 환을 형성해도 좋다.In the formula (S1) ~ (S3), R 1 ~R 7 is an aryl group which may have a cycloalkyl group, or a substituent which may have an alkyl group which may have a substituent, each independently. R 1 and R 2 , R 3 and R 4 , or R 6 and R 7 may be connected to form a ring.
일반식(S4)에 있어서, R8 및 R9는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기를 나타내고, 2개의 기는 서로 연결해서 환을 형성해도 좋다.In the general formula (S4), R 8 and R 9 each independently represent an alkyl group which may have a substituent, and the two groups may be connected to each other to form a ring.
(2) (1)에 있어서, 수지(A)가 락톤 구조를 포함하는 반복단위를 함유하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.(2) The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to (1), wherein the resin (A) contains a repeating unit containing a lactone structure.
(3) (1) 또는 (2)에 있어서, 수지(A)가 단환 또는 다환의 지환 구조를 포함하는 산분해성 기를 갖는 반복단위를 함유하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.(3) The actinic ray or radiation-sensitive resin composition according to (1) or (2), wherein the resin (A) contains a repeating unit having an acid-decomposable group containing a monocyclic or polycyclic alicyclic structure .
(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 액침 노광이 적용되는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.(4) The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of (1) to (3), wherein immersion exposure is applied.
(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 화합물(B)의 함유율이 조성물의 전체 고형분을 기준으로 해서 10∼30질량%인 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.(5) The positive active radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of (1) to (4), wherein the content of the compound (B) is 10 to 30 mass% Composition.
(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 이용하여 막을 형성하는 공정, 상기 막을 노광하는 공정, 및 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.(6) A process for forming a film, comprising the steps of forming a film using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of (1) to (5) Pattern formation method.
(7) (6)에 있어서, 노광이 액침 노광인 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.(7) The pattern forming method according to (6), wherein the exposure is liquid immersion exposure.
(발명의 효과)(Effects of the Invention)
본 발명에 의해 도포 결함이 억제되고, 또한 LWR 성능이 우수한 패턴을 형성가능한 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물, 및 그것을 사용한 패턴형성방법의 제공이 가능해졌다. 또한, 본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은 포지티브형 레지스트 조성물로서 바람직하다.The present invention makes it possible to provide a sensitizing actinic radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition capable of inhibiting coating defects and capable of forming a pattern having excellent LWR performance, and a pattern forming method using the same. Further, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is preferable as a positive resist composition.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 설명한다.Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
또한, 본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서, 치환 및 무치환을 기재하고 있지 않은 표기는 치환기를 갖지 않는 것과 함께 치환기를 갖는 것도 포함하는 것이다. 예를 들면 「알킬기」란, 치환기를 갖지 않는 알킬기(무치환 알킬기)뿐만 아니라, 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함하는 것이다.In the notation of the group (atomic group) in the present specification, the notation in which substitution and non-substitution are not described includes those having a substituent and having a substituent. For example, the "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (an unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
또한, 본 명세서 중에 있어서의 「노광」이란, 특별히 언급하지 않는 한 수은등, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, X선, EUV광 등에 의한 노광 뿐만 아니라, 전자선, 이온빔 등의 입자선에 의한 묘화도 노광에 포함시킨다.The term " exposure " in this specification means not only exposure by deep ultraviolet rays such as mercury lamps and excimer lasers, X-rays, EUV light, etc., but also exposure by means of particle beams such as electron beams and ion beams .
[1] 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 화합물[1] A compound which generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation
본 발명의 조성물은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 화합물(이하, 「산발생제」라고도 함)을 함유한다.The composition of the present invention contains a compound which generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation (hereinafter also referred to as " acid generator ").
본 발명의 조성물은 산발생제로서 적어도 하기 일반식 (1-1) 또는 (1-2)로 나타내어지는 화합물(이하, 「화합물(B)」라고도 함)을 함유한다. 화합물(B)의 함유율은 본 발명의 조성물의 전체 고형분을 기준으로 해서, 바람직하게는 10∼30질량%이며, 보다 바람직하게는 20∼30질량%, 더욱 바람직하게는 20∼26질량%이다.The composition of the present invention contains at least a compound represented by the following general formula (1-1) or (1-2) (hereinafter also referred to as "compound (B)") as an acid generator. The content of the compound (B) is preferably from 10 to 30 mass%, more preferably from 20 to 30 mass%, and still more preferably from 20 to 26 mass%, based on the total solid content of the composition of the present invention.
이들 화합물은 상기 첨가량 범위로 해도, 형성되는 막의 파장 193㎚의 ArF 광에 대한 투과율을 높게 유지할 수 있고, 예를 들면 100㎚의 막으로서 파장 193㎚의 광에 대한 투과율을 60% 이상 85% 이하로 할 수 있다. ArF 광에 대한 투과율이 높은 것은 ArF 광에 의한 패터닝에 있어서 양호한 성능을 초래하는 것이다.These compounds can maintain the transmittance of ArF light with a wavelength of 193 nm at a high level even if the added amount is in the above range, and for example, when the transmittance of light with a wavelength of 193 nm is 60% or more and 85% . The high transmittance to ArF light results in good performance in patterning with ArF light.
파장 193㎚의 광에 대한 투과율은, 예를 들면 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 석영유리 기판 상에 스핀코트에 의해 도포하고, 100℃에서 프리베이킹을 행하여 막두께 100㎚의 막을 형성하고, 에립소미터 EPM-222(제이 에이 우람사 제) 등에 의해 그 막의 파장 193㎚의 흡광도를 구하여 산출할 수 있다.The transmittance with respect to light having a wavelength of 193 nm can be measured by, for example, applying a sensitizing actinic ray or radiation-sensitive resin composition onto a quartz glass substrate by spin coating and prebaking at 100 캜 to form a film having a film thickness of 100 nm , And the absorbance at a wavelength of 193 nm of the film is measured by an ergonomometer EPM-222 (manufactured by JAI URBAN CO., LTD.).
산발생제의 총량 중, 일반식 (1-1) 또는 (1-2)로 나타내어지는 화합물을 80질량%∼100질량% 함유하는 것이 바람직하고, 90질량%∼100질량% 함유하는 것이 더욱 바람직하다.It is preferable to contain the compound represented by the general formula (1-1) or (1-2) in an amount of 80% by mass to 100% by mass, more preferably 90% by mass to 100% by mass Do.
일반식(1-1) 중,In the general formula (1-1)
R13은 수소원자, 불소원자, 수산기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 또는 단환 또는 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 기를 나타낸다.R 13 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton.
R14는 복수 존재하는 경우에는 각각 독립하여 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬카르보닐기, 알킬술포닐기, 시클로알킬술포닐기, 또는 단환 또는 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 기를 나타낸다.R 14 , when present in plural, independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, a cycloalkylsulfonyl group or a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton.
R15는 각각 독립하여 알킬기, 시클로알킬기 또는 나프틸기를 나타낸다. 2개의 R15가 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다.R 15 independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group or a naphthyl group. Two R < 15 > may be bonded to each other to form a ring.
l은 0∼2의 정수를 나타낸다.and l represents an integer of 0 to 2.
r은 0∼8의 정수를 나타낸다.r represents an integer of 0 to 8;
X-는 비구핵성 음이온을 나타낸다.X - represents an acetylenic anion.
일반식(1-2) 중,In the general formula (1-2)
M은 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 벤질기를 나타내고, 환 구조를 가질 때에 환 구조는 산소원자, 유황원자, 에스테르 결합, 아미드 결합, 또는 탄소-탄소 이중결합을 함유하고 있어도 된다.M represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a benzyl group, and when having a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond or a carbon-carbon double bond.
R1c 및 R2c는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 할로겐 원자, 시아노기 또는 아릴기를 나타낸다.R 1c and R 2c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an aryl group.
Rx 및 Ry는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐알킬기, 알릴기, 또는 비닐기를 나타낸다.R x and R y each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, an allyl group or a vinyl group.
Rx 및 Ry가 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한 M, R1c 및 R2c 중 적어도 2개가 결합해서 환을 형성해도 좋고, 상기 환 구조에 탄소-탄소 이중결합을 함유하고 있어도 된다.R x and R y may combine to form a ring. At least two of M, R 1c and R 2c may combine to form a ring, and the ring structure may contain a carbon-carbon double bond.
X-는 비구핵성 음이온을 나타낸다.X - represents an acetylenic anion.
우선, 일반식(1-1)에 대해서 상세하게 설명한다.First, the general formula (1-1) will be described in detail.
일반식(1-1)에 있어서, R13, R14 및 R15의 알킬기로서는 직쇄상 또는 분기상이며, 탄소원자수 1∼10인 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, 2-메틸프로필기, 1-메틸프로필기, t-부틸기, n-펜틸기, 네오펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기, n-노닐기, n-데실기 등을 들 수 있다. 이들 알킬기 중, 메틸기, 에틸기, n-부틸기, t-부틸기 등이 바람직하다.The alkyl group represented by R 13 , R 14 and R 15 in the general formula (1-1) is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, an n- Butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2- Ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like. Of these alkyl groups, methyl, ethyl, n-butyl and t-butyl are preferred.
R13, R14 및 R15의 시클로알킬기로서는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 시클로도데카닐, 시클로펜테닐, 시클로헥세닐, 시클로옥타디에닐, 아다만틸기 등을 들 수 있고, 특히 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로옥틸이 바람직하다.Examples of the cycloalkyl group represented by R 13 , R 14 and R 15 include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclododecanyl, cyclopentenyl, cyclohexenyl, cyclooctadienyl, T-butyl group, and the like. Cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, and cyclooctyl are particularly preferable.
R13 및 R14의 알콕시기로서는 직쇄상, 분기상 또는 환상이며, 탄소원자수 1∼10의 것이 바람직하고, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, i-프로폭시기, n-부톡시기, 2-메틸프로폭시기, 1-메틸프로폭시기, t-부톡시기, n-펜틸옥시기, 네오펜틸옥시기, n-헥실옥시기, n-헵틸옥시기, n-옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, n-노닐옥시기, n-데실옥시기, 시클로헵틸옥시기, 시클로옥틸옥시기 등을 들 수 있다. 이들 알콕시기 중, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, n-부톡시기 등이 바람직하다.The alkoxy group represented by R 13 and R 14 is preferably a straight chain, branched or cyclic group having 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, Propyloxy group, n-hexyloxy group, n-heptyloxy group, n-octyloxy group, n-hexyloxy group, A 2-ethylhexyloxy group, an n-nonyloxy group, a n-decyloxy group, a cycloheptyloxy group, and a cyclooctyloxy group. Of these alkoxy groups, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, n-butoxy group and the like are preferable.
R13 및 R14의 알콕시카르보닐기로서는 직쇄상 또는 분기상이며, 탄소원자수 2∼11의 것이 바람직하고, 예를 들면 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, n-프로폭시카르보닐기, i-프로폭시카르보닐기, n-부톡시카르보닐기, 2-메틸프로폭시카르보닐기, 1-메틸프로폭시카르보닐기, t-부톡시카르보닐기, n-펜틸옥시카르보닐기, 네오펜틸옥시카르보닐기, n-헥실옥시카르보닐기, n-헵틸옥시카르보닐기, n-옥틸옥시카르보닐기, 2-에틸헥실옥시카르보닐기, n-노닐옥시카르보닐기, n-데실옥시카르보닐기 등을 들 수 있다. 이들 알콕시카르보닐기 중, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, n-부톡시카르보닐기 등이 바람직하다.The alkoxycarbonyl group for R 13 and R 14 is preferably a linear or branched group having 2 to 11 carbon atoms, and examples thereof include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group, an i-propoxycarbonyl group, an n An n-pentyloxycarbonyl group, an n-hexyloxycarbonyl group, an n-heptyloxycarbonyl group, an n-heptyloxycarbonyl group, a n-pentyloxycarbonyl group, Octyloxycarbonyl group, 2-ethylhexyloxycarbonyl group, n-nonyloxycarbonyl group, and n-decyloxycarbonyl group. Of these alkoxycarbonyl groups, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group and the like are preferable.
R13 및 R14의 단환 또는 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 기로서는, 예를 들면 단환 또는 다환의 시클로알킬옥시기, 및 단환 또는 다환의 시클로알킬기를 갖는 알콕시기를 들 수 있다. 이들 기는 치환기를 더 갖고 있어도 된다.Examples of the group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton of R 13 and R 14 include a monocyclic or polycyclic cycloalkyloxy group and an alkoxy group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group. These groups may further have a substituent.
R13 및 R14의 단환 또는 다환의 시클로알킬옥시기로서는 총탄소수가 7 이상인 것이 바람직하고, 총탄소수가 7 이상 15 이하인 것이 보다 바람직하며, 또한 단환의 시클로알킬 골격을 갖는 것이 바람직하다. 총탄소수 7 이상의 단환의 시클로알킬옥시기란 시클로프로필옥시기, 시클로부틸옥시기, 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기, 시클로푸틸옥시기, 시클로옥틸옥시기, 시클로도데카닐옥시기 등의 시클로알킬옥시기에, 임의로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 도데실기, 2-에틸헥실기, 이소프로필기, sec-부틸기, t-부틸기, iso-아밀기 등의 알킬기, 수산기, 할로겐 원자(불소, 염소, 브롬, 요오드), 니트로기, 시아노기, 아미드기, 술폰아미드기, 메톡시기, 에톡시기, 히드록시에톡시기, 프로폭시기, 히드록시프로폭시기, 부톡시기 등의 알콕시기, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 알콕시카르보닐기, 포르밀기, 아세틸기, 벤조일기 등의 아실기, 아세톡시기, 부티릴옥시기 등의 아실옥시기, 카르복시기 등의 치환기를 갖는 단환의 시클로알킬옥시기이며, 상기 시클로알킬기 상의 임의의 치환기와 합한 총탄소수가 7 이상인 것을 나타낸다.As the monocyclic or polycyclic cycloalkyloxy group of R 13 and R 14, the total number of carbon atoms is preferably 7 or more, more preferably 7 or more and 15 or less, and further preferably monocyclic cycloalkyl skeleton. Examples of the monocyclic cycloalkyloxy group having 7 or more carbon atoms as the total carbon atoms include cycloalkyloxy groups such as cyclopropyloxy group, cyclobutyloxy group, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, cyclopentyloxy group, cyclooctyloxy group and cyclododecanyloxy group An ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a dodecyl group, a 2-ethylhexyl group, an isopropyl group, a sec- A halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a nitro group, a cyano group, an amide group, a sulfonamide group, a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, An alkoxycarbonyl group such as a methoxycarbonyl group or an ethoxycarbonyl group, an acyl group such as a formyl group, an acetyl group or a benzoyl group, an acyloxy group such as an acetoxy group or a butyryloxy group, A substituent such as a carboxy group And cycloalkyloxy groups having a monocyclic, indicates that the small number of bullets combined with any of the substituents on the cycloalkyl group 7 or more.
또한, 총탄소수가 7 이상인 다환의 시클로알킬옥시기로서는 노르보닐옥시기, 트리시클로데카닐옥시기, 테트라시클로데카닐옥시기, 아다만탄틸옥시기 등을 들 수 있고, 이들은 상술한 치환기를 갖고 있어도 된다.Examples of the polycyclic cycloalkyloxy group having a total carbon number of 7 or more include a norbornyloxy group, a tricyclodecanyloxy group, a tetracyclodecanyloxy group, and an adamantanetyloxy group, and they may have the above-mentioned substituent .
R13 및 R14의 단환 또는 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 알콕시기로서는, 총탄소수가 7 이상인 것이 바람직하고, 총탄소수가 7 이상 15 이하인 것이 보다 바람직하며, 또한 단환의 시클로알킬 골격을 갖는 알콕시기인 것이 바람직하다. 총탄소수 7 이상인 단환의 시클로알킬 골격을 갖는 알콕시기란, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 헵톡시, 옥틸옥시, 도데실옥시, 2-에틸헥실옥시, 이소프로폭시, sec-부톡시, t-부톡시, iso-아밀옥시 등의 알콕시기에 상술의 치환기를 갖고 있어도 되는 단환 시클로알킬기가 치환된 것이며, 치환기도 포함시킨 총탄소수가 7 이상인 것을 나타낸다. 예를 들면, 시클로헥실메톡시기, 시클로펜틸에톡시기, 시클로헥실에톡시기 등을 들 수 있고, 시클로헥실메톡시기가 바람직하다.As the alkoxy group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton of R 13 and R 14, the total number of carbon atoms is preferably 7 or more, more preferably 7 or more and 15 or less, and the alkoxy group having a monocyclic cycloalkyl skeleton . Examples of the alkoxy group having a monocyclic cycloalkyl skeleton having a total carbon number of 7 or more include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptoxy, octyloxy, dodecyloxy, Isobutoxy, isopropoxy, sec-butoxy, t-butoxy, iso-amyloxy and the like, substituted with a monocyclic cycloalkyl group which may have the above-mentioned substituent, and the number of the total carbon atoms including substituents is 7 or more. For example, a cyclohexylmethoxy group, a cyclopentylethoxy group, a cyclohexylethoxy group and the like, and a cyclohexylmethoxy group is preferable.
또한, 총탄소수가 7이상인 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 알콕시기로서는, 노르보닐메톡시기, 노르보닐에톡시기, 트리시클로데카닐메톡시기, 트리시클로데카닐에톡시기, 테트라시클로데카닐메톡시기, 테트라시클로데카닐에톡시기, 아다만탄틸메톡시기, 아다만탄틸에톡시기 등을 들 수 있고, 그 중에서도 노르보닐메톡시기, 노르보닐에톡시기가 바람직하다. 이들은 상술한 치환기를 갖고 있어도 된다.Examples of the alkoxy group having a polycyclic cycloalkyl skeleton having a total carbon number of 7 or more include a norbornylmethoxy group, a norbornylethoxy group, a tricyclodecanylmethoxy group, a tricyclodecanylethoxy group, a tetracyclodecanylmethoxy group , Tetracyclodecanylethoxy group, adamantanetylmethoxy group, adamantanethylethoxy group and the like, and among them, a norbornylmethoxy group and a norbornylethoxy group are preferable. These may have the above-mentioned substituent.
R14의 알킬카르보닐기의 알킬기로서는 상술한 R13∼R15로서의 알킬기와 같은 구체예를 들 수 있다.As the alkyl group of the alkylcarbonyl group of R 14 , specific examples such as the alkyl groups as R 13 to R 15 described above may be mentioned.
R14의 알킬술포닐기 및 시클로알킬술포닐기로서는 직쇄상, 분기상, 환상이며, 탄소원자수 1∼10의 것이 바람직하고, 예를 들면 메탄술포닐기, 에탄술포닐기, n-프로판술포닐기, n-부탄술포닐기, tert-부탄술포닐기, n-펜탄술포닐기, 네오펜탄술포닐기, n-헥산술포닐기, n-헵탄술포닐기, n-옥탄술포닐기, 2-에틸헥산술포닐기, n-노난술포닐기, n-데칸술포닐기, 시클로펜탄술포닐기, 시클로헥산술포닐기 등을 들 수 있다. 이들 알킬술포닐기 및 시클로알킬술포닐기 중 메탄술포닐기, 에탄술포닐기, n-프로판술포닐기, n-부탄술포닐기, 시클로펜탄술포닐기, 시클로헥산술포닐기 등이 바람직하다.The alkylsulfonyl group and cycloalkylsulfonyl group for R 14 are preferably linear, branched or cyclic, and preferably have 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a methanesulfonyl group, an ethanesulfonyl group, an n-propanesulfonyl group, Butanesulfonyl group, n-pentanesulfonyl group, n-hexanesulfonyl group, n-heptanesulfonyl group, n-octanesulfonyl group, 2-ethylhexanesulfonyl group, An n-decylsulfonyl group, a cyclopentanesulfonyl group, and a cyclohexanesulfonyl group. Of these alkylsulfonyl and cycloalkylsulfonyl groups, a methanesulfonyl group, an ethanesulfonyl group, an n-propanesulfonyl group, an n-butanesulfonyl group, a cyclopentanesulfonyl group, and a cyclohexanesulfonyl group are preferable.
상기 각 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 상기 치환기로서는 할로겐 원자(예를 들면 불소원자), 히드록실기, 카르복실기, 시아노기, 니트로기, 알콕시기, 알콕시알킬기, 알콕시카르보닐기, 알콕시카르보닐옥시기 등을 들 수 있다.The substituent may be a halogen atom (e.g., fluorine atom), a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkoxycarbonyloxy group, .
상기 알콕시기로서는, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, i-프로폭시기, n-부톡시기, 2-메틸프로폭시기, 1-메틸프로폭시기, t-부톡시기, 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기 등의 탄소원자수 1∼20의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알콕시기 등을 들 수 있다.Examples of the alkoxy group include a methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, 2-methylpropoxy group, Branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms such as a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group.
상기 알콕시알킬기로서는, 예를 들면 메톡시메틸기, 에톡시메틸기, 1-메톡시에틸기, 2-메톡시에틸기, 1-에톡시에틸기, 2-에톡시에틸기 등의 탄소원자수 2∼21의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알콕시알킬기 등을 들 수 있다.Examples of the alkoxyalkyl group include straight chain, branched or cyclic alkyl groups having 2 to 21 carbon atoms such as methoxymethyl, ethoxymethyl, 1-methoxyethyl, 2-methoxyethyl, 1-ethoxyethyl, Branched or cyclic alkoxyalkyl groups, and the like.
상기 알콕시카르보닐기로서는, 예를 들면 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, n-프로폭시카르보닐기, i-프로폭시카르보닐기, n-부톡시카르보닐기, 2-메틸프로폭시카르보닐기, 1-메틸프로폭시카르보닐기, t-부톡시카르보닐기, 시클로펜틸옥시카르보닐기, 시클로헥실옥시카르보닐 등의 탄소원자수 2∼21의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알콕시카르보닐기 등을 들 수 있다.Examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, n-propoxycarbonyl, i-propoxycarbonyl, n-butoxycarbonyl, Branched or cyclic alkoxycarbonyl groups having 2 to 21 carbon atoms such as cyclopentyloxycarbonyl, butoxycarbonyl, cyclopentyloxycarbonyl, cyclohexyloxycarbonyl and the like.
상기 알콕시카르보닐옥시기로서는, 예를 들면 메톡시카르보닐옥시기, 에톡시카르보닐옥시기, n-프로폭시카르보닐옥시기, i-프로폭시카르보닐옥시기, n-부톡시카르보닐옥시기, t-부톡시카르보닐옥시기, 시클로펜틸옥시카르보닐옥시기, 시클로헥실옥시카르보닐옥시기 등의 탄소원자수 2∼21의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알콕시카르보닐옥시기 등을 들 수 있다.Examples of the alkoxycarbonyloxy group include a methoxycarbonyloxy group, an ethoxycarbonyloxy group, an n-propoxycarbonyloxy group, an i-propoxycarbonyloxy group, a n-butoxycarbonyloxy group, A linear, branched or cyclic alkoxycarbonyloxy group having 2 to 21 carbon atoms such as a t-butoxycarbonyloxy group, a cyclopentyloxycarbonyloxy group and a cyclohexyloxycarbonyloxy group, .
2개의 R15가 서로 결합해서 형성해도 좋은 환 구조로서는, 2개의 2가의 R15가 일반식(1-1) 중의 유황원자와 함께 형성하는 5원 또는 6원의 환, 특히 바람직하게는 5원의 환(즉 테트라히드로티오펜환)을 들 수 있고, 아릴기 또는 시클로알킬기와 축환되어 있어도 된다. 이 2가의 R15는 치환기를 가져도 되고, 치환기로서는 예를 들면 히드록실기, 카르복실기, 시아노기, 니트로기, 알콕시기, 알콕시알킬기, 알콕시카르보닐기, 알콕시카르보닐옥시기 등을 들 수 있다.As the ring structure in which two R < 15 > may be bonded to each other, the two divalent R < 15 > s may be a 5- or 6-membered ring formed together with the sulfur atom in the general formula (1-1) (I.e., a tetrahydrothiophene ring), and may be ring-opened with an aryl group or a cycloalkyl group. The divalent group R 15 may have a substituent. Examples of the substituent include a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group and an alkoxycarbonyloxy group.
R15로서는 메틸기, 에틸기, 나프틸기, 2개의 R15가 서로 결합해서 유황원자와 함께 테트라히드로티오펜환 구조를 형성하는 2가의 기 등이 바람직하다.R 15 is preferably a methyl group, an ethyl group, a naphthyl group, or a divalent group in which two R 15 s are bonded together to form a tetrahydrothiophene ring structure together with a sulfur atom.
R13 및 R14가 가질 수 있는 치환기로서는 수산기, 알콕시기, 또는 알콕시카르보닐기, 할로겐 원자(특히, 불소원자)가 바람직하다.The substituent which R 13 and R 14 may have is preferably a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group or a halogen atom (in particular, a fluorine atom).
l로서는 0 또는 1이 바람직하고, 1이 보다 바람직하다.l is preferably 0 or 1, and more preferably 1.
r로서는 0∼2가 바람직하다.As r, 0 to 2 is preferable.
본 발명의 일반식(1-1)으로 나타내어지는 염으로서는 이하의 구체예를 들 수 있다. Examples of the salt represented by the general formula (1-1) of the present invention include the following specific examples.
하기 식 중, X-는 카운터 음이온을 나타낸다.In the formula, X - represents a counter anion.
다음에 일반식(1-2)에 대하여 설명한다.Next, the general formula (1-2) will be described.
식 중, R1c 및 R2c는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 할로겐 원자, 시아노기 또는 아릴기를 나타낸다.In the formulas, R 1c and R 2c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an aryl group.
Rx 및 Ry는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐알킬기, 알릴기, 또는 비닐기를 나타낸다.R x and R y each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, an allyl group or a vinyl group.
M은 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 벤질기를 나타내고, 환 구조를 가질 때에 환 구조는 산소원자, 유황원자, 에스테르 결합, 아미드 결합 또는 탄소-탄소 이중결합을 함유하고 있어도 된다.M represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a benzyl group, and when having a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond or a carbon-carbon double bond.
Rx 및 Ry가 결합해서 환을 형성해도 좋다. 또한, M, R1c 및 R2c 중 적어도 2개가 결합해서 환을 형성해도 되고, 상기 환 구조에 탄소-탄소 이중결합을 함유하고 있어도 된다.R x and R y may combine to form a ring. At least two of M, R 1c and R 2c may be bonded to form a ring or may contain a carbon-carbon double bond in the ring structure.
M으로서의 알킬기는 직쇄, 분기의 어느 것이라도 되고, 예를 들면 탄소수 1∼20개의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1∼12개의 직쇄 및 분기 알킬기이며, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 옥틸기, 2-에틸헥실기를 들 수 있다.The alkyl group as M may be straight chain or branched and is, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a straight chain or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, Propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group.
M으로서의 시클로알킬기는 탄소수 3∼12개의 환상 알킬기이며, 예를 들면 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로 데실기 등을 들 수 있다.The cycloalkyl group as M is a cyclic alkyl group having from 3 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclodecyl group.
M으로서의 아릴기는 바람직하게는 탄소수 5∼15이며, 예를 들면 페닐기, 나프틸기를 들 수 있다.The aryl group as M preferably has 5 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.
M으로서의 각 기는 치환기로서 시클로알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 페닐티오기 등을 갖고 있어도 된다. M으로서의 시클로알킬기 및 아릴기는 치환기로서 알킬기를 더 갖고 있어도 된다. 치환기의 탄소수는 15 이하가 바람직하다.Each group as M may have a cycloalkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a phenylthio group and the like as a substituent. The cycloalkyl group and the aryl group as M may further have an alkyl group as a substituent. The carbon number of the substituent is preferably 15 or less.
M이 페닐기일 때, 치환기로서 적어도 하나의 직쇄, 분기, 환상 알킬기, 직쇄, 분기, 환상 알콕시기, 또는 페닐티오기를 갖는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 치환기의 탄소수의 합이 2∼15이다. 이것에 의해, 보다 용제 용해성이 향상되고, 보존시에 파티클의 발생이 억제된다.When M is a phenyl group, those having at least one straight-chained, branched, cyclic alkyl group, linear, branched, cyclic alkoxy, or phenylthio group as a substituent are preferable, and the sum of the carbon numbers of the substituent is more preferably 2 to 15. As a result, the solvent solubility is further improved, and generation of particles during storage is suppressed.
R1c 및 R2c로서의 알킬기는, 예를 들면 탄소수 1∼12의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1∼5의 직쇄 및 분기 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 직쇄 또는 분기 프로필기)를 들 수 있다. Examples of the alkyl group as R 1c and R 2c include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, preferably a linear and branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (e.g., a methyl group, an ethyl group, a linear or branched propyl group).
R1c 및 R2c로서의 시클로알킬기는, 예를 들면 탄소수 3∼12의 시클로알킬기이며, 바람직하게는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로데실기 등을 들 수 있다.The cycloalkyl group as R 1c and R 2c is, for example, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and preferably a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, .
할로겐 원자로서는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자를 들 수 있다.Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
R1c 및 R2c로서의 아릴기로서는, 바람직하게는 탄소수 5∼15이며, 예를 들면 페닐기, 나프틸기를 들 수 있다.The aryl group as R 1c and R 2c preferably has 5 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.
M, R1c 및 R2c의 적어도 2개가 결합해서 형성하는 환 구조로서는, 바람직하게는 3∼12원환, 보다 바람직하게는 3∼10원환, 더욱 바람직하게는 3∼6원환이다. 환 골격은 탄소-탄소 이중결합을 갖고 있어도 된다.The ring structure formed by bonding at least two of M, R 1c and R 2c is preferably a 3 to 12-membered ring, more preferably a 3-membered to 10-membered ring, still more preferably a 3 to 6-membered ring. The ring skeleton may have a carbon-carbon double bond.
R1c와 R2c가 결합해서 환을 형성할 경우에 R1c와 R2c가 결합해서 형성하는 기로서는 탄소수 2∼10의 알킬렌기가 바람직하고, 예를 들면 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기 등을 들 수 있다. 또한, R1c와 R2c가 결합해서 형성하는 환은 환 내에 산소원자 등의 헤테로 원자를 갖고 있어도 된다.When R 1c and R 2c are combined to form a ring, the group formed by combining R 1c and R 2c is preferably an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and examples thereof include an ethylene group, a propylene group, a butylene group, A methoxy group, a methoxy group, a methoxy group, a methoxy group, The ring formed by combining R 1c and R 2c may have a hetero atom such as an oxygen atom in the ring.
Rx 및 Ry로서의 알킬기는 R1c 및 R2c로서의 알킬기와 같은 것을 들 수 있다. Examples of the alkyl group as R x and R y include the same alkyl groups as R 1c and R 2c .
시클로알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 3∼8개의 시클로알킬기가 바람직하고, 예를 들면 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having from 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
2-옥소알킬기는 R1c 및 R2c로서의 알킬기의 2위치에 >C=O를 갖는 기를 들 수 있다.The 2-oxoalkyl group includes a group having > C = O at two positions of the alkyl group as R 1c and R 2c .
알콕시카르보닐알킬기에 있어서의 알콕시기에 대해서는 직쇄, 분기, 환상의 어느 것라도 되고, 예를 들면 탄소수 1∼10의 알콕시기, 바람직하게는 탄소수 1∼5의 직쇄 및 분기 알콕시기(예를 들면 메톡시기, 에톡시기, 직쇄 또는 분기 프로폭시기, 직쇄 또는 분기 부톡시기, 직쇄 또는 분기 펜톡시기), 탄소수 3∼8의 환상 알콕시기(예를 들면 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기)를 들 수 있다. 또한, 알콕시카르보닐알킬기에 있어서의 알킬기에 대해서는, 예를 들면 탄소수 1∼12의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1∼5의 직쇄(예를 들면 메틸기, 에틸기를 들 수 있다.The alkoxy group in the alkoxycarbonylalkyl group may be any of linear, branched and cyclic, and includes, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a straight chain and branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms A linear or branched butoxy group, a straight chain or branched pentoxy group), and a cyclic alkoxy group having 3 to 8 carbon atoms (e.g., a cyclopentyloxy group, a cyclohexyloxy group). have. Examples of the alkyl group in the alkoxycarbonylalkyl group include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, preferably a straight chain having 1 to 5 carbon atoms (e.g., methyl group and ethyl group).
알릴기로서는 특별히 제한은 없지만, 무치환 또는 단환 또는 다환의 시클로알킬기로 치환된 알릴기인 것이 바람직하다.The allyl group is not particularly limited, but is preferably an allyl group substituted by an unsubstituted or monocyclic or polycyclic cycloalkyl group.
비닐기로서는 특별히 제한은 없지만, 무치환 또는 단환 또는 다환의 시클로알킬기로 치환된 비닐기인 것이 바람직하다.The vinyl group is not particularly limited, but is preferably a vinyl group substituted with an unsubstituted or monocyclic or polycyclic cycloalkyl group.
Rx 및 Ry가 서로 결합해서 형성해도 좋은 환 구조로서는 2가의 Rx 및 Ry(예를 들면 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기 등)가 일반식(1-2) 중의 유황원자와 함께 형성하는 5원 또는 6원의 환, 특히 바람직하게는 5원의 환(즉 테트라히드로티오펜환)을 들 수 있다.As the ring structure which may be formed by bonding R x and R y to each other, bivalent R x and R y (for example, methylene group, ethylene group, propylene group, etc.) are formed together with sulfur atom in the general formula (1-2) A 5-membered or 6-membered ring, particularly preferably a 5-membered ring (i.e., a tetrahydrothiophene ring).
Rx, Ry는 바람직하게는 탄소수 4개 이상의 알킬기이며, 보다 바람직하게는 6개 이상, 더욱 바람직하게는 8개 이상의 알킬기이다.R x and R y are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more alkyl groups.
본 발명의 일반식(1-2)으로 나타내어지는 화합물의 양이온으로서는, 이하의 구체예를 들 수 있다.Examples of the cation of the compound represented by the general formula (1-2) of the present invention include the following specific examples.
일반식 (1-1) 및 (1-2)에 있어서 X-에 의해 나타내어지는 카운터 이온으로서, 하기 일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 구조를 들 수 있다.Examples of the counter ion represented by X < - > in formulas (1-1) and (1-2) include a structure represented by the following formula (II).
일반식(Ⅱ) 중, A는 산소원자, 질소원자, 탄소원자를 나타낸다.In the general formula (II), A represents an oxygen atom, a nitrogen atom, or a carbon atom.
R1은 불소원자를 갖는 1가의 유기기를 나타내고, 바람직하게는 (함유되는 전체 불소원자의 질량)/(함유되는 전체 원자의 질량)=0.35 이하인 1가의 유기기를 나타낸다.R 1 represents a monovalent organic group having a fluorine atom, and preferably represents a monovalent organic group having a total mass of fluorine atoms / (mass of total atoms contained) = 0.35 or less.
R2는 불소원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타낸다.R 2 represents a fluorine atom, an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent.
A가 산소원자일 때 n=1, m=0이며, A가 질소원자일 때 n+m=2 또한 n=1 또는 2, m=0 또는 1이며, A가 탄소원자일 때 n+m=3 또한 n=1∼3의 정수, m=0∼2의 정수이다. n이 2 이상일 때 R1은 동일하여도 달라도 좋으며, R1이 각각 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.N + m = 2 when A is a nitrogen atom, n = 1 or 2, m = 0 or 1 when A is an oxygen atom, n + m = 3 when A is a carbon atom n is an integer of 1 to 3, and m is an integer of 0 to 2. When n is 2 or more, R 1 may be the same or different, and R 1 may combine with each other to form a ring.
일반식(Ⅱ)에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.The general formula (II) will be described in more detail.
R1은 불소원자를 함유하는 1가의 유기기이며, 바람직하게는 (함유되는 전체 불소원자의 질량)/(함유되는 전체 원자의 질량)에 의해 나타내어지는 불소 함유율이 0.35 이하인 1가의 유기기이다. R1에 있어서 이 불소 함유율은 0.30 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.25 이하인 것이 특히 바람직하다.R 1 is a monovalent organic group containing a fluorine atom and is preferably a monovalent organic group having a fluorine content of 0.35 or less represented by (mass of total fluorine atoms contained) / (mass of total atoms contained). The fluorine content of R 1 is more preferably 0.30 or less, and particularly preferably 0.25 or less.
R1에 의해 나타내어지는 불소원자를 함유하는 1가의 유기기로서는, 술포닐기에 결합된 적어도 1개의 불소원자로 치환된 알킬렌부를 함유하는 유기기를 들 수 있고, 상기 알킬렌부는 퍼플루오로알킬렌기인 것이 보다 바람직하다. 또한, 그 말단은 환상 구조를 갖는 기가 치환되어 있는 것이 바람직하고, 연결기를 통해서 치환되어 있어도 된다. 저불소 함유율의 관점으로부터 이 환상 구조를 갖는 기는 불소원자를 함유하지 않는 것이 바람직하다. R1에 의해 나타내어지는 1가의 유기기는, 일형태에 있어서, 뒤에 게시하는 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 R1에 대응하는 구조를 들 수 있다.Examples of the monovalent organic group containing a fluorine atom represented by R 1 include an organic group containing an alkylene moiety substituted with at least one fluorine atom bonded to a sulfonyl group and the alkylene moiety is a perfluoroalkylene group Is more preferable. The terminal thereof is preferably substituted with a group having a cyclic structure and may be substituted through a linking group. From the viewpoint of the low fluorine content rate, it is preferable that the group having the cyclic structure does not contain a fluorine atom. The monovalent organic group represented by R 1 includes, in one form, a structure corresponding to R 1 represented by the general formula (III) which will be described later.
R2에 의해 나타내어지는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기란 쇄식 알킬기, 단환식 알킬기, 다환식 탄화수소기, 또는 단환식 아릴기를 나타내고, 상기 쇄상 알킬기, 상기 단환식 알킬기, 상기 다환식 탄화수소기, 상기 단환식 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는 불소원자를 갖고 있는 것이 바람직하다.R 2 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a branched alkyl group, a monocyclic alkyl group, a polycyclic hydrocarbon group, or a monocyclic aryl group, and the chain alkyl group, the monocyclic alkyl group, the polycyclic hydrocarbon group, The aryl group may have a substituent. The substituent preferably has a fluorine atom.
쇄식 알킬기로서는 직쇄상이어도 분기쇄상이어도 좋고, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 도데실, 2-에틸헥실, 이소프로필, sec-부틸, t-부틸, iso-아밀 등을 들 수 있다.The chain alkyl group may be straight chain or branched chain and may be branched or straight chain such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, dodecyl, 2-ethylhexyl, isopropyl, sec-butyl, .
상기 알킬기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로서는 수산기, 할로겐 원자(불소, 염소, 브롬, 요오드), 니트로기, 시아노기, 아미드기, 술폰아미드기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기 등의 알킬기, 메톡시기, 에톡시기, 히드록시에톡시기, 프로폭시기, 히드록시프로폭시기, 부톡시기 등의 알콕시기, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 알콕시카르보닐기, 포르밀기, 아세틸기, 벤조일기 등의 아실기, 아세톡시기, 부티릴옥시기 등의 아실옥시기, 카르복시기를 들 수 있다.The alkyl group may have a substituent and examples of the substituent include hydroxyl group, halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), nitro group, cyano group, amide group, sulfonamide group, methyl group, an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group and a butoxy group, an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, An alkoxycarbonyl group such as an ethoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group, an acyl group such as formyl group, acetyl group and benzoyl group, an acyloxy group such as acetoxy group and butyryloxy group, and a carboxy group.
단환식 알킬기로서는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로푸틸, 시클로옥틸, 시클로도데카닐, 시클로펜테닐, 시클로헥세닐, 시클로옥타디에닐 등을 들 수 있고, 특히 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로옥틸이 바람직하다.Examples of the monocyclic alkyl group include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclopentyl, cyclooctyl, cyclododecanyl, cyclopentenyl, cyclohexenyl, and cyclooctadienyl. Particularly, cyclopropyl, cyclo Pentyl, cyclohexyl, and cyclooctyl are preferred.
상기 단환식 알킬기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로서는 할로겐 원자(불소, 염소, 브롬, 요오드), 니트로기, 시아노기, 아미드기, 술폰아미드기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기 등의 알킬기, 메톡시기, 에톡시기, 히드록시에톡시기, 프로폭시기, 히드록시프로폭시기, 부톡시기 등의 알콕시기, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 알콕시카르보닐기, 포르밀기, 아세틸기, 벤조일기 등의 아실기, 아세톡시기, 부티릴옥시기 등의 아실옥시기, 카르복시기를 들 수 있다.The monocyclic alkyl group may have a substituent and examples of the substituent include halogen atoms (fluorine, chlorine, bromine and iodine), nitro group, cyano group, amide group, sulfonamide group, methyl group, ethyl group, an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group and a butoxy group, an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, An alkoxycarbonyl group such as an ethoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group, an acyl group such as formyl group, acetyl group and benzoyl group, an acyloxy group such as acetoxy group and butyryloxy group, and a carboxy group.
