KR20080088533A - Positive resist composition and pattern forming method - Google Patents

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Abstract

A positive resist composition is provided to reduce line edge roughness and improve exposure compliance during immersion exposure, thereby forming a high-quality resist pattern. A positive resist composition comprises: (A) a resin having acid-labile repeating units represented by the following formula (I) and undergoing an increase in solubility to an alkaline developing agent under the action of an acid; (B) a compound generating an acid upon irradiation of active rays or radiation; (C) a resin free from F and Si and having at least one repeating unit selected from the repeating units represented by the following formulae (C-I) to (C-III); and (D) a solvent. In formula (I), Xa1 is H, alkyl, cyano or halogen atom; each of Ry1-Ry3 is alkyl or cycloalkyl, or at least two of Ry1-Ry3 are bonded to each other to form a ring; and Z is a divalent linking group. In formulae (C-I)-(C-III), each R1 is H or CH3; each R2 is a hydrocarbyl having at least one -CH3 moiety; P1 is a linking group having a single bond or alkylene, ether or a combination thereof; P2 is a linking group selected from -O-, -NR-(wherein R is H or alkyl) and -NHSO2-; and n is an integer of 1-4.

Description

포지티브 레지스트 조성물 및 패턴 형성 방법{POSITIVE RESIST COMPOSITION AND PATTERN FORMING METHOD}Positive resist composition and pattern formation method {POSITIVE RESIST COMPOSITION AND PATTERN FORMING METHOD}

본 발명은 IC 등의 반도체의 제조 단계, 액정, 써멀 헤드 등의 회로 기판의 제조, 및 그 밖의 포토어플리케이션의 리소그래피 단계에서 사용되는 포지티브 레지스트 조성물, 및 상기 조성물을 사용하는 패턴 형성 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 노광으로서 300nm 이하의 파장을 갖는 원자외선광을 사용하는 침지형 투영 노광 장치로의 노광에 바람직한 포지티브 레지스트 조성물, 및 상기 조성물을 사용하는 패턴 형성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a positive resist composition used in the manufacturing steps of semiconductors such as ICs, the production of circuit boards such as liquid crystals, thermal heads, and other lithography steps of photoapplications, and a pattern forming method using the composition. In particular, the present invention relates to a positive resist composition suitable for exposure to an immersion type projection exposure apparatus using far ultraviolet light having a wavelength of 300 nm or less as an exposure, and a pattern forming method using the composition.

반도체 소자의 소형화를 향한 경향은 노광의 파장의 감소 및 투영 렌즈의 개구수(NA)의 증가를 초래하고 있다. 그 결과, 0.84의 NA를 갖고 광원으로서 193nm의 파장을 갖는 ArF 엑시머 레이저를 사용하는 노광 장치가 개발되고 있다. 일반적으로 공지된 바와 같이, 해상도 및 초점 심도는 이하의 식으로 나타내어질 수 있다: The trend toward miniaturization of semiconductor devices has led to a decrease in the wavelength of exposure and an increase in the numerical aperture NA of the projection lens. As a result, an exposure apparatus using an ArF excimer laser having a NA of 0.84 and a wavelength of 193 nm as a light source has been developed. As is generally known, the resolution and depth of focus can be represented by the following equation:

(해상도)=k1·(λ/NA) (Resolution) = k 1 (λ / NA)

(초점 심도)=±k2·λ/NA2 (Depth of focus) = ± k 2 λ / NA 2

여기서, λ는 상기 노광의 파장이고, NA는 상기 투영 렌즈의 개구수이고, k1 및 k2는 상기 공정에 관련된 계수이다. Is the wavelength of the exposure, NA is the numerical aperture of the projection lens, and k 1 and k 2 are coefficients related to the process.

상기 파장을 더 감소시킴으로써 향상된 해상도를 달성하기 위해서, 광원으로서 157nm의 파장을 갖는 F2 엑시머 레이저를 사용하는 노광 장치가 연구 중에 있다. 그러나, 상기 노광 장치에 사용되는 렌즈용 재료 및 레지스트용 재료는 엄격하게 제한되므로, 상기 장치 또는 재료의 제조 비용을 안정화하거나 그들의 품질을 안정화하기가 매우 어렵다. 따라서, 충분한 성능 및 안정성을 갖는 노광 장치 및 레지스트가 요구 기간 내에 제공될 수 없을 가능성이 있다. In order to achieve improved resolution by further reducing the wavelength, an exposure apparatus using an F 2 excimer laser having a wavelength of 157 nm as a light source is under study. However, since the lens material and the resist material used in the exposure apparatus are strictly limited, it is very difficult to stabilize the manufacturing cost of the apparatus or material or stabilize their quality. Therefore, there is a possibility that the exposure apparatus and the resist having sufficient performance and stability cannot be provided within the required period.

광학 현미경의 해상도를 향상시키기 위한 기술로서, 소위 침지 방법, 즉, 상기 투영 렌즈와 시료 간에 고굴절률을 갖는 액체(이하에, "침지액"으로 불리어도 좋음)를 채우는 방법이 공지되어 있다. As a technique for improving the resolution of an optical microscope, a so-called immersion method, that is, a method of filling a liquid having a high refractive index (hereinafter may be referred to as an "immersion liquid") between the projection lens and the sample is known.

이러한 "침지"는 이하 효과를 갖는다. 공기에서의 상기 노광의 파장을 λ0라고 가정하여, 공기에 대한 상기 침지액의 굴절률은 n이고, 광의 수렴 반각은 θ이고, NA0=sinθ이며, 침지가 행해지는 경우의 해상도 및 초점 심도는 이하 식으로 나타내어질 수 있다: This "immersion" has the following effects. Assuming that the wavelength of the exposure in air is λ 0 , the refractive index of the immersion liquid to air is n, the convergence half angle of light is θ, NA 0 = sinθ, and the resolution and depth of focus when immersion is performed are It can be represented by the following formula:

(해상도)=k1·(λ0/n)/NA0 (Resolution) = k 10 / n) / NA 0

(초점 심도)=±k2·(λ0/n)NA0 2 (Depth of focus) = ± k 2 · (λ 0 / n) NA 0 2

이것은 상기 침지가 1/n의 파장을 갖는 노광의 사용과 동일한 효과를 제조하는 것을 나타낸다. 즉, NA가 동일한 광 투영계가 사용된다고 가정하여, 상기 초점 심도는 상기 침지에 의해서 n배 커질 수 있다. This indicates that the immersion produces the same effect as the use of exposure having a wavelength of 1 / n. That is, assuming that a light projection system with the same NA is used, the depth of focus can be increased n times by the immersion.

이것은 어느 패턴 프로파일에서도 유효하다. 따라서, 상기 침지는 현재 연구되고 있는 위상 편이 방법 또는 경사 입사 조명 방법 등의 초해상도 기술과의 조합으로 사용될 수 있다. This is valid for any pattern profile. Thus, the immersion can be used in combination with super resolution techniques such as the phase shift method or the oblique incident illumination method currently being studied.

반도체 소자의 미세 화상 패턴의 전송을 위한 상기 효과를 사용하는 장치의 예로는 JP-A-57-153433 등에 기재되어 있다. An example of an apparatus using the above effect for the transmission of a fine image pattern of a semiconductor element is described in JP-A-57-153433 or the like.

상기 침지 노광 기술의 최근 진행은 The Proceedings of The International Society for Optical Engineering(SPIE Proc.), 4688, 11(2002), J. Vac. Sci. Technol., B17(1999), The Proceedings of The International Society for Optical Engineering(SPIE Proc.), 3999, 2(2000) 등에 보고되어 있다. ArF 엑시머 레이저가 광원으로서 사용되는 경우, 순수한 물(193nm에서의 굴절률: 1.44)이 투과율 및 193nm에서의 굴절률뿐만 아니라 취급에도 안전한 관점으로부터 침지액으로서 가장 유망한 것으로 추정된다. 불소 함유 용액은 투과율과 157nm에서의 굴절률 간의 평형을 고려하여 광원으로서 F2 엑시머 레이저를 사용하는 노광에 사용하기 위한 침지액으로서 연구되고 있다. 그러나, 환경 안전 및 굴절률의 관점에서 만족스러운 침지액은 아직 발견되지 않고 있다. 상기 침지 및 상기 레지스트의 성숙의 효과의 정도로부터 판단하여, 상기 침지 노광 기술은 우선 ArF 노광 장치에 사용될 것이다. Recent advances in immersion exposure techniques have been described in The Proceedings of The International Society for Optical Engineering (SPIE Proc.), 4688, 11 (2002), J. Vac. Sci. Technol., B17 (1999), The Proceedings of The International Society for Optical Engineering (SPIE Proc.), 3999, 2 (2000) and the like. When an ArF excimer laser is used as the light source, pure water (refractive index at 1.93 nm: 1.44) is estimated to be the most promising as an immersion liquid from the viewpoint of transmittance and refractive index at 193 nm as well as safe handling. Fluorine-containing solutions have been studied as immersion liquids for use in exposure using an F 2 excimer laser as a light source in view of the equilibrium between the transmittance and the refractive index at 157 nm. However, satisfactory immersion liquids have not yet been found in view of environmental safety and refractive index. Judging from the degree of effect of the immersion and maturation of the resist, the immersion exposure technique will first be used in an ArF exposure apparatus.

KrF 엑시머 레이저(248nm)용 레지스트의 출현 이래로, 화학적 증폭이 광 흡수에 의해서 야기된 감도의 감소를 보상하기 위한 레지스트의 화상 형성 방법으로서 사용되고 있다. 예를 들면, 포지티브 화학적 증폭을 사용하는 상기 화상 형성 방법은 레지스트를 광에 노출시켜 노출부에서의 산 발생기의 분해를 야기하고 산을 발생시키고, 상기 레지스트를 노광 후베이킹(PEB)를 행하여 이로써 발생된 상기 산을 반응 촉매로서 사용하여 알칼리 불용성 기를 알칼리 가용성 기로 전환하고, 알칼리 현상에 의해서 상기 노출부를 제거하는 방법이다. 화학적 증폭형 레지스트 조성물로서, 특정 구조를 갖는 2개 이상의 수지를 혼합시킴으로써 얻어진 레지스트 조성물이 예를 들면, WO2005/003198 및 JP-A-2002-303978에 제안된다. 상기 화학적 증폭 매커니즘을 사용하는 ArF 엑시머 레이저용 레지스트가 최근 중요한 레지스트가 되고 있지만, 그들이 매우 미세한 마스크 크기를 갖는 마스크를 통해서 노광되는 경우에 패턴 붕괴가 발생하므로 개선이 필요하다. Since the advent of resists for KrF excimer laser (248 nm), chemical amplification has been used as an image forming method of resists to compensate for the decrease in sensitivity caused by light absorption. For example, the image forming method using positive chemical amplification exposes the resist to light, causing decomposition of the acid generator in the exposed portion and generating acid, which is then generated by subjecting the resist to post-exposure baking (PEB). The above acid is used as a reaction catalyst to convert an alkali insoluble group into an alkali soluble group and to remove the exposed portion by alkali development. As the chemically amplified resist composition, a resist composition obtained by mixing two or more resins having a specific structure is proposed, for example, in WO2005 / 003198 and JP-A-2002-303978. Although resists for ArF excimer lasers using the chemical amplification mechanism have become important resists in recent years, improvements are needed because pattern collapse occurs when they are exposed through a mask having a very fine mask size.

화학적 증폭형 레지스트가 침지 노광에 노출된 경우, 상기 레지스트층이 노광 동안에 상기 침지액과 접촉되어 상기 레지스트층의 열화 또는 상기 레지스트 층으로부터 상기 침지액에 불리한 영향을 미치는 성분의 방사가 초래된다는 것이 지적되고 있다. 국제 출원 WO2004/068242에는 노광 전 및 후에 물에 ArF 노광용 레지스트를 침지시킴으로써 야기된 레지스트 성능의 변화의 예가 기재되어 있고, 한편, 이러한 변화는 침지 노광에서 문제가 되는 것으로 지적되고 있다. It is pointed out that when a chemically amplified resist is exposed to immersion exposure, the resist layer is brought into contact with the immersion liquid during exposure, resulting in degradation of the resist layer or radiation of components adversely affecting the immersion liquid from the resist layer. It is becoming. International application WO2004 / 068242 describes examples of changes in resist performance caused by immersing the ArF exposure resist in water before and after exposure, while it is pointed out that such changes are problematic in immersion exposure.

침지 노광 공정에 있어서, 스캐닝형 침지 노광 장치를 사용하는 노광은 렌즈의 이동에 따른 상기 침지액의 이동을 필요로 한다. 그렇지 않은 경우, 상기 노광 속도는 감소하고, 이것은 생산성에 불리한 영향을 미칠 수도 있다. 상기 침지액이 물인 경우, 상기 레지스트막은 소수성이고 우수한 추수성을 갖는 것이 바람직하다. In the immersion exposure process, exposure using the scanning immersion exposure apparatus requires the movement of the immersion liquid according to the movement of the lens. Otherwise, the exposure speed decreases, which may adversely affect productivity. When the immersion liquid is water, the resist film is preferably hydrophobic and has excellent harvestability.

또한, 실제로 레지스트의 통합 성능을 만족시킬 수 있는 수지, 광산 발생제, 첨가제 및 용매의 적절한 조합을 발견하기가 어렵다. 100nm 이하의 라인 폭을 갖는 미세 패턴을 형성하는데 있어서, 상기 해상도 성능이 우수한 경우라도, 라인 패턴의 붕괴가 발생하고, 이것은 장치 제조 동안에 결함을 초래할 수도 있다. 따라서, 이러한 패턴 붕괴를 극복하는 것과 라인 에지 러프니스(line edge roughness)를 감소시키는 것이 요구되고, 그렇지 않으면, 이것은 균일한 라인 패턴의 형성을 방해할 것이다. In addition, it is difficult to find suitable combinations of resins, photoacid generators, additives and solvents that can actually meet the integration performance of resists. In forming a fine pattern having a line width of 100 nm or less, even when the resolution performance is excellent, collapse of the line pattern occurs, which may cause defects during device fabrication. Therefore, it is required to overcome this pattern collapse and to reduce line edge roughness, otherwise this will prevent the formation of a uniform line pattern.

상기 용어 "라인 에지 러프니스"는 레지스트의 라인 패턴 및 기판 경계면의 에지가 상기 레지스트의 특성으로 인하여 상기 라인 방향에 대하여 수직 방향으로 불규칙하게 형성되는 것을 나타낸다. 우측 상부에서 보여지는 이러한 패턴은 요철(대략 ±수nm~±수십nm)을 갖는 에지를 갖는 것처럼 보인다. 이들 요철이 에칭 단계에서 상기 기판으로 전이되므로, 큰 요철은 전기적 특성을 열화시켜 수율의 감소를 초래할 수도 있다. The term "line edge roughness" indicates that the line pattern of the resist and the edge of the substrate interface are irregularly formed in the direction perpendicular to the line direction due to the characteristics of the resist. This pattern seen in the upper right appears to have edges with irregularities (approximately ± several nm to ± several tens of nm). Since these unevenness is transferred to the substrate in the etching step, large unevenness may deteriorate the electrical properties, resulting in a decrease in yield.

본 발명의 목적은 일반적 노광 또는 침지 노광으로 인한 라인 에지 러프니스를 더 적게 야기하고 침지 노광 동안에 추수성이 우수한 포지티브 레지스트 조성물; 및 상기 조성물을 사용하는 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a positive resist composition which causes less line edge roughness due to general exposure or immersion exposure and is excellent in harvesting during immersion exposure; And to provide a pattern forming method using the composition.

<1> (A) 일반식(I)로 나타내어지는 산분해성 반복 단위를 갖고 산의 작용에 의해서 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증가하는 수지;<1> (A) Resin which has an acid-decomposable repeating unit represented by general formula (I), and whose solubility to alkaline developing solution increases by the action of an acid;

(B) 활성광선 또는 방사선의 조사시 산을 발생하는 화합물; (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic light or radiation;

(C) 불소 및 실리콘을 함유하지 않고 일반식(C-I)~(C-Ⅲ)로 나타내어지는 반복 단위으로부터 선택된 1개 이상의 반복 단위를 갖는 수지; 및 (C) Resin which does not contain fluorine and silicone and has at least 1 repeating unit chosen from repeating units represented by general formula (C-I)-(C-III); And

(D) 용매를 포함하는 포지티브 감광성 조성물. (D) Positive photosensitive composition containing a solvent.

Figure 112008022907888-PAT00002
Figure 112008022907888-PAT00002

(상기 일반식(I)에 있어서, (In the general formula (I),

Xa1은 수소 원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom,

Ry1~Ry3는 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타내고, Ry1~Ry3 중 2개 이상이 결합하여 환 구조를 형성해도 좋으며, Ry 1 to Ry 3 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group, and two or more of Ry 1 to Ry 3 may be bonded to each other to form a ring structure,

Z는 2가 연결기를 나타낸다.) Z represents a divalent linking group.)

Figure 112008022907888-PAT00003
Figure 112008022907888-PAT00003

(상기 일반식(C-I)~(C-Ⅲ)에 있어서, (In the above general formula (C-I) to (C-III),

R1은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R 1 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group,

R2는 각각 독립적으로 1개 이상의 -CH3 부분 구조를 갖는 탄화수소기를 나타내고, Each R 2 independently represents a hydrocarbon group having at least one —CH 3 partial structure,

P1은 단일 결합 또는 알킬렌기, 에테르기 또는 그들을 2개 이상 갖는 연결기를 나타내며, P 1 represents a single bond or an alkylene group, an ether group or a linking group having two or more thereof,

P2는 -O-, -NR-(R은 수소 원자 또는 알킬기를 나타냄) 및 -NHSO2-로부터 선택된 연결기를 나타내고, P 2 represents a linking group selected from —O—, —NR— (R represents a hydrogen atom or an alkyl group) and —NHSO 2 —,

n은 1~4의 정수를 나타낸다.) n represents the integer of 1-4.)

<2> 상기 <1>에 있어서, 일반식(I)의 Z는 2가 직쇄상 탄화수소기 또는 2가 환상 탄화수소기인 포지티브 레지스트 조성물. <2> The positive resist composition according to the above <1>, wherein Z in General Formula (I) is a divalent linear hydrocarbon group or a divalent cyclic hydrocarbon group.

<3> 상기 <1> 또는 <2>에 있어서, 상기 수지(A)는 락톤기, 히드록실기, 시아노기 및 산기로부터 선택된 1개 이상의 기를 갖는 반복 단위를 더 갖는 포지티브 레지스트 조성물. <3> The positive resist composition according to <1> or <2>, wherein the resin (A) further has a repeating unit having one or more groups selected from lactone groups, hydroxyl groups, cyano groups, and acid groups.

<4> 상기 <1>~<3> 중 어느 하나에 있어서, <4> In any one of <1>-<3>,

상기 화합물(B)는 일반식(BⅡ)로 나타내어지는 산이 발생하는 화합물을 포함하는 포지티브 레지스트 조성물: The compound (B) is a positive resist composition comprising a compound that generates an acid represented by the general formula (BII):

Figure 112008022907888-PAT00004
Figure 112008022907888-PAT00004

(상기 일반식(BⅡ)에 있어서, (In the above general formula (BII),

Rb1은 전자 흡인성기를 갖는 기를 나타내고, Rb 1 represents a group having an electron withdrawing group,

Rb2는 전자 흡인성기를 갖지 않는 유기기를 나타내고, Rb 2 represents an organic group having no electron withdrawing group,

m 및 n은 각각 0~5의 정수를 나타내고, 단, m+n≤5이고,m and n respectively represent the integer of 0-5, provided that m + n <= 5,

m이 2 이상을 나타내는 경우, 복수개의 Rb1은 동일하거나 상이하여도 좋고, When m represents 2 or more, some Rb < 1 > may be the same or different,

n이 2 이상을 나타내는 경우, 복수개의 Rb2는 동일하거나 상이하여도 좋다.) when n represents 2 or more, a plurality of Rb 2 may be the same or different.)

<5> 상기 <4>에 있어서, 상기 일반식(BⅡ)에서, m은 1~5를 나타내고, Rb1의 전자 흡인성기는 불소 원자, 플루오로알킬기, 니트로기, 에스테르기, 및 시아노기로부터 선택된 1개 이상의 원자 또는 기인 포지티브 레지스트 조성물. <5> In the above <4>, in the general formula (BII), m represents 1 to 5, and the electron withdrawing group of Rb 1 is selected from a fluorine atom, a fluoroalkyl group, a nitro group, an ester group, and a cyano group Positive resist composition of at least one atom or group selected.

<6> 상기 <1>~<5> 중 어느 하나에 있어서, <6> In any one of <1>-<5>,

수지(C)는 일반식(C)로 나타내어지는 반복 단위를 더 갖는 포지티브 레지스트 조성물: Resin (C) has a positive resist composition which further has a repeating unit represented by General formula (C):

Figure 112008022907888-PAT00005
Figure 112008022907888-PAT00005

(상기 일반식(C)에 있어서, (In the general formula (C),

X1, X2 및 X3는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 또는 할로겐 원자를 나타내고, X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a halogen atom,

L은 단일 결합 또는 2가 연결기를 나타내고, L represents a single bond or a divalent linking group,

Rp1은 산분해성기를 나타낸다.) Rp 1 represents an acid-decomposable group.)

<7> 상기 <6>에 있어서, <7> The above-mentioned <6>,

상기 일반식(C)로 나타내어지는 상기 반복 단위는 일반식(C1)으로 나타내어지는 반복 단위인 포지티브 레지스트 조성물. The said resistive unit represented by the said General formula (C) is a positive resist composition which is a repeating unit represented by General formula (C1).

Figure 112008022907888-PAT00006
Figure 112008022907888-PAT00006

(상기 일반식(C1)에 있어서, (In the general formula (C1),

X1, X2 및 X3는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 또는 할로겐 원자를 나 타내고, X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a halogen atom,

R12, R13 및 R14는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아릴기를 나타내고, 단, R12, R13 및 R14 중 1개 이상이 알킬기를 나타내며, R12, R13 및 R14 중 2개가 결합하여 환을 형성하여도 좋다.) R12, R13 And R14Each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, provided that R is12, R13 And R14 One or more of represents an alkyl group, and R12, R13 And R14 Two of them may combine to form a ring.)

<8> 상기 <1>~<7> 중 어느 하나에 있어서, 200nm 이하의 파장을 갖는 광으로의 노광에 사용되는 포지티브 레지스트 조성물. <8> Positive resist composition in any one of said <1>-<7> used for exposure to the light which has a wavelength of 200 nm or less.

<9> 상기 <4> 또는 <5>에 있어서, 상기 일반식(BⅡ)에서, 전자 흡인성기를 갖지 않는 Rb2의 유기기는 지환족기를 갖는 기인 포지티브 레지스트 조성물. <9> The positive resist composition as described in <4> or <5>, in which the organic group of Rb 2 having no electron withdrawing group in general formula (BII) has a cycloaliphatic group.

<10> 상기 <1>~<9> 중 어느 하나에 있어서, (E)염기성 화합물을 더 포함하는 포지티브 레지스트 조성물. <10> The positive resist composition according to any one of <1> to <9>, further comprising (E) a basic compound.

<11> 상기 <10>에 있어서, 적어도 2,6-디이소프로필아닐린 및 테트라부틸암모늄 히드록시드를 상기 염기성 화합물(E)로서 함유하는 포지티브 레지스트 조성물. <11> The positive resist composition as described in <10>, which contains at least 2,6-diisopropylaniline and tetrabutylammonium hydroxide as the basic compound (E).

<12> 상기 <1>~<11> 중 어느 하나에 있어서, 적어도 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 2-헵타논 및 γ-부티롤락톤을 용매(D)로서 함유하는 포지티브 레지스트 조성물. <12> Positive resist composition in any one of said <1>-<11> which contains at least propylene glycol monomethyl ether acetate, 2-heptanone, and (gamma) -butyrolactone as a solvent (D).

<13> 상기 <1>~<12> 중 어느 하나에 있어서, (F)계면활성제를 더 포함하는 포지티브 레지스트 조성물. <13> The positive resist composition according to any one of <1> to <12>, further comprising (F) a surfactant.

<14> 상기 <1>~<13> 중 어느 하나에 기재된 포지티브 레지스트 조성물로 레 지스트막을 형성하고; 상기 레지스트막을 노광 및 현상하는 단계를 포함하는 패턴 형성 방법. <14> A resist film is formed from the positive resist composition in any one of said <1>-<13>; Exposing and developing the resist film.

<15> 상기 <14>에 있어서, 상기 레지스트막이 침지액을 통해서 노광되는 패턴 형성 방법. <15> The pattern formation method according to <14>, wherein the resist film is exposed through an immersion liquid.

이하에, 본 발명이 구체적으로 기재될 것이다. In the following, the present invention will be described in detail.

본 명세서에 있어서, 기(원자단)를 치환 또는 미치환인지를 구체화하지 않고 표시한 경우, 상기 기는 치환기를 갖지 않는 기와 치환기를 갖는 기 모두를 포함한다. 예를 들면, 상기 용어 "알킬기"는 치환기를 갖지 않는 알킬기(비치환 알킬기)뿐만 아니라, 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함한다. In the present specification, when a group (atom group) is represented without specifying whether substituted or unsubstituted, the group includes both a group having no substituent and a group having a substituent. For example, the term "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

(A) 산의 작용에 의해서 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증가하는 수지 (A) Resin whose solubility in alkaline developer increases due to the action of acid

산의 작용에 의해서 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증가하는 본 발명의 상기 포지티브 감광성 조성물에 사용되는 상기 수지는 이하의 일반식(I)로 나타내어지는 산분해성 반복 단위를 갖는 수지("성분(A)의 수지"로 불리어도 좋음)이다: The resin used in the positive photosensitive composition of the present invention, in which solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid, is a resin having an acid-decomposable repeating unit represented by the following general formula (I) ("component (A) May be referred to as "resin":

Figure 112008022907888-PAT00007
Figure 112008022907888-PAT00007

상기 일반식 (I)에 있어서, In the general formula (I),

Xa1은 수소 원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom,

Ry1~Ry3는 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타내거나, Ry1~Ry3 중 2개 이상이 결합하여 단환 또는 다환 탄화수소 구조를 형성하여도 좋고, Ry 1 to Ry 3 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group, or two or more of Ry 1 to Ry 3 may combine to form a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure,

Z는 2가 연결기를 나타낸다. Z represents a divalent linking group.

