KR20090019731A - Positive type photosensitive composition and pattern formation method using the same - Google Patents

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Abstract

A positive photosensitive composition, and a method for forming a pattern by using the composition are provided to improve pattern collapse, exposure latitude and line edge roughness when a micropattern of 100 nm or less is formed. A positive photosensitive composition comprises a compound which generates an acid by the irradiation of an active ray or a radioactive ray; and a resin which comprises a repeating unit represented by the formula I and a repeating unit represented by -L-R3 and whose dissolution velocity in an alkali developer increases by the action of an acid, wherein X_a1 is H, an alkyl group, a cyano group, or a halogen atom; R_y1, R_y2 and R_x are independently an alkyl group, or a cycloalkyl group; Z_a is an alkylene group; L is a C4-C30 divalent connecting group; and R3 is H, a hydroxyl group, or an organic group.

Description

포지티브형 감광성 조성물 및 그것을 이용한 패턴 형성 방법{POSITIVE TYPE PHOTOSENSITIVE COMPOSITION AND PATTERN FORMATION METHOD USING THE SAME}Positive type photosensitive composition and pattern formation method using same {POSITIVE TYPE PHOTOSENSITIVE COMPOSITION AND PATTERN FORMATION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 IC 등의 반도체 제조 공정, 액정, 서멀 헤드 등의 회로 기판의 제조, 또한 그 밖의 포토 퍼블리케이션 공정에 사용되는 포지티브형 감광성 조성물 및 그것을 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 250㎚ 이하, 바람직하게는 220㎚ 이하의 원자외선 등의 노광 광원, 및 전자선 등에 의한 조사원으로 하는 경우에 바람직한 포지티브형 감광성 조성물 및 그것을 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a positive photosensitive composition used in the production of circuit boards such as semiconductors such as ICs, liquid crystals, thermal heads, and the like, and other photo publication processes, and a pattern forming method using the same. More specifically, the present invention relates to a positive photosensitive composition suitable for an exposure light source such as far ultraviolet rays of 250 nm or less, preferably 220 nm or less, an electron beam or the like, and a pattern forming method using the same.

화학 증폭계 감광성 조성물은 원자외광 등의 활성 광선 또는 방사선의 조사에 의해 노광부에 산을 생성시키고, 이 산을 촉매로 하는 반응에 의해 활성 광선 또는 방사선의 조사부와 비조사부의 현상액에 대한 용해성을 변화시켜서 패턴을 기판 상에 형성시키는 패턴 형성 재료이다.The chemically amplified photosensitive composition generates acid in the exposed portion by irradiation with actinic light or radiation such as far ultraviolet light, and the solubility of the active light or radiation in the developer of the irradiated portion and the non-irradiated portion by reaction using the acid as a catalyst. It is a pattern forming material which changes and forms a pattern on a board | substrate.

KrF 엑시머 레이저를 노광 광원으로 하는 경우에는 주로 248㎚ 영역에서의 흡수가 작은 폴리(히드록시스티렌)을 기본 골격으로 하는 수지를 주성분으로 사용하기 때문에 고감도, 고해상도이고, 또한 양호한 패턴을 형성하며, 종래의 나프토 퀴논디아지드/노볼락 수지계에 비해 양호한 계로 되어 있다.When the KrF excimer laser is used as the exposure light source, a resin mainly composed of poly (hydroxystyrene) having a low absorption in the 248 nm region is used as a main component, thereby forming a high sensitivity, high resolution, and a good pattern. It is a good system compared with the naphthoquinone diazide / novolak resin system.

한편, 보다 나은 단파장의 광원, 예를 들면 ArF 엑시머 레이저(193㎚)를 노광 광원으로서 사용하는 경우에는 방향족기를 갖는 화합물이 본질적으로 193㎚ 영역에 큰 흡수를 나타내기 때문에 상기 화학 증폭계라도 충분하지 않았다.On the other hand, when a better short wavelength light source, such as an ArF excimer laser (193 nm), is used as the exposure light source, the chemical amplification system is not sufficient because the compound having an aromatic group exhibits a large absorption in the 193 nm region. Did.

이 때문에, 지환 탄화수소 구조를 갖는 수지를 함유하는 ArF 엑시머 레이저용 레지스트가 개발되어 오고 있다. ArF 엑시머 레이저용 레지스트에 있어서는 여러가지의 개량이 실시되어 오고 있고, 예를 들면 특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3 등에서는 지환 산 분해성 반복 단위에 있어서 주쇄와 산 분해기 사이에 스페이서 부분을 갖는 반복 단위를 도입하여 여러가지 특성의 개량이 행해지고 있다.For this reason, the resist for ArF excimer laser containing resin which has alicyclic hydrocarbon structure has been developed. Various improvements have been made in the ArF excimer laser resist. For example, Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and the like have repeats having a spacer portion between the main chain and the acid decomposer in an alicyclic acid decomposable repeating unit. Various characteristics are improved by introducing a unit.

그러나, 선폭 100㎚ 이하와 같은 미세한 패턴을 형성할 때에는 해상 성능이 우수해도 형성한 라인 패턴이 붕괴되어버려 디바이스 제조시의 결함이 되어버리는 패턴 붕괴의 문제나 노광량 변화에 대한 성능 안정성(노광 래티튜드)에 있어서는 상기 조성물에 있어서도 아직 불충분했다.However, when forming a fine pattern such as a line width of 100 nm or less, even if the resolution performance is excellent, the performance stability against the problem of pattern collapse or the change in exposure amount, which cause the formed line pattern to collapse and become a defect in device manufacturing (exposure latitude). In the present invention, the composition was still insufficient.

또한, 최근 더 미세한 패턴 형성을 달성하기 위한 방법으로서 광학 현미경에 있어서 해상력을 향상시키는 기술을 응용한 액침 리소그래피가 알려져 있다. 액침 리소그래피에서는 투영 렌즈와 시료 사이에 고굴절률의 액체(이하, 「액침액」이라고도 함)를 채워서 노광한다.Moreover, in recent years, immersion lithography which applies the technique which improves the resolution in an optical microscope as a method for achieving finer pattern formation is known. In immersion lithography, a high refractive index liquid (hereinafter also referred to as "immersion liquid") is filled between the projection lens and the sample and exposed.

최근의 액침 노광 기술 진척이 비특허문헌 1, 비특허문헌 2, 특허문헌 4 등에서 보고되고 있다. ArF 엑시머 레이저를 광원으로 하는 경우에는 취급 안전성과 193㎚에 있어서의 투과율과 굴절률의 관점에서 순수(193㎚에 있어서의 굴절률 1.44)가 액침액으로서 가장 유망하다.Recent advances in immersion exposure technology have been reported in Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2, Patent Document 4 and the like. When using an ArF excimer laser as a light source, pure water (refractive index 1.44 at 193 nm) is most promising as an immersion liquid in view of handling safety, transmittance at 193 nm and refractive index.

한편, 서멀 플로우(thermal flow) 프로세스는 통상의 리소그래피 기술에 의해 레지스트 패턴을 형성한 후, 상기 레지스트 패턴에 열처리를 행하여 패턴 사이즈를 미세화하는 방법이다. 패턴 형성 후의 가열에 의해 레지스트 패턴을 연화시켜 패턴의 간극 방향으로 플로우시킴으로써 패턴이 형성되어 있지 않은 부분의 사이즈(홀 패턴의 구멍 지름이나 라인 앤드 스페이스 패턴의 스페이스 폭 등)를 작게 하는 것이 가능하다. 그러나, 종래의 ArF 엑시머 레이저 리소그래피 등에 사용되는 레지스트 조성물에서는 베이스 수지의 유리 전이 온도가 높기 때문에 서멀 플로우 프로세스에 있어서의 가열 온도에 의한 베이스 수지의 연화가 불충분하여 서멀 플로우 프로세스에 의한 레지스트 패턴의 미세화가 어렵다는 문제가 있다. 특허문헌 5, 특허문헌 6에 있어서 수지로의 저Tg 산 분해성기의 도입에 의한 패턴 사이즈의 제어가 시도되고 있다. 그러나, 이러한 단순한 저Tg화로는 해상도와의 양립이 어렵다.On the other hand, a thermal flow process is a method of forming a resist pattern by a conventional lithography technique and then heat-treating the resist pattern to refine the pattern size. By heating after the pattern formation, the resist pattern is softened and flows in the gap direction of the pattern, whereby the size (hole diameter of the hole pattern, space width of the line and space pattern, etc.) where the pattern is not formed can be reduced. However, in the resist composition used in conventional ArF excimer laser lithography or the like, since the glass transition temperature of the base resin is high, the softening of the base resin due to the heating temperature in the thermal flow process is insufficient, and thus the miniaturization of the resist pattern by the thermal flow process is difficult. There is a problem that is difficult. In patent document 5 and patent document 6, control of the pattern size by introduction of the low Tg acid-decomposable group into resin is tried. However, such simple low Tg is difficult to be compatible with the resolution.

최근 해상도 향상의 관점으로부터 특허문헌 7, 특허문헌 8에서는 산 분해성기를 각종 스페이서기를 통해 폴리머 주쇄로부터 원격인 위치에 갖는 수지를 이용하는 시도가 행해지고 있다. 그러나 스페이서기의 도입만으로는 저Tg화는 불충분했다.In view of recent resolution improvement, Patent Literature 7 and Patent Literature 8 have attempted to use a resin having an acid-decomposable group remote from the polymer main chain via various spacer groups. However, the introduction of the spacer group alone was insufficient for low Tg.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2005-331918호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2005-331918

특허문헌 2 : 일본 특허 공개 2004-184637호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-184637

특허문헌 3 : 일본 특허 공개 2003-330192호 공보Patent Document 3: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-330192

비특허문헌 1 : SPIE Proc 4688, 11(2002)Non-Patent Document 1: SPIE Proc 4688, 11 (2002)

비특허문헌 2 : J. Vac. Sci. Tecnol. B 17(1999)Non-Patent Document 2: J. Vac. Sci. Tecnol. B 17 (1999)

특허문헌 4 : 일본 특허 공개 평10-303114호 공보Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-303114

특허문헌 5 : 일본 특허 공개 2007-114412호 공보Patent Document 5: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-114412

특허문헌 6 : 일본 특허 공개 2007-114613호 공보Patent Document 6: Japanese Patent Application Publication No. 2007-114613

특허문헌 7 : 일본 특허 공표 2006-501495호 공보Patent Document 7: Japanese Patent Publication No. 2006-501495

특허문헌 8 : 일본 특허 공개 2005-331918호 공보Patent Document 8: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-331918

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 100㎚ 이하의 미세 패턴의 형성에 있어서도 패턴 붕괴, 노광 래티튜드, 라인 에지 러프니스가 개량되고, 또한 서멀 플로우 프로세스에 있어서 레지스트 패턴의 제어성이 우수한 포지티브형 감광성 조성물 및 그것을 이용한 패턴 형성 방법을 제공하는 것에 있다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and in the formation of a fine pattern of 100 nm or less, pattern collapse, exposure latitude, and line edge roughness are improved, and a positive type having excellent controllability of a resist pattern in a thermal flow process is provided. It is providing the photosensitive composition and the pattern formation method using the same.

본 발명은 다음과 같다.The present invention is as follows.

(1) (A) 활성 광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 화합물 및 (B) 하기 일반식(Ⅰ)로 나타내어지는 반복 단위(1)와 -L-R3기(식 중, L은 탄소수 4~30의 2가의 연결기를 나타내고, R3은 수소원자, 수산기 또는 유기기를 나타냄)를 갖는 반복 단위(2)를 갖고, 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해 속도가 증대하는 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.(1) (A) of an actinic ray or compounds and (B) to which the repeating unit (1) and -LR 3 group (formula represented by general formula (Ⅰ) which generates an acid by irradiation with radiation, L is a C4 It has a repeating unit (2) which has a bivalent coupling group of -30, R <3> represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, or an organic group, and contains resin which the dissolution rate with respect to alkaline developing solution increases by the action of an acid. A positive photosensitive composition characterized by the above-mentioned.