다환식 탄화수소기로서는, 비시클로[4.3.0]노나닐, 데카히드로나프탈레닐, 트리시클로[5.2.1.0(2,6)]데카닐, 보르닐, 이소보르닐, 노르보닐, 아다만틸, 노르 아다만틸, 1,7,7-트리메틸트리시클로[2.2.1.02,6]헵타닐, 3,7,7-트리메틸비시클로[4.1.0]헵타닐 등을 들 수 있고, 특히 노르보닐, 아다만틸, 노르아다만틸이 바람직하다.Examples of the polycyclic hydrocarbon group include bicyclo [4.3.0] nonanyl, decahydronaphthalenyl, tricyclo [5.2.1.0 (2,6)] decanyl, boronyl, isobornyl, Trimethyltricyclo [2.2.1.0 2,6 ] heptanyl, 3,7,7-trimethylbicyclo [4.1.0] heptanyl, and the like. Particularly, ≪ / RTI > aryl, heteroaryl, heteroaryl, heteroaryl, heteroaryl,
단환식 아릴기는 치환 또는 무치환의 페닐기를 의미하고, 치환기로서는 수산기, 할로겐 원자(불소, 염소, 브롬, 요오드), 니트로기, 시아노기, 아미드기, 술폰아미드기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기 등의 알킬기, 메톡시기, 에톡시기, 히드록시에톡시기, 프로폭시기, 히드록시프로폭시기, 부톡시기 등의 알콕시기, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 알콕시카르보닐기, 포르밀기, 아세틸기, 벤조일기 등의 아실기, 아세톡시기, 부티릴옥시기 등의 아실옥시기, 카르복시기를 들 수 있다.Examples of the substituent include a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine and iodine), a nitro group, a cyano group, an amide group, a sulfonamide group, a methyl group, an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group, a butoxy group, etc. may be substituted with an alkyl group such as an n-propyl group, An alkoxycarbonyl group such as a methoxycarbonyl group or an ethoxycarbonyl group, an acyl group such as a formyl group, an acetyl group or a benzoyl group, an acyloxy group such as an acetoxy group or a butyryloxy group, or a carboxy group.
R2는 산 강도의 관점으로부터 전자구인성 기를 갖는 것이 바람직하다. 전자구인성 기로서는 특별하게 한정은 되지 않지만, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 니트로기, 카르복실기, 케톤기, 아실옥시기, 히드록시기, 퍼플루오로알킬기, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, t-부톡시기, 벤질옥시기 등의 알콕시기, 불소원자, 염소원자 등의 할로겐 원자 등을 들 수 있고, 특히 불소원자를 갖는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, R2는 분자량 220 이하의 불소원자를 갖는 기이며, 특히, R2는 트리플루오로메틸기인 것이 바람직하다.R 2 preferably has an electron-attracting group from the viewpoint of acid strength. Examples of the electron donating group include, but are not limited to, cyano group, trifluoromethyl group, nitro group, carboxyl group, ketone group, acyloxy group, hydroxyl group, perfluoroalkyl group, methoxy group, ethoxy group, an alkoxy group such as a t-butoxy group and a benzyloxy group, a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom, and particularly preferably a fluorine atom. More preferably, R 2 is a group having a fluorine atom with a molecular weight of 220 or less, and in particular, R 2 is preferably a trifluoromethyl group.
상기 일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 카운터 음이온은 하기 일반식(Ⅲ)으로 나타내어지는 구조인 것이 바람직하다.The counter anion represented by the general formula (II) is preferably a structure represented by the following general formula (III).
일반식(Ⅲ) 중, A, R2, m, n은 일반식(Ⅱ)에 있어서의 각각과 동의이다.In the general formula (III), A, R 2 , m and n are the same as those in the general formula (II).
R3은 복수 있는 경우에는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타내고, R4는 수소원자를 나타낸다.R 3, when there are a plurality of R 3 s, independently represents an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent, and R 4 represents a hydrogen atom.
L은 단결합 또는 연결기를 나타낸다.L represents a single bond or a linking group.
p1은 1∼8의 정수를 나타내고, p2=1 또는 2를 나타내며, p3=0 또는 1을 나타낸다. p1 represents an integer of 1 to 8, p2 represents 1 or 2, and p3 represents 0 or 1.
p2=2일 경우 2개의 R3은 서로 결합하여 환 구조를 형성해도 좋고, n=2 이상일 경우 복수 있는 R3은 서로 결합하여 환 구조를 형성하고 있어도 된다.When p2 = 2, two R 3 may combine with each other to form a ring structure, and when n = 2 or more, plural R 3 may combine with each other to form a ring structure.
R3에 의해 나타내어지는 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴기의 구체예로서는 R2의 각각에 있어서 예시한 기와 같은 기를 들 수 있다. Specific examples of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group represented by R 3 include groups similar to those exemplified for each of R 2 .
여기에서 R3은 저불소 함유율의 관점으로부터 불소원자를 갖지 않는 것이 바람직하다.It is preferable that R 3 does not have a fluorine atom from the viewpoint of the low fluorine content.
L은 단결합, 산소원자(-O-), 유황원자(-S-), 질소원자(>N-), 카르복실기(-OC=O-, -CO=O-), 아미드기(>NC=O-), 술폰아미드기(>NSO2-)인 것이 바람직하다. 특히, p2=2이며 2개의 R3이 서로 결합해서 환을 형성할 경우, L은 아미드기, 술폰아미드기 등의 질소원자를 갖는 연결기인 것이 바람직하고, 이 때 2개의 R3은 서로 결합해서 L 상의 질소원자를 환 내에 갖는 환상 아민 잔기를 형성한다.L is a single bond, an oxygen atom (-O-), a sulfur atom (-S-), a nitrogen atom (> N-), a carboxyl group (-OC = O-, O-), and a sulfonamide group (> NSO 2 -). In particular, p2 = 2 and the two R 3 In this case, to form a ring by combining to each other, L is preferably connected to group having a nitrogen atom such as an amide group, a sulfonamide group, and this time, the two R 3 are bonded to each other to To form a cyclic amine residue having a nitrogen atom in the ring on the L-phase.
환상 아민 잔기 구조로서는 아지리딘, 아제티딘, 피롤리딘, 피페리딘, 헥사메틸렌이민, 헵타메틸렌이민, 피페라진, 데카히드로퀴놀린, 데카히드로퀴놀린, 8-아자비시클로[3.2.1]옥탄, 인돌, 옥사졸리딘, 티아졸리딘, 2-아자노르보난, 7-아자노르보난, 모르폴린, 티아모르폴린 등을 들 수 있고, 이들은 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는 수산기, 할로겐 원자(불소, 염소, 브롬, 요오드), 니트로기, 시아노기, 아미드기, 술폰아미드기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기 등의 알킬기, 메톡시기, 에톡시기, 히드록시에톡시기, 프로폭시기, 히드록시프로폭시기, 부톡시기 등의 알콕시기, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 알콕시카르보닐기, 포르밀기, 아세틸기, 벤조일기, 및 환을 형성하는 탄소 상의 카르보닐기 등의 아실기, 아세톡시기, 부티릴옥시기 등의 아실옥시기, 카르복시기를 들 수 있다.Examples of the cyclic amine residue structure include aziridine, azetidine, pyrrolidine, piperidine, hexamethyleneimine, heptamethyleneimine, piperazine, decahydroquinoline, decahydroquinoline, 8-azabicyclo [3.2.1] , Oxazolidine, thiazolidine, 2-azanorbornane, 7-azanorbornane, morpholine, thiamorpholine and the like, and they may have a substituent. Examples of the substituent include hydroxyl group, halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), nitro group, cyano group, amide group, sulfonamide group, methyl group, ethyl group, An alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group and a butoxy group, an alkoxy group such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group, An acyl group such as a carbonyl group, a formyl group, an acetyl group, a benzoyl group, and a carbonyl group on a carbon to form a ring, an acyloxy group such as an acetoxy group and a butyryloxy group, and a carboxy group.
본 발명의 일반식(Ⅱ)으로 나타내어지는 카운터 음이온 구조로서는 이하의 구체예를 들 수 있다.Examples of the counter anion structure represented by the general formula (II) of the present invention include the following specific examples.
산을 발생시키는 일반식(1-1)으로 나타내어지는 화합물(B)로서는 이하에 나타내는 화합물을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.The compound (B) represented by the general formula (1-1) for generating an acid includes the following compounds, but is not limited thereto.
산을 발생시키는 일반식(1-2)으로 나타내어지는 화합물(B)로서는 이하에 나타내는 화합물을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.As the compound (B) represented by the general formula (1-2) for generating an acid, there may be mentioned the following compounds, but it is not limited thereto.
일반식 (1-1), (1-2)로 나타내어지는 산발생제(B)는 단독으로 사용해도, 복수를 조합시켜서 사용해도 좋다.The acid generators (B) represented by the general formulas (1-1) and (1-2) may be used singly or in combination.
상기 화합물 (B) 광산발생제는 이하에 나타내는 기타 광산발생제와 합쳐서 본 발명 조성물 중의 전체 고형분량에 대하여 10∼60질량% 함유되는 것이 바람직하고, 20∼50질량% 함유되는 것이 보다 바람직하며, 20∼35질량% 함유되는 것이 특히 바람직하다.The compound (B) photoacid generator is preferably contained in an amount of from 10 to 60 mass%, more preferably from 20 to 50 mass%, based on the total solid content in the composition of the present invention together with other photoacid generators shown below, And particularly preferably from 20 to 35 mass%.
또한, 광산발생제의 총량 중, 화합물(B)을 80질량%∼100질량% 함유하는 것이 바람직하고, 90질량%∼100질량% 함유하는 것이 더욱 바람직하다.Further, the compound (B) is preferably contained in an amount of 80% by mass to 100% by mass, more preferably 90% by mass to 100% by mass, in the total amount of the photoacid generator.
[기타 광산발생제][Other photoacid generators]
본 발명에 있어서는 광산발생제(B) 이외에, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 분해되어 산을 발생시키는 화합물을 병용해도 좋다. 그러한 병용 가능한 광산발생제로서는 광양이온 중합의 광개시제, 광라디칼 중합의 광개시제, 색소류의 광소색제, 광변색제, 또는 마이크로 레지스트 등에 사용되고 있는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 공지의 화합물 및 그들의 혼합물을 적당하게 선택해서 사용할 수 있다.In the present invention, in addition to the photoacid generator (B), a compound which is decomposed by irradiation with an actinic ray or radiation to generate an acid may be used in combination. Examples of such usable photoacid generators include photoinitiators for photocationic polymerization, photoinitiators for photo radical polymerization, photochromic agents for dyes, photochromic agents, and known compounds that generate an acid by irradiation with an actinic ray or radiation, And a mixture thereof can be appropriately selected and used.
예를들면, 디아조늄염, 포스포늄염, 술포늄염, 요오드늄염, 이미드술포네이트, 옥심술포네이트, 디아조디술폰, 디술폰, o-니트로벤질술포네이트를 들 수 있다.Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imidosulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfone, disulfone and o-nitrobenzylsulfonate.
또한, 이들 활성광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 기, 도는 화합물을 폴리머의 주쇄 또는 측쇄에 도입한 화합물, 예를들면, 미국 특허 제3,849,137호 명세서, 독일국 특허 제3914407호 명세서, 일본 특허 공개 소 63-26653호 공보, 일본 특허 공개 소 55-164824호 공보, 일본 특허 공개 소 62-69263호 공보, 일본 특허 공개 소 63-146038호 공보, 일본 특허 공개 소 63-163452호 공보, 일본 특허 공개 소 62-153853호 공보, 일본 특허 공개 소 63-146029호 공보 등 에 기재된 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the compound capable of generating an acid upon irradiation with these actinic rays or radiation include compounds in which the compound is introduced into the main chain or side chain of the polymer such as those described in U.S. Patent No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-26653, 55-164824, 62-69263, 63-146038, 63-163452, Compounds described in JP-A-62-153853 and JP-A-63-146029 can be used.
또한 미국 특허 제3,779,778호 명세서, 유럽 특허 제126,712호 명세서 등에 기재된 광에 의해 산을 발생시키는 화합물도 사용할 수 있다.Compounds which generate an acid by the light described in U.S. Patent No. 3,779,778, European Patent No. 126,712, and the like can also be used.
산발생제 중에서 바람직한 화합물로서, 하기 일반식 (ZI), (ZII), (ZIII)으로 나타내어지는 화합물을 들 수 있다.As preferable compounds in the acid generator, compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII) and (ZIII) can be given.
상기 일반식(ZI)에 있어서,In the above general formula (ZI)
R201, R202 및 R203은 각각 독립적으로 유기기를 나타낸다.R 201 , R 202 and R 203 each independently represent an organic group.
R201, R202 및 R203으로서의 유기기의 탄소수는 일반적으로 1∼30, 바람직하게는 1∼20이다.The number of carbon atoms of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1 to 30, preferably 1 to 20.
또한, R201∼R203 중 2개가 결합해서 환 구조를 형성해도 좋고, 환 내에 산소원자, 유황원자, 에스테르 결합, 아미드 결합, 카르보닐기를 함유하고 있어도 된다. R201∼R203 중의 2개가 결합해서 형성하는 기로서는 알킬렌기(예를 들면 부틸렌기, 펜틸렌기)를 들 수 있다.Also, R 201 ~R by combining two of the dog 203 may be bonded to form a ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, a carbonyl group in the ring. R 201 ~R The group formed by combining two of the dog 203 may be mentioned an alkylene group (e.g. a butylene group, a pentylene group).
Z-는 비구핵성 음이온을 나타낸다.Z - represents an unconjugated anion.
Z-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 Z - include a sulfonic acid anion, a carboxylic acid anion, a sulfonylimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, and a tris (alkylsulfonyl) methyl anion.
비구핵성 음이온이란 구핵 반응을 일으키는 능력이 현저하게 낮은 음이온이며, 분자 내 구핵반응에 의한 경시 분해를 억제할 수 있는 음이온이다. 이것에 의해 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물의 경시 안정성이 향상된다.Non-nucleophilic anions are anions that have a remarkably low ability to cause nucleophilic reactions, and are anions that can inhibit aging degradation due to intramolecular nuclear reactions. This improves the stability with time of the active radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition.
술폰산 음이온으로서는, 예를 들면 지방족 술폰산 음이온, 방향족 술폰산 음이온, 캠퍼 술폰산 음이온 등을 들 수 있다.Examples of the sulfonic acid anion include an aliphatic sulfonic acid anion, an aromatic sulfonic acid anion, and a camphorsulfonic acid anion.
카르복실산 음이온으로서는, 예를 들면 지방족 카르복실산 음이온, 방향족 카르복실산 음이온, 아랄킬카르복실산 음이온 등을 들 수 있다.Examples of the carboxylic acid anion include an aliphatic carboxylic acid anion, an aromatic carboxylic acid anion, and an aralkylcarboxylic acid anion.
지방족 술폰산 음이온에 있어서의 지방족 부위는 알킬기이여도 시클로알킬기 이여도 되고, 바람직하게는 탄소수 1∼30의 알킬기 및 탄소수 3∼30의 시클로알킬기, 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, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기, 노르보닐기, 보르닐기 등을 들 수 있다.The aliphatic moiety in the aliphatic sulfonic acid anion may be either an alkyl group or a cycloalkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a decyl group, an undecyl group, a tridecyl group, a tetradecyl group, a tetradecyl group, a tetradecyl group, a hexadecyl group, a hexadecyl group, a heptyl group, an octyl group, A cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group and a boronyl group, and the like can be given as examples of the cyclic group-containing cyclic group-containing cyclic group-containing cyclic group- .
방향족 술폰산 음이온에 있어서의 방향족기로서는, 바람직하게는 탄소수 6∼14의 아릴기, 예를 들면 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등을 들 수 있다.The aromatic group in the aromatic sulfonic acid anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms such as a phenyl group, a tolyl group and a naphthyl group.
지방족 술폰산 음이온 및 방향족 술폰산 음이온에 있어서의 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 지방족 술폰산 음이온 및 방향족 술폰산 음이온에 있어서의 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴기의 치환기로서는, 예를 들면 니트로기, 할로겐 원자(불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 카르복실기, 수산기, 아미노기, 시아노기, 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1∼15), 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3∼15), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6∼14), 알콕시카르보닐기(바람직하게는 탄소수 2∼7), 아실기(바람직하게는 탄소수 2∼12), 알콕시카르보닐옥시기(바람직하게는 탄소수 2∼7), 알킬티오기(바람직하게는 탄소수 1∼15), 알킬술포닐기(바람직하게는 탄소수 1∼15), 알킬이미노술포닐기(바람직하게는 탄소수 2∼15), 아릴옥시술포닐기(바람직하게는 탄소수 6∼20), 알킬아릴옥시술포닐기(바람직하게는 탄소수 7∼20), 시클로알킬아릴옥시술포닐기(바람직하게는 탄소수 10∼20), 알킬옥시알킬옥시기(바람직하게는 탄소수 5∼20), 시클로알킬알킬옥시알킬옥시기(바람직하게는 탄소수 8∼20) 등을 들 수 있다. 각 기가 갖는 아릴기 및 환 구조에 대해서는 치환기로서 또한 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼15)를 들 수 있다.The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group in the aliphatic sulfonic acid anion and the aromatic sulfonic acid anion may have a substituent. Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group in the aliphatic sulfonic acid anion and the aromatic sulfonic acid anion include a nitro group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom), a carboxyl group, An alkoxy group (preferably having from 1 to 15 carbon atoms), an alkoxy group (preferably having from 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having from 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (preferably having from 6 to 14 carbon atoms) (Preferably having 2 to 12 carbon atoms), an alkoxycarbonyloxy group (preferably having 2 to 7 carbon atoms), an alkylthio group (preferably having 1 to 15 carbon atoms), an alkylsulfonyl group (Preferably having 1 to 15 carbon atoms), an alkyliminosulfonyl group (preferably having 2 to 15 carbon atoms), an aryloxysulfonyl group (preferably having 6 to 20 carbon atoms), an alkylaryloxysulfonyl group (preferably having 7 to 20 carbon atoms) Alkylaryloxysulfonyl group (preferably (Preferably having from 10 to 20 carbon atoms), an alkyloxyalkyloxy group (preferably having from 5 to 20 carbon atoms), and a cycloalkylalkyloxyalkyloxy group (preferably having from 8 to 20 carbon atoms). As the aryl group and the ring structure of each group, an alkyl group (preferably having 1 to 15 carbon atoms) may be mentioned as a substituent.
지방족 카르복실산 음이온에 있어서의 지방족 부위로서는 지방족 술폰산 음이온 있어서의 것과 같은 알킬기 및 시클로알킬기를 들 수 있다.Examples of the aliphatic moiety in the aliphatic carboxylic acid anion include an alkyl group and a cycloalkyl group such as those having an aliphatic sulfonic acid anion.
방향족 카르복실산 음이온에 있어서의 방향족기로서는 방향족 술폰산 음이온 에 있어서의 것과 같은 아릴기를 들 수 있다.Examples of the aromatic group in the aromatic carboxylic acid anion include aryl groups such as those in the aromatic sulfonic acid anion.
아랄킬카르복실산 음이온에 있어서의 아랄킬기로서는 바람직하게는 탄소수 6∼12의 아랄킬기, 예를 들면 벤질기, 페네틸기, 나프틸메틸기, 나프틸에틸기, 나프틸부틸기 등을 들 수 있다.The aralkyl group in the aralkylcarboxylic acid anion is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms such as a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group and a naphthylbutyl group.
지방족 카르복실산 음이온, 방향족 카르복실산 음이온 및 아랄킬카르복실산 음이온에 있어서의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 및 아랄킬기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 지방족 카르복실산 음이온, 방향족 카르복실산 음이온 및 아랄킬카르복실산 음이온에 있어서의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 및 아랄킬기의 치환기로서는, 예를 들면 방향족 술폰산 음이온에 있어서의 것과 같은 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알킬티오기 등을 들 수 있다.The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in the aliphatic carboxylic acid anion, aromatic carboxylic acid anion and aralkylcarboxylic acid anion may have a substituent. Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in the aliphatic carboxylic acid anion, aromatic carboxylic acid anion and aralkylcarboxylic acid anion include halogen atoms such as those in the aromatic sulfonic acid anion, , A cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group and the like.
술포닐이미드 음이온으로서는, 예를 들면 사카린 음이온을 들 수 있다.The sulfonylimide anion includes, for example, a saccharin anion.
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. 이들 알킬기의 치환기로서는 할로겐 원자, 할로겐 원자로 치환된 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 알킬옥시술포닐기, 아릴옥시술포닐기, 시클로알킬아릴옥시술포닐기 등을 들 수 있고, 불소원자로 치환된 알킬기가 바람직하다.The alkyl group in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and tris (alkylsulfonyl) methyl anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, An isobutyl group, a sec-butyl group, a pentyl group, and a neopentyl group. Examples of the substituent of these alkyl groups include a halogen atom, an alkyl group substituted with a halogen atom, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkyloxysulfonyl group, an aryloxysulfonyl group, and a cycloalkyl aryloxysulfonyl group. Alkyl groups are preferred.
기타 비구핵성 음이온으로서는, 예를 들면 불소화인, 불소화붕소, 불소화안티몬 등을 들 수 있다.Examples of other non-nucleophilic anions include phosphorus fluoride, boron fluoride, antimony fluoride, and the like.
Z-의 비구핵성 음이온으로서는 술폰산의 α위치가 불소원자로 치환된 지방족 술폰산 음이온, 불소원자 또는 불소원자를 갖는 기로 치환된 방향족 술폰산 음이온, 알킬기가 불소원자로 치환된 비스(알킬술포닐)이미드 음이온, 알킬기가 불소원자로 치환된 트리스(알킬술포닐)메티드 음이온이 바람직하다. 비구핵성 음이온으로서, 보다 바람직하게는 탄소수 4∼8의 퍼플루오로 지방족 술폰산 음이온, 불소원자를 갖는 벤젠술폰산 음이온, 더욱 바람직하게는 노나플루오로부탄술폰산 음이온, 퍼플루오로옥탄술폰산 음이온, 펜타플루오로벤젠술폰산 음이온, 3,5-비스(트리플루오로메틸)벤젠술폰산 음이온이다.Examples of the non-nucleophilic anion of Z - include an aliphatic sulfonic acid anion in which the alpha position of the sulfonic acid is substituted with a fluorine atom, an aromatic sulfonic acid anion substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom, a bis (alkylsulfonyl) imide anion in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom, Tris (alkylsulfonyl) methide anion in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom is preferable. The non-nucleophilic anion is preferably a perfluoro aliphatic sulfonic acid anion having 4 to 8 carbon atoms, a benzenesulfonic acid anion having a fluorine atom, more preferably a nonafluorobutanesulfonic acid anion, a perfluorooctanesulfonic acid anion, a pentafluoro anion, Benzenesulfonic acid anion, and 3,5-bis (trifluoromethyl) benzenesulfonic acid anion.
또한 Z-의 비구핵성 음이온으로서는 하기 일반식(Xa) 또는 일반식(Xb)으로 나타내어지는 구조라도 된다.The non-nucleophilic anion of Z - may be a structure represented by the following formula (Xa) or formula (Xb).
일반식(Xa) 중, R은 수소원자 또는 유기기를 나타내고, 바람직하게는 탄소수 1∼40의 유기기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 3∼20의 유기기이며, 하기 식(XI)으로 나타내어지는 유기기인 것이 가장 바람직하다.In the general formula (Xa), R represents a hydrogen atom or an organic group, preferably an organic group having 1 to 40 carbon atoms, more preferably an organic group having 3 to 20 carbon atoms, an organic group represented by the following formula (XI) Is most preferable.
R의 유기기로서는 탄소원자를 1개 이상 갖고 있으면 되고, 바람직하게는 일반식(Xa)으로 나타내는 에스테르 결합에 있어서의 산소원자와 결합하는 원자가 탄소원자이며, 예를 들면 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 락톤 구조를 갖는 기를 들 수 있고, 쇄 중에 산소원자, 유황원자 등의 헤테로 원자를 갖고 있어도 된다. 또한, 이들을 서로 치환기로서 갖고 있어도 되고, 수산기, 아실기, 아실옥시기, 옥시기(=O), 할로겐 원자 등의 치환기를 갖고 있어도 된다.The organic group of R may include at least one carbon atom. Preferably, the atom bonded to the oxygen atom in the ester bond represented by formula (Xa) is a carbon atom, and examples thereof include an alkyl group, a cycloalkyl group, An aralkyl group, or a group having a lactone structure, and may have a hetero atom such as an oxygen atom or a sulfur atom in the chain. These groups may be substituted with each other or may have a substituent such as a hydroxyl group, an acyl group, an acyloxy group, an oxy group (= O), or a halogen atom.
-(CH2)n-Rc-(Y)m 식(XI)- (CH 2 ) n -R c - (Y) m ????? (XI)
식(XI) 중, Rc는 환상 에테르, 환상 티오에테르, 환상 케톤, 환상 탄산 에스테르, 락톤, 락탐 구조를 함유해도 좋은 탄소수 3∼30의 단환 또는 다환의 환상 유기기를 나타낸다. Y는 수산기, 할로겐 원자, 시아노기, 카르복실기, 탄소수 1∼10의 탄화수소기, 탄소수 1∼10의 히드록시알킬기, 탄소수 1∼10의 알콕시기, 탄소수 1∼10의 아실기, 탄소수 2∼10의 알콕시카르보닐기, 탄소수 2∼10의 아실옥시기, 탄소수 2∼10의 알콕시알킬기, 탄소수 1∼8의 할로겐화알킬기를 나타낸다. m=0∼6이며, 복수 Y가 존재할 경우 서로 동일해도 달라도 좋다. n=0∼10이다.In the formula (XI), Rc represents a monocyclic or polycyclic cyclic organic group having 3 to 30 carbon atoms which may contain cyclic ether, cyclic thioether, cyclic ketone, cyclic carbonate ester, lactone or lactam structure. Y represents a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, a carboxyl group, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 1 to 10 carbon atoms, An alkoxycarbonyl group, an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 2 to 10 carbon atoms, and a halogenated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. m = 0 to 6, and when plural Ys exist, they may be the same or different. n = 0 to 10.
식(XI)으로 나타내어지는 R기를 구성하는 탄소원자의 총수는 바람직하게는 40 이하이다.The total number of carbon atoms constituting the R group represented by the formula (XI) is preferably 40 or less.
n=0∼3이며, Rc가 7∼16의 단환 또는 다환의 환상 유기기인 것이 바람직하다.n = 0 to 3, and Rc is a monocyclic or polycyclic cyclic organic group having 7 to 16 carbon atoms.
일반식(Xb) 중, Rb는 수소원자 또는 유기기를 나타내고, 바람직하게는 수소원자 또는 탄소수 1∼40의 유기기이며, 보다 바람직하게는 수소원자 또는 탄소수 3∼20의 유기기이다. 또한 Rb는 서로 달라도 되고, 서로 결합해 환을 형성하고 있어도 된다. Rb의 유기기로서는 탄소원자를 1개 이상 갖고 있으면 되고, 바람직하게는 일반식(Xb)에 나타내는 아미드 결합에 있어서의 질소원자와 결합하는 원자가 탄소원자이며, 예를 들면 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 락톤 구조를 갖는 기를 들 수 있고, 쇄 중에 산소원자, 유황원자 등의 헤테로 원자를 갖고 있어도 된다. 또한, 이들을 서로 치환기로서 갖고 있어도 되고, 수산기, 아실기, 아실옥시기, 옥시기(=O), 할로겐 원자 등의 치환기를 갖고 있어도 된다.In the general formula (Xb), Rb represents a hydrogen atom or an organic group, preferably a hydrogen atom or an organic group having 1 to 40 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an organic group having 3 to 20 carbon atoms. The R < b > s may be different from each other and may be bonded to each other to form a ring. The organic group of Rb may contain at least one carbon atom. Preferably, the atom bonded to the nitrogen atom in the amide bond represented by formula (Xb) is a carbon atom, and examples thereof include an alkyl group, a cycloalkyl group, An aralkyl group, or a group having a lactone structure, and may have a hetero atom such as an oxygen atom or a sulfur atom in the chain. These groups may be substituted with each other or may have a substituent such as a hydroxyl group, an acyl group, an acyloxy group, an oxy group (= O), or a halogen atom.
일반식(Xa) 및, 일반식(Xb)으로 나타내어지는 비구핵성 음이온 부위의 분자량은 일반적으로는 300∼1000이며, 400∼800이 바람직하고, 500∼700이 더욱 바람직하다.The molecular weight of the non-nucleophilic anion site represented by the general formula (Xa) and the general formula (Xb) is generally 300 to 1000, preferably 400 to 800, and more preferably 500 to 700.
R201, R202 및 R203으로서의 유기기로서는, 예를 들면 후술하는 화합물 (ZI-1), (ZI-2), (ZI-3)에 있어서의 대응하는 기를 들 수 있다.Examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the following compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3).
또한, 일반식(ZI)으로 나타내어지는 구조를 복수 갖는 화합물이어도 좋다. 예를 들면, 일반식(ZI)으로 나타내어지는 화합물의 R201∼R203 중 적어도 1개가 일반식(ZI)으로 나타내어지는 또 하나의 화합물인 R201∼R203 중 적어도 하나와 결합한 구조를 갖는 화합물이라도 된다.Further, a compound having a plurality of structures represented by the general formula (ZI) may be used. For example, the general formula (ZI) having an R 201 ~R structure 203 of the at least one dog and at least one combination of the general formula (ZI) indicated one more compound, R 201 ~R 203 which in the compound represented by compound .
더욱 바람직한 (ZI) 성분으로서, 이하에 설명하는 화합물 (ZI-1), (ZI-2), 및 (ZI-3)을 들 수 있다.More preferred examples of the component (ZI) include the compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described below.
화합물(ZI-1)은 상기 일반식(ZI)의 R201∼R203 중 적어도 1개가 아릴기인 아릴술포늄 화합물, 즉 아릴술포늄을 양이온으로 하는 화합물이다.The compound (ZI-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 in which arylsulfonium is a cation.
아릴술포늄 화합물은 R201∼R203의 모두가 아릴기이어도 좋고, R201∼R203의 일부가 아릴기이며, 나머지가 알킬기 또는 시클로알킬기이어도 좋다.In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be an aryl group, and some of R 201 to R 203 may be an aryl group, and the remainder may be an alkyl group or a cycloalkyl group.
아릴술포늄 화합물로서는, 예를 들면 트리아릴술포늄 화합물, 디아릴알킬술포늄 화합물, 아릴디알킬술포늄 화합물, 디아릴시클로알킬술포늄 화합물, 아릴디시클로알킬술포늄 화합물을 들 수 있다.Examples of the arylsulfonium compound include a triarylsulfonium compound, a diarylalkylsulfonium compound, an aryldialkylsulfonium compound, a diarylcycloalkylsulfonium compound, and an aryldicycloalkylsulfonium compound.
아릴술포늄 화합물의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기이다. 아릴기는 산소원자, 질소원자, 유황원자 등을 갖는 복소환 구조를 갖는 아릴기라도 된다. 복소환 구조를 갖는 아릴기로서는, 예를 들면 피롤 잔기(피롤로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기), 푸란 잔기(푸란으로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기), 티오펜 잔기(티오펜으로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기), 인돌 잔기(인돌로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기), 벤조푸란 잔기(벤조푸란으로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기), 벤조티오펜 잔기(벤조티오펜으로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기) 등을 들 수 있다. 아릴술포늄 화합물이 2개 이상의 아릴기를 가질 경우에, 2개 이상인 아릴기는 동일하여도 달라도 된다.The aryl group of the arylsulfonium compound is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom and the like. Examples of the aryl group having a heterocyclic structure include a pyrrole residue (a group formed by disappearance of one hydrogen atom from pyrrole), a furan residue (a group formed by eliminating one hydrogen atom from furan), a thiophene residue (The group formed by eliminating one hydrogen atom from the indole), a benzofuran residue (a group formed by eliminating one hydrogen atom from the benzofuran), a benzothiophene residue (a group formed by eliminating one hydrogen atom from the benzofuran), an indole residue (A group formed by eliminating one hydrogen atom from benzothiophene), and the like. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, two or more aryl groups may be the same or different.
아릴술포늄 화합물이 필요에 따라서 갖고 있는 알킬기 또는 시클로알킬기는, 탄소수 1∼15의 직쇄 또는 분기 알킬기 및 탄소수 3∼15의 시클로알킬기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.The alkyl group or cycloalkyl group which the arylsulfonium compound optionally has is preferably a straight chain or branched alkyl group having from 1 to 15 carbon atoms and a cycloalkyl group having from 3 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, ethyl group, Butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.
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), 할로겐 원자, 수산기, 페닐티오기를 치환기로서 가져도 좋다. 바람직한 치환기로서는 탄소수 1∼12의 직쇄 또는 분기 알킬기, 탄소수 3∼12의 시클로알킬기, 탄소수 1∼12의 직쇄, 분기 또는 환상의 알콕시기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기이다. 치환기는 3개의 R201∼R203 중 어느 1개로 치환되어 있어도 좋고, 3개 모두로 치환되어 있어도 된다. 또한 R201∼R203이 아릴기인 경우에 치환기는 아릴기의 p-위치에 치환되어 있는 것이 바람직하다.R 201 an aryl group, an alkyl group, a cycloalkyl group ~R 203 include an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), cycloalkyl groups (e.g. 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (e.g. having 6 to 14 carbon atoms), an alkoxy Group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group. Preferred examples of the substituent include a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, 4 < / RTI > The substituent may be substituted with any one of three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three of R 201 to R 203 . When R 201 to R 203 are aryl groups, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.
이어서, 화합물(ZI-2)에 대하여 설명한다.Next, the compound (ZI-2) is described.
화합물(ZI-2)은 식(ZI)에 있어서의 R201∼R203이 각각 독립적으로 방향환을 갖지 않는 유기기를 나타내는 화합물이다. 여기에서 방향환이란 헤테로 원자를 함유하는 방향족 환도 포함하는 것이다.The compound (ZI-2) is a compound in which each of R 201 to R 203 in the formula (ZI) independently represents an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring 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 containing no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
R201∼R203은 각각 독립적으로 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알릴기, 비닐기이며, 더욱 바람직하게는 직쇄 또는 분기의 2-옥소알킬기, 2-옥소시클로알킬기, 알콕시카르보닐메틸기, 특히 바람직하게는 직쇄 또는 분기 2-옥소알킬기이다.R 201 ~R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, a vinyl group, and more preferably a straight chain or branched 2-oxoalkyl group, a 2-oxo-cycloalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, and particularly preferably in the Is a straight chain or branched 2-oxoalkyl group.
R201∼R203의 알킬기 및 시클로알킬기로서는, 바람직하게는 탄소수 1∼10의 직쇄 또는 분기 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기), 탄소수 3∼10의 시클로알킬기(시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보닐기)를 들 수 있다. 알킬기로서, 보다 바람직하게는 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐메틸기를 들 수 있다. 시클로알킬기로서, 보다 바람직하게는 2-옥소시클로알킬기를 들 수 있다.R 201 The alkyl group and cycloalkyl group of ~R 203, preferably a straight chain or branched alkyl group (e.g. methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl), a cycloalkyl group of 3 to 10 carbon atoms having 1 to 10 carbon atoms ( A cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a norbornyl group). The alkyl group is more preferably a 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group. As the cycloalkyl group, more preferred is a 2-oxocycloalkyl group.
2-옥소알킬기는 직쇄 또는 분기의 어느 것이라도 되고, 바람직하게는 상기 알킬기의 2위치에 >C=O를 갖는 기를 들 수 있다.The 2-oxoalkyl group may be either a straight chain or a branched group, and preferably a group having > C = O at two positions of the alkyl group.
2-옥소시클로알킬기는, 바람직하게는 상기 시클로알킬기의 2위치에 >C=O를 갖는 기를 들 수 있다.The 2-oxocycloalkyl group is preferably a group having > C = O at the 2-position of the cycloalkyl group.
알콕시카르보닐메틸기에 있어서의 알콕시기로서는, 바람직하게는 탄소수 1∼5의 알콕시기(메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기)를 들 수 있다.The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group).
R201∼R203은 할로겐 원자, 알콕시기(예를 들면 탄소수 1∼5), 수산기, 시아노기, 니트로기에 의해 더욱 치환되어 있어도 된다.R 201 to R 203 may be further substituted by a halogen atom, an alkoxy group (for example, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.
화합물(ZI-3)이란 이하의 일반식(ZI-3)으로 나타내어지는 화합물이며, 페나실술포늄염 구조를 갖는 화합물이다.The compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3) and having a phenacylsulfonium salt structure.
일반식(ZI-3)에 있어서,In the general formula (ZI-3)
R1c∼R5c는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기 또는 할로겐 원자를 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, 알릴기 또는 비닐기를 나타낸다.R x and R y each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group.
R1c∼R5c 중 어느 2개 이상, R6c와 R7c, 및 Rx와 Ry는 각각 결합해서 환 구조를 형성해도 좋고, 이 환 구조는 산소원자, 유황원자, 에스테르 결합, 아미드 결합을 함유하고 있어도 된다. R1c∼R5c 중의 어느 2개 이상, R6c와 R7c, 및 Rx와 Ry가 결합해서 형성하는 기로서는 부틸렌기, 펜틸렌기 등을 들 수 있다.Any two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y may combine with each other to form a ring structure, and the ring structure may be an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, . Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.
Zc-는 비구핵성 음이온을 나타내고, 일반식(ZI)에 있어서의 Z-와 같은 비구핵성 음이온을 들 수 있다.Zc - represents an unconjugated anion and includes non-nucleophilic anions such as Z - in general formula (ZI).
R1c∼R7c로서의 알킬기는 직쇄 또는 분기 중 어느 것이라도 되고, 예를 들면 탄소수 1∼20개의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1∼12개의 직쇄 및 분기 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 직쇄 또는 분기 프로필기, 직쇄 또는 분기 부틸기, 직쇄 또는 분기 펜틸기)를 들 수 있고, 시클로알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 3∼8개의 시클로알킬기(예를 들면 시클로펜틸기, 시클로헥실기)를 들 수 있다.The alkyl group as R 1c to R 7c may be either a straight chain or a branched chain, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a straight chain and branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (e.g., A propyl group, a straight chain or branched butyl group, and a straight chain or branched pentyl group). Examples of the cycloalkyl group include a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms (e.g., a cyclopentyl group and a cyclohexyl group) .
R1c∼R5c로서의 알콕시기는 직쇄, 분기, 환상의 어느 것이라도 되고, 예를 들면 탄소수 1∼10의 알콕시기, 바람직하게는 탄소수 1∼5의 직쇄 및 분기 알콕시기(예를 들면 메톡시기, 에톡시기, 직쇄 또는 분기 프로폭시기, 직쇄 또는 분기 부톡시기, 직쇄 또는 분기 펜톡시기), 탄소수 3∼8의 환상 알콕시기(예를 들면 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기)를 들 수 있다.The alkoxy group as R 1c to R 5c may be any of linear, branched and cyclic, and includes, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a straight chain and branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (e.g., A straight chain or branched butoxy group, a straight chain or branched pentoxy group), and a cyclic alkoxy group having 3 to 8 carbon atoms (e.g., cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group).
바람직하게는 R1c∼R5c 중 어느 하나가 직쇄 또는 분기 알킬기, 시클로알킬기 또는 직쇄, 분기 또는 환상 알콕시기이며, 더욱 바람직하게는 R1c∼R5c의 탄소수의 합이 2∼15이다. 이것에 의해, 보다 용제 용해성이 향상되고, 보존시에 파티클의 발생이 억제된다.Preferably, any one of R 1c to R 5c is a straight chain or branched alkyl group, a cycloalkyl group, or a straight chain, branched or cyclic alkoxy group, more preferably the sum of the carbon numbers of R 1c to R 5c is 2 to 15. As a result, the solvent solubility is further improved, and generation of particles during storage is suppressed.
Rx 및 Ry로서의 알킬기 및 시클로알킬기는 R1c∼R7c에 있어서의 것과 같은 알킬기 및 시클로알킬기를 들 수 있고, 2-옥소알킬기, 2-옥소시클로알킬기, 알콕시카르보닐메틸기가 보다 바람직하다.The alkyl group and the cycloalkyl group as R x and R y include an alkyl group and a cycloalkyl group as in R 1c to R 7c , and a 2-oxoalkyl group, a 2-oxocycloalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group are more preferable.
2-옥소알킬기 및 2-옥소시클로알킬기는 R1c∼R7c로서의 알킬기 및 시클로알킬기의 2위치 에 >C=O를 갖는 기를 들 수 있다.The 2-oxoalkyl group and the 2-oxocycloalkyl group include a group having > C = O at two positions of an alkyl group and a cycloalkyl group as R 1c to R 7c .
알콕시카르보닐메틸기에 있어서의 알콕시기에 대해서는 R1c∼R5c에 있어서의 것과 같은 알콕시기를 들 수 있다.Alkoxycarbonyl groups for alkoxy in the group may be an alkoxy group such as those of the R 1c ~R 5c.
Rx 및 Ry는, 바람직하게는 탄소수 4개 이상의 알킬기 또는 시클로알킬기이며, 보다 바람직하게는 6개 이상, 더욱 바람직하게는 8개 이상의 알킬기 또는 시클로알킬기이다.R x and R y are preferably an alkyl group or a cycloalkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more alkyl or cycloalkyl groups.
일반식(ZII), (ZIII) 중,Among the general formulas (ZII) and (ZIII)
R204∼R207은 각각 독립적으로 아릴기, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.Each of R 204 to R 207 independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
R204∼R207의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기이다. R204∼R207의 아릴기는 산소원자, 질소원자, 유황원자 등을 갖는 복소환 구조를 갖는 아릴기라도 좋다. 복소환 구조를 갖는 아릴기로서는, 예를 들면 피롤 잔기(피롤로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기), 푸란 잔기(푸란으로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기), 티오펜 잔기(티오펜으로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기), 인돌 잔기(인돌로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기), 벤조푸란 잔기(벤조푸란으로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기), 벤조티오펜 잔기(벤조티오펜으로부터 수소원자가 1개 소실됨으로써 형성되는 기) 등을 들 수 있다.The aryl group represented by R 204 to R 207 is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group. The aryl group of R 204 to R 207 may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom and the like. Examples of the aryl group having a heterocyclic structure include a pyrrole residue (a group formed by disappearance of one hydrogen atom from pyrrole), a furan residue (a group formed by eliminating one hydrogen atom from furan), a thiophene residue (The group formed by eliminating one hydrogen atom from the indole), a benzofuran residue (a group formed by eliminating one hydrogen atom from the benzofuran), a benzothiophene residue (a group formed by eliminating one hydrogen atom from the benzofuran), an indole residue (A group formed by eliminating one hydrogen atom from benzothiophene), and the like.