상기 일반식(I)에 있어서, Xa1의 알킬기는 히드록실기, 할로겐 원자 등으로 치환되어도 좋다. Xa1은 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다. In the general formula (I), the alkyl group of Xa 1 may be substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, or the like. Xa 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Ry1~Ry3의 알킬기는 직쇄상 알킬기 또는 분기상 알킬기여도 좋다. 그것은 치환기를 가져도 좋다. 그것이 가져도 좋은 치환기의 예로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 히드록실기, 및 시아노기가 포함된다. 상기 직쇄상 또는 분기상 알킬기는 C1 -8 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 C1 -4 알킬기이다. 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기 및 t-부틸기가 포함되고, 바람직하게는 메틸 및 에틸기이다. The alkyl group of Ry 1 to Ry 3 may be a linear alkyl group or a branched alkyl group. It may have a substituent. Examples of the substituent which it may have include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a hydroxyl group, and a cyano group. The straight chain or branched alkyl groups are the C 1 -8 alkyl group, more preferably a C 1 -4 alkyl group; Examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group and t-butyl group, preferably methyl and ethyl group.

Ry1~Ry3의 시클로알킬기의 예로는 단환 C3 -8 시클로알킬기 및 다환 C7 -14 시클로알킬기를 포함한다. 그들은 치환기를 가져도 좋다. 상기 단환 시클로알킬기의 바람직한 예로는 시클로펜틸기, 시클로헥실기 및 시클로프로필기가 포함된다. 상기 다환 시클로알킬기의 바람직한 예로는 아다만틸기, 노르보르난기, 테트라시클로도데카닐기, 트리시클로데카닐기 및 디아만틸기가 포함된다. Examples of the cycloalkyl group of 1 ~ Ry Ry 3 include a monocyclic C 3 -8 cycloalkyl group and a polycyclic C 7 -14 cycloalkyl group. They may have a substituent. Preferred examples of the monocyclic cycloalkyl group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclopropyl group. Preferred examples of the polycyclic cycloalkyl group include adamantyl group, norbornane group, tetracyclododecanyl group, tricyclodecanyl group and diamantyl group.

Ry1~Ry3 중 2개 이상이 결합함으로써 형성된 상기 단환 탄화수소 구조는 시클로펜틸기 또는 시클로헥실기인 것이 바람직하다. Ry1~Ry3 중 2개 이상이 결합함으로써 형성된 상기 다환 탄화수소 구조는 아다만틸기, 노르보르닐기 또는 테트라시클로도데카닐기인 것이 바람직하다. Ry 1 to Ry 3 It is preferable that the said monocyclic hydrocarbon structure formed by two or more of these bonds is a cyclopentyl group or a cyclohexyl group. Ry 1 to Ry 3 It is preferable that the said polycyclic hydrocarbon structure formed by two or more of these bonds is an adamantyl group, norbornyl group, or a tetracyclo dodecanyl group.

Z는 2가 직쇄상 탄화수소기 또는 2가 환상 탄화수소기인 것이 바람직하다. 그것은 치환기를 가져도 좋다. 그것이 가져도 좋은 상기 치환기의 예로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 히드록실기, 및 시아노기가 포함된다. Z는 2가 C1 -20 연결기인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 직쇄상 C1 -4 알킬렌기, 또는 환상 C5 -20 알킬렌기, 또는 그들의 조합이다. 상기 직쇄상 C1 -4 알킬렌기의 예로는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 및 부틸렌기가 포함된다. 그것은 직쇄상 또는 분기상이어도 좋다. 그것은 메틸렌기인 것이 바람직하다. 상기 환상 C5 -20 알킬렌기의 예로는 시클로펜틸렌기 및 시클로헥실렌기 등의 단환 알킬렌기, 그리고 노르보르닐렌기 및 아다만틸렌기 등의 다환 알킬렌기가 포함되고, 바람직하게는 아다만틸렌기이다. Z is preferably a divalent straight chain hydrocarbon group or a divalent cyclic hydrocarbon group. It may have a substituent. Examples of the substituent which it may have include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a hydroxyl group, and a cyano group. Z is a divalent C 1 -20 connecting group is preferred, more preferably straight-chain C 1 -4 alkyl group, or a cyclic C 5 -20 alkylene group, or a combination thereof. Examples of the straight-chain C 1 -4 alkyl group may include a group of methylene, ethylene, propylene, and butylene. It may be linear or branched. It is preferable that it is a methylene group. Examples of the cyclic C 5 -20 alkylene group are cyclopentyl group and a cyclohexylene group ah monocyclic alkyl group, and a norbornyl group and the like but containing polycyclic alkylene group such as a naphthyl group, preferably adamantyl It's Rengi.

상기 일반식(I)로 나타내어지는 상기 반복 단위를 형성하기 위한 중합성 화합물은 공지의 방법에 의해서 쉽게 합성될 수 있다. 예를 들면, JP-A-2005-331918에 기재된 것과 동일한 방법에 따라서, 염기 조건 하에서 알코올을 카르복실산 할로겐화물 화합물과 반응시키고, 이어서, 이하 반응식으로 나타내어진 바와 같이 염기 조건 하에서 상기 반응 생성물을 카르복실산 화합물과 반응시킴으로써 합성될 수 있다: The polymeric compound for forming the said repeating unit represented with the said general formula (I) can be synthesize | combined easily by a well-known method. For example, according to the same method as described in JP-A-2005-331918, the alcohol is reacted with a carboxylic acid halide compound under basic conditions, and then the reaction product is subjected to basic reaction as shown in the following scheme. It can be synthesized by reacting with a carboxylic acid compound:

Figure 112008022907888-PAT00008
Figure 112008022907888-PAT00008

상기 일반식(I)로 나타내어진 상기 반복 단위의 바람직한 구체예는 이하에 나타내어져 있지만, 본 발명은 그들에 한정되지 않는다. 상기 일반식에 있어서, Xa1은 수소 원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. Although the preferable specific example of the said repeating unit represented by the said general formula (I) is shown below, this invention is not limited to them. In the above general formula, Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.

Figure 112008022907888-PAT00009
Figure 112008022907888-PAT00009

Figure 112008022907888-PAT00010
Figure 112008022907888-PAT00010

상기 일반식(I)로 나타내어지는 상기 반복 단위는 산의 작용에 의해서 분해하고, 카르복실기를 제조한다. 그 결과, 그것은 알칼리 현상액에 대한 상기 수지의 용해도를 증가시킨다. The repeating unit represented by the general formula (I) is decomposed by the action of an acid to produce a carboxyl group. As a result, it increases the solubility of the resin in the alkaline developer.

성분(A)의 수지는 상기 일반식(I)로 나타내어지는 상기 산분해성 반복 단위 이외에 다른 산분해성 반복 단위를 가져도 좋다. Resin of component (A) may have other acid-decomposable repeating units other than the said acid-decomposable repeating unit represented by the said general formula (I).

상기 일반식(I)로 나타내어지는 상기 산분해성 반복 단위 이외의 산분해성 반복 단위는 이하 일반식(Ⅱ)로 나타내어지는 반복 단위인 것이 바람직하다: It is preferable that acid-decomposable repeating units other than the said acid-decomposable repeating unit represented by said general formula (I) are repeating units represented with the following general formula (II):

Figure 112008022907888-PAT00011
Figure 112008022907888-PAT00011

상기 일반식(Ⅱ)에 있어서, In the general formula (II),

Xa1은 수소 원자, 알킬기, 시아노기, 또는 할로겐 원자를 나타내고, 상기 일 반식(I)의 Xa1과 동일하다. Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group, or a halogen atom and is the same as Xa 1 in General Formula (I).

Rx1~Rx3은 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다. Rx1~Rx3 중 2개 이상이 결합하여 시클로알킬기를 형성하여도 좋다. Rx 1 to Rx 3 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group. Rx 1 to Rx 3 Two or more of them may combine to form a cycloalkyl group.

Rx1~Rx3의 상기 알킬기로서, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, 및 t-부틸기 등의 직쇄상 또는 분기상 C1 -4 기가 바람직하다. As the alkyl group of Rx 1 Rx ~ 3, methyl group, ethyl group, n- propyl group, isopropyl group, n- butyl group, an isobutyl group, and straight chain or branched, such as t- butyl group is preferably C 1 -4 Do.

Rx1~Rx3의 상기 시클로알킬기로서, 시클로펜틸기 및 시클로헥실기 등의 단환 시클로알킬기, 그리고 노르보르닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 및 아다만틸기 등의 다환 시클로알킬기가 바람직하다. Rx as the cycloalkyl group of 1 ~ Rx 3, a cyclopentyl group and a cyclohexyl monocyclic cycloalkyl group, and a norbornyl group, tetracyclo decamethylene group, a tetracyclododecanyl group, and adamantyl polycyclic cycloalkyl group such as a group such as a group desirable.

Rx1~Rx3 중 2개 이상이 결합됨으로써 형성된 상기 시클로알킬기로서, 시클로펜틸기 및 시클로헥실기 등의 단환 시클로알킬기, 그리고 노르보르닐기, 테트라시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 및 아다만틸기 등의 다환 시클로알킬기가 바람직하다. Rx 1 to Rx 3 As said cycloalkyl group formed by combining two or more of these, monocyclic cycloalkyl groups, such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, and polycyclic cyclos, such as a norbornyl group, a tetracyclo decanyl group, a tetracyclo dodecanyl group, and an adamantyl group Alkyl groups are preferred.

Rx1~Rx3로서 주어진 이들 기는 치환기를 더 가져도 좋다. 그들이 가져도 좋은 상기 치환기의 예로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 히드록실기, 및 시아노기가 포함된다. These groups given as Rx 1 to Rx 3 may further have a substituent. Examples of the substituents which they may have include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a hydroxyl group, and a cyano group.

Rx1~Rx3의 바람직한 방식으로서, Rx1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, Rx2 및 Rx3는 결합하여 상기 단환 또는 다환 시클로알킬기를 형성한다. As a preferred manner of Rx 1 to Rx 3 , Rx 1 represents a methyl group or an ethyl group, and Rx 2 and Rx 3 combine to form the monocyclic or polycyclic cycloalkyl group.

이하는 산분해성기를 갖는 바람직한 반복 단위의 구체예이지만, 본 발명은 그들에 한정되지 않는다. Although the following is the specific example of the preferable repeating unit which has an acid-decomposable group, this invention is not limited to them.

(Rx는 H, CH3 또는 CH2OH를 나타내고, Rxa 및 Rxb는 각각 C1 -4 알킬기를 나타낸다.)(Rx represents H, CH 3 or CH 2 OH, Rxa and Rxb represents a C 1 -4 alkyl group.)

Figure 112008022907888-PAT00012
Figure 112008022907888-PAT00012

상기 일반식(Ⅱ)로 나타내어지는 상기 반복 단위는 상기 구체예의 반복 단위 1, 2, 10, 11, 12, 13 및 14인 것이 바람직하다. It is preferable that the said repeating unit represented by the said general formula (II) is the repeating unit 1, 2, 10, 11, 12, 13, and 14 of the said specific example.

상기 일반식(I)로 나타내어지는 상기 산분해성기 함유 반복 단위가 다른 산분해성기 함유 반복 단위(바람직하게는 상기 일반식(Ⅱ)로 나타내어지는 상기 반복 단위)와의 조합으로 사용되는 경우, 상기 일반식(I)로 나타내어지는 상기 산분해성기 함유 반복 단위:다른 산분해성기 함유 반복 단위의 몰비가 90:10~10:90이고, 보다 바람직하게는 80:20~20:80이다. When the acid-decomposable group-containing repeating unit represented by the general formula (I) is used in combination with another acid-decomposable group-containing repeating unit (preferably the repeating unit represented by the general formula (II)), the general The molar ratio of the acid-decomposable group-containing repeating unit: the other acid-decomposable group-containing repeating unit represented by formula (I) is 90:10 to 10:90, and more preferably 80:20 to 20:80.

상기 성분(A)의 수지에서의 상기 산분해성기 함유 반복 단위의 전체 함량은 상기 폴리머의 모든 반복 단위에 대하여 20~50몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25~45몰%이다. As for the total content of the said acid-decomposable group containing repeating unit in resin of the said component (A), 20-50 mol% is preferable with respect to all the repeating units of the said polymer, More preferably, it is 25-45 mol%.

상기 성분(A)의 수지는 락톤기, 히드록실기, 시아노기, 및 알칼리 가용성기로부터 선택된 1개 이상의 기를 갖는 반복 단위를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the resin of the component (A) has a repeating unit having at least one group selected from lactone groups, hydroxyl groups, cyano groups, and alkali-soluble groups.

상기 성분(A)의 수지는 락톤 구조를 갖는 반복 단위를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that resin of the said component (A) has a repeating unit which has a lactone structure.

상기 락톤 구조는 전혀 한정되지 않지만, 5~7원환 락톤 구조가 바람직하고, 다른 환상 구조와 환축합된 5~7원환 락톤 구조로 비시클로 구조 또는 스피로 구조를 형성하는 것이 바람직하다. 이하 일반식(LC1-1)~(LC1-16) 중 어느 하나로 나타내어지는 락톤 구조를 갖는 반복 단위를 갖는 상기 수지가 보다 바람직하다. 상기 락톤 구조는 주쇄에 직접 결합하여도 좋다. 바람직한 락톤 구조는 (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), 및 (LC1-14)을 포함한다. 특정 락톤 구조의 사용은 라인 에지 러프니스 및 현상 결함을 감소시킨다. Although the said lactone structure is not limited at all, A 5-7 member cyclic lactone structure is preferable, It is preferable to form a bicyclo structure or a spiro structure with the 5-7 member cyclic lactone structure cyclically condensed with another cyclic structure. The said resin which has a repeating unit which has a lactone structure represented by any of the following general formula (LC1-1)-(LC1-16) is more preferable. The lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures include (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), and (LC1-14). The use of certain lactone structures reduces line edge roughness and developing defects.

Figure 112008022907888-PAT00013
Figure 112008022907888-PAT00013

상기 락톤 구조 일부는 치환기(Rb2)를 가져도 좋고, 또는 치환기를 갖지 않아도 좋다. 상기 치환기(Rb2)의 바람직한 예로는 C1 -8 알킬기, C4 -7 시클로알킬기, C1 -8 알콕시기, C1 -8 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 및 산분해성기가 포함된다. 보다 바람직한 예로는 C1 -4 알킬기, 시아노기, 및 산분해성기가 포함된다. 상기 일반식에 있어서, n2는 0~4의 정수를 나타낸다. n2가 2 이상인 경우, 복수개의 Rb2는 동일하거나 상이하여도 좋고, 또는 복수개의 Rb2가 결합하여 환을 형성하여도 좋다. Part of the lactone structure may have a substituent (Rb 2 ) or may not have a substituent. Preferred examples of the substituent (Rb 2) is a C 1 -8 alkyl group, C 4 -7 cycloalkyl group, C 1 -8 alkoxy group, C 1 -8 alkoxy group, a carboxyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, and Acid-decomposable groups are included. More preferred examples thereof include a C 1 -4 alkyl group, a cyano group, and an acid-decomposable group. In the said general formula, n <2> represents the integer of 0-4. n 2 is 2 or more, a plurality of Rb 2 which may be the same or different, or may be a plurality of Rb 2 are combined to form a ring.

상기 일반식(LC1-1)~(LC1-16) 중 어느 하나로 나타내어지는 락톤 구조를 갖는 상기 반복 단위의 예로는 이하 일반식(AI)로 나타내어지는 반복 단위가 포함된다: Examples of the repeating unit having a lactone structure represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16) include the repeating unit represented by the following general formula (AI):

Figure 112008022907888-PAT00014
Figure 112008022907888-PAT00014

상기 일반식(AI)에 있어서, In the general formula (AI),

Rb0는 수소 원자, 할로겐 원자 또는 C1 -4 알킬기를 나타낸다. Rb0의 상기 알킬기가 가져도 좋은 상기 치환기의 바람직한 예로는 히드록실기 및 할로겐 원자가 포함되어도 좋다. Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a C 1 -4 alkyl group; Preferable examples of the substituent which the alkyl group of Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom.

Rb0의 상기 할로겐 원자의 예로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 및 요오드 원자가 포함된다. Rb0는 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다. Examples of the halogen atom of Rb 0 include fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, and iodine atom. Rb 0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Ab는 단일 결합, 알킬렌기, 단환 또는 다환 지환족 탄화수소 구조를 갖는 2가 연결기, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 또는 그들의 조합을 포함하는 2가 연결기를 나타낸다. 단일 결합 또는 -Ab1-CO2-로 나타내어지는 2가 연결기가 바람직하다. Ab1-은 직쇄상 또는 분기상 알킬렌기, 또는 단환 또는 다환 시클로알킬렌기이고, 바람직하게는 메틸렌기, 에틸렌기, 시클로헥실렌기, 아다만틸렌기, 또는 노르보르닐렌기이다. Ab represents a divalent linking group including 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 combination thereof. Preference is given to a single bond or a divalent linking group represented by -Ab 1 -CO 2- . Ab 1 -is a linear or branched alkylene group or a monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, and is preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexylene group, an adamantylene group, or a norbornylene group.

V는 일반식(LC-1)~(LC-16) 중 어느 하나로 나타내어지는 구조를 갖는 기를 나타낸다. V represents a group having a structure represented by any one of General Formulas (LC-1) to (LC-16).

락톤 구조를 갖는 상기 반복 단위는 일반적으로 광학 이성체를 갖는다. 이들 광학 이성체 중 어느 것이 사용되어도 좋다. 상기 광학 이성체는 단독으로 또는 조합으로 사용되어도 좋다. 1개의 광학 이성체가 주로 사용되는 경우, 90 이상의 광학 순도(ee)를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95 이상이다. The repeating unit having a lactone structure generally has optical isomers. Any of these optical isomers may be used. The optical isomers may be used alone or in combination. When one optical isomer is mainly used, it is preferable to have optical purity ee of 90 or more, More preferably, it is 95 or more.

락톤 구조를 갖는 상기 반복 단위의 함량은 상기 폴리머의 모든 반복 단위에 대하여 15~60몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20~50몰%이고, 더욱 바람직하게는 30~50몰%이다. The content of the repeating unit having a lactone structure is preferably 15 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol%, even more preferably 30 to 50 mol% with respect to all the repeating units of the polymer.

이하는 락톤 구조를 갖는 상기 반복 단위의 구체예이지만, 본 발명은 그들에 한정되지 않는다. Although the following is the specific example of the said repeating unit which has a lactone structure, this invention is not limited to them.

(Rx는 H, CH3, CH2OH, 또는 CF3를 나타낸다.)(Rx represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3. )

Figure 112008022907888-PAT00015
Figure 112008022907888-PAT00015

(Rx는 H, CH3, CH2OH, 또는 CF3를 나타낸다.)(Rx represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3. )

Figure 112008022907888-PAT00016
Figure 112008022907888-PAT00016

(Rx는 H, CH3, CH2OH, 또는 CF3를 나타낸다.) (Rx represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3. )

Figure 112008022907888-PAT00017
Figure 112008022907888-PAT00017

락톤 구조를 갖는 상기 반복 단위으로서, 이하 반복 단위가 특히 바람직하다. 최적의 락톤 구조의 선택은 패턴 프로파일 및 조도/미세도 의존성을 개선한다. As said repeating unit which has a lactone structure, the following repeating unit is especially preferable. Selection of the optimal lactone structure improves pattern profile and roughness / fineness dependence.

(Rx는 H, CH3, CH2OH, 또는 CF3를 나타낸다.) (Rx represents H, CH 3 , CH 2 OH, or CF 3. )

Figure 112008022907888-PAT00018
Figure 112008022907888-PAT00018

상기 성분(A)의 수지는 히드록실 또는 시아노 함유 반복 단위를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 반복 단위를 갖는 상기 수지는 기판에 대한 부착 및 현상액에 대한 친화도를 향상시킨다. 상기 히드록실 또는 시아노 함유 반복 단위는 히드록실기 또는 시아노기로 치환된 지환족 탄화수소 구조를 갖는 반복 단위인 것이 바람직하다. 히드록실기 또는 시아노기로 치환된 상기 지환족 탄화수소 구조의 상기 지환족 탄화수소 구조는 아다만틸기, 디아만틸기 또는 노르보르난기인 것이 바람직하다. It is preferable that resin of the said component (A) has a hydroxyl or cyano containing repeating unit. The resin having such repeating units improves the adhesion to the substrate and the affinity for the developer. It is preferable that the said hydroxyl or cyano containing repeating unit is a repeating unit which has an alicyclic hydrocarbon structure substituted by the hydroxyl group or the cyano group. It is preferable that the said alicyclic hydrocarbon structure of the said alicyclic hydrocarbon structure substituted by the hydroxyl group or the cyano group is an adamantyl group, diamantyl group, or norbornane group.

히드록실기 또는 시아노기로 치환된 바람직한 상기 지환족 탄화수소 구조는 이하 일반식(Ⅶa)~(Ⅶd) 중 어느 하나로 나타내어지는 일부 구조인 것이 바람직하다: It is preferable that the said alicyclic hydrocarbon structure substituted by the hydroxyl group or the cyano group is some structure represented by either of following general formula (VIIa)-(VIId):

Figure 112008022907888-PAT00019
Figure 112008022907888-PAT00019

상기 일반식(Ⅶa)~(Ⅶc)에 있어서, In the general formulas (VIIa) to (VIIc),

R2c~R4c는 R2c~R4c 중 1개 이상이 히드록실기 또는 시아노기를 나타내는 조건에서, 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록실기, 또는 시아노기를 나타낸다. 바람직하게는 R2c~R4c 중 1개 또는 2개가 히드록실기이고, 나머지는 수소 원자이다. 보다 바람직하게는, 상기 일반식(Ⅶa)에 있어서, R2c~R4c 중 2개가 각각 히드록실기를 나타내고, 한편, 나머지가 수소 원자를 나타낸다. R 2 c to R 4 c each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a cyano group, under conditions in which one or more of R 2 c to R 4 c represent 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 rest are hydrogen atoms. More preferably, in the said general formula (VIIa), two of R <2> c ~ R <4> c represent a hydroxyl group, respectively, and the remainder represents a hydrogen atom.

상기 일반식(Ⅶa)~(Ⅶd)로 나타내어지는 일부 구조를 갖는 상기 반복 단위의 예로는 이하 일반식(AⅡa)~(AⅡd)로 나타내어지는 반복 단위가 각각 포함된다. Examples of the repeating unit having some structures represented by the formulas (VIIa) to (VIId) include repeating units represented by the following formulas (AIIa) to (AIId), respectively.

Figure 112008022907888-PAT00020
Figure 112008022907888-PAT00020

상기 일반식(AⅡa)~(AⅡb)에 있어서, In the said general formula (AIIa)-(AIIb),

R1c는 수소 원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기, 또는 히드록시메틸기를 나타내고, R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group,

R2c~R4c는 상기 일반식(Ⅶa)~(Ⅶd)의 R2c~R4c와 동일한 의미를 갖는다. R 2 c ~ R 4 c have the same meanings as R 2 c ~ c R 4 in the formula (Ⅶa) ~ (Ⅶd).

히드록실기 또는 시아노기로 치환된 지환족 탄화수소 구조를 갖는 상기 반복 단위의 함량은 상기 폴리머의 모든 반복 단위에 대하여 5~40몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~30몰%이고, 더욱 바람직하게는 10~25몰%이다. The content of the repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group is preferably 5 to 40 mol%, more preferably 5 to 30 mol%, more preferably all the repeating units of the polymer. Preferably it is 10-25 mol%.

이하는 히드록실 또는 시아노 함유 반복 단위의 구체예이지만, 본 발명은 그들에 한정되지 않는다. Although the following is the specific example of a hydroxyl or cyano containing repeating unit, this invention is not limited to them.

Figure 112008022907888-PAT00021
Figure 112008022907888-PAT00021

상기 성분(A)의 수지는 알칼리 가용성기를 갖는 반복 단위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 알칼리 가용성기의 예로는 카르복실기, 술폰아미드기, 술포닐이미드기, 비스술포닐이미드기, 및 그들의 α위치에서 전자 흡인성기로 치환된 지방족 알코올(예를 들면, 헥사플루오로이소프로판올기)이 포함된다. 카르복실 함유 반복 단위를 갖는 수지가 보다 바람직하다. 상기 수지가 알칼리 가용성기를 갖는 상기 반복 단위를 갖는 경우, 컨택트홀의 형성시의 해상도가 향상된다. 알칼리 가용성기를 갖는 상기 반복 단위으로서, 아크릴산 또는 메타크릴산에 의한 반복 단위 등의 상기 수지의 주쇄에 직접 결합된 알칼리 가용성기를 갖는 반복 단위, 연결기를 통해 서 상기 수지의 주쇄에 결합된 알칼리 가용성기를 갖는 반복 단위, 및 알칼리 가용성기 함유 중합 개시제 또는 쇄 전이제의 사용하는 중합시에 상기 폴리머 쇄의 말단으로 도입된 알칼리 가용성기를 갖는 반복 단위 중 어느 하나가 바람직하다. 상기 연결기는 단환 또는 다환 탄화수소 구조를 가져도 좋다. 아크릴산 또는 메타크릴산에 의한 상기 반복 단위가 특히 바람직하다. It is preferable that resin of the said component (A) has a repeating unit which has alkali-soluble group. Examples of the alkali-soluble group include a carboxyl group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, a bissulfonylimide group, and an aliphatic alcohol substituted with an electron withdrawing group at their α position (for example, hexafluoroisopropanol group). This includes. Resin which has a carboxyl containing repeating unit is more preferable. When the said resin has the said repeating unit which has alkali-soluble group, the resolution at the time of formation of a contact hole improves. As said repeating unit having an alkali-soluble group, a repeating unit having an alkali-soluble group directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit by acrylic acid or methacrylic acid, having an alkali-soluble group bonded to the main chain of the resin via a linking group Any of the repeating units having a repeating unit and an alkali-soluble group introduced into the terminal of the polymer chain at the time of polymerization using an alkali-soluble group-containing polymerization initiator or a chain transfer agent is preferable. The linking group may have a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure. Particularly preferred are the repeating units with acrylic acid or methacrylic acid.