Figure 112008059332891-PAT00001
Figure 112008059332891-PAT00001

일반식(I)에 있어서 In general formula (I)

Xa1은 수소원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐원자를 나타낸다.Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.

Ry1, Ry2 및 Rx는 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.Ry 1 , Ry 2 and Rx each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group.

Za는 알킬렌기를 나타낸다.Za represents an alkylene group.

(2) 반복 단위(2)가 하기 일반식(Ⅱ)로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(2) Positive type photosensitive composition as described in (1) characterized by repeating unit (2) represented by following General formula (II).

Figure 112008059332891-PAT00002
Figure 112008059332891-PAT00002

일반식(Ⅱ)에 있어서 In general formula (II)

X는 수소원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐원자를 나타낸다.X represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.

L은 탄소수 4~30의 2가의 연결기를 나타낸다.L represents a C4-C30 bivalent coupling group.

R3은 수소원자, 수산기 또는 유기기를 나타낸다.R 3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an organic group.

(3) (B)성분의 수지가 일반식(Ⅰ)로 나타내어지는 반복 단위(1)를 2종류 이상 갖는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(3) The positive photosensitive composition as described in (1) or (2) characterized by the resin of (B) component having two or more types of repeating units (1) represented by general formula (I).

(4) (B)성분의 수지가 반복 단위(1)와 다른 산 분해성 반복 단위(3)를 더 갖는 것을 특징으로 하는 (1)~(3)의 어느 한 항에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(4) The positive photosensitive composition according to any one of (1) to (3), wherein the resin of the component (B) further has an acid decomposable repeating unit (3) different from the repeating unit (1).

(5) 산 분해성 반복 단위(3)가 하기 일반식(pⅠ)~(pⅤ)로 나타내어지는 산의 작용에 의해 탈리되는 기를 갖는 것을 특징으로 하는 (4)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(5) The positive photosensitive composition as described in (4) characterized by the acid-decomposable repeating unit (3) having a group which is detached by the action of an acid represented by the following general formulas (pI) to (pV).

Figure 112008059332891-PAT00003
Figure 112008059332891-PAT00003

일반식(pⅠ)~(pⅤ)에 있어서 In general formula (pI)-(pV)

R11은 알킬기를 나타낸다.R 11 represents an alkyl group.

Z는 탄소원자와 아울러 시클로알킬기를 형성하는데 필요한 원자단을 나타낸다.Z represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group in addition to a carbon atom.

R12~R14는 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 12 to R 14 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group.

R15 및 R16은 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 15 and R 16 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group.

R17~R21은 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.또한, R19, R21 중 어느 하나는 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 17 to R 21 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group. In addition, any one of R 19 and R 21 represents an alkyl group or a cycloalkyl group.

R22~R25는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다. 또한, R23과 R24는 서로 결합되어 환을 형성하고 있어도 좋다.R 22 to R 25 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. In addition, R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

(6) 산 분해성 반복 단위(3)가 하기 일반식(Ⅲ-1)로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 (5)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(6) The positive photosensitive composition as described in (5) whose acid-decomposable repeating unit (3) is represented by following General formula (III-1).

Figure 112008059332891-PAT00004
Figure 112008059332891-PAT00004

일반식(Ⅲ-1)에 있어서 In general formula (III-1)

R은 수소원자, 할로겐원자 또는 알킬기를 나타낸다. 복수의 R은 각각 같아도 좋고 달라도 좋다.R represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group. Some R may be same or different, respectively.

A는 단결합, 알킬렌기, 에테르기, 티오에테르기, 아미드기, 술폰아미드기, 우레탄기 또는 우레아기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단독 또는 2개 이상의 기의 조합을 나타낸다.A represents a single bond or a combination of two or more groups selected from the group consisting of a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group or a urea group.

Rp1은 일반식(pⅠ)~(pⅤ)의 어느 하나의 기를 나타낸다.Rp 1 represents any of groups of general formulas (pI) to (pV).

(7) 반복 단위(3)가 하기 일반식(Ⅲ-2)로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 (4)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(7) The positive photosensitive composition as described in (4) characterized by the repeating unit (3) shown by following General formula (III-2).

Figure 112008059332891-PAT00005
Figure 112008059332891-PAT00005

일반식(Ⅲ-2)에 있어서 In general formula (III-2)

Xa1은 수소원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐원자를 나타낸다.Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.

Rya는 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.Rya represents an alkyl group or a cycloalkyl group.

Z1은 탄소원자와 아울러 시클로알킬기를 형성하는데 필요한 원자단을 나타낸다.Z 1 represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group together with a carbon atom.

Zb는 2가의 연결기를 나타낸다.Zb represents a divalent linking group.

(8) (B)성분의 수지가 하기 일반식(Ⅳ)로 나타내어지는 반복 단위(4)를 더 갖는 것을 특징으로 하는 (1)~(7) 중 어느 한 항에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(8) The positive photosensitive composition according to any one of (1) to (7), wherein the resin of the component (B) further has a repeating unit (4) represented by the following General Formula (IV).

Figure 112008059332891-PAT00006
Figure 112008059332891-PAT00006

일반식(Ⅳ)에 있어서In general formula (IV)

R6은 수소원자, 할로겐원자 또는 알킬기를 나타낸다.R 6 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group.

R7은 락톤 구조를 갖는 기를 나타낸다.R 7 represents a group having a lactone structure.

Ab는 단결합, 알킬렌기, 단환 또는 다환의 지환 탄화수소 구조를 갖는 2가의 연결기, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기 또는 이들을 조합시킨 2가의 기를 나타낸다.Ab represents a divalent linking group, ether group, ester group, carbonyl group or a divalent group combining these having a single bond, an alkylene group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure.

(9) (B)성분의 수지가 하기 일반식(Ⅴ)로 나타내어지는 반복 단위(5)를 더 갖는 것을 특징으로 하는 (1)~(8) 중 어느 한 항에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(9) The positive photosensitive composition according to any one of (1) to (8), wherein the resin of the component (B) further has a repeating unit (5) represented by the following General Formula (V).

Figure 112008059332891-PAT00007
Figure 112008059332891-PAT00007

일반식(Ⅴ)에 있어서In general formula (Ⅴ)

R8은 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다.R 8 represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.

R9는 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조를 갖는 기를 나타낸다.R 9 represents a group having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group.

(10) 반복 단위(1)~(5)를 각각 적어도 1종류 이상 갖는 것을 특징으로 하는 (9)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물.(10) The positive photosensitive composition as described in (9) characterized by having at least 1 type or more of repeating units (1)-(5), respectively.

(11) (1)~(10)에 기재된 포지티브형 감광성 조성물에 의해 막을 형성하고, 상기 막을 노광, 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.(11) The pattern formation method characterized by including the process of forming a film | membrane by the positive photosensitive composition as described in (1)-(10), and exposing and developing the said film | membrane.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

본 발명에 의해 100㎚ 이하의 미세 패턴의 형성에 있어서 패턴 붕괴, 노광 래티튜드, 라인 에지 러프니스가 개량되고, 또한 서멀 플로우 프로세스에 있어서 레지스트 패턴의 제어성이 우수한 포지티브형 감광성 조성물 및 그것을 이용한 패 턴 형성 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, a positive photosensitive composition having excellent controllability of a resist pattern and a pattern using the same are improved in pattern collapse, exposure latitude, and line edge roughness in forming a fine pattern of 100 nm or less. Formation methods can be provided.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the best form for implementing this invention is demonstrated in detail.

또한, 본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서 치환 및 무치환을 적지 않은 표기는 치환기를 갖지 않는 것과 아울러 치환기를 갖는 것도 포함하는 것이다. 예를 들면, 「알킬기」란 치환기를 갖지 않는 알킬기(무치환 알킬기) 뿐만 아니라 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함하는 것이다.In addition, in description of group (atom group) in this specification, the description which is not writing substitution and unsubstitution includes what has a substituent as well as not having a substituent. For example, an "alkyl group" includes not only the alkyl group (unsubstituted alkyl group) which does not have a substituent but the alkyl group (substituted alkyl group) which has a substituent.

(A) 활성 광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 화합물 (A) a compound which generates an acid by irradiation of actinic light or radiation

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물은 활성 광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 화합물(이하, 「산 발생제」라고도 함)을 함유한다.The positive photosensitive composition of this invention contains the compound (henceforth an "acid generator") which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation.

산 발생제로서는 광양이온 중합의 광개시제, 광라디칼 중합의 광개시제, 색소류의 광소색제, 광변색제, 또는 마이크로 레지스트 등에 사용되고 있는 활성 광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 공지의 화합물 및 그들의 혼합물을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.As the acid generator, known compounds which generate an acid by irradiation with active light or radiation used in photoinitiators of photocationic polymerization, photoinitiators of photoradical polymerization, photochromic agents of pigments, photochromic agents, or micro resists, and mixtures thereof Can be selected and used appropriately.

예를 들면, 디아조늄염, 포스포늄염, 술포늄염, 요오드늄염, 이미드술포네이트, 옥심술포네이트, 디아조디술폰, 디술폰, o-니트로벤질술포네이트 등을 들 수 있다.For example, a diazonium salt, a phosphonium salt, a sulfonium salt, an iodonium salt, an imide sulfonate, an oxime sulfonate, a diazo disulfone, a disulfone, o-nitrobenzyl sulfonate, etc. are mentioned.

또한, 이들의 활성 광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 기, 또는 화합물을 폴리머의 주쇄 또는 측쇄에 도입한 화합물, 예를 들면 미국 특허 제3,849,137호, 독일 특허 제 3,914,407호, 일본 특허 공개 소63-26653호, 일본 특허 공개 소55-164824호, 일본 특허 공개 소62-69263호, 일본 특허 공개 소63-146038호, 일본 특허 공개 소63-163452호, 일본 특허 공개 소62-153853호, 일본 특허 공개 소63-146029호 등에 기재된 화합물을 이용할 수 있다.Moreover, the compound which introduce | transduced the group which generate | occur | produces an acid by the irradiation of these actinic light or radiation, or the compound in the main chain or side chain of a polymer, for example US patent 3,849,137, German patent 3,914,407, Japanese patent publication 63-26653, Japanese Patent Laid-Open No. 55-164824, Japanese Patent Laid-Open No. 62-69263, Japanese Patent Laid-Open No. 63-146038, Japanese Patent Laid-Open No. 63-163452, Japanese Patent Laid-Open No. 62-153853, The compound described in Unexamined-Japanese-Patent No. 63-146029 etc. can be used.

또한, 미국 특허 제 3,779,778호, 유럽 특허 제 126,712호 등에 기재된 광에 의해 산을 발생시키는 화합물도 사용할 수 있다.In addition, compounds that generate an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, EP 126,712, and the like can also be used.

산 발생제 중에서 바람직한 화합물로서 하기 일반식(ZⅠ), (ZⅡ), (ZⅢ)으로 나타내어지는 화합물을 들 수 있다.Preferred compounds among the acid generators include compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII) and (ZIII).

Figure 112008059332891-PAT00008
Figure 112008059332891-PAT00008

일반식(ZⅠ)에 있어서In general formula (ZⅠ)

R201, R202 및 R203은 각각 독립적으로 유기기를 나타낸다.R 201 , R 202 and R 203 each independently represent an organic group.