R204∼R207에 있어서의 알킬기 및 시클로알킬기로서는, 바람직하게는 탄소수 1∼10의 직쇄 또는 분기 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기), 탄소수 3∼10의 시클로알킬기(시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보닐기)를 들 수 있다.Examples of the alkyl group and cycloalkyl group represented by R 204 to R 207 are preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group or a pentyl group) An alkyl group (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbonyl group).
R204∼R207의 아릴기, 알킬기, 시클로알킬기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R204∼R207의 아릴기, 알킬기, 시클로알킬기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 예를 들면 알킬기(예를 들면 탄소수 1∼15), 시클로알킬기(예를 들면 탄소수 3∼15), 아릴기(예를 들면 탄소수 6∼15), 알콕시기(예를 들면 탄소수 1∼15), 할로겐 원자, 수산기, 페닐티오기 등을 들 수 있다.The aryl group, alkyl group and cycloalkyl group represented by R 204 to R 207 may have a substituent. Examples of the substituent which the aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 204 to R 207 may have include an alkyl group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, having 3 to 15 carbon atoms) An alkoxy group (for example, having from 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, a phenylthio group, and the like.
Z-는 비구핵성 음이온을 나타내고, 일반식(ZI)에 있어서의 Z-의 비구핵성 음이온과 같은 것을 들 수 있다.Z - represents an unconjugated anion, and the same as the non-nucleophilic anion of Z - in the general formula (ZI).
산발생제로서 또한 하기 일반식 (ZIV), (ZV), (ZVI)으로 나타내어지는 화합물을 들 수 있다.Examples of the acid generator include compounds represented by the following general formulas (ZIV), (ZV) and (ZVI).
일반식(ZIV)∼(ZVI) 중,Among the general formulas (ZIV) to (ZVI)
Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로 아릴기를 나타낸다. R208, R209 및 R210은 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.Ar 3 and Ar 4 each independently represent an aryl group. R 208 , R 209 and R 210 independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
A는 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 아릴렌기를 나타낸다.A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.
산발생제 중에서 보다 바람직하게는 일반식(ZI)∼(ZIII)으로 나타내어지는 화합물이다.Among the acid generators, compounds represented by formulas (ZI) to (ZIII) are more preferable.
또한, 산발생제로서 술폰산기 또는 이미드기를 1개 갖는 산을 발생시키는 화합물이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1가의 퍼플루오로알칸술폰산을 발생시키는 화합물, 또는 1가의 불소원자 또는 불소원자를 함유하는 기로 치환된 방향족 술폰산을 발생시키는 화합물, 또는 1가의 불소원자 또는 불소원자를 함유하는 기로 치환된 이미드산을 발생시키는 화합물이며, 더욱 바람직하게는 불화치환 알칸술폰산, 불소치환 벤젠술폰산, 불소치환 이미드산 또는 불소치환 메티드산의 술포늄염이다. 사용 가능한 산발생제는 발생한 산의 pKa가 pKa=-1 이하인 불화치환 알칸술폰산, 불화치환 벤젠술폰산, 불화치환 이미드산인 것이 특히 바람직하고, 감도가 향상된다. Further, as the acid generating agent, a compound which generates a sulfonic acid group or an acid having one imide group is preferable, more preferably a compound which generates a monovalent perfluoroalkanesulfonic acid, or a compound which generates a monovalent fluorine atom or a fluorine atom- Or a compound capable of generating an imidic acid substituted with a group containing a monovalent fluorine atom or a fluorine atom, more preferably a fluorine-substituted alkanesulfonic acid, a fluorine-substituted benzenesulfonic acid, a fluorine-substituted imine Or a sulfonium salt of a fluorine-substituted methide acid. The acid generator which can be used is particularly preferably a fluorinated alkanesulfonic acid, a fluorinated substituted benzenesulfonic acid or a fluorinated substituted imidic acid whose pKa of the generated acid is not more than pKa = -1, and the sensitivity is improved.
산발생제 중에서 특히 바람직한 예를 이하에 예시한다.Particularly preferred examples among the acid generators are exemplified below.
[2]용제[2] Solvent
본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은 하기 일반식(S1)∼(S4) 중 어느 하나로 나타내어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 함유하는 혼합 용제(D)를 함유한다.The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention contains a mixed solvent (D) containing at least one solvent selected from the group consisting of the following formulas (S1) to (S4).
혼합 용제(D) 중, 일반식(S1)∼(S4) 중 어느 하나로 나타내어지는 용제의 합계의 양(총량)은 전체 용제 중의 1∼20질량%이며, 바람직하게는 1∼10질량%이다.In the mixed solvent (D), the total amount (total amount) of the solvent represented by any one of formulas (S1) to (S4) is 1 to 20 mass%, preferably 1 to 10 mass%, of the total solvent.
일반식(S1)∼(S3) 중,Of the general formulas (S1) to (S3)
R1∼R7은 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타낸다. R1과 R2, R3과 R4, 또는 R6과 R7은 서로 연결해서 환을 형성해도 좋다.R 1 to R 7 each independently represent an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent. R 1 and R 2 , R 3 and R 4 , or R 6 and R 7 may be connected to form a ring.
일반식(S1)∼(S3)에 있어서의 R1∼R7은 알킬기인 것이 바람직하고, R1과 R2, R3과 R4, 또는 R6과 R7이 서로 연결해서 환을 형성하고 있는 것이 보다 바람직하다.R 1 to R 7 in formulas (S1) to (S3) are preferably an alkyl group, and R 1 and R 2 , R 3 and R 4 , or R 6 and R 7 are connected to each other to form a ring Is more preferable.
R1∼R7의 알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 1∼4의 알킬기를 들 수 있다. 시클로알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 3∼6의 시클로알킬기(단환 또는 다환), 아릴기로서는, 예를 들면 벤젠환, 나프탈렌환, 페난트렌환, 안트라센환을 들 수 있고, 이들이 가질 수 있는 치환기로서는 수산기를 들 수 있다.The alkyl group of R 1 to R 7 includes, for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the cycloalkyl group include a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic) having 3 to 6 carbon atoms, and examples of the aryl group include a benzene ring, a naphthalene ring, a phenanthrene ring, and an anthracene ring. Hydroxyl group.
또한, R1과 R2, R3과 R4, R6과 R7이 서로 연결해서 환(복소환)을 형성할 경우, R1과 R2, R3과 R4, R6과 R7에 의해 형성되는 2가의 기는 탄소수 2∼6의 알킬렌기인 것이 바람직하다.When R 1 and R 2 , R 3 and R 4 , and R 6 and R 7 are connected to form a ring (heterocycle), R 1 and R 2 , R 3 and R 4 , R 6 and R 7 Is preferably an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.
일반식(S4) 중, R8 및 R9는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 좋은 알킬기를 나타내고, 두개의 기는 서로 연결해서 환을 형성해도 좋다.In the general formula (S4), R 8 and R 9 each independently represent an alkyl group which may have a substituent, and two groups may be connected to each other to form a ring.
R8 및 R9의 알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 1∼5의 알킬기를 들 수 있다.Examples of the alkyl group for R 8 and R 9 include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
R8과 R9는 서로 연결해서 환을 형성하고 있는 것이 바람직하고, 5∼8원환을 형성하고 있는 것이 바람직하다. 일반식(S4)은 보다 바람직하게는 하기 일반식(s4)으로 나타내어진다. 식 중, n은 1∼4의 정수이다.It is preferable that R 8 and R 9 are connected to each other to form a ring, and preferably form a 5- to 8-membered ring. The general formula (S4) is more preferably represented by the following general formula (s4). In the formula, n is an integer of 1 to 4.
일반식(S1)∼(S4)으로 나타내어지는 구조를 갖는 용제로서는, 비점(1기압)이 150∼250℃인 것이 바람직하고, 180∼250℃인 것이 보다 바람직하다. 예를 들면, γ-부티로락톤 등의 락톤 구조를 갖는 용제, 시클로펜타논, 시클로헥사논 등의 환상 케톤 구조를 갖는 용제, N-메틸피롤리돈, 프로필렌카보네이트 등이 바람직하고, γ-부티로락톤, 시클로헥사논이 특히 바람직하며, γ-부티로락톤이 가장 바람직하다.As the solvent having the structure represented by the general formulas (S1) to (S4), the boiling point (1 atm) is preferably 150 to 250 占 폚, and more preferably 180 to 250 占 폚. For example, a solvent having a lactone structure such as? -Butyrolactone, a solvent having a cyclic ketone structure such as cyclopentanone or cyclohexanone, N-methylpyrrolidone, propylene carbonate and the like are preferable, Lactone and cyclohexanone are particularly preferable, and gamma -butyrolactone is most preferable.
본 발명에 있어서 사용하는 것이 바람직하지 못한 용제로서, 프로톤성 용매를 들 수 있다.As a solvent which is not preferable for use in the present invention, a protic solvent can be mentioned.
프로톤성 용제로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME, 별명 1-메톡시-2-프로판올), 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 락트산 에틸 등을 들 수 있다.Examples of the protonic solvent include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether (PGME, alias 1-methoxy-2-propanol), propylene glycol monoethyl ether , Ethyl lactate, and the like.
본 발명의 용제(D)로서 상기 식(S1)∼(S4)으로 나타내어지는 용제와 병용하는 것이 바람직한 비프로톤성 용제로서는 특별하게 한정되지 않지만, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)를 들 수 있고, PGMEA를 50질량% 이상 함유하는 혼합 용제가 바람직하다.The non-protonic solvent which is preferably used in combination with the solvent represented by the above formulas (S1) to (S4) as the solvent (D) of the present invention is not particularly limited, but propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) , And a mixed solvent containing 50 mass% or more of PGMEA.
혼합 용제(D)의 바람직한 예로서, 일반식(S1)∼(S4)으로 나타내어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 용제와 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)를 함유해서 이루어지는 혼합 용제를 들 수 있다.As a preferable example of the mixed solvent (D), a mixed solvent containing at least one solvent selected from the group represented by the general formulas (S1) to (S4) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) have.
[3] 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증대하는 수지[3] Resin which increases the solubility in an alkali developing solution by the action of an acid
본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증대하는 수지(이하, 「수지(A)」 또는 「산분해성 수지(A)」등이라고도 함)를 함유한다.The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is a resin (hereinafter sometimes referred to as "resin (A)" or "acid-decomposable resin (A)" or the like) whose solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid Lt; / RTI >
산분해성 수지(A)는 수지의 주쇄 또한/또는 측쇄에 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 가용성 기를 발생시키는 기(이하, 「산분해성 기」라고도 함)를 갖는다.The acid-decomposable resin (A) has a group (hereinafter also referred to as an " acid-decomposable group ") which decomposes in the main chain and / or side chain of the resin by the action of an acid to generate an alkali-soluble group.
수지(A)는 바람직하게는 알칼리 현상액에 불용 또는 난용성이다.The resin (A) is preferably insoluble or sparingly soluble in an alkali developer.
산분해성 기는 알칼리 가용성 기를 산의 작용에 의해 분해하여 탈리하는 기로 보호된 구조를 갖는 것이 바람직하다.The acid-decomposable group preferably has a structure protected by a group capable of decomposing and releasing an alkali-soluble group by the action of an acid.
알칼리 가용성 기로서는 알칼리 현상액 중에서 분해되어 이온으로 되는 기이면 특별하게 한정되지 않지만, 바람직한 알칼리 가용성 기로서는 카르복실기, 불소화 알코올기(바람직하게는 헥사플루오로이소프로판올), 술폰산기를 들 수 있다.The alkali-soluble group is not particularly limited as long as it is a group decomposed in the alkali developer to form an ion, and preferable examples of the alkali-soluble group include a carboxyl group, a fluorinated alcohol group (preferably hexafluoroisopropanol) and a sulfonic acid group.
산분해성 기로서 바람직한 기는 이들 알칼리 가용성 기의 수소원자를 산에 의해 탈리하는 기로 치환한 기이다.Preferred as the acid-decomposable group is a group in which the hydrogen atom of the alkali-soluble group is substituted with a group capable of leaving by an acid.
산으로 탈리하는 기로서는, 예를 들면 -C(R36)(R37)(R38), -C(R36)(R37)(OR39), -C(R01)(R02)(OR39) 등을 들 수 있다.The group to elimination with an acid, for example, -C (R 36) (R 37 ) (R 38), -C (R 36) (R 37) (OR 39), -C (R 01) (R 02) (OR 39 ), and the like.
식 중, R36∼R39는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기또는 알케닐기 나타낸다. R36과 R37은 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다.In the formula, R 36 to R 39 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.
R01∼R02는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 알케닐기를 나타낸다.R 01 to R 02 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
산분해성 기로서는 바람직하게는 쿠밀에스테르기, 에놀에스테르기, 아세탈에스테르기, 제3급의 알킬에스테르기 등이다. 더욱 바람직하게는 제3급 알킬에스테르기이다.The acid-decomposable group is preferably a cumyl ester group, an enol ester group, an acetal ester group, or a tertiary alkyl ester group. More preferably a tertiary alkyl ester group.
수지(A)이 함유할 수 있는 산분해성 기를 갖는 반복단위로서는, 하기 일반식(AI)으로 나타내어지는 반복단위가 바람직하다.The repeating unit having an acid-decomposable group which the resin (A) may contain is preferably a repeating unit represented by the following general formula (AI).
일반식(AI)에 있어서,In the general formula (AI)
Xa1은 수소원자, 메틸기 또는 -CH2-R9로 나타내어지는 기를 나타낸다. R9는 수산기 또는 1가의 유기기를 나타내고, 유기기로서는, 예를 들면 탄소수 5 이하의 알킬기, 아실기를 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 3 이하의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 메틸기이다. Xa1은 바람직하게는 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다.Xa 1 represents a hydrogen atom, a methyl group or a group represented by -CH 2 -R 9 . R 9 represents a hydroxyl group or a monovalent organic group, and examples of the organic group include an alkyl group and an acyl group having 5 or less carbon atoms, preferably an alkyl group having 3 or less carbon atoms, and more preferably a methyl group. Xa 1 preferably represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.
T는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.T represents a single bond or a divalent linking group.
Rx1∼Rx3은 각각 독립적으로 알킬기(직쇄 또는 분기) 또는 시클로알킬기(단환 또는 다환)를 나타낸다.Rx 1 to Rx 3 each independently represents an alkyl group (straight chain or branched chain) or a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic).
Rx1∼Rx3 중 적어도 2개가 결합하여 시클로알킬기(단환 또는 다환)를 형성해도 좋다.At least two of Rx 1 to Rx 3 may combine to form a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic).
T의 2가의 연결기로서는 알킬렌기, -COO-Rt-기, -O-Rt-기 등을 들 수 있다. 식 중, Rt는 알킬렌기 또는 시클로알킬렌기를 나타낸다.Examples of the divalent linking group of T include an alkylene group, -COO-Rt- group, -O-Rt- group and the like. In the formula, Rt represents an alkylene group or a cycloalkylene group.
T는 단결합 또는 -COO-Rt-기가 바람직하다. Rt는 탄소수 1∼5의 알킬렌기가 바람직하고, -CH2-기, -(CH2)3-기가 보다 바람직하다.T is a single bond or -COO-Rt- group. Rt is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a -CH 2 - group or a - (CH 2 ) 3 - group.
Rx1∼Rx3의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기 등의 탄소수 1∼4의 것이 바람직하다.As the alkyl group of Rx 1 to Rx 3 , those having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-
Rx1∼Rx3의 시클로알킬기로서는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 단환의 시클로알킬기, 노르보닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 아다만틸기 등의 다환의 시클로알킬기가 바람직하다.As the cycloalkyl group represented by R x 1 to R x 3 , a monocyclic cycloalkyl group such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, a polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group and an adamantyl group is preferable .
Rx1∼Rx3 중 적어도 2개가 결합해서 형성되는 시클로알킬기로서는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 단환의 시클로알킬기, 노르보닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 아다만틸기 등의 다환의 시클로알킬기가 바람직하다.Examples of the cycloalkyl group formed by combining at least two of Rx 1 to Rx 3 include a monocyclic cycloalkyl group such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group and an adamantyl group A polycyclic cycloalkyl group is preferred.
Rx1이 메틸기 또는 에틸기이며, Rx2와 Rx3이 결합해서 상술의 시클로알킬기를 형성하고 있는 형태가 바람직하다.Rx 1 is a methyl group or an ethyl group, and Rx 2 and Rx 3 are combined to form the above-mentioned cycloalkyl group.
상기 각 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로서는 예를 들면 알킬기(탄소수 1∼4), 할로겐 원자, 수산기, 알콕시기(탄소수 1∼4), 카르복실기, 알콕시카르보닐기(탄소수 2∼6) 등을 들 수 있고, 탄소수 8 이하가 바람직하다.Examples of the substituent include an alkyl group (having 1 to 4 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (having 1 to 4 carbon atoms), a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group (having 2 to 6 carbon atoms) And the number of carbon atoms is preferably 8 or less.
산분해성 기를 갖는 반복단위의 합계로서의 함유율은 수지 중의 전체 반복단위에 대하여 20∼70㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 30∼50㏖%이다.The content of the repeating units having an acid-decomposable group as a total is preferably from 20 to 70 mol%, more preferably from 30 to 50 mol%, based on the total repeating units in the resin.
바람직한 산분해성 기를 갖는 반복단위의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the preferable repeating unit having an acid-decomposable group are shown below, but the present invention is not limited thereto.
구체예 중, Rx, Xa1은 수소원자, CH3, CF3, 또는 CH2OH를 나타낸다. Rxa, Rxb는 각각 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다. Z는 극성기를 함유하는 치환기를 나타내고, 수산기, 시아노기, 아미노기, 알킬아미드기 또는 술폰아미드기, 또는 이들 중 어느 하나를 갖는 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다. 복수 존재하는 경우에는 각각 독립적이다. p는 0 또는 양의 정수를 나타낸다.In the specific examples, Rx and Xa 1 represent a hydrogen atom, CH 3 , CF 3 , or CH 2 OH. Rxa and Rxb each represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Z represents a substituent group containing a polar group, and represents a hydroxyl group, a cyano group, an amino group, an alkylamide group or a sulfonamide group, or a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group having any one of them. When there are a plurality of them, they are independent of each other. p represents 0 or a positive integer.
수지(A)는 일반식(AI)으로 나타내어지는 반복단위로서 일반식(1)으로 나타내어지는 반복단위 및 일반식(2)으로 나타내어지는 반복단위 중 적어도 어느 하나를 갖는 수지인 것이 보다 바람직하다. 또한, 수지(A)는 다른 형태에 있어서, 일반식(AI)으로 나타내어지는 반복단위로서 일반식(1)으로 나타내어지는 반복단위의 적어도 2종을 갖는 수지인 것이 보다 바람직하고, 또한 일반식(1)으로 나타내어지는 반복단위의 적어도 1종과 일반식(2)으로 나타내어지는 반복단위의 적어도 1종을 갖는 수지인 것도 바람직하다.It is more preferable that the resin (A) is a resin having at least any one of a repeating unit represented by the formula (1) and a repeating unit represented by the formula (2) as the repeating unit represented by the formula (AI). In another embodiment, the resin (A) is more preferably a resin having at least two repeating units represented by the general formula (1) as a repeating unit represented by the general formula (AI) in the other form, 1) and at least one of repeating units represented by the general formula (2).
식 (1) 및 (2) 중,Among the formulas (1) and (2)
R1, R3은 각각 독립하여 수소원자, 메틸기 또는 -CH2-R9로 나타내어지는 기를 나타낸다. R9는 수산기 또는 1가의 유기기를 나타낸다.R 1 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a group represented by -CH 2 -R 9 . R 9 represents a hydroxyl group or a monovalent organic group.
R2, R4, R5, R6은 각각 독립하여 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 2 , R 4 , R 5 and R 6 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group.
R은 탄소원자와 함께 지환 구조를 형성하는데에 필요한 원자단을 나타낸다.R represents an atomic group necessary for forming an alicyclic structure together with a carbon atom.
R1은 바람직하게는 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다.R 1 preferably represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.
R2에 있어서의 알킬기는 직쇄형이라도 분기형이라도 좋고, 치환기를 갖고 있어도 된다.The alkyl group in R 2 may be linear or branched or may have a substituent.
R2에 있어서의 시클로알킬기는 단환이어도 다환이어도 좋고, 치환기를 갖고 있어도 된다.The cycloalkyl group for R 2 may be monocyclic or polycyclic, or may have a substituent.
R2는 바람직하게는 알킬기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼10, 더욱 바람직하게는 1∼5의 것이고, 예를 들면 메틸기, 에틸기를 들 수 있다.R 2 is preferably an alkyl group, more preferably from 1 to 10 carbon atoms, and still more preferably from 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group and an ethyl group.
R은 탄소원자와 함께 지환 구조를 형성하는데에 필요한 원자단을 나타낸다. R이 형성하는 지환 구조로서는, 바람직하게는 단환의 지환 구조이며, 그 탄소수는 바람직하게는 3∼7, 보다 바람직하게는 5 또는 6이다.R represents an atomic group necessary for forming an alicyclic structure together with a carbon atom. The alicyclic structure formed by R is preferably a monocyclic alicyclic structure, and its carbon number is preferably 3 to 7, more preferably 5 or 6.
R3은 바람직하게는 수소원자 또는 메틸기이며, 보다 바람직하게는 메틸기이다.R 3 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, more preferably a methyl group.
R4, R5, R6에 있어서의 알킬기는 직쇄형이라도 분기형이라도 좋고, 치환기를 갖고 있어도 좋다. 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기 등의 탄소수 1∼4의 것이 바람직하다.The alkyl group in R 4 , R 5 and R 6 may be linear or branched or may have a substituent. As the alkyl group, those having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-
R4, R5, R6에 있어서의 시클로알킬기는 단환이어도 다환이어도 좋고, 치환기를 갖고 있어도 된다. 시클로알킬기로서는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 단환의 시클로알킬기, 노르보닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 아다만틸기 등의 다환의 시클로알킬기가 바람직하다.The cycloalkyl group in R 4 , R 5 and R 6 may be monocyclic or polycyclic, and may have a substituent. The cycloalkyl group is preferably a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, or a polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, or an adamantyl group.
일반식(1)으로 나타내어지는 반복단위로서 하기 일반식(1-a)으로 나타내어지는 반복단위를 들 수 있다.As the repeating unit represented by the general formula (1), there may be mentioned a repeating unit represented by the following general formula (1-a).
식 중, R1 및 R2는 일반식(1)에 있어서의 각각과 동의이다.Wherein R 1 and R 2 are the same as those in the general formula (1), respectively.
일반식(2)으로 나타내어지는 반복단위가 이하의 일반식(2-1)으로 나타내어지는 반복단위인 것이 바람직하다.The repeating unit represented by the general formula (2) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (2-1).
식(2-1) 중,In formula (2-1)
R3∼R5는 일반식(2)에 있어서의 것과 동의이다.R 3 to R 5 are the same as those in the general formula (2).
R10은 극성기를 함유하는 치환기를 나타낸다. R10이 복수 존재할 경우 서로 동일하여도 달라도 된다. 극성기를 함유하는 치환기로서는, 예를 들면 수산기, 시아노기, 아미노기, 알킬아미드기 또는 술폰아미드기, 또는 이들 중 어느 하나를 갖는 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 시클로알킬기를 들 수 있고, 바람직하게는 수산기를 갖는 알킬기이다. 보다 바람직하게는 수산기를 갖는 분기상 알킬기이다. 분기상 알킬기로서는 이소프로필기가 특히 바람직하다.R 10 represents a substituent group containing a polar group. When a plurality of R < 10 > exist, they may be the same or different. The substituent containing a polar group includes, for example, a hydroxyl group, a cyano group, an amino group, an alkylamide group or a sulfonamide group, or a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group having any one of them, Lt; / RTI > More preferably a branched alkyl group having a hydroxyl group. As the branched alkyl group, an isopropyl group is particularly preferable.
p는 0∼15의 정수를 나타낸다. p는 바람직하게는 0∼2이며, 보다 바람직하게는 0 또는 1이다.p represents an integer of 0 to 15; p is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.
수지(A)가 산분해 반복단위를 병용할 경우의 바람직한 조합으로서는 이하에 예시하는 것이 바람직하다. 하기 식에 있어서 R은 각각 독립적으로 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다.As preferred combinations when the resin (A) is used in combination with the acid decomposing repeating unit, the following examples are preferable. In the formula, each R independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
수지(A)는 락톤기를 갖는 반복단위를 함유하고 있는 것이 바람직하다.The resin (A) preferably contains a repeating unit having a lactone group.
락톤기로서는 락톤 구조를 갖고 있으면 어느 것이든 사용할 수 있지만, 바람직하게는 5∼7원환 락톤 구조이며, 5∼7원환 락톤 구조에 비시클로 구조, 스피로 구조를 형성하는 형태로 다른 환 구조가 축환되어 있는 것이 바람직하다. 하기 일반식(LC1-1)∼(LC1-17) 중 어느 하나로 나타내어지는 락톤 구조를 갖는 반복단위를 갖는 것이 보다 바람직하다. 또한 락톤 구조가 주쇄에 직접 결합되어 있어도 된다. 바람직한 락톤 구조로서는 (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14), (LC1-17)이며, 특정의 락톤 구조를 사용함으로써 LWR, 현상 결함이 양호해진다.As the lactone group, any lactone structure can be used, but it is preferable to have a 5- to 7-membered cyclic lactone structure and a cyclic structure in which a cyclic structure and a spiro structure are formed in the 5 to 7-membered ring lactone structure . It is more preferable to have a repeating unit having a lactone structure represented by any one of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-17). The lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14), (LC1-17) Structure, LWR and development defects are improved.
락톤 구조 부분은 치환기(Rb2)를 갖고 있어도 갖고 있지 않아도 좋다. 바람직한 치환기(Rb2)로서는 탄소수 1∼8의 알킬기, 탄소수 4∼7의 시클로알킬기, 탄소수 1∼8의 알콕시기, 탄소수 1∼8의 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 할로겐 원자, 수산기, 시아노기, 산분해성 기 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 탄소수 1∼4의 알킬기, 시아노기, 산분해성 기이다. n2는 0∼4의 정수를 나타낸다. n2가 2 이상일 때에 복수 존재하는 치환기(Rb2)는 동일하거나 달라도 좋다. 또한, 복수 존재하는 치환기(Rb2)끼리가 결합해서 환을 형성해도 좋다.The lactone structure moiety may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred examples of the substituent (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, And the like. More preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or an acid-decomposable group. n 2 represents an integer of 0 to 4; When n 2 is 2 or more, the plurality of substituents (Rb 2 ) present may be the same or different. Further, plural substituents (Rb 2 ) may be bonded to form a ring.
락톤 구조를 갖는 반복단위로서는 하기 일반식(AII)으로 나타내어지는 반복단위가 바람직하다.The repeating unit having a lactone structure is preferably a repeating unit represented by the following formula (AII).
일반식(AII) 중,Among the general formula (AII)
Rb0은 수소원자, 할로겐 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다. Rb0의 알킬기가 갖고 있어도 되는 바람직한 치환기로서는 수산기, 할로겐 원자를 들 수 있다. Rb0의 할로겐 원자로서는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자를 들 수 있다. 바람직하게는 수소원자, 메틸기, 히드록시메틸기, 트리플루오로메틸기이며, 수소원자, 메틸기가 특히 바람직하다.Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The preferable substituent which the alkyl group of Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom. Examples of the halogen atom of Rb 0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. And is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Ab는 단결합, 알킬렌기, 단환 또는 다환의 지환 탄화수소 구조를 갖는 2가의 연결기, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 또는 이들을 조합시킨 2가의 연결기를 나타낸다. 바람직하게는 단결합, -Ab1-CO2-로 나타내어지는 2가의 연결기이다. Ab1은 직쇄, 분기 알킬렌기, 단환 또는 다환의 시클로알킬렌기이며, 바람직하게는 메틸렌기, 에틸렌기, 시클로헥실렌기, 아다만틸렌기, 노르보닐렌기이다.Ab represents a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, an ether group, an ester group, a carbonyl group, or a divalent linking group formed by combining these groups. Preferably a single bond, or a divalent linking group represented by -Ab 1 -CO 2 -. Ab 1 is a straight chain, branched alkylene group, monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexylene group, an adamantylene group or a norbornylene group.
V는 락톤 구조를 갖는 기를 나타낸다. 구체적으로는, 예를 들면 일반식(LC1-1)∼(LC1-17) 중 어느 하나로 나타내어지는 구조를 갖는 기를 나타낸다.V represents a group having a lactone structure. Specific examples thereof include groups having a structure represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-17).
일반식(AII)으로 나타내어지는 단위 중, Ab가 단결합일 경우에 특히 바람직한 락톤기를 갖는 반복단위로서는 하기의 반복단위를 들 수 있다. 구체예 중, Rx는 H, CH3, CH2OH, 또는 CF3을 나타낸다. 최적인 락톤기를 선택함으로써 패턴 프로파일, 소밀 의존성이 양호해진다. Of the units represented by the general formula (AII), particularly preferred when the Ab is a single bond, the repeating unit having a lactone group includes the following repeating units. In embodiments, R x represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3 . By selecting the optimum lactone group, the pattern profile and the density dependency are improved.
수지(A)는 하기 일반식(3)으로 나타내어지는 락톤 구조를 갖는 반복단위를 함유하는 것이 바람직하다.The resin (A) preferably contains a repeating unit having a lactone structure represented by the following general formula (3).
식(3) 중,In the formula (3)
A는 에스테르 결합(-COO-으로 나타내어지는 기) 또는 -CONH-로 나타내어지는 기를 나타낸다.A represents a group represented by an ester bond (a group represented by -COO-) or -CONH-.
R0은 복수개 있을 경우에는 각각 독립적으로 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 또는 그 조합을 나타낸다.When there are a plurality of R 0 , each independently represents an alkylene group, a cycloalkylene group, or a combination thereof.
Z는 복수개 있을 경우에는 각각 독립적으로 에테르 결합, 에스테르 결합, 아미드 결합, 우레탄 결합, 또는 우레아 결합을 나타낸다.When Z is plural, each independently represents an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond, or a urea bond.
R8은 락톤 구조를 갖는 1가의 유기기를 나타낸다.R 8 represents a monovalent organic group having a lactone structure.
n은 식(3)으로 나타내어지는 반복단위 내에 있어서의 -R0-Z-로 나타내어지는 구조의 반복수이며, 1∼5의 정수를 나타낸다.n is a repetition number of the structure represented by -R 0 -Z- in the repeating unit represented by the formula (3), and represents an integer of 1 to 5.
R7은 수소원자, 할로겐 원자 또는 알킬기를 나타낸다.R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group.
R0의 알킬렌기, 환상 알킬렌기는 치환기를 가져도 좋다.The alkylene group and the cyclic alkylene group of R < 0 > may have a substituent.
Z는 바람직하게는 에테르 결합, 에스테르 결합이며, 특히 바람직하게는 에스테르 결합이다.Z is preferably an ether bond or an ester bond, and particularly preferably an ester bond.
R7의 알킬기는 탄소수 1∼4의 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기가 보다 바람직하며, 메틸기가 특히 바람직하다. R7에 있어서의 알킬기는 치환되어 있어도 되고, 치환기로서는, 예를 들면 불소원자, 염소원자, 브롬원자 등의 할로겐 원자나 메르캅토기, 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, t-부톡시기, 벤질옥시기 등의 알콕시기, 아세틸기, 프로피오닐기 등의 아세톡시기를 들 수 있다. R7은 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기, 히드록시메틸기가 바람직하다.The alkyl group represented by R 7 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group. The alkyl group in R 7 may be substituted. Examples of the substituent include halogen atoms such as a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom, a mercapto group, a hydroxyl group, a methoxy group, an ethoxy group, An alkoxy group such as a butoxy group or a benzyloxy group, or an acetoxy group such as an acetyl group or a propionyl group. R 7 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.
R0에 있어서의 바람직한 쇄상 알킬렌기로서는 탄소수가 1∼10의 쇄상의 알킬렌이 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼5이며, 예를 들면 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기 등을 들 수 있다. 바람직한 환상 알킬렌으로서는 탄소수 1∼20의 환상 알킬렌이며, 예를 들면 시클로헥실렌, 시클로펜틸렌, 노르보닐렌, 아다만틸렌 등을 들 수 있다. 본 발명의 효과를 발현시키기 위해서는 쇄상 알킬렌기가 보다 바람직하고, 메틸렌기가 특히 바람직하다.As the preferable chain alkylene group in R 0 , a straight chain alkylene group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and more preferred is a group having 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group and a propylene group . Preferable cyclic alkylene is cyclic alkylene having 1 to 20 carbon atoms, and examples thereof include cyclohexylene, cyclopentylene, norbornylene, adamantylene and the like. A chain alkylene group is more preferable for manifesting the effect of the present invention, and a methylene group is particularly preferable.
R8로 나타내어지는 락톤 구조를 갖는 치환기는 락톤 구조를 갖고 있으면 한정되는 것은 아니고, 구체예로서 일반식(LC1-1)∼(LC1-17)으로 나타내어지는 락톤 구조를 들 수 있고, 이들 중 (LC1-4)로 나타내어지는 구조가 특히 바람직하다. 또한, (LC1-1)∼(LC1-17)에 있어서의 n2는 2 이하인 것이 보다 바람직하다.The substituent having a lactone structure represented by R 8 is not limited as long as it has a lactone structure, and specific examples thereof include a lactone structure represented by the general formulas (LC1-1) to (LC1-17) LC1-4) is particularly preferable. In addition, n 2 of the (LC1-1) ~ (LC1-17) is more preferably 2 or less.
또한, R8은 무치환의 락톤 구조를 갖는 1가의 유기기, 또는 메틸기, 시아노기 또는 알콕시카르보닐기를 치환기로서 갖는 락톤 구조를 갖는 1가의 유기기가 바람직하고, 시아노기를 치환기로서 갖는 락톤 구조(시아노락톤)를 갖는 1가의 유기기가 보다 바람직하다.R 8 is preferably a monovalent organic group having an unsubstituted lactone structure or a monovalent organic group having a lactone structure having a methyl group, a cyano group or an alkoxycarbonyl group as a substituent, and a lactone structure having a cyano group as a substituent Norbornene) is more preferable.
이하에 일반식(3)으로 나타내어지는 락톤 구조를 갖는 기를 갖는 반복단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the repeating unit having a group having a lactone structure represented by the general formula (3) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
하기 구체예 중, R은 수소원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 바람직하게는 수소원자, 메틸기, 치환기를 갖는 알킬기인 히드록시메틸기, 아세톡시메틸기를 나타낸다.In the following specific examples, R represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent or a halogen atom, preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a hydroxymethyl group or an acetoxymethyl group which is an alkyl group having a substituent.
락톤 구조를 갖는 반복단위로서는 하기 일반식(3-1)으로 나타내어지는 반복단위가 보다 바람직하다.The repeating unit having a lactone structure is more preferably a repeating unit represented by the following formula (3-1).
일반식(3-1)에 있어서,In the general formula (3-1)
R7, A, R0, Z, 및 n은 상기 일반식(3)과 동의이다.R 7 , A, R 0 , Z, and n are as defined in the general formula (3).
R9는 복수개 있을 경우에는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시카르보닐기, 시아노기, 수산기 또는 알콕시기를 나타내고, 복수개 있을 경우에는 2개의 R9가 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.R 9 may be an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group, a hydroxyl group or an alkoxy group when plural R 9 s are present, and two R 9 s may be combined to form a ring when there are a plurality of R 9 s .
X는 알킬렌기, 산소원자 또는 유황원자를 나타낸다.X represents an alkylene group, an oxygen atom or a sulfur atom.
m은 치환기 수이며, 0∼5의 정수를 나타낸다. m은 0 또는 1인 것이 바람직하다.m is the number of the substituent, and represents an integer of 0 to 5; m is preferably 0 or 1.
R9의 알킬기로서는 탄소수 1∼4의 알킬기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기가 보다 바람직하고, 메틸기가 가장 바람직하다. 시클로알킬기로서는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실기를 들 수 있다. 에스테르기로서는 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, n-부톡시카르보닐기, t-부톡시카르보닐기 등을 들 수 있다. 치환기로서는 히드록시기, 메톡시기, 에톡시기 등의 알콕시기, 시아노기, 불소원자 등의 할로겐 원자를 들 수 있다.The alkyl group represented by R 9 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and most preferably a methyl group. Examples of the cycloalkyl group include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, and cyclohexyl groups. Examples of the ester group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, and a t-butoxycarbonyl group. Examples of the substituent include a halogen atom such as a hydroxy group, an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group, a cyano group or a fluorine atom.
R9는 메틸기, 시아노기 또는 알콕시카르보닐기인 것이 보다 바람직하고, 시아노기인 것이 더욱 바람직하다.R 9 is more preferably a methyl group, a cyano group or an alkoxycarbonyl group, more preferably a cyano group.
X의 알킬렌기로서는 메틸렌기, 에틸렌기 등을 들 수 있다. X는 산소원자 또는 메틸렌기인 것이 바람직하고, 메틸렌기인 것이 더욱 바람직하다.Examples of the alkylene group of X include a methylene group and an ethylene group. X is preferably an oxygen atom or a methylene group, more preferably a methylene group.
m=1일 경우, R9는 락톤의 카르보닐기의 α위치 또는 β위치에 치환되는 것이 바람직하며, 특히 α위치에 치환되는 것이 바람직하다.When m = 1, R 9 is preferably substituted at the α-position or β-position of the carbonyl group of the lactone, particularly preferably at the α-position.
일반식(3-1)으로 나타내어지는 락톤 구조를 갖는 기를 갖는 반복단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 식 중, R은 수소원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 바람직하게는 수소원자, 메틸기, 치환기를 갖는 알킬기인 히드록시메틸기, 아세톡시메틸기를 나타낸다.Specific examples of the repeating unit having a group having a lactone structure represented by the general formula (3-1) are shown, but the present invention is not limited thereto. In the formulas, R represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent or a halogen atom, preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a hydroxymethyl group or an acetoxymethyl group which is an alkyl group having a substituent.
락톤기를 갖는 반복단위는 통상 광학이성체가 존재하지만, 어떠한 광학이성체를 사용해도 좋다.The repeating unit having a lactone group usually has an optical isomer, but any of the optical isomers may be used.
락톤기를 갖는 반복단위의 함유율은 수지 중의 전체 반복단위에 대하여 15∼60㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼50㏖%, 더욱 바람직하게는 30∼50㏖%이다.The content of the repeating unit having a lactone group is preferably from 15 to 60 mol%, more preferably from 20 to 50 mol%, and still more preferably from 30 to 50 mol%, based on the total repeating units in the resin.
본 발명의 효과를 높이기 위해서, 일반식(3)으로부터 선택되는 2종 이상의 락톤 반복단위를 병용하는 것도 가능하다. 병용할 경우에는 일반식(3) 중, n이 1인 락톤 반복단위로부터 2종 이상을 선택해 병용하는 것이 바람직하다. 또한, 일반식(AII)에 있어서 Ab가 단결합인 락톤 반복단위와 일반식(3) 중 n이 1인 락톤 반복단위를 병용하는 것도 바람직하다.In order to enhance the effect of the present invention, it is also possible to use two or more kinds of lactone repeating units selected from the general formula (3) in combination. When used in combination, two or more lactone repeating units having n = 1 in the general formula (3) are preferably selected and used in combination. It is also preferable to use a lactone repeating unit in which Ab is a single bond in the general formula (AII) and a lactone repeating unit in which n is 1 in the general formula (3).
수지(A)는 수산기 또는 시아노기를 갖는 반복단위[상술의 일반식(3) 또는 일반식(AI)으로 나타내어지는 반복단위 등이 수산기 또는 시아노기를 갖는 경우에는, 이것에 포함시키지 않는다.]를 갖는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 기판 밀착성, 현상액 친화성이 향상된다. 수산기 또는 시아노기를 갖는 반복단위는 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조를 갖는 반복단위인 것이 바람직하다. 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조에 있어서의 지환 탄화수소 구조로서는 아다만틸기, 디아만틸기, 노르보닐기가 바람직하다. 바람직한 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조로서는 모노히드록시아다만틸기, 디히드록시아다만틸기, 모노히드록시디아만틸기, 디히드록시아다만틸기, 시아노기로 치환된 노르보닐기 등을 들 수 있다.The resin (A) does not contain a repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group (the repeating unit represented by the above-mentioned formula (3) or formula (AI) has a hydroxyl group or a cyano group. . This improves substrate adhesion and developer affinity. The repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is preferably a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group. The alicyclic hydrocarbon structure in the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group is preferably an adamantyl group, a diamantyl group or a norbornyl group. Preferred examples of the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group include a monohydroxyadamantyl group, a dihydroxyadamantyl group, a monohydroxydiamantyl group, a dihydroxyadamantyl group, a norbornyl group substituted with a cyano group, and the like. .
상기 원자단을 갖는 반복단위로서는 하기 일반식(AIIa)∼(AIId)으로 나타내어지는 반복단위를 들 수 있다.Examples of the repeating unit having an atomic group include repeating units represented by the following formulas (AIIa) to (AIId).
일반식(AIIa)∼(AIId)에 있어서,In the general formulas (AIIa) to (AIId)
R1c는 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다. R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.