알칼리 가용성기를 갖는 상기 반복 단위의 함량은 상기 폴리머의 전체 반복 단위에 대하여 1~20몰%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3~15몰%이고, 더욱 바람직하게는 5~10몰%이다. It is preferable that content of the said repeating unit which has alkali-soluble group is 1-20 mol% with respect to all the repeating units of the said polymer, More preferably, it is 3-15 mol%, More preferably, it is 5-10 mol%.

이하는 알칼리 가용성기를 갖는 상기 반복 단위의 구체예이지만, 본 발명은 그들에 한정되지 않는다. Although the following is the specific example of the said repeating unit which has alkali-soluble group, this invention is not limited to them.

(Rx는 H, CH3, CF3, 또는 CH2OH를 나타낸다.) (Rx represents H, CH 3 , CF 3 , or CH 2 OH.)

Figure 112008022907888-PAT00022
Figure 112008022907888-PAT00022

락톤기, 히드록실기, 시아노기, 및 알칼리 가용성기로부터 선택되는 1개 이상의 기를 갖는 상기 반복 단위으로서, 락톤기, 히드록실기, 시아노기, 및 알칼리 가용성기로부터 선택되는 2개 이상의 기를 갖는 반복 단위가 보다 바람직하고, 시아노기 및 락톤기를 모두 갖는 반복 단위가 더욱 바람직하다. 시아노기로 치환된 LCI-4의 락톤 구조를 갖는 반복 단위가 특히 바람직하다. A repeating unit having at least one group selected from a lactone group, a hydroxyl group, a cyano group, and an alkali soluble group, the repeating unit having two or more groups selected from a lactone group, a hydroxyl group, a cyano group, and an alkali soluble group Unit is more preferable, and the repeating unit which has both a cyano group and a lactone group is further more preferable. Particular preference is given to repeating units having a lactone structure of LCI-4 substituted with a cyano group.

상기 성분(A)의 수지는 지환족 탄화수소 구조를 갖고 산분해성을 나타내지 않는 반복 단위를 더 가져도 좋다. 이러한 반복 단위를 갖는 상기 수지를 사용함으로써, 침지 노광 동안에, 레지스트막으로부터 침지액으로 저분자 성분의 방출이 감소될 수 있다. 이러한 반복 단위의 예로는 1-아다만틸(메타)아크릴레이트, 디아만틸(메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메타)아크릴레이트 및 시클로헥실(메타)아크릴레이트가 포함된다. The resin of the component (A) may further have a repeating unit which has an alicyclic hydrocarbon structure and does not exhibit acid decomposability. By using the resin having such repeating units, the release of low molecular weight components from the resist film into the immersion liquid can be reduced during the immersion exposure. Examples of such repeating units include 1-adamantyl (meth) acrylate, diamantyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate and cyclohexyl (meth) acrylate.

상기 성분(A)의 수지는 건식 에칭 내성, 표준 현상액에 대한 적합성, 기판으로의 접착, 레지스트 프로파일, 및 해상도, 내열성 및 감도 등의 레지스트에 일반적으로 요구되는 특성을 조절하기 위해서, 상기 반복 구조적 단위 이외에 각종 반복 구조적 단위를 가져도 좋다. The resin of component (A) is the repeating structural unit in order to control the properties generally required for resists such as dry etching resistance, suitability for standard developer, adhesion to substrate, resist profile, and resolution, heat resistance and sensitivity. In addition, it may have various repeat structural units.

이러한 반복 구조적 단위의 예로는 이하 모노머에 상당하는 반복 단위가 포함되지만, 이에 한정되지는 않는다. Examples of such repeating structural units include, but are not limited to, repeating units corresponding to monomers below.

이러한 반복 단위의 첨가는 상기 성분(A)의 수지에 필요한 성능, 특히, (1) 코팅 용매에서의 용해도, (2) 막 형성 특성(유리 전이점), (3) 알칼리 현상 특성, (4) 막 손실(친수성, 소수성 또는 알칼리 가용성 기의 선택), (5) 기판의 미노출부 로의 부착, (6) 건식 에칭 내성 등을 미세 조절을 가능하게 한다. The addition of such repeating units is required for the resin of component (A), in particular, (1) solubility in coating solvents, (2) film formation properties (glass transition point), (3) alkali development properties, (4) Fine control of film loss (selection of hydrophilic, hydrophobic or alkali-soluble groups), (5) adhesion of the substrate to unexposed areas, (6) dry etching resistance, and the like are possible.

이러한 모노머의 예로는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 알릴 화합물, 비닐 에테르, 및 비닐 에스테르 등으로부터 선택되는 부가 중합성 불포화 결합을 갖는 화합물이 포함된다. Examples of such monomers include compounds having addition polymerizable unsaturated bonds selected from acrylates, methacrylates, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters and the like.

또한, 상기 반복 구조적 단위에 상당하는 모노머와 공중합 가능한 부가 중합성 불포화 화합물이 공중합되어도 좋다. Moreover, the addition polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the monomer corresponded to the said repeating structural unit may be copolymerized.

상기 성분(A)의 수지에 있어서, 상기 수지에 함유된 상기 반복 구조적 단위의 몰비는 필요에 따라서 상기 건식 에칭 내성, 표준 현상액에 대한 적합성, 기판으로의 부착, 및 상기 레지스트의 프로파일, 그리고 해상도, 내열성 및 감도 등의 상기 레지스트에 일반적으로 요구되는 성능을 제어되도록 결정된다. In the resin of the component (A), the molar ratio of the repeating structural unit contained in the resin is, if necessary, the dry etching resistance, suitability to a standard developer, adhesion to a substrate, and profile of the resist, and resolution, It is determined to control the performance typically required for such resists, such as heat resistance and sensitivity.

본 발명의 상기 포지티브 감광성 조성물이 ArF 노광에 사용되는 경우, 상기 성분(A)의 수지는 ArF광에 대한 투광성의 관점으로부터 방향족 기가 없는 것이 바람직하다. When the positive photosensitive composition of the present invention is used for ArF exposure, the resin of the component (A) is preferably free of aromatic groups from the viewpoint of light transmittance to ArF light.

상기 성분(A)의 수지로서, 그 반복 단위가 (메타)아크릴레이트 반복 단위으로만 구성되는 수지가 바람직하다. 이러한 경우, 그 반복 단위가 모두 메타크릴레이트 반복 단위인 수지, 그 반복 단위가 모두 아크릴레이트 반복 단위인 수지, 및 그 반복 단위가 메타크릴레이트 반복 단위 및 아크릴레이트 반복 단위으로 이루어지는 수지 중 어느 것이든지 사용될 수 있다. 상기 수지는 상기 모든 반복 단위에 대하여 50몰% 이하의 아크릴레이트 반복 단위를 함유하는 것이 바람직하고, 상기 수지가 산분해성기를 갖는 (메타)아크릴레이트 반복 단위가 20~50몰%, 락톤 구조를 갖는 (메타)아크릴레이트 반복 단위가 20~50몰%, 히드록실기 또는 시아노기로 치환된 지환족 탄화수소 구조를 갖는 (메타)아크릴레이트 반복 단위가 5~30몰%, 및 다른 (메타)아크릴레이트 반복 단위 0~20몰%가 함유된 코폴리머가 보다 바람직하다. As resin of the said component (A), resin in which the repeating unit consists only of a (meth) acrylate repeating unit is preferable. In this case, any of the resin whose repeating units are all methacrylate repeating units, the resin whose repeating units are all the acrylate repeating units, and the resin whose repeating units consist of a methacrylate repeating unit and an acrylate repeating unit Can be used. It is preferable that the said resin contains 50 mol% or less of acrylate repeating units with respect to all the said repeating units, The resin has 20-50 mol% of (meth) acrylate repeating units which have an acid-decomposable group, and has a lactone structure 20 to 50 mol% of (meth) acrylate repeating units, 5 to 30 mol% of (meth) acrylate repeating units having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group, and other (meth) acrylates Copolymer containing 0-20 mol% of repeating units is more preferable.

상기 성분(A)의 수지는 종래 방법(예를 들면, 라디칼 중합)에 의해서 합성될 수 있다. 일반적인 합성 방법의 예로는 모노머종과 개시제를 용매에 용해시키고, 상기 용액을 가열하는 일괄 중합 방법; 및 가열된 용매에 1~10시간 적하되는 모노머종과 개시제의 용액을 첨가하는 적하 첨가 중합 방법이 포함된다. 이들 중에서, 상기 적하 첨가 중합이 바람직하다. 상기 반응 용매의 예로는 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산 및 디이소프로필에테르 등의 에테르, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 이소부틸 케톤 등의 케톤, 에틸 아세테이트 등의 에스테르 용매, 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드 등의 아미드 용매, 및 후술되는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 시클로헥사논 등의 본 발명의 상기 조성물을 용해시키기 위한 용매가 포함된다. 본 발명의 상기 포지티브 감광성 조성물에 사용된 그들과 동일한 용매를 사용하는 중합이 보다 바람직하다. 이것은 저장 동안에 입자의 발생을 저해할 수 있게 한다. The resin of component (A) can be synthesized by conventional methods (eg, radical polymerization). Examples of general synthetic methods include batch polymerization methods in which monomer species and an initiator are dissolved in a solvent and the solution is heated; And a dropwise addition polymerization method of adding a solution of a monomer species and an initiator dropwise added to the heated solvent for 1 to 10 hours. Among them, the dropwise addition polymerization is preferable. Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, dimethylformamide and dimethylacetic acid Amide solvents such as amides, and solvents for dissolving the composition of the present invention, such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone described below. More preferred are polymerizations using the same solvents as those used in the positive photosensitive compositions of the present invention. This makes it possible to inhibit the generation of particles during storage.

상기 중합 반응은 질소 또는 아르곤 등의 불활성광선 기체 분위기에서 행해지는 것이 바람직하다. 중합은 중합 개시제로서 시판의 라디칼 개시제(아조 개시제 또는 퍼옥시드 등)을 사용하여 개시된다. 상기 라디칼 개시제로서, 아조 개시제가 바람직하고, 에스테르기, 시아노기, 또는 카르복실기를 갖는 아조 개시제가 보다 바람직하다. 상기 개시제의 바람직한 예로는 아조비스이소부티로니트릴, 아조바이 디메틸발레로니트릴 및 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트)가 포함된다. 필요한 경우, 상기 개시제가 더 첨가되어도 좋고, 또는 분배되어 첨가되어도 좋다. 상기 반응의 완료 후, 상기 반응 혼합물은 용매에 채워지고, 상기 바람직한 폴리머가 예를 들면, 분말 또는 고체를 수집하기 위해서 사용되는 방법에 의해서 수집된다. 상기 반응 농도는 5~50질량%이고, 바람직하게는 10~30질량%이다. 상기 반응 온도는 일반적으로 10~150℃이고, 바람직하게는 30~120℃이고, 보다 바람직하게는 60~100℃이다. It is preferable that the said polymerization reaction is performed in inert-light gas atmosphere, such as nitrogen or argon. The polymerization is initiated using a commercially available radical initiator (such as an azo initiator or peroxide) as the polymerization initiator. As said radical initiator, an azo initiator is preferable and the azo initiator which has an ester group, a cyano group, or a carboxyl group is more preferable. Preferred examples of the initiator include azobisisobutyronitrile, azobi dimethylvaleronitrile and dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate). If necessary, the initiator may be further added, or may be added after being distributed. After completion of the reaction, the reaction mixture is filled in a solvent and collected by the method in which the preferred polymer is used to collect, for example, a powder or a solid. The said reaction concentration is 5-50 mass%, Preferably it is 10-30 mass%. The said reaction temperature is generally 10-150 degreeC, Preferably it is 30-120 degreeC, More preferably, it is 60-100 degreeC.

상기 성분(A)의 수지는 폴리스티렌에 대한 GPC에 의해서 결정된 바와 같이, 바람직하게는 1,000~200,000, 보다 바람직하게는 3,000~20,000, 가장 바람직하게는 5,000~15,000의 중량 평균 분자량을 갖는다. 1,000~200,000으로의 상기 중량 평균 분자량의 조절은 내열성 또는 건식 에칭 내성의 열화를 방지할 수 있게 하고, 동시에 현상 능력의 열화 및 그렇지 않은 경우 농밀화로 인하여 발생되는 막 형성 특성의 열화를 방지할 수 있게 한다. The resin of component (A) has a weight average molecular weight of preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 20,000 and most preferably 5,000 to 15,000, as determined by GPC for polystyrene. The adjustment of the weight average molecular weight to 1,000 to 200,000 makes it possible to prevent deterioration of heat resistance or dry etching resistance, and at the same time to prevent deterioration of film formation characteristics caused by deterioration of developing capability and otherwise densification. do.

분산성(분자량 분포)은 일반적으로 1~5이고, 바람직하게는 1~3이고, 보다 바람직하게는 1~2이다. 상기 분자량 분포가 작은 경우, 해상도 및 레지스트 형태는 우수하고, 상기 레지스트 패턴은 평활한 벽면을 갖고, 러프니스 특성이 우수하다. Dispersibility (molecular weight distribution) is 1-5 normally, Preferably it is 1-3, More preferably, it is 1-2. When the molecular weight distribution is small, the resolution and the resist shape are excellent, the resist pattern has a smooth wall surface, and the roughness property is excellent.

상기 성분(A)의 수지가 KrF 엑시머 레이저광, 전자빔, X선 또는 50nm 이하의 파장을 갖는 고에너지 빔(EUV 등)에 노광되는 포지티브 감광성 조성물에 사용되는 경우, 상기 성분(A)의 수지는 상기 일반식(I)로 나타내어지는 반복 단위 및 히드록시스티렌 구조를 갖는 반복 단위를 갖는 것이 바람직하다. 히드록시스티렌을 갖는 상기 반복 구조의 예로는 o-, m- 및 p-히드록시스티렌 및/또는 산분해성기로 보호된 히드록시스티렌이 포함된다. 산분해성기로 보호된 상기 히드록시스티렌 반복 단위으로서, 1-알콕시에톡시스티렌 및 t-부틸카르보닐옥시스티렌이 바람직하다. When the resin of component (A) is used in a positive photosensitive composition exposed to KrF excimer laser light, electron beam, X-ray or high energy beam (EUV, etc.) having a wavelength of 50 nm or less, the resin of component (A) is It is preferable to have a repeating unit represented by the said general formula (I), and a repeating unit which has a hydroxy styrene structure. Examples of such repeating structures with hydroxystyrene include hydroxystyrene protected with o-, m- and p-hydroxystyrene and / or acid-decomposable groups. As the hydroxystyrene repeating unit protected with an acid-decomposable group, 1-alkoxyethoxystyrene and t-butylcarbonyloxystyrene are preferable.

상기 일반식(I)로 나타내어지는 상기 반복 단위 및 히드록시스티렌 구조를 갖는 반복 단위 이외에, 상기 일반식(Ⅱ)로 나타내어지는 반복 단위를 가져도 좋다. In addition to the said repeating unit represented by the said General formula (I), and the repeating unit which has a hydroxystyrene structure, you may have a repeating unit represented by the said General formula (II).

본 발명에 사용되고 히드록시스티렌 구조를 갖는 상기 반복 단위 및 상기 일반식(I)로 나타내어지는 반복 단위를 모두 갖는 상기 수지의 구체예로는 후에 나타내어질 것이지만, 본 발명은 그들에 한정되지 않는다. 이들 구체예에 있어서, Xa1은 수소 원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. Although the specific example of the said resin used for this invention and having both the said repeating unit which has a hydroxystyrene structure and the repeating unit represented by the said general formula (I) will be shown later, this invention is not limited to them. In these specific examples, Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.

Figure 112008022907888-PAT00023
Figure 112008022907888-PAT00023

상기 성분(A)의 수지의 함량은 본 발명의 상기 포지티브 감광성 조성물의 전체 고형분 함량의 50~99.9질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60~99.0질량%이다. As for content of resin of the said component (A), 50-99.9 mass% of the total solid content of the positive photosensitive composition of this invention is preferable, More preferably, it is 60-99.0 mass%.

본 발명에 있어서, 상기 성분(A)의 수지는 단독으로 또는 조합으로 사용되어도 좋다. In this invention, resin of the said component (A) may be used individually or in combination.

(B) 활성광선 또는 방사선의 조사시 산을 발생하는 화합물 (B) compounds that generate acids when irradiated with actinic radiation or radiation

본 발명의 포지티브 감광성 조성물은 활성광선 또는 방사선의 조사시 산을 발생하는 화합물("산 발생제" 또는 "성분(B)의 화합물"로 불리어도 좋음)을 함유한다. The positive photosensitive composition of the present invention contains a compound (may be referred to as an "acid generator" or "compound of component (B)") that generates an acid upon irradiation with actinic light or radiation.

활성광선 또는 방사선의 조사시 산을 발생시키기 위해서 분해하는 상기 화합물의 예로는 디아조늄염, 포스포늄염, 술포늄염, 요오도늄염, 이미도술포네이트, 옥심 술포네이트 및 o-니트로벤질 술포네이트가 포함된다. Examples of such compounds that decompose to generate an acid upon irradiation with actinic radiation or radiation include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imidosulfonates, oxime sulfonates and o-nitrobenzyl sulfonates. Included.

또한, 상기 폴리머 주쇄 또는 측쇄에 활성광선 또는 방사선의 조사시 산을 발생하는 이들 기 또는 화합물을 도입시킴으로써 얻어진 화합물, 예를 들면, 미국 특허 제 3,849,137, 독일 특허 3914407, JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853 및 JP-A-63-146029에 기재된 화합물도 사용될 수 있다. Further, compounds obtained by introducing these groups or compounds which generate an acid upon irradiation of actinic radiation or radiation to the polymer backbone or side chain, for example, US Pat. No. 3,849,137, German Patent 3914407, JP-A-63-26653, Compounds described in JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853 and JP-A-63-146029 May also be used.

또한, 예를 들면, 미국 특허 3,779,778 및 유럽 특허 126,712에 기재되어 있고 광 조사시 산이 발생하는 화합물도 사용될 수 있다. In addition, for example, compounds described in US Pat. No. 3,779,778 and European Patent 126,712 and in which an acid is generated upon irradiation with light may also be used.

상기 산 발생제로서, 비친핵성 음이온을 갖는 그것이 바람직하다. 바람직한 예로는 술포네이트 음이온, 카르복실레이트 음이온, 비스(알킬술포닐)아미드 음이온, 트리스(알킬술포닐)메티드 음이온, BF4 -, PF6 - 및 SbF6 -가 포함된다. 이들 중에서, 탄소 원자를 갖는 유기 음이온이 바람직하다. As the acid generator, those having a non-nucleophilic anion are preferable. Preferred examples include sulfonate anion, carboxylate anion, bis (alkylsulfonyl) amide anion, a tris (alkylsulfonyl) methide anion, BF 4 - include -, PF 6 - and SbF 6. Among these, organic anions having carbon atoms are preferable.

상기 비친핵성 음이온의 바람직한 예로는 이하 일반식 AN1~AN4로 나타내어지는 유기 음이온이 포함된다. Preferred examples of the non-nucleophilic anion include organic anions represented by the following general formulas AN1 to AN4.

Figure 112008022907888-PAT00024
Figure 112008022907888-PAT00024

Rc1은 유기기를 나타낸다. Rc 1 represents an organic group.

Rc1으로서의 상기 유기기의 예로는 C1 -30 기가 포함된다. 바람직한 예로는 치환되어도 좋은 알킬기 및 치환되어도 좋은 아릴기, 및 -O-, -CO2-, -S-, -SO3-, 또는 -SO2N(Rd1) 등의 연결기를 통해서 연결된 복수개의 이들 기가 포함된다. Examples of the organic group as Rc 1 include groups C 1 -30. Preferred examples include a plurality of alkyl groups which may be substituted, an aryl group which may be substituted, and a linking group such as -O-, -CO 2- , -S-, -SO 3- , or -SO 2 N (Rd 1 ). These groups are included.

Rd1은 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고, Rd1이 결합되는 상기 알킬기 또는 아릴기와 환 구조를 형성하여도 좋다. Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and may form a ring structure with the alkyl group or aryl group to which Rd 1 is bonded.

Rc1의 상기 유기기로서, 그들의 1위치에서 불소 원자 또는 플루오로알킬기로 치환된 알킬기 또는 불소 원자 또는 플루오로알킬기로 치환된 페닐기가 바람직하다. 불소 원자 또는 플루오로알킬기를 갖는 것은 노광에 의해서 발생된 산의 산도의 증가, 및 감도의 향상을 초래한다. Rc1이 5개 이상의 탄소 원자를 갖는 경우, 1개 이상의 탄소 원자가 수소 원자로 치환되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 수소 원자의 수가 불소 원자보다 크다. 5개 이상의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오로알킬기를 함유하지 않는 산 발생제는 환경 독성을 감소시킨다. As said organic group of Rc <1> , the alkyl group substituted by the fluorine atom or the fluoroalkyl group in their 1 position, or the phenyl group substituted by the fluorine atom or the fluoroalkyl group is preferable. Having a fluorine atom or a fluoroalkyl group leads to an increase in acidity of the acid generated by exposure and an improvement in sensitivity. When Rc 1 has 5 or more carbon atoms, it is preferable that one or more carbon atoms are substituted with a hydrogen atom. More preferably, the number of hydrogen atoms is larger than the fluorine atom. Acid generators that do not contain a perfluoroalkyl group having five or more carbon atoms reduce environmental toxicity.

또한, Rc1이 이하 일반식으로 나타내어지는 기인 것이 바람직하다. Further, it is preferable that Rc 1 is a group represented by the following formula.

Rc7-Ax-Rc6 Rc 7 -Ax-Rc 6

Rc6는 퍼플루오로알킬렌기 또는 3~5개의 불소 원자 및/또는 1~3개의 플루오로알킬기로 치환된 페닐렌기를 나타낸다. Rc 6 represents a perfluoroalkylene group or a phenylene group substituted with 3 to 5 fluorine atoms and / or 1 to 3 fluoroalkyl groups.

Ax는 연결기(바람직하게는 단일 결합, -O-, -CO2-, -S-, -SO3-, 또는 Rd1이 수소 원자 또는 알킬기를 나타내거나, Rc7과 결합하여 환구조를 형성하여도 좋은 SO2N(Rd1))를 나타낸다. Ax is a linking group (preferably a single bond, -O-, -CO 2- , -S-, -SO 3- , or Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, or combines with Rc 7 to form a ring structure Good SO 2 N (Rd 1 )).

Rc7은 수소 원자, 불소 원자, 직쇄상, 분기상, 단환 또는 다환의 치환되어도 좋은 알킬기 또는 치환되어도 좋은 아릴기를 나타낸다. 상기 치환되어도 좋은 알킬기 또는 아릴기는 치환기로서 불소 원자를 함유하지 않는다. Rc 7 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a linear, branched, monocyclic or polycyclic substituted alkyl group or optionally substituted aryl group. The alkyl group or aryl group which may be substituted does not contain a fluorine atom as a substituent.

Rc3, Rc4 및 Rc5는 각각 유기기를 나타낸다. Rc 3 , Rc 4 and Rc 5 each represent an organic group.

Rc3, Rc4 및 Rc5의 상기 유기기는 Rc1의 상기 유기기의 바람직한 예로서 주어진 그것과 동일한 유기기인 것이 바람직하다. Rc 3, Rc 4 and Rc of the organic group 5 is preferably the same organic group as that given as a preferable example of the organic group of Rc 1.

Rc3 및 Rc4는 결합하여 환을 형성하여도 좋다. Rc3 및 Rc4의 결합에 의해서 형성된 상기기의 예로는 알킬렌기 및 아릴렌기가 포함되고, C2 -4 퍼플루오로알킬렌기가 바람직하다. Rc3과 Rc4가 결합하여 환을 형성하는 것이 노광에 의해서 발생된 산의 산도를 증가시키고 감도를 향상시키므로 바람직하다. Rc 3 and Rc 4 may be bonded to each other to form a ring. Examples of the machine formed by a combination of Rc 3 and Rc 4 is an alkylene group and includes an arylene group, an alkylene group is preferred to a C 2 -4 perfluoroalkyl. It is preferable to combine Rc 3 and Rc 4 to form a ring because it increases the acidity of the acid generated by exposure and improves the sensitivity.

본 발명에서 사용되는 상기 산 발생제로서, 상기 일반식(BⅡ)로 나타내어지는 산이 발생하는 화합물이 바람직하다. As the acid generator used in the present invention, a compound in which an acid represented by the general formula (BII) is generated is preferable.

Figure 112008022907888-PAT00025
Figure 112008022907888-PAT00025

상기 일반식(BⅡ)에 있어서, In the said general formula (BII),

Rb1은 전자 흡인성기를 갖는기를 나타내고, Rb 1 represents a group having an electron withdrawing group,

Rb2는 전자 흡인성기를 갖지 않는 유기기를 나타내고, Rb 2 represents an organic group having no electron withdrawing group,

m 및 n은 각각 0~5의 정수를 나타내고, 단, m+n≤5이고, m and n respectively represent the integer of 0-5, provided that m + n <= 5,

m이 2 이상을 나타내는 경우, 복수개의 Rb1은 동일하거나 상이하여도 좋고, When m represents 2 or more, some Rb < 1 > may be the same or different,

n이 2 이상을 나타내는 경우, 복수개의 Rb2는 동일하거나 상이하여도 좋다. when n represents 2 or more, a plurality of Rb 2 may be the same or different.

상기 일반식에 있어서, m은 1~5의 정수를 나타내는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2~5의 정수이다. 상기 전자 흡인성기의 존재는 활성광선으로의 노광에 의해서 발생된 산의 산도를 증가시키고 감도를 향상시킨다. In said general formula, it is preferable that m represents the integer of 1-5, More preferably, it is an integer of 2-5. The presence of the electron withdrawing group increases the acidity of the acid generated by exposure to actinic light and improves sensitivity.

Rb1으로서 전자 흡인성기를 갖는 상기 기는 1개 이상의 전자 흡인성기를 갖는 기이고, 바람직하게는 10개 이하의 탄소를 갖는 기이다. 전자 흡인성기를 갖는 상기 기는 전자 흡인성기 자체여도 좋다. The group having an electron withdrawing group as Rb 1 is a group having one or more electron withdrawing groups, and is preferably a group having ten or less carbon atoms. The group having an electron withdrawing group may be an electron withdrawing group itself.