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

또한, R201~R203 2개가 결합하여 환 구조를 형성해도 좋고, 환 내에 산소원자, 유황원자, 에스테르 결합, 아미드 결합, 카르보닐기를 함유하고 있어도 좋다. R201~R203 2개가 결합하여 형성하는 기로서는 알킬렌기(예를 들면 부틸렌기, 펜틸렌기)를 들 수 있다.R 201 to R 203 medium Two may combine to form a ring structure and may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, and a carbonyl group in a ring. R 201 to R 203 An alkylene group (for example, butylene group and pentylene group) is mentioned as group which two bond and form.

Z-는 비구핵성 음이온을 나타낸다.Z represents a non-nucleophilic anion.

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

비구핵성 음이온이란 구핵 반응을 일으키는 능력이 현저하게 낮은 음이온이고, 분자 내 구핵 반응에 의한 경시(經時) 분해를 억제할 수 있는 음이온이다. 이로 인해 레지스트의 경시 안정성이 향상된다.A non-nucleophilic anion is an anion which is remarkably low in the ability to generate a nucleophilic reaction, and is an anion capable of suppressing time-dependent decomposition by intramolecular nucleophilic reactions. This improves the stability over time of the resist.

술폰산 음이온으로서는 예를 들면 지방족 술폰산 음이온, 방향족 술폰산 음이온, 캠퍼술폰산 음이온 등을 들 수 있다.As a sulfonic acid anion, an aliphatic sulfonic acid anion, aromatic sulfonic acid anion, camphor sulfonic acid anion, etc. are mentioned, for example.

카르복실산 음이온으로서는 예를 들면 지방족 카르복실산 음이온, 방향족 카르복실산 음이온, 아랄킬카르복실산 음이온 등을 들 수 있다.As a carboxylic acid anion, an aliphatic carboxylic acid anion, an aromatic carboxylic acid anion, an aralkyl carboxylic acid anion, etc. are mentioned, for example.

지방족 술폰산 음이온에 있어서의 지방족 부위는 알킬기여도 시클로알킬기여도 좋고, 바람직하게는 탄소수 1~30의 알킬기 및 탄소수 3~30의 시클로알킬기, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 에이코실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만틸기, 노르보닐기, 보로닐기 등을 들 수 있다.The aliphatic moiety in the aliphatic sulfonic acid anion may be an alkyl group or a cycloalkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, isopropyl group, and n-. Butyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadec A real group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, an octadecyl group, a nonadecyl group, an eicosyl group, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a boronyl group, etc. are mentioned.

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

지방족 술폰산 음이온 및 방향족 술폰산 음이온에 있어서의 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 좋다. 지방족 술폰산 음이온 및 방향족 술폰산 음이온에 있어서의 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴기의 치환기로서는 예를 들면 니트로기, 할로겐원자(불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자), 카르복실기, 수산기, 아미노기, 시아노기, 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1~15), 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~15), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6~14), 알콕시카르보닐기(바람직하게는 탄소수 2~7), 아실기(바람직하게는 탄소수 2~12), 알콕시카르보닐옥시기(바람직하게는 탄소수 2~7), 알킬티오기(바람직하게는 탄소수 1~15), 알킬술포닐기(바람직하게는 탄소수 1~15), 알킬이미노술포닐기(바람직하게는 탄소수 2~15), 아릴옥시술포닐기(바람직하게는 탄소수 6~20), 알킬아릴옥시술포닐기(바람직하게는 탄소수 7~20), 시클로알킬아릴옥시술포닐기(바람직하게는 탄소수 10~20), 알킬옥시알킬옥시기(바람직하게는 탄소수 5~20), 시클로알킬알킬옥시알킬옥시기(바람직하게는 탄소수 8~20) 등을 들 수 있다. 각 기가 갖는 아릴기 및 환 구조에 대해서는 치환기로서 또한 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~15)를 들 수 있다.The alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group in the aliphatic sulfonic acid anion and aromatic sulfonic acid anion may have a substituent. As a substituent of the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group in aliphatic sulfonic acid anion and aromatic sulfonic acid anion, for example, nitro group, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), carboxyl group, hydroxyl group, amino group, cyano group , Alkoxy group (preferably 1 to 15 carbon atoms), cycloalkyl group (preferably 3 to 15 carbon atoms), aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), alkoxycarbonyl group (preferably 2 to 7 carbon atoms), Practical group (preferably 2 to 12 carbon atoms), alkoxycarbonyloxy group (preferably 2 to 7 carbon atoms), alkylthio group (preferably 1 to 15 carbon atoms), alkylsulfonyl group (preferably 1 to 15 carbon atoms) ), Alkyliminosulfonyl group (preferably having 2 to 15 carbon atoms), aryloxysulfonyl group (preferably having 6 to 20 carbon atoms), alkylaryloxysulfonyl group (preferably having 7 to 20 carbon atoms), cycloalkyl Aryloxysulfonyl group (preferably having 10 to 2 carbon atoms) 0), an alkyloxyalkyloxy group (preferably C5-20), a cycloalkylalkyloxyalkyloxy group (preferably C8-20), etc. are mentioned. About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) is mentioned as a substituent.

지방족 카르복실산 음이온에 있어서의 지방족 부위로서는 지방족 술폰산 음이온에 있어서와 마찬가지의 알킬기 및 시클로알킬기를 들 수 있다.Examples of the aliphatic moiety in the aliphatic carboxylic acid anion include the same alkyl group and cycloalkyl group as in the aliphatic sulfonic acid anion.

방향족 카르복실산 음이온에 있어서의 방향족기로서는 방향족 술폰산 음이온에 있어서와 마찬가지의 아릴기를 들 수 있다.Examples of the aromatic group in the aromatic carboxylic acid anion include the same aryl groups as in the aromatic sulfonic acid anion.

아랄킬카르복실산 음이온에 있어서의 아랄킬기로서는 바람직하게는 탄소수 6~12의 아랄킬기, 예를 들면 벤질기, 페네틸기, 나프틸메틸기, 나프틸에틸기, 나프틸메틸기 등을 들 수 있다.Aralkyl groups in the aralkyl carboxylic acid anion are preferably aralkyl groups having 6 to 12 carbon atoms, such as benzyl, phenethyl, naphthylmethyl, naphthylethyl and naphthylmethyl.

지방족 카르복실산 음이온, 방향족 카르복실산 음이온 및 아랄킬카르복실산 음이온에 있어서의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 및 아랄킬기는 치환기를 갖고 있어도 좋다. 지방족 카르복실산 음이온, 방향족 카르복실산 음이온 및 아랄킬카르복실산 음이온에 있어서의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 및 아랄킬기의 치환기로서는 예를 들면 방향족 술폰산 음이온에 있어서와 마찬가지의 할로겐원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 알킬티오기 등을 들 수 있다.The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in the aliphatic carboxylic acid anion, the aromatic carboxylic acid anion and the aralkyl carboxylic acid anion may have a substituent. Substituents of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in the aliphatic carboxylic acid anion, the aromatic carboxylic acid anion and the aralkyl carboxylic acid anion are, for example, the same halogen atoms, alkyl groups as in the aromatic sulfonic acid anion, A cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, etc. are mentioned.

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

비스(알킬술포닐)이미드 음이온, 트리스(알킬술포닐)메틸 음이온에 있어서의 알킬기는 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, 펜틸기, 네오펜틸기 등을 들 수 있다. 이들 알킬기의 치환기로서는 할로겐원자, 할로겐원자로 치환된 알킬기, 알콕시기, 알킬티오기, 알킬옥시술포닐기, 아릴옥시술포닐기, 시클로알킬아릴옥시술포닐기 등을 들 수 있고, 불소원자로 치환된 알킬기가 바람직하다.The alkyl group in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and tris (alkylsulfonyl) methyl anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl Group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group and the like. Substituents for these alkyl groups include halogen atoms, alkyl groups substituted with halogen atoms, alkoxy groups, alkylthio groups, alkyloxysulfonyl groups, aryloxysulfonyl groups, cycloalkylaryloxysulfonyl groups, and the like. Alkyl groups are preferred.

그 밖의 비구핵성 음이온으로서는 예를 들면 불소화 인, 불소화 붕소, 불소화 안티몬 등을 들 수 있다.As other non-nucleophilic anions, phosphorus fluoride, boron fluoride, antimony fluoride, etc. are mentioned, for example.

Z-의 비구핵성 음이온으로서는 술폰산의 α위치가 불소원자로 치환된 지방족 술폰산 음이온, 불소원자 또는 불소원자를 갖는 기로 치환된 방향족 술폰산 음이 온, 알킬기가 불소원자로 치환된 비스(알킬술포닐)이미드 음이온, 알킬기가 불소원자로 치환된 트리스(알킬술포닐)메티드 음이온이 바람직하다. 비구핵성 음이온으로서 보다 바람직하게는 탄소수 4~8의 퍼플루오로 지방족 술폰산 음이온, 불소원자를 갖는 벤젠술폰산 음이온, 또한 더욱 바람직하게는 노나플루오로부탄술폰산 음이온, 퍼플루오로옥탄술폰산 음이온, 펜타플루오로벤젠술폰산 음이온, 3,5-비스(트리플루오로메틸)벤젠술폰산 음이온이다.As the non-nucleophilic anion of Z , an aliphatic sulfonic acid anion in which the α position of sulfonic acid is substituted with a fluorine atom, an aromatic sulfonic acid anion substituted with a group having a fluorine atom or a fluorine atom, and a bis (alkylsulfonyl) imide having an alkyl group substituted with a fluorine atom Preferred are tris (alkylsulfonyl) methed anions in which an anion and an alkyl group are substituted with fluorine atoms. As the non-nucleophilic anion, more preferably a perfluoro aliphatic sulfonic anion having 4 to 8 carbon atoms, a benzene sulfonic acid anion having a fluorine atom, and still more preferably a nonafluorobutane sulfonic acid anion, a perfluorooctane sulfonic acid anion, and pentafluoro Benzene sulfonic acid anion and 3,5-bis (trifluoromethyl) benzene sulfonic acid anion.

R201, R202 및 R203으로서의 유기기로서는 예를 들면 후술하는 화합물(ZⅠ-1), (ZⅠ-2), (ZⅠ-3)에 있어서의 대응하는 기를 들 수 있다.As an organic group as R <201> , R <202> and R <203> , the corresponding group in compound (ZI-1), (ZI-2), (ZI-3) mentioned later is mentioned, for example.

또한, 일반식(ZⅠ)로 나타내어지는 구조를 복수 갖는 화합물이어도 좋다.예를 들면, 일반식(ZⅠ)로 나타내어지는 화합물의 R201~R203 중 적어도 하나가 일반식(ZⅠ)로 나타내어지는 또 하나의 화합물의 R201~R203 중 적어도 하나와 결합한 구조를 갖는 화합물이어도 좋다.Moreover, the compound which has two or more structures represented by general formula (ZI) may be sufficient. For example, at least 1 of R <201> -R <203> of the compound represented by general formula (ZI) is represented by general formula (ZI) The compound which has a structure couple | bonded with at least one of R <201> -R <203> of one compound may be sufficient.

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

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

아릴술포늄 화합물은 R201~R203의 모두가 아릴기여도 좋고, R201~R203의 일부가 아릴기이고 나머지가 알킬기 또는 시클로알킬기여도 좋다.Arylsulfonium compound is R 201 ~ R 203 are both of good and aryl contribution, R 201 ~ R 203 is a part of the aryl group may have an alkyl group or a cycloalkyl remaining credit.