R2c∼R4c는 각각 독립적으로 수소원자, 수산기 또는 시아노기를 나타낸다. 단, R2c∼R4c 중 적어도 1개는 수산기 또는 시아노기를 나타낸다. 바람직하게는 R2c∼R4c 중 1개 또는 2개가 수산기이고, 나머지가 수소원자이다. 일반식(VIIa)에 있어서, 더욱 바람직하게는 R2c∼R4c 중 2개가 수산기이고, 나머지가 수소원자이다.R 2 c to R 4 c each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a cyano group. However, R 2 c~R 4 c at least one of represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably one or two of R 2 c to R 4 c is a hydroxyl group and the remainder is a hydrogen atom. In formula (VIIa), two of R 2 c to R 4 c are more preferably a hydroxyl group and the remainder are hydrogen atoms.
수산기 또는 시아노기를 갖는 반복단위의 함유율은 수지(A) 중의 전체 반복단위에 대하여 5∼40㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼30㏖%, 더욱 바람직하게는 10∼25㏖%이다.The content of the repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is preferably 5 to 40 mol%, more preferably 5 to 30 mol%, and still more preferably 10 to 25 mol% based on the total repeating units in the resin (A) .
수산기 또는 시아노기를 갖는 반복단위의 구체예를 이하에 예시하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.Specific examples of the repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group are illustrated below, but the present invention is not limited thereto.
본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 사용되는 수지는 알칼리 가용성 기를 갖는 반복단위를 가져도 좋다. 알칼리 가용성 기로서는 카르복실기, 술폰아미드기, 술포닐이미드기, 비술포닐이미드기, α위치가 전자구인성 기로 치환된 지방족 알코올(예를 들면 헥사플루오로이소프로판올기)을 들 수 있고, 카르복실기를 갖는 반복단위를 갖는 것이 보다 바람직하다. 알칼리 가용성 기를 갖는 반복단위를 함유함으로써 컨택트홀 용도에서의 해상성이 증가한다. 알칼리 가용성 기를 갖는 반복단위로서는 아크릴산, 메타크릴산에 의한 반복단위와 같은 수지의 주쇄에 직접 알칼리 가용성 기가 결합되어 있는 반복단위, 또는 연결기를 통해서 수지의 주쇄에 알칼리 가용성 기가 결합되어 있는 반복단위, 또한 알칼리 가용성 기를 갖는 중합개시제나 연쇄이동제를 중합시에 사용해서 폴리머쇄의 말단에 도입하는 것 어느 것이나 바람직하고, 연결기는 단환 또는 다환의 환상 탄화수소 구조를 갖고 있어도 된다. 특히 바람직하게는 아크릴산, 메타크릴산에 의한 반복단위이다.The resin used in the active radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may have a repeating unit having an alkali-soluble group. Examples of the alkali-soluble group include a carboxyl group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, a bisulfonylimide group, and an aliphatic alcohol in which an alpha -position is substituted with an electron-withdrawing group (for example, a hexafluoroisopropanol group) Is more preferable. By including a repeating unit having an alkali-soluble group, the resolution in the contact hole application is increased. Examples of the repeating unit having an alkali-soluble group include a repeating unit in which an alkali-soluble group is directly bonded to the main chain of the resin such as a repeating unit derived from acrylic acid or methacrylic acid or a repeating unit in which an alkali- A polymerization initiator having an alkali-soluble group or a chain transfer agent is preferably used at the time of polymerization to introduce it to the end of the polymer chain, and the linking group may have a monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon structure. Particularly preferred is a repeating unit derived from acrylic acid or methacrylic acid.
알칼리 가용성 기를 갖는 반복단위의 함유율은 수지(A) 중의 전체 반복단위에 대하여 0∼20㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3∼15㏖%, 더욱 바람직하게는 5∼10㏖%이다.The content of the repeating unit having an alkali-soluble group is preferably 0 to 20 mol%, more preferably 3 to 15 mol%, and still more preferably 5 to 10 mol% based on the total repeating units in the resin (A).
알칼리 가용성 기를 갖는 반복단위의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체예 중, Rx는 H, CH3, CH2OH, 또는 CF3을 나타낸다.Specific examples of the repeating unit having an alkali-soluble group are shown below, but the present invention is not limited thereto. In embodiments, R x represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3 .
본 발명의 수지(A)는 극성기를 가지지 않는 지환 탄화수소 구조를 더 갖고, 산분해성을 나타내지 않는 반복단위를 갖는 것이 바람직하다. 이것에 의해 액침 노광시에 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 의해 형성된 막으로부터 액침액으로의 저분자 성분의 용출을 저감할 수 있다. 이러한 반복단위로서는 일반식(4)으로 나타내어지는 반복단위를 들 수 있다.The resin (A) of the present invention preferably has an alicyclic hydrocarbon structure having no polar group and a repeating unit which does not exhibit acid decomposability. As a result, the elution of the low-molecular component from the film formed by the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition into the immersion liquid can be reduced during liquid immersion lithography. As such a repeating unit, there may be mentioned a repeating unit represented by the general formula (4).
일반식(4) 중, R5는 적어도 하나의 환상 구조를 갖고, 수산기 및 시아노기의 어느 것이나 갖지 않는 탄화수소기를 나타낸다.In the general formula (4), R 5 represents a hydrocarbon group having at least one cyclic structure and having neither a hydroxyl group nor a cyano group.
Ra는 수소원자, 알킬기 또는 -CH2-O-Ra2기를 나타낸다. 식 중, Ra2는 수소원자, 알킬기 또는 아실기를 나타낸다. Ra는 수소원자, 메틸기, 히드록시메틸기, 트리플루오로메틸기가 바람직하고, 수소원자, 메틸기가 특히 바람직하다.Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group or a -CH 2 -O-Ra 2 group. In the formula, Ra 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group. Ra is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R5가 갖는 환상 구조에는 단환식 탄화수소기 및 다환식 탄화수소기가 포함된다. 단환식 탄화수소기로서는, 예를 들면, 탄소수 3∼12의 시클로알킬기, 탄소수 3∼12의 시클로알케닐기를 들 수 있다. 바람직한 단환식 탄화수소기로서는 탄소수 3∼7의 단환식 탄화수소기이다.The cyclic structure of R 5 includes a monocyclic hydrocarbon group and a polycyclic hydrocarbon group. Examples of the monocyclic hydrocarbon group include a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms and a cycloalkenyl group having 3 to 12 carbon atoms. A preferable monocyclic hydrocarbon group is a monocyclic hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms.
다환식 탄화수소기에는 환집합 탄화수소기, 가교환식 탄화수소기가 포함된다. 가교환식 탄화수소환으로서 2환식 탄화수소환, 3환식 탄화수소환, 4환식 탄화수소환 등을 들 수 있다. 또한, 가교환식 탄화수소환에는 축합환식 탄화수소환(예를 들면 5∼8원 시클로알칸환이 복수개 축합된 축합환)도 포함된다. 바람직한 가교환식 탄화수소환으로서 노르보닐기, 아다만틸기를 들 수 있다.The polycyclic hydrocarbon group includes a cyclic hydrocarbon group and a crosslinked cyclic hydrocarbon group. Examples of the bridged cyclic hydrocarbon ring include a bicyclic hydrocarbon ring, a tricyclic hydrocarbon ring, and a tetracyclic hydrocarbon ring. The bridged cyclic hydrocarbon ring also includes a condensed cyclic hydrocarbon ring (for example, a condensed ring in which a plurality of 5- to 8-membered cycloalkane rings are condensed). Preferred examples of the crosslinked cyclic hydrocarbon ring include a norbornyl group and an adamantyl group.
이들 지환식 탄화수소기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직한 치환기로서는 할로겐 원자, 알킬기, 보호기로 보호된 히드록실기, 보호기로 보호된 아미노기 등을 들 수 있다. 바람직한 할로겐 원자로서는 브롬, 염소, 불소원자, 바람직한 알킬기로서는 메틸, 에틸, 부틸, t-부틸기를 들 수 있다. 상기 알킬기는 치환기를 더 갖고 있어도 되고, 더 갖고 있어도 되는 치환기로서는 할로겐 원자, 알킬기, 보호기로 보호된 히드록실기, 보호기로 보호된 아미노기를 들 수 있다.These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent. Preferable examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group protected by a protecting group, and an amino group protected by a protecting group. Preferable examples of the halogen atom include bromine, chlorine and fluorine, and preferable alkyl groups include methyl, ethyl, butyl and t-butyl. The alkyl group may further have a substituent. Examples of the substituent which may be further include a halogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group protected by a protecting group, and an amino group protected by a protecting group.
보호기로서는, 예를 들면 알킬기, 시클로알킬기, 아랄킬기, 치환 메틸기, 치환 에틸기, 알콕시카르보닐기, 아랄킬옥시카르보닐기를 들 수 있다. 바람직한 알킬기로서는 탄소수 1∼4의 알킬기, 바람직한 치환 메틸기로서는 메톡시메틸, 메톡시 티오메틸, 벤질옥시메틸, t-부톡시메틸, 2-메톡시에톡시메틸기, 바람직한 치환 에틸기로서는 1-에톡시에틸, 1-메틸-1-메톡시에틸, 바람직한 아실기로서는 포르밀, 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 이소부티릴, 발레릴, 피발로일기 등의 탄소수 1∼6의 지방족 아실기, 알콕시카르보닐기로서는 탄소수 1∼4의 알콕시카르보닐기 등을 들 수 있다.Examples of the protecting group include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, a substituted methyl group, a substituted ethyl group, an alkoxycarbonyl group and an aralkyloxycarbonyl group. Preferred examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and preferable examples of the substituted methyl group include methoxymethyl, methoxythiomethyl, benzyloxymethyl, t-butoxymethyl and 2-methoxyethoxymethyl groups. Preferable examples of the substituted ethyl group include 1-ethoxyethyl Methyl-1-methoxyethyl, and preferred examples of the acyl group include aliphatic acyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as formyl, acetyl, propionyl, butyryl, isobutyryl, valeryl and pivaloyl groups, An alkoxycarbonyl group having 1 to 4 carbon atoms, and the like.
극성기를 가지지 않는 지환 탄화수소 구조를 갖고, 산분해성을 나타내지 않는 반복단위의 함유율은, 수지(A) 중의 전체 반복단위에 대하여 0∼40㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0∼20㏖%이다.The content of the repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure having no polar group and exhibiting no acid decomposability is preferably from 0 to 40 mol%, more preferably from 0 to 20 mol%, based on the total repeating units in the resin (A) .
극성기를 가지지 않는 지환 탄화수소 구조를 갖고, 산분해성을 나타내지 않는 반복단위의 구체예를 이하에 예시하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 식 중, Ra는 H, CH3, CH2OH, 또는 CF3을 나타낸다. Specific examples of the repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure having no polar group and exhibiting no acid decomposability are illustrated below, but the present invention is not limited thereto. In the formula, Ra represents an H, CH 3, CH 2 OH , or CF 3.
본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 사용되는 수지는, 상기 반복 구조단위 이외에 드라이에칭 내성이나 표준 현상액 적성, 기판 밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요한 특성인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절할 목적으로 여러가지 반복 구조단위를 가질 수 있다.The resin used in the active radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may contain, in addition to the above repeating structural units, the dry etching resistance, the standard developer suitability, the substrate adhesion, the resist profile, And the like.
이러한 반복 구조단위로서는 하기의 단량체에 상당하는 반복 구조단위를 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Examples of such a repeating structural unit include repeating structural units corresponding to the following monomers, but are not limited thereto.
이것에 의해, 본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 사용되는 수지에 요구되는 성능, 특히, (1) 도포 용제에 대한 용해성, (2) 제막성(유리전이점), (3) 알칼리 현상성, (4) 막감소(친소수성, 알칼리 가용성 기 선택), (5) 미노광부의 기판으로의 밀착성, (6) 드라이에칭 내성 등의 미세 조정이 가능해진다.(1) the solubility in a coating solvent, (2) the film-forming property (glass transition point), (3) the ability to form a film, ) Alkali developability, (4) film reduction (selectable for salinity, alkali soluble group), (5) adhesion of the unexposed portion to the substrate, and (6) dry etching resistance.
이러한 단량체로서, 예를 들면 아크릴산 에스테르류, 메타크릴산 에스테르류, 아크릴아미드류, 메타크릴아미드류, 알릴 화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류 등에서 선택되는 부가중합성 불포화 결합을 1개 갖는 화합물 등을 들 수 있다.Examples of such monomers include compounds 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 .
그 밖에도, 상기 여러 가지 반복 구조단위에 상당하는 단량체와 공중합 가능한 부가중합성의 불포화 화합물이면 공중합되어 있어도 된다.In addition, an addition-polymerizable unsaturated compound capable of copolymerizing with the monomer corresponding to the various repeating structural units may be copolymerized.
본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 사용되는 수지(A)에 있어서, 각 반복 구조단위의 함유 몰비는 레지스트의 드라이에칭 내성이나 표준현상액 적성, 기판 밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요성능인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절하기 위해서 적당하게 설정된다.In the resin (A) used in the active radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, the molar ratio of each repeating structural unit is preferably in the range of from 0.01 to 10 parts by weight, It is appropriately set in order to control the general required performance such as resolution, heat resistance, sensitivity, and the like.
본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물이 ArF 노광용일 때, ArF 광으로의 투명성의 점으로부터 본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 사용되는 수지(A)는 방향족 기를 갖지 않는 것이 바람직하다.When the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is used for ArF exposure, the resin (A) used in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention from the viewpoint of transparency to ArF light, .
또한, 수지(A)는 후술하는 소수성 수지(C)와의 상용성의 관점으로부터 불소원자 및 규소원자를 함유하지 않는 것이 바람직하다.From the viewpoint of compatibility with the hydrophobic resin (C) to be described later, it is preferable that the resin (A) does not contain a fluorine atom and a silicon atom.
본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 사용되는 수지(A)로서 바람직하게는, 반복단위의 전부가 (메타)아크릴레이트계 반복단위로 구성된 것이다. 이 경우, 반복단위의 전부가 메타크릴레이트계 반복단위인 것, 반복단위의 전부가 아크릴레이트계 반복단위인 것, 반복단위의 전부가 메타크릴레이트계 반복단위와 아크릴레이트계 반복단위에 의한 것 중 어느 것이나 사용할 수 있지만, 아크릴레이트계 반복단위가 전체 반복단위의 50㏖% 이하인 것이 바람직하다.As the resin (A) used in the active radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, all of the repeating units are composed of (meth) acrylate-based repeating units. In this case, all of the repeating units are methacrylate repeating units, all of the repeating units are acrylate repeating units, all of the repeating units are composed of methacrylate repeating units and acrylate repeating units Can be used, but it is preferable that the acrylate-based repeating unit is 50 mol% or less of the total repeating units.
또한, 산분해성 기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 반복단위 20∼50㏖%, 락톤기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 반복단위 20∼50㏖%, 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조를 갖는 (메타)아크릴레이트계 반복단위 5∼30㏖%, 또한 그 밖의 (메타)아크릴레이트계 반복단위를 0∼20㏖% 함유하는 공중합 폴리머가 바람직하다.(Meth) acrylate-based repeating unit having an acid-decomposable group and 20 to 50 mol% of a (meth) acrylate-based repeating unit having a lactone group, an alicyclic hydrocarbon structure having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group (Meth) acrylate repeating unit in an amount of 5 to 30 mol%, and further containing 0 to 20 mol% of other (meth) acrylate repeating units.
본 발명의 수지(A)는, 상법에 따라서(예를 들면 라디칼 중합) 합성할 수 있다. 예를 들면, 일반적 합성 방법으로서는 모노머종 및 개시제를 용제에 용해시켜 가열함으로써 중합을 행하는 일괄 중합법, 가열 용제에 모노머종과 개시제의 용액을 1∼10시간 걸쳐서 적하해서 첨가하는 적하 중합법 등을 들 수 있고, 적하 중합법이 바람직하다. 반응 용매로서는, 예를 들면 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 디이소프로필에테르 등의 에테르류나 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤과 같은 케톤류, 아세트산 에틸과 같은 에스테르 용매, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드 용제, 또한 후술의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 시클로헥사논과 같은 본 발명의 조성물을 용해하는 용매를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 본 발명의 조성물에 사용되는 용제와 동일한 용제를 이용하여 중합하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 보존시의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.The resin (A) of the present invention can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization). Examples of the general synthesis method include a batch polymerization method in which a monomer species and an initiator are dissolved in a solvent and heated to effect polymerization, a dropwise polymerization method in which a solution of a monomer species and an initiator is added dropwise over 1 to 10 hours to a heating solvent And a dropwise polymerization method is preferable. Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, dimethylformamide, dimethyl Amide solvents such as acetamide, and solvents for dissolving the composition of the present invention such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone described later. More preferably, the polymerization is carried out by using the same solvent as the solvent used in the composition of the present invention. This makes it possible to suppress the generation of particles at the time of storage.
중합 반응은 질소나 아르곤 등 불활성 가스 분위기 하에서 행하여지는 것이 바람직하다. 중합개시제로서는 시판의 라디칼 개시제(아조계 개시제, 퍼옥사이드 등)를 이용하여 중합을 개시시킨다. 라디칼 개시제로서는 아조계 개시제가 바람직하고, 에스테르기, 시아노기, 카르복실기를 갖는 아조계 개시제가 바람직하다. 바람직한 개시제로서는 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 등을 들 수 있다. 원하는 바에 따라 개시제를 추가, 또는 분할로 첨가하고, 반응 종료 후 용제에 투입해서 분체 또는 고형 회수 등의 방법으로 원하는 폴리머를 회수한다. 반응의 농도는 5∼50질량%이며, 바람직하게는 10∼30질량%이다. 반응온도는 통상 10℃∼150℃이며, 바람직하게는 30℃∼120℃, 더욱 바람직하게는 60℃∼100℃이다.The polymerization reaction is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. As the polymerization initiator, polymerization is initiated using a commercially available radical initiator (azo-based initiator, peroxide, etc.). As the radical initiator, an azo-based initiator is preferable, and an azo-based initiator having an ester group, a cyano group, and a carboxyl group is preferable. Preferred initiators include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, and dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate). An initiator is added according to a desired amount or added in portions, and after completion of the reaction, the polymer is added to a solvent to recover a desired polymer by a method such as powder or solid recovery. The concentration of the reaction is 5 to 50 mass%, preferably 10 to 30 mass%. The reaction temperature is usually 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, and more preferably 60 ° C to 100 ° C.
본 발명의 수지(A)의 중량 평균 분자량은 GPC법에 의해 폴리스티렌 환산값으로서, 바람직하게는 1,000∼200,000이며, 보다 바람직하게는 2,000∼20,000, 더욱 보다 바람직하게는 3,000∼15,000, 특히 바람직하게는 3,000∼10,000이다. 중량 평균 분자량을 상기 범위로 함으로써 내열성 향상이나 드라이에칭 내성의 열화 방지, 현상성의 열화, 고점도화에 의한 제막성의 열화 등을 방지할 수 있다.The weight average molecular weight of the resin (A) of the present invention is preferably from 1,000 to 200,000, more preferably from 2,000 to 20,000, still more preferably from 3,000 to 15,000, particularly preferably from 3,000 to 15,000, in terms of polystyrene, 3,000 to 10,000. By setting the weight average molecular weight within the above range, improvement in heat resistance, prevention of deterioration of dry etching resistance, deterioration of developability and deterioration of film formability due to increase in viscosity can be prevented.
분산도(분자량 분포)는 통상 1∼3이며, 바람직하게는 1∼2.6, 더욱 바람직하게는 1∼2, 특히 바람직하게는 1.4∼2.0의 범위인 것이 사용된다. 분자량 분포가 작은 것일수록 해상도, 레지스트 형상이 뛰어나고, 또한 레지스트 패턴의 측벽이 매끄러워 러프니스성이 우수하다. The dispersion degree (molecular weight distribution) is usually from 1 to 3, preferably from 1 to 2.6, more preferably from 1 to 2, and particularly preferably from 1.4 to 2.0. The smaller the molecular weight distribution, the better the resolution and the resist shape, and the sidewall of the resist pattern is smooth and the roughness is excellent.
본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물의 수지(A)의 조성물전체 중의 배합량은, 전체 고형분 중 50∼80질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60∼80질량%이다.The blending amount of the resin (A) in the composition of the present invention sensitive active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is preferably 50 to 80 mass%, more preferably 60 to 80 mass%, of the total solid content.
또한, 본 발명의 수지(A)는 1종으로 사용해도 좋고, 복수 병용해도 좋다.The resin (A) of the present invention may be used singly or in combination.
[3] 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나와, 알칼리 현상액의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 극성 변환기를 갖는 수지[3] A resin composition comprising at least one of a fluorine atom and a silicon atom, and a resin having a polarity-converting group decomposed by the action of an alkali developer to increase the solubility in an alkali developer
본 발명의 감활성광선 또는 감방사선 수지 조성물은 극성 변환기를 적어도 1개 갖는 반복단위(c)를 함유하고, 또한 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 수지(C)를 함유한다. 수지(C)는 소수성을 갖는 것이지만, 수지(C)의 첨가는 특히 현상 결함의 저감의 점에서 바람직하다.The active ray or radiation sensitive resin composition of the present invention contains a resin (C) containing a repeating unit (c) having at least one polarity converting group and at least any one of a fluorine atom and a silicon atom. The resin (C) has hydrophobicity, but the addition of the resin (C) is particularly preferable from the viewpoint of reduction of development defects.
여기에서, 극성 변환기란 알칼리 현상액의 작용에 의해 분해되고, 알칼리 현상액 중에서의 용해도가 증대하는 기이다. 예를 들면, 락톤기, 카르복실산 에스테르기(-COO-), 산무수물기(-C(O)OC(O)-), 산이미드기(-NHCONH-), 카르복실산 티오에스테르기(-COS-), 탄산 에스테르기(-OC(O)O-), 황산 에스테르기(-OSO2O-), 술폰산 에스테르기(-SO2O-) 등을 들 수 있다.Here, the polarity converter is a group which is decomposed by the action of an alkali developing solution and whose solubility in an alkali developer is increased. For example, a lactone group, a carboxylic acid ester group (-COO-), an acid anhydride group (-C (O) OC (O) -), an acid imide group (-NHCONH-), a carboxylic acid thioester group (-OCO-), a carbonate ester group (-OC (O) O-), a sulfuric acid ester group (-OSO 2 O-), and a sulfonic acid ester group (-SO 2 O-).
또한, 아크릴레이트 등에 있어서와 같은 반복단위의 주쇄에 직결된 에스테르기는 알칼리 현상액의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 기능이 떨어지기 때문에, 본 발명에 있어서의 극성 변환기에는 포함되지 않는다.The ester group directly bonded to the main chain of the repeating unit such as an acrylate or the like is not included in the polarity converter of the present invention because the ester group is decomposed by the action of an alkaline developer and the solubility of the alkenyl developer is increased .
반복단위(c)로서, 예를 들면 식(K0)으로 나타내어지는 반복단위를 들 수 있다.As the repeating unit (c), there may be mentioned, for example, a repeating unit represented by the formula (K0).
식 중, Rk1은 수소원자, 할로겐 원자, 수산기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 극성 변환기를 함유하는 기를 나타낸다.In the formulas, R k1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a group containing a polarity converting group.
Rk2는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 극성 변환기를 함유하는 기를 나타낸다.R k2 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a group containing a polarity converting group.
단, Rk1, Rk2 중 적어도 한쪽은 극성 변환기를 갖는다.However, at least one of R k1 and R k2 has a polarity converter.
또한, 일반식(K0)으로 나타내어져 있는 반복단위의 주쇄에 직결되어 있는 에스테르기는, 상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서의 극성 변환기에는 포함되지 않는다.The ester group directly bonded to the main chain of the repeating unit represented by the general formula (K0) is not included in the polarity converting unit in the present invention as described above.
극성 변환기로서는, 일반식 (KA-1) 또는 (KB-1)로 나타내어지는 부분구조에 있어서의 X로 나타내어지는 기인 것이 바람직하다.The polarity transducer is preferably a group represented by X in the partial structure represented by the general formula (KA-1) or (KB-1).
일반식 (KA-1) 또는 (KB-1)에 있어서의 X는 카르복실산 에스테르기:-COO-, 산무수물기:-C(O)OC(O)-, 산이미드기:-NHCONH-, 카르복실산 티오에스테르기:-COS-, 탄산 에스테르기:-OC(O)O-, 황산 에스테르기:-OSO2O-, 술폰산 에스테르기:-SO2O-를 나타낸다.In the general formula (KA-1) or (KB-1), X represents a carboxylic acid ester group: -COO-, an acid anhydride group: -C (O) OC (O) -, an acid imide group: -NHCONH- , A carboxylic acid thioester group: -COS-, a carbonate ester group: -OC (O) O-, a sulfuric acid ester group: -OSO 2 O-, and a sulfonic acid ester group: -SO 2 O-.
Y1 및 Y2는 각각 동일해도 달라도 좋고, 전자구인성 기를 나타낸다. Y 1 and Y 2, which may be the same or different, each represent an electron-withdrawing group.
또한, 반복단위(c)는 일반식 (KA-1) 또는 (KB-1)로 나타내어지는 부분구조를 갖는 기를 가짐으로써 바람직한 극성 변환기를 갖지만, 일반식(KA-1)으로 나타내어지는 부분구조, Y1 및 Y2가 1가일 경우의 (KB-1)로 나타내어지는 부분구조의 경우와 같이, 상기 부분구조가 결합손을 갖지 않는 경우에는 상기 부분구조를 갖는 기와는 상기 부분구조에 있어서의 임의의 수소원자를 적어도 1개 제외한 1가이상의 기를 갖는 기이다. 일반식 (KA-1) 또는 (KB-1)로 나타내어지는 부분구조는 임의의 위치에서 치환기를 통해서 수지(C)의 주쇄에 연결되어 있다.The repeating unit (c) has a preferred polarity converter by having a group having a partial structure represented by the general formula (KA-1) or (KB-1), but the partial structure represented by the general formula (KA- When the partial structure does not have a binding hand, as in the case of the partial structure represented by (KB-1) when Y 1 and Y 2 are unity, the group having the partial structure may have an arbitrary Is a group having at least one hydrogen atom excluding at least one hydrogen atom. The partial structure represented by the general formula (KA-1) or (KB-1) is connected to the main chain of the resin (C) through a substituent at an arbitrary position.
일반식(KA-1)으로 나타내어지는 부분구조는 X로서의 기와 함께 환 구조를 형성하는 구조이다.The partial structure represented by the general formula (KA-1) is a structure forming a ring structure together with the group as X.
일반식(KA-1)에 있어서의 X로서 바람직하게는, 카르복실산 에스테르기(즉, KA-1로서 락톤환 구조를 형성할 경우), 및 산무수물기, 탄산 에스테르기이다. 보다 바람직하게는 카르복실산 에스테르기이다.X in the general formula (KA-1) is preferably a carboxylic acid ester group (that is, when a lactone ring structure is formed as KA-1), an acid anhydride group or a carbonate ester group. And more preferably a carboxylic acid ester group.
일반식(KA-1)으로 나타내어지는 환 구조는 치환기를 갖고 있어도 되고, 예를 들면 치환기 Zka1을 nka개 갖고 있어도 된다.The ring structure represented by the general formula (KA-1) may have a substituent, and may have, for example, nka substituents Z ka1 .
Zka1은 복수 있을 경우에는 각각 독립하여 알킬기, 시클로알킬기, 에테르기, 히드록실기, 아미드기, 아릴기, 락톤환기, 또는 전자구인성 기를 나타낸다.When there are a plurality of Z ka1 , each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an ether group, a hydroxyl group, an amide group, an aryl group, a lactone ring group, or an electron withdrawing group.
Zka1끼리가 연결되어 환을 형성해도 좋다. Zka1끼리가 연결되어 형성하는 환으로서는, 예를 들면 시클로알킬환, 헤테로환(환상 에테르환, 락톤환 등)을 들 수 있다.Z ka1 may be connected to form a ring. Examples of the ring formed by connecting Z ka1 to each other include a cycloalkyl ring and a heterocycle (cyclic ether ring, lactone ring, etc.).
nka는 0∼10의 정수를 나타낸다. 바람직하게는 0∼8의 정수, 보다 바람직하게는 0∼5의 정수, 더욱 바람직하게는 1∼4의 정수, 가장 바람직하게는 1∼3의 정수이다.nka represents an integer of 0 to 10; Preferably an integer of 0 to 8, more preferably an integer of 0 to 5, still more preferably an integer of 1 to 4, and most preferably an integer of 1 to 3.
Zka1로서의 전자구인성 기는 후술의 Y1 및 Y2로서의 전자구인성 기와 같다.The electron-withdrawing group as Z ka1 is the same as the electron-withdrawing group as Y 1 and Y 2 described later.
또한, 상기 전자구인성 기는 별도의 전자구인성 기로 치환되어 있어도 된다.The electron-withdrawing group may be substituted with another electron-withdrawing group.
Zka1은 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 에테르기, 히드록실기, 또는 전자구인성 기이며, 보다 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 전자구인성 기이다. 또한, 에테르기로서는 알킬기 또는 시클로알킬기 등으로 치환된 것, 즉, 알킬에테르기 등이 바람직하다. 전자구인성 기는 상기와 동의이다.Z ka1 is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an ether group, a hydroxyl group, or an electron-withdrawing group, more preferably an alkyl group, a cycloalkyl group or an electron-withdrawing group. The ether group is preferably an alkyl group or a cycloalkyl group, that is, an alkyl ether group. The electronic recruitment group is synonymous with the above.
Zka1로서의 할로겐 원자는 불소원자, 염소원자, 브롬원자 및 요오드원자 등을 들 수 있고, 불소원자가 바람직하다. Examples of the halogen atom as Z ka1 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Zka1로서의 알킬기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 직쇄, 분기의 어느 것이라도 좋다. 직쇄 알킬기로서는, 바람직하게는 탄소수 1∼30, 더욱 바람직하게는 1∼20이며, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데카닐기 등을 들 수 있다. 분기 알킬기로서는, 바람직하게는 탄소수 3∼30, 더욱 바람직하게는 3∼20이며, 예를 들면 i-프로필기, i-부틸기, t-부틸기, i-펜틸기, t-펜틸기, i-헥실기, t-헥실기, i-헵틸기, t-헵틸기, i-옥틸기, t-옥틸기, i-노닐기, t-데카노일기 등을 들 수 있다. 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, t-부틸기 등의 탄소수 1∼4인 것이 바람직하다.The alkyl group as Z ka1 may have a substituent, and may be either straight chain or branched. The straight-chain alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, sec- Pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group and n-decanyl group. The branched alkyl group preferably has 3 to 30 carbon atoms and more preferably 3 to 20 carbon atoms, and examples thereof include i-propyl, i-butyl, t-butyl, i- -Hexyl group, t-hexyl group, i-heptyl group, t-heptyl group, i-octyl group, t-octyl group, i-nonyl group and t-decanoyl group. It is preferably 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl and t-butyl.
Zka1로서의 시클로알킬기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 단환형이라도 되고, 다환형이라도 되며, 유교식이라도 된다. 예를 들면, 시클로알킬기는 가교 구조를 갖고 있어도 된다. 단환형으로서는 탄소수 3∼8의 시클로알킬기가 바람직하고, 예를 들면 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로부틸기, 시클로옥틸기 등을 들 수 있다. 다환형으로서는 탄소수 5 이상의 비시클로, 트리시클로, 테트라시클로 구조 등을 갖는 기를 들 수 있고, 탄소수 6∼20의 시클로알킬기가 바람직하고, 예를 들면 아다만틸기, 노르보닐기, 이소보로닐기, 캄파닐기, 디시클로펜틸기, α-피넬기, 트리시클로데카닐기, 테트라시클로도데실기, 안드로스타닐기 또는 하기 구조 등을 들 수 있다. 또한, 시클로알킬기 중의 탄소원자의 일부가 산소원자 등의 헤테로 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.The cycloalkyl group as Z ka1 may have a substituent, may be a single ring, may be polycyclic, or may be a polycyclic. For example, the cycloalkyl group may have a crosslinked structure. The monocyclic group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclobutyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic group include groups having a bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure or the like having 5 or more carbon atoms, preferably a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include an adamantyl group, a norbornyl group, an isoboronyl group, A dicyclopentyl group, an? -Pinel group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecyl group, and an ornistannyl group, or the following structures. Further, a part of the carbon atoms in the cycloalkyl group may be substituted by a hetero atom such as an oxygen atom.
상기 지환 부분의 바람직한 것으로서는 아다만틸기, 노르아다만틸기, 데카린기, 트리시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 노르보닐기, 세드롤기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로데카닐기, 시클로도데카닐기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 아다만틸기, 데카린기, 노르보닐기, 세드롤기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로데카닐기, 시클로도데카닐기, 트리시클로데카닐기이다.Preferable examples of the alicyclic moiety include an adamantyl group, a noradamantyl group, a decalin group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, a norbornyl group, a sidolyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, A cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group. More preferably an adamantyl group, a decalin group, a norbornyl group, a sidolyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, a cyclododecanyl group or a tricyclodecanyl group.
이들 지환식 구조의 치환기로서는 알킬기, 할로겐 원자, 수산기, 알콕시기, 카르복실기, 알콕시카르보닐기를 들 수 있다. 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기 등의 저급 알킬기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기를 나타낸다. 상기 알콕시기로서는, 바람직하게는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼4개의 것을 들 수 있다. 알킬기 및 알콕시기가 가져도 좋은 치환기로서는 수산기, 할로겐 원자, 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1∼4) 등을 들 수 있다.Examples of the substituent of the alicyclic structure include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group and an alkoxycarbonyl group. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group or a butyl group, more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group. The alkoxy group is preferably one having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the substituent which the alkyl group and the alkoxy group may have include a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms) and the like.
또한, 상기 기가 갖고 있어도 되는 새로운 치환기로서는, 수산기, 할로겐 원자(불소, 염소, 브롬, 요오드), 니트로기, 시아노기, 상기 알킬기, 메톡시기, 에톡시기, 히드록시에톡시기, 프로폭시기, 히드록시프로폭시기, n-부톡시기, 이소부톡시기, sec-부톡시기, t-부톡시기 등의 알콕시기, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등의 알콕시카르보닐기, 벤질기, 페네틸기기, 쿠밀기 등의 아랄킬기, 아랄킬옥시기, 포르밀기, 아세틸기, 부티릴기, 벤조일기, 시안아밀기, 발레릴기 등의 아실기, 부티릴옥시기 등의 아실옥시기, 상기 알케닐기, 비닐옥시기, 프로페닐옥시기, 알릴옥시기, 부테닐옥시기 등의 알케닐옥시기, 상기 아릴기, 페녹시기 등의 아릴옥시기, 벤조일옥시기 등의 아릴옥시카르보닐기 등을 들 수 있다.Examples of the substituent which the group may have include a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a nitro group, a cyano group, the above alkyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, Alkoxy groups such as a hydroxypropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group and t-butoxy group, alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group, benzyl group, phenethyl group, An acyl group such as an aralkyl group such as an aralkyloxy group, a formyl group, an acetyl group, a butyryl group, a benzoyl group, a cyanamyl group and a valeryl group, an acyloxy group such as a butyryloxy group, Alkenyloxy groups such as phenyloxy group, allyloxy group and butenyloxy group, aryloxy groups such as aryl group and phenoxy group, aryloxycarbonyl groups such as benzoyloxy group and the like.
일반식(KA-1)에 있어서의 X가 카르복실산 에스테르기이며, 일반식(KA-1)이 나타내는 부분구조가 락톤환인 것이 바람직하고, 5∼7원환 락톤환인 것이 바람직하다.X in the general formula (KA-1) is a carboxylic acid ester group, and the partial structure represented by the general formula (KA-1) is preferably a lactone ring, and is preferably a 5- to 7-membered ring lactone ring.
또한, 하기 (KA-1-1)∼(KA-1-17)에 있어서와 같이, 일반식(KA-1)으로 나타내어지는 부분구조로서의 5∼7원환 락톤환에 비시클로 구조, 스피로 구조를 형성하는 형태로 다른 환 구조가 축환되어 있는 것이 바람직하다.Further, as in the following (KA-1-1) to (KA-1-17), a cyclic structure having a bicyclo structure and a spiro structure in a 5- to 7-membered ring lactone ring as a partial structure represented by the general formula (KA- It is preferable that other ring structures are coaxially formed.
일반식(KA-1)으로 나타내어지는 환 구조가 결합해도 좋은 주변의 환 구조에 대해서는, 예를 들면 하기 (KA-1-1)∼(KA-1-17)에 있어서의 것, 또는 이것에 준한 것을 들 수 있다.Examples of the peripheral ring structure to which the ring structure represented by the general formula (KA-1) may be bonded include those represented by the following formulas (KA-1-1) to (KA-1-17) I can say that.
일반식(KA-1)이 나타내는 락톤환 구조를 함유하는 구조로서, 하기 (KA-1-1)∼(KA-1-17) 중 어느 하나로 나타내어지는 구조가 보다 바람직하다. 또한, 락톤 구조가 주쇄에 직접 결합되어 있어도 된다. 바람직한 구조로서는 (KA-1-1), (KA-1-4), (KA-1-5), (KA-1-6), (KA-1-13), (KA-1-14), (KA-1-17)이다.As the structure containing a lactone ring structure represented by the general formula (KA-1), a structure represented by any one of the following (KA-1-1) to (KA-1-17) is more preferable. The lactone structure may be directly bonded to the main chain. (KA-1-1), (KA-1-4), (KA-1-5), (KA-1-6) , (KA-1-17).
상기 락톤환 구조를 함유하는 구조는 치환기를 갖고 있어도 갖고 있지 않아도 좋다. 바람직한 치환기로서는 상기 일반식(KA-1)이 나타내는 환 구조가 가져도 좋은 치환기와 같은 것을 들 수 있다.The structure containing the lactone ring structure may or may not have a substituent. Preferred examples of the substituent include the same substituent which the ring structure represented by the general formula (KA-1) may have.
락톤 구조는 광학 활성체가 존재하는 것도 있지만, 어떠한 광학 활성체를 사용해도 된다. 또한, 1종의 광학 활성체를 단독으로 사용해도, 복수의 광학 활성체를 혼합해서 사용해도 된다. 1종의 광학 활성체를 주로 사용할 경우, 그 광학순도(ee)가 90 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95 이상, 가장 바람직하게는 98 이상이다.The optically active substance may be present in the lactone structure, but any optically active substance may be used. Further, one kind of optically active substance may be used singly or a plurality of optically active substances may be used in combination. When one kind of optically active substance is mainly used, the optical purity (ee) thereof is preferably 90 or more, more preferably 95 or more, and most preferably 98 or more.
일반식(KB-1)의 X로서 바람직하게는 카르복실산 에스테르기(-COO-)를 들 수 있다.X of the formula (KB-1) is preferably a carboxylic acid ester group (-COO-).
일반식(KB-1)에 있어서의 Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 전자구인성 기를 나타낸다.Y 1 and Y 2 in the general formula (KB-1) each independently represent an electron-withdrawing group.
전자구인성 기는 하기 식(EW)으로 나타내는 부분구조이다. 식(EW)에 있어서의 *은 (KA-1)에 직결되어 있는 결합손, 또는 (KB-1) 중의 X에 직결되어 있는 결합손을 나타낸다.The electron-withdrawing group is a partial structure represented by the following formula (EW). In the formula (EW), * represents a bonding hand directly connected to (KA-1) or a bonding hand directly connected to X in (KB-1).
식(EW) 중,In formula (EW)
new는 -C(Rew1)(Rew2)-로 나타내어지는 연결기의 반복수이며, 0 또는 1의 정수를 나타낸다. new가 0일 경우에는 단결합을 나타내고, 직접 Yew1이 결합되어 있는 것을 나타낸다.n ew is the number of repeating units represented by -C (R ew1 ) (R ew2 ) - and represents an integer of 0 or 1. When n ew is 0, it indicates a single bond, and indicates that Y ew1 is directly bonded.
Yew1은 할로겐 원자, 시아노기, 니트릴기, 니트로기, -C(Rf1)(Rf2)-Rf3으로 나타내어지는 할로(시클로)알킬기, 할로아릴기, 옥시기, 카르보닐기, 술포닐기, 술피닐기, 및 이들의 조합을 들 수 있고, 전자구인성 기는 예를 들면 하기 구조라도 좋다. 또한, 「할로(시클로)알킬기」란, 적어도 일부가 할로겐화된 알킬기 및 시클로알킬기를 나타낸다. Rew3, Rew4는 각각 독립하여 임의의 구조를 나타낸다. Rew3, Rew4는 어떤 구조에서도 식(EW)으로 나타내어지는 부분구조는 전자구인성을 갖고, 예를 들면 수지의 주쇄에 연결되어 있어도 좋지만, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 불화알킬기이다. Ew1 Y is a halogen atom, a cyano group, a nitrile group, a nitro group, -C (R f1), (R f2) halo (cyclo) alkyl group, a haloaryl group, an oxy group represented by -R f3, carbonyl group, sulfonyl group, a sulfinyl And a combination thereof, and the electron-withdrawing group may be, for example, the following structure. The "halo (cyclo) alkyl group" refers to an alkyl group and a cycloalkyl group at least partially halogenated. R ew3 and R ew4 each independently represent an arbitrary structure. R ew3 and R ew4 in any structure have electron attractions and may be connected to the main chain of the resin, preferably alkyl groups, cycloalkyl groups, and fluorinated alkyl groups.
Yew1이 2가 이상의 기일 경우 남는 결합손은 임의의 원자 또는 치환기와의 결합을 형성하는 것이다. Yew1, Rew1, Rew2 중 적어도 어느 하나의 기가 새로운 치환기 를 통해서 수지(C)의 주쇄에 연결되어 있어도 된다.When Y ew1 is a group having a valence of 2 or more, the remaining bonding hands form a bond with any atom or substituent. At least any one of Y ew1 , R ew1 and R ew2 may be connected to the main chain of the resin (C) through a new substituent.