상기 전자 흡인성기는 불소 원자, 플루오로알킬기, 니트로기, 에스테르기 또는 시아노기인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 불소 원자이다. The electron withdrawing group is preferably a fluorine atom, a fluoroalkyl group, a nitro group, an ester group or a cyano group, and more preferably a fluorine atom.

Rb2로서 전자 흡인성기를 갖지 않는 상기 유기기는 C1 -20인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 C4 -20이고, 더욱 바람직하게는 C4 -15 유기기이다. 상기 유기기의 바람직한 예로는 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 아실기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알킬술포닐옥시기, 및 알킬술포닐아미노기가 포함된다. 상기 유기기는 그들의 알킬쇄 내에 헤테로 원자 함유 연결기를 가져도 좋다. 상기 헤테로 원자 함유 연결기의 바람직한 예로는 -C(=O)O-, -C(=O)-, -SO2-, -SO3-, -SO2N(A2)-, -O- 및 -S-가 포함된다. 이들 기 중 2개 이상이 조합으로 사용되어도 좋다. 상기 일반식에 있어서, A2는 수소 원자 또는 치환되어도 좋은 알킬기이다. 2개 이상의 기가 조합으로 사용되는 경우, 그들은 알킬렌기 또는 아릴렌기 등의 헤테로 원자가 없는 연결기를 통해서 결합되는 것이 바람직하다. Rb 2 as the organic group having no electron attractive group and preferably a C 1 -20, more preferably C 4 -20, and more preferably from -15 C 4 organic groups. Preferred examples of the organic group include alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, acyl group, acyloxy group, acylamino group, alkylsulfonyloxy group, and alkylsulfonylamino group. The organic group may have a hetero atom-containing linking group in their alkyl chains. Preferred examples of the hetero atom-containing linking group include -C (= 0) O-, -C (= 0)-, -SO 2- , -SO 3- , -SO 2 N (A2)-, -O-, and- S- is included. Two or more of these groups may be used in combination. In the above general formula, A2 is a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group. When two or more groups are used in combination, they are preferably bonded through a heteroatom-free linking group such as an alkylene group or an arylene group.

이들 기는 다른 치환기를 가져도 좋다. 상기 다른 치환기의 바람직한 예로는 히드록실기, 카르복실기, 술포기 및 포르밀기가 포함되어도 좋다. These groups may have other substituents. Preferred examples of the other substituent may include a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfo group and a formyl group.

상기 일반식(BⅡ)에 있어서, m은 0~5의 정수를 나타내고, n은 1~5의 정수를 나타내고, 단, m+n≤5이고, Rb1 및 Rb2는 각각 C4 -20 알킬 구조를 갖는 것이 바람직하다. C4 -20 알킬 구조를 갖는 것은 활성광선으로의 노광에 의해서 발생된 산의 확산성의 억제 및 노광 래티튜드의 향상을 가능하게 한다. In the general formula (BⅡ), m represents an integer of 0 to 5, n is an integer of 1-5, provided, m + n≤5 and, Rb 1 and Rb 2 are each C 4 alkyl -20 It is preferable to have a structure. C 4 -20 those having an alkyl structure enables the increase of the acid diffusion suppressing sex and the exposure latitude of the generated by the exposure of the actinic ray.

상기 일반식(BⅡ)에 있어서, Rb1 및 Rb2는 각각 지환족기를 갖는 것이 바람직하다. 특히, 전자 흡인성기를 갖지 않는 Rb2의 유기기가 지환족기를 갖는 기인 것이 바람직하다. In General Formula (BII), each of Rb 1 and Rb 2 preferably has an alicyclic group. In particular, it is preferable that the organic group of Rb 2 which does not have an electron withdrawing group is a group which has an alicyclic group.

이하는 상기 일반식(BⅡ)로 나타내어지는 상기 산의 구체예이다. The following is a specific example of the said acid represented by the said general formula (BII).

Figure 112008022907888-PAT00026
Figure 112008022907888-PAT00026

Figure 112008022907888-PAT00027
Figure 112008022907888-PAT00027

상기 일반식(BⅡ)로 나타내어지는 활성광선 또는 방사선의 조사시 산을 발생하는 상기 화합물의 예로는 디아조늄염, 포스포늄염, 술포늄염, 요오도늄염, 이미도술포네이트, 옥심 술포네이트 및 o-니트로벤질 술포네이트가 포함된다. Examples of the compound which generates an acid upon irradiation with actinic light or radiation represented by the general formula (BII) include diazonium salt, phosphonium salt, sulfonium salt, iodonium salt, imidosulfonate, oxime sulfonate and o Nitrobenzyl sulfonate.

분해하고 활성광선 또는 방사선의 조사시 분해되어 산을 발생하는 상기 화합물 중에서, 이하 일반식(ZIa) 및 (ZⅡa)로 나타내어지는 화합물이 바람직하다. Among the compounds which decompose and decompose upon irradiation with actinic light or radiation, an acid is generated, compounds represented by the following general formulas (ZIa) and (ZIIa) are preferable.

Figure 112008022907888-PAT00028
Figure 112008022907888-PAT00028

상기 일반식(ZIa)에 있어서, R201, R202, 및 R203은 각각 독립적으로 유기기를 갖는다. In General Formula (ZIa), R 201 , R 202 , and R 203 each independently have an organic group.

Xd-는 상기 일반식(BⅡ)로 나타내어지는 상기 산의 음이온을 나타낸다. Xd represents an anion of the acid represented by General Formula (BII).

R201, R202, 및 R203로서의 상기 유기기의 구체예로는 후술되는 화합물(ZI-1a), (ZI-2a) 및 (ZI-3a)에 상당하는 기가 포함된다. Specific examples of the organic group as R 201 , R 202 , and R 203 include groups corresponding to the compounds (ZI-1a), (ZI-2a), and (ZI-3a) described later.

상기 유기기는 일반식(ZIa)로 나타내어지는 복수개의 구조를 갖는 화합물이어도 좋다. 예를 들면, 상기 화합물은 상기 일반식(ZIa)로 나타내어지는 화합물의 R201~R203 중 1개 이상이 상기 일반식(ZIa)로 나타내어지는 다른 화합물의 R201~R203 중 1개 이상에 결합되는 구조를 가져도 좋다. The organic group may be a compound having a plurality of structures represented by General Formula (ZIa). For example, the compound is in at least one of R 201 ~ R 203 of another compound is at least one of R 201 ~ R 203 of a compound represented by the formula (ZIa) represented by the formula (ZIa) It may have a structure to be joined.

하기 화합물(ZI-1a), (ZI-2a) 및 (ZI-3a)는 성분(ZIa)의 보다 바람직한 예로서 주어질 수 있다. The following compounds (ZI-1a), (ZI-2a) and (ZI-3a) can be given as more preferred examples of component (ZIa).

화합물(ZI-1a)는 상기 일반식(ZIa)의 R201~R203 중 1개 이상에서 아릴기를 갖는 아릴술포늄 화합물, 즉, 양이온으로서 아릴술포늄을 갖는 화합물이다. Compound (ZI-1a) is an arylsulfonium compound having an aryl group in at least one of R 201 to R 203 of the general formula (ZIa), that is, a compound having arylsulfonium as a cation.

상기 아릴술포늄 화합물에 있어서, R201~R203 모두가 아릴기이어도 좋거나, 또는 R201~R203 중 몇몇이 아릴기이고, 나머지는 알킬기여도 좋다. In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be aryl groups, or some of R 201 to R 203 may be aryl groups, and the rest may be alkyl groups.

상기 아릴술포늄 화합물의 예로는 트리아릴술포늄 화합물, 디아릴알킬술포늄 화합물, 및 아릴디알킬술포늄 화합물이 포함된다. Examples of the arylsulfonium compound include a triarylsulfonium compound, a diarylalkylsulfonium compound, and an aryldialkylsulfonium compound.

아릴술포늄 화합물의 아릴기는 페닐기 및 나프틸기 등의 아릴기, 또는 인돌 잔기 및 피롤 잔기 등의 헤테로아릴기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 페닐기 및 인돌 잔기이다. 아릴술포늄 화합물이 2개 이상의 아릴기를 갖는 경우, 이들 2개 이상의 아릴기는 동일하거나 상이하여도 좋다.The aryl group of the arylsulfonium compound is preferably an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group, or a heteroaryl group such as an indole residue or a pyrrole residue, and more preferably a phenyl group and an indole residue. When an arylsulfonium compound has two or more aryl groups, these two or more aryl groups may be same or different.

아릴술포늄 화합물이 필요에 따라서 갖는 알킬기는, 직쇄상, 분기상 또는 환상 C1 ∼15 알킬기가 바람직하고, 그들의 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, 시클로프로필기, 시클로부틸기 및 시클로헥실기가 포함된다. An alkyl group having arylsulfonium compound according to necessity, a straight chain, branched or cyclic C 1 ~15 alkyl group is preferable, and examples thereof include a methyl group, ethyl group, propyl group, n- butyl group, sec- butyl group, t- A butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group are included.

R201~R203의 아릴기 또는 알킬기는 치환기로서 알킬기(예를 들면, C1 ~15 알킬기), 아릴기(예를 들면, C6 ~14 아릴기), 알콕시기(예를 들면, C1 ~15 알콕시기), 할로겐 원자, 히드록실기 또는 페닐티오기를 가져도 좋다. 치환기는 직쇄상, 분기상 또는 환상 C1 ~12 알킬기, 직쇄상, 분기상 또는 환상 C1 ~12 알콕시기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 C1 ~4 알킬기 또는 C1 ~4 알콕시기이다. 상기 치환기가 R201~R203 3개 중 어느 1개에 치환되어도 좋고, 또는 3개 모두에 치환되어도 좋다. R201~R203이 각각 아릴기인 경우, 치환기는 아릴기의 p-위치에 치환되는 것이 바람직하다.Aryl group or an alkyl group of R 201 ~ R 203 is (for example, C 1 ~ 15 alkyl) group as a substituent, an aryl group (e.g., C 6 ~ 14 aryl group), an alkoxy group (e.g., C 1 15 alkoxy group), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group. Substituents are straight chain, branched or cyclic C 1 ~ 12 as an alkyl group, a straight-chain, branched or cyclic C 1 ~ 12 alkoxy group, more preferably C 1 ~ 4 alkyl groups or C 1 ~ 4 alkoxy group. The substituent is R 201 to R 203 Three It may be substituted by any one of them, or may be substituted by all three. When R 201 to R 203 are each an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

바람직한 아릴술포늄 양이온은 치환되어도 좋은 트리페닐술포늄 양이온, 치환되어도 좋은 나프틸테트라히드로티오페늄 양이온 및 치환되어도 좋은 페닐테트라히드로티오페늄 양이온을 들 수 있다.Preferred arylsulfonium cations include triphenylsulfonium cations which may be substituted, naphthyl tetrahydrothiophenium cations which may be substituted, and phenyltetrahydrothiophenium cations which may be substituted.

다음에 화합물(ZI-2a)가 기재된다.Next, compound (ZI-2a) is described.

화합물(ZI-2a)는 일반식(ZIa)의 R201~R203이 각각 독립적으로 방향족환을 함유하지 않은 유기기를 나타내는 일반식(ZIa)의 화합물이다. 여기서 사용된 "방향족환"은 이종원자를 함유하는 방향족환을 더욱 포함한다.Compound (ZI-2a) is a compound of formula (ZIa) in which each of R 201 to R 203 in formula (ZIa) independently represents an organic group that does not contain an aromatic ring. As used herein, the "aromatic ring" further includes an aromatic ring containing a hetero atom.

R201~R203로서 방향족환을 함유하지 않은 유기기는 통상 탄소수 1~30이고, 바람직하게 탄소수 1~20이다.The organic group which does not contain an aromatic ring as R 201 to R 203 is usually 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.

R201~R203는 각각 독립적으로 알킬기, 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐메틸기, 알릴기 또는 비닐기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 직쇄상, 분기상, 또는 환상 2-옥소알킬기, 또는 알콕시카르보닐메틸기이고, 가장 바람직하게는 직쇄상 또는 분기상 2-옥소알킬기이다.R 201 to R 203 are each independently an alkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an allyl group or a vinyl group, more preferably a linear, branched, or cyclic 2-oxoalkyl group, or alkoxycarbonyl It is a methyl group, Most preferably, it is a linear or branched 2-oxoalkyl group.

R201~R203로서 알킬기는 직쇄상, 분기상 또는 환상 중 어느 하나이어도 좋고, 바람직하게는 C1 ~10의 직쇄상 또는 분기상 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로 필기, 부틸기, 또는 펜틸기) 또는 C3 -10의 환상 알킬기(예를 들면, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 또는 노르보르닐기)이다.R 201 ~ as R 203 alkyl group is straight, branched may be any one of or cyclic, and preferably, for a linear or branched alkyl group of C 1 ~ 10 (for example, a methyl group, an ethyl group, a pro-taking, a butyl group, or a pentyl group) or a cyclic alkyl group of C 3 -10 (e.g., a cyclopentyl group, a cyclohexyl group or a norbornyl group).

R201~R203로서 2-옥소알킬기는 직쇄상, 분기상 또는 환상 중 어느 하나이어도 좋고, 상기 알킬기의 2 위치에 >C=0을 갖는 기가 바람직하다.The 2-oxoalkyl group may be linear, branched or cyclic as R 201 to R 203 , and a group having> C = 0 at two positions of the alkyl group is preferable.

R201~R203로서 알콕시카르보닐메틸기의 알콕시기는 바람직하게 C1 ~5의 알콕시기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 또는 펜톡시기)이다.As R 201 ~ R 203 is an alkoxycarbonyl group the alkoxy group is preferably C 1 ~ 5 alkoxy group (e.g., methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, or pentoxy group).

R201~R203는 할로겐 원자, 알콕시기(예를 들면, C1 ~5의 알콕시기), 히드록실기, 시아노기 또는 니트로기로 더 치환되어도 좋다.R 201 ~ R 203 is (for example, an alkoxy group of C 1 ~ 5) a halogen atom, an alkoxy group, a hydroxyl group, a cyano group, or further may be substituted with a nitro group.

R201∼R203 중 2개가 결합하여 환구조를 형성해도 좋고, 그 환내에 산소원자, 황원자, 에스테르 결합, 아미드 결합, 또는 카르보닐기를 함유하고 있어도 좋다. R201∼R203 중 2개를 결합하여 형성된 기는 알킬렌기(예를 들면, 부틸렌기 및 펜틸렌기)를 들 수 있다.Two of R 201 to R 203 may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. Groups formed by combining two of R 201 to R 203 include an alkylene group (for example, butylene group and pentylene group).

화합물(ZI-3a)은 하기 일반식(ZI-3a)으로 나타내고 페나실술포늄염 구조를 갖는 화합물이다. Compound (ZI-3a) is a compound represented by the following General Formula (ZI-3a) and having a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 112008022907888-PAT00029
Figure 112008022907888-PAT00029

R1c~R5c는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기 또는 할로겐 원자 를 나타낸다.R 1 c to R 5 c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.

R6c 및 R7c는 각각 수소원자 또는 알킬기를 나타낸다.R 6 c and R 7 c is a hydrogen atom or an alkyl group.

Rx 및 Ry는 각각 독립적으로 알킬기, 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐메틸기, 알릴기 또는 비닐기를 나타낸다.Rx and Ry each independently represent an alkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an allyl group or a vinyl group.

R1c~R5c 중 2개 이상, 또는 Rx 및 Ry는 결합하여 환구조를 형성해도 좋고, 이들 환구조는 산소원자, 황원자, 에스테르 결합 또는 아미드 결합을 함유해도 좋다. R 1 c to R 5 c Two or more of these, or Rx and Ry may combine to form a ring structure, and these ring structures may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond or an amide bond.

Xd-는 일반식(BⅡ)으로 나타낸 산의 음이온을 나타낸다.Xd represents an anion of an acid represented by the general formula (BII).

R1c~R5c로서 알킬기는 직쇄상, 분기상 또는 환상 알킬기이어도 좋고, 예를 들면, C1 ~20 알킬기를 들 수 있다. 바람직하게는 직쇄상 또는 분기상 C1 ~12 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 직쇄상 또는 분기상 프로필기, 직쇄상 또는 분기상 부틸기, 및 직쇄상 또는 분기상 펜틸기) 및 환상 C3 -8 알킬기(예를 들면, 시클로펜틸기 및 시클로헥실기)를 들 수 있다. As R 1 c ~ R 5 c is an alkyl group may be a straight chain, branched or cyclic alkyl group includes, for example, a C 1 ~ 20 alkyl group; Preferably a straight chain or branched C 1 ~ 12 alkyl group (e.g., methyl group, ethyl group, straight chain or branched propyl group, straight chain or branched butyl group, and straight chain or branched pentyl group) and cyclic C 3-8 alkyl group can be cited (for example, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group).

R1c~R5c로서 알콕시기는 직쇄상, 분기상 또는 환상 알콕시기 중 어느 하나이어도 좋고, 예를 들면, C1 ~10 알콕시기를 들 수 있다. 바람직하게는 직쇄상 또는 분기상 C1 ~5 알콕시기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, 직쇄상 또는 분기상 프로폭시기, 직쇄상 또는 분기상 부톡시기, 및 직쇄상 또는 분기상 펜톡시기), 및 C3 ~8의 환상알콕시기(예를 들면, 시클로펜틸옥시기 및 시클로헥실옥시기)를 들 수 있다.R 1c ~ R 5c as alkoxy groups, straight, branched or cyclic may be a any one of the alkoxy group includes, for example, C 1 ~ 10 alkoxy group. Preferably a straight chain or branched C 1 ~ 5 alkoxy group (e.g., methoxy group, an ethoxy group, a straight chain or branched propoxy group, straight chain or branched butoxy group, and linear or branched pentoxy group ), and the example of the cyclic alkoxy groups (for example, a C 3 ~ 8, there may be mentioned a cyclopentyl tilok group and cyclohexyloxy group).

R1c~R5c 중 어느 하나가 직쇄상, 분기상 또는 환상 알킬기, 또는 직쇄상, 분기상 또는 환상 알콕시기인 것이 바람직하다. R1c~R5c의 탄소수의 총수는 2~15인 것이 보다 바람직하다. 이것은 용매용해도가 향상되고 보존시 입자의 발생을 억제시킬 수 있다.R 1c to R 5c It is preferable that either is a linear, branched or cyclic alkyl group, or a linear, branched or cyclic alkoxy group. As for the total number of carbon numbers of R <1c> -R <5c> , it is more preferable that it is 2-15. This improves solvent solubility and can suppress generation of particles during storage.

Rx 및 Ry로서 알킬기의 예로는 R1c~R5c로서의 알킬기와 동일하다. Examples of the alkyl group as Rx and Ry are the same as the alkyl group as R 1 c to R 5 c.

2-옥소알킬기의 예로는 R1c~R5c로서 제공되고 2 위치에 >C=0을 갖는 알킬기가 포함된다. Examples of 2-oxoalkyl groups include alkyl groups provided as R 1 c to R 5 c and having> C = 0 at the 2 position.

알콕시카르보닐메틸기의 알콕시기의 예로는 R1c~R5c로서의 알콕시기와 동일하다.Examples of the alkoxy group of the alkoxycarbonylmethyl group are the same as the alkoxy group as R 1 c to R 5 c.

Rx와 Ry를 결합하여 형성된 기의 예로는 부틸렌기 및 펜틸렌기를 들 수 있다.Examples of the group formed by combining Rx and Ry include a butylene group and a pentylene group.

Rx 및 Ry는 각각 탄소수 4 이상의 알킬기가 바람직하고, 보다 바람직하게 탄소수 6 이상, 더욱 더 바람직하게는 탄소수 8 이상이다.Rx and Ry are each preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more carbon atoms, still more preferably 8 or more carbon atoms.

식(ZⅡa)에 있어서, R204 및 R205은 각각 독립적으로 치환되어도 좋은 아릴기 또는 치환되어도 좋은 알킬기를 나타낸다.In formula (ZIIa), R 204 And R 205 each independently represent an aryl group which may be substituted or an alkyl group which may be substituted.

R204 또는 R205로서의 아릴기는 페닐기 또는 나프틸기가 바람직하고, 페닐기가 보다 바람직하다.The aryl group as R 204 or R 205 is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group.

R204 또는 R205로서의 알킬기는 직쇄상, 분기상 또는 환상 알킬기이어도 좋다. 바람직한 예로는 C1 ~10의 직쇄상 또는 분기상 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 및 펜틸기) 및 C3 ~10의 환상 알킬기(예를 들면, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 및 노르보르닐기)가 포함된다.The alkyl group as R 204 or R 205 may be a linear, branched or cyclic alkyl group. Preferred examples are straight-chain or branched alkyl group of C 1 ~ 10 (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and pentyl group) and a C 3 ~ 10 cycloalkyl (e.g., cyclopentyl, Cyclohexyl group, and norbornyl group).

R204~R205이 가져도 좋은 치환기의 예로는 알킬기(예를 들면, C1 ~15의 알킬기), 아릴기(예를 들면, C6 ~15의 아릴기), 알콕시기(예를 들면, C1 ~15의 알콕시기), 할로겐 원자, 히드록실기 및 페닐티오기가 포함된다.Examples of R 204 ~ R 205 is brought FIG substituents include an alkyl group (e.g., an alkyl group of C 1 ~ 15), aryl group (e.g., an aryl group of C 6 ~ 15), an alkoxy group (e.g., alkoxy group), a C 1 ~ 15, include a halogen atom, a hydroxyl group and a phenylthio group.

활성광선 또는 방사선을 조사시 분해하여 산을 발생하는 더욱 바람직한 화합물은 하기 일반식(ZⅢa) 및 (ZIVa)으로 나타낸 화합물을 들 수 있다.More preferable compounds which decompose upon irradiation with actinic light or radiation to generate an acid include compounds represented by the following general formulas (ZIIIa) and (ZIVa).

Figure 112008022907888-PAT00030
Figure 112008022907888-PAT00030

일반식(ZⅢa) 및 일반식(ZIVa)에 있어서,In general formula (ZIIIa) and general formula (ZIVa),

Xd는 일반식(BⅡ)으로 나타낸 산에서 수소원자를 제거하여 얻어진 1가의 기를 나타낸다.Xd represents a monovalent group obtained by removing a hydrogen atom from an acid represented by the general formula (BII).

R207 및 R208은 각각 치환 또는 미치환 알킬기, 또는 치환 또는 미치환 아릴기, 또는 전자 흡인성기를 나타낸다. R207은 치환 또는 미치환 아릴기가 바람직하다.R 207 and R 208 each represent a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an electron withdrawing group. R 207 is preferably a substituted or unsubstituted aryl group.

R208은 전자 흡인성기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 시아노기 또는 플루 오로알킬기이다.R 208 is preferably an electron withdrawing group, more preferably a cyano group or a fluoroalkyl group.

A는 치환 또는 미치환 알킬렌기, 치환 또는 미치환 알케닐렌기, 또는 치환 또는 미치환 아릴렌기를 나타낸다.A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkenylene group, or a substituted or unsubstituted arylene group.

활성광선 또는 방사선을 조사하여 분해해서 산을 발생하는 화합물 중에서, 일반식(ZIa)~일반식(ZⅢa)으로 나타낸 화합물이 보다 바람직하고, 일반식(ZIa)으로 나타낸 화합물이 더욱 바람직하고, 일반식(ZI-1a)~일반식(ZI-3a)으로 나타낸 화합물이 가장 바람직하다.Among the compounds which generate an acid by irradiation with actinic radiation or radiation, compounds represented by the general formulas (ZIa) to (ZIIIa) are more preferable, and compounds represented by the general formula (ZIa) are more preferable. The compound represented by (ZI-1a)-general formula (ZI-3a) is the most preferable.

이하에 특히 바람직한 화합물(B)을 나타내지만, 본 발명은 이들로 제한되지 않는다.Although the especially preferable compound (B) is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 112008022907888-PAT00031
Figure 112008022907888-PAT00031

다른 바람직한 산발생제의 예로는 하기의 화합물을 들 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다.Examples of other preferred acid generators include, but are not limited to, the following compounds.

Figure 112008022907888-PAT00032
Figure 112008022907888-PAT00032

Figure 112008022907888-PAT00033
Figure 112008022907888-PAT00033

성분(B)으로서 화합물은 단독으로 또는 조합해서 사용해도 좋다. 2종 이상을 조합하여 사용되는 경우에, 수소원자를 제외한 전체 원자의 수가 2 이상 다르고 2종의 유기산을 발생하는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.As a component (B), a compound may be used individually or in combination. When used in combination of two or more kinds, it is preferable to use a compound in which the total number of atoms except hydrogen atoms is two or more different and generates two kinds of organic acids.

상기 조성물 중에서 성분(B)으로서 상기 화합물의 함량은 레지스트 조성물의 총 고형분을 기준으로 해서, 0.1~20질량%가 바람직하고, 더 바람직하게는 1~10질량%이고, 더욱 바람직하게 3~8질량%이고, 특히 바람직하게는 4~7질량%이다.The content of the compound as component (B) in the composition is preferably from 0.1 to 20% by mass, more preferably from 1 to 10% by mass, still more preferably from 3 to 8% by mass, based on the total solids of the resist composition. %, Especially preferably, it is 4-7 mass%.

(C)불소 원자 및 실리콘를 함유하지 않고 하기 일반식(C-I)~일반식(C-Ⅲ)으로 나타낸 반복단위에서 선택된 반복단위를 갖는 수지(C) Resin having no repeating unit selected from repeating units represented by the following general formulas (C-I) to (C-III) without containing a fluorine atom and silicon

본 발명의 감광성 조성물은 불소 원자 및 실리콘 원자를 함유하지 않고 하기 일반식(C-I)~일반식(C-Ⅲ)으로 나타낸 반복단위에서 선택된 반복단위를 갖는 수지(C)(이하, "소수성 수지(HR)"로 칭하는 경우도 있다)를 갖는다.The photosensitive composition of the present invention is a resin (C) having a repeating unit selected from repeating units represented by the following general formulas (CI) to (C-III) without containing a fluorine atom and a silicon atom (hereinafter referred to as "hydrophobic resin ( HR) "in some cases).