아릴술포늄 화합물로서는 예를 들면 트리아릴술포늄 화합물, 디아릴알킬술포늄 화합물, 아릴디알킬술포늄 화합물, 디아릴시클로알킬술포늄 화합물, 아릴디시클로알킬술포늄 화합물을 들 수 있다.Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, and aryldicycloalkylsulfonium compounds.

아릴술포늄 화합물의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기이다. 아릴기는 산소원자, 질소원자, 유황원자 등을 갖는 복소환 구조를 갖는 아릴기여도 좋다. 복소환 구조를 갖는 아릴기로서는 예를 들면 피롤 잔기(殘基)(피롤로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는 기), 푸란 잔기(푸란으로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는 기), 티오펜 잔기(티오펜으로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는 기), 인돌 잔기(인돌로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는 기), 벤조푸란 잔기(벤조푸란으로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는 기), 벤조티오펜 잔기(벤조티오펜으로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는기) 등을 들 수 있다. 아릴술포늄 화합물이 2개 이상의 아릴기를 갖는 경우에 2개 이상 있는 아릴기는 동일해도 좋고 달라도 좋다.As an aryl group of an arylsulfonium compound, a phenyl group and a naphthyl group are preferable, More preferably, it is a phenyl group. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom and the like. Examples of the aryl group having a heterocyclic structure include pyrrole residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from pyrrole), furan residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from furan), and thiophene residues (Groups formed by the loss of one hydrogen atom from thiophene), indole residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from indole), benzofuran residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from benzofuran), benzo And thiophene residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from benzothiophene). When an arylsulfonium compound has two or more aryl groups, two or more aryl groups may be same or different.

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

R201~R203의 아릴기, 알킬기, 시클로알킬기는 알킬기(예를 들면 탄소수 1~15), 시클로알킬기(예를 들면 탄소수 3~15), 아릴기(예를 들면 탄소수 6~14), 알콕시기 (예를 들면 탄소수 1~15), 할로겐원자, 수산기, 페닐티오기를 치환기로서 가져도 좋다. 바람직한 치환기로서는 탄소수 1~12의 직쇄 또는 분기 알킬기, 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 탄소수 1~12의 직쇄, 분기 또는 환상의 알콕시기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기, 탄소수 1~4의 알콕시기이다. 치환기는 3개의 R201~R203 중 어느 하나에 치환되어 있어도 좋고, 3개 모두에 치환되어 있어도 좋다.또한, R201~R203이 아릴기인 경우에 치환기는 아릴기의 p-위치에 치환되어 있는 것이 바람직하다.The aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203 are an alkyl group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, having 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, having 6 to 14 carbon atoms) and alkoxy You may have group (for example, C1-C15), a halogen atom, a hydroxyl group, and a phenylthio group as a substituent. As a preferable substituent, it is a C1-C12 linear or branched alkyl group, a C3-C12 cycloalkyl group, a C1-C12 linear, branched or cyclic alkoxy group, More preferably, it is a C1-C4 alkyl group and C1-C1-C It is an alkoxy group of 4. The substituent may be substituted on any one of three R 201 to R 203 , or may be substituted on all three. In addition, when R 201 to R 203 is an aryl group, the substituent is substituted at the p-position of the aryl group. It is desirable to have.

다음으로, 화합물(ZⅠ-2)에 대해 설명한다.Next, a compound (ZI-2) is demonstrated.

화합물(ZⅠ-2)는 일반식(ZⅠ)에 있어서의 R201~R203이 각각 독립적으로 방향환을 갖지 않는 유기기를 나타내는 화합물이다. 여기에서 방향환이란 헤테로원자를 함유하는 방향족환도 포함하는 것이다.Compound (ZI-2) is a compound in which R 201 to R 203 in General Formula (ZI) each independently represent an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring also includes an aromatic ring containing a hetero atom.

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

R201~R203은 각각 독립적으로 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알릴기, 비닐기이고, 더욱 바람직하게는 직쇄 또는 분기의 2-옥소알킬기, 2-옥소시클로알킬기, 알콕시카르보닐메틸기, 특히 바람직하게는 직쇄 또는 분기 2-옥소알킬기이다.R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, a vinyl group, and more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group, 2-oxocycloalkyl group, alkoxycarbonylmethyl group, and particularly preferably Preferably a straight or branched 2-oxoalkyl group.

R201~R203의 알킬기 및 시클로알킬기로서는 바람직하게는 탄소수 1~10의 직쇄 또는 분기 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기), 탄소수 3~10의 시클로알킬기(시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보닐기)를 들 수 있다. 알킬기로서 보다 바람직하게는 2-옥소알킬기, 알콕시카르보닐메틸기를 들 수 있다. 시클로알킬기로서 보다 바람직하게는 2-옥소시클로알킬기를 들 수 있다.As the alkyl group and the cycloalkyl group of R 201 to R 203 , a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group and pentyl group) and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (cyclo Pentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group) is mentioned. More preferred examples of the alkyl group include 2-oxoalkyl group and alkoxycarbonylmethyl group. As a cycloalkyl group, More preferably, 2-oxocycloalkyl group is mentioned.

2-옥소알킬기는 직쇄 또는 분기의 어느 하나여도 좋고, 바람직하게는 상기의 알킬기의 2위치에 >C=O를 갖는 기를 들 수 있다.The 2-oxoalkyl group may be either linear or branched, and preferably a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group.

2-옥소시클로알킬기는 바람직하게는 상기의 시클로알킬기의 2위치에 >C=O를 갖는 기를 들 수 있다.The 2-oxocycloalkyl group is preferably a group having> C═O at the 2-position of the cycloalkyl group.

알콕시카르보닐메틸기에 있어서의 알콕시기로서는 바람직하게는 탄소수 1~5의 알콕시기(메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기)를 들 수 있다.The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group).

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

화합물(ZⅠ-3)이란 이하의 일반식(ZⅠ-3)으로 나타내어지는 화합물이고, 페나실술포늄염 구조를 갖는 화합물이다.A compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3), and is a compound which has a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 112008059332891-PAT00009
Figure 112008059332891-PAT00009

일반식(ZⅠ-3)에 있어서In general formula (ZⅠ-3)

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

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

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

R1c~R5c 중 어느 2개 이상, R6c와 R7c, 및 Rx와 Ry는 각각 결합하여 환 구조를 형성해도 좋고, 이 환 구조는 산소원자, 유황원자, 에스테르 결합, 아미드 결합을 포함하고 있어도 좋다. R1c~R5c 중 어느 2개 이상, R6c와 R7c, 및 Rx와 Ry가 결합하여 형성하는 기로서는 부틸렌기, 펜틸렌기 등을 들 수 있다.At least two of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring structure may be an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond or an amide bond. You may include it. A butylene group, a pentylene group, etc. are mentioned as a group which two or more of R <1c> -R <5c> , R <6c> and R <7c> , and R <x> and R <y> combine and form.

Zc-는 비구핵성 음이온을 나타내고, 일반식(ZⅠ)에 있어서의 Z-와 마찬가지의 비구핵성 음이온을 들 수 있다.Zc <-> represents a non-nucleophilic anion and the non-nucleophilic anion similar to Z <-> in general formula (ZI) is mentioned.

R1c~R7c로서의 알킬기는 직쇄 또는 분기의 어느 하나여도 좋고, 예를 들면 탄소수 1~20개의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1~12개의 직쇄 및 분기 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 직쇄 또는 분기 프로필기, 직쇄 또는 분기 부틸기, 직쇄 또는 분기 펜틸기)를 들 수 있고, 시클로알킬기로서는 예를 들면 탄소수 3~8개의 시클로알킬기(예를 들면 시클로펜틸기, 시클로헥실기)를 들 수 있다.The alkyl group as R 1c to R 7c may be either straight or branched, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a straight and branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a straight chain or a branch). A propyl group, a linear or branched butyl group, a linear or branched pentyl group) is mentioned, As a cycloalkyl group, a C3-C8 cycloalkyl group (for example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group) is mentioned, for example.

R1c~R5c로서의 알콕시기는 직쇄, 분기, 환상의 어느 하나여도 좋고, 예를 들면 탄소수 1~10의 알콕시기, 바람직하게는 탄소수 1~5의 직쇄 및 분기 알콕시기(예 를 들면 메톡시기, 에톡시기, 직쇄 또는 분기 프로폭시기, 직쇄 또는 분기 부톡시기, 직쇄 또는 분기 펜톡시기), 탄소수 3~8의 환상 알콕시기(예를 들면 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기)를 들 수 있다.The alkoxy group as R 1c to R 5c may be any of linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear and branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (e.g., a methoxy group, Ethoxy group, a linear or branched propoxy group, a linear or branched butoxy group, a linear or branched pentoxy group, and a C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) are mentioned.

바람직하게는 R1c~R5c 중 어느 하나가 직쇄 또는 분기 알킬기, 시클로알킬기 또는 직쇄, 분기 또는 환상 알콕시기이고, 더욱 바람직하게는 R1c~R5c의 탄소수의 합이 2~15이다. 이로 인해 보다 용제 용해성이 향상되어 보존시에 파티클의 발생이 억제된다.Preferably, any of R 1c to R 5c is a straight chain or branched alkyl group, a cycloalkyl group or a straight chain, branched or cyclic alkoxy group, and more preferably the sum of the carbon numbers of R 1c to R 5c is 2 to 15. For this reason, solvent solubility improves and particle generation | occurrence | production is suppressed at the time of storage.

Rx 및 Ry로서의 알킬기 및 시클로알킬기는 R1c~R7c 있어서와 마찬가지의 알킬기 및 시클로알킬기를 들 수 있고, 2-옥소알킬기, 2-옥소시클로알킬기, 알콕시카르보닐메틸기가 보다 바람직하다.The alkyl group and the cycloalkyl group as R x and R y include the same alkyl group and cycloalkyl group as in R 1c to R 7c , and a 2-oxoalkyl group, a 2-oxocycloalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group are more preferable.

2-옥소알킬기 및 2-옥소시클로알킬기는 R1c~R7c로서의 알킬기 및 시클로알킬기의 2위치에 >C=O를 갖는 기를 들 수 있다.Examples of the 2-oxoalkyl group and the 2-oxocycloalkyl group include groups having> C═O at the 2-position of the alkyl group and the cycloalkyl group as R 1c to R 7c .

알콕시카르보닐메틸기에 있어서의 알콕시기에 대해서는 R1c~R5c에 있어서와 마찬가지의 알콕시기를 들 수 있다. Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as in R 1c to R 5c .

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

상기 일반식(ZⅡ) 및 (ZⅢ)에 있어서In the general formulas (ZII) and (ZIII)

R204~R207은 각각 독립적으로 아릴기, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다. R 204 to R 207 each independently represent an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.

R204~R207의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 페닐기이다. R204~R207의 아릴기는 산소원자, 질소원자, 유황원자 등을 갖는 복소환 구조를 갖는 아릴기여도 좋다. 복소환 구조를 갖는 아릴기로서는 예를 들면 피롤 잔기(피롤로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는 기), 푸란 잔기(푸란으로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는 기), 티오펜 잔기(티오펜으로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는 기), 인돌 잔기(인돌로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는 기), 벤조푸란 잔기(벤조푸란으로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는 기), 벤조티오펜 잔기(벤조티오펜으로부터 수소원자가 1개 없어짐으로써 형성되는 기) 등을 들 수 있다.R 204 ~ R 207 of the aryl group a phenyl group, a naphthyl group are preferred, and more preferably a phenyl group. The aryl group of R 204 to R 207 may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom and the like. Examples of the aryl group having a heterocyclic structure include pyrrole residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from pyrrole), furan residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from furan), and thiophene residues (from thiophene). Groups formed by the loss of one hydrogen atom), indole residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from indole), benzofuran residues (groups formed by the loss of one hydrogen atom from benzofuran), and benzothiophene residues ( And groups formed by one hydrogen atom disappearing from benzothiophene).