Yew1은 바람직하게는 할로겐 원자, 또는 -C(Rf1)(Rf2)-Rf3으로 나타내어지는 할로(시클로)알킬기 또는 할로아릴기이다.Y ew1 is preferably a halogen atom, or a halo (cyclo) alkyl group or a haloaryl group represented by -C (R f1 ) (R f2 ) -R f3 .
Rew1, Rew2, 각각 독립하여 임의의 치환기를 나타내고, 예를 들면 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.R ew1 and R ew2 each independently represent an arbitrary substituent and represents, for example, a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
Rew1, Rew2 및 Yew1 중 적어도 2개가 서로 연결해서 환을 형성하고 있어도 된다.At least two of R ew1 , R ew2 and Y ew1 may be connected to form a ring.
여기에서 Rf1은 할로겐 원자, 퍼할로알킬기, 퍼할로시클로알킬기, 또는 퍼할로아릴기를 나타내고, 보다 바람직하게는 불소원자, 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로시클로알킬기, 더욱 바람직하게는 불소원자 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.Wherein R f1 represents a halogen atom, a perhaloalkyl group, a perhalocycloalkyl group, or a perhaloaryl group, more preferably a fluorine atom, a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group, more preferably a fluorine atom or a tri Fluoromethyl group.
Rf2, Rf3은 각각 독립하여 수소원자, 할로겐 원자 또는 유기기를 나타내고, Rf2와 Rf3이 연결해서 환을 형성해도 좋다. 유기기로서는 예를 들면 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기 등을 나타낸다. Rf2는 Rf1과 같은 기를 나타내거나, 또는 Rf3과 연결해서 환을 형성하고 있는 것이 보다 바람직하다.R f2 and R f3 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group, and R f2 and R f3 may be connected to form a ring. Examples of the organic group include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an alkoxy group. It is more preferable that R f2 represents the same group as R f1 or forms a ring in connection with R f3 .
Rf1∼Rf3과는 연결해서 환을 형성해도 좋고, 형성하는 환으로서는 (할로)시클로알킬환, (할로)아릴환 등을 들 수 있다.R f1 to R f3 may form a ring, and examples of the ring to be formed include (halo) cycloalkyl ring and (halo) aryl ring.
Rf1∼Rf3에 있어서의 (할로)알킬기로서는, 예를 들면 상술한 Zka1에 있어서의 알킬기, 및 이것이 할로겐화한 구조를 들 수 있다.Examples of the (halo) alkyl group in R f1 to R f3 include an alkyl group in Z ka1 described above and a structure in which the alkyl group is halogenated.
Rf1∼Rf3에 있어서의, 또는 Rf2와 Rf3이 연결해서 형성하는 환에 있어서의 (퍼)할로시클로알킬기 및 (퍼)할로아릴기로서는, 예를 들면 상술한 Zka1에 있어서의 시클로알킬기가 할로겐화한 구조, 보다 바람직하게는-C(n)F(2n-2)H로 나타내어지는 플루오로알킬기, 및 -C(n)F(n-1)로 나타내어지는 퍼플루오로아릴기를 들 수 있다. 여기에서 탄소수 n은 특별하게 한정되지 않지만, 5∼13인 것이 바람직하고, 6이 보다 바람직하다.R f1 f3 ~R in, or R f2 and R f3 is in a ring form by connecting (per) halo-cycloalkyl and (per) halo-aryl group includes, for example, a cycloalkyl in the above-described Z ka1 A fluoroalkyl group represented by -C (n) F (2n-2) H, and a perfluoroaryl group represented by -C (n) F (n-1) . Here, the carbon number n is not particularly limited, but is preferably 5 to 13, and more preferably 6.
Rew1, Rew2 및 Yew1 중 적어도 2개가 서로 연결되어 형성해도 좋은 환으로서는, 바람직하게는 시클로알킬기 또는 헤테로환기를 들 수 있고, 헤테로환기로서는 락톤환기가 바람직하다. 락톤환으로서는, 예를 들면 상기 식(KA-1-1)∼(KA-1-17)으로 나타내어지는 구조를 들 수 있다.The ring which may be formed by connecting at least two of R ew1 , R ew2 and Y ew1 is preferably a cycloalkyl group or a heterocyclic group, and as the heterocyclic group, a lactone ring group is preferable. Examples of the lactone ring include the structures represented by the above formulas (KA-1-1) to (KA-1-17).
또한, 반복단위(c) 중에 일반식(KA-1)으로 나타내어지는 부분구조를 복수, 일반식(KB-1)으로 나타내어지는 부분구조를 복수, 또는 일반식(KA-1)의 부분구조와 일반식(KB-1)의 부분구조 양쪽을 갖고 있어도 된다.A plurality of partial structures represented by the general formula (KA-1) and a plurality of partial structures represented by the general formula (KB-1) or a partial structure represented by the general formula (KA-1) And may have both partial structures of the general formula (KB-1).
또한, 일반식(KA-1)의 부분구조의 일부 또는 전부가 일반식(KB-1)에 있어서의 Y1 또는 Y2로서의 전자구인성 기를 겸해도 좋다. 예를 들면, 일반식(KA-1)의 X가 카르복실산 에스테르기일 경우, 그 카르복실산 에스테르기는 일반식(KB-1)에 있어서의 Y1 또는 Y2로서의 전자구인성 기로서 기능할 수도 있다.A part or all of the partial structure of the general formula (KA-1) may also serve as an electron-withdrawing group as Y 1 or Y 2 in the general formula (KB-1). For example, when X in the general formula (KA-1) is a carboxylic acid ester group, the carboxylic acid ester group functions as an electron-withdrawing group as Y 1 or Y 2 in the general formula (KB-1) It is possible.
반복단위(c)가 1개의 측쇄 상에 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나와 극성 변환기를 갖는 반복단위(c')여도, 극성 변환기를 갖고 또한 불소원자 및 규소원자를 갖지 않는 반복단위(c*)여도, 1개의 측쇄 상에 극성 변환기를 갖고 또한 동일 반복단위 내의 상기 측쇄와 다른 측쇄 상에 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 반복단위(c")여도 좋지만, 수지(C)는 반복단위(c)로서 반복단위(c')를 갖는 것이 보다 바람직하다.Even if the repeating unit (c) is a repeating unit (c ') having at least one of a fluorine atom and a silicon atom and a polarity converting unit on one side chain, the repeating unit having a polar group and having no fluorine atom and silicon atom (c *), A repeating unit (c ") having a polarity transducer on one side chain and having at least either a fluorine atom or a silicon atom on the side chain other than the side chain in the same repeating unit may be used, It is more preferable to have the repeating unit (c ') as the repeating unit (c).
또한, 수지(C)가 반복단위(c*)를 가질 경우, 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 반복단위[후술하는 반복단위(c1)]와의 코폴리머인 것이 바람직하다. 또한, 반복단위(c")에 있어서의 극성 변환기를 갖는 측쇄와 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 측쇄는, 주쇄 중의 동일한 탄소원자에 결합되어 있는, 즉 하기 식(4)의 위치관계에 있는 것이 바람직하다. 식 중, B1은 극성 변환기를 갖는 부분구조, B2는 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 부분구조를 나타낸다.When the resin (C) has the repeating unit (c *), it is preferably a copolymer with a repeating unit having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom (a repeating unit (c1) described later). The side chain having a polarity converting group in the repeating unit (c ") and the side chain having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom bonded to the same carbon atom in the main chain, that is, a positional relationship In the formulas, B1 represents a partial structure having a polarity converting group, and B2 represents a partial structure having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom.
또한, 반복단위(c*) 및 반복단위(c")에 있어서는, 극성 변환기가 일반식(KA-1)으로 나타내는 구조에 있어서의 -COO-로 나타내어지는 부분구조인 것이 보다 바람직하다.In the repeating unit (c *) and the repeating unit (c "), it is more preferable that the polarity converter is a partial structure represented by -COO- in the structure represented by the general formula (KA-1).
극성 변환기가 알칼리 현상액의 작용에 의해 분해되어 극성 변환이 이루어짐으로써 알칼리 현상 후의 수지 조성물막의 물과의 후퇴 접촉각을 낮출 수 있다.The polarity transducer is decomposed by the action of the alkali developing solution to perform the polarity conversion, whereby the receding contact angle of the resin composition film after the alkaline development with water can be lowered.
알칼리 현상 후의 수지 조성물막의 물과의 후퇴 접촉각은 노광시의 온도, 통상 실온 23±3℃, 습도 45±5%에 있어서 50°이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40°이하, 더욱 바람직하게는 35°이하, 가장 바람직하게는 30°이하이다.The receding contact angle of the resin composition film after alkali development with water is preferably not more than 50 deg., More preferably not more than 40 deg., More preferably not more than 50 deg. At the temperature during exposure, usually at room temperature 23 +/- 3 deg. 35 DEG or less, and most preferably 30 DEG or less.
후퇴 접촉각이란 액적-기판 계면에서의 접촉선이 후퇴할 때에 측정되는 접촉각이며, 동적인 상태에서의 액적의 이동하기 쉬움을 시뮬레이션할 때에 유용한 것이 일반적으로 알려져 있다. 간이적으로는, 바늘 선단으로부터 토출된 액적을 기판상에 착적시킨 후, 그 액적을 다시 바늘로 흡입했을 때의 액적의 계면이 후퇴할 때의 접촉각으로서 정의할 수 있고, 일반적으로 확장 수축법이라고 불리는 접촉각의 측정 방법을 이용하여 측정할 수 있다.The receding contact angle is a contact angle measured when the contact line at the droplet-substrate interface retreats, and it is generally known that it is useful when simulating the ease of movement of a droplet in a dynamic state. It can be simply defined as the contact angle when the liquid droplet ejected from the tip of the needle is ejected onto the substrate and then the interface of the liquid droplet is retracted when the droplet is again sucked by the needle. The contact angle can be measured using a measuring method of the contact angle.
수지(C)의 알칼리 현상액에 대한 가수분해 속도는 0.001㎚/sec 이상인 것이 바람직하고, 0.01㎚/sec 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.1㎚/sec 이상인 것이 더욱 바람직하고, 1㎚/sec 이상인 것이 가장 바람직하다.The hydrolysis rate of the resin (C) to the alkali developing solution is preferably 0.001 nm / sec or more, more preferably 0.01 nm / sec or more, further preferably 0.1 nm / sec or more, most preferably 1 nm / sec or more Do.
여기에서 수지(C)의 알칼리 현상액에 대한 가수분해 속도는 23℃의 TMAH(테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 수용액)(2.38질량%)에 대하여, 수지(C)만으로 수지막을 제막했을 때의 막두께가 감소하는 속도이다.The hydrolysis rate of the resin (C) to the alkali developing solution was decreased with respect to the film thickness when the resin film was formed only of the resin (C) with respect to TMAH (tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) (2.38 mass% Speed.
본 발명의 수지(C)는 적어도 2개 이상의 극성 변환기를 갖는 반복단위(c)를 함유하고, 또한 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 수지(C1)인 것이 바람직하다.The resin (C) of the present invention is preferably a resin (C1) containing a repeating unit (c) having at least two polarity-converting groups and having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom.
반복단위(c)가 적어도 2개의 극성 변환기를 가질 경우, 하기 일반식(KY-1)으로 나타내는 2개의 극성 변환기를 갖는 부분구조를 갖는 기를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 일반식(KY-1)으로 나타내어지는 구조가 결합손을 갖지 않는 경우에는, 상기 구조에 있어서의 임의의 수소원자를 적어도 1개 제외한 1가 이상의 기를 갖는 기이다.When the repeating unit (c) has at least two polarity transducers, it is preferable to have a group having a partial structure having two polarity transducers represented by the following general formula (KY-1). When the structure represented by the general formula (KY-1) does not have a bonding hand, it is a group having a monovalent or more group excluding at least one arbitrary hydrogen atom in the structure.
일반식(KY-1)에 있어서,In the general formula (KY-1)
Rky1, Rky4는 각각 독립하여 수소원자, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 카르보닐기, 카르보닐옥시기, 옥시카르보닐기, 에테르기, 히드록실기, 시아노기, 아미드기, 또는 아릴기를 나타낸다. 또는, Rky1, Rky4가 동일한 원자와 결합해서 이중결합을 형성하고 있어도 되고, 예를 들면 Rky1, Rky4가 동일한 산소원자와 결합해서 카르보닐기의 일부(=O)를 형성해도 좋다.R ky1 and R ky4 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a carbonyl group, a carbonyloxy group, an oxycarbonyl group, an ether group, a hydroxyl group, a cyano group, an amide group or an aryl group. Alternatively, R ky1 and R ky4 may combine with the same atom to form a double bond. For example, R ky1 and R ky4 may combine with the same oxygen atom to form a part (= O) of a carbonyl group.
Rky2, Rky3은 각각 독립하여 전자구인성 기이거나, 또는 Rky1과 Rky2가 연결해서 락톤환을 형성함과 아울러 Rky3이 전자구인성 기이다. 형성하는 락톤환으로서는 상기 (KA-1-1)∼(KA-1-17)의 구조가 바람직하다. 전자구인성 기로서는 상기 식(KB-1)에 있어서의 Y1, Y2와 같은 것을 들 수 있고, 바람직하게는 할로겐 원자, 또는 -C(Rf1)(Rf2)-Rf3으로 나타내어지는 할로(시클로)알킬기 또는 할로아릴기이다. 바람직하게는 Rky3이 할로겐 원자, 또는 -C(Rf1)(Rf2)-Rf3으로 나타내어지는 할로(시클로)알킬기 또는 할로아릴기이며, Rky2는 Rky1과 연결해서 락톤환을 형성하거나, 할로겐 원자를 갖지 않는 전자구인성 기이다.R ky2 and R ky3 are each independently an electron-withdrawing group, or R ky1 and R ky2 are connected to form a lactone ring, and R ky3 is an electron- accepting group. As the lactone ring to be formed, the structures of (KA-1-1) to (KA-1-17) are preferable. Examples of the electron-attracting group include the same groups as Y 1 and Y 2 in the above formula (KB-1), preferably a halogen atom or a group represented by -C (R f1 ) (R f2 ) -R f3 Halo (cyclo) alkyl group or haloaryl group. Preferably, R ky3 is a halogen atom, or a halo (cyclo) alkyl group or a haloaryl group represented by -C (R f1 ) (R f2 ) -R f3 , and R ky2 is linked with R ky1 to form a lactone ring , And an electron-withdrawing group having no halogen atom.
Rky1, Rky2, Rky4는 각각 서로 연결해서 단환 또는 다환 구조를 형성해도 좋다. R ky1 , R ky2 and R ky4 may be linked to each other to form a monocyclic or polycyclic structure.
Rky1, Rky4는 구체적으로는 식(KA-1)에 있어서의 Zka1과 같은 기를 들 수 있다.R ky1 and R ky4 are specifically the same groups as Z ka1 in the formula (KA-1).
Rky1과 Rky2가 연결해서 형성하는 락톤환으로서는 상기 (KA-1-1)∼(KA-1-17)의 구조가 바람직하다. 전자구인성 기로서는 상기 식(KB-1)에 있어서의 Y1, Y2와 같은 것을 들 수 있다. As the lactone ring formed by connecting R ky1 and R ky2 , the structures of (KA-1-1) to (KA-1-17) are preferable. Examples of the electron-attracting group include the same groups as Y 1 and Y 2 in the formula (KB-1).
일반식(KY-1)으로 나타내어지는 구조로서는 하기 일반식(KY-2)으로 나타내는 구조인 것이 보다 바람직하다. 또한, 일반식(KY-2)으로 나타내어지는 구조는 상기 구조에 있어서의 임의의 수소원자를 적어도 1개 제외한 1가 이상의 기를 갖는 기이다.The structure represented by the general formula (KY-1) is more preferably a structure represented by the following general formula (KY-2). The structure represented by the general formula (KY-2) is a group having a monovalent or higher group excluding at least one arbitrary hydrogen atom in the above structure.
식(KY-2) 중,Among the formula (KY-2)
Rky6∼Rky10은 각각 독립하여 수소원자, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 카르보닐기, 카르보닐옥시기, 옥시카르보닐기, 에테르기, 히드록실기, 시아노기, 아미드기, 또는 아릴기를 나타낸다.R ky6 ~R ky10 are independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a carbonyl group, carbonyloxy group, oxycarbonyl group, an ether group, a hydroxyl group, a cyano group, an amide group, or an aryl, respectively.
Rky6∼Rky10은 2개 이상이 서로 연결해서 단환 또는 다환 구조를 형성해도 좋다. R ky6 ~R ky10 is to two or more connected to each other may form a monocyclic or polycyclic structure.
Rky5는 전자구인성 기를 나타낸다. 전자구인성 기는 상기 Y1, Y2에 있어서의 것과 같은 것을 들 수 있고, 바람직하게는 할로겐 원자, 또는 -C(Rf1)(Rf2)-Rf3으로 나타내어지는 할로(시클로)알킬기 또는 할로아릴기이다.R ky5 represents an electron- attracting group. Examples of the electron-attracting group are the same as those in Y 1 and Y 2 , preferably a halogen atom, or a halo (cyclo) alkyl group represented by -C (R f1 ) (R f2 ) -R f3 or halo Lt; / RTI >
Rky5∼Rky10은 구체적으로는 식(KA-1)에 있어서의 Zka1과 같은 기를 들 수 있다.R ky5 ~R ky10 may include groups, such as Z ka1 Specifically, in the formula (KA-1).
식(KY-2)으로 나타내어지는 구조는 하기 일반식(KY-3)으로 나타내는 부분구조인 것이 보다 바람직하다.It is more preferable that the structure represented by the formula (KY-2) is a partial structure represented by the following formula (KY-3).
식(KY-3) 중,Among the formula (KY-3)
Zka1, nka는 각각 상기 일반식(KA-1)과 동의이다. Rky5는 상기 식(KY-2)과 동의이다.Z ka1 and nka are the same as in the above general formula (KA-1). R ky5 agrees with the above formula (KY-2).
Lky는 알킬렌기, 산소원자 또는 유황원자를 나타낸다. Lky의 알킬렌기로서는 메틸렌기, 에틸렌기 등을 들 수 있다. Lky는 산소원자 또는 메틸렌기인 것이 바람직하고, 메틸렌기인 것이 더욱 바람직하다.L ky represents an alkylene group, an oxygen atom or a sulfur atom. Examples of the alkylene group of L ky include a methylene group and an ethylene group. L ky is preferably an oxygen atom or a methylene group, more preferably a methylene group.
반복단위(c)는 부가중합, 축합중합, 부가축합 등, 중합에 의해 얻어지는 반복단위이면 한정되는 것은 아니지만, 탄소-탄소 2중 결합의 부가중합에 의해 얻어지는 반복단위인 것이 바람직하다. 예로서, 아크릴레이트계 반복단위(α위치, β위치에 치환기를 갖는 계통도 포함함), 스티렌계 반복단위(α위치, β위치에 치환기를 갖는 계통도 포함함), 비닐에테르계 반복단위, 노르보넨계 반복단위, 말레산 유도체(말레산 무수물이나 그 유도체, 말레이미드 등)의 반복단위 등을 들 수 있고, 아크릴레이트계 반복단위, 스티렌계 반복단위, 비닐에테르계 반복단위, 노르보넨계 반복단위가 바람직하고, 아크릴레이트계 반복단위, 비닐에테르계 반복단위, 노르보넨계 반복단위가 보다 바람직하며, 아크릴레이트계 반복단위가 가장 바람직하다.The repeating unit (c) is not limited as long as it is a repeating unit obtained by polymerization such as addition polymerization, condensation polymerization and addition condensation, but is preferably a repeating unit obtained by addition polymerization of a carbon-carbon double bond. Examples of the repeating unit include an acrylate-based repeating unit (including a group having a substituent at the? -Position and? -Position), a styrene-based repeating unit (including a group having a substituent at? And repeating units of maleic acid derivatives (maleic anhydride or derivatives thereof, maleimide and the like). Examples of the repeating unit include an acrylate-based repeating unit, a styrene-based repeating unit, a vinyl ether-based repeating unit, a norbornene- More preferably an acrylate-based repeat unit, a vinyl ether-based repeat unit or a norbornene-based repeat unit, and most preferably an acrylate-based repeat unit.
반복단위(c)는 이하에 나타내는 부분구조를 갖는 반복단위일 수 있다.The repeating unit (c) may be a repeating unit having a partial structure shown below.
일반식(cc)에 있어서,In the general formula (cc)
Z1은 각각 독립적으로 단결합, 에테르 결합, 에스테르 결합, 아미드 결합, 우레탄 결합 또는 우레아 결합을 나타내고, 바람직하게는 에스테르 결합을 나타낸다.Z 1 each independently represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and preferably represents an ester bond.
Z2는 각각 독립적으로 쇄상 또는 환상 알킬렌기를 나타내고, 바람직하게는 탄소수 1 또는 2의 알킬렌기 또는 탄소수 5∼10의 시클로알킬렌기를 나타낸다.Z 2 each independently represents a straight or cyclic alkylene group, preferably an alkylene group having 1 or 2 carbon atoms or a cycloalkylene group having 5 to 10 carbon atoms.
Ta는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 니트릴기, 히드록실기, 아미드기, 아릴기 또는 전자구인성 기[상기 일반식(KB-1)에 있어서의 Y1 및 Y2로서의 전자구인성 기와 동의이다]를 나타내고, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 전자구인성 기를 나타내고, 더욱 바람직하게는 전자구인성 기를 나타낸다. Ta가 복수개 있을 경우에는 Ta끼리가 결합하여 환을 형성해도 좋다.Ta each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a nitrile group, a hydroxyl group, an amide group, an aryl group or an electron-withdrawing group [electron-withdrawing groups (Y 1 and Y 2) And is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, or an electron-withdrawing group, and more preferably an electron-withdrawing group. When there are a plurality of Ta, the Ta may combine to form a ring.
L0은 단결합 또는 m+1가의 탄화수소기(바람직하게는 탄소수 20 이하)를 나타내고, 바람직하게는 단결합을 나타낸다. L0으로서의 단결합은 m이 1인 경우이다. L0으로서의 m+1가의 탄화수소기는, 예를 들면 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 페닐렌기, 또는 이들의 조합으로부터 임의의 수소원자를 m-1개 제외한 m+1가의 탄화수소기를 나타낸다. k가 2일 때, 2개의 L0끼리가 결합해서 환을 형성해도 좋다.L 0 represents a single bond or an (m + 1) -valent hydrocarbon group (preferably 20 carbon atoms or less), preferably a single bond. The single bond as L 0 is when m is 1. The m + 1 -valent hydrocarbon group as L 0 represents , for example, an (m + 1) -valent hydrocarbon group excluding m-1 arbitrary hydrogen atoms from an alkylene group, a cycloalkylene group, a phenylene group or a combination thereof. When k is 2, two L 0 s may combine to form a ring.
L은 각각 독립적으로 카르보닐기, 카르보닐옥시기 또는 에테르기를 나타낸다. L each independently represents a carbonyl group, a carbonyloxy group or an ether group.
Tc는 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 니트릴기, 히드록실기, 아미드기, 아릴기 또는 전자구인성 기[상기 일반식(KB-1)에 있어서의 Y1 및 Y2로서의 전자구인성 기와 동의이다]를 나타낸다.Tc represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a nitrile group, a hydroxyl group, an amide group, an aryl group or an electron-withdrawing group [the electron-withdrawing group as Y 1 and Y 2 in the general formula (KB- .
*은 수지의 주쇄 또는 측쇄로의 결합손을 나타낸다. 즉, 식(cc)으로 나타내어지는 부분구조가 주쇄에 직결되어 있어도 좋고, 수지의 측쇄에 식(cc)으로 나타내어지는 부분구조가 결합되어 있어도 된다. 또한, 주쇄로의 결합손이란 주쇄를 구성하는 결합 중에 존재하는 원자로의 결합손이며, 측쇄로의 결합손이란 주쇄를 구성하는 결합 중 이외에 존재하는 원자로의 결합손이다.* Represents a bond of the resin to the main chain or side chain. That is, the partial structure represented by the formula (cc) may be directly bonded to the main chain, or the partial structure represented by the formula (cc) may be bonded to the side chain of the resin. In addition, a bonding hand to a main chain is a binding hand of a reactor existing in a bond constituting a main chain, and a bonding hand to a side chain is a bonding hand of a reactor existing in a bond other than a bond constituting the main chain.
m은 0∼28의 정수를 나타내고, 바람직하게는 1∼3의 정수이며, 더욱 바람직하게는 1이다.m represents an integer of 0 to 28, preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1.
k는 0∼2의 정수를 나타내고, 바람직하게는 1이다.k represents an integer of 0 to 2, preferably 1;
q는 0∼5의 정수를 나타내고, 바람직하게는 0∼2이다.q represents an integer of 0 to 5, preferably 0 to 2;
r은 0∼5의 정수를 나타낸다.r represents an integer of 0 to 5;
또한, -(L)r-Tc 대신에 -L0-(Ta)m이 치환되어 있어도 된다.Further, -L 0 - (Ta) m may be substituted for - (L) r -Tc.
당락톤의 말단에 불소원자를 가질 경우, 그리고 동일 반복단위 내의 당락톤측의 측쇄와 다른 측쇄 상에 불소원자를 가질 경우[반복단위(c")]도 바람직하다.(Fluorine atom) at the end of the ternary ligand and a fluorine atom on the side chain other than the side chain on the side of the tonicity side in the same repeating unit (repeating unit (c)).
반복단위(c)의 보다 구체적인 구조로서는 이하에 나타내는 부분구조를 갖는 반복단위가 바람직하다.As a more specific structure of the repeating unit (c), a repeating unit having a partial structure shown below is preferable.
일반식(ca-2) 및 일반식(cb-2)에 있어서,In the general formula (ca-2) and the general formula (cb-2)
Z1, Z2, Tc, Ta, L, q 및 r은 일반식(cc)에 있어서의 각각과 동의이다.Z 1 , Z 2 , Tc, Ta, L, q and r are the same as those in the general formula (cc).
Tb는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 니트릴기, 히드록실기, 아미드기, 아릴기 또는 전자구인성 기[상기 일반식(KB-1)에 있어서의 Y1 및 Y2로서의 전자구인성 기와 동의이다]를 나타낸다.Tb are each independently an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a nitrile group, a hydroxyl group, an amide group, an aryl group or an electron withdrawing fanny [electron withdrawing as Y 1 and Y 2 in the general formula (KB-1) Sex and consent].
*은 수지의 주쇄 또는 측쇄로의 결합손을 나타낸다. 즉, 식(ca-2) 또는 식(cb-2)으로 나타내어지는 부분구조가 주쇄에 직결되어 있어도 좋고, 수지의 측쇄에 식(ca-2) 또는 식(cb-2)으로 나타내어지는 부분구조가 결합되어 있어도 좋다.* Represents a bond of the resin to the main chain or side chain. That is, the partial structure represented by the formula (ca-2) or (cb-2) may be directly bonded to the main chain or the partial structure represented by the formula (ca-2) May be combined.
m은 1∼28의 정수를 나타내고, 바람직하게는 1∼3의 정수이며, 보다 바람직하게는 1이다.m represents an integer of 1 to 28, preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1.
n은 0∼11의 정수를 나타내고, 바람직하게는 0∼5의 정수이며, 보다 바람직하게는 1 또는 2이다.n represents an integer of 0 to 11, preferably an integer of 0 to 5, more preferably 1 or 2.
p는 0∼5의 정수를 나타내고, 바람직하게는 0∼3의 정수이며, 보다 바람직하게는 1 또는 2이다.p represents an integer of 0 to 5, preferably an integer of 0 to 3, more preferably 1 or 2.
일반식(2)에 있어서,In the general formula (2)
R2는 쇄상 또는 환상 알킬렌기를 나타내고, 복수개 있는 경우에는 동일하여도 달라도 좋다. R 2 represents a straight chain or cyclic alkylene group, and when there are plural groups, they may be the same or different.
R3은 구성 탄소 상의 수소원자의 일부 또는 전부가 불소원자로 치환되어, 직쇄상, 분기상 또는 환상의 탄화수소기를 나타낸다.R 3 represents a linear, branched or cyclic hydrocarbon group in which some or all of the hydrogen atoms on the constituent carbon atoms are substituted with fluorine atoms.
R4는 할로겐 원자, 시아노기, 히드록시기, 아미드기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 페닐기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 또는 R-C(=O)- 또는 R-C(=O)O-로 나타내어지는 기(R은 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.)를 나타낸다. R4가 복수개 있는 경우에는 동일하여도 달라도 좋고, 또한 2개 이상의 R4가 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.R 4 represents a group represented by a halogen atom, a cyano group, a hydroxy group, an amide group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a phenyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, or RC (= O) - or RC And R represents an alkyl group or a cycloalkyl group). When there are a plurality of R 4 , they may be the same or different, and two or more R 4 may be bonded to form a ring.
X는 알킬렌기, 산소원자 또는 유황원자를 나타낸다.X represents an alkylene group, an oxygen atom or a sulfur atom.
Z는 단결합, 에테르 결합, 에스테르 결합, 아미드 결합, 우레탄 결합 또는 우레아 결합을 나타내고, 복수 있는 경우에는 동일하여도 달라도 좋다.Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and when plural are present, they may be the same or different.
*은 수지의 주쇄로의 결합손을 나타낸다.* Represents the bonding hands of the resin to the main chain.
n은 반복수를 나타내고, 0∼5의 정수를 나타낸다.n represents a repetition number and represents an integer of 0 to 5;
m은 치환기수이며, 0∼7의 정수를 나타낸다.m is the number of the substituent, and represents an integer of 0 to 7;
-R2-Z-의 구조로서 바람직하게는 -(CH2)l-COO-로 나타내어지는 구조가 바람직하다(l은 1∼5의 정수를 나타낸다).The structure of -R 2 -Z- is preferably a structure represented by - (CH 2 ) l -COO- (1 represents an integer of 1 to 5).
극성 변환기를 갖는 반복단위(c)의 구체예를 나타내지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the repeating unit (c) having a polarity converting group are shown, but are not limited thereto.
Ra는 수소원자, 불소원자, 메틸기 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.Ra represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
또한, 수지(C)는 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 반복단위를 함유한다.The resin (C) contains a repeating unit having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom.
이것에 의해, 감활성광선 또는 감방사선 수지막 표층에 수지(C)가 편재화되고, 액침 매체가 물인 경우 감활성광선 또는 감방사선 수지막으로 했을 때의 물에 대한 레지스트막 표면의 후퇴 접촉각을 향상시켜, 액침수 추수성(追隋性)을 향상시킬 수 있다.As a result, the receding contact angle of the surface of the resist film with respect to the water when the resin (C) is uniformalized in the surface layer of the actinic ray or radiation-sensitive resin film and water is the actinic ray or radiation- It is possible to improve the liquid immersion water follow-up property.
감활성광선 또는 감방사선 수지막의 후퇴 접촉각은 노광시의 온도, 통상 실온 23±3℃, 습도 45±5%에 있어서 60°∼90°가 바람직하고, 보다 바람직하게는 65°이상, 더욱 바람직하게는 70°이상, 특히 바람직하게는 75°이상이다.The receding contact angle of the actinic ray or radiation sensitive resin film is preferably 60 ° to 90 °, more preferably 65 ° or more, more preferably 60 ° to 90 ° at a temperature during exposure, usually at room temperature of 23 ± 3 ° C and humidity of 45 ± 5% Is at least 70 DEG, particularly preferably at least 75 DEG.
수지(C)는 상술한 바와 같이 계면에 편재하는 것이지만, 계면활성제와는 달리 반드시 분자 내에 친수기를 가질 필요는 없고, 극성/비극성 물질을 균일하게 혼합하는 것에 기여하지 않아도 좋다.Unlike the surfactant, the resin (C) is not necessarily required to have a hydrophilic group in the molecule, and may not contribute to uniformly mixing a polar / non-polar substance, unlike the surfactant.
액침 노광 공정에 있어서는 노광 헤드가 고속으로 웨이퍼 상을 스캔하여 노광 패턴을 형성해 가는 움직임에 추수하여 액침액이 웨이퍼 상을 움직일 필요가 있으므로, 동적인 상태에 있어서의 레지스트막에 대한 액침액의 접촉각이 중요해지고, 액적이 잔존하는 일없이 노광 헤드의 고속인 스캔에 추수하는 성능이 레지스트에는 요구된다.In the liquid immersion lithography process, since the immersion liquid needs to move on the wafer in order to cope with the movement in which the exposure head scans the wafer at high speed to form the exposure pattern, the contact angle of the immersion liquid with respect to the resist film in the dynamic state And it is required to have a capability of harvesting a high-speed scan of the exposure head without remaining a droplet.
수지(C)로서 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 가짐으로써 레지스트 표면의 소수성(물 추종성)이 향상되고, 현상 잔사(스컴)가 저감된다.Having at least one of a fluorine atom and a silicon atom as the resin (C) improves the hydrophobicity (water followability) of the resist surface and reduces the development residue (scum).
불소원자를 갖는 반복단위의 부분구조로서 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기, 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 반복단위인 것이 바람직하다.It is preferable that the partial structure of the repeating unit having a fluorine atom is a repeating unit having an alkyl group having a fluorine atom, a cycloalkyl group having a fluorine atom, or an aryl group having a fluorine atom.
불소원자를 갖는 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼10, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼4)는 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 직쇄 또는 분기 알킬기이며, 다른 치환기를 더 갖고 있어도 된다.The alkyl group having a fluorine atom (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms) is a straight chain or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and may further have another substituent.
불소원자를 갖는 시클로알킬기는 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 단환 또는 다환의 시클로알킬기이며, 다른 치환기를 더 갖고 있어도 된다.The cycloalkyl group having a fluorine atom is a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and may further have another substituent.
불소원자를 갖는 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기 중 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 것을 들 수 있고, 다른 치환기를 더 갖고 있어도 된다.Examples of the aryl group having a fluorine atom include those in which at least one hydrogen atom in an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group is substituted with a fluorine atom, and may have another substituent.
불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기, 또는 불소원자를 갖는 아릴기로서, 바람직하게는 하기 일반식(F2)∼(F4) 중 어느 하나로 나타내어지는 기를 들 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.The alkyl group having a fluorine atom, the cycloalkyl group having a fluorine atom, or the aryl group having a fluorine atom is preferably a group represented by any one of the following general formulas (F2) to (F4) But is not limited thereto.
일반식(F2)∼(F4) 중,Among the general formulas (F2) to (F4)
R57∼R68은 각각 독립적으로 수소원자, 불소원자 또는 알킬기(직쇄 또는 분기)를 나타낸다. 단, R57∼R61 중 적어도 1개, R62∼R64 중 적어도 1개 및 R65∼R68 중 적어도 1개는, 불소원자 또는 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼4)를 나타낸다. Each of R 57 to R 68 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group (straight chain or branched). Provided that at least one of R 57 to R 61 , at least one of R 62 to R 64 , and at least one of R 65 to R 68 is a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom 1 to 4 carbon atoms).
R57∼R61 및 R65∼R67은 모두가 불소원자인 것이 바람직하다. R62, R63 및 R68은 플루오로알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼4)가 바람직하고, 탄소수 1∼4의 퍼플루오로알킬기인 것이 더욱 바람직하다. R62와 R63은 서로 연결해서 환을 형성해도 좋다.It is preferable that all of R 57 to R 61 and R 65 to R 67 are fluorine atoms. R 62 , R 63 and R 68 are preferably a fluoroalkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms) and more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 62 and R 63 may be connected to each other to form a ring.
일반식(F2)으로 나타내어지는 기의 구체예로서는, 예를 들면 p-플루오로페닐기, 펜타풀루오로페닐기, 3,5-디(트리플루오로메틸)페닐기 등을 들 수 있다.Specific examples of the group represented by the general formula (F2) include a p-fluorophenyl group, a pentafluorophenyl group, and a 3,5-di (trifluoromethyl) phenyl group.
일반식(F3)으로 나타내어지는 기의 구체예로서는, 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로프로필기, 펜타플루오로에틸기, 헵타플루오로부틸기, 헥사플루오로이소프로필기, 헵타플루오로이소프로필기, 헥사플루오로(2-메틸)이소프로필기, 노나플루오로부틸기, 옥타플루오로이소부틸기, 노나플루오로헥실기, 노나플루오로-t-부틸기, 퍼플루오로이소펜틸기, 퍼플루오로옥틸기, 퍼플루오로(트리메틸)헥실기, 2,2,3,3-테트라플루오로시클로부틸기, 퍼플루오로시클로헥실기 등을 들 수 있다. 헥사플루오로이소프로필기, 헵타플루오로이소프로필기, 헥사플루오로(2-메틸)이소프로필기, 옥타플루오로이소부틸기, 노나플루오로-t-부틸기, 퍼플루오로이소펜틸기가 바람직하고, 헥사플루오로이소프로필기, 헵타플루오로이소프로필기가 더욱 바람직하다.Specific examples of the group represented by the general formula (F3) include a trifluoromethyl group, a pentafluoropropyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluorobutyl group, a hexafluoroisopropyl group, a heptafluoroisopropyl group, (2-methyl) isopropyl group, nonafluorobutyl group, octafluoroisobutyl group, nonafluorohexyl group, nonafluoro-t-butyl group, perfluoroisopentyl group, perfluoroox A perfluoro (trimethyl) hexyl group, a 2,2,3,3-tetrafluorocyclobutyl group, and a perfluorocyclohexyl group. Hexafluoroisopropyl group, heptafluoroisopropyl group, hexafluoro (2-methyl) isopropyl group, octafluoroisobutyl group, nonafluoro-t-butyl group and perfluoroisopentyl group are preferable , A hexafluoroisopropyl group, and a heptafluoroisopropyl group are more preferable.
일반식(F4)으로 나타내어지는 기의 구체예로서는, 예를 들면 -C(CF3)2OH, -C(C2F5)2OH, -C(CF3)(CH3)OH, -CH(CF3)OH 등을 들 수 있고, -C(CF3)2OH가 바람직하다.Specific examples of the group represented by formula (F4), for example, -C (CF 3) 2 OH, -C (C 2 F 5) 2 OH, -C (CF 3) (CH 3) OH, -CH (CF 3) there may be mentioned, such as OH, -C (CF 3) 2 OH is preferred.
불소를 함유하는 부분구조는 직접 결합해도 좋고, 또한 알킬렌기, 페닐렌기, 에테르기, 티오에테르기, 카르보닐기, 에스테르기, 아미드기, 우레탄기, 또는 우레일렌기로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2개 이상의 기의 조합을 통해서 결합해도 좋다.The fluorine-containing partial structure may be a direct bond or may be a single bond or two bonds selected from the group consisting of an alkylene group, a phenylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a urethane group, May be combined through a combination of the above groups.
불소원자를 갖는 반복단위로서는 이하에 나타내는 것을 적합하게 들 수 있다.As the repeating unit having a fluorine atom, those shown below are suitably exemplified.
식 중, R10, R11은 각각 독립적으로 수소원자, 불소원자, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼4의 직쇄 또는 분기의 알킬기이며, 치환기를 갖는 알킬기로서는 특히 불소화 알킬기를 들 수 있다)를 나타낸다.In the formulas, R 10 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group (preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and an alkyl group having a substituent, particularly a fluorinated alkyl group) .
W3∼W6은 각각 독립적으로 적어도 1개 이상의 불소원자를 함유하는 유기기를 나타낸다. 구체적으로는 상기 (F2)∼(F4)의 원자단을 들 수 있다.W 3 to W 6 each independently represent an organic group containing at least one fluorine atom. Specifically, the atomic groups of the above-mentioned (F2) to (F4) can be mentioned.
또한, 이들 이외에도 하기에 나타내는 바와 같은 단위를 갖는 수지도 적용 가능하다.In addition to these, resins having the units shown below are also applicable.
식 중, R4∼R7은 각각 독립적으로 수소원자, 불소원자, 또는 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼4의 직쇄 또는 분기의 알킬기이며, 치환기를 갖는 알킬기로서는 특히 불소화알킬기를 들 수 있다)를 나타낸다. 단, R4∼R7 중 적어도 1개는 불소원자를 나타낸다. R4와 R5 또는 R6과 R7은 환을 형성하고 있어도 된다.In the formulas, R 4 to R 7 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group (preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and an alkyl group having a substituent, particularly a fluorinated alkyl group) . Provided that at least one of R 4 to R 7 represents a fluorine atom. R 4 and R 5 or R 6 and R 7 may form a ring.
W2는 적어도 1개의 불소원자를 함유하는 유기기를 나타낸다. 구체적으로는 상기 (F2)∼(F4)의 원자단을 들 수 있다.W 2 represents an organic group containing at least one fluorine atom. Specifically, the atomic groups of the above-mentioned (F2) to (F4) can be mentioned.
L2는 단결합, 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 2가의 연결기로서는 치환 또는 무치환의 아릴렌기, 치환 또는 무치환의 알킬렌기, 치환 또는 무치환의 시클로알킬렌기, -O-, -SO2-, -CO-, -N(R)-(식 중, R은 수소원자 또는 알킬기를 나타낸다), -NHSO2- 또는 이들의 복수를 조합시킨 2가의 연결기를 나타낸다.L 2 represents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include a substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, -O-, -SO 2 -, -CO-, -N (R) - , R represents a hydrogen atom or an alkyl group), -NHSO 2 -, or a bivalent linking group obtained by combining a plurality of these groups.
반복단위 중의 규소원자를 갖는 부분구조로서 알킬실릴 구조(바람직하게는 트리알킬실릴기), 또는 환상 실록산 구조를 갖는 수지인 것이 바람직하다.As the partial structure having a silicon atom in the repeating unit, an alkylsilyl structure (preferably a trialkylsilyl group) or a resin having a cyclic siloxane structure is preferable.
알킬실릴 구조, 또는 환상 실록산 구조로서는, 구체적으로는 하기 일반식(CS-1)∼(CS-3)으로 나타내어지는 기 등을 들 수 있다.Specific examples of the alkylsilyl structure or cyclic siloxane structure include groups represented by the following formulas (CS-1) to (CS-3).