Figure 112008022907888-PAT00034
Figure 112008022907888-PAT00034

일반식(C-I)~일반식(C-Ⅲ)에 있어서,In general formula (C-I)-general formula (C-III),

R1은 각각 독립적으로 수소원자 또는 메틸기를 나타내고,R 1 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group,

R2는 각각 독립적으로 1개 이상의 -CH3 부분 구조(즉, 메틸기)를 갖는 탄화수소기를 나타내며,Each R 2 independently represents a hydrocarbon group having at least one —CH 3 partial structure (ie, a methyl group),

P1은 단결합 또는 알킬렌기, 에테르기 또는 이들 중 2개 이상을 갖는 연결기를 나타내고,P 1 represents a single bond or an alkylene group, an ether group or a linking group having two or more thereof,

P2는 -O-, -NR-(여기서, R은 수소원자 또는 알킬기를 나타낸다) 및 -NHSO2-에서 선택된 연결기를 나타내고,P 2 represents a linking group selected from —O—, —NR—, wherein R represents a hydrogen atom or an alkyl group, and —NHSO 2 —,

n은 1~4의 정수를 나타낸다.n represents the integer of 1-4.

이들 반복단위는 단독으로 또는 조합해서 사용해도 좋다. These repeating units may be used alone or in combination.

일반식(C-I)~일반식(C-Ⅲ)에 있어서 R2로서 1개 이상의 -CH3 부분 구조(즉, 메틸기)를 갖는 탄화수소기는 1개 이상의 -CH3 부분 구조를 갖는 알킬기, 알킬옥시기, 알킬 치환 시클로알킬기, 알케닐기, 알킬 치환 알케닐기, 알킬 치환 시클로알케닐기, 알킬 치환 아릴기 및 알킬 치환 아랄킬기를 들 수 있고, 이들 중에서 알킬기 및 알킬 치환 시클로알킬기가 바람직하다. R2의 1개 이상의 -CH3 부분 구조를 갖는 탄화수소기는 2개 이상의 -CH3 부분 구조를 갖는 것이 보다 바람직하다.In general formulas (CI) to (C-III), a hydrocarbon group having at least one -CH 3 partial structure (ie, a methyl group) as R 2 is an alkyl group or alkyloxy group having at least one -CH 3 partial structure. , An alkyl substituted cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkyl substituted alkenyl group, an alkyl substituted cycloalkenyl group, an alkyl substituted aryl group and an alkyl substituted aralkyl group. Among these, an alkyl group and an alkyl substituted cycloalkyl group are preferable. More preferably, the hydrocarbon group having at least one -CH 3 partial structure of R 2 has at least two -CH 3 partial structures.

R2의 1개 이상의 -CH3 부분 구조를 갖는 알킬기는 분기상 C3 -20의 알킬기가 바람직하다. 바람직한 알킬기는 이소프로필기, 이소부틸기, t-부틸기, 3-펜틸기, 2-메틸-3-부틸기, 3-헥실기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-디메틸-4-펜틸기, 이소옥틸기, 2,4,4-트리메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-디메틸헵틸기, 1,5-디메틸-3-헵틸기 및 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기를 들 수 있다. 이들 중에서, 보다 바람직하게는 이소부틸기, t-부틸기, 2-메틸-3-부틸기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-디메틸-4-펜틸기, 2,4,4-트리메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-디메틸헵틸기, 1,5-디메틸-3-헵틸기 및 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기를 포함한다.Alkyl group having at least one partial structure -CH 3 R 2 is preferably an alkyl group branched C 3 -20. Preferred alkyl groups are isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, 3-pentyl group, 2-methyl-3-butyl group, 3-hexyl group, 2-methyl-3-pentyl group, 3-methyl-4- Hexyl group, 3,5-dimethyl-4-pentyl group, isooctyl group, 2,4,4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-dimethyl-3-hep And a 2,3,5,7-tetramethyl-4-heptyl group. Among them, more preferably isobutyl group, t-butyl group, 2-methyl-3-butyl group, 2-methyl-3-pentyl group, 3-methyl-4-hexyl group, 3,5-dimethyl-4 -Pentyl group, 2,4,4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-dimethyl-3-heptyl group and 2,3,5,7-tetramethyl- 4-heptyl group.

R2의 -CH3 부분 구조를 갖는 알킬기로서, 직쇄상 C1 -20의 알킬기가 바람직하다. 구체적으로 바람직한 알킬기의 구체예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기 및 노닐기가 포함된다.As the alkyl group having a partial structure -CH 3 R 2, is preferably a straight chain alkyl group of C 1 -20. Specific examples of the preferred alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group and nonyl group.

R2의 1개 이상의 -CH3 부분 구조를 갖는 알킬옥시기는 에테르기가 2개 이상 의 -CH3 부분 구조를 갖는 알킬기에 결합된 기가 포함된다.Alkyloxy groups having one or more -CH 3 partial structures of R 2 include groups in which an ether group is bonded to an alkyl group having two or more -CH 3 partial structures.

R2의 시클로알킬기는 단환 또는 다환이어도 좋다. 구체적으로 탄소수 5이상의 모노시클로, 비시클로, 트리시클로, 또는 테트라시클로 구조를 갖는 기를 들 수 있다. 탄소수는 6∼30개가 바람직하고, 탄소수 7∼25개가 특히 바람직하다. The cycloalkyl group of R 2 may be monocyclic or polycyclic. Specifically, the group which has a C5 or more monocyclo, bicyclo, tricyclo, or tetracyclo structure is mentioned. 6-30 are preferable and, as for carbon number, 7-25 are especially preferable.

바람직한 시클로알킬기는 아다만틸기, 노르아다만틸기, 데카린 잔기, 트리시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 노르보르닐기, 세드롤기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로데카닐기 및 시클로도데카닐기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 아다만틸기, 노르보르닐기, 시클로헥실기, 시클로펜틸기, 테트라시클로도데카닐기 및 트리시클로데카닐기이고, 노르보르닐기, 시클로펜틸기 및 시클로헥실기가 보다 바람직하다.Preferred cycloalkyl groups are adamantyl groups, noradamantyl groups, decalin residues, tricyclodecanyl groups, tetracyclododecanyl groups, norbornyl groups, cedrol groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, cycloheptyl groups and cyclooctyl groups , Cyclodecanyl group and cyclododecanyl group. More preferably, they are an adamantyl group, norbornyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a tetracyclo dodecanyl group, and a tricyclo decanyl group, and a norbornyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group are more preferable.

R2의 알케닐기는 C1 -20의 직쇄상 또는 분기상 알케닐기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 분기상 알케닐기이다.Alkenyl group of R 2 groups are preferably straight chain or branched alkenyl group of C 1 -20, more preferably a branched alkenyl group.

R2의 아릴기는 C6 -20의 아릴기가 바람직하고, 예를 들면 페닐기 및 나프틸기를 들 수 있고, 페닐기가 바람직하다. Aryl in the R 2 group is preferably an aryl group of C 6 -20 and, for example, there may be mentioned a phenyl group and a naphthyl group, a phenyl group is preferred.

R2의 아랄킬기는 C7 -12의 아랄킬기가 바람직하고, 예를 들면 벤질기, 페네틸기 및 나프틸메틸기를 들 수 있다.The R 2 group is preferably an aralkyl group of C 7 -12 aralkyl and may be, for example, a benzyl group, a phenethyl group and a naphthylmethyl group.

일반식(C-I) 및 일반식(C-Ⅱ)에 있어서 R2의 2개 이상의 -CH3 부분 구조를 갖는 탄화수소 구조의 구체예는 이소프로필기, 이소부틸기, t-부틸기, 3-펜틸기, 2-메틸-3-부틸기, 3-헥실기, 2,3-디메틸-2-부틸기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-디메틸-4-펜틸기, 이소옥틸기, 2,4,4-트리메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-디메틸헵틸기, 1,5-디메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기, 3,5-디메틸시클로헥실기, 4-이소프로필시클로헥실기, 4-t-부틸시클로헥실기 및 이소보르닐기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 이소부틸기, t-부틸기, 2-메틸-3-부틸기, 2,3-디메틸-2-부틸기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-디메틸-4-펜틸기, 2,4,4-트리메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-디메틸헵틸기, 1,5-디메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기, 3,5-디메틸시클로헥실기, 4-이소프로필시클로헥실기, 4-t-부틸시클로헥실기 및 이소보르닐기가 포함된다.Specific examples of the hydrocarbon structure having two or more -CH 3 partial structures of R 2 in formula (CI) and formula (C-II) include isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, 3-pen Methyl, 2-methyl-3-butyl, 3-hexyl, 2,3-dimethyl-2-butyl, 2-methyl-3-pentyl, 3-methyl-4-hexyl, 3,5-dimethyl -4-pentyl group, isooctyl group, 2,4,4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-dimethyl-3-heptyl group, 2,3,5, And 7-tetramethyl-4-heptyl group, 3,5-dimethylcyclohexyl group, 4-isopropylcyclohexyl group, 4-t-butylcyclohexyl group and isobornyl group. More preferably, isobutyl group, t-butyl group, 2-methyl-3-butyl group, 2,3-dimethyl-2-butyl group, 2-methyl-3-pentyl group, 3-methyl-4-hexyl group , 3,5-dimethyl-4-pentyl group, 2,4,4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-dimethyl-3-heptyl group, 2,3 , 5,7-tetramethyl-4-heptyl group, 3,5-dimethylcyclohexyl group, 4-isopropylcyclohexyl group, 4-t-butylcyclohexyl group and isobornyl group.

일반식(C-Ⅲ)에 있어서 R3의 2개 이상의 -CH3 부분 구조를 갖는 탄화수소 구조의 구체예로는 이소부틸기, t-부틸기, 3-펜틸기, 2,3-디메틸부틸기, 2-메틸-3-부틸기, 3-헥실기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-디메틸-4-펜틸기, 이소옥틸기, 2,4,4-트리메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-디메틸헵틸기, 1,5-디메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기, 3,5-디메틸시클로헥실기, 4-이소프로필시클로헥실기 및 4-t-부틸시클로헥실기가 포함된다. R3의 탄화수소기는 탄소수 5~20인 것이 보다 바람직하고, 예로는 2-메틸-3-부틸기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-디메틸-4-펜틸기, 2,4,4-트리메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-디메틸헵틸기, 1,5-디메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기, 2,6-디메틸헵틸기, 3,5-디메틸시클로헥실기, 4-이소프로필시클로헥실기 및 4-t-부틸시클로헥실기가 포함된다.Specific examples of the hydrocarbon structure having two or more -CH 3 partial structures of R 3 in General Formula (C-III) include isobutyl group, t-butyl group, 3-pentyl group, and 2,3-dimethylbutyl group. , 2-methyl-3-butyl group, 3-hexyl group, 2-methyl-3-pentyl group, 3-methyl-4-hexyl group, 3,5-dimethyl-4-pentyl group, isooctyl group, 2,4 , 4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-dimethyl-3-heptyl group, 2,3,5,7-tetramethyl-4-heptyl group, 3, 5-dimethylcyclohexyl group, 4-isopropylcyclohexyl group and 4-t-butylcyclohexyl group are included. More preferably, the hydrocarbon group of R 3 has 5 to 20 carbon atoms, and examples thereof include 2-methyl-3-butyl group, 2-methyl-3-pentyl group, 3-methyl-4-hexyl group, and 3,5-dimethyl-. 4-pentyl group, 2,4,4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-dimethyl-3-heptyl group, 2,3,5,7-tetramethyl 4-heptyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 3,5-dimethylcyclohexyl group, 4-isopropylcyclohexyl group and 4-t-butylcyclohexyl group are included.

일반식(C-I)~일반식(C-Ⅲ)으로 나타낸 반복단위에서 선택된 반복단위의 총함량은 폴리머의 총반복단위를 기준으로 해서 80~100몰%이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90~100몰%이다.As for the total content of the repeating unit selected from the repeating unit represented by general formula (CI)-general formula (C-III), 80-100 mol% is preferable based on the total repeating unit of a polymer, More preferably, 90-100 Molar%.

하기는 일반식(C-I)으로 나타낸 바람직한 반복단위의 구체예이지만, 본 발명은 이들로 또는 이들에 의해 제한되지 않는다.The following are specific examples of preferred repeating units represented by the general formula (C-I), but the present invention is not limited thereto or by them.

Figure 112008022907888-PAT00035
Figure 112008022907888-PAT00035

하기는 일반식(C-Ⅱ)으로 나타낸 바람직한 반복단위의 구체예이지만, 본 발명은 이들로 또는 이들에 의해 제한되지 않는다.The following are specific examples of preferred repeating units represented by the general formula (C-II), but the present invention is not limited thereto or by them.

Figure 112008022907888-PAT00036
Figure 112008022907888-PAT00036

일반식(C-Ⅲ)에 있어서, P2가 산소원자를 나타내는 경우, 산소원자에 직접 결합된 탄소원자는 2차 또는 3차인 것이 바람직하다.In the general formula (C-III), when P 2 represents an oxygen atom, the carbon atom directly bonded to the oxygen atom is preferably secondary or tertiary.

하기는 일반식(C-Ⅲ)으로 나타낸 바람직한 반복단위의 구체예이지만, 본 발명은 이들로 또는 이들에 의해 제한되지 않는다. 이들 예에 있어서, Rx는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, Rxa 및 Rxb는 각각 C1 -4의 알킬기를 나타낸다.The following are specific examples of preferred repeating units represented by the general formula (C-III), but the present invention is not limited thereto or by them. In these examples, Rx represents a hydrogen atom or a methyl group, Rxa and Rxb represents an alkyl group of C 1 -4, respectively.

Figure 112008022907888-PAT00037
Figure 112008022907888-PAT00037

성분(C)의 수지는 실리콘 원자 및 불소 원자를 갖지 않는다.Resin of component (C) does not have a silicon atom and a fluorine atom.

성분(C)의 수지는 탄소원자, 수소원자, 산소원자, 질소원자 및 황원자 이외에 원소를 갖지 않는 것이 바람직하다.It is preferable that the resin of component (C) does not have an element other than a carbon atom, a hydrogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom.

성분(C)의 수지는 하기 일반식(C)으로 나타낸 반복단위를 더욱 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that resin of component (C) further has a repeating unit represented with the following general formula (C).

Figure 112008022907888-PAT00038
Figure 112008022907888-PAT00038

일반식(C)에서, X1, X2 및 X3은 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.In General Formula (C), X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a halogen atom.

L은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고,L represents a single bond or a divalent linking group,

Rp1은 산분해성기를 나타낸다.Rp 1 represents an acid-decomposable group.

일반식(C)으로 나타낸 반복단위는 하기 일반식(C1)으로 나타낸 반복단위인 것이 바람직하다.It is preferable that the repeating unit represented by general formula (C) is a repeating unit represented by the following general formula (C1).

Figure 112008022907888-PAT00039
Figure 112008022907888-PAT00039

일반식(C1)에 있어서,In general formula (C1),

X1, X2 및 X3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a halogen atom.

R12, R13 및 R14는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기 또는 아릴기를 나타내고, 단, R12, R13 및 R14 중 1개 이상은 알릴기를 나타내며, R12, R13 및 R14 중 2개가 결합하여 환을 형성해도 좋다.R 12 , R 13 and R 14 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group, provided that at least one of R 12 , R 13 and R 14 represents an allyl group, and R 12 , R 13 and R Two of 14 may combine to form a ring.

상기 소수성 수지(HR)가 상기 감광성 막의 표층에 편재화되고 액침매체로서 물을 사용하여 감광성 막표면의 후퇴 컨택트 각을 향상시키기 때문에 상기 소수성 수지(HR)를 함유하는 광감성 조성물은 침지액의 추종성이 향상된다.Since the hydrophobic resin (HR) is localized on the surface layer of the photosensitive film and improves the receding contact angle of the photosensitive film surface by using water as the liquid immersion medium, the photosensitive composition containing the hydrophobic resin (HR) is capable of following the immersion liquid. This is improved.

소수성 수지(HR)로서는 표면의 후퇴 컨택트 각을 향상시킬 수 있는 임의의 수지를 사용할 수 있지만 불소 원자 및 규소원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 수지가 바람직하다. 본 발명의 감광성 조성물을 사용하여 형성된 감광성 막의 후퇴 컨택트 각은 60°~90°가 바람직하고, 70°이상이 더욱 바람직하다.As the hydrophobic resin (HR), any resin capable of improving the surface receding contact angle can be used, but a resin having at least one of a fluorine atom and a silicon atom is preferable. 60 degrees-90 degrees are preferable, and, as for the receding contact angle of the photosensitive film formed using the photosensitive composition of this invention, 70 degrees or more are more preferable.

상기 소수성 수지(HR)는, 필요에 따라 감광성 막의 후퇴 컨택트 각을 상기 범위 내가 되도록 조정하면서 첨가할 수 있다. 감광성 조성물의 전체 고형분을 기준으로 0.1~10질량%인 것이 바람직하고, 0.1~5질량%가 보다 바람직하다.The said hydrophobic resin (HR) can be added, adjusting the recessed contact angle of a photosensitive film | membrane so that it may become in the said range as needed. It is preferable that it is 0.1-10 mass% on the basis of the total solid of the photosensitive composition, and 0.1-5 mass% is more preferable.

여기서 정의하는 "후퇴 컨택트 각"이란 확장/수축법에 의해 측정된 후퇴 컨택트 각을 나타낸다. 더욱 구체적으로는 전자동컨택트 각미터("DM700", 상표명 : Kyowa Interface Science 제품)를 이용하여 측정가능하다. 실리콘 웨이퍼 상에 형 성된 포지티브 레지스트 조성물 상에 시린지를 사용하여 액적(36μL)을 형성한 후, 6μL/초의 속도로 흡인한다. 흡인 중에 안정적으로 된 컨택트 각을 후퇴 컨택트 각으로 한다.The "retract contact angle" defined herein refers to the retracted contact angle measured by the extension / contraction method. More specifically, it can measure using a fully automatic contact angle meter ("DM700", brand name: Kyowa Interface Science). Droplets (36 μL) are formed using a syringe on the positive resist composition formed on the silicon wafer, followed by suction at a rate of 6 μL / sec. The contact angle which became stable during suction is made into retreat contact angle.

상기 소수성 수지(HR)는 상기 계면에 편재되지만, 계면활성제(E)와 달라서 반드시 분자 내에 친수기를 가질 필요가 없고, 극성/비극성물질의 균일한 혼합에 기여할 필요도 없다.The hydrophobic resin (HR) is ubiquitous at the interface, but unlike the surfactant (E), it is not necessarily required to have a hydrophilic group in the molecule and does not need to contribute to uniform mixing of the polar / nonpolar material.

상기 수지(HR)는 하기(x)~(z)로 구성된 군에서 선택된 기를 적어도 하나 더 함유할 수 있다:The resin (HR) may further contain at least one group selected from the group consisting of the following (x) to (z):

(x) 알칼리 가용성기, (x) alkali soluble groups,

(y) 알칼리 현상액의 작용에 의해 분해하고 알칼리 현상액 중에서 용해도가 증가되는 기, 및 (y) a group which is decomposed by the action of an alkaline developer and has increased solubility in the alkaline developer, and

(z) 산의 작용에 의해 분해되는 기.(z) groups decomposed by the action of acids.

알칼리 가용성기(x)의 예는 페놀성 히드록실기, 카르복실산기, 술폰산기, 술폰아미드기, 술포닐이미드기, (알킬술포닐)(알킬카르보닐)메틸렌기, (알킬술포닐)(알킬카르보닐)이미드기, 비스(알킬카르보닐)메틸렌기, 비스(알킬카르보닐)이미드기, 비스(알킬술포닐)메틸렌기, 비스(알킬술포닐)이미드기, 트리스(알킬카르보닐)메틸렌기 및 트리스(알킬술포닐)메틸렌기를 갖는 기를 포함한다.Examples of the alkali-soluble group (x) include phenolic hydroxyl group, carboxylic acid group, sulfonic acid group, sulfonamide group, sulfonimide group, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene group, (alkylsulfonyl) (Alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) And groups having a methylene group and a tris (alkylsulfonyl) methylene group.

이들 알칼리 가용성기 중에서 술폰이미드기, 비스(카르보닐)메틸렌기가 바람직하다.Among these alkali-soluble groups, sulfonimide groups and bis (carbonyl) methylene groups are preferable.

알칼리 가용성기(x)를 갖는 반복단위로서 아크릴산 또는 메타크릴산에 의한 반복단위 등 상기 수지의 주쇄에 직접 결합된 알칼리 가용성기를 갖는 반복단위, 연결기를 통해 상기 수지의 주쇄에 결합된 알칼리 가용성기를 갖는 반복단위 및 중합할 때 알칼리 가용성기 함유 중합개시제 및 쇄 전이제를 이용하여 폴리머 사슬 말단에 도입된 알칼리 가용성기를 갖는 반복단위 중의 어느 것도 바람직하다.Repeating unit having an alkali-soluble group (x) as a repeating unit having an alkali-soluble group directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit by acrylic acid or methacrylic acid, having an alkali-soluble group bonded to the main chain of the resin through a linking group Any of the repeating units and the repeating unit having an alkali-soluble group introduced into the polymer chain terminal using an alkali-soluble group-containing polymerization initiator and a chain transfer agent at the time of polymerization are preferable.

알칼리 가용성기(x)를 갖는 반복단위의 함량은 폴리머 중의 총 반복단위를 기준으로 0~20몰%가 바람직하고, 0~10몰%가 보다 바람직하다.As for content of the repeating unit which has alkali-soluble group (x), 0-20 mol% is preferable with respect to the total repeating unit in a polymer, and 0-10 mol% is more preferable.

알칼리 가용성기(x)를 갖는 반복단위의 구체예를 이하에 나타낸다.The specific example of the repeating unit which has alkali-soluble group (x) is shown below.

Figure 112008022907888-PAT00040
Figure 112008022907888-PAT00040

알칼리 현상액의 작용으로 분해되고, 알칼리 현상액 중에서 용해도가 증가되는 기(y)의 예는 락톤구조를 갖는 기, 산무수물 및 산이미드기를 포함하고, 락톤구조를 갖는 기가 바람직하다.Examples of the group (y) decomposed by the action of the alkaline developer and in which the solubility is increased in the alkaline developer include a group having a lactone structure, an acid anhydride and an acid imide group, and a group having a lactone structure is preferable.

알칼리 현상액의 작용으로 분해되고, 알칼리 현상액 중에서 용해도가 증가되는 기(y)를 갖는 반복단위로서 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트에 의한 반복단위 등 연결기를 통해서 수지의 주쇄에 결합된 알칼리 가용성 기를 갖는 반복단위, 및 알칼리 현상액중에서 용해도가 증가되는 기(y)를 갖는 중합개시제 또는 쇄 전이제를 사용하여 중합 시에 폴리머 사슬의 말단에 도입된 알칼리 가용성 기를 갖는 반복단위 모두가 바람직하다.A repeating unit having a group (y) decomposed by the action of an alkaline developer and having increased solubility in the alkaline developer, and a repeating unit having an alkali-soluble group bonded to the main chain of the resin through a linking group such as a repeating unit by acrylate or methacrylate. And repeating units having alkali-soluble groups introduced at the ends of the polymer chain during polymerization using a polymerization initiator or a chain transfer agent having a group (y) having increased solubility in the alkaline developer.

알칼리 현상액 중에서 용해도가 증가되는 기(y)를 갖는 반복단위의 함량은 폴리머 중의 총 반복단위를 기준으로 0~20몰%가 바람직하고, O~1O몰%가 보다 바람직하다.The content of the repeating unit having a group (y) in which solubility is increased in the alkaline developer is preferably 0 to 20 mol%, more preferably O to 10 mol%, based on the total repeating units in the polymer.

알칼리 현상액 중에서 용해도가 증가되는 기(y)를 갖는 반복단위의 구체예를 이하에 예시한다.The specific example of the repeating unit which has group (y) in which solubility increases in alkaline developing solution is illustrated below.

Figure 112008022907888-PAT00041
Figure 112008022907888-PAT00041

산의 작용에 의해 분해되는 기의 예는 수지(A)에서 예시된 것들과 동일하다. 산의 작용에 의해 분해되는 기(z)를 갖는 반복단위의 함량은 폴리머 중의 총 반복단위를 기준으로 O~1OO몰%이 바람직하고, 0~80몰%가 보다 바람직하며, 0~50몰%가 더욱 바람직하다.Examples of groups decomposed by the action of an acid are the same as those exemplified in the resin (A). The content of the repeating unit having a group (z) decomposed by the action of an acid is preferably from 0 to 100 mol%, more preferably from 0 to 80 mol%, more preferably from 0 to 50 mol%, based on the total repeating units in the polymer. More preferred.

(C)성분의 수지의 함량은 포지티브 레지스트 조성물의 고형분(레지스트 막을 구성하는 전체 고형분)을 기준으로 0.1~20질량%이며, 보다 바람직하게는 0.1~10질량%, 더욱 바람직하게는 0.1~5질량%이다.The content of the resin of the component (C) is 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, still more preferably 0.1 to 5% by mass based on the solids (the total solids constituting the resist film) of the positive resist composition. %to be.

수지(HR)는 표준 폴리스티렌 환산으로 중량 평균 분자량이 바람직하게는 1,000~100,000이고, 보다 바람직하게는 2,000~50,000, 보다 더 바람직하게는 3,000~15,000이다. (C)성분의 수지는 분산도(Mw/Mn)가 1.0~3.0인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.2~2.5, 보다 더 바람직하게는 1.2~2.0이다.Resin (HR) has a weight average molecular weight in terms of standard polystyrene, preferably 1,000 to 100,000, more preferably 2,000 to 50,000, even more preferably 3,000 to 15,000. It is preferable that dispersion degree (Mw / Mn) of resin of (C) component is 1.0-3.0, More preferably, it is 1.2-2.5, More preferably, it is 1.2-2.0.