R204~R207에 있어서의 알킬기 및 시클로알킬기로서는 바람직하게는 탄소수 1~10의 직쇄 또는 분기 알킬기(예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기), 탄소수 3~10의 시클로알킬기(시클로펜틸기, 시클로헥실기, 노르보닐기)를 들 수 있다.As the alkyl group and the cycloalkyl group in R 204 to R 207 , preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group), and cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (Cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group) is mentioned.

R204~R207의 아릴기, 알킬기, 시클로알킬기는 치환기를 갖고 있어도 좋다. R204~R207의 아릴기, 알킬기, 시클로알킬기가 갖고 있어도 좋은 치환기로서는 예를 들면 알킬기(예를 들면 탄소수 1~15), 시클로알킬기(예를 들면 탄소수 3~15), 아릴기(예를 들면 탄소수 6~15), 알콕시기(예를 들면 탄소수 1~15), 할로겐원자, 수산 기, 페닐티오기 등을 들 수 있다.The aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 204 to R 207 may have a substituent. R 204 ~ R 207 may of having an aryl group, an alkyl group, a cycloalkyl group as the substituents, for example alkyl groups (e.g. having from 1 to 15 carbon atoms), cycloalkyl groups (e.g. having from 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (e.g. For example, C6-C15, an alkoxy group (for example, C1-C15), a halogen atom, a hydroxyl group, a phenylthio group, etc. are mentioned.

Z-는 비구핵성 음이온을 나타내고, 일반식(ZⅠ)에 있어서의 Z-의 비구핵성 음이온과 마찬가지의 것을 들 수 있다.Z <-> represents a non-nucleophilic anion and the thing similar to the non-nucleophilic anion of Z <-> in General formula (ZI) is mentioned.

산 발생제로서 하기 일반식(ZⅣ), (ZⅤ), (ZⅥ)으로 나타내어지는 화합물을 더 들 수 있다.As an acid generator, the compound represented by the following general formula (ZIV), (ZV), (ZVI) is further mentioned.

일반식(ZⅣ)~(ZⅥ)에 있어서In general formulas (ZIV) to (ZVI)

Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로 아릴기를 나타낸다.Ar 3 and Ar 4 each independently represent an aryl group.

R208, R209 및 R210은 각각 독립적으로 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.R 208 , R 209 and R 210 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.

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

산 발생제 중에서 보다 바람직하게는 일반식(ZⅠ)~(ZⅢ)으로 나타내어지는 화합물이다.More preferably, it is a compound represented by general formula (ZI)-(ZIII) among acid generators.

또한, 산 발생제로서 술폰산기 또는 이미드기를 1개 갖는 산을 발생시키는 화합물이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1가의 퍼플루오로알칸술폰산을 발생시키는 화합물, 또는 1가의 불소원자 또는 불소원자를 함유하는 기로 치환된 방향족 술 폰산을 발생시키는 화합물, 또는 1가의 불소원자 또는 불소원자를 함유하는 기로 치환된 이미드산을 발생시키는 화합물이며, 보다 더 바람직하게는 불화 치환 알칸술폰산, 불소 치환 벤젠술폰산, 불소 치환 이미드산 또는 불소 치환 메티드산의 술포늄염이다. 사용 가능한 산 발생제는 발생시킨 산의 pKa가 pKa=-1 이하의 불화 치환 알칸술폰산, 불화 치환 벤젠술폰산, 불화 치환 이미드산인 것이 특히 바람직하고, 감도가 향상된다.Moreover, the compound which produces | generates the acid which has one sulfonic acid group or an imide group as an acid generator is preferable, More preferably, the compound which produces | generates monovalent perfluoro alkanesulfonic acid, or contains a monovalent fluorine atom or a fluorine atom A compound that generates an aromatic sulfonic acid substituted with a group or a compound that generates an imide acid substituted with a monovalent fluorine atom or a group containing a fluorine atom, and more preferably a fluorinated substituted alkanesulfonic acid, a fluorine-substituted benzenesulfonic acid, or fluorine Sulfonium salts of substituted imide acids or fluorine substituted metic acids. The acid generator which can be used is especially preferable that pKa of the acid which generate | occur | produced is fluorine substituted alkanesulfonic acid, fluorinated substituted benzenesulfonic acid, and fluorinated substituted imide acid with pKa = -1 or less, and a sensitivity improves.

산 발생제 중에서 특히 바람직한 예를 이하에 들지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Although an especially preferable example is given to the acid generator, this invention is not limited to this.

Figure 112008059332891-PAT00011
Figure 112008059332891-PAT00011

Figure 112008059332891-PAT00012
Figure 112008059332891-PAT00012

Figure 112008059332891-PAT00013
Figure 112008059332891-PAT00013

Figure 112008059332891-PAT00014
Figure 112008059332891-PAT00014

Figure 112008059332891-PAT00015
Figure 112008059332891-PAT00015

산 발생제는 1종류 단독으로 또는 2종류 이상을 조합시켜서 사용할 수 있다.An acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

산 발생제의 포지티브형 감광성 조성물 중의 함량은 포지티브형 감광성 조성물의 전체 고형분을 기준으로 해서 0.1~20질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5~10질량%, 더욱 바람직하게는 1~7질량%이다.As for content in the positive photosensitive composition of an acid generator, 0.1-20 mass% is preferable based on the total solid of a positive photosensitive composition, More preferably, it is 0.5-10 mass%, More preferably, 1-7 mass% to be.

(B) 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해 속도가 증대하는 수지 (B) A resin in which the dissolution rate in an alkaline developer increases due to the action of an acid

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물에 이용되는 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해 속도가 증대하는 수지는 하기 일반식(I)로 나타내어지는 반복 단위(1)와 -L-R3기(식 중, L은 탄소수 4~30의 2가의 연결기를 나타내고, R3은 수소원자, 수산기 또는 유기기를 나타냄)를 갖는 반복 단위(2)를 갖는다.Resin to a dissolution rate in an alkaline developer increases by the action of an acid to be used in the positive photosensitive composition of the present invention to the general formula which is the repeating unit (1) and -LR 3 groups (represented by the formula (I), L Represents a divalent linking group having 4 to 30 carbon atoms, and R 3 has a repeating unit (2) having a hydrogen atom, a hydroxyl group or an organic group).

Figure 112008059332891-PAT00016
Figure 112008059332891-PAT00016

일반식(I)에 있어서In general formula (I)

Xa1은 수소원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐원자를 나타낸다.Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.

Ry1, Ry2 및 Rx는 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.Ry 1 , Ry 2 and Rx each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group.

Za는 알킬렌기를 나타낸다.Za represents an alkylene group.

일반식(I)에 있어서 Xa1의 알킬기는 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하고, 수산기, 할로겐원자로 치환되어 있어도 좋다.In General Formula (I), the alkyl group of Xa 1 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and may be substituted with a hydroxyl group or a halogen atom.

Xa1은 바람직하게는 수소원자, 메틸기이다.Xa 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Ry1, Ry2 및 Rx의 알킬기는 바람직하게는 탄소수 1~8, 보다 바람직하게는 탄 소수 1~4의 직쇄 또는 분기형상 알킬기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기 등을 들 수 있다.The alkyl group of Ry 1 , Ry 2 and Rx is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. , Butyl group, isobutyl group, t-butyl group and the like.

Ry1, Ry2 및 Rx의 시클로알킬기는 탄소수 3~8의 단환의 시클로알킬기, 탄소수 7~14의 다환의 시클로알킬기가 바람직하다. 바람직한 단환의 시클로알킬기로서는 예를 들면 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로프로필기 등을 들 수 있다. 바람직한 다환의 시클로알킬기로서는 예를 들면 아다만틸기, 노르보르난기, 테트라시클로도데카닐기, 트리시클로도데카닐기, 디아만틸기 등을 들 수 있다.The cycloalkyl group of Ry 1 , Ry 2 and Rx is preferably a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms and a polycyclic cycloalkyl group having 7 to 14 carbon atoms. As a preferable monocyclic cycloalkyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclopropyl group, etc. are mentioned, for example. As a preferable polycyclic cycloalkyl group, an adamantyl group, a norbornane group, a tetracyclo dodecanyl group, a tricyclo dodecanyl group, a diamantyl group, etc. are mentioned, for example.

Ry1 및 Ry2는 바람직하게는 메틸기, 에틸기이다.Ry 1 and Ry 2 are preferably a methyl group or an ethyl group.

Rx는 탄소수 2 이상의 알킬기, 또는 시클로알킬기인 것이 바람직하다. 탄소수 2 이상의 알킬기, 또는 시클로알킬기임으로써 메틸기에 비해 산 분해성이 향상되고, 감도, 노광 후의 후과열 온도 의존성이 향상된다. Rx is preferably an alkyl group having 2 or more carbon atoms or a cycloalkyl group. By being an alkyl group having 2 or more carbon atoms or a cycloalkyl group, acid decomposability is improved as compared with the methyl group, and sensitivity and post-heating temperature dependence after exposure are improved.

Ry1, Ry2 및 Rx의 알킬기, 시클로알킬기는 치환기를 갖고 있어도 좋다.The alkyl group and cycloalkyl group of Ry 1 , Ry 2, and Rx may have a substituent.

Za의 알킬렌기는 바람직하게는 탄소수 1~8의 알킬렌기이다. Za의 알킬렌기는 메틸렌기의 일부가 산소원자, 유황원자, 에스테르기, 케톤기 등의 헤테로원자를 갖는 연결기로 치환되어 있어도 좋다. Za는 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬렌기가고, 특히 바람직하게는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH(CH3)-, -C(CH3)2-이다. Za의 알킬렌기는 산 탈리성을 갖지 않는 것이 바람직하다.The alkylene group of Za is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms. In the alkylene group of Za, part of the methylene group may be substituted with a linking group having a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group or a ketone group. Za is preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably -CH 2- , -CH 2 CH 2- , -CH (CH 3 )-, or -C (CH 3 ) 2- . It is preferable that the alkylene group of Za does not have acid leaving property.

일반식(I)로 나타내어지는 반복 단위(1)는 (B)성분의 수지 중에 2종류 이상 포함되어 있어도 좋다.Two or more types of repeating unit (1) represented by General formula (I) may be contained in resin of (B) component.

일반식(I)로 나타내어지는 반복 단위(1)를 형성하기 위한 중합성 화합물은 기지의 방법으로 용이하게 합성할 수 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 2005-331918호 공보에 기재된 방법과 마찬가지의 방법을 이용하여, 하기 식에 나타내는 바와 같이, 알코올과 카르복실산 할로게니드 화합물을 염기성 조건 하 반응시킨 후. 이것과 카르복실산 화합물을 염기성 조건 하 반응시킴으로써 합성할 수 있다.The polymeric compound for forming the repeating unit (1) represented by general formula (I) can be synthesize | combined easily by a well-known method. For example, using the same method as the method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-331918, after making alcohol and a carboxylic acid halogenide compound react under basic conditions, as shown in following formula. It can synthesize | combine by making this and a carboxylic acid compound react on basic condition.

Figure 112008059332891-PAT00017
Figure 112008059332891-PAT00017

일반식(I)로 나타내어지는 반복 단위(1)의 바람직한 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Although the preferable specific example of the repeating unit (1) represented by General formula (I) is shown below, this invention is not limited to this.