일반식(CS-1)∼(CS-3)에 있어서,In the general formulas (CS-1) to (CS-3)
R12∼R26은 각각 독립적으로 직쇄 또는 분기 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼20) 또는 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3∼20)를 나타낸다. Each of R 12 to R 26 independently represents a linear or branched alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) or a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms).
L3∼L5는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 2가의 연결기로서는 알킬렌기, 페닐렌기, 에테르기, 티오에테르기, 카르보닐기, 에스테르기, 아미드기, 우레탄기, 또는 우레일렌기로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2개 이상의 기의 조합을 들 수 있다.L 3 to L 5 represent a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include a single bond or a combination of two or more groups selected from the group consisting of an alkylene group, a phenylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a urethane group or a ureylene group.
n은 1∼5의 정수를 나타낸다.n represents an integer of 1 to 5;
수지(C)에 있어서의 반복단위(c)의 함유율은, 수지(C) 중의 전체 반복단위에 대하여 10∼100㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼100㏖%, 더욱 바람직하게는 30∼100㏖%, 가장 바람직하게는 40∼100㏖%이다.The content of the repeating unit (c) in the resin (C) is preferably from 10 to 100 mol%, more preferably from 20 to 100 mol%, and still more preferably from 30 to 100 mol% based on the total repeating units in the resin (C) To 100 mol%, and most preferably 40 to 100 mol%.
반복단위(c')의 함유율은 수지(C) 중의 전체 반복단위에 대하여 10∼100㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼100㏖%, 더욱 바람직하게는 30∼100㏖%, 가장 바람직하게는 40∼100㏖%이다.The content of the repeating unit (c ') is preferably from 10 to 100 mol%, more preferably from 20 to 100 mol%, still more preferably from 30 to 100 mol%, most preferably from 10 to 100 mol%, based on all repeating units in the resin (C) Is from 40 to 100 mol%.
반복단위(c*)의 함유율은 수지(C) 중의 전체 반복단위에 대하여 10∼90㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15∼85㏖%, 더욱 바람직하게는 20∼80㏖%, 가장 바람직하게는 25∼75㏖%이다. 반복단위(c*)와 함께 사용되는 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 반복단위의 함유율은, 수지(C) 중의 전체 반복단위에 대하여 10∼90㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15∼85㏖%, 더욱 바람직하게는 20∼80㏖%, 가장 바람직하게는 25∼75㏖%이다.The content of the repeating unit (c *) is preferably from 10 to 90 mol%, more preferably from 15 to 85 mol%, still more preferably from 20 to 80 mol%, most preferably from 10 to 90 mol%, based on all repeating units in the resin (C) Is 25 to 75 mol%. The content of the repeating unit having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom used together with the repeating unit (c *) is preferably from 10 to 90 mol%, more preferably from 10 to 90 mol%, based on all repeating units in the resin (C) , More preferably 20 to 80 mol%, and most preferably 25 to 75 mol%.
반복단위(c")의 함유율은 수지(C) 중의 전체 반복단위에 대하여 10∼100㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼100㏖%, 더욱 바람직하게는 30∼100㏖%, 가장 바람직하게는 40∼100㏖%이다.The content of the repeating unit (c '') is preferably from 10 to 100 mol%, more preferably from 20 to 100 mol%, still more preferably from 30 to 100 mol% Is from 40 to 100 mol%.
수지(C)에 있어서의 불소원자 또는 규소원자는, 수지의 주쇄 중에 갖고 있어도 측쇄에 치환되어 있어도 된다. 수지(C)는 반복단위(c'),(c")와는 다른, 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 반복단위(c1)를 더 함유해도 좋다.The fluorine atom or the silicon atom in the resin (C) may be contained in the main chain of the resin or may be substituted in the side chain. The resin (C) may further contain a recurring unit (c1) having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom different from the recurring units (c ') and (c ").
불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 반복단위에 있어서의 불소원자 또는 규소원자는 수지의 주쇄 중에 갖고 있어도, 측쇄에 치환되어 있어도 된다.The fluorine atom or the silicon atom in the repeating unit having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom may be contained in the main chain of the resin or may be substituted in the side chain.
반복단위(c1)에 있어서의 불소원자를 갖는 부분구조는 상기와 같은 것을 들 수 있고, 바람직하게는 상기 일반식(F2)∼(F4)으로 나타내어지는 기를 들 수 있다.Examples of the partial structure having a fluorine atom in the repeating unit (c1) include those exemplified above, and those represented by the above general formulas (F2) to (F4) are exemplified.
반복단위(c1)에 있어서의 규소원자를 갖는 부분구조는 상기와 같은 것을 들 수 있고, 바람직하게는 상기 일반식(CS-1)∼(CS-3)으로 나타내어지는 기를 들 수 있다.Examples of the partial structure having a silicon atom in the recurring unit (c1) include the same groups as described above, and groups represented by the general formulas (CS-1) to (CS-3) are exemplified.
반복단위(c1)는 (메타)아크릴레이트계 반복단위인 것이 바람직하다.The repeating unit (c1) is preferably a (meth) acrylate-based repeating unit.
이하, 반복단위(c1)의 구체예를 예시하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 구체예 중, X1은 수소원자, -CH3, -F 또는 -CF3을 나타내고, X2는 -F 또는 -CF3을 나타낸다.Specific examples of the repeating unit (c1) are illustrated below, but the present invention is not limited thereto. In the specific examples, X 1 represents a hydrogen atom, -CH 3 , -F or -CF 3 , and X 2 represents -F or -CF 3 .
또한, 수지(C)는 하기 (x), (z)의 군에서 선택되는 기를 적어도 1개를 갖고 있어도 된다.The resin (C) may have at least one group selected from the group of (x) and (z) below.
(x) 알칼리 가용성 기,(x) an alkali-soluble group,
(z) 산의 작용에 의해 분해되는 기.(z) a group which is decomposed by the action of an acid.
(x) 알칼리 가용성 기로서는 페놀성 수산기, 카르복실산기, 불소화 알코올기, 술폰산기, 술폰아미드기, 술포닐이미드기, (알킬술포닐)(알킬카르보닐)메틸렌기, (알킬술포닐)(알킬카르보닐)이미드기, 비스(알킬카르보닐)메틸렌기, 비스(알킬카르보닐)이미드기, 비스(알킬술포닐)메틸렌기, 비스(알킬술포닐)이미드기, 트리스(알킬카르보닐)메틸렌기, 트리스(알킬술포닐)메틸렌기 등을 들 수 있다.Examples of the alkali-soluble group (x) include a phenolic hydroxyl group, a carboxylic acid group, a fluorinated alcohol group, a sulfonic acid group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene group, (alkylsulfonyl) (Alkylcarbonyl) imide group, a bis (alkylcarbonyl) methylene group, a bis (alkylcarbonyl) imide group, A methylene group, and a tris (alkylsulfonyl) methylene group.
바람직한 알칼리 가용성 기로서는 불소화 알코올기(바람직하게는 헥사플루오로이소프로판올), 술폰이미드기, 비스(카르보닐)메틸렌기를 들 수 있다.Preferred examples of the alkali-soluble group include a fluorinated alcohol group (preferably, hexafluoroisopropanol), a sulfonimide group and a bis (carbonyl) methylene group.
알칼리 가용성 기(x)를 갖는 반복단위로서는 아크릴산, 메타크릴산에 의한 반복단위와 같은 수지의 주쇄에 직접 알칼리 가용성 기가 결합되어 있는 반복단위,또는 연결기를 통해서 수지의 주쇄에 알칼리 가용성 기가 결합되어 있는 반복단위 등을 들 수 있고, 또한 알칼리 가용성 기를 갖는 중합개시제나 연쇄이동제를 중합시에 사용해서 폴리머쇄의 말단에 도입할 수도 있고, 어느 경우도 바람직하다.Examples of the repeating unit having an alkali-soluble group (x) include a repeating unit in which an alkali-soluble group is directly bonded to the main chain of the resin such as a repeating unit of acrylic acid or methacrylic acid, or an alkali-soluble group is bonded to the main chain And a polymerization initiator having an alkali-soluble group and a chain transfer agent may be used at the time of polymerization to introduce them to the end of the polymer chain.
알칼리 가용성 기(x)를 갖는 반복단위의 함유율은, 수지(C) 중의 전체 반복단위에 대하여 1∼50㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3∼35㏖%, 더욱 바람직하게는 5∼30㏖%이다.The content of the repeating unit having an alkali-soluble group (x) is preferably from 1 to 50 mol%, more preferably from 3 to 35 mol%, and still more preferably from 5 to 30 mol% based on the total repeating units in the resin (C) ㏖%.
알칼리 가용성 기(x)를 갖는 반복단위의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체예 중, Rx는 H, CH3, CH2OH, 또는 CF3을 나타낸다.Specific examples of the repeating unit having an alkali-soluble group (x) are shown below, but the present invention is not limited thereto. In embodiments, R x represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3 .
수지(C)에 있어서의 산의 작용에 의해 분해되는 기(z)를 갖는 반복단위는, 후술하는 (A)성분의 수지에서 예시한 산분해성 기를 갖는 반복단위와 같은 것을 들 수 있다. 산분해성 기로서는, 바람직하게는 쿠밀에스테르기, 에놀에스테르기, 아세탈에스테르기, 제3급의 알킬에스테르기 등이다. 더욱 바람직하게는 제3급 알킬에스테르기이다.The repeating unit having a group (z) decomposed by the action of an acid in the resin (C) includes the same repeating unit having an acid-decomposable group exemplified in the resin of the component (A) described later. The acid-decomposable group is preferably a cumyl ester group, an enol ester group, an acetal ester group, or a tertiary alkyl ester group. More preferably a tertiary alkyl ester group.
산분해성 기를 갖는 반복단위로서는, 하기 일반식(CAI)으로 나타내어지는 반복단위가 바람직하다.The repeating unit having an acid-decomposable group is preferably a repeating unit represented by the following formula (CAI).
일반식(CAI)에 있어서,In the general formula (CAI)
Xa1은 수소원자, 메틸기 또는-CH2-R9로 나타내어지는 기를 나타낸다. R9는 수산기 또는 1가의 유기기를 나타내고, 예를 들면 탄소수 5 이하의 알킬기, 아실기를 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 3 이하의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 메틸기이다. Xa1은 바람직하게는 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다. Xa 1 represents a hydrogen atom, a methyl group or a group represented by -CH 2 -R 9 . R 9 represents a hydroxyl group or a monovalent organic group, and examples thereof include an alkyl group and an acyl group having 5 or less carbon atoms, preferably an alkyl group having 3 or less carbon atoms, and more preferably a methyl group. Xa 1 preferably represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.
T는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.T represents a single bond or a divalent linking group.
Rx1∼Rx3은 각각 독립적으로 알킬기(직쇄 또는 분기) 또는 시클로알킬기(단환 또는 다환)를 나타낸다.Rx 1 to Rx 3 each independently represents an alkyl group (straight chain or branched chain) or a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic).
Rx1∼Rx3 중 적어도 2개가 결합하여 시클로알킬기(단환 또는 다환)를 형성해도 좋다.At least two of Rx 1 to Rx 3 may combine to form a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic).
T의 2가의 연결기로서는 알킬렌기, -COO-Rt-기, -O-Rt-기 등을 들 수 있다. 식 중, Rt는 알킬렌기 또는 시클로알킬렌기를 나타낸다.Examples of the divalent linking group of T include an alkylene group, -COO-Rt- group, -O-Rt- group and the like. In the formula, Rt represents an alkylene group or a cycloalkylene group.
T는 단결합 또는 -COO-Rt-기가 바람직하다. Rt는 탄소수 1∼5의 알킬렌기가 바람직하고, -CH2-기, -(CH2)3-기가 보다 바람직하다.T is a single bond or -COO-Rt- group. Rt is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a -CH 2 - group or a - (CH 2 ) 3 - group.
Rx1∼Rx3의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기 등의 탄소수 1∼4의 것이 바람직하다.As the alkyl group of Rx 1 to Rx 3 , those having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-
Rx1∼Rx3의 시클로알킬기로서는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 단환의 시클로알킬기, 노르보닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 아다만틸기 등의 다환의 시클로알킬기가 바람직하다.As the cycloalkyl group represented by R x 1 to R x 3 , a monocyclic cycloalkyl group such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, a polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group and an adamantyl group is preferable .
Rx1∼Rx3 중 적어도 2개가 결합해서 형성되는 시클로알킬기로서는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 단환의 시클로알킬기, 노르보닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 아다만틸기 등의 다환의 시클로알킬기가 바람직하다.Examples of the cycloalkyl group formed by combining at least two of Rx 1 to Rx 3 include a monocyclic cycloalkyl group such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group and an adamantyl group A polycyclic cycloalkyl group is preferred.
Rx1이 메틸기 또는 에틸기이며, Rx2와 Rx3이 결합해서 상기 시클로알킬기를 형성하고 있는 형태가 바람직하다.Rx 1 is a methyl group or an ethyl group, and Rx 2 and Rx 3 are combined to form the above-mentioned cycloalkyl group.
상기 각 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로서는 예를 들면 알킬기(탄소수 1∼4), 할로겐 원자, 수산기, 알콕시기(탄소수 1∼4), 카르복실기, 알콕시카르보닐기(탄소수 2∼6) 등을 들 수 있고, 탄소수 8 이하가 바람직하다.Examples of the substituent include an alkyl group (having 1 to 4 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (having 1 to 4 carbon atoms), a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group (having 2 to 6 carbon atoms) And the number of carbon atoms is preferably 8 or less.
수지(C)에 있어서의 산의 작용에 의해 분해되는 기(z)를 갖는 반복단위의 함유율은, 수지(C) 중의 전체 반복단위에 대하여 1∼80㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼80㏖%, 더욱 바람직하게는 20∼60㏖%이다. (z) 산의 작용에 의해 분해되는 기를 가짐으로써 LWR을 향상시킬 수 있다.The content of the repeating unit having a group (z) decomposed by the action of an acid in the resin (C) is preferably from 1 to 80 mol%, more preferably from 10 to 80 mol% based on the total repeating units in the resin (C) To 80 mol%, and more preferably 20 to 60 mol%. (z) a group which is decomposed by the action of an acid, whereby the LWR can be improved.
수지(C)는 기타 반복단위를 더 갖고 있어도 된다. 기타 반복단위의 바람직한 형태로서는 이하를 들 수 있다.The resin (C) may further contain other repeating units. Preferred examples of other repeating units include the following.
(cy1) 불소원자 및/또는 규소원자를 갖고, 산에 대하여 안정적이며, 또한 알칼리 현상액에 대하여 난용 또는 불용인 반복단위.(cy1) a repeating unit which has a fluorine atom and / or a silicon atom, is stable to an acid, and is poorly soluble or insoluble in an alkali developer.
(cy2) 불소원자, 규소원자를 갖지 않고, 산에 대하여 안정적이며, 또한 알칼리 현상액에 대하여 난용 또는 불용인 반복단위.(cy2) a repeating unit which does not have a fluorine atom or a silicon atom, is stable to an acid, and is poorly soluble or insoluble in an alkali developer.
(cy3 )불소원자 및/또는 규소원자를 갖고, 또한 상술의 (x), (z) 이외의 극성기를 갖는 반복단위.(cy3) a repeating unit having a fluorine atom and / or a silicon atom and having a polar group other than (x) and (z).
(cy4) 불소원자, 규소원자를 갖지 않고, 또한 상술의 (x), (z) 이외의 극성기를 갖는 반복단위.(cy4) a repeating unit having no fluorine atom or silicon atom and having a polar group other than the above-mentioned (x) and (z).
(cy1), (cy2)의 반복단위에 있어서의 알칼리 현상액에 난용 또는 불용이란, (cy1), (cy2)가 알칼리 가용성 기나, 산이나 알칼리 현상액의 작용에 의해 알칼리 가용성 기를 발생시키는 기(예를 들면 산분해성 기나 극성 변환기)를 함유하지 않는 것을 나타낸다.(cy1) and (cy2) refers to an alkali-soluble group or a group capable of generating an alkali-soluble group by the action of an acid or an alkali developer (for example, (For example, an acid-decomposable group or a polarity-converting group).
반복단위 (cy1), (cy2)는 극성기를 가지지 않는 지환 탄화수소 구조를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the repeating units (cy1) and (cy2) have an alicyclic hydrocarbon structure having no polar group.
이하에 반복단위(cy1)∼(cy4)의 바람직한 형태를 나타낸다.Preferred examples of the repeating units (cy1) to (cy4) are shown below.
반복단위 (cy1), (cy2)로서는, 하기 일반식(CIII)으로 나타내어지는 반복단위인 것이 바람직하다.The repeating units (cy1) and (cy2) are preferably repeating units represented by the following formula (CIII).
일반식(CIII)에 있어서,In the general formula (CIII)
Rc31은 수소원자, 불소원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 시아노기 또는 -CH2-O-Rac2기를 나타낸다. 식 중, Rac2는 수소원자, 알킬기 또는 아실기를 나타낸다. Rc31은 수소원자, 메틸기, 히드록시메틸기, 트리플루오로메틸기가 바람직하고, 수소원자, 메틸기가 특히 바람직하다.R c31 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may be substituted with a fluorine atom, a cyano group or a -CH 2 -O-Rac 2 group. In the formulas, Rac 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group. R c31 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Rc32는 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기를 갖는 기를 나타낸다. 이들 기는 불소원자, 규소원자로 치환되어 있어도 된다.R c32 represents a group having an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or a cycloalkenyl group. These groups may be substituted with a fluorine atom or a silicon atom.
Lc3은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.L c3 represents a single bond or a divalent linking group.
일반식(CIII)에 있어서의 Rc32의 알킬기는 탄소수 3∼20의 직쇄 또는 분기상 알킬기가 바람직하다.The alkyl group represented by R c32 in formula (CIII) is preferably a linear or branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms.
시클로알킬기는 탄소수 3∼20의 시클로알킬기가 바람직하다.The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having from 3 to 20 carbon atoms.
알케닐기는 탄소수 3∼20의 알케닐기가 바람직하다.The alkenyl group is preferably an alkenyl group having 3 to 20 carbon atoms.
시클로알케닐기는 탄소수 3∼20의 시클로알케닐기가 바람직하다.The cycloalkenyl group is preferably a cycloalkenyl group having from 3 to 20 carbon atoms.
Rc32는 무치환의 알킬기 또는 불소원자로 치환된 알킬기가 바람직하다.R c32 is preferably an unsubstituted alkyl group or an alkyl group substituted with a fluorine atom.
Lc3의 2가의 연결기는 에스테르기, 알킬렌기(바람직하게는 탄소수 1∼5), 옥시기, 페닐렌기, 에스테르 결합(-COO-로 나타내어지는 기)이 바람직하다.The bivalent linking group of L c3 is preferably an ester group, an alkylene group (preferably having 1 to 5 carbon atoms), an oxy group, a phenylene group or an ester bond (a group represented by -COO-).
반복단위 (cy1), (cy2)로서는 하기 일반식 (C4) 또는 (C5)로 나타내어지는 반복단위인 것이 바람직하다.The repeating units (cy1) and (cy2) are preferably repeating units represented by the following general formula (C4) or (C5).
일반식(C4) 중, Rc5는 적어도 하나의 환상 구조를 갖고, 수산기 및 시아노기의 어느 것이나 갖지 않는 탄화수소기를 나타낸다.In the general formula (C4), R c5 represents a hydrocarbon group having at least one cyclic structure and having neither a hydroxyl group nor a cyano group.
Rac는 수소원자, 불소원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 시아노기 또는 -CH2-O-Rac2기를 나타낸다. 식 중, Rac2는 수소원자, 알킬기 또는 아실기를 나타낸다. Rac는 수소원자, 메틸기, 히드록시메틸기, 트리플루오로메틸기가 바람직하고, 수소원자, 메틸기가 특히 바람직하다.Rac represents a hydrogen atom, an alkyl group which may be substituted with a fluorine atom, a cyano group or a -CH 2 -O-Rac 2 group. In the formulas, Rac 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group. Rac is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Rc5가 갖는 환상 구조에는 단환식 탄화수소기 및 다환식 탄화수소기가 포함된다. 단환식 탄화수소기로서는, 예를 들면, 탄소수 3∼12의 시클로알킬기, 탄소수 3∼12의 시클로알케닐기를 들 수 있다. 바람직한 단환식 탄화수소기로서는 탄소수 3∼7의 단환식 탄화수소기이다.The cyclic structure of R c5 includes a monocyclic hydrocarbon group and a polycyclic hydrocarbon group. Examples of the monocyclic hydrocarbon group include a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms and a cycloalkenyl group having 3 to 12 carbon atoms. A preferable monocyclic hydrocarbon group is a monocyclic hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms.
다환식 탄화수소기에는 환집합 탄화수소기, 가교환식 탄화수소기가 포함된다. 가교환식 탄화수소환으로서 2환식 탄화수소환, 3환식 탄화수소환, 4환식 탄화수소환 등을 들 수 있다. 또한, 가교환식 탄화수소환에는 축합환식 탄화수소환(예를 들면 5∼8원 시클로알칸환이 복수개 축합된 축합환)도 포함된다. 바람직한 가교환식 탄화수소환으로서 노르보닐기, 아다만틸기를 들 수 있다.The polycyclic hydrocarbon group includes a cyclic hydrocarbon group and a crosslinked cyclic hydrocarbon group. Examples of the bridged cyclic hydrocarbon ring include a bicyclic hydrocarbon ring, a tricyclic hydrocarbon ring, and a tetracyclic hydrocarbon ring. The bridged cyclic hydrocarbon ring also includes a condensed cyclic hydrocarbon ring (for example, a condensed ring in which a plurality of 5- to 8-membered cycloalkane rings are condensed). Preferred examples of the crosslinked cyclic hydrocarbon ring include a norbornyl group and an adamantyl group.
이들 지환식 탄화수소기는 치환기를 가지고 있어도 되고, 바람직한 치환기로서는 할로겐 원자, 알킬기, 보호기로 보호된 히드록실기, 보호기로 보호된 아미노기 등을 들 수 있다. 바람직한 할로겐 원자로서는 브롬, 염소, 불소원자, 바람직한 알킬기로서는 메틸, 에틸, 부틸, t-부틸기를 들 수 있다. 상기 알킬기는 치환기를 더 가지고 있어도 되고, 더 가지고 있어도 되는 치환기로서는 할로겐 원자, 알킬기, 보호기로 보호된 히드록실기, 보호기로 보호된 아미노기를 들 수 있다.These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent, and preferred examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group protected by a protecting group, and an amino group protected by a protecting group. Preferable examples of the halogen atom include bromine, chlorine and fluorine, and preferable alkyl groups include methyl, ethyl, butyl and t-butyl. The alkyl group may further have a substituent. Examples of the substituent which may be further include a halogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group protected by a protecting group, and an amino group protected by a protecting group.
보호기로서는, 예를 들면 알킬기, 시클로알킬기, 아랄킬기, 치환 메틸기, 치환 에틸기, 알콕시카르보닐기, 아랄킬옥시카르보닐기를 들 수 있다. 바람직한 알킬기로서는 탄소수 1∼4의 알킬기, 바람직한 치환 메틸기로서는 메톡시메틸, 메톡시 티오메틸, 벤질옥시메틸, t-부톡시메틸, 2-메톡시에톡시메틸기, 바람직한 치환 에틸기로서는 1-에톡시에틸, 1-메틸-1-메톡시에틸, 바람직한 아실기로서는 포르밀, 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 이소부티릴, 발레릴, 피발로일기 등의 탄소수 1∼6의 지방족 아실기, 알콕시카르보닐기로서는 탄소수 1∼4의 알콕시카르보닐기 등을 들 수 있다.Examples of the protecting group include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, a substituted methyl group, a substituted ethyl group, an alkoxycarbonyl group and an aralkyloxycarbonyl group. Preferred examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and preferable examples of the substituted methyl group include methoxymethyl, methoxythiomethyl, benzyloxymethyl, t-butoxymethyl and 2-methoxyethoxymethyl groups. Preferable examples of the substituted ethyl group include 1-ethoxyethyl Methyl-1-methoxyethyl, and preferred examples of the acyl group include aliphatic acyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as formyl, acetyl, propionyl, butyryl, isobutyryl, valeryl and pivaloyl groups, An alkoxycarbonyl group having 1 to 4 carbon atoms, and the like.
일반식(C5) 중, Rc6은 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알콕시카르보닐기, 알킬카르보닐옥시기를 나타낸다. 이들 기는 불소원자, 규소원자로 치환되어 있어도 된다.In the general formula (C5), Rc6 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkylcarbonyloxy group. These groups may be substituted with a fluorine atom or a silicon atom.
Rc6의 알킬기는 탄소수 1∼20의 직쇄 또는 분기상 알킬기가 바람직하다.The alkyl group of R < c6 > is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
시클로알킬기는 탄소수 3∼20의 시클로알킬기가 바람직하다.The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having from 3 to 20 carbon atoms.
알케닐기는 탄소수 3∼20의 알케닐기가 바람직하다.The alkenyl group is preferably an alkenyl group having 3 to 20 carbon atoms.
시클로알케닐기는 탄소수 3∼20의 시클로알케닐기가 바람직하다.The cycloalkenyl group is preferably a cycloalkenyl group having from 3 to 20 carbon atoms.
알콕시카르보닐기는 탄소수 2∼20의 알콕시카르보닐기가 바람직하다.The alkoxycarbonyl group is preferably an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms.
알킬카르보닐옥시기는 탄소수 2∼20의 알킬카르보닐옥시기가 바람직하다.The alkylcarbonyloxy group is preferably an alkylcarbonyloxy group having 2 to 20 carbon atoms.
n은 0∼5의 정수를 나타낸다. n이 2 이상인 경우, 복수의 Rc6은 동일하여도 달라도 좋다. n represents an integer of 0 to 5; When n is 2 or more, a plurality of R c6 may be the same or different.
Rc6은 무치환의 알킬기 또는 불소원자로 치환된 알킬기가 바람직하고, 트리플루오로메틸기, t-부틸기가 특히 바람직하다.R c6 is preferably an unsubstituted alkyl group or an alkyl group substituted with a fluorine atom, and a trifluoromethyl group and a t-butyl group are particularly preferable.
(cy1), (cy2)로서는, 하기 일반식(CII-AB)으로 나타내어지는 반복단위인 것도 바람직하다.(cy1) and (cy2) is preferably a repeating unit represented by the following formula (CII-AB).
식(CII-AB) 중,Of the formula (CII-AB)
Rc11' 및 Rc12'는 각각 독립적으로 수소원자, 시아노기, 할로겐 원자 또는 알킬기를 나타낸다.R c11 'and R c12 ' each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom or an alkyl group.
Zc'는 결합한 2개의 탄소원자(C-C)를 포함하고, 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 나타낸다.Zc 'includes two bonded carbon atoms (C-C) and represents an atomic group for forming an alicyclic structure.
또한, 상기 일반식(CII-AB)은 하기 일반식(CII-AB1) 또는 일반식(CII-AB2)인 것이 더욱 바람직하다.Further, it is more preferable that the above general formula (CII-AB) is the following general formula (CII-AB1) or general formula (CII-AB2).
식(CII-AB1) 및 식(CII-AB2) 중, Rc13'∼Rc16'은 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.In the formula (CII-AB1) and formula (CII-AB2), Rc 13 '~Rc 16' represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group independently.
또한, Rc13'∼Rc16' 중 적어도 2개가 결합해서 환을 형성해도 좋다.At least two of Rc 13 'to Rc 16 ' may combine to form a ring.
n은 0 또는 1을 나타낸다. n represents 0 or 1;
이하에 (cy1), (cy2)의 구체예를 이하에 예시하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 식 중, Ra는 H, CH3, CH2OH, CF3 또는 CN을 나타낸다. Specific examples of (cy1) and (cy2) are set forth below, but the present invention is not limited thereto. In the formula, Ra represents an H, CH 3, CH 2 OH , CF 3 or CN.
(cy3), (cy4)로서는 극성기로서 수산기 또는 시아노기를 갖는 반복단위인 것이 바람직하다. 이것에 의해 현상액 친화성이 향상된다. 수산기 또는 시아노기를 갖는 반복단위는 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조를 갖는 반복단위인 것이 바람직하다. 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조에 있어서의 지환 탄화수소 구조로서는 아다만틸기, 디아만틸기, 노르보닐기가 바람직하다. 바람직한 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조로서는, 모노히드록시아다만틸기, 디히드록시아다만틸기, 모노히드록시디아만틸기, 디히드록시아다만틸기, 시아노기로 치환된 노르보닐기 등을 들 수 있다.(cy3) and (cy4) is preferably a repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group as a polar group. This improves the developer affinity. The repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is preferably a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group. The alicyclic hydrocarbon structure in the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group is preferably an adamantyl group, a diamantyl group or a norbornyl group. Preferred examples of the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group include a monohydroxyadamantyl group, a dihydroxyadamantyl group, a monohydroxydiamantyl group, a dihydroxyadamantyl group, a norbornyl group substituted with a cyano group, etc. .
상기 원자단을 갖는 반복단위로서는 하기 일반식(CAIIa)∼(CAIId)으로 나타내어지는 반복단위를 들 수 있다.Examples of the repeating unit having an atomic group include repeating units represented by the following general formulas (CAIIa) to (CAIId).
일반식(CAIIa)∼(CAIId)에 있어서,In the general formulas (CAIIa) to (CAIId)
R1c는 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다. R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.
R2c∼R4c는 각각 독립적으로 수소원자, 수산기 또는 시아노기를 나타낸다. 단, R2c∼R4c 중 적어도 1개는 수산기 또는 시아노기를 나타낸다. 바람직하게는 R2c∼R4c 중의 1개 또는 2개가 수산기이고, 나머지가 수소원자이다. 일반식(CAIIa)에 있어서, 더욱 바람직하게는 R2c∼R4c 중의 2개가 수산기이고, 나머지가 수소원자이다.R 2 c to R 4 c each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a cyano group. However, R 2 c~R 4 c at least one of represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably one or two of hydroxyl groups in R 2 c~R 4 c, and the remaining is a hydrogen atom. In the formula (CAIIa), two of R 2 c to R 4 c are more preferably a hydroxyl group and the remainder are hydrogen atoms.
(cy3), (cy4)로 나타내어지는 반복단위의 구체예를 이하에 예시하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.Specific examples of the repeating units represented by (cy3) and (cy4) are illustrated below, but the present invention is not limited thereto.
(cy1)∼(cy4)로 나타내어지는 반복단위의 함유율은, 수지(C) 중의 전체 반복단위에 대하여 5∼40㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼30㏖%, 더욱 바람직하게는 10∼25㏖%이다.The content of the repeating units represented by (cy1) to (cy4) is preferably from 5 to 40 mol%, more preferably from 5 to 30 mol%, and still more preferably from 10 to 30 mol% based on the total repeating units in the resin (C) To 25 mol%.
수지(C)는 (cy1)∼(cy4)로 나타내어지는 반복단위를 복수 갖고 있어도 된다.The resin (C) may have a plurality of repeating units represented by (cy1) to (cy4).
수지(C)가 불소원자를 가질 경우, 불소원자의 함유율은 수지(C)의 분자량에 대하여 5∼80질량%인 것이 바람직하고, 10∼80질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 불소원자를 함유하는 반복단위가 수지(C) 중의 전체 반복단위에 대하여 10∼100질량%인 것이 바람직하고, 30∼100질량%인 것이 보다 바람직하다.When the resin (C) has a fluorine atom, the content of the fluorine atom is preferably 5 to 80 mass%, more preferably 10 to 80 mass%, based on the molecular weight of the resin (C). The repeating unit containing a fluorine atom is preferably from 10 to 100 mass%, more preferably from 30 to 100 mass%, based on the total repeating units in the resin (C).
수지(C)가 규소원자를 가질 경우, 규소원자의 함유율은 수지(C)의 분자량에 대하여 2∼50질량%인 것이 바람직하고, 2∼30질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 규소원자를 함유하는 반복단위는 수지(C)의 전체 반복단위에 대하여 10∼90질량%인 것이 바람직하고, 20∼80질량%인 것이 보다 바람직하다.When the resin (C) has a silicon atom, the content of the silicon atom is preferably 2 to 50 mass%, more preferably 2 to 30 mass%, based on the molecular weight of the resin (C). The repeating unit containing a silicon atom is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 80% by mass, based on the total repeating units of the resin (C).
수지(C)의 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 1,000∼100,000이고, 보다 바람직하게는 1,000∼50,000, 더욱 바람직하게는 2,000∼15,000이다.The weight average molecular weight of the resin (C) in terms of standard polystyrene is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and still more preferably 2,000 to 15,000.
감활성광선 또는 감방사선 수지 조성물 중의 수지(C)의 함유율은, 감활성광선 또는 감방사선 수지막의 후퇴 접촉각이 상기 범위가 되도록 적당하게 조정해서 사용할 수 있지만, 감활성광선 또는 감방사선 수지 조성물의 전체 고형분을 기준으로 해서 0.01∼10질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1∼9질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.5∼8질량%이다.The content of the resin (C) in the active ray or radiation-sensitive resin composition can be appropriately adjusted so that the receding contact angle of the actinic ray or radiation-sensitive resin film falls within the above range. However, Is preferably 0.01 to 10 mass%, more preferably 0.1 to 9 mass%, and still more preferably 0.5 to 8 mass%, based on the solid content.
수지(C)는 후술하는 (A)성분의 수지와 마찬가지로, 금속 등의 불순물이 적은 것은 당연한 것이면서 잔류 단량체나 올리고머 성분이 0∼10질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0∼5질량%, 0∼1질량%이 더욱 바람직하다. 그것에 의해, 액중 이물이나 감도 등의 경시 변화가 없는 레지스트가 얻어진다. 또한, 해상도, 레지스트 형상, 레지스트 패턴의 측벽, 러프니스 등의 점으로부터 분자량 분포(Mw/Mn, 분산도라고도 함)는 1∼3의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1∼2, 더욱 바람직하게는 1∼1.8, 가장 바람직하게는 1∼1.5의 범위이다.It is natural that the resin (C) has few impurities such as metal, like the resin of the component (A) described later, and the residual monomer or oligomer component is preferably 0 to 10 mass%, more preferably 0 to 5 mass %, More preferably 0 to 1% by mass. As a result, a resist free from foreign matter in the liquid and a change with time such as sensitivity can be obtained. The molecular weight distribution (Mw / Mn, also referred to as dispersion degree) is preferably in the range of from 1 to 3, more preferably from 1 to 2, and still more preferably from 1 to 3, in view of the resolution, the resist shape, the side wall of the resist pattern, , And most preferably in the range of 1 to 1.5.
수지(C)는 각종 시판품을 이용할 수도 있고, 상법에 따라서(예를 들면 라디칼 중합) 합성할 수 있다. 예를 들면, 일반적 합성 방법으로서는 모노머종 및 개시제를 용제에 용해시키고 가열함으로써 중합을 행하는 일괄 중합법, 가열 용제에 모노머종과 개시제의 용액을 1∼10시간 걸쳐서 적하해서 첨가하는 적하 중합법 등을 들 수 있고, 적하 중합법이 바람직하다. 반응 용매로서는, 예를 들면 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 디이소프로필에테르 등의 에테르류나 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤과 같은 케톤류, 아세트산 에틸과 같은 에스테르 용매, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드 용제, 또한 후술의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME), 시클로헥사논과 같은 본 발명의 조성물을 용해하는 용매를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 본 발명의 감활성광선 또는 감방사선 수지 조성물에 사용되는 용제와 동일한 용제를 이용하여 중합하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 보존시의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.Resin (C) may be commercially available or may be synthesized according to the conventional method (for example, radical polymerization). Examples of the general synthesis method include a batch polymerization method in which a monomer species and an initiator are dissolved in a solvent and heated to effect polymerization, a dropwise polymerization method in which a solution of a monomer species and an initiator is added dropwise over a period of 1 to 10 hours to a heating solvent And a dropwise polymerization method is preferable. Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, dimethylformamide, dimethyl Amide solvents such as acetamide, and solvents for dissolving the composition of the present invention such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), and cyclohexanone described later. More preferably, the polymerization is carried out by using the same solvent as that used for the active ray or radiation sensitive resin composition of the present invention. This makes it possible to suppress the generation of particles at the time of storage.
중합 반응은 질소나 아르곤 등 불활성 가스 분위기 하에서 행하여지는 것이 바람직하다. 중합개시제로서는 시판의 라디칼 개시제(아조계 개시제, 퍼옥사이드 등)를 이용하여 중합을 개시시킨다. 라디칼 개시제로서는 아조계 개시제가 바람직하고, 에스테르기, 시아노기, 카르복실기를 갖는 아조계 개시제가 바람직하다. 바람직한 개시제로서는 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, 디메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 등을 들 수 있다. 반응의 농도는 통상 5∼50질량%이며, 바람직하게는 30∼50질량%이다. 반응 온도는 통상 10℃∼150℃이며, 바람직하게는 30℃∼120℃, 더욱 바람직하게는 60∼100℃이다.The polymerization reaction is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. As the polymerization initiator, polymerization is initiated using a commercially available radical initiator (azo-based initiator, peroxide, etc.). As the radical initiator, an azo-based initiator is preferable, and an azo-based initiator having an ester group, a cyano group, and a carboxyl group is preferable. Preferred initiators include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, and dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate). The concentration of the reaction is usually 5 to 50 mass%, preferably 30 to 50 mass%. The reaction temperature is usually from 10 to 150 캜, preferably from 30 to 120 캜, more preferably from 60 to 100 캜.
반응 종료 후, 실온까지 방치하여 냉각하고, 정제한다. 정제는 수세나 적절한 용매를 조합함으로써 잔류 단량체나 올리고머 성분을 제거하는 액액 추출법, 특정 분자량 이하의 것만을 추출 제거하는 한외 여과 등의 용액 상태에서의 정제 방법이나, 수지 용액을 빈용매에 적하함으로써 수지를 빈용매 중에 응고시킴으로써 잔류 단량체 등을 제거하는 재침전법이나 여과 선별한 수지 슬러리를 빈용매로 세정하는 등의 고체 상태에서의 정제 방법 등의 통상의 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, 상기 수지가 난용 또는 불용의 용매(빈용매)를, 상기 반응 용액의 10배 이하의 체적량, 바람직하게는 10∼5배의 체적량으로 접촉시킴으로써 수지를 고체로서 석출시킨다.After completion of the reaction, the reaction mixture is allowed to stand at room temperature, cooled, and purified. Purification can be carried out by a liquid-liquid extraction method in which residual monomer or oligomer component is removed by combining water or an appropriate solvent, a purification method in a solution state such as ultrafiltration in which only a substance having a specific molecular weight or less is extracted and removed, Such as a reprecipitation method in which residual monomer or the like is removed by solidifying it in a poor solvent or a solid state purification method such as washing a resin slurry filtered and sorted with a poor solvent can be applied. For example, the resin is precipitated as a solid by contacting a poorly soluble or insoluble solvent (poor solvent) at a volume of 10 times or less, preferably 10 to 5 times the volume of the reaction solution.
폴리머 용액으로부터의 침전 또는 재침전 조작시에 사용하는 용매(침전 또는 재침전 용매)로서는, 상기 폴리머의 빈용매이면 되고, 폴리머의 종류에 따라 탄화수소, 할로겐화 탄화수소, 니트로 화합물, 에테르, 케톤, 에스테르, 카보네이트, 알코올, 카르복실산, 물, 이들 용매를 함유하는 혼합 용매 등 중에서 적당하게 선택해서 사용할 수 있다. 이들 중에서도 침전 또는 재침전 용매로서, 적어도 알코올(특히, 메탄올 등) 또는 물을 함유하는 용매가 바람직하다.The solvent (precipitation or reprecipitation solvent) to be used in the precipitation or reprecipitation operation from the polymer solution may be any of the poor solvents of the polymer. The solvent may be a hydrocarbon, a halogenated hydrocarbon, a nitro compound, an ether, a ketone, Carbonates, alcohols, carboxylic acids, water, mixed solvents containing these solvents, and the like. Among them, as a solvent for precipitation or reprecipitation, at least an alcohol (particularly, methanol or the like) or a solvent containing water is preferable.
침전 또는 재침전 용매의 사용량은 효율이나 수율 등을 고려해서 적당하게 선택할 수 있지만, 일반적으로는 폴리머 용액 100질량부에 대하여 100∼10000질량부, 바람직하게는 200∼2000질량부, 더욱 바람직하게는 300∼1000질량부이다.The amount of the precipitation or reprecipitation solvent to be used may be appropriately selected in consideration of the efficiency and the yield. Generally, 100 to 10000 parts by mass, preferably 200 to 2000 parts by mass, 300 to 1000 parts by mass.
침전 또는 재침전할 때의 온도로서는 효율이나 조작성을 고려해서 적당하게 선택할 수 있지만, 통상 0∼50℃ 정도, 바람직하게는 실온 부근(예를 들면 20∼35℃ 정도)이다. 침전 또는 재침전 조작은 교반조 등의 관용의 혼합 용기를 사용하ㅇ여 배치식, 연속식 등의 공지의 방법에 의해 행할 수 있다. The temperature at the time of precipitation or reprecipitation can be suitably selected in consideration of efficiency and operability, and is usually about 0 to 50 캜, preferably about room temperature (for example, about 20 to 35 캜). The precipitation or reprecipitation operation can be carried out by a known method such as a batch method or a continuous method using a mixing vessel such as a stirring vessel.