물론 수지(HR)는 산분해성 수지(A)와 동일하며 동시에 금속 등의 불순물이 가능한 적고, 잔류 모노머 또는 올리고머 성분을 0~10질량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0~5질량%, 보다 더 바람직하게는 0~1질량%이다. 그러한 수지는 액 중의 이물질 또는 감도의 시간에 따른 변화가 없는 레지스트를 제공할 수 있다. 해상도, 레지스트 형상, 레지스트 패턴의 측벽 및 거칠기 등의 점에서, 분자량분포(Mw/Mn, "분산도"라고도 함)는 1~5 범위 내가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~3이며, 보다 더 바람직하게는 1~2이다.Of course, the resin (HR) is the same as the acid-decomposable resin (A) and at the same time there are few impurities such as metals, and the residual monomer or oligomer component is preferably 0 to 10% by mass, more preferably 0 to 5% by mass, More preferably, it is 0-1 mass%. Such resins can provide resists with no foreign matter or sensitivity in the liquid over time. In terms of resolution, resist shape, sidewalls and roughness of the resist pattern, the molecular weight distribution (Mw / Mn, also referred to as "dispersion degree") is preferably in the range of 1 to 5, more preferably 1 to 3, and even more Preferably it is 1-2.

수지(HR)로서는 시판품을 사용하거나 또는 상기 수지를 종래 방법(예를 들면, 라디칼 중합)으로 합성할 수 있다. 통상의 합성방법의 예는 모노머종 및 개시제를 용매에 용해시키고, 그 용액을 가열하여 중합하는 일괄 중합법; 및 가열 용매에 모노머종과 개시제 용액을 1~10시간에 걸쳐 적하첨가하는 적하 중합법을 포함한다. 이들 중, 적하 중합법이 바람직하다. 반응 용매의 예는 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 디이소프로필에테르 등의 에테르류나 메틸에틸케톤 및 메틸이소부틸케톤 등 케톤, 에틸아세테이트 등 에스테르 용매, 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드 등 아미드 용매 및 후술하는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 시클로헥사논 등 본 발명의 조성물을 용해한 용매를 포함한다. 본 발명의 포지티브 레지스트 조성물에 사용되는 것과 동일한 용매를 이용하는 중합이 더욱 바람직하다. 이는 보존시의 입자의 발생을 억제할 수 있게 한다.As resin (HR), a commercial item can be used or the said resin can be synthesize | combined by a conventional method (for example, radical polymerization). Examples of common synthetic methods include batch polymerization method in which monomer species and an initiator are dissolved in a solvent, and the solution is heated to polymerize; And a dropwise polymerization method in which the monomer species and the initiator solution are added dropwise to the heating solvent over 1 to 10 hours. Among these, the 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, amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide The solvent and the solvent which melt | dissolved the composition of this invention, such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone which are mentioned later are included. More preferred is a polymerization using the same solvent as used in the positive resist composition of the present invention. This makes it possible to suppress the generation of particles during storage.

중합 반응은 질소 또는 아르곤 등 불활성 가스 분위기 하에서 실시하는 것이 바람직하다. 중합은 중합개시제로서 시판되는 라디칼 개시제(아조 개시제 또는 퍼옥사이드 등)를 사용하여 개시되고, 필요에 따라서 쇄 전이제가 사용될 수 있다. 라디칼 개시제로서는 아조 개시제가 바람직하고, 에스테르기, 시아노기, 카르복실기를 갖는 아조 개시제가 더욱 바람직하다. 개시제의 바람직한 예는 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴 및 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트)를 포함한다. 반응농도는 5~50질량%이며, 바람직하게는 30~50질량%이다. 반응온도는 일반적으로 10℃~150℃이며, 바람직하게는 30℃~120℃, 더욱 바람직하게는 60℃~10O℃이다.It is preferable to perform a polymerization reaction in inert gas atmosphere, such as nitrogen or argon. Polymerization is initiated using commercially available radical initiators (such as azo initiators or peroxides) as polymerization initiators, and chain transfer agents may be used as necessary. As a radical initiator, an azo initiator is preferable and the azo initiator which has an ester group, a cyano group, and a carboxyl group is more preferable. Preferred examples of initiators include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile and dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate). Reaction concentration is 5-50 mass%, Preferably it is 30-50 mass%. The reaction temperature is generally 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, and more preferably 60 ° C to 100 ° C.

반응종료 후, 반응생성물을 실온까지 냉각시켜 정제한다. 정제는 종래 방법을 사용할 수 있다. 정제 방법의 예는 수세 또는 적절한 용매를 조합시켜 잔류 모노머 또는 올리고머 성분을 제거하는 액-액 추출법 및 특정값 이하의 분자량을 갖는 성분을 추출제거하는 한외여과 등의 용액상태로 정제하는 방법과, 수지용액을 빈용매에 적하첨가하여 수지를 빈용매 중에 응고시켜 잔류 모노머 등을 제거하는 재침전법 및 여과된 수지 슬러리를 빈용매로 세정하는 등의 고체상태로 정제하는 방법을 포함한다. 예를 들면, 상기 수지는 수지의 10배 이하의 체적량, 바람직하게는 10~5배의 체적량으로 사용된, 상기 수지가 난용 또는 불용인 용매(빈용매)를 상기 반응용액과 접촉시켜서 고체로 석출된다.After completion of the reaction, the reaction product is cooled to room temperature and purified. Purification can use conventional methods. Examples of the purification method include a liquid-liquid extraction method for removing residual monomer or oligomer components by washing with water or a suitable solvent, and ultrafiltration for extracting and removing components having a molecular weight below a specific value, and resin. The solution is added dropwise to the poor solvent to solidify the resin in the poor solvent to remove residual monomers and the like, and to purify the filtered resin slurry into a solid solvent. For example, the resin may be prepared by contacting the reaction solution with a solvent (poor solvent) in which the resin is poorly soluble or insoluble, used in a volume amount of 10 times or less, preferably 10 to 5 times that of the resin. Precipitates.

폴리머 용액으로부터 침전 또는 재침전에 사용된 용매(침전 또는 재침전 용 매)는 상기 폴리머에 대해서 빈용매인 한 임의의 것을 사용할 수 있다. 상기 폴리머의 종류에 따라 탄화수소, 할로겐화 탄화수소, 니트로 화합물, 에테르, 케톤, 에스테르, 카보네이트, 알코올, 카르복실산, 물 및 이들을 포함하는 혼합용매 등에서 필요에 따라 용매를 선택할 수 있다. 이들 중에서 침전 또는 재침전 용매로서는 적어도 알코올(특히, 메탄올 등) 또는 물을 포함하는 용매가 바람직하다.The solvent (precipitation or reprecipitation solvent) used for precipitation or reprecipitation from the polymer solution may be any one as long as it is a poor solvent for the polymer. Depending on the type of the polymer, a solvent may be selected as necessary from a hydrocarbon, a halogenated hydrocarbon, a nitro compound, an ether, a ketone, an ester, a carbonate, an alcohol, a carboxylic acid, water, a mixed solvent containing them, and the like. Among these, as the precipitation or reprecipitation solvent, a solvent containing at least alcohol (particularly methanol or the like) or water is preferable.

침전 또는 재침전 용매의 사용량은 효율성, 수율 등을 고려하여 필요에 따라 결정될 수 있지만, 일반적으로 폴리머 용액 100질량부를 기준으로 100~10000질량부, 바람직하게는 200~2000질량부, 더욱 바람직하게는 300~1000질량부이다.The amount of the precipitated or reprecipitated solvent may be determined as necessary in consideration of efficiency, yield, and the like, but is generally 100-10000 parts by mass, preferably 200-2000 parts by mass, and more preferably 100 parts by mass of the polymer solution. It is 300-1000 mass parts.

침전 또는 재침전할 때의 온도는 효율성 및 조작성을 고려해서 필요에 따라 선택될 수 있지만, 보통 0~50℃ 정도, 바람직하게는 실온 부근(예를 들면, 약 20~35℃)이다. 침전 또는 재침전 조작은 교반조 등의 혼합 용기를 사용하는 배치식 또는 연속식 등의 공지의 공정으로 실시될 수 있다.The temperature at the time of precipitation or reprecipitation may be selected as needed in view of efficiency and operability, but is usually about 0 to 50 ° C., preferably around room temperature (eg, about 20 to 35 ° C.). Precipitation or reprecipitation operation can be performed by a well-known process, such as batch type or continuous type, using mixing vessels, such as a stirring tank.

침전 또는 재침전한 폴리머는 통상 여과 또는 원심분리 등 종래 고-액분리를 하고 건조하여 사용에 제공될 수 있다. 여과는 가압하에서 내용매성 여제를 사용하여 실시할 수 있다.Precipitated or reprecipitated polymers can be provided for use by conventional solid-liquid separation, such as filtration or centrifugation, and drying. Filtration can be carried out using a solvent resistant filter under pressure.

건조는 상압 또는 감압하에서(바람직하게는 감압하에서) 30~100℃ 정도, 바람직하게는 30~50℃ 정도의 온도로 실시된다.Drying is performed at a temperature of about 30 to 100 ° C., preferably about 30 to 50 ° C. under normal pressure or reduced pressure (preferably under reduced pressure).

한 번 침전 및 분리된 수지는 이후 용매에 다시 용해하여 상기 수지가 난용 또는 불용인 용매와 접촉시킬 수 있다. 구체적으로 기술하면, 상기 라디칼 중합 반응종료 후, 상기 폴리머가 난용 또는 불용인 용매와 접촉시켜 수지를 석출시키는 공정(단계a), 상기 수지를 용액에서 분리하는 공정(단계b), 다시 용매에 상기 수지를 용해시켜 수지용액A를 조제하는 공정(단계c), 상기 수지용액A의 체적량의 10배(바람직하게는 5배 이하의 체적량)이하의 체적량으로 사용된, 상기 수지가 난용 또는 불용인 용매와 상기 수지 용액A를 접촉시켜 수지고체를 석출시키는 공정(단계d) 및 석출한 수지를 분리하는 공정(단계e)을 포함하는 공정일 수 있다.The resin once precipitated and separated can then be dissolved again in a solvent to contact the solvent with a poorly soluble or insoluble solvent. Specifically, after completion of the radical polymerization reaction, the polymer is contacted with a solvent which is poorly soluble or insoluble (step a), and the step of separating the resin from the solution (step b), and again the solvent A step (step c) of dissolving a resin to prepare a resin solution A, wherein the resin is used in an amount of less than 10 times (preferably 5 times or less) of the volume of the resin solution A. It may be a process including a step (step d) of depositing a resin body by contacting an insoluble solvent and the resin solution A and a step of separating the precipitated resin (step e).

이하는 수지의 구체예이다. 각 수지의 반복단위의 몰비(구체예에 나타낸 반복단위의 왼쪽에서 오른쪽 순서에 대해 상응함), 중량 평균 분자량 및 분산도를 아래의 표에 나타내었다.The following is a specific example of resin. The molar ratio of the repeating units of each resin (corresponding to the left to right order of repeating units shown in the specific examples), the weight average molecular weight and the degree of dispersion are shown in the table below.

Figure 112008022907888-PAT00042
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Figure 112008022907888-PAT00043
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Figure 112008022907888-PAT00044
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침지액에 난용성인 막(이하, "탑코트"라고 함)은 상기 레지스트막이 상기 침지액과 직접 접촉하는 것을 방지하기 위해서 침지액과 본 발명의 레지스트 조성물을 사용하여 형성된 레지스트 필름 사이에 형성될 수 있다. 탑코트에 요구되는 기능은 레지스트 상층부에 대한 도포적정, 방사선, 특히 193nm의 파장을 갖는 것에 대한 투명성 및 침지액에 대한 난용성을 포함한다. 상기 탑코트는 레지스트와 혼합하지 않고, 레지스트 표면에 균일하게 도포되는 것이 바람직하다.A film that is poorly soluble in the immersion liquid (hereinafter referred to as "topcoat") may be formed between the immersion liquid and the resist film formed using the resist composition of the present invention to prevent the resist film from directly contacting the immersion liquid. have. Functions required for the topcoat include application titration to the top layer of resist, transparency to radiation, in particular having a wavelength of 193 nm, and poor solubility for immersion liquids. The top coat is preferably mixed evenly on the resist surface without mixing with the resist.

탑코트는 193nm에서 투명성의 관점에서 방향족을 풍부하게 함유하지 않는 폴리머가 바람직하다. 구체예는 탄화수소 폴리머, 아크릴레이트 폴리머, 폴리(메타크릴레이트), 폴리(아크릴레이트), 폴리(비닐에테르), 실리콘함유 폴리머 및 불소함유 폴리머를 포함한다. 또한 상기 소수성 수지(HR)는 탑코트로서 적합하다. 탑코트에서 액체액으로 불순물이 용출되면 광학 렌즈가 오염되기 때문에 탑코트에서 폴리머의 잔류 모노머 성분은 가능한 적은 것이 바람직하다.The topcoat is preferably a polymer that does not contain abundant aromatics from the viewpoint of transparency at 193 nm. Specific examples include hydrocarbon polymers, acrylate polymers, poly (methacrylates), poly (acrylates), poly (vinylethers), silicone-containing polymers and fluorine-containing polymers. The hydrophobic resin (HR) is also suitable as a top coat. It is desirable that the residual monomer component of the polymer in the top coat be as small as possible because impurities will elute the liquid into the liquid in the top coat.

탑코트 박리는 현상액을 사용할 수 있다. 또는 상기 탑코트는 박리제를 별도로 사용하여 제거될 수 있다. 상기 박리제는 감광성막으로 덜 침투되는 용매가 바람직하다. 탑코트의 박리공정은 감광성 막의 현상 처리 공정과 동시에 실시할 수 있기 때문에 알칼리 현상액을 사용한 박리가 바람직하다. 탑코트는 알칼리 현상액으로 박리된다는 면에서 산성이 바람직하지만, 상기 탑코트는 감광성 막과 혼합하는 것을 방지하기 위해서 중성 또는 알칼리성일 수 있다.Top coat peeling may use a developer. Alternatively, the top coat can be removed using a separate release agent. The release agent is preferably a solvent which is less penetrated into the photosensitive film. Since the peeling process of a top coat can be performed simultaneously with the image development process process of a photosensitive film, peeling using alkaline developing solution is preferable. The topcoat is preferably acidic in that it is peeled off with an alkaline developer, but the topcoat may be neutral or alkaline to prevent mixing with the photosensitive film.

탑코트와 침지액 사이의 굴절률 차이가 작을수록 해상력은 더 향상된다. ArF 엑시머레이저(파장: 193nm)가 침지액인 물과 병합하여 사용되는 경우, ArF 액침노광용 탑코트는 침지액의 굴절율에 근접한 굴절률을 갖는 것이 바람직하다. 침지액의 굴절율에 근접한 굴절률을 얻기 위해서 탑코트는 불소 원자를 함유하는 것이 바람직하다. 투명성 및 굴절률의 관점에서 탑코트는 박막인 것이 바람직하다.The smaller the difference in refractive index between the topcoat and the immersion liquid, the better the resolution. When the ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) is used in combination with water which is an immersion liquid, the ArF immersion exposure top coat preferably has a refractive index close to that of the immersion liquid. In order to obtain a refractive index close to the refractive index of the immersion liquid, the top coat preferably contains a fluorine atom. In view of transparency and refractive index, the top coat is preferably a thin film.

탑코트가 레지스트 또는 침지액과 혼합되지 않는 것이 바람직하다. It is preferred that the topcoat is not mixed with the resist or immersion liquid.

이 관점에서, 침지액이 물인 경우, 탑코트에 사용되는 용매는 감광성 조성물에 사용되는 용매에 난용성이고 수불용성인 매체인 것이 바람직하다. 침지액이 유기용매일 경우, 탑코트는 수용성 또는 수불용성일 수 있다.From this point of view, when the immersion liquid is water, the solvent used for the top coat is preferably a medium that is poorly soluble in water and insoluble in the solvent used in the photosensitive composition. If the immersion liquid is an organic solvent, the top coat can be water soluble or water insoluble.

(D) 용매 (D) solvent

본 발명의 감광성 조성물에 있어서, 상기의 성분은 소정 용매에 용해된다.In the photosensitive composition of the present invention, the above components are dissolved in a predetermined solvent.

유기용매를 통상의 용매로서 사용할 수 있다. 용매의 예는 에틸렌디클로라이드, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 메틸에틸케톤, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 2-메톡시에틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 톨루엔, 에틸아세테이트, 메틸락테이트, 에틸락테이트, 메톡시메틸프로피오네이트, 에톡시에틸프로피오네이트, 메틸피루베이트, 에틸피루베이트, 프로필피루베이트, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈 및 테트라히드로푸란을 포함한다.An organic solvent can be used as a normal solvent. Examples of the solvent include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, Ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methoxymethyl propionate, ethoxyethyl propionate, methylpyruvate , Ethylpyruvate, propylpyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone and tetrahydrofuran.

본 발명에서 유기용매는 단독으로 또는 병합하여 사용될 수 있지만, 각각 상이한 관능기를 갖는 2종 이상의 용매를 함유하는 혼합용매의 이용이 바람직하다. 이것은 물질의 용해도 향상 및 시간경과에 따른 입자 발생의 억제뿐 아니라, 양호한 패턴 프로파일 형성을 가능하게 한다. 용매가 함유하는 바람직한 관능기는 에스테르기, 락톤기, 히드록실기, 케톤기 및 카보네이트기를 포함한다. 상기한 관능기를 갖는 혼합용매로서는 이하의 (S1)~(S5)로 표시되는 혼합 용매가 바람직하다.In the present invention, the organic solvent may be used alone or in combination, but it is preferable to use a mixed solvent containing two or more solvents each having different functional groups. This not only improves the solubility of the material and suppresses particle generation over time, but also enables the formation of good pattern profiles. Preferred functional groups contained in the solvent include ester groups, lactone groups, hydroxyl groups, ketone groups and carbonate groups. As a mixed solvent which has the said functional group, the mixed solvent represented by the following (S1)-(S5) is preferable.

(S1)히드록실기를 함유하는 용매 및 히드록실기를 함유하지 않는 용매를 혼합한 용매. (S1) A solvent in which a solvent containing a hydroxyl group and a solvent not containing a hydroxyl group are mixed.

(S2)에스테르 구조를 갖는 용매와 케톤구조를 갖는 용매를 혼합한 용매.(S2) A solvent in which a solvent having a ester structure and a solvent having a ketone structure are mixed.

(S3)에스테르 구조를 갖는 용매와 락톤구조를 갖는 용매를 혼합한 용매.(S3) A solvent in which a solvent having an ester structure and a solvent having a lactone structure are mixed.

(S4)에스테르 구조를 갖는 용매, 락톤구조를 갖는 용매 및 히드록실기함유 용매를 혼합한 용매.(S4) A solvent in which a solvent having an ester structure, a solvent having a lactone structure, and a hydroxyl group-containing solvent are mixed.

(S5)에스테르 구조를 갖는 용매, 카보네이트 구조를 갖는 용매 및 히드록실기함유 용매를 혼합한 용매.(S5) A solvent in which a solvent having an ester structure, a solvent having a carbonate structure, and a hydroxyl group-containing solvent are mixed.

그러한 혼합용매의 사용은 보존 시의 입자 발생 감소 및 도포 시의 결함 발생 억제 모두가 가능하다.The use of such a mixed solvent enables both reduction of particle generation during storage and suppression of defect generation during application.

히드록실기함유 용매의 예는 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 및 에틸락테이트를 포함한다. 이들 중에서 프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 에틸락테이트가 특히 바람직하다.Examples of hydroxyl group-containing solvents include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether and ethyl lactate. Of these, propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate are particularly preferred.

히드록실기를 함유하지 않는 용매의 예는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 시클로헥사논, 부틸아세테이트, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드 및 디메틸술폭시드를 포함한다. 이들 중에서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 시클로헥사논 및 부틸아세테이트가 특히 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논 및 시클로헥사논이 가장 바람직하다.Examples of solvents containing no hydroxyl group include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide and dimethyl sulfoxide. Among these, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone and butyl acetate are particularly preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate and ethyl ethoxy propionate. Most preferred are cypionate, 2-heptanone and cyclohexanone.

케톤구조를 갖는 용매의 예는 시클로헥사논 및 2-헵타논을 포함한다. 이들 중에서 시클로헥사논이 바람직하다.Examples of the solvent having a ketone structure include cyclohexanone and 2-heptanone. Among these, cyclohexanone is preferable.

에스테르 구조를 갖는 용매의 예는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 부틸아세테이트를 포함한다. 이들 중에서 프로필렌글리콜모노메날에테르아세테이트가 바람직하다.Examples of the solvent having an ester structure include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, butyl acetate. Among these, propylene glycol monomenal ether acetate is preferable.

락톤구조를 갖는 용매의 예는 γ-부티로락톤을 포함한다.Examples of the solvent having a lactone structure include γ-butyrolactone.

카보네이트구조를 갖는 용매의 예는 프로필렌카보네이트 및 에틸렌카보네이트를 포함한다. 이들 중에서 프로필렌카보네이트가 바람직하다.Examples of the solvent having a carbonate structure include propylene carbonate and ethylene carbonate. Of these, propylene carbonate is preferred.

본 발명의 레지스트 조성물에 있어서, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 2-헵타논 및 γ-부티로락톤 중 하나 이상을 함유하는 혼합 용매가 특히 바람직하다.In the resist composition of the present invention, a mixed solvent containing at least one of propylene glycol monomethyl ether acetate, 2-heptanone and γ-butyrolactone is particularly preferred.

히드록실기를 함유하는 용매 및 히드록실기를 함유하지 않는 용매는 1/99∼99/1, 바람직하게는 10/90∼90/10, 더욱 바람직하게는 20/80∼60/40의 비율(질량비)로 혼합된다. 히드록실기를 함유하지 않는 용매를 50질량% 이상 함유하는 혼합 용매는 도포 균일성의 점에서 특히 바람직하다.The solvent containing a hydroxyl group and the solvent containing no hydroxyl group are 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 60/40 ( Mass ratio). The mixed solvent containing 50 mass% or more of the solvent which does not contain a hydroxyl group is especially preferable at the point of coating uniformity.

에스테르 구조를 갖는 용매와 케톤 구조를 갖는 용매는, 1/99∼99/1, 바람직하게는 10/90∼90/10, 더욱 바람직하게는 40/60∼80/20의 비율(질량비)로 혼합된다. 에스테르 구조를 갖는 용매를 50질량% 이상 함유하는 혼합 용매는 도포 균일성의 점에서 특히 바람직하다.The solvent having an ester structure and the solvent having a ketone structure are mixed at a ratio (mass ratio) of 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, and more preferably 40/60 to 80/20. do. The mixed solvent containing 50 mass% or more of solvent which has an ester structure is especially preferable at the point of application uniformity.

에스테르 구조를 갖는 용매 및 락톤 구조를 갖는 용매는, 70/30∼99/1, 바람직하게는 80/20∼99/1, 더욱 바람직하게는 90/10∼99/1의 비율(질량비)로 혼합된다. 에스테르 구조를 갖는 용매를 70질량% 이상 함유하는 혼합 용매가 시간 경과에 따른 안정성의 점에서 특히 바람직하다.The solvent having an ester structure and the solvent having a lactone structure are mixed at a ratio (mass ratio) of 70/30 to 99/1, preferably 80/20 to 99/1, and more preferably 90/10 to 99/1. do. A mixed solvent containing 70% by mass or more of a solvent having an ester structure is particularly preferable in terms of stability over time.

에스테르 구조를 갖는 용매, 락톤 구조를 갖는 용매 및 히드록실기를 함유하는 용매를 혼합하는 경우에, 혼합 용매는 에스테르 구조를 갖는 용매를 30∼80중량%, 락톤 구조를 갖는 용매를 1∼20중량%, 및 히드록실기를 함유하는 용매를 10∼60중량% 함유하는 것이 바람직하다.When mixing a solvent having an ester structure, a solvent having a lactone structure, and a solvent containing a hydroxyl group, the mixed solvent is 30 to 80% by weight of the solvent having an ester structure, and 1 to 20% by weight of a solvent having a lactone structure. It is preferable to contain 10 to 60 weight% of a solvent containing% and a hydroxyl group.

에스테르 구조를 갖는 용매, 카르보네이트 구조를 갖는 용매 및 히드록실기를 함유하는 용매를 혼합하는 경우에, 혼합 용매는 에스테르 구조를 갖는 용매를 30∼80중량%, 카르보네이트 구조를 갖는 용매를 1∼20중량%, 및 히드록실기를 함유하는 용매를 10∼60중량% 함유하는 것이 바람직하다.When mixing a solvent having an ester structure, a solvent having a carbonate structure and a solvent containing a hydroxyl group, the mixed solvent is 30 to 80% by weight of a solvent having an ester structure and a solvent having a carbonate structure. It is preferable to contain 1 to 20 weight% and 10 to 60 weight% of the solvent containing a hydroxyl group.

(E)염기성 화합물 (E) basic compounds

본발명의 포지티브 감광성 조성물은 노광으로부터 가열까지의 시간 경과에 따른 성능 변화를 저감시키거나, 노광에 의해 발생된 산의 막중에서의 확산을 제어하기 위해서 (E)염기성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the positive photosensitive composition of this invention contains (E) basic compound in order to reduce the performance change with time-lapse from exposure to heating, or to control the diffusion of the acid generated by exposure in the film | membrane.

염기성 화합물은 질소 함유 염기성 화합물 및 오늄염 화합물을 들 수 있다.Examples of the basic compound include nitrogen-containing basic compounds and onium salt compounds.

바람직한 질소 함유 염기성 화합물구조는, 하기 일반식(A)∼일반식(E)으로 나타낸 부분 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다.Preferable nitrogen-containing basic compound structures include compounds having partial structures represented by the following general formulas (A) to (E).

Figure 112008022907888-PAT00045
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상기 일반식에 있어서, R250, R251 및 R252은, 각각 독립적으로 수소원자, C1 ∼20의 알킬기, C3 ∼20의 시클로알킬기 또는 C6 ∼20의 아릴기를 나타내고, 또는 R250과 R251은 서로 결합해서 환을 형성해도 좋다. 이들 기는 치환기를 가져도 좋다. 치환기를 갖는 알킬기 및 시클로알킬기는 각각 C1 ~20의 아미노알킬기, C1 ∼20의 히드록시알킬기, C3∼20의 아미노시클로알킬기, 및 C3 ∼20의 히드록시시클로알킬기가 바람직하다.In the above formulas, R 250, R 251 and R 252 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group C 1 ~20, ~20 C 3 cycloalkyl group or an aryl group of C 6 of the ~20, or R 250 and R 251 may combine with each other to form a ring. These groups may have a substituent. The alkyl group and cycloalkyl group having a substituent include an amino-cycloalkyl group, and hydroxy cycloalkyl group of C 3 ~20 of C 1 ~ 20-amino-alkyl group, a hydroxy group, a C 1 ~20 3~20 of C are preferred, respectively.