Figure 112008059332891-PAT00018
Figure 112008059332891-PAT00018

Figure 112008059332891-PAT00019
Figure 112008059332891-PAT00019

Figure 112008059332891-PAT00020
Figure 112008059332891-PAT00020

Figure 112008059332891-PAT00021
Figure 112008059332891-PAT00021

반복 단위(1)는 산의 작용에 의해 분해되어 카르복실기를 생성하고, 알칼리 현상액에 대한 용해 속도가 증대된다.The repeating unit (1) is decomposed by the action of an acid to form a carboxyl group, and the dissolution rate in the alkaline developer is increased.

반복 단위(1)의 함유량은 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대하여 1~60㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~50㏖%, 더욱 바람직하게는 5~40㏖%이다.As for content of a repeating unit (1), 1-60 mol% is preferable with respect to all the repeating units in a polymer, More preferably, it is 1-50 mol%, More preferably, it is 5-40 mol%.

(B)성분의 수지는 -L-R3기(식 중, L은 탄소수 4~30의 2가의 연결기를 나타내고, R3은 수소원자, 수산기 또는 유기기를 나타냄)를 갖는 반복 단위(2)를 갖는다.The resin of the component (B) has a repeating unit (2) having a -LR 3 group (wherein L represents a divalent linking group having 4 to 30 carbon atoms and R 3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an organic group).

L의 탄소수 4~30의 2가의 연결기는 탄소수 4~30의 직쇄 또는 분기형상 알킬렌기가 바람직하고, 탄소수 4~20의 직쇄 또는 분기형상 알킬렌기가 보다 바람직하다.The C4-C30 divalent linking group is preferably a linear or branched alkylene group having 4 to 30 carbon atoms, and more preferably a straight or branched alkylene group having 4 to 20 carbon atoms.

알킬렌기는 알킬렌쇄 중에 산소원자, 유황원자 또는 에스테르기를 갖는 구조, 즉 산소원자, 유황원자, 또는 에스테르기를 통해 알킬렌기가 결합된 구조여도 좋다.The alkylene group may have a structure having an oxygen atom, a sulfur atom or an ester group in the alkylene chain, that is, a structure in which an alkylene group is bonded via an oxygen atom, a sulfur atom, or an ester group.

L의 탄소수 4~30의 2가의 연결기로서는 예를 들면 (-CH2-)n(식 중, n은 4~30의 정수를 나타냄), (-CH2-CH(Ra)-O-)m-La-(식 중, m은 1~15의 정수를 나타내고, Ra는 수소원자 또는 알킬기(바람직하게는 메틸기)를 나타내며, La는 단결합 또는 알킬렌기(바람직하게는 탄소수 2~28)를 나타냄) 등을 들 수 있다.As a divalent linking group having 4 to 30 carbon atoms of L, for example, (-CH 2- ) n (wherein n represents an integer of 4 to 30), (-CH 2 -CH (Ra) -O-) m -La- (wherein m represents an integer of 1 to 15, Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group (preferably a methyl group), and La represents a single bond or an alkylene group (preferably having 2 to 28 carbon atoms). ), And the like.

또한, 탄소수 4~30의 2가의 연결기에 있어서의 탄소수 4~30에는 에스테르 결합의 탄소원자는 포함하지 않는 것으로 한다.In addition, the carbon atom of an ester bond shall not be included in C4-C30 in a C4-C30 bivalent coupling group.

R3의 유기기는 예를 들면, 카르복실기, 시클로알킬기 등을 들 수 있지만, 특히 카르복실기가 바람직하다.Although the organic group of R <3> can mention a carboxyl group, a cycloalkyl group, etc., a carboxyl group is especially preferable.

반복 단위(2)는 하기 일반식(Ⅱ)로 나타내어지는 것이 바람직하다.It is preferable that a repeating unit (2) is represented with the following general formula (II).

Figure 112008059332891-PAT00022
Figure 112008059332891-PAT00022

일반식(Ⅱ)에 있어서 In general formula (II)

X는 수소원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐원자를 나타낸다.X represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.

L은 탄소수 4~30의 2가의 연결기를 나타낸다.L represents a C4-C30 bivalent coupling group.

R3은 수소원자, 수산기 또는 유기기를 나타낸다.R 3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an organic group.

X의 알킬기는 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하고, 수산기, 할로겐원자로 치환되어 있어도 좋다.The alkyl group of X is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and may be substituted with a hydroxyl group or a halogen atom.

L의 탄소수 4~30의 2가의 연결기는 탄소수 4~30의 직쇄 또는 분기형상 알킬렌기가 바람직하고, 탄소수 4~20의 직쇄 또는 분기형상 알킬렌기가 보다 바람직하다.The C4-C30 divalent linking group is preferably a linear or branched alkylene group having 4 to 30 carbon atoms, and more preferably a straight or branched alkylene group having 4 to 20 carbon atoms.

알킬렌기는 알킬렌쇄 중에 산소원자, 유황원자 또는 에스테르기를 갖는 구조, 즉 산소원자, 유황원자, 또는 에스테르기를 통해 알킬렌기가 결합된 구조여도 좋다.The alkylene group may have a structure having an oxygen atom, a sulfur atom or an ester group in the alkylene chain, that is, a structure in which an alkylene group is bonded via an oxygen atom, a sulfur atom, or an ester group.

L의 탄소수 4~30의 2가의 연결기로서는 예를 들면 (-CH2-)n(식 중, n은 4~30 의 정수를 나타냄), (-CH2-CH(Ra)-O-)m-La-(식 중, m은 1~15의 정수를 나타내고, Ra는 수소원자 또는 알킬기(바람직하게는 메틸기)를 나타내고, La는 단결합 또는 알킬렌기(바람직하게는 탄소수 2~28)를 나타냄) 등을 들 수 있다.As a divalent linking group having 4 to 30 carbon atoms of L, for example, (-CH 2- ) n (wherein n represents an integer of 4 to 30), (-CH 2 -CH (Ra) -O-) m -La- (wherein m represents an integer of 1 to 15, Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group (preferably a methyl group), and La represents a single bond or an alkylene group (preferably having 2 to 28 carbon atoms). ), And the like.

또한, 탄소수 4~30의 2가의 연결기에 있어서의 탄소수 4~30에는 에스테르 결합의 탄소원자는 포함하지 않는 것으로 한다.In addition, the carbon atom of an ester bond shall not be included in C4-C30 in a C4-C30 bivalent coupling group.

R3의 유기기는 예를 들면 카르복실기, 시클로알킬기 등을 들 수 있지만, 특히 카르복실기가 바람직하다.Although the organic group of R <3> can mention a carboxyl group, a cycloalkyl group, etc., a carboxyl group is especially preferable.

이하에 일반식(Ⅱ)로 나타내어지는 반복 단위(2)의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating unit (2) represented by general formula (II) below is shown, this invention is not limited to this.

Figure 112008059332891-PAT00023
Figure 112008059332891-PAT00023

반복 단위(2)의 함유량은 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대하여 1~40㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~30㏖%, 더욱 바람직하게는 5~20㏖%이다.As for content of a repeating unit (2), 1-40 mol% is preferable with respect to all the repeating units in a polymer, More preferably, it is 1-30 mol%, More preferably, it is 5-20 mol%.

(B)성분의 수지는 반복 단위(1)와는 다른 산 분해성 반복 단위(3)를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that resin of (B) component has acid-decomposable repeating unit (3) different from repeating unit (1).

산 분해성 반복 단위(3)로서는 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, 하기 일반식(pⅠ)~(pⅤ)로 나타내어지는 산의 작용에 의해 탈리되는 기를 갖는 반복 단위가 바람직하다.Although it can use without a restriction | limiting in particular as acid-decomposable repeating unit (3), the repeating unit which has a group which detach | desorbs by the effect | action of the acid represented by the following general formula (pI)-(pV) is preferable.

Figure 112008059332891-PAT00024
Figure 112008059332891-PAT00024

일반식(pⅠ)~(pⅤ)에 있어서In general formula (pI)-(pV)

R11은 알킬기를 나타낸다.R 11 represents an alkyl group.

Z는 탄소원자와 아울러 시클로알킬기를 형성하는데 필요한 원자단을 나타낸다.Z represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group in addition to a carbon atom.

R12~R14는 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 12 to R 14 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group.

R15 및 R16은 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 15 and R 16 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group.

R17~R21은 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.또한 R19, R21의 어느 하나는 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 17 to R 21 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group. Further, any one of R 19 and R 21 represents an alkyl group or a cycloalkyl group.

R22~R25는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.또한, R23과 R24는 서로 결합되어 환을 형성하고 있어도 좋다.R 22 to R 25 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

일반식(pⅡ)에 있어서 R12~R14 중 적어도 1개는 시클로알킬기인 것이 바람직하다.In General Formula (pII), at least one of R 12 to R 14 is preferably a cycloalkyl group.

일반식(pⅢ)에 있어서 R15 및 R16의 적어도 어느 하나는 시클로알킬기인 것이 바람직하다.In general formula (pIII), it is preferable that at least any one of R <15> and R <16> is a cycloalkyl group.

일반식(pⅣ)에 있어서 R17~R21 중 적어도 1개는 시클로알킬기인 것이 바람직하다.In general formula (pIV), it is preferable that at least 1 of R <17> -R <21> is a cycloalkyl group.

일반식(pⅤ)에 있어서 R22~R25 중 적어도 1개는 시클로알킬기인 것이 바람직하다.In general formula (pV), it is preferable that at least 1 of R <22> -R <25> is a cycloalkyl group.

일반식(pⅠ)~(pⅤ), R11~R25에 있어서의 알킬기는 1~4개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분기의 알킬기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기 등을 들 수 있다.The alkyl group in the general formulas (pI) to (pV) and R 11 to R 25 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and isopropyl Group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, etc. are mentioned.

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

바람직한 시클로알킬기로서는 아다만틸기, 노르아다만틸기, 데카린 잔기, 트 리시클로데카닐기, 테트라시클로도데카닐기, 노르보닐기, 세드롤기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로데카닐기, 시클로도데카닐기 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 아다만틸기, 노르보닐기, 시클로헥실기, 시클로펜틸기, 테트라시클로도데카닐기, 트리시클로데카닐기를 들 수 있다. Preferred cycloalkyl groups are adamantyl, noradamantyl, decalin residues, tricyclodecanyl, tetracyclododecanyl, norbornyl, cedrol, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, and cycloocta A methyl group, a cyclodecanyl group, a cyclododecanyl group, etc. are mentioned. More preferably, an adamantyl group, norbornyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a tetracyclo dodecanyl group, and a tricyclo decanyl group are mentioned.

이들 알킬기, 시클로알킬기는 새로운 치환기를 갖고 있어도 좋다. 알킬기, 시클로알킬기의 새로운 치환기로서는 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~4), 할로겐원자, 수산기, 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1~4), 카르복실기, 알콕시카르보닐기(바람직하게는 탄소수 2~6) 등을 들 수 있다. 상기의 알킬기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기 등이 더 갖고 있어도 좋은 치환기로서는 수산기, 할로겐원자, 알콕시기를 들 수 있다.These alkyl groups and cycloalkyl groups may have new substituents. As a new substituent of an alkyl group and a cycloalkyl group, an alkyl group (preferably C1-C4), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (preferably C1-C4), a carboxyl group, the alkoxycarbonyl group (preferably C2-C6), etc. Can be mentioned. Examples of the substituent which the alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group and the like may further have include a hydroxyl group, a halogen atom and an alkoxy group.

일반식(pⅠ)~(pⅤ)로 나타내어지는 기는 알칼리 가용성기의 보호에 사용함으로써 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 가용성기를 생성하는 기(산 분해성기)를 형성할 수 있다. 알칼리 가용성기로서는 이 기술 분야에 있어서 공지의 여러가지의 기를 들 수 있다.The group represented by general formula (pI)-(pV) can form group (acid-decomposable group) which decomposes by the action of an acid and produces | generates an alkali-soluble group by using it for protection of alkali-soluble group. Examples of the alkali-soluble group include various groups known in the art.