침전 또는 재침전한 폴리머는 통상, 여과, 원심 분리 등의 관용의 고액 분리에 제공되어 건조해서 사용에 제공된다. 여과는 내용제성의 여과재를 사용하고, 바람직하게는 가압 하에서 행하여진다. 건조는 상압 또는 감압 하(바람직하게는 감압 하), 30∼100℃ 정도, 바람직하게는 30∼50℃ 정도의 온도에서 행하여진다.The precipitated or reprecipitated polymer is usually provided for public solid-liquid separation such as filtration and centrifugation, and is then dried and provided for use. The filtration is carried out using a solvent-resistant filter medium, preferably under pressure. The drying is carried out under normal pressure or reduced pressure (preferably under reduced pressure) at a temperature of about 30 to 100 占 폚, preferably about 30 to 50 占 폚.
또한, 한번 수지를 석출시켜서 분리한 후에, 다시 용매에 용해시키고, 상기 수지가 난용 또는 불용의 용매와 접촉시켜도 좋다. 즉, 상기 라디칼 중합 반응 종료 후, 상기 폴리머가 난용 또는 불용의 용매를 접촉시켜서 수지를 석출시키고(공정 a), 수지를 용액으로부터 분리하여(공정 b), 다시 한번 용매에 용해시켜 수지 용액 A를 조제(공정 c), 그 후에 상기 수지 용액 A에 상기 수지가 난용 또는 불용인 용매를 수지 용액 A의 10배 미만의 체적량(바람직하게는 5배 이하의 체적량)으로 접촉시킴으로써 수지 고체를 석출시키고(공정 d), 석출된 수지를 분리하는(공정 e) 것을 포함하는 방법이어도 좋다. Further, after the resin is once separated and separated, it may be dissolved again in a solvent, and the resin may be contacted with a hardly-sparing or insoluble solvent. That is, after completion of the radical polymerization reaction, the polymer is contacted with a poorly soluble or insoluble solvent to precipitate the resin (step a), and the resin is separated from the solution (step b) (Step c). Thereafter, a solvent in which the resin is sparingly soluble or insoluble is brought into contact with the resin solution A at a volume of 10 times or less (preferably 5 times or less the volume) of the resin solution A to precipitate the resin solids (Step d), and separating the precipitated resin (step e).
수지(C)의 구체예를 나타낸다. 또한, 뒤에 게시하는 표에 각 수지에 있어서의 반복단위의 몰비(각 반복단위와 좌로부터 순서대로 대응), 중량 평균 분자량(Mw), 분산도(Mw/Mn)를 나타낸다.Specific examples of the resin (C) are shown below. The following table shows the molar ratio (corresponding to each repeating unit and the order from the left), the weight average molecular weight (Mw), and the degree of dispersion (Mw / Mn) of the repeating units in each resin.
[표 1-1][Table 1-1]
[표 1-2][Table 1-2]
[표 1-3][Table 1-3]
[표 1-4][Table 1-4]
수지(C)는 1종류 단독 또는 2종류 이상을 조합시켜서 사용할 수 있다.The resin (C) may be used alone or in combination of two or more.
또한, 수지(C)와는 다른, 불소원자 또는 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 수지(CP)와 조합시켜서 사용하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable to use it in combination with a resin (CP) having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom different from the resin (C).
(CP) 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 수지(CP) a resin having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom
본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은 상기 수지(C)와는 별도로, 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 수지(CP)를 더 함유해도 좋다. 상기 수지(C)·수지(CP)를 함유함으로써 막 표층에 수지(C)·수지(CP)가 편재화되고, 액침 매체가 물인 경우 막으로 했을 때의 물에 대한 레지스트막 표면의 후퇴 접촉각을 향상시켜 액침수 추수성을 향상시킬 수 있다. 막의 후퇴 접촉각은 60°∼90°가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 70°이상이다. 수지(CP)의 함유율은 막의 후퇴 접촉각이 상기 범위가 되도록 적당하게 조정해서 사용할 수 있지만, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물의 전체 고형분을 기준으로 해서 0.01∼10질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01∼5질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.01∼4질량%, 특히 바람직하게는 0.01∼3질량%이다.The active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may further contain a resin (CP) having at least one of a fluorine atom and a silicon atom, apart from the resin (C). The receding contact angle of the surface of the resist film with respect to water when the resin (C) and the resin (CP) are uniformalized in the surface layer of the film by containing the resin (C) and the resin (CP) It is possible to improve the liquid immersion harvesting property. The receding contact angle of the film is preferably 60 ° to 90 °, more preferably 70 ° or more. The content of the resin (CP) can be appropriately adjusted so that the receding contact angle of the film falls within the above range, but it is preferably 0.01 to 10% by mass based on the total solid content of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, More preferably 0.01 to 5% by mass, still more preferably 0.01 to 4% by mass, and particularly preferably 0.01 to 3% by mass.
수지(CP)는 상술한 바와 같이 계면에 편재되는 것이지만, 계면활성제와는 달리 반드시 분자 내에 친수기를 가질 필요는 없고, 극성/비극성 물질을 균일하게 혼합하는 것에 기여하지 않아도 좋다.Unlike the surfactant, the resin (CP) is not necessarily required to have a hydrophilic group in the molecule and may not contribute to uniformly mixing the polar / non-polar substance, unlike the surfactant.
불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 수지(CP)에 있어서의 불소원자 또는 규소원자는, 수지의 주쇄 중에 갖고 있어도, 측쇄에 치환되어 있어도 된다.The fluorine atom or the silicon atom in the resin (CP) having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom may be contained in the main chain of the resin or may be substituted in the side chain.
수지(CP)는 불소원자를 갖는 부분구조로서 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기, 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 수지인 것이 바람직하다.The resin (CP) is preferably a resin having an alkyl group having a fluorine atom, a cycloalkyl group having a fluorine atom, or an aryl group having a fluorine atom as a partial structure having a fluorine atom.
불소원자를 갖는 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼10, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼4)는, 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 직쇄 또는 분기 알킬기이며, 다른 치환기를 더 갖고 있어도 된다.The alkyl group having a fluorine atom (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms) is a straight chain or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and may further have another substituent.
불소원자를 갖는 시클로알킬기는 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 단환 또는 다환의 시클로알킬기이며, 다른 치환기를 더 갖고 있어도 된다.The cycloalkyl group having a fluorine atom is a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and may further have another substituent.
불소원자를 갖는 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기 중 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 것을 들 수 있고, 다른 치환기를 더 갖고 있어도 된다.Examples of the aryl group having a fluorine atom include those in which at least one hydrogen atom in an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group is substituted with a fluorine atom, and may have another substituent.
불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기, 또는 불소원자를 갖는 아릴기로서, 바람직하게는 상기 수지(C)에 있어서의 일반식(F2)∼(F4)으로 나타내어지는 기를 들 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.As the alkyl group having a fluorine atom, the cycloalkyl group having a fluorine atom, or the aryl group having a fluorine atom, groups represented by the general formulas (F2) to (F4) in the resin (C) The present invention is not limited to this.
본 발명에 있어서 일반식(F2)∼(F4)으로 나타내어지는 기는 (메타)아크릴레이트계 반복단위에 포함되는 것이 바람직하다.In the present invention, the groups represented by the general formulas (F2) to (F4) are preferably contained in the (meth) acrylate-based repeating unit.
이하, 불소원자를 갖는 반복단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the repeating unit having a fluorine atom are shown below, but the present invention is not limited thereto.
구체예 중, X1은 수소원자, -CH3, -F 또는 -CF3을 나타낸다.In the specific examples, X 1 represents a hydrogen atom, -CH 3 , -F or -CF 3 .
X2는 -F 또는 -CF3을 나타낸다.X 2 represents -F or -CF 3 .
수지(CP)는 규소원자를 갖는 부분구조로서 알킬실릴 구조(바람직하게는 트리알킬실릴기), 또는 환상 실록산 구조를 갖는 수지인 것이 바람직하다.The resin (CP) is preferably a resin having an alkylsilyl structure (preferably a trialkylsilyl group) or a cyclic siloxane structure as a partial structure having a silicon atom.
알킬실릴 구조, 또는 환상 실록산 구조로서는, 구체적으로는 상기 수지(C)에 있어서의 일반식(CS-1)∼(CS-3)으로 나타내어지는 기 등을 들 수 있다.Specific examples of the alkylsilyl structure or cyclic siloxane structure include groups represented by the general formulas (CS-1) to (CS-3) in the resin (C).
또한, 수지(CP)는 하기 (x) 및 (z)의 군에서 선택되는 기를 적어도 1개 더 갖고 있어도 된다.The resin (CP) may further have at least one group selected from the group of (x) and (z) below.
(x) 알칼리 가용성 기,(x) an alkali-soluble group,
(z) 산의 작용에 의해 분해되는 기.(z) a group which is decomposed by the action of an acid.
이들 기는 구체적으로는 상기 수지(C)에 있어서의 것과 같은 기를 들 수 있다.These groups specifically include groups similar to those in the above-mentioned resin (C).
수지(CP)에 있어서의 산의 작용에 의해 분해되는 기(z)를 갖는 반복단위는, 후술하는 (A)성분의 수지에서 예시한 산분해성 기를 갖는 반복단위와 같은 것을 들 수 있다. 수지(CP)에 있어서의 산의 작용에 의해 분해되는 기(z)를 갖는 반복단위의 함유율은, 수지(CP) 중의 전체 반복단위에 대하여 1∼80㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼80㏖%, 더욱 바람직하게는 20∼60㏖%이다.The repeating unit having a group (z) decomposed by the action of an acid in the resin (CP) includes the same repeating unit having an acid-decomposable group exemplified in the resin of the component (A) described later. The content of the repeating unit having a group (z) decomposed by the action of an acid in the resin (CP) is preferably from 1 to 80 mol%, more preferably from 10 to 80 mol% based on the total repeating units in the resin (CP) To 80 mol%, and more preferably 20 to 60 mol%.
수지(CP)는 상기 수지(C)에 있어서의 일반식(CIII)으로 나타내어지는 반복단위를 더 갖고 있어도 된다.The resin (CP) may further have a repeating unit represented by the general formula (CIII) in the resin (C).
수지(CP)가 불소원자를 가질 경우, 불소원자의 함유율은 수지(CP)의 분자량에 대하여 5∼80질량%인 것이 바람직하고, 10∼80질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 불소원자를 함유하는 반복단위가 수지(CP) 중의 전체 반복단위에 대하여 10∼100질량%인 것이 바람직하고, 30∼100질량%인 것이 보다 바람직하다.When the resin (CP) has a fluorine atom, the content of the fluorine atom is preferably 5 to 80 mass%, more preferably 10 to 80 mass%, based on the molecular weight of the resin (CP). The repeating unit containing a fluorine atom is preferably 10 to 100 mass%, more preferably 30 to 100 mass%, based on all repeating units in the resin (CP).
수지(CP)가 규소원자를 가질 경우, 규소원자의 함유율은 수지(CP)의 분자량에 대하여 2∼50질량%인 것이 바람직하고, 2∼30질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 규소원자를 함유하는 반복단위는 수지(CP)의 전체 반복단위에 대하여 10∼100질량%인 것이 바람직하고, 20∼100질량%인 것이 보다 바람직하다.When the resin (CP) has a silicon atom, the content of the silicon atom is preferably 2 to 50 mass%, more preferably 2 to 30 mass%, based on the molecular weight of the resin (CP). The repeating unit containing a silicon atom is preferably 10 to 100 mass%, more preferably 20 to 100 mass%, based on the total repeating units of the resin (CP).
수지(CP)의 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 1,000∼100,000이고, 보다 바람직하게는 1,000∼50,000, 더욱 바람직하게는 2,000∼15,000이다.The weight average molecular weight of the resin (CP) in terms of standard polystyrene is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and still more preferably 2,000 to 15,000.
수지(CP)는 (A)성분의 수지와 마찬가지로, 금속 등의 불순물이 적은 것은 당연한 것이면서 잔류 단량체나 올리고머 성분이 0∼10질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0∼5질량%, 0∼1질량%가 더욱 바람직하다. 그것에 의해, 액중 이물이나 감도 등의 경시 변화가 없는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물이 얻어진다. 또한, 해상도, 레지스트 형상, 레지스트 패턴의 측벽, 러프니스 등의 점으로부터 분자량 분포(Mw/Mn, 분산도라고도 함)는 1∼3의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1∼2, 더욱 바람직하게는 1∼1.8, 가장 바람직하게는 1∼1.5의 범위이다.It is natural that the resin (CP) has few impurities such as metal, like the resin of the component (A), and the residual monomer or oligomer component is preferably 0 to 10 mass%, more preferably 0 to 5 mass% More preferably from 0 to 1% by mass. Thereby, an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition free from foreign matters in the liquid or change with time such as sensitivity can be obtained. The molecular weight distribution (Mw / Mn, also referred to as dispersion degree) is preferably in the range of from 1 to 3, more preferably from 1 to 2, and still more preferably from 1 to 3, in view of the resolution, the resist shape, the side wall of the resist pattern, , And most preferably in the range of 1 to 1.5.
수지(CP)는 각종 시판품을 이용할 수도 있고, 상법에 따라서(예를 들면 라디칼 중합) 합성할 수 있다. 구체적으로는, 상기 수지(C)와 마찬가지로 합성할 수 있다.Resin (CP) can be commercially available or can be synthesized according to the conventional method (for example, radical polymerization). Specifically, it can be synthesized in the same manner as the resin (C).
이하에 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 수지(CP)의 구체예를 나타낸다. 또한, 뒤에 게시하는 표에, 각 수지에 있어서의 반복단위의 몰비(각 반복단위와 좌로부터 순서대로 대응), 중량 평균 분자량(Mw), 분산도(Mw/Mn)를 나타낸다.Specific examples of the resin (CP) having at least any one of a fluorine atom and a silicon atom are shown below. In the following table, the molar ratio (corresponding to each repeating unit and the order from the left), the weight average molecular weight (Mw) and the degree of dispersion (Mw / Mn) of the repeating units in each resin are shown.
[표 2][Table 2]
본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물로부터 형성된 막에 대해서, 활성광선 또는 방사선의 조사시에 막과 렌즈 사이에 공기보다 굴절률이 높은 액체(액침 매체)를 채워서 노광(액침 노광)을 행해도 된다. 이것에 의해 해상성을 높일 수 있다. 사용하는 액침 매체로서는 공기보다 굴절률이 높은 액체이면 어느 것이라도 사용할 수 있지만 바람직하게는 순수이다.(Liquid immersion medium) filled with a liquid (immersion medium) having a refractive index higher than that of air between the film and the lens at the time of irradiating the actinic ray or radiation to the film formed from the active radiation ray or radiation sensitive resin composition of the present invention You can do it. This makes it possible to improve the resolution. As the immersion medium to be used, any liquid having a refractive index higher than that of air can be used, but it is preferably pure water.
액침 노광할 때에 사용하는 액침액에 대해서 이하에 설명한다.The liquid immersion liquid used for immersion exposure will be described below.
액침액은 노광 파장에 대하여 투명하고, 또한 막 상에 투영되는 광학상의 변형을 최소한으로 억제하도록 굴절률의 온도계수가 가능한 한 작은 액체가 바람직하지만, 특히 노광 광원이 ArF 엑시머 레이저(파장;193㎚)일 경우에는 상술의 관점에 추가해서, 입수의 용이함, 취급하기 쉽다는 점으로부터 물을 사용하는 것이 바람직하다.The liquid immersion liquid is transparent to the exposure wavelength and is preferably a liquid whose temperature coefficient of refractive index is as small as possible so as to minimize the deformation of the optical image projected onto the film. Particularly when the exposure light source is an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) In addition to the above-described point of view, it is preferable to use water in view of easiness of acquisition and ease of handling.
또한, 굴절률을 더욱 향상시킬 수 있다고 하는 점에서 굴절률 1.5 이상의 매체를 사용할 수도 있다. 이 매체는 수용액이어도 좋고 유기용제여도 좋다.Further, a medium having a refractive index of 1.5 or more may be used in order to further improve the refractive index. The medium may be an aqueous solution or an organic solvent.
액침액으로서 물을 사용할 경우, 물의 표면장력을 감소시킴과 아울러 계면활성력을 증대시키기 위해서, 웨이퍼 상의 레지스트막을 용해시키지 않고, 또한 렌즈 소자의 히면의 광학 코트에 대한 영향을 무시할 수 있는 첨가제(액체)를 약간의 비율로 첨가해도 좋다. 그 첨가제로서는 물과 거의 같은 굴절률을 갖는 지방족계의 알코올이 바람직하고, 구체적으로는 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올 등을 들 수 있다. 물과 거의 같은 굴절률을 갖는 알코올을 첨가함으로써 수중의 알코올 성분이 증발해서 함유 농도가 변화되어도 액체 전체로서의 굴절률 변화를 매우 작게 할 수 있다는 이점이 얻어진다. 한편, 193㎚ 광에 대하여 불투명한 물질이나 굴절률이 물과 크게 다른 불순물이 혼입되었을 경우, 레지스트막 상에 투영되는 광학상의 변형을 초래하기 때문에 사용하는 물로서는 증류수가 바람직하다. 또한 이온교환 필터 등을 통과시켜서 여과를 행한 순수를 사용해도 된다.In the case of using water as an immersion liquid, an additive (a liquid) which can negatively affect the influence of the surface of the lens element on the optical coat is not dissolved in the resist film on the wafer in order to reduce the surface tension of water and increase the surface activity. ) May be added in a small proportion. As the additive, aliphatic alcohols having a refractive index almost equal to that of water are preferable, and specific examples thereof include methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol. It is possible to obtain an advantage that the change in the refractive index as a whole of the liquid can be made very small even if the alcohol content in the water evaporates due to the addition of an alcohol having a refractive index almost equal to that of water. On the other hand, when an opaque material or a refractive index largely different from water is mixed with 193 nm light, distilled water is preferably used as the water to be used because it causes deformation of the optical image projected on the resist film. It is also possible to use pure water obtained by filtration through an ion exchange filter or the like.
물의 전기저항은 18.3MQ㎝ 이상인 것이 바람직하고, TOC(유기물 농도)는 20ppb 이하인 것이 바람직하며, 탈기 처리를 하고 있는 것이 바람직하다.The electrical resistance of water is preferably 18.3 MQcm or more, and the TOC (organic matter concentration) is preferably 20 ppb or less, and it is preferable that deaeration treatment is performed.
또한, 액침액의 굴절률을 향상시킴으로써 리소그래피 성능을 높이는 것이 가능하다. 이러한 관점으로부터, 굴절률을 높이는 첨가제를 물에 첨가하거나, 물 대신에 중수(D2O)를 사용해도 된다.In addition, it is possible to improve the lithography performance by improving the refractive index of the immersion liquid. From this point of view, an additive for increasing the refractive index may be added to water, or heavy water (D 2 O) may be used instead of water.
본 발명의 조성물에 의한 막과 액침액 사이에는 막을 직접, 액침액에 접촉시키지 않기 위해서 액침액 난용성 막(이하, 「톱코트」라고도 함)을 형성해도 된다. 톱코트에 필요한 기능으로서는 막의 상층부로의 도포 적정, 방사선, 특히 193㎚에 대한 투명성, 액침액 난용성이다. 톱코트는 레지스트와 혼합되지 않고, 또한 레지스트 상층에 균일하게 도포할 수 있는 것이 바람직하다.Between the membrane of the composition of the present invention and the immersion liquid, an immersion liquid refractory film (hereinafter also referred to as " top coat ") may be formed so as not to directly contact the film with the immersion liquid. The functions required for the topcoat are titration of the coating to the upper layer of the film, transparency to radiation, particularly 193 nm, and immersion insolubility. It is preferable that the topcoat is not mixed with the resist and is uniformly applied to the upper layer of the resist.
톱코트는 193㎚ 투명성이라고 하는 관점으로부터는 방향족을 풍부하게 함유하지 않는 폴리머가 바람직하고, 구체적으로는 탄화수소 폴리머, 아크릴산 에스테르 폴리머, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴산, 폴리비닐에테르, 규소함유 폴리머, 불소함유 폴리머 등을 들 수 있다. 상술의 소수성 수지(C) 및 수지(CP)는 톱코트로서도 바람직한 것이다. 톱코트로부터 액침액으로 불순물이 용출되면 광학렌즈를 오염시킨다고 하는 관점으로부터는, 톱코트에 함유되는 폴리머의 잔류 모노머 성분은 적은 쪽이 바람직하다.From the viewpoint of transparency at 193 nm, the topcoat is preferably a polymer that does not contain an aromatic in a large amount. Specifically, the topcoat is preferably a hydrocarbon polymer, an acrylic ester polymer, a polymethacrylic acid, a polyacrylic acid, a polyvinyl ether, Containing polymer. The above-mentioned hydrophobic resin (C) and resin (CP) are also preferable as a top coat. From the viewpoint that the optical lens is contaminated when the impurities are eluted from the topcoat with the immersion liquid, it is preferable that the residual monomer component of the polymer contained in the topcoat is small.
톱코트를 박리할 때는 현상액을 사용해도 좋고, 별도 박리제를 사용해도 좋다. 박리제로서는 막으로의 침투가 적은 용제가 바람직하다. 박리 공정이 막의 현상 처리 공정과 동시에 가능하다는 점에서는, 알칼리 현상액에 의해 박리할 수 있는 것이 바람직하다. 알칼리 현상액으로 박리한다고 하는 관점으로부터는 톱코트는 산성이 바람직하지만, 막과의 비인터믹스성의 관점으로부터 중성이여도 알칼리성 이여도 좋다. When the top coat is peeled off, a developer may be used, or a separate peeling agent may be used. As the releasing agent, a solvent having less permeation into the film is preferable. From the viewpoint that the peeling step can be performed at the same time as the development processing step of the film, it is preferable that the peeling can be performed with an alkali developing solution. From the viewpoint of peeling with an alkaline developing solution, the topcoat is preferably acidic, but may be neutral or alkaline from the viewpoint of non-intermixing with the film.
톱코트와 액침액 사이에는 굴절률의 차가 없는 쪽이 해상력이 향상된다. ArF 엑시머 레이저(파장:193㎚)에 있어서, 액침액으로서 물을 사용할 경우에는 ArF 액침 노광용 톱코트는 액침액의 굴절률에 가까운 것이 바람직하다. 굴절률을 액침액에 가깝게 한다고 하는 관점으로부터는, 톱코트 중에 불소원자를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 투명성·굴절률의 관점으로부터 박막 쪽이 바람직하다.When there is no difference in refractive index between the top coat and the immersion liquid, the resolution is improved. When water is used as the immersion liquid in the ArF excimer laser (wavelength: 193 nm), the top coat for ArF immersion exposure is preferably close to the refractive index of the immersion liquid. From the viewpoint of bringing the refractive index close to the immersion liquid, it is preferable to have fluorine atoms in the topcoat. Further, from the viewpoints of transparency and refractive index, a thin film is preferable.
톱코트는 막과 혼합되지 않고, 또한 액침액과도 혼합되지 않는 것이 바람직하다. 이 관점으로부터, 액침액이 물인 경우에는 톱코트에 사용되는 용제는 본 발명의 조성물에 사용되는 용매에 난용이며, 또한 비수용성의 매체인 것이 바람직하다. 또한, 액침액이 유기용제일 경우에는 톱코트는 수용성이여도 비수용성이여도 된다.It is preferred that the topcoat is not mixed with the membrane and does not mix with the immersion liquid. From this viewpoint, when the immersion liquid is water, the solvent used in the topcoat is preferably a medium which is hardly soluble in the solvent used in the composition of the present invention, and is also a water-insoluble medium. When the immersion liquid is an organic solvent, the topcoat may be water-soluble or water-insoluble.
[염기성 화합물][Basic compound]
본 발명의 조성물은 노광으로부터 가열까지의 경시에 의한 성능 변화를 저감하기 위해서 염기성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.The composition of the present invention preferably contains a basic compound in order to reduce the change in performance due to aging from exposure to heating.
염기성 화합물로서는, 바람직하게는 하기 식(A)∼(E)으로 나타내어지는 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다.The basic compound is preferably a compound having a structure represented by the following formulas (A) to (E).
일반식 (A) 및 (E) 중,Among the general formulas (A) and (E)
R200, R201 및 R202는 동일하여도 달라도 좋고, 수소원자, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼20), 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3∼20) 또는 아릴기(탄소수 6∼20)를 나타내고, 여기에서, R201과 R202는 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. R203, R204, R205 및 R206은 동일하여도 달라도 좋고, 탄소수 1∼20개의 알킬기를 나타낸다. R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (having 6 to 20 carbon atoms) Wherein R 201 and R 202 may be bonded to each other to form a ring. R 203 , R 204 , R 205 and R 206 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
상기 알킬기에 대해서 치환기를 갖는 알킬기로서는 탄소수 1∼20의 아미노 알킬기, 탄소수 1∼20의 히드록시알킬기, 또는 탄소수 1∼20의 시아노알킬기가 바람직하다.The alkyl group having a substituent for the alkyl group is preferably an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a cyanoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
이들 일반식 (A) 및 (E) 중의 알킬기는 무치환인 것이 보다 바람직하다. The alkyl groups in the general formulas (A) and (E) are more preferably indeterminate.
바람직한 화합물로서 구아니딘, 아미노피롤리딘, 피라졸, 피라졸린, 피페라진, 아미노모르폴린, 아미노알킬모르폴린, 피페리딘 등을 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 examples of the compound include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, piperidine and the like. More preferred compounds include imidazole, diazabicyclo, A compound having an onium hydroxide structure, an onium carboxylate 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 / .
이미다졸 구조를 갖는 화합물로서는 이미다졸, 2,4,5-트리페닐이미다졸, 벤즈이미다졸, 2-페닐벤조이미다졸 등을 들 수 있다. 디아자비시클로 구조를 갖는 화합물로서는 1,4-디아자비시클로[2,2,2]옥탄, 1,5-디아자비시클로[4,3,0]노나-5-엔, 1,8-디아자비시클로[5,4,0]운데카-7-엔 등을 들 수 있다. 오늄히드록시드 구조를 갖는 화합물로서는 테트라부틸암모늄히드록시드, 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, N,N-디부틸아닐린, N,N-디헥실아닐린 등을 들 수 있다. 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 알킬아민 유도체로서는 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, N-페닐디에탄올아민, 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, 2-phenylbenzoimidazole 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] non-5-ene, 1,8- Cyclo [5,4,0] undeca-7-ene, and the like. Examples of the compound having an onium hydroxide structure include tetrabutylammonium hydroxide, triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, sulfonium hydroxide having a 2-oxoalkyl group, specifically, triphenylsulfonium (T-butylphenyl) sulfonium hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, 2-oxopropylthiophenium hydroxide, . As the compound having an onium carboxylate structure, the anion portion of the compound having an onium hydroxide structure is a carboxylate, and examples thereof include acetate, adamantane-1-carboxylate, perfluoroalkylcarboxylate and the like . Examples of the compound having a trialkylamine structure include tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine and the like. Examples of the aniline compound include 2,6-diisopropylaniline, N, N-dimethylaniline, N, N-dibutyl aniline and N, N-dihexyl aniline. Examples of the alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-phenyldiethanolamine, tris (methoxyethoxyethyl) amine and the like. Examples of the aniline derivatives having a hydroxyl group and / or an ether bond include N, N-bis (hydroxyethyl) aniline and the like.
바람직한 염기성 화합물로서, 또한 페녹시기를 갖는 아민 화합물, 페녹시기를 갖는 암모늄염 화합물, 술폰산 에스테르기를 갖는 아민 화합물 및 술폰산 에스테르기를 갖는 암모늄염 화합물을 들 수 있다.Preferred examples of the basic compound include an amine compound having a phenoxy group, an ammonium salt compound having a phenoxy group, an amine compound having a sulfonic acid ester group, and an ammonium salt compound having a sulfonic acid ester group.
아민 화합물은 1급, 2급, 3급의 아민 화합물을 사용할 수 있고, 적어도 1개의 알킬기가 질소원자에 결합되어 있는 아민 화합물이 바람직하다. 아민 화합물은 3급 아민 화합물인 것이 보다 바람직하다. 아민 화합물은 적어도 1개의 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼20)가 질소원자에 결합되어 있으면, 알킬기 이외에 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3∼20) 또는 아릴기(바람직하게는 탄소수 6∼12)가 질소원자에 결합되어 있어도 된다. 아민 화합물은 알킬쇄 중에 산소원자를 갖고, 옥시알킬렌기가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기의 수는 분자 내에 1개 이상, 바람직하게는 3∼9개, 더욱 바람직하게는 4∼6개이다. 옥시알킬렌기 중에서도 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-) 또는 옥시프로필렌기[-CH(CH3)CH2O- 또는 -CH2CH2CH2O-]가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 옥시에틸렌기이다.The amine compound may be a primary, secondary or tertiary amine compound, and is preferably an amine compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom. More preferably, the amine compound is a tertiary amine compound. (Preferably having from 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (preferably having from 6 to 12 carbon atoms) in addition to the alkyl group when the at least one alkyl group (preferably having from 1 to 20 carbon atoms) is bonded to the nitrogen atom Or may be bonded to a nitrogen atom. The amine compound preferably has an oxygen atom in the alkyl chain and is formed with an oxyalkylene group. The number of oxyalkylene groups in the molecule is at least 1, preferably from 3 to 9, more preferably from 4 to 6. Among oxyalkylene groups, an oxyethylene group (-CH 2 CH 2 O-) or an oxypropylene group [-CH (CH 3 ) CH 2 O- or -CH 2 CH 2 CH 2 O-] is preferable, Oxyethylene group.
암모늄염 화합물은 1급, 2급, 3급, 4급의 암모늄염 화합물을 사용할 수 있고, 적어도 1개의 알킬기가 질소원자에 결합되어 있는 암모늄염 화합물이 바람직하다. 암모늄염 화합물은 적어도 1개의 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼20)가 질소원자에 결합되어 있으면, 알킬기 이외에 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3∼20) 또는 아릴기(바람직하게는 탄소수 6∼12)가 질소원자에 결합되어 있어도 된다. 암모늄염 화합물은 알킬쇄 중에 산소원자를 갖고, 옥시알킬렌기가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기의 수는 분자 내에 1개 이상, 바람직하게는 3∼9개, 더욱 바람직하게는 4∼6개이다. 옥시알킬렌기 중에서도 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-) 또는 옥시프로필렌기[-CH(CH3)CH2O- 또는 -CH2CH2CH2O-]가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 옥시에틸렌기이다. 암모늄염 화합물의 음이온으로서는 할로겐 원자, 술포네이트, 보레이트, 포스페이트 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 할로겐 원자, 술포네이트가 바람직하다. 할로겐 원자로서는 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드가 특히 바람직하고, 술포네이트로서는 탄소수 1∼20의 유기 술포네이트가 특히 바람직하다. 유기 술포네이트로서는 탄소수 1∼20의 알킬술포네이트, 아릴술포네이트를 들 수 있다. 알킬술포네이트의 알킬기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로서는 예를 들면 불소, 염소, 브롬, 알콕시기, 아실기, 아릴기 등을 들 수 있다. 알킬술포네이트로서, 구체적으로는 메탄술포네이트, 에탄술포네이트, 부탄술포네이트, 헥산술포네이트, 옥탄술포네이트, 벤질술포네이트, 트리플루오로메탄술포네이트, 펜타플루오로에탄술포네이트, 노나플루오로부탄술포네이트 등을 들 수 있다. 아릴술포네이트의 아릴기로서는 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환을 들 수 있다. 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환은 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로서는 탄소수 1∼6의 직쇄 또는 분기 알킬기, 탄소수 3∼6의 시클로알킬기가 바람직하다. 직쇄 또는 분기 알킬기, 시클로알킬기로서, 구체적으로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, n-헥실, 시클로헥실 등을 들 수 있다. 다른 치환기로서는 탄소수 1∼6의 알콕시기, 할로겐 원자, 시아노, 니트로, 아실기, 아실옥시기 등을 들 수 있다.The ammonium salt compound may be a primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium salt compound, and is preferably an ammonium salt compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom. When the at least one alkyl group (preferably 1 to 20 carbon atoms) is bonded to the nitrogen atom, the ammonium salt compound may contain a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (preferably 6 to 12 carbon atoms) Or may be bonded to a nitrogen atom. The ammonium salt compound preferably has an oxygen atom in the alkyl chain and is formed with an oxyalkylene group. The number of oxyalkylene groups in the molecule is at least 1, preferably from 3 to 9, more preferably from 4 to 6. Among oxyalkylene groups, an oxyethylene group (-CH 2 CH 2 O-) or an oxypropylene group [-CH (CH 3 ) CH 2 O- or -CH 2 CH 2 CH 2 O-] is preferable, Oxyethylene group. Examples of the anion of the ammonium salt compound include a halogen atom, a sulfonate, a borate, and a phosphate. Among them, a halogen atom and a sulfonate are preferable. As the halogen atom, chloride, bromide and iodide are particularly preferable, and as the sulfonate, an organic sulfonate having 1 to 20 carbon atoms is particularly preferable. Examples of the organic sulfonate include alkyl sulfonates having 1 to 20 carbon atoms and aryl sulfonates. The alkyl group of the alkylsulfonate may have a substituent. Examples of the substituent include fluorine, chlorine, bromine, an alkoxy group, an acyl group, and an aryl group. Specific examples of the alkylsulfonate include methanesulfonate, ethanesulfonate, butanesulfonate, hexanesulfonate, octanesulfonate, benzylsulfonate, trifluoromethanesulfonate, pentafluoroethanesulfonate, nonafluorobutane Sulfonate and the like. The aryl group of the arylsulfonate includes a benzene ring, a naphthalene ring and an anthracene ring. The benzene ring, naphthalene ring and anthracene ring may have a substituent, and the substituent is preferably a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. Specific examples of the straight chain or branched alkyl group and the cycloalkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, n-hexyl and cyclohexyl. Examples of other substituents include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, cyano, nitro, an acyl group and an acyloxy group.
페녹시기를 갖는 아민 화합물, 페녹시기를 갖는 암모늄염 화합물이란, 아민 화합물 또는 암모늄염 화합물의 알킬기의 질소원자와 반대측의 말단에 페녹시기를 갖는 것이다. 페녹시기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 페녹시기의 치환기로서는 예를 들면 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 카르복실산 에스테르기, 술폰산 에스테르기, 아릴기, 아랄킬기, 아실옥시기, 아릴옥시기 등을 들 수 있다. 치환기의 치환 위치는 2∼6위치의 어느 것이라도 좋다. 치환기의 수는 1∼5의 범위에서 어느 것이라도 좋다.The amine compound having a phenoxy group and the ammonium salt compound having a phenoxy group are those having a phenoxy group at the terminal on the opposite side to the nitrogen atom of the alkyl group of the amine compound or the ammonium salt compound. The phenoxy group may have a substituent. Examples of the substituent of the phenoxy group include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, a sulfonic ester group, an aryl group, an aralkyl group, an acyloxy group, . The substitution position of the substituent may be any of 2-6 positions. The number of substituents may be in the range of 1 to 5.
페녹시기와 질소원자 사이에 적어도 1개의 옥시알킬렌기를 갖는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기의 수는 분자 내에 1개 이상, 바람직하게는 3∼9개, 더욱 바람직하게는 4∼6개이다. 옥시알킬렌기 중에서도 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-) 또는 옥시프로필렌기[-CH(CH3)CH2O- 또는 -CH2CH2CH2O-]가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 옥시에틸렌기이다.It is preferable that at least one oxyalkylene group is present between the phenoxy group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene groups in the molecule is at least 1, preferably from 3 to 9, more preferably from 4 to 6. Among oxyalkylene groups, an oxyethylene group (-CH 2 CH 2 O-) or an oxypropylene group [-CH (CH 3 ) CH 2 O- or -CH 2 CH 2 CH 2 O-] is preferable, Oxyethylene group.
술폰산 에스테르기를 갖는 아민 화합물, 술폰산 에스테르기를 갖는 암모늄염 화합물에 있어서의 술폰산 에스테르기로서는, 알킬술폰산 에스테르, 시클로알킬기 술폰산 에스테르, 아릴술폰산 에스테르의 어느 것이라도 좋고, 알킬술폰산 에스테르의 경우에 알킬기는 탄소수 1∼20, 시클로알킬술폰산 에스테르의 경우에 시클로알킬기는 탄소수 3∼20, 아릴술폰산 에스테르의 경우에 아릴기는 탄소수 6∼12가 바람직하다. 알킬술폰산 에스테르, 시클로알킬술폰산 에스테르, 아릴술폰산 에스테르는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기로서는 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 카르복실산 에스테르기, 술폰산 에스테르기가 바람직하다.The sulfonic acid ester group in the amine compound having a sulfonic acid ester group and the ammonium salt compound having a sulfonic acid ester group may be any of an alkylsulfonic acid ester, a cycloalkyl group sulfonic acid ester and an arylsulfonic acid ester. In the case of an alkylsulfonic acid ester, 20, the cycloalkyl group in the case of the cycloalkyl sulfonic acid ester has 3 to 20 carbon atoms, and in the case of the aryl sulfonic acid ester, the aryl group preferably has 6 to 12 carbon atoms. The alkylsulfonic acid ester, the cycloalkylsulfonic acid ester and the arylsulfonic acid ester may have a substituent, and as the substituent, a halogen atom, cyano group, nitro group, carboxyl group, carboxylic acid ester group or sulfonate ester group is preferable.
술폰산 에스테르기와 질소원자 사이에 적어도 1개의 옥시알킬렌기를 갖는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기의 수는 분자 내에 1개 이상, 바람직하게는 3∼9개, 더욱 바람직하게는 4∼6개이다. 옥시알킬렌기 중에서도 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-) 또는 옥시프로필렌기[-CH(CH3)CH2O- 또는 -CH2CH2CH2O-]가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 옥시에틸렌기이다.And at least one oxyalkylene group is present between the sulfonate ester group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene groups in the molecule is at least 1, preferably from 3 to 9, more preferably from 4 to 6. Among oxyalkylene groups, an oxyethylene group (-CH 2 CH 2 O-) or an oxypropylene group [-CH (CH 3 ) CH 2 O- or -CH 2 CH 2 CH 2 O-] is preferable, Oxyethylene group.
이들의 염기성 화합물은 단독으로 또는 2종 이상 함께 사용된다. These basic compounds may be used alone or in combination of two or more.
염기성 화합물의 사용량은 본 발명 조성물의 고형분을 기준으로 해서, 통상 0.001∼10질량%, 바람직하게는 0.01∼5질량%이다.The amount of the basic compound to be used is usually 0.001 to 10 mass%, preferably 0.01 to 5 mass%, based on the solid content of the composition of the present invention.
산발생제와 염기성 화합물의 조성물 중의 사용 비율은 산발생제/염기성 화합물(몰비)=2.5∼300인 것이 바람직하다. 즉 감도, 해상도의 점으로부터 몰비가 2.5 이상이 바람직하고, 노광 후 가열 처리까지의 경시에서의 레지스트 패턴의 굵기에 의한 해상도의 저하 억제의 점으로부터 300 이하가 바람직하다. 산발생제/염기성 화합물(몰비)은 보다 바람직하게는 5.0∼200, 더욱 바람직하게는 7.0∼150이다.The ratio of the acid generator to the basic compound in the composition is preferably from 2.5 to 300 as the acid generator / basic compound (molar ratio). That is, the mole ratio is preferably 2.5 or more from the viewpoints of sensitivity and resolution, and from the viewpoint of suppressing the resolution lowering due to the thickness of the resist pattern with time after the post-exposure heat treatment, it is preferably 300 or less. The acid generator / basic compound (molar ratio) is more preferably 5.0 to 200, and still more preferably 7.0 to 150.
[계면활성제][Surfactants]
본 발명의 조성물은 계면활성제를 더 함유하는 것이 바람직하고, 불소계 및/또는 규소계 계면활성제(불소계 계면활성제, 규소 계면활성제, 불소원자와 규소원자의 양쪽을 갖는 계면활성제) 중 어느 하나, 또는 2종이 상을 함유하는 것이 보다 바람직하다.The composition of the present invention preferably further contains a surfactant and may be any one of a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (a fluorine-based surfactant, a silicon surfactant, and a surfactant having both fluorine and silicon atoms) It is more preferable to contain a paper phase.
본 발명의 조성물이 상기 계면활성제를 함유함으로써 250㎚ 이하, 특히 220㎚ 이하의 노광 광원의 사용시에 양호한 감도 및 해상도로, 밀착성 및 현상 결함이 적은 레지스트 패턴을 부여하는 것이 가능해진다.When the composition of the present invention contains the above surfactant, it is possible to impart a resist pattern with good adhesion and development defects with good sensitivity and resolution at the time of using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less.
불소계 및/또는 규소계 계면활성제로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 소 62-36663호 공보, 일본 특허 공개 소 61-226746호 공보, 일본 특허 공개 소 61-226745호 공보, 일본 특허 공개 소 62-170950호 공보, 일본 특허 공개 소 63-34540호 공보, 일본 특허 공개 평 7-230165호 공보, 일본 특허 공개 평 8-62834호 공보, 일본 특허 공개 평 9-54432호 공보, 일본 특허 공개 평 9-5988호 공보, 일본 특허 공개 2002-277862호 공보, 미국 특허 제5405720호 명세서, 동(同) 5360692호 명세서, 동(同) 5529881호 명세서, 동(同) 5296330호 명세서, 동(同) 5436098호 명세서, 동(同) 5576143호 명세서, 동(同) 5294511호 명세서, 동(同) 5824451호 명세서에 기재된 계면활성제를 들 수 있고, 하기 시판의 계면활성제를 그대로 사용할 수도 있다.Examples of the fluorine-based and / or silicon-based surfactants include those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-36663, 61-226746, 61-226745, 62-170950 Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-34540, 7-230165, 8-62834, 9-54432, 9-5988 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-277862, U.S. Patent Nos. 5,405,720, 5360692, 5529881, 5296330, and 5436098 The surfactants described in JP-A-5576143, JP-A-5294511 and JP-A-5824451, and the following surfactants may be used as they are.