이들 기는 그 알킬쇄내에 산소원자, 황원자 또는 질소원자를 더욱 함유해도 좋다.These groups may further contain an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom in the alkyl chain.

상기 일반식에서, R253, R254, R255 및 R256은 각각 독립적으로 C1 ∼6의 알킬기 또는 C3 -6의 시클로알킬기를 나타낸다.Said general formula, R 253, R 254, R 255 and R 256 independently represent a cycloalkyl group of C 1 ~6 alkyl group or a C 3 -6, respectively.

바람직한 화합물은 구아니딘, 아미노피롤리딘, 피라졸, 피라졸린, 피페라진, 아미노몰포린, 아미노알킬몰포린 및 피페리딘을 들 수 있고, 이들은 치환기를 가져도 좋다. 보다 바람직한 화합물은 이미다졸 구조, 디아자비시클로 구조, 오늄 히드록시드 구조, 오늄 카르복실레이트 구조, 트리알킬아민 구조, 아닐린 구조 또는 피리딘 구조, 히드록실기 및/또는 에테르 결합을 갖는 알킬아민 유도체 및 히드록실기 및/또는 에테르 결합을 갖는 아닐린 유도체를 들 수 있다.Preferred compounds include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine and piperidine, which may have a substituent. More preferred compounds include imidazole structures, diazabicyclo structures, onium hydroxide structures, onium carboxylate structures, trialkylamine structures, aniline structures or pyridine structures, alkylamine derivatives having hydroxyl groups and / or ether bonds, and And aniline derivatives having hydroxyl groups and / or ether bonds.

이미다졸 구조를 갖는 화합물은 이미다졸, 2, 4, 5-트리페닐이미다졸, 및 벤즈이미다졸을 들 수 있다. 디아자비시클로 구조를 갖는 화합물은 1,4-디아자비시클로[2,2,2]옥탄, 1,5-디아자비시클로[4,3,0]노나-5-엔 및 1,8-디아자비시클로[5,4,0]운데카-7-엔을 들 수 있다. 오늄 히드록시드 구조를 갖는 화합물은 트리아릴술포늄 히드록시드, 페나실술포늄 히드록시드 및 2-옥소알킬기를 갖는 술포늄 히드록시드를 들 수 있다. 구체적으로 트리페닐술포늄 히드록시드, 트리스(t-부틸페닐)술포늄 히드록시드, 비스(t-부틸페닐)요오드늄 히드록시드, 페나실티오페늄 히드록시드 및 2-옥소프로필티오페늄 히드록시드를 들 수 있다. 오늄 카르복실레이트 구조를 갖는 화합물은 오늄 히드록시드 구조를 갖는 화합물의 음이온부가 카르복실레이트로 전환된 것, 예를 들면 아세테이트, 아다만탄-1-카르복실레이트 및 퍼플루오로알킬 카르복실레이트를 들 수 있다. 트리알킬아민 구조를 갖는 화합물은 트리(n-부틸)아민 및 트리(n-옥틸)아민을 들 수 있다. 아닐린 화합물은 2,6-디이소프로필아닐린 및 N,N-디메틸아닐린을 들 수 있다. 히드록실기 및/또는 에테르 결합을 갖는 알킬아민 유도체는 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 및 트리스(메톡시에톡시에틸)아민을 들 수 있다. 히드록실기 및/또는 에테르 결합을 갖는 아닐린 유도체는 N,N-비스(하이드록시에틸)아닐린을 들 수 있다.Compounds having an imidazole structure include imidazole, 2, 4, 5-triphenylimidazole, and benzimidazole. Compounds having a diazabicyclo structure include 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] nona-5-ene and 1,8-diazabi Cyclo [5,4,0] undeca-7-ene. Examples of the compound having an onium hydroxide structure include triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, and sulfonium hydroxide having a 2-oxoalkyl group. Specifically triphenylsulfonium hydroxide, tris (t-butylphenyl) sulfonium hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide and 2-oxopropylthiope Nium hydroxide is mentioned. Compounds having an onium carboxylate structure include those in which the anion portion of the compound having an onium hydroxide structure is converted to a carboxylate, for example acetate, adamantane-1-carboxylate and perfluoroalkyl carboxylate Can be mentioned. Compounds having a trialkylamine structure include tri (n-butyl) amine and tri (n-octyl) amine. Aniline compounds include 2,6-diisopropylaniline and N, N-dimethylaniline. Alkylamine derivatives having hydroxyl groups and / or ether bonds include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine and tris (methoxyethoxyethyl) amine. Aniline derivatives having a hydroxyl group and / or an ether bond include N, N-bis (hydroxyethyl) aniline.

본 발명의 레지스트 조성물은 2,6-디이소프로필아닐린 및 테트라부틸암모늄 히드록시드 중 하나 이상을 함유하는 것이 특히 바람직하다.It is particularly preferred that the resist composition of the present invention contains at least one of 2,6-diisopropylaniline and tetrabutylammonium hydroxide.

이들 염기성 화합물은 단독으로 또는 조합해서 사용해도 좋다. 상기 염기성 화합물은 상기 포지티브 감광성 조성물에서의 고형분 함량에 대하여 일반적으로 0.001~10질량%의 양으로 사용되고, 바람직하게는 0.01~5질량%이다. 첨가의 충분한 효과를 얻기 위해서, 상기 함량은 0.001질량% 이상이 바람직하고, 한편, 미노출부의 감도 및 현상 특성의 관점으로부터 10질량% 이상이다. You may use these basic compounds individually or in combination. The basic compound is generally used in an amount of 0.001% by mass to 10% by mass, and preferably 0.01% by mass to 5% by mass, with respect to the solid content in the positive photosensitive composition. In order to obtain sufficient effect of the addition, the content is preferably 0.001% by mass or more, and on the other hand, it is 10% by mass or more from the viewpoint of the sensitivity and developing characteristics of the unexposed part.

(F) 계면활성제 (F) surfactant

본 발명의 상기 포지티브 감광성 조성물은 계면활성제를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 계면활성제는 불소 및/또는 실리콘 함유 계면 활성제(불소 함유 계면활성제, 실리콘 함유 계면활성제, 및 불소 및 실리콘 원자 모두를 함유하는 계면활성제) 중 임의의 1개 또는 2개 이상을 함유하는 것이 바람직하다. It is preferable that the said positive photosensitive composition of this invention contains surfactant. The surfactant preferably contains any one or two or more of fluorine and / or silicon-containing surfactants (fluorine-containing surfactants, silicon-containing surfactants, and surfactants containing both fluorine and silicon atoms). .

본 발명의 포지티브 감광성 조성물이 불소 및/또는 실리콘 함유 계면활성제를 함유함으로써, 250nm 이하, 특히 220nm 이하의 파장을 갖는 광원이 노광에 사용되는 경우에 우수한 감도 및 해상도에서 우수한 부착성을 나타내고 현상 결함이 적은 레지스트 패턴을 제공할 수 있다. The positive photosensitive composition of the present invention contains fluorine and / or silicon-containing surfactants, so that when a light source having a wavelength of 250 nm or less, in particular 220 nm or less, is used for exposure, it exhibits excellent adhesion at high sensitivity and resolution and develops development defects. Less resist pattern can be provided.

상기 불소 및/또는 실리콘 함유 계면활성제의 예로는 JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, 및 JP-A-2002-277862, 그리고 미국 특허 제5,405,720, 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, 5,436,098, 5,576,143, 5,294,511 및 5,824,451에 기재된 계면활성제가 포함된다. 또한, 이하의 시판 계면활성제를 그대로 사용할 수 있다. Examples of the fluorine and / or silicon-containing surfactants include JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-63- 34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, and JP-A-2002-277862, and US Patent Nos. 5,405,720, 5,360,692 And 5,529,881, 5,296,330, 5,436,098, 5,576,143, 5,294,511 and 5,824,451. In addition, the following commercial surfactant can be used as it is.

본원에서 사용될 수 있는 시판 계면활성제의 예로는, "Eftop EF301" 및 "Eftop EF303"(각각, 상표명; Shin-Akita Kasei 제품), "Fluorad FC430" 및 "Fluorad 431"(각각, 상표명; Sumitomo 3M 제품), "Megaface F171", "Megaface F173", "Megaface F176", "Megaface F189" 및 "Megaface R08"(각각, 상표명; Dainippon Ink & Chemicals 제품), "Surflon S-382", "Surflon SC101", "Surflon SC102", "Surflon 103", "Surflon 104", "Surflon 105" 및 "Surflon 106"(각각, 상표명; Asahi Glass 제품), 및 "Troysol S-366"(상품명; Troy Corporation 제품) 등의 불소 함유 계면활성제 및 실리콘 함유 계면활성제가 포함된다. 폴리실옥산 폴리머 "KP341"(상표명; Shin-Etsu Chemical 제품)도 상기 실리콘 함유 계면활성제로서 사용될 수 있다. Examples of commercially available surfactants that can be used herein include "Eftop EF301" and "Eftop EF303" (trade name; Shin-Akita Kasei, respectively), "Fluorad FC430" and "Fluorad 431" (trade name; Sumitomo 3M products, respectively). ), "Megaface F171", "Megaface F173", "Megaface F176", "Megaface F189" and "Megaface R08" (trade names; Dainippon Ink & Chemicals, respectively), "Surflon S-382", "Surflon SC101", "Surflon SC102", "Surflon 103", "Surflon 104", "Surflon 105" and "Surflon 106" (trade name; Asahi Glass products, respectively), and "Troysol S-366" (trade name; products of Troy Corporation) Fluorine-containing surfactants and silicone-containing surfactants. Polysiloxane polymer "KP341" (trade name; manufactured by Shin-Etsu Chemical) may also be used as the silicone-containing surfactant.

상기 공지의 계면활성제 이외에, 텔로머화 방법(텔로머 방법이라고도 불림)또는 올리고머화 방법(올리고머 방법이라고도 불림)에 의해서 제조된 플루오로 지방족 화합물로부터 유래된 플루오로 지방족기 함유 폴리머를 사용하는 계면활성제가 사용될 수 있다. 이러한 플루오로 지방족 화합물은 JP-A-2002-90991에 기재된 방법에 의해서 합성될 수 있다. In addition to the above known surfactants, surfactants using fluoroaliphatic group-containing polymers derived from fluoroaliphatic compounds produced by the telomerization method (also called telomer method) or oligomerization method (also called oligomer method) Can be used. Such fluoro aliphatic compounds can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.

상기 플루오로 지방족기 함유 폴리머로서, 플루오로 지방족기 함유 모노머, 폴리(옥시알킬렌)아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌)메타크릴레이트의 코폴리머가 바람직하다. 상기 코폴리머에서, 이들 모노머는 불규칙하게 분포되거나 블록 공중합되어도 좋다. 상기 폴리(옥시알킬렌)기의 예로는 폴리(옥시에틸렌)기, 폴리(옥시프로필렌)기 및 폴리(옥시부틸렌)기가 포함된다. 또한, 블록 연결 폴리(옥시에틸렌, 옥시프로필렌 및 옥시에틸렌) 및 블록 연결 폴리(옥시에틸렌 및 옥시프로필렌) 등의 동일한 쇄에서 쇄 길이가 다른 알킬렌을 갖는 단위가어도 좋다. 또한, 플루오로 지방족기 함유 모노머 및 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트 및/또는 폴리(옥시알킬렌) 메타크릴레이트의 코폴리머는 2종 코폴리머뿐만 아니라 트리머 또는 동시에 2개 이상의 다른 플루오로 지방족기를 갖는 모노머와 2개 이상의 다른 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)를 공중합함으로써 얻어진 트리머 이상의 코폴리머여도 좋다. As said fluoro aliphatic group containing polymer, the copolymer of a fluoro aliphatic group containing monomer, poly (oxyalkylene) acrylate, and / or poly (oxyalkylene) methacrylate is preferable. In the copolymer, these monomers may be distributed irregularly or block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include poly (oxyethylene) group, poly (oxypropylene) group and poly (oxybutylene) group. Further, the unit may be an alkylene having a different chain length in the same chain, such as block-linked poly (oxyethylene, oxypropylene and oxyethylene) and block-linked poly (oxyethylene and oxypropylene). In addition, copolymers of fluoro aliphatic group-containing monomers and poly (oxyalkylene) acrylates and / or poly (oxyalkylene) methacrylates are not only two copolymers but also trimers or two or more other fluoro aliphatic groups at the same time. The copolymer of the trimmer or more obtained by copolymerizing the monomer which has and two or more other poly (oxyalkylene) acrylate (or methacrylate) may be sufficient.

시판 계면활성제의 예로는 "Megaface F178", "Megaface F-470", "Megaface F-473", "Megaface F-475", "Megaface F-476" 및 "Megaface F-472"(각각, 상품명; Dainippon Ink & Chemicals 제품)가 포함된다. 다른 예로는 C6F13 함유 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트) 및 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 코폴리머, C6F13 함유 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트), 폴리(옥시에틸렌) 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트) 및 폴리(옥시프로필렌) 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 코폴리머, C8F17 함유 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트) 및 폴리(옥시알킬렌) 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 코폴리머, C8F17 함유 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트), 폴리(옥시에틸렌) 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트) 및 폴리(옥시프로필렌) 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 코폴리머가 포함된다. Examples of commercially available surfactants include "Megaface F178", "Megaface F-470", "Megaface F-473", "Megaface F-475", "Megaface F-476" and "Megaface F-472" (trade names, respectively); Dainippon Ink & Chemicals). Other examples include copolymers of C 6 F 13 containing acrylate (or methacrylate) and poly (oxyalkylene) acrylate (or methacrylate), C 6 F 13 containing acrylate (or methacrylate), poly Copolymers of (oxyethylene) acrylate (or methacrylate) and poly (oxypropylene) acrylate (or methacrylate), C 8 F 17 containing acrylate (or methacrylate) and poly (oxyalkylene) Copolymers of acrylate (or methacrylate), C 8 F 17 containing acrylate (or methacrylate), poly (oxyethylene) acrylate (or methacrylate) and poly (oxypropylene) acrylate (or meta Acrylates) copolymers.

상기 불소 및/또는 실리콘 함유 계면활성제 이외의 계면활성제의 예로는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 알릴 에테르, 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머, 솔비탄 지방족 에스테르, 및 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방족 에스테르 등의 비이온성 계면활성제가 포함된다. Examples of surfactants other than the fluorine and / or silicon containing surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan aliphatic esters, and polyoxyethylene sorbets. Nonionic surfactants, such as a carbon aliphatic ester, are included.

이들 계면활성제는 단독으로 또는 조합으로 사용되어도 좋다. These surfactants may be used alone or in combination.

상기 계면활성제는 상기 포지티브 감광성 조성물의 전제 함량(용매 제외)에 대하여 0.0001~2질량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.001~1질량%이다. It is preferable that the said surfactant is used in the quantity of 0.0001-2 mass% with respect to the total content (excluding a solvent) of the said positive photosensitive composition, More preferably, it is 0.001-1 mass%.

(G) 알칼리 가용성기, 친수성기 및 산분해성기로부터 선택된 적어도 1개의 기를 갖고 3000 이하의 분자량을 갖는 용해 저지 화합물(이하에, "용해 저지 화합물"로 기재되어도 좋음)이 첨가되어도 좋다. (G) A dissolution inhibiting compound (hereinafter may be described as a “dissolution blocking compound”) having at least one group selected from alkali-soluble groups, hydrophilic groups and acid-decomposable groups and having a molecular weight of 3000 or less may be added.

상기 용해 저지 화합물(G)로서, 카르복실기, 술포닐이미드기 또는 그들의 α위치가 플루오로알킬기로 치환된 히드록실기 등의 알칼리 가용성기를 갖는 화합물, 히드록실기, 락톤기, 시아노기, 아미드기, 피롤리돈기 또는 술폰아미드기 등의 친수성기를 갖는 화합물, 또는 산의 작용에 의해서 분해하여 그것의 알칼리 가용성기 또는 친수성기를 방출하는 기를 갖는 화합물이 바람직하다. 산의 작용에 의해서 분해하여 그것의 알칼리 가용성기 또는 친수성기를 방출하는 기는 산분해성기로 보호된 카르복실기 또는 히드록실기인 것이 바람직하다. 200nm 이하의 투과성의 감소를 방지하기 위해서, 상기 용해 저지 화합물로서, 방향족 환을 함유하지 않는 화합물을 사용하거나, 또는 방향족 환 함유 화합물을 상기 조성물의 고형분 함량에 대하여 20중량% 이하의 양으로 첨가하는 것이 바람직하다. As the dissolution inhibiting compound (G), a compound having an alkali-soluble group such as a carboxyl group, a sulfonylimide group or a hydroxyl group whose α-position is substituted with a fluoroalkyl group, a hydroxyl group, a lactone group, a cyano group, an amide group And compounds having a hydrophilic group such as a pyrrolidone group or a sulfonamide group, or a compound having a group which is decomposed by the action of an acid to release its alkali-soluble group or a hydrophilic group. The group which decomposes by the action of an acid and releases its alkali-soluble group or hydrophilic group is preferably a carboxyl group or a hydroxyl group protected with an acid-decomposable group. In order to prevent a decrease in permeability of 200 nm or less, a compound containing no aromatic ring is used as the dissolution inhibiting compound, or an aromatic ring-containing compound is added in an amount of 20% by weight or less based on the solids content of the composition. It is preferable.

상기 용해 저지 화합물의 바람직한 예로는 아다만탄(디)카르복실산, 노르보르난카르복실산 및 콜산 등의 지환족 탄화수소 구조를 갖는 카르복실산 화합물, 이러한 카르복실산을 산분해성기로 보호함으로써 얻어진 화합물, 다당류 등의 폴리올, 및 상기 폴리올의 히드록실기를 산분해성기로 보호함으로써 얻어진 화합물이 포함된다. Preferred examples of the dissolution inhibiting compound include a carboxylic acid compound having an alicyclic hydrocarbon structure such as adamantane (di) carboxylic acid, norbornanecarboxylic acid and cholic acid, and obtained by protecting such a carboxylic acid with an acid-decomposable group. Polyols, such as a compound and a polysaccharide, and the compound obtained by protecting the hydroxyl group of the said polyol with an acid-decomposable group are contained.

본 발명에 있어서, 상기 용해 저지 화합물은 3000 이하의 분자량을 갖고, 바람직하게는 300~3000이고, 보다 바람직하게는 500~2500이다. In the present invention, the dissolution inhibiting compound has a molecular weight of 3000 or less, preferably 300 to 3000, more preferably 500 to 2500.

상기 용해 저지 화합물은 상기 감광성 조성물의 고형분 함량에 대하여 3~40질량%의 양으로 첨가되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~20질량%이다. The dissolution inhibiting compound is preferably added in an amount of 3 to 40 mass% with respect to the solid content of the photosensitive composition, and more preferably 5 to 20 mass%.

이하는 상기 용해 저지 화합물의 구체예이지만, 본 발명은 그들에 한정되지 않는다. Although the following is the specific example of the said dissolution inhibiting compound, this invention is not limited to them.

Figure 112008022907888-PAT00046
Figure 112008022907888-PAT00046

<다른 첨가제> <Other additives>

본 발명의 포지티브 감광성 조성물은 필요에 따라서 염료, 가소제, 광증감제 및 현상액에서의 용해를 촉진시키는 화합물 등을 더 함유하여도 좋다. The positive photosensitive composition of the present invention may further contain a compound which promotes dissolution in a dye, a plasticizer, a photosensitizer and a developing solution, if necessary.

본 발명에서 사용될 수 있는 상기 현상액에서의 용해 촉진성 화합물은 1,000 이하의 분자량을 갖고, 2개 이상의 페놀성 OH기 또는 1개 이상의 카르복실기를 갖는 저분자 화합물이다. 카르복실기를 갖는 경우의 상기 화합물은 지환족 또는 지방족 화합물인 것이 바람직하다. The dissolution promoting compound in the developing solution which can be used in the present invention is a low molecular weight compound having a molecular weight of 1,000 or less and having two or more phenolic OH groups or one or more carboxyl groups. It is preferable that the said compound in the case of having a carboxyl group is an alicyclic or aliphatic compound.

상기 용해 촉진성 화합물은 상기 산분해성 수지에 대하여 2~50질량%로 첨가되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~30질량%이다. 현상시, 현상 잔류물을 감소시키고 패턴 변형을 방지하기 위한 관점으로부터, 50질량% 이하의 양이 바람직하다. It is preferable that the said dissolution promoting compound is added in 2-50 mass% with respect to the said acid-decomposable resin, More preferably, it is 5-30 mass%. At the time of development, an amount of 50% by mass or less is preferable from the viewpoint of reducing the development residue and preventing the pattern deformation.

1,000 이하의 분자량을 갖는 이러한 페놀성 화합물은 예를 들면, JP-A-4-122938 및 JP-A-2-28531, 미국 특허 제 4,916,210 및 EP219294에 기재된 공정을 참조하여 당해 업자에 의해서 쉽게 합성될 수 있다. Such phenolic compounds having a molecular weight of 1,000 or less can be readily synthesized by those skilled in the art with reference to, for example, the processes described in JP-A-4-122938 and JP-A-2-28531, US Pat. No. 4,916,210 and EP219294. Can be.

상기 카르복실 함유 지환족 또는 지방족 화합물의 구체예로는 콜산, 데옥시콜산 및 리토콜산 등의 스테로이드 구조를 갖는 카르복실산 유도체, 아다만탄카르복실산 유도체, 아다만탄디카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 및 시클로헥산디카르복실산이 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. Specific examples of the carboxyl-containing alicyclic or aliphatic compound include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, deoxycholic acid, and lithocholic acid, adamantanecarboxylic acid derivatives, adamantanedicarboxylic acid, Cyclohexanecarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, and cyclohexanedicarboxylic acid are included, but are not limited to these.

(패턴 형성 방법)(Pattern formation method)

본 발명의 상기 포지티브 감광성 조성물은 상기 성분을 소정의 유기 용매, 바람직하게는 상기 혼합 용매에 용해시키고, 상기 수용액을 여과하고, 상기 여과물을 하기와 같은 소정의 지지체 상으로 도포함으로써 사용된다. 여과에 사용된 상기 필터는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌 또는 나일론으로 이루어지고, 0.1미크론 이하의 세공 크기를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05미크론 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.03미크론 이하이다. The positive photosensitive composition of the present invention is used by dissolving the component in a predetermined organic solvent, preferably the mixed solvent, filtering the aqueous solution, and applying the filtrate onto a predetermined support as follows. The filter used for filtration consists of polytetrafluoroethylene, polyethylene or nylon and preferably has a pore size of 0.1 micron or less, more preferably 0.05 micron or less, even more preferably 0.03 micron or less.

예를 들면, 상기 포지티브 감광성 조성물은 정밀 집적 회로 소자의 제조에 사용된 것과 같은 기판(실리콘/실리콘 디옥시드 코팅 기판 등) 상에 스피너 또는 코터 등의 적절한 도포 방법에 의해서 도포되고, 이어서, 건조되어 감광성 막을 형성한다. For example, the positive photosensitive composition is applied on a substrate (silicon / silicon dioxide coated substrate, etc.) such as used in the manufacture of precision integrated circuit devices by a suitable coating method such as spinner or coater, and then dried. A photosensitive film is formed.

상기 감광성 막은 소정의 마스크를 통과시켜 활성광선 또는 방사선에 노광되고, 바람직하게는 베이크(가열)를 행하고, 이어서, 현상되고 세정되어 우수한 패턴이 얻어질 수 있다. The photosensitive film is exposed to actinic light or radiation through a predetermined mask, preferably baked (heated), and then developed and cleaned to obtain an excellent pattern.

활성광선 또는 방사선으로의 노광시, 상기 감광성 막과 렌즈 사이에 공기보다 높은 굴절률을 갖는 액을 채워서 노광(침지 노광)이 행해지는 것이 바람직하다. 이러한 침지 노광에 의해서, 해상도가 향상될 수 있다. 침지 매체는 공기보다 높은 굴절률을 갖는 한 어떠한 액체여도 좋지만, 순수한 물이 바람직하다. 상기 침지 매체와 상기 감광성 막이 침지 노광 동안에 직접 접촉하는 것을 방지하기 위해서, 오버코트층이 상기 감광성 막 상에 제공되어도 좋다. 이것은 상기 감광성 막으로부터 침지 매체로의 조성물의 방출을 방지하여 현상 결함을 감소시킬 수 있게 한다. When exposing to actinic light or radiation, it is preferable that exposure (immersion exposure) is performed by filling a liquid having a refractive index higher than air between the photosensitive film and the lens. By this immersion exposure, the resolution can be improved. The immersion medium may be any liquid as long as it has a higher refractive index than air, but pure water is preferred. In order to prevent the immersion medium and the photosensitive film from directly contacting during immersion exposure, an overcoat layer may be provided on the photosensitive film. This prevents the release of the composition from the photosensitive film into the immersion medium, thereby reducing development defects.

상기 감광성 막의 형성 이전에, 반사 방지막이 도포에 의해서 미리 형성되어도 좋다. Prior to formation of the photosensitive film, an antireflection film may be formed in advance by coating.

상기 반사 방지막으로서, 티타늄, 티타늄 디옥시드, 티타늄 니트라이드, 크로뮴 옥시드, 카르본 또는 비정질 실리콘 등의 무기막 또는 흡광제 및 폴리머 재료로 이루어지는 유기막이 사용될 수 있다. 상기 유기 반사 방지막으로서, Brewer Science의 "DUV-30 series" 또는 "DUV-40 series"(상표명) 또는 Shipley의 "AR-2", "AR-3" 또는 "AR-5"(상표명) 등의 시판 유기 반사 방지막도 사용될 수 있다. As the anti-reflection film, an inorganic film such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon or amorphous silicon, or an organic film made of a light absorber and a polymer material can be used. Examples of the organic antireflection film include "DUV-30 series" or "DUV-40 series" (trade name) of Brewer Science or "AR-2", "AR-3" or "AR-5" (trade name) of Shipley. Commercially available organic antireflective films can also be used.