구체적으로는 카르복실산기, 술폰산기, 페놀기, 티올기의 수소원자가 일반식(pⅠ)~(pⅤ)로 나타내어지는 기로 치환된 기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 카르복실산기, 술폰산기의 수소원자가 일반식(pⅠ)~(pⅤ)로 나타내어지는 기로 치환된 기이다.Specific examples include groups in which hydrogen atoms of carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, phenol groups and thiol groups are substituted with groups represented by general formulas (pI) to (pV). Hydrogen atom is group substituted by group represented by general formula (pI)-(pV).

일반식(pⅠ)~(pⅤ)로 나타내어지는 기로 보호된 알칼리 가용성기를 갖는 반복 단위로서는 하기 일반식(Ⅲ-1)로 나타내어지는 반복 단위가 바람직하다.As a repeating unit which has the alkali-soluble group protected by the group represented by general formula (pI)-(pV), the repeating unit represented by the following general formula (III-1) is preferable.

Figure 112008059332891-PAT00025
Figure 112008059332891-PAT00025

일반식(Ⅲ-1)에 있어서 In general formula (III-1)

R은 수소원자, 할로겐원자 또는 알킬기를 나타낸다. 복수의 R은 각각 같아도 좋고 달라도 좋다.R represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group. Some R may be same or different, respectively.

A는 단결합, 알킬렌기, 에테르기, 티오에테르기, 아미드기, 술폰아미드기, 우레탄기 또는 우레아기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단독 또는 2개 이상의 기의 조합을 나타낸다.A represents a single bond or a combination of two or more groups selected from the group consisting of a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group or a urea group.

Rp1은 일반식(pⅠ)~(pⅤ)의 어느 하나의 기를 나타낸다.Rp 1 represents any of groups of general formulas (pI) to (pV).

일반식(Ⅲ-1)로 나타내어지는 반복 단위의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (III-1) is shown below, this invention is not limited to this.

Figure 112008059332891-PAT00026
Figure 112008059332891-PAT00026

산 분해성 반복 단위(3)로서 또한 하기 일반식(Ⅲ-2)로 나타내어지는 반복 단위를 들 수 있다.As an acid decomposable repeating unit (3), the repeating unit represented by the following general formula (III-2) is mentioned.

Figure 112008059332891-PAT00027
Figure 112008059332891-PAT00027

일반식(Ⅲ-2)에 있어서In general formula (III-2)

Xa1은 수소원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐원자를 나타낸다.Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.

Rya는 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.Rya represents an alkyl group or a cycloalkyl group.

Z1은 탄소원자와 아울러 시클로알킬기를 형성하는데 필요한 원자단을 나타낸다.Z 1 represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group together with a carbon atom.

Zb는 2가의 연결기를 나타낸다.Zb represents a divalent linking group.

일반식(Ⅲ-2)에 있어서의 Xa1은 상기 일반식(I)에 있어서의 Xa1과 마찬가지의 것이다.Xa 1 in the formula (Ⅲ-2) is the same as Xa 1 in the general formula (I).

Rya의 알킬기, 시클로알킬기로서는 일반식(I)에 있어서의 Ry1, Ry2 및 Rx의 알킬기, 시클로알킬기와 마찬가지의 것을 들 수 있다.Examples of the alkyl group and the cycloalkyl group of Rya include those similar to the alkyl group and the cycloalkyl group of Ry 1 , Ry 2, and Rx in the general formula (I).

Z1은 상기 일반식(pⅠ)에 있어서의 Z와 마찬가지의 것이다.Z 1 is the same as Z in General Formula (pI).

Zb의 2가의 연결기로서는 직쇄 또는 분기 알킬렌기(바람직하게는 탄소수 1~5), 시클로알킬렌기(바람직하게는 탄소수 7~15) 및 이들의 조합을 들 수 있다.As a bivalent coupling group of Zb, a linear or branched alkylene group (preferably C1-C5), a cycloalkylene group (preferably C6-C15), and a combination thereof are mentioned.

일반식(Ⅲ-2)로 나타내어지는 반복 단위의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (III-2) is shown below, this invention is not limited to this.

Figure 112008059332891-PAT00028
Figure 112008059332891-PAT00028

Figure 112008059332891-PAT00029
Figure 112008059332891-PAT00029

산 분해성 반복 단위(3)의 함유량은 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대하여 0~60㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~50㏖%, 더욱 바람직하게는 5~40㏖%이다.As for content of an acid-decomposable repeating unit (3), 0-60 mol% is preferable with respect to all the repeating units in a polymer, More preferably, it is 1-50 mol%, More preferably, it is 5-40 mol%.

(B)성분의 수지는 락톤 구조를 갖는 기를 갖는 반복 단위를 갖는 것이 바람 직하다.It is preferable that resin of (B) component has a repeating unit which has group which has a lactone structure.

락톤 구조를 갖는 기로서는 락톤 구조를 갖고 있으면 어떤 기라도 이용할 수 있지만, 바람직하게는 5~7원환 락톤 구조를 갖는 기이고, 5~7원환 락톤 구조에 비시클로 구조, 스피로 구조를 형성하는 형태에서 다른 환 구조가 축환되어 있는 것이 바람직하다. 하기 일반식(LC1-1)~(LC1-16) 중 어느 하나로 나타내어지는 락톤 구조를 갖는 기를 갖는 반복 단위를 갖는 것이 보다 바람직하다. 또한, 락톤 구조를 갖는 기가 주쇄에 직접 결합되어 있어도 좋다. 바람직한 락톤 구조로서는 (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14)이고, 특정한 락톤 구조를 이용함으로써 라인 에지 러프니스, 현상 결함이 양호해진다.As the group having a lactone structure, any group can be used as long as it has a lactone structure. Preferably, the group has a 5- to 7-membered ring lactone structure, and in the form of forming a bicyclo structure and a spiro structure on the 5- to 7-membered ring lactone structure. It is preferable that the other ring structure is condensed. It is more preferable to have a repeating unit having a group having a lactone structure represented by any one of the following General Formulas (LC1-1) to (LC1-16). In addition, the group having a lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14), and the line edge roughness by using a specific lactone structure Varnish and development defects become good.

Figure 112008059332891-PAT00030
Figure 112008059332891-PAT00030

락톤 구조 부분은 치환기(Rb2)를 갖고 있어도 좋고 갖고 있지 않아도 좋다. 바람직한 치환기(Rb2)로서는 탄소수 1~8의 알킬기, 탄소수 4~7의 시클로알킬기, 탄소수 1~8의 알콕시기, 탄소수 1~8의 알콕시카르보닐기, 카르복실기, 할로겐원자, 수산기, 시아노기, 산 분해성기 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기, 시아노기, 산 분해성기이다. n2는 0~4의 정수를 나타낸다. n2가 2 이상일 때 복수 존재하는 치환기(Rb2)는 동일해도 좋고 달라도 좋으며, 또한 복수 존재하는 치환기(Rb2)끼리가 결합되어 환을 형성해도 좋다.The lactone structure portion may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, and an acid decomposition. And the like, and more preferably, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, and an acid decomposable group. n2 represents the integer of 0-4. substituents (Rb 2) to n2 is 2 or more is good when there is a plurality or different may be the same, also in combination with each other a substituent (Rb 2) may be present for a plurality to form a ring.

락톤 구조를 갖는 기를 갖는 반복 단위는 하기 일반식(Ⅳ)로 나타내어지는 반복 단위(4)가 바람직하다.As for the repeating unit which has group which has a lactone structure, the repeating unit (4) represented by following General formula (IV) is preferable.

Figure 112008059332891-PAT00031
Figure 112008059332891-PAT00031

일반식(Ⅳ)에 있어서In general formula (IV)

R6은 수소원자, 할로겐원자 또는 알킬기를 나타낸다.R 6 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group.

R7은 락톤 구조를 갖는 기를 나타낸다.R 7 represents a group having a lactone structure.

Ab는 단결합, 알킬렌기, 단환 또는 다환의 지환 탄화수소 구조를 갖는 2가의 연결기, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기 또는 이들을 조합시킨 2가의 기를 나타 낸다.Ab represents a divalent linking group, ether group, ester group, carbonyl group having a single bond, an alkylene group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, or a divalent group combining these.

일반식(Ⅳ)에 있어서의 R6의 알킬기는 탄소수 1~4의 알킬기가 바람직하고, 치환기를 갖고 있어도 좋다. R6의 알킬기가 갖고 있어도 좋은 바람직한 치환기로서는 수산기, 할로겐원자를 들 수 있다.The alkyl group of R 6 in General Formula (IV) is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and may have a substituent. As a preferable substituent which the alkyl group of R <6> may have, a hydroxyl group and a halogen atom are mentioned.

R6의 할로겐원자로서는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자를 들 수 있다.Examples of the halogen atom for R 6 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

R6은 수소원자, 메틸기가 바람직하다.R 6 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Ab는 바람직하게는 단결합 또는 -Ab1-CO2-로 나타내어지는 연결기이다. Ab1은 직쇄 또는 분기 알킬렌기 또는 단환 또는 다환의 시클로알킬렌기이고, 바람직하게는 메틸렌기, 에틸렌기, 시클로헥실렌기, 아다만틸렌기, 노르보닐렌기이다.Ab is preferably a single bond or a 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 preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexylene group, an adamantylene group and a norbornylene group.

R7은 바람직하게는 일반식(LC1-1)~(LC1-16) 중 어느 하나로 나타내어지는 구조를 갖는 기이다.R 7 is preferably a group having a structure represented by any one of General Formulas (LC1-1) to (LC1-16).

락톤 구조를 갖는 반복 단위는 통상 광학 이성체가 존재하지만, 모든 광학 이성체를 이용해도 좋다. 또한, 1종의 광학 이성체를 단독으로 이용해도 좋고 복수의 광학 이성체를 혼합하여 이용해도 좋다. 1종의 광학 이성체를 주로 이용하는 경우 그 광학 순도(ee)가 90 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95 이상이다.The repeating unit having a lactone structure usually has optical isomers, but all optical isomers may be used. Moreover, 1 type of optical isomers may be used independently, or several optical isomers may be mixed and used. When mainly using one optical isomer, it is preferable that the optical purity (ee) is 90 or more, More preferably, it is 95 or more.

이하, 반복 단위(4)의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although the specific example of the repeating unit 4 is shown, this invention is not limited to this.

Figure 112008059332891-PAT00032
Figure 112008059332891-PAT00032

Figure 112008059332891-PAT00033
Figure 112008059332891-PAT00033

Figure 112008059332891-PAT00034
Figure 112008059332891-PAT00034

특히 바람직한 반복 단위(4)로서는 하기의 반복 단위를 들 수 있다. 가장 바람직한 락톤 구조를 선택함으로써 패턴 프로파일, 조밀 의존성이 양호해진다.The following repeating unit is mentioned as a especially preferable repeating unit (4). By selecting the most preferable lactone structure, the pattern profile and the density dependence become good.

Figure 112008059332891-PAT00035
Figure 112008059332891-PAT00035

반복 단위(4)의 함유량은 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대하여 0~60㏖%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~50㏖%, 더욱 바람직하게는 5~40㏖%이다.As for content of the repeating unit (4), 0-60 mol% is preferable with respect to all the repeating units in a polymer, More preferably, it is 1-50 mol%, More preferably, it is 5-40 mol%.

(B)성분의 수지는 하기 일반식(Ⅴ)로 나타내어지는 반복 단위(5)를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that resin of (B) component has a repeating unit (5) represented by the following general formula (V).