사용할 수 있는 시판의 계면활성제로서, 예를 들면 에프톱 EF301, EF303, [신아키타 카세이(주)제], 플루오라드 FC430, 431, 4430[스미토모 스리엠(주)제], 메가팩 F171, F173, F176, F189, F113, F110, F177, F120, R08[다이니폰 잉크 카가쿠 고교(주)제], 써플론 S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106[아사히 가라스(주)제], 트로이졸 S-366[트로이케미컬(주)제], GF-300, GF-150[도아고세이 카가쿠(주)제], 써플론 S-393[세이미케미컬(주)제], 에프톱 EF121, EF122A, EF122B, RF122C, EF125M, EF135M, EF351, EF352, EF801, EF802, EF601[(주)젬코제], PF636, PF656, PF6320, PF6520(OMNOVA사제), FTX-204G, 208G, 218G, 230G, 204D, 208D, 212D, 218D, 222D[(주)네오스제] 등의 불소계 계면활성제 또는 규소계 계면활성제를 들 수 있다. 또한 폴리실록산 폴리머 KP-341[신에쓰 카가쿠 고교(주)제]도 규소계 계면활성제로서 사용할 수 있다.As commercially available surfactants that can be used, for example, there may be mentioned Faft EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Fluorad FC430, 431 and 4430 (manufactured by Sumitomo 3M Ltd.), Megafac F171 and F173 , F176, F189, F113, F110, F177, F120, R08 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Surplon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, GF-300 and GF-150 (manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd.) and SURFLON S-393 (manufactured by Seiyi Chemical Co., Ltd.) FGX-204G, FGX-204G, FGX-204G, FGX-204G, FGX220, 218G, 230G, 204D, 208D, 212D, 218D, and 222D (manufactured by Neos Co., Ltd.) and silicon-based surfactants. The polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.
또한, 계면활성제로서는, 상기에 나타내는 바와 같은 공지의 것 이외에, 텔로머리제이션법(테로머법이라고도 함) 또는 올리고머리제이션법(올리고머법이라고도 함)에 의해 제조된 플루오로 지방족 화합물로부터 도입된 플루오로 지방족기를 갖는 중합체를 사용한 계면활성제를 사용할 수 있다. 플루오로 지방족 화합물은, 일본 특허 공개 2002-90991호 공보에 기재된 방법에 의해 합성할 수 있다.As the surfactant, in addition to the known ones as described above, fluoro (meth) acrylates introduced from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also referred to as a teror method) or an oligomerization method (also referred to as an oligomer method) Surfactants using a polymer having an aliphatic group can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.
플루오로 지방족기를 갖는 중합체로서는 플루오로 지방족기를 갖는 모노머와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트 및/또는 (폴리(옥시알킬렌))메타크릴레이트의 공중합체가 바람직하고, 불규칙하게 분포되어 있는 것이라도, 블록 공중합되어 있어도 된다. 또한, 폴리(옥시알킬렌)기로서는 폴리(옥시에틸렌)기, 폴리(옥시프로필렌)기, 폴리(옥시 부틸렌)기 등을 들 수 있고, 또한 폴리(옥시에틸렌과 옥시프로필렌과 옥시에틸렌의 블록 연결체)나 폴리(옥시에틸렌과 옥시프로필렌의 블록 연결체) 등과 같이 쇄 길이 내에 다른 쇄길이의 알킬렌을 갖는 유닛이어도 좋다. 또한, 플루오로 지방족기를 갖는 모노머와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체는 2원 공중합체 뿐만 아니라, 다른 2종 이상의 플루오로 지방족기를 갖는 모노머나, 다른 2종 이상의 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트) 등을 동시에 공중합한 3원계 이상의 공중합체이어도 좋다.As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable, Or may be block-copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group and a poly (oxybutylene) group. In addition, poly (oxyethylene, oxypropylene and oxyethylene blocks Or may be a unit having an alkylene chain having a different chain length in the chain length, such as a poly (oxyethylene / oxypropylene block). Further, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) may be a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, (Poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) or the like may be copolymerized at the same time.
예를 들면, 시판의 계면활성제로서 메가팩 F178, F-470, F-473, F-475, F-476, F-472[다이니폰 잉크 가카구 고교(주)제]를 들 수 있다. 또한, C6F13기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체, C3F7기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시에틸렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시프로필렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체 등을 들 수 있다.Examples of commercially available surfactants include Megapac F178, F-470, F-473, F-475, F-476 and F-472 [manufactured by Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co., Ltd.]. In addition, copolymers of (meth) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) having C 6 F 13 groups, acrylates having C 3 F 7 groups ) And copolymers of (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate).
또한 본 발명에서는 불소계 및/또는 규소계 계면활성제 이외의 다른 계면활성제를 사용할 수도 있다. 구체적으로는, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌옥틸페놀에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르류, 폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머류, 소르비탄 모노라울레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 모노올레이트, 소르비탄 트리올레이트, 소르비탄 트리스테아레이트 등의 소르비탄 지방산 에스테르류, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라울레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 트리올레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 트리스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르류 등의 비이온계 계면활성제 등을 들 수 있다.In the present invention, surfactants other than fluorine-based and / or silicon-based surfactants may also be used. Specific examples include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether and polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonyl Polyoxyethylene alkylaryl ethers such as phenol ether and phenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan Sorbitan fatty acid esters such as trioleate and sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate Oleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate Of polyoxyethylene, and the like sorbitan fatty acid non-ionic surfactants such as esters.
이들 계면활성제는 단독으로 사용해도 좋고, 또한 몇개의 조합으로 사용해도 좋다.These surfactants may be used alone or in combination of several.
계면활성제의 사용량은 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물 전량(용제를 제외함)에 대하여, 바람직하게는 0∼2질량%, 더욱 바람직하게는 0.0001∼2질량%, 특히 바람직하게는 0.0005∼1질량%이다The amount of the surfactant to be used is preferably 0 to 2% by mass, more preferably 0.0001 to 2% by mass, particularly preferably 0.0005 to 5% by mass, based on the total amount of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition (excluding the solvent) 1% by mass
[카르복실산 오늄염][Carboxylic acid onium salt]
본 발명의 조성물은 카르복실산 오늄염을 함유해도 좋다. 카르복실산 오늄염으로서는 카르복실산 술포늄염, 카르복실산 요오드늄염, 카르복실산 암모늄염 등을 들 수 있다. 특히, 카르복실산 오늄염으로서는 요오드늄염, 술포늄염이 바람직하다. 또한 본 발명의 카르복실산 오늄염의 카르복실레이트 잔기가 방향족기, 탄소-탄소 2중 결합을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 음이온부로서는 탄소수 1∼30의 직쇄, 분기, 단환 또는 다환 환상 알킬카르복실산 음이온이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 이들 알킬기의 일부 또는 모두가 불소 치환된 카르복실산의 음이온이 바람직하다. 알킬쇄 중에 산소원자를 함유하고 있어도 된다. 이것에 의해 220㎚ 이하의 광에 대한 투명성이 확보되어 감도, 해상력이 향상되고, 소밀의존성, 노광 마진이 개량된다.The composition of the present invention may contain a carboxylic acid onium salt. Examples of the carboxylic acid onium salt include a carboxylic acid sulfonium salt, a carboxylic acid iodonium salt, and a carboxylic acid ammonium salt. Particularly, as the carboxylic acid onium salt, iodonium salt and sulfonium salt are preferable. It is also preferable that the carboxylate residue of the onium carboxylate of the present invention does not contain an aromatic group or a carbon-carbon double bond. As a particularly preferable anion moiety, a linear, branched, monocyclic or polycyclic cyclic alkylcarboxylic acid anion having 1 to 30 carbon atoms is preferable. More preferably, an anion of a carboxylic acid in which a part or all of these alkyl groups are fluorine-substituted is preferable. The alkyl chain may contain an oxygen atom. As a result, the transparency to light of 220 nm or less is ensured, the sensitivity and resolution are improved, the density dependency and the exposure margin are improved.
불소 치환된 카르복실산의 음이온으로서는 플루오로아세트산, 디플루오로아세트산, 트리플루오로아세트산, 펜타플루오로프로피온산, 헵타플루오로부티르산, 노나플루오로펜탄산, 퍼플루오로도데칸산, 퍼플루오로트리데칸산, 퍼플루오로시클로헥산카르복실산, 2,2-비스트리플루오로메틸프로피온산의 음이온 등을 들 수 있다.Examples of the anion of the fluorine-substituted carboxylic acid include fluoroacetic acid, difluoroacetic acid, trifluoroacetic acid, pentafluoropropionic acid, heptafluorobutyric acid, nonafluoropentanoic acid, perfluorododecanoic acid, , Perfluorocyclohexanecarboxylic acid, and an anion of 2,2-bistrifluoromethylpropionic acid.
이들 카르복실산 오늄염은 술포늄히드록시드, 요오드늄히드록시드, 암모늄히드록시드와 카르복실산을 적당한 용제 중 산화은과 반응시킴으로써 합성할 수 있다.These onium salts of carboxylic acid can be synthesized by reacting sulfonium hydroxide, iodonium hydroxide, ammonium hydroxide and carboxylic acid with silver oxide in a suitable solvent.
카르복실산 오늄염의 조성물 중의 함량은, 조성물의 전체 고형분에 대하여 일반적으로는 0.1∼20질량%, 바람직하게는 0.5∼10질량%, 더욱 바람직하게는 1∼7질량%이다.The content of the onium carboxylate in the composition is generally 0.1 to 20 mass%, preferably 0.5 to 10 mass%, more preferably 1 to 7 mass%, based on the total solid content of the composition.
[용해 저지 화합물][Solubility inhibiting compound]
본 발명의 조성물은 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액 중에서의 용해도가 증대하는, 분자량 3000 이하의 용해 저지 화합물(이하, 「용해 저지 화합물 」이라고도 함)을 함유해도 좋다. 용해 저지 화합물로서는 220㎚ 이하의 투과성을 저하시키지 않기 위해서, 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 (B)성분의 수지의 부분에서 설명한 것과 같은 것을 들 수 있다.The composition of the present invention may contain a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3,000 or less (hereinafter, also referred to as " dissolution inhibiting compound ") which is decomposed by the action of an acid to increase solubility in an alkali developing solution. As the dissolution inhibiting compound, an alicyclic or aliphatic compound containing an acid-decomposable group such as a cholic acid derivative containing an acid-decomposable group described in Proceeding of SPIE, 2724, 355 (1996) is preferable in order not to lower the permeability at 220 nm or less Do. Examples of the acid-decomposable group and the alicyclic structure include those described in the resin portion of the component (B).
본 발명의 조성물을 KrF 엑시머 레이저로 노광하거나, 또는 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 the composition of the present invention is exposed to a KrF excimer laser or irradiated with an electron beam, it is preferable to contain a structure in which the phenolic hydroxyl group of the phenol compound is substituted with an acid decomposer. The phenol compound preferably contains 1 to 9 phenol skeletons, more preferably 2 to 6 phenol skeletons.
본 발명에 있어서의 용해 저지 화합물의 분자량은 3000 이하이며, 바람직하게는 300∼3000, 더욱 바람직하게는 500∼2500이다.The molecular weight of the dissolution inhibiting compound in the present invention is 3,000 or less, preferably 300 to 3,000, and more preferably 500 to 2,500.
용해 저지 화합물의 첨가량은 본 발명의 조성물의 고형분에 대하여, 바람직하게는 3∼50질량%이며, 보다 바람직하게는 5∼40질량%이다.The addition amount of the dissolution inhibiting compound is preferably from 3 to 50 mass%, more preferably from 5 to 40 mass%, based on the solid content of the composition of the present invention.
이하에 용해 저지 화합물의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.Specific examples of the dissolution inhibiting compound are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[기타 첨가제][Other additives]
본 발명의 조성물에는 필요에 따라 염료, 가소제, 광증감제, 광흡수제, 및 현상액에 대한 용해성을 촉진시키는 화합물(예를 들면 분자량 1000 이하의 페놀 화합물, 카르복실기를 갖는 지환족, 또는 지방족 화합물) 등을 더 함유시킬 수 있다.(For example, a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less, an alicyclic group having a carboxyl group, or an aliphatic compound), etc., for accelerating the solubility in a dye, a plasticizer, a photosensitizer, a light absorber, Can be further contained.
이러한 분자량 1000 이하의 페놀 화합물은, 예를 들면 일본 특허 공개 평 4-122938호 공보, 일본 특허 공개 평 2-28531호 공보, 미국 특허 제4,916,210호 명세서, 유럽 특허 제219294호 명세서 등에 기재된 방법을 참고로 해서, 당업자에 있어서 용이하게 합성할 수 있다.Such phenol compounds having a molecular weight of 1,000 or less are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-122938, 2-28531, 4,916,210, and European Patent No. 219294 , And can be easily synthesized by those skilled in the art.
카르복실기를 갖는 지환족, 또는 지방족 화합물의 구체예로서는 콜산, 디옥시콜산, 리토콜산 등의 스테로이드 구조를 갖는 카르복실산 유도체, 아다만탄카르복실산 유도체, 아다만탄디카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로헥산디카르복실산 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of alicyclic or aliphatic compounds having a carboxyl group include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, dioxycholic acid and lithocholic acid, adamantanecarboxylic acid derivatives, adamantanedicarboxylic acid, cyclohexane Carboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and the like, but are not limited thereto.
패턴형성방법Pattern formation method
본 발명의 조성물은 해상력 향상의 관점으로부터, 막두께 30∼250㎚로 사용되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 막두께 30∼200㎚로 사용되는 것이 바람직하다. 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물 중의 고형분 농도를 적절한 범위로 설정해서 적당한 점도를 가지게 하고, 도포성, 제막성을 향상시킴으로써 이러한 막두께로 할 수 있다.The composition of the present invention is preferably used at a film thickness of 30 to 250 nm, more preferably at a film thickness of 30 to 200 nm from the viewpoint of improving resolution. The film thickness can be made such that the solid content concentration in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is set in an appropriate range to have an appropriate viscosity and the coating property and the film formability are improved.
감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물 중의 전체 고형분 농도는, 일반적으로는 1∼10질량%, 보다 바람직하게는 1∼8.0질량%, 더욱 바람직하게는 1.0∼6.0질량%이다.The total solid content concentration in the actinic radiation-sensitive or radiation-sensitive resin composition is generally from 1 to 10 mass%, more preferably from 1 to 8.0 mass%, and still more preferably from 1.0 to 6.0 mass%.
본 발명의 조성물은 상기 성분을 소정의 유기용제, 바람직하게는 상기 혼합 용제에 용해하여 필터 여과한 후, 다음과 같이 소정의 지지체 상에 도포해서 사용한다. 필터 여과에 사용하는 필터의 포아사이즈는 0.1㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.03㎛ 이하의 폴리테트라플루오로에틸렌제, 폴리에틸렌제, 나일론제의 것이 바람직하다.The composition of the present invention is obtained by dissolving the above components in a predetermined organic solvent, preferably the above-mentioned mixed solvent, filtering the solution, and applying the solution on a predetermined support as follows. The pore size of the filter to be used for filter filtration is preferably polytetrafluoroethylene, polyethylene or nylon having a pore size of 0.1 탆 or less, more preferably 0.05 탆 or less, and even more preferably 0.03 탆 or less.
예를 들면, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 정밀 집적회로 소자의 제조에 사용되는 기판(예:규소/이산화규소 피복) 상에 스피너, 코터 등의 적당한 도포방법에 의해 도포, 건조하여 레지스트막을 형성한다.For example, the active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition is coated on a substrate (for example, silicon / silicon dioxide coating) used for the production of precision integrated circuit devices by a suitable coating method such as a spinner or a coater, Thereby forming a resist film.
상기 레지스트막에 소정의 마스크를 통해서 활성광선 또는 방사선을 조사하고, 바람직하게는 베이킹(가열)을 행하여 현상, 린스한다. 이것에 의해 양호한 패턴을 얻을 수 있다.The resist film is irradiated with an actinic ray or radiation through a predetermined mask, preferably baked (heated) to develop and rinse. Thus, a good pattern can be obtained.
활성광선 또는 방사선으로서는 적외광, 가시광, 자외광, 원자외광, 극자외광, X선, 전자선 등을 들 수 있지만, 바람직하게는 250㎚ 이하, 보다 바람직하게는 220㎚ 이하, 특히 바람직하게는 1∼200㎚ 파장의 원자외광, 구체적으로는, KrF 엑시머 레이저(248㎚), ArF 엑시머 레이저(193㎚), F2 엑시머 레이저(157㎚), X선, 전자빔 등이며, ArF 엑시머 레이저, F2 엑시머 레이저, EUV(13㎚), 전자빔이 바람직하다.Examples of the active light or radiation include infrared light, visible light, ultraviolet light, ultraviolet light, extreme ultraviolet light, X-ray, electron beam and the like, but preferably 250 nm or less, more preferably 220 nm or less, A KrF excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193 nm), an F 2 excimer laser (157 nm), an X-ray and an electron beam. The ArF excimer laser, the F 2 excimer laser Laser, EUV (13 nm) and electron beam are preferable.
막을 형성하기 전에 기판 상에 미리 반사방지막을 도포해도 좋다.An antireflection film may be previously coated on the substrate before forming the film.
반사방지막으로서는 티타늄, 이산화티타늄, 질화티타늄, 산화크롬, 카본, 비정질 규소 등의 무기막형과, 흡광제와 폴리머 재료로 이루어지는 유기막형의 어느 것이나 사용할 수 있다. 또한, 유기 반사방지막으로서 브루어사이언스사제의 DUV30 시리즈나, DUV-40 시리즈, 시프레이사제의 AR-2, AR-3, AR-5 등의 시판의 유기 반사방지막을 사용할 수도 있다.As the antireflection film, any of an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, amorphous silicon and the like and an organic film type comprising a light absorber and a polymer material can be used. As the organic antireflection film, a commercially available organic antireflection film such as DUV30 series manufactured by Brewer Science, DUV-40 series, and AR-2, AR-3, AR-5 manufactured by Sephrey Corporation may be used.
현상 공정에서는 알칼리 현상액을 다음과 같이 사용한다. 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물의 알칼리 현상액으로서는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수 등의 무기 알칼리류, 에틸아민, n-프로필아민 등의 제 1 아민류, 디에틸아민, 디-n-부틸아민 등의 제 2 아민류, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 제 3 아민류, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알코올아민류, 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 등의 제4급 암모늄염, 피롤, 피페리딘 등의 환상 아민류 등의 알칼리성 수용액을 사용할 수 있다.In the development process, an alkaline developer is used as follows. Examples of the alkali developing solution of the active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate and ammonia water, primary amines such as ethylamine and n- Secondary amines such as ethylamine, di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium Quaternary ammonium salts such as hydroxides, and cyclic amines such as pyrrole and piperidine.
또한, 상기 알칼리 현상액에 알코올류, 계면활성제를 적당량 첨가해서 사용할 수도 있다.Alcohols and surfactants may be added to the alkali developing solution in an appropriate amount.
알칼리 현상액의 알칼리 농도는 통상 0.1∼20질량%이다.The alkali concentration of the alkali developing solution is usually 0.1 to 20 mass%.
알칼리 현상액의 pH는 통상 10.0∼15.0이다.The pH of the alkali developing solution is usually from 10.0 to 15.0.
또한, 상기 알칼리성 수용액에 알코올류, 계면활성제를 적당량 첨가해서 사용할 수도 있다.Alcohols and surfactants may be added to the alkaline aqueous solution in an appropriate amount.
린스액으로서는 순수를 사용하고, 계면활성제를 적당량 첨가해서 사용할 수도 있다.As the rinsing liquid, pure water may be used and an appropriate amount of surfactant may be added.
또한, 현상 처리 또는, 린스 처리 후에 패턴 상에 부착되어 있는 현상액 또는 린스액을 초임계 유체에 의해 제거하는 처리를 행할 수 있다.In addition, a treatment for removing the developing solution or the rinsing liquid adhered to the pattern by the developing treatment or the rinsing treatment with the supercritical fluid can be performed.
(실시예)(Example)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
<광산발생제의 합성>≪ Synthesis of photoacid generator >
하기 광산발생제 PAG15를 이하의 합성 루트에 따라서 합성했다.The following photoacid generator PAG 15 was synthesized according to the following synthesis route.
[화합물 1의 합성][Synthesis of compound 1]
브로모메틸시클로헥산 20g, 1-나프톨 12.5g을 삼구 플라스크 속에서 NMP 300g에 용해시킨 후, 탄산칼륨 12g, 요오드화칼륨 14g을 첨가하여 120℃로 8시간 가열했다. 반응액에 물 300g을 첨가하고, 헥산 100g으로 3회 추출을 행하여 얻어진 유기층을 합치고, 1N 수산화나트륨 수용액 100g으로 1회, 물 100g으로 1회, Brine 100g으로 1회 세정한 후, 농축해 화합물 1을 13g 얻었다.20 g of bromomethylcyclohexane and 12.5 g of 1-naphthol were dissolved in 300 g of NMP in a three-necked flask, 12 g of potassium carbonate and 14 g of potassium iodide were added, and the mixture was heated at 120 DEG C for 8 hours. 300 g of water was added to the reaction solution and extracted three times with 100 g of hexane. The resulting organic layers were combined, washed once with 100 g of a 1N aqueous sodium hydroxide solution, once with 100 g of water and once with 100 g of brine, 13 g.
[화합물 2의 합성][Synthesis of Compound 2]
화합물 2는 일본 특허 공개 2005-266799호 공보에 기재된 방법을 참고로 합성했다.Compound 2 was synthesized with reference to the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-266799.
[PAG15의 합성][Synthesis of PAG15]
13.1g의 화합물 1을 삼구 플라스크 속에서 Eaton 시약 65g에 용해시킨 후, 교반하면서 테트라메틸렌술폭시드 5.7g을 적하하고, 또한 3시간 교반을 행하였다. 반응액을 물 240g에 쏟은 후, 화합물 2를 25g, 클로로포름을 50g 첨가했다. 유기층을 분리한 후, 수층으로부터 클로로포름 50g을 이용하여 2회 더 추출을 행하였다. 얻어진 유기층을 합쳐 수세를 2회 행해 농축했다. 얻어진 조성물을 아세트산 에틸 20g을 이용하여 재결정을 행하고, PAG15를 22g 얻었다.13.1 g of Compound 1 was dissolved in 65 g of Eaton reagent in a three-necked flask, and 5.7 g of tetramethylene sulfoxide was added dropwise while stirring, followed by stirring for 3 hours. After the reaction solution was poured into 240 g of water, 25 g of the compound 2 and 50 g of chloroform were added. After the organic layer was separated, the aqueous layer was extracted twice more with 50 g of chloroform. The obtained organic layers were combined and washed twice with water and concentrated. The obtained composition was recrystallized using 20 g of ethyl acetate to obtain 22 g of PAG15.
PAG1∼PAG14, PAG16∼PAG21에 대해서도, PAG15와 같은 방법으로 조제했다.PAG1 to PAG14 and PAG16 to PAG21 were also prepared in the same manner as PAG15.
<수지(A)의 합성>≪ Synthesis of Resin (A) >
합성예 1 수지(1)의 합성Synthesis Example 1 Synthesis of Resin (1)
질소기류 하, 시클로헥사논 8.6g을 삼구 플라스크에 넣고, 이것을 80℃로 가열했다. 이것에 노르보난락톤메타크릴레이트 8.0g, 디히드록시아다만틸메타크릴레이트 4.0g, 2-아다만틸이소프로필메타크릴레이트 9.0g, 중합개시제 V-601(와코쥰야쿠제)을 모노머에 대하여 8㏖%를 시클로헥사논 70g에 용해시킨 용액을 6시간 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후, 80℃에서 2시간 더 반응시켰다. 반응액을 방치 냉각한 후 헥산 800ml/아세트산 에틸 200ml의 혼합액에 20분 걸쳐서 적하하고, 석출된 분체를 여과 채취하여 건조하면, 수지(1)이 17g 얻어졌다. 얻어진 수지의 중량 평균 분자량은 표준 폴리스티렌 환산으로 8500, 분산도(Mw/Mn)는 1.8이었다.Under a nitrogen gas stream, 8.6 g of cyclohexanone was placed in a three-necked flask and heated to 80 캜. 8.0 g of norbornane lactone methacrylate, 4.0 g of dihydroxyadamantyl methacrylate, 9.0 g of 2-adamantyl isopropyl methacrylate, polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 8 mol% in 70 g of cyclohexanone was added dropwise over 6 hours. After completion of dropwise addition, the reaction was further carried out at 80 DEG C for 2 hours. The reaction solution was left to stand to cool, and then added dropwise to a mixed solution of 800 ml of hexane and 200 ml of ethyl acetate over 20 minutes. The precipitated powder was collected by filtration and dried to obtain 17 g of Resin (1). The weight average molecular weight of the obtained resin was 8500 in terms of standard polystyrene and the dispersion degree (Mw / Mn) was 1.8.
상기 합성예 1에 있어서의 방법과 마찬가지로 해서, 뒤에 게시하는 표 3에 나타내는 모노머를 사용하고, 동 표에 나타내는 조성비, 중량 평균 분자량, 분산도(Mw/Mn)를 갖는 산분해성 수지(2)∼(12)를 합성했다.(2) to (4) were prepared in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the monomers shown in Table 3 were used and the composition ratio, weight average molecular weight and dispersity (Mw / Mn) (12) were synthesized.
<수지(C)의 합성>≪ Synthesis of Resin (C) >
합성예 2 첨가 폴리머 C-7의 합성Synthesis Example 2 Synthesis of Additive Polymer C-7
하기 반복단위에 대응하는 모노머를 각각 90/10의 비율(몰비)로 투입하고, PGMEA에 용해하여 고형분 농도 15질량%의 용액 450g을 조제했다. 이 용액에 와코쥰야쿠제 중합개시제 V-60을 1㏖% 첨가하고, 이것을 질소분위기 하, 6시간 걸쳐 100℃로 가열한 PGMEA 50g에 적하했다. 적하 종료 후 반응액을 2시간 교반했다. 반응 종료 후 반응액을 실온까지 냉각하고, 메탄올 5L에 정석, 석출한 백색 분체를 여과 채취하여 목적물인 수지 C-7을 회수했다.Monomers corresponding to the following repeating units were respectively charged in a ratio of 90/10 (molar ratio), and dissolved in PGMEA to prepare 450 g of a solution having a solid content concentration of 15% by mass. To this solution was added 1 mol% of Polymerization Initiator V-60 from Wako Pure Chemical Industries, Ltd., and the resulting solution was added dropwise to 50 g of PGMEA heated to 100 占 폚 over 6 hours in a nitrogen atmosphere. After completion of dropwise addition, the reaction solution was stirred for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and 5 L of methanol was crystallized. The precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin C-7.
NMR로부터 구한 폴리머 조성비는 90/10이었다. 또한, GPC 측정에 의해 구한 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 8000, 분산도 1.40이었다.The polymer composition ratio determined from NMR was 90/10. The weight average molecular weight in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement was 8000 and the degree of dispersion was 1.40.
상기 합성예 2에 있어서의 방법과 마찬가지로 해서, 상술의 수지 C-3, C-26, C-49, C-63, C-69, C-76, C-88, C-132, C-146, C-165, C-193, C-211에 대해, 상술의 표 1에 나타내는 조성비, 중량 평균 분자량, 분산도(Mw/Mn)를 갖는 각 수지를 합성했다.The above-mentioned resin C-3, C-26, C-49, C-63, C-69, C-76, C-88, C-132 and C-146 were prepared in the same manner as in Synthesis Example 2 (Mw / Mn) shown in Table 1 were synthesized with respect to C-165, C-193 and C-211.
[표 3][Table 3]
<레지스트 조제><Preparation of Resist>
하기 표 4에 나타내는 성분을 용제에 용해시켜 각각에 대해서 전체 고형분농도 4질량%의 용액을 조제하고, 이것을 0.05㎛의 포아사이즈를 갖는 폴리에틸렌 필터로 여과해서 액침 노광용 포지티브형 레지스트 용액을 조제했다. 조제한 레지스트 조성물을 하기의 방법으로 평가하고, 결과를 동 표에 나타냈다. 또한, 동 표에 있어서의 각 성분에 대해서 복수 사용했을 경우의 비는 질량비이다.The components shown in the following Table 4 were dissolved in a solvent to prepare a solution having a total solid content concentration of 4% by mass for each solution. The solution was filtered with a polyethylene filter having a pore size of 0.05 탆 to prepare a positive resist solution for immersion exposure. The prepared resist compositions were evaluated by the following methods, and the results are shown in the same table. In addition, the ratio when a plurality of components are used in the same table is the mass ratio.
수지(C)의 첨가량은 레지스트 조성물의 전체 고형분에 대한 질량%이다.The amount of the resin (C) added is% by mass with respect to the total solid content of the resist composition.
[표 4][Table 4]
상기 표 4에 있어서의 기호는 다음과 같다.The symbols in Table 4 are as follows.
[산발생제 및 수지(C)][Acid generator and resin (C)]
산발생제 및 수지(C)는 먼저 예시한 것에 대응한다.The acid generator and the resin (C) correspond to those illustrated earlier.
[염기성 화합물][Basic compound]
N-1 : N,N-디부틸아닐린N-1: N, N-dibutyl aniline
N-2 : 2,6-디이소프로필아닐린N-2: 2,6-diisopropylaniline
N-3 : 2-페닐벤조이미다졸N-3: 2-phenylbenzoimidazole
N-6 : 2,4,5-트리페닐이미다졸N-6: 2,4,5-triphenylimidazole
[계면활성제][Surfactants]
W-1 : 메가팩 F176(다이니폰 잉크 카가쿠 고교(주)제, 불소계)W-1: Megafac F176 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., fluorine)
W-2 : 트로이졸 S-366(트로이케미컬(주)제)W-2: Troizol S-366 (manufactured by Troy Chemical)
W-3 : PF6320(OMNOVA사제, 불소계)W-3: PF6320 (manufactured by OMNOVA, fluorine)
[용제][solvent]
SL-1 : 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)SL-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
SL-2 : 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME)SL-2: Propylene glycol monomethyl ether (PGME)
SL-3 : 락트산 에틸SL-3: Ethyl lactate
SL-4 : 시클로헥사논SL-4: Cyclohexanone
SL-5 : 2-헵타논SL-5: 2-heptanone
SL-6 : 프로필렌카보네이트SL-6: Propylene carbonate
SL-7 : N-메틸피롤리돈SL-7: N-methylpyrrolidone
SL-8 : γ-부티로락톤SL-8:? -Butyrolactone
<레지스트 평가>≪ Evaluation of resist &
[노광 조건 : ArF 액침 노광][Exposure conditions: ArF liquid immersion exposure]
규소 웨이퍼 상에 유기 반사방지막 ARC29A(닛산 카가구사제)를 도포하고, 205℃에서 60초간 베이킹을 행하여 막두께 98㎚의 반사방지막을 형성했다. 그 위에 조제한 포지티브형 레지스트 조성물을 도포하고, 130℃에서 60초간 베이킹을 행하여 막두께 120㎚의 레지스트막을 형성했다. 얻어진 웨이퍼를 ArF 엑시머 레이저 액침 스캐너(ASML사제 XT1700i, NA1.20, C-Quad, 아우터 시그마 0.981, 이너 시그마 0.895, XY 편향)를 사용하여, 65㎚ 1:1 라인 앤드 스페이스 패턴의 6% 하프톤 마스크를 통해서 노광했다. 액침액으로서는 초순수를 사용했다. 그 후 130℃에서 60초간 가열한 후, 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 수용액(2.38질량%)으로 30초간 현상하고, 순수로 린스한 후에 스핀 건조해서 레지스트 패턴을 얻었다.An organic antireflection film ARC29A (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was coated on a silicon wafer and baked at 205 DEG C for 60 seconds to form an antireflection film having a thickness of 98 nm. A positive resist composition prepared thereon was applied and baked at 130 캜 for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 120 nm. The resulting wafer was subjected to a 6-percent halftone process in a 65 nm 1: 1 line and space pattern using an ArF excimer laser immersion scanner (XT1700i, NA1.20, C-Quad, outer Sigma 0.981, Inner Sigma 0.895, XY deflection) And exposed through a mask. Ultrapure water was used as the immersion liquid. Thereafter, the resist film was heated at 130 DEG C for 60 seconds, developed with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (2.38 mass%) for 30 seconds, rinsed with pure water, and then spin-dried to obtain a resist pattern.
[도포 결함][Defective application]
12inch 규소 웨이퍼에 레지스트 5cc를 3000rpm으로 스핀 도포한 후, 핫플레이트로 베이킹을 행하고, 도포 후의 웨이퍼 외주부로부터 10㎜ 이내의 막두께를 측정했다. 막두께 변동이 4㎚ 이내인 것을 A, 4㎚를 초과하고 20㎚ 이하인 것을 B, 20㎚를 초과 50㎚ 이하인 것을 C, 50㎚를 초과하거나, 스트리에이션(striation), 용질의 석출, 막의 흐림이나 웨이퍼의 외주부까지 레지스트가 피복되어 있지 않은 것을 D라고 했다.5 cc of a resist was spin-coated on a 12-inch silicon wafer at 3000 rpm, baking was performed with a hot plate, and the film thickness within 10 mm from the outer peripheral portion of the wafer after coating was measured. A having a film thickness variation of 4 nm or less, B having a thickness of more than 4 nm but less than 20 nm, C having a thickness of more than 20 nm but less than 50 nm, C exceeding 50 nm, precipitation of a solute, Or that the resist is not coated to the outer peripheral portion of the wafer is referred to as D.
[LWR][LWR]
LWR의 측정은 측장 SEM[(주)히타치 세이사쿠쇼 S-9260]을 사용하고, 최적 노광량에 있어서의 65㎚의 고립 패턴을 관찰하여 라인 패턴의 길이 방향의 엣지가 5㎛의 범위에 대해서 엣지가 있어야 할 기준선으로부터의 거리를 50포인트 측정하고, 표준편차를 구하여 3σ을 산출했다. 값이 작을수록 양호한 성능인 것을 나타낸다.The LWR was measured using a measurement SEM (Hitachi Seisakusho S-9260, manufactured by Hitachi Seisakusho Co., Ltd.), and an isolated pattern of 65 nm at the optimum exposure amount was observed to determine the edge in the longitudinal direction of the line pattern, The distance from the baseline to be present was measured at 50 points, and the standard deviation was calculated to calculate 3σ. The smaller the value, the better the performance.
표 4로부터, 본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 이용하여 형성된 패턴은 도포 결함이 억제되고, 또한 LWR 성능이 뛰어난 것을 알 수 있었다.From Table 4, it was found that the pattern formed by using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention suppressed coating defects and was excellent in LWR performance.
Claims (14)
(A) 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증대하는 수지;
(B) 하기 일반식 (1-1) 또는 (1-2)로 나타내어지는 화합물;
(C) 하나의 측쇄 상에, 불소원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나와, 알칼리 현상액의 작용에 의해 분해되어 알칼리 현상액에 대한 용해성이 증대하는 극성 변환기를 갖는 반복단위를 포함하는 수지이고, 상기 극성 변환기로서 적어도 카르복실산 에스테르기(-COO-)를 갖는 수지(단, 상기 카르복실산 에스테르기에 락톤기 중의 -COO- 및 상기 반복단위의 주쇄에 직결된 -COO-는 포함하지 않는다); 및
(D) 2종 이상의 용제로 이루어지는 혼합 용제이며, 하기 일반식(S1)∼(S4)으로 나타내어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 용제를 함유하고, 상기 용제의 합계 함유율이 전체 용제 중의 1∼20질량%인 혼합 용제.
[일반식(1-1) 중,
R13은 수소원자, 불소원자, 수산기, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 또는 단환 또는 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 기를 나타낸다.
R14는 복수 존재할 경우에는 각각 독립하여 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알킬카르보닐기, 알킬술포닐기, 시클로알킬술포닐기, 또는 단환 또는 다환의 시클로알킬 골격을 갖는 기를 나타낸다.
R15는 각각 독립하여 알킬기, 시클로알킬기 또는 나프틸기를 나타낸다. 2개의 R15가 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다.
l은 0∼2의 정수를 나타낸다.
r은 0∼8의 정수를 나타낸다.
X-는 비구핵성 음이온을 나타낸다.
일반식(1-2) 중,
M은 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 벤질기를 나타내고, 환 구조를 가질 때에 환 구조는 산소원자, 유황원자, 에스테르 결합, 아미드 결합, 또는 탄소-탄소 이중결합을 함유하고 있어도 된다.
R1c 및 R2c는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 시클로알킬기, 할로겐 원자, 시아노기 또는 아릴기를 나타낸다.
Rx 및 Ry는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐알킬기, 알릴기, 또는 비닐기를 나타낸다.
Rx 및 Ry가 결합해서 환을 형성해도 좋다.
M, R1c 및 R2c 중 2개 이상이 결합해서 환을 형성해도 되고, 상기 환 구조에 탄소-탄소 이중결합을 함유하고 있어도 된다.
X-는 비구핵성 음이온을 나타낸다.]
[일반식(S1)∼(S3)에 있어서, R1∼R7은 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타낸다. R1과 R2, R3과 R4, 또는 R6과 R7은 서로 연결해서 환을 형성해도 좋다.
일반식(S4)에 있어서, R8 및 R9는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기를 나타내고, 2개의 기는 서로 연결해서 환을 형성해도 좋다.]1. A sensitive active ray or radiation-sensitive resin composition comprising the following components (A) to (D):
(A) a resin whose solubility in an alkali developing solution is increased by the action of an acid;
(B) a compound represented by the following general formula (1-1) or (1-2);
(C) a resin comprising a repeating unit having at least one of a fluorine atom and a silicon atom on one side chain, and a polarity-converting group decomposed by the action of an alkali developer to increase the solubility in an alkali developing solution, A resin having at least a carboxylic acid ester group (-COO-) (however, the carboxylic acid ester group does not include -COO- in the lactone group and -COO- directly connected to the main chain of the repeating unit) as a transducer; And
(D) at least one solvent selected from the group consisting of the following formulas (S1) to (S4), wherein the total content of the solvent is 1 to 20 Mass% mixed solvent.
[In the general formula (1-1)
R 13 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton.
R 14, when present in plural, independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, a cycloalkylsulfonyl group or a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton.
R 15 independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group or a naphthyl group. Two R < 15 > may be bonded to each other to form a ring.
and l represents an integer of 0 to 2.
r represents an integer of 0 to 8;
X - represents an acetylenic anion.
In the general formula (1-2)
M represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or a benzyl group, and when having a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond or a carbon-carbon double bond.
R 1c and R 2c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an aryl group.
R x and R y each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, an allyl group or a vinyl group.
R x and R y may combine to form a ring.
Two or more of M, R 1c and R 2c may be bonded to form a ring or may contain a carbon-carbon double bond in the ring structure.
X - represents an acetonucleophilic anion.
[In the formula (S1) ~ (S3), R 1 ~R 7 is an aryl group which may have a cycloalkyl group, or a substituent which may have an alkyl group which may have a substituent, each independently. R 1 and R 2 , R 3 and R 4 , or R 6 and R 7 may be connected to form a ring.
In the general formula (S4), R 8 and R 9 each independently represent an alkyl group which may have a substituent, and the two groups may be connected to each other to form a ring.
상기 수지(A)는 락톤 구조를 포함하는 반복단위를 함유하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the resin (A) contains a repeating unit containing a lactone structure.
상기 수지(A)는 단환 또는 다환의 지환 구조를 포함하는 산분해성 기를 갖는 반복단위를 함유하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.The method according to claim 1,
The resin (A) comprises a repeating unit having an acid-decomposable group containing a monocyclic or polycyclic alicyclic structure.
액침 노광이 적용되는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein a liquid immersion exposure is applied.
상기 화합물(B)의 함유율은 조성물의 전체 고형분을 기준으로 해서 10∼30질량%인 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the content of the compound (B) is 10 to 30 mass% based on the total solid content of the composition.
수지(C)의 함유율은 감활성광선 또는 감방사선 수지 조성물의 전체 고형분을 기준으로 해서 0.01∼10질량%인 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.The method according to claim 1,
The content of the resin (C) is 0.01 to 10% by mass based on the total solid content of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.
수지(C)는 적어도 2개 이상의 극성 변환기를 갖는 반복단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the resin (C) comprises a repeating unit having at least two polarity transducers.
혼합 용제(D)는 일반식(S1)∼(S4)으로 나타내어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제로서 γ-부티로락톤을 함유하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.The method according to claim 1,
The mixed solvent (D) contains at least one kind of solvent selected from the group consisting of the general formulas (S1) to (S4) as γ-butyrolactone. .
혼합 용제(D)는 일반식(S1)∼(S4)으로 나타내어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제로서 시클로헥사논을 함유하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the mixed solvent (D) contains cyclohexanone as at least one solvent selected from the group represented by the general formulas (S1) to (S4).
혼합 용제(D)는 프로톤성 용매를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the mixed solvent (D) does not contain a protonic solvent.
혼합 용제(D)는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 50질량% 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the mixed solvent (D) contains propylene glycol monomethyl ether acetate in an amount of 50 mass% or more.
노광이 액침 노광인 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.13. The method of claim 12,
Wherein the exposure is an immersion exposure.
상기 극성 변환기를 갖는 반복단위는 하기 일반식(K0)으로 표시되는 반복단위인 것을 특징으로 하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물.
[식 중, Rk1은 수소원자, 할로겐 원자, 수산기, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타내고,
Rk2는 불소원자 및 규소원자 중 적어도 하나와 극성 변환기를 갖는 기를 나타낸다]
The method according to claim 1,
Wherein the repeating unit having the polarity converting group is a repeating unit represented by the following general formula (K0).
[Wherein R k1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group,
R k2 represents a group having at least one of a fluorine atom and a silicon atom and having a polarity converting group]
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