활성광선 또는 방사선의 예로는 적외선광, 가시광, 자외선광, 원자외선광, X선 및 전자빔이 포함된다. 이들 중에서, 250nm 이하, 보다 바람직하게는 220nm 이하의 파장을 갖는 원자외선광이 바람직하다. 구체예로는 KrF 엑시머 레이저광(248nm), ArF 엑시머 레이저광(193nm), F2 엑시머 레이저광(157nm), X선 및 전자빔이 포함되고, ArF 엑시머 레이저광, F2 엑시머 레이저광, EUV(13nm) 및 전자빔이 바람직하다. Examples of actinic or radiation include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays and electron beams. Among them, far ultraviolet light having a wavelength of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less is preferable. Specific examples include KrF excimer laser light (248 nm), ArF excimer laser light (193 nm), F 2 excimer laser light (157 nm), X-rays and electron beams, ArF excimer laser light, F 2 excimer laser light, EUV ( 13 nm) and electron beams are preferred.

현상 단계에 있어서, 알칼리 현상액은 이하와 같이 사용된다. 레지스트 조성물을 위한 상기 알칼리 현상액으로서, 소듐 히드록시드, 포타슘 히드록시드, 소듐 카르보네이트, 소듐 실리케이트, 소듐 메타실리케이트 또는 암모니아수 등의 무기성 알칼리, 에틸아민 또는 n-프로필아민 등의 1차 아민, 디에틸아민 또는 디-n-부틸아민 등의 2차 아민, 트리에틸아민 또는 메틸디에틸아민 등의 3차 아민, 디메틸에탄올아민 또는 트리에탄올아민 등의 알코올 아민, 테트라메틸암모늄 히드록시드 또는 테트라에틸암모늄 히드록시드 등의 4급 암모늄염의 수용액, 또는 피롤 또는 피페리딘 등의 환상 아민 등의 알칼리 수용액이 사용될 수 있다. In the developing step, an alkaline developer is used as follows. As the alkaline developer for the resist composition, inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate or ammonia water, primary amines such as ethylamine or n-propylamine , Secondary amines such as diethylamine or di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine or methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine or triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide or tetra Aqueous solutions of quaternary ammonium salts such as ethylammonium hydroxide, or alkaline aqueous solutions such as cyclic amines such as pyrrole or piperidine can be used.

또한, 적절한 양의 알코올 또는 계면활성제가 첨가되는 상기 알칼리 현상액이 사용되어도 좋다. In addition, the alkali developer may be used to which an appropriate amount of alcohol or surfactant is added.

상기 알칼리 현상액은 보통 0.1~20질량%의 알칼리 농도를 갖는다. The alkali developer usually has an alkali concentration of 0.1 to 20% by mass.

상기 알칼리 현상액은 보통 10.0~15.0의 pH를 갖는다. The alkaline developer usually has a pH of 10.0 to 15.0.

[실시예 1] Example 1

이하에, 본 발명이 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 그들에 한정되지 않는다는 것을 염두에 두어야 한다. In the following, the present invention is described in more detail. However, it should be kept in mind that the present invention is not limited to them.

합성예: 수지(C)의 합성 Synthesis Example: Synthesis of Resin (C)

tert-부틸아크릴레이트 25.63g은 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에 용해되어 20% 고형분 함량 농도를 갖는 용액 117.92g을 제조하였다. 상기 용액에 2.0몰%(0.921g)의 중합 개시제 "V601"(상표명, Wako Pure Chemical Industries 제품)를 첨가하였다. 질소 분위기에서, 상기 혼합물은 80℃로 가열된 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 10.25g에 4시간 동안 적하되어 첨가되었다. 상기 적하 첨가 후, 상기 반응 혼합물은 80℃에서 2시간 동안 교반되었다. 상기 반응 혼합물은 실온으로 냉각되었고, 이어서, 상기 반응 혼합물에 대하여 20배량의 메탄올에 적하되어 첨가되었다. 이로써 침강된 고체는 여과를 통해서 수집되어 의도된 제품으로서의 수지 HR-1 22.1g이 얻어졌다. 25.63 g tert-butylacrylate was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare 117.92 g of a solution having a 20% solids content concentration. To the solution was added 2.0 mole% (0.921 g) of polymerization initiator "V601" (trade name, manufactured by Wako Pure Chemical Industries). In a nitrogen atmosphere, the mixture was added dropwise to 10.25 g of propylene glycol monomethyl ether acetate heated to 80 ° C. for 4 hours. After the dropwise addition, the reaction mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours. The reaction mixture was cooled to room temperature and then added dropwise to 20 times methanol relative to the reaction mixture. The precipitated solid was collected through filtration to give 22.1 g of resin HR-1 as the intended product.

상기 수지는 폴리스티렌 표준에 대한 GPC측정에 의해서 측정된 바와 같이 12000의 중량 평균 분자량 및 2.0의 분산도를 가졌다. The resin had a weight average molecular weight of 12000 and a degree of dispersion of 2.0 as measured by GPC measurements on polystyrene standards.

수지(C)로서의 다른 수지도 동일하게 제조되었다. The other resin as resin (C) was similarly manufactured.

<레지스트 제조><Resist Manufacturing>

이하 표 2에 나타내어진 성분은 용매에 용해되고, 7질량%의 고형분 함량 농도를 갖는 용액이 각각 제조되었다. 상기 용액은 0.1㎛의 세공 크기를 갖는 폴리에틸렌 필터를 통해서 여과되어 포지티브 레지스트 조성물이 제조되었다. 이로써 제조된 상기 포지티브 레지스트 조성물은 이하 방법에 의해서 평가되었고, 그 결과는 이하 표에 나타내어진다. The components shown in Table 2 below were dissolved in a solvent, and solutions having a solid content concentration of 7% by mass were prepared, respectively. The solution was filtered through a polyethylene filter with a pore size of 0.1 μm to prepare a positive resist composition. The positive resist composition thus prepared was evaluated by the following method, and the results are shown in the table below.

복수개의 성분이 사용되는 경우의 그들의 질량비는 표에 나타내어진다. Those mass ratios when a plurality of components are used are shown in the table.

[화상 성능 시험](조건 1) [Image Performance Test] (Condition 1)

유기성 반사방지 코팅 "ARC291"(상표명; Nissan Chemical 제품)을 실리콘 웨이퍼 상에 가해졌고, 이어서, 205℃에서 60초 동안 베이킹을 행하여 78nm의 반사 방지막이 형성되었다. 이어서, 상기 제조된 포지티브 레지스트 조성물은 상기 반사 방지막에 가해졌고, 이어서 120℃에서 60초 동안 베이킹을 행하여 250nm의 레지스트막이 제조되었다. 이로써 얻어진 상기 웨이퍼는 ArF 엑시머 레이저 스캐너("PAS 5500/1100", 상표명; ASML 제품, NA: 0.75, σ0/σ1=0.85/0.55)로 패턴 노광이 행해졌다. 120℃에서 60초 동안 가열한 후, 테트라메틸 암모늄 히드록시드 수용액(2.38중량%)로 30초 동안의 현상, 순수한 물로의 세정, 및 스핀 건조가 성공적으로 행해져 레지스트 패턴이 얻어졌다. An organic antireflective coating " ARC291 " (trade name; manufactured by Nissan Chemical) was applied onto the silicon wafer, and then baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film of 78 nm. Subsequently, the prepared positive resist composition was applied to the antireflection film, and then baked at 120 ° C. for 60 seconds to prepare a resist film of 250 nm. The wafer thus obtained was subjected to pattern exposure with an ArF excimer laser scanner (“PAS 5500/1100”, trade name; ASML, NA: 0.75, sigma 0 / σ1 = 0.85 / 0.55). After heating at 120 ° C. for 60 seconds, development for 30 seconds with aqueous tetramethyl ammonium hydroxide solution (2.38 wt%), washing with pure water, and spin drying were performed successfully to obtain a resist pattern.

(조건 2) (Condition 2)

본 조건은 순수한 물을 사용하는 침지 노광에 따른 레지스트 패턴의 형성을 위한 것이다. This condition is for formation of a resist pattern following immersion exposure using pure water.

유기 반사 방지 코팅 "ARC291"(상표명; Nissan Chemical 제품)이 실리콘 웨이퍼 상에 가해졌고, 이어서, 205℃에서 60초 동안 베이킹을 행하여 78nm의 반사 방지막이 형성되었다. 이어서, 상기 제조된 포지티브 레지스트 조성물은 상기 반사 방지막에 가해졌고, 이어서 120℃에서 60초 동안 베이킹을 행하여 250nm의 레지스트막이 제조되었다. 이로써 얻어진 상기 웨이퍼는 ArF 엑시머 레이저 스캐너(NA: 0.75)로 패턴 노광이 행해졌다. 침지액으로서, 5ppb 이하의 불순물 농도를 갖는 초순수한 물이 사용되었다. 120℃에서 60초 동안 가열한 후, 테트라메틸 암모늄 히드록시드 수용액(2.38중량%)로 30초 동안의 현상, 순수한 물로의 세정, 및 스핀 건조가 성공적으로 행해져 레지스트 패턴이 얻어졌다. An organic antireflective coating " ARC291 " (trade name; manufactured by Nissan Chemical) was applied on the silicon wafer, and then baked at 205 DEG C for 60 seconds to form an antireflection film of 78 nm. Subsequently, the prepared positive resist composition was applied to the antireflection film, and then baked at 120 ° C. for 60 seconds to prepare a resist film of 250 nm. The wafer thus obtained was subjected to pattern exposure with an ArF excimer laser scanner (NA: 0.75). As the immersion liquid, ultra pure water having an impurity concentration of 5 ppb or less was used. After heating at 120 ° C. for 60 seconds, development for 30 seconds with aqueous tetramethyl ammonium hydroxide solution (2.38 wt%), washing with pure water, and spin drying were performed successfully to obtain a resist pattern.

[라인 에지 러프니스의 평가][Evaluation of Line Edge Roughness]

라인 에지 러프니스(LER)의 평가는 길이 측정 주사형 전자 현미경(SEM)을 통해서 120nm의 고립 패턴을 관찰하고, 5㎛의 범위 내의 라인 패턴의 길이 방향의 에지에 대하여 상기 에지가 존재해야 하는 기준선 라인으로부터의 거리를 길이 측정 SEM("S-8840", 상표명; Hitachi Ltd. 제품)을 사용함으로써 50곳에서 측정하고, 표준 편차를 측정하고, 3σ를 산출함으로써 행해졌다. 단위는 nm이다. 값이 작을수록 우수한 성능을 나타낸다. The evaluation of the line edge roughness (LER) was observed through a length-measuring scanning electron microscope (SEM) to observe an isolated pattern of 120 nm, and the baseline at which the edge should exist for the longitudinal edge of the line pattern in the range of 5 μm. The distance from the line was measured at 50 locations using the length measurement SEM ("S-8840", trade name; manufactured by Hitachi Ltd.), and the standard deviation was measured to calculate 3σ. The unit is nm. Smaller values indicate better performance.

[추수성] Harvestability

각각의 상기 제조된 포지티브 레지스트 조성물은 실리콘 웨이퍼 상에 도포되었고, 115℃에서 60초 동안 베이킹을 행하여 200nm의 레지스트막을 형성하였다. 도 1에 설명된 바와 같이, 15ml의 증류수가 피펫으로부터 그 위에 형성된 레지스트 막을 갖는 웨이퍼(1)의 중앙부로 적하되었다. 이어서, 연실(2)과 제공된 10cm 사각 석영판이 상기 증류수 웅덩이에 위치되어 상기 웨이퍼(1)와 상기 석영판(3) 간의 전체 공간은 증류수(4)로 채워졌다. Each of the prepared positive resist compositions was applied onto a silicon wafer and baked at 115 ° C. for 60 seconds to form a resist film of 200 nm. As illustrated in FIG. 1, 15 ml of distilled water was dropped from the pipette to the center of the wafer 1 with the resist film formed thereon. Subsequently, the combustion chamber 2 and the provided 10 cm square quartz plate were placed in the distilled water pond so that the entire space between the wafer 1 and the quartz plate 3 was filled with distilled water 4.

이어서, 웨이퍼(1)을 고정한 상태에서 상기 석영판(3)에 부착된 상기 연실(2)은 30cm/초의 속도로 회전하는 모터(5)의 회전부 둘레에 감겼다. 상기 모터는 0.5초 동안 구동되어 상기 석영판(3)을 이동시켰다. 상기 석영판(3)이 이동된 후, 상기 석영판(3) 아래에 잔존하는 증류수의 양은 이하의 기준에 따라서 평가되었고, 추수성의 지표로서 사용되었다. Subsequently, the combustion chamber 2 attached to the quartz plate 3 in the state in which the wafer 1 was fixed was wound around the rotating part of the motor 5 rotating at a speed of 30 cm / sec. The motor was driven for 0.5 seconds to move the quartz plate 3. After the quartz plate 3 was moved, the amount of distilled water remaining under the quartz plate 3 was evaluated according to the following criteria and used as an index of harvestability.

도 2a~2d는 상기 석영판이 상기 이동 후로부터 관찰된 경우에 관찰된 각종 패턴을 도식적으로 설명한다. 사선부(6)는 상기 석영판(3) 아래에 잔존하는 증류수의 영역이고, 한편, 공백부(7)는 상기 증류수가 상기 석영판(3)의 이동을 추적하지 못하고 공기가 들어간 영역이다. 2A to 2D schematically illustrate various patterns observed when the quartz plate is observed after the movement. The slanted portion 6 is an area of distilled water remaining under the quartz plate 3, while the blank portion 7 is an area into which the distilled water does not track the movement of the quartz plate 3 but enters air.

상기 도 2a에 나타낸 바와 같이, 상기 증류수가 상기 석영판(3)이 이동된 후에도 상기 기판의 전체 표면에 잔존하는 경우, 추수성은 A라고 하고; 도 2b에 나타낸 바와 같이, 상기 공기가 들어간 면족이 전체 기판 면적의 약 10%를 초과하지 못하는 경우, 추수성은 B라고 하고, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 공기가 들어간 면적이 전체 기판 면적의 20% 이상이지만 50% 미만인 경우, 추수성은 C라고 하고; 도 2d에 나타낸 바와 같이, 공기가 들어간 전체 기판 면적의 면적이 약 50% 이상인 경우, 추수성은 D라고 한다. As shown in Fig. 2A, when the distilled water remains on the entire surface of the substrate even after the quartz plate 3 is moved, the harvestability is A; As shown in FIG. 2B, when the air-containing cotton foot does not exceed about 10% of the total substrate area, the harvest is B, and as shown in FIG. 2C, the air-filled area is 20% of the total substrate area. Above, but less than 50%, the harvest is C; As shown in Fig. 2D, when the area of the entire substrate area containing air is about 50% or more, the harvest is called D.

Figure 112008022907888-PAT00047
Figure 112008022907888-PAT00047

표 2에 사용된 기호는 각각 이하의 의미를 갖는다. The symbols used in Table 2 have the following meanings, respectively.

실시예에 사용된 산분해성 수지(A)의 구조 등은 이하에 나타내어질 것이다. The structure and the like of the acid-decomposable resin (A) used in the examples will be shown below.

Figure 112008022907888-PAT00048
Figure 112008022907888-PAT00048

Figure 112008022907888-PAT00049
Figure 112008022907888-PAT00049

실시예에서 사용된 화합물(B)의 구조는 이하에 나타내어질 것이다. The structure of compound (B) used in the examples will be shown below.

Figure 112008022907888-PAT00050
Figure 112008022907888-PAT00050

N-1: N,N-디부틸아닐린N-1: N, N-dibutylaniline

N-2: 테트라부틸암모늄 히드록시드N-2: tetrabutylammonium hydroxide

N-3: 2,6-디이소프로필아닐린N-3: 2,6-diisopropylaniline

N-4: 트리-n-옥틸아민N-4: tri-n-octylamine

N-5: N,N-디히드록시에틸아닐린N-5: N, N-dihydroxyethylaniline

N-6: N,N-디헥실아닐린N-6: N, N-dihexylaniline

W-1: "Megaface F176"(상표명; Dainippon Ink & Chemicals 제품)(불소 함유)W-1: "Megaface F176" (trade name; Dainippon Ink & Chemicals) (containing fluorine)

W-2: "Megaface R08"(상표명; Dainippon Ink & Chemicals 제품)(불소 및 실리콘 함유)W-2: "Megaface R08" (trade name; Dainippon Ink & Chemicals) (containing fluorine and silicone)

W-3: 폴리실옥산 폴리머 "KP-341"(상표명; Shin-Etsu Chemical 제품)(실리콘 함유)W-3: Polysiloxane Polymer "KP-341" (trade name; manufactured by Shin-Etsu Chemical) (contains silicone)

W-4: "Troysol S-366"(상표명; Troy Corporation 제품)W-4: "Troysol S-366" (trade name; manufactured by Troy Corporation)

W-5: "PF656"(상표명; OMNOVA 제품, 불소 함유)W-5: "PF656" (trade name; product of OMNOVA, containing fluorine)

W-6: "PF6320"(상표명; OMNOVA 제품, 불소 함유)W-6: "PF6320" (trade name; product of OMNOVA, containing fluorine)

SL-1: 시클로헥사논SL-1: cyclohexanone

SL-2: 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트SL-2: Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate

SL-3: 2-헵타논SL-3: 2-heptanone

SL-4: 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르SL-4: Propylene Glycol Monomethyl Ether

SL-5: γ-부티로락톤SL-5: γ-butyrolactone

SL-6: 프로필렌 카르보네이트SL-6: Propylene Carbonate

표 2에 나타내어진 결과로부터 본 발명의 상기 감광성 조성물은 침지 노광 동안 추수성이 우수하고, 감소된 라인 에지 러프니스를 갖는다는 것이 명백하다. From the results shown in Table 2, it is evident that the photosensitive composition of the present invention has good harvestability during immersion exposure and has reduced line edge roughness.

본 발명은 일반적인 노광 또는 침지 노광으로 인한 적은 라인 에지 러프니스를 야기하고 침지 노광 동안 추수성이 우수한 포지티브 레지스트 조성물; 및 상기 조성물을 사용하는 패턴 형성 방법을 제공한다. The present invention relates to a positive resist composition which causes less line edge roughness due to general exposure or immersion exposure and is excellent in harvestability during immersion exposure; And it provides a pattern forming method using the composition.

본 출원에서 외국 우선권의 이익이 주장된 각각 그리고 모든 외국의 특허 출원의 전체 공개는 본원에 참조하여 설명된 것과 같이 도입되었다. The entire publication of each and every foreign patent application for which the benefit of foreign priority is claimed in this application has been introduced as described herein with reference.

도 1은 추수성의 평가에 관계된 모식도(측면)이고; 1 is a schematic diagram (side view) related to the evaluation of harvest;

도 2a~2d는 추수성의 평가에 관계된 모식도(평면도)이다. 2A-2D are schematic diagrams (plan views) related to the evaluation of harvest.

Claims (10)

(A) 일반식(I)로 나타내어지는 산분해성 반복 단위를 갖고 산의 작용에 의해서 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증가하는 수지;(A) Resin which has an acid-decomposable repeating unit represented by general formula (I), and whose solubility to alkaline developing solution increases by the action of an acid; (B) 활성광선 또는 방사선의 조사시 산을 발생하는 화합물; (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic light or radiation; (C) 불소 및 실리콘을 함유하지 않고 일반식(C-I)~(C-Ⅲ)로 나타내어지는 반복 단위로부터 선택된 1개 이상의 반복 단위를 갖는 수지; 및 (C) Resin which does not contain fluorine and silicone and has at least 1 repeating unit chosen from repeating units represented by general formula (C-I)-(C-III); And (D) 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 포지티브 감광성 조성물.(D) A positive photosensitive composition comprising a solvent.
Figure 112008022907888-PAT00051
Figure 112008022907888-PAT00051
[상기 일반식(I)에 있어서,[In the general formula (I), Xa1은 수소 원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom, Ry1~Ry3은 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타내고, Ry1~Ry3 중 2개 이상이 결합하여 환 구조를 형성해도 좋으며, Ry 1 to Ry 3 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group, and two or more of Ry 1 to Ry 3 may be bonded to each other to form a ring structure, Z는 2가 연결기를 나타낸다.] Z represents a divalent linking group.]
Figure 112008022907888-PAT00052
Figure 112008022907888-PAT00052
[상기 일반식(C-I)~(C-Ⅲ)에 있어서, [In the above general formula (C-I) to (C-III), R1은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R 1 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R2는 각각 독립적으로 1개 이상의 -CH3 부분 구조를 갖는 탄화수소기를 나타내고, Each R 2 independently represents a hydrocarbon group having at least one —CH 3 partial structure, P1은 단일 결합 또는 알킬렌기, 에테르기 또는 그들의 2개 이상을 갖는 연결기를 나타내고, P 1 represents a single bond or an alkylene group, an ether group or a linking group having two or more thereof, P2는 -O-, -NR-(R은 수소 원자 또는 알킬기를 나타냄) 및 -NHSO2-로부터 선택된 연결기를 나타내며, P 2 represents a linking group selected from —O—, —NR— (R represents a hydrogen atom or an alkyl group) and —NHSO 2 —, n은 1~4의 정수를 나타낸다.] n represents the integer of 1-4.]
제 1 항에 있어서, 상기 일반식(I)의 Z는 2가 직쇄상 탄화수소기 또는 2가 환상 탄화수소기인 것을 특징으로 하는 포지티브 레지스트 조성물. The positive resist composition according to claim 1, wherein Z in General Formula (I) is a divalent linear hydrocarbon group or a divalent cyclic hydrocarbon group. 제 1 항에 있어서, 상기 수지(A)는 락톤기, 히드록실기, 시아노기 및 산기로부터 선택된 1개 이상의 기를 갖는 반복 단위를 더 갖는 것을 특징으로 하는 포지티브 레지스트 조성물. The positive resist composition according to claim 1, wherein the resin (A) further has a repeating unit having at least one group selected from lactone groups, hydroxyl groups, cyano groups, and acid groups. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 화합물(B)는 일반식(BⅡ)로 나타내어지는 산을 발생하는 화합물을 포함 하는 것을 특징으로 하는 포지티브 레지스트 조성물: The compound (B) is a positive resist composition comprising a compound for generating an acid represented by the general formula (BII):
Figure 112008022907888-PAT00053
Figure 112008022907888-PAT00053
[상기 일반식(BⅡ)에 있어서, [In the above general formula (BII), Rb1은 전자 흡인성기를 갖는 기를 나타내고, Rb 1 represents a group having an electron withdrawing group, Rb2는 전자 흡인성기를 갖지 않는 유기기를 나타내고, Rb 2 represents an organic group having no electron withdrawing group, m 및 n은 각각 0~5의 정수를 나타내고, 단, m+n≤5이고, m and n respectively represent the integer of 0-5, provided that m + n <= 5, m이 2 이상을 나타내는 경우, 복수의 Rb1은 동일하거나 상이하여도 좋으며, When m represents 2 or more, some Rb < 1 > may be the same or different, n이 2 이상을 나타내는 경우, 복수의 Rb2는 동일하거나 상이하여도 좋다.]when n represents 2 or more, a plurality of Rb 2 may be the same or different.]
제 4 항에 있어서, 상기 일반식(BⅡ)에서, m은 1~5를 나타내고, Rb1의 전자 흡인성기는 불소 원자, 플루오로알킬기, 니트로기, 에스테르기, 및 시아노기로부터 선택된 1개 이상의 원자 또는 기인 것을 특징으로 하는 포지티브 레지스트 조성물. The compound of claim 4, wherein in formula (BII), m represents 1 to 5, and the electron withdrawing group of Rb 1 is one or more selected from a fluorine atom, a fluoroalkyl group, a nitro group, an ester group, and a cyano group A positive resist composition characterized by an atom or a group. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 수지(C)는 일반식(C)로 나타내어지는 반복 단위를 더 갖는 것을 특징으로 하는 포지티브 레지스트 조성물.Said resin (C) further has a repeating unit represented by general formula (C), The positive resist composition characterized by the above-mentioned.
Figure 112008022907888-PAT00054
Figure 112008022907888-PAT00054
[상기 일반식(C)에 있어서, [In the general formula (C), X1, X2 및 X3는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 또는 할로겐 원자를 나타내고, X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a halogen atom, L은 단일 결합 또는 2가 연결기를 나타내며, L represents a single bond or a divalent linking group, Rp1은 산분해성기를 나타낸다.] Rp 1 represents an acid-decomposable group.]
제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 일반식(C)로 나타내어지는 반복 단위는 일반식(C1)으로 나타내어지는 반복 단위인 것을 특징으로 하는 포지티브 레지스트 조성물. The repeating unit represented by the general formula (C) is a repeating unit represented by the general formula (C1).
Figure 112008022907888-PAT00055
Figure 112008022907888-PAT00055
[상기 일반식(C1)에 있어서, [In the general formula (C1), X1, X2 및 X3는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 또는 할로겐 원자를 나타내고, X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a halogen atom, R12, R13 및 R14는 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 아릴기를 나타내고, 단, R12, R13 및 R14 중 1개 이상이 알킬기를 나타내며, R12, R13 및 R14 중 2개가 결합하여 환을 형성하여도 좋다.] R 12 , R 13 and R 14 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group and an aryl group, provided that R 12 , R 13 and R 14 At least one of which represents an alkyl group, R 12 , R 13 and R 14 Two of them may combine to form a ring.]
제 1 항에 있어서, 파장이 200nm 이하인 광을 노광에 사용하는 것을 특징으로 하는 포지티브 레지스트 조성물. The positive resist composition according to claim 1, wherein light having a wavelength of 200 nm or less is used for exposure. 제 1 항에 기재된 포지티브 레지스트 조성물로 레지스트막을 형성하는 단계; 및Forming a resist film from the positive resist composition according to claim 1; And 상기 레지스트막을 노광 및 현상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법. Exposing and developing the resist film. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 레지스트막이 침지액을 통해서 노광되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법. And the resist film is exposed through an immersion liquid.
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