Figure 112008059332891-PAT00036
Figure 112008059332891-PAT00036

일반식(Ⅴ)에 있어서In general formula (Ⅴ)

R8은 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다.R 8 represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.

R9는 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조를 갖는 기를 나타낸다.R 9 represents a group having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group.

일반식(Ⅴ), R9에 있어서의 지환 탄화수소 구조를 갖는 기로서는 아다만틸기, 디아만틸기, 노르보르난기가 바람직하다.As a group which has alicyclic hydrocarbon structure in general formula (V) and R <9> , an adamantyl group, diamantyl group, and norbornane group are preferable.

바람직한 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조를 갖는 기로서는 하기 일반식(Ⅶa)~(Ⅶd)로 나타내어지는 기가 바람직하다.As group which has alicyclic hydrocarbon structure substituted by the preferable hydroxyl group or cyano group, group represented by the following general formula (VIIa)-(VIId) is preferable.

Figure 112008059332891-PAT00037
Figure 112008059332891-PAT00037

일반식(Ⅶa)~(Ⅶc)에 있어서In general formula (VIIa)-(VIIc)

R2C~R4c는 각각 독립적으로 수소원자 수산기 또는 시아노기를 나타낸다. 단, R2C~R4c 중 적어도 1개는 수산기 또는 시아노기를 나타낸다. 바람직하게는 R2C~R4c 중 1개 또는 2개가 수산기이고, 나머지가 수소원자이다. 일반식(Ⅶa)에 있어서 더욱 바람직하게는 R2C~R4c 중 2개가 수산기이고, 나머지가 수소원자이다.R 2C to R 4c each independently represent a hydrogen atom hydroxyl group or a cyano group. Provided that at least one of R 2C to R 4c represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably, one or two of R 2C to R 4c are hydroxyl groups, and the rest are hydrogen atoms. In general formula (VIIa), More preferably, two of R <2C> -R <4c> are hydroxyl groups, and the remainder is a hydrogen atom.

반복 단위(5)의 함유량은 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대하여 0~40mo1%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~30mo1%, 더욱 바람직하게는 5~25mo1%이다.As for content of the repeating unit (5), 0-40 mo1% is preferable with respect to all the repeating units in a polymer, More preferably, it is 1-30 mo1%, More preferably, it is 5-25 mo1%.

반복 단위(5)의 구체예를 이하에 들지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.Although the specific example of the repeating unit 5 is given to the following, this invention is not limited to this.

Figure 112008059332891-PAT00038
Figure 112008059332891-PAT00038

(B)성분의 수지는 반복 단위(1) 및 (2)와 아울러 반복 단위(3)~(5)를 각각 1 종류 이상 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that resin of (B) component has one or more types of repeating units (3)-(5), respectively, in addition to a repeating unit (1) and (2).

(B)성분의 수지는 상기의 반복 단위 이외에 드라이 에칭 내성이나 표준 현상액 적성, 기판 밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요한 특성인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절할 목적으로 여러 반복 단위를 가질 수 있다.In addition to the above repeating units, the resin of component (B) may have various repeating units for the purpose of controlling dry etching resistance, standard developer aptitude, substrate adhesion, resist profile, and resolution, heat resistance, sensitivity, etc. which are generally necessary properties of resist. .

이러한 반복 단위로서는 하기의 단량체에 상당하는 반복 단위를 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the repeating unit corresponded to the following monomer as a repeating unit is mentioned, It is not limited to these.

이로 인해 (B)성분의 수지에 요구되는 성능, 특히This results in the performance required for the resin of component (B), in particular

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

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

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

(4) 막 감소(친소수성, 알칼리 가용성기 선택), (4) membrane reduction (select hydrophilic, alkali soluble groups),

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

(6) 드라이 에칭 내성 (6) dry etching resistance

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

이러한 단량체로서 예를 들면 아크릴산 에스테르류, 메타크릴산 에스테르류, 아크릴아미드류, 메타크릴아미드류, 알릴 화합물, 비닐에테르류, 비닐에스테르류 등으로부터 선택되는 부가 중합성 불포화 결합을 1개 갖는 화합물 등을 들 수 있다.Examples of such monomers include compounds having one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, and the like. Can be mentioned.

그 밖에도 상기 여러가지의 반복 단위에 상당하는 단량체와 공중합 가능한 부가 중합성의 불포화 화합물이면 공중합되어 있어도 좋다.In addition, as long as it is an addition polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the monomer corresponded to the said various repeating units, it may be copolymerized.

(B)성분의 수지에 있어서 각 반복 단위의 함유 몰비는 레지스트의 드라이 에칭 내성이나 표준 현상액 적성, 기판 밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요 성능인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절하기 위해 적절하게 설정된다.The molar ratio of each repeating unit in the resin of component (B) is suitably used to control dry etching resistance of resist, standard developer aptitude, substrate adhesion, resist profile, and resolution, heat resistance, sensitivity, etc. which are general necessary performances of resist. Is set.

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물이 ArF 노광용일 때, ArF 광으로의 투명성의 점으로부터 (B)성분의 수지는 방향족기를 갖지 않는 것이 바람직하다.When the positive photosensitive composition of this invention is for ArF exposure, it is preferable that resin of (B) component does not have an aromatic group from the point of transparency to ArF light.

(B)성분의 수지로서 바람직하게는 반복 단위의 모두가 (메타)아크릴레이트계 반복 단위로 구성된 것이다. 이 경우, 반복 단위의 모두가 메타크릴레이트계 반복 단위, 반복 단위의 모두가 아크릴레이트계 반복 단위, 반복 단위의 모두가 메타크릴레이트계 반복 단위/아크릴레이트계 반복 단위 혼합의 어느 것이라도 이용할 수 있다.As resin of (B) component, Preferably, all of a repeating unit is comprised by the (meth) acrylate type repeating unit. In this case, all of the repeating units may be either methacrylate-based repeating units, all of the repeating units may be acrylate-based repeating units, or all of the repeating units may be any of a mixture of methacrylate-based repeating units / acrylate-based repeating units. have.

(B)성분의 수지는 통상적인 방법에 따라서(예를 들면 라디칼 중합) 합성할 수 있다. 예를 들면, 일반적 합성 방법으로서는 모노머 및 중합 개시제를 용제에 용해시키고 가열함으로써 중합을 행하는 일괄 중합법, 가열 용제에 모노머 및 중합 개시제의 용액을 1~10시간 걸려 적하하여 첨가하는 적하 중합법 등을 들 수 있고, 적하 중합법이 바람직하다. 반응 용매로서는 예를 들면 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 디이소프로필에테르 등의 에테르류, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤과 같은 케톤류, 아세트산 에틸과 같은 에스테르류, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드류, 또한 후술의 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 시클로헥사논과 같은 본 발명의 포지티브형 감광성 조성물을 용해하는 용매를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 본 발명의 포지티브형 감광성 조성물에 이용되는 용제와 동일한 용제를 이용하여 중합하는 것이 바람직하다. 이로 인해 보존시의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.Resin of (B) component can be synthesize | combined according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, the batch polymerization method which superposes | polymerizes by melt | dissolving and heating a monomer and a polymerization initiator in a solvent, and the dropping polymerization method which adds the solution of a monomer and a polymerization initiator dropwise to a heating solvent for 1 to 10 hours, etc. are added. The dropping polymerization method is preferable. Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, esters such as ethyl acetate, dimethylformamide and dimethyl Amides, such as acetamide, and the solvent which melt | dissolves the positive photosensitive composition of this invention, such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone mentioned later, are mentioned. More preferably, it is preferable to superpose | polymerize using the same solvent as the solvent used for the positive photosensitive composition of this invention. For this reason, generation | occurrence | production of the particle at the time of storage can be suppressed.

중합 반응은 질소나 아르곤 등 불활성 가스 분위기하에서 행해지는 것이 바람직하다. 중합 개시제로서는 시판의 라디칼 개시제(아조계 개시제, 퍼옥사이드 등)를 이용하여 중합을 개시시킨다. 라디칼 개시제로서는 아조계 개시제가 바람직하고, 에스테르기, 시아노기, 카르복실기를 갖는 아조계 개시제가 바람직하다. 바람직한 개시제로서는 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, 디메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 등을 들 수 있다. 소망에 의해 중합 개시제를 추가, 또는 분할로 첨가하고, 반응 종료 후 용제에 투입하여 분체 또는 고형 회수 등의 방법으로 원하는 폴리머를 회수한다. 반응의 농도는 5~50질량%이고, 바람직하게는 10~30질량%이다. 반응 온도는 통상 10℃~150℃이고, 바람직하게는 30℃~120℃, 더욱 바람직하게는 60~100℃이다.It is preferable that a polymerization reaction is performed in inert gas atmosphere, such as nitrogen and argon. As a polymerization initiator, superposition | polymerization is started using a commercial radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.). As a radical initiator, an azo initiator is preferable, and the azo initiator which has an ester group, a cyano group, and a carboxyl group is preferable. Preferred initiators include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate) and the like. If desired, a polymerization initiator is added or added in portions, and after completion of the reaction, it is added to a solvent to recover a desired polymer by a method such as powder or solid recovery. The concentration of the reaction is 5 to 50% by mass, preferably 10 to 30% by mass. Reaction temperature is 10 degreeC-150 degreeC normally, Preferably it is 30 degreeC-120 degreeC, More preferably, it is 60-100 degreeC.

(B)성분의 수지의 중량 평균 분자량은 GPC법에 의해 폴리스티렌 환산값으로서 바람직하게는 1,000~200,000이고, 더욱 바람직하게는 3,000~20,000, 특히 바람직하게는 5,000~15,000이다. 중량 평균 분자량을 1,000~200,000으로 함으로써 내열성이나 드라이 에칭 내성의 열화를 막을 수 있고, 또한 현상성이 열화되거나 점도가 높아져서 제막성이 열화되는 것을 막을 수 있다. The weight average molecular weight of the resin of the component (B) is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 20,000, particularly preferably 5,000 to 15,000, as a polystyrene conversion value by the GPC method. By setting the weight average molecular weight to 1,000 to 200,000, deterioration of heat resistance and dry etching resistance can be prevented, and deterioration in developability or viscosity can be prevented from deteriorating film forming property.

분자량 분포는 통상 1~5이고, 바람직하게는 1~3, 더욱 바람직하게는 1~2의 범위의 것이 사용된다. 분자량 분포가 작은 것일수록 해상도, 레지스트 형상이 우 수하고, 또한 레지스트 패턴의 측벽이 매끄러우며, 러프니스성이 우수하다.Molecular weight distribution is 1-5 normally, Preferably it is 1-3, More preferably, the thing of the range of 1-2 is used. The smaller the molecular weight distribution, the better the resolution and resist shape, the smoother the sidewall of the resist pattern, and the better the roughness.

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물에 있어서 (B)성분의 수지의 조성물 전체 중의 배합량은 전체 고형분 중 50~99.99질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60~99.0질량%이다.In the positive photosensitive composition of the present invention, the blending amount in the whole composition of the resin of the component (B) is preferably from 50 to 99.9 mass% in the total solid, more preferably from 60 to 99.9 mass%.

또한, 본 발명에 있어서 (B)성분의 수지는 1종으로 사용해도 좋고, 복수 병용해도 좋다.In addition, in this invention, resin of (B) component may be used by 1 type, and may be used together plural.

(C) 알칼리 가용성기, 친수기, 산 분해성기로부터 선택되는 적어도 1개를 갖는 분자량 3000 이하의 용해 제어 화합물 (C) Dissolution control compound with a molecular weight of 3000 or less having at least one selected from alkali-soluble groups, hydrophilic groups, and acid-decomposable groups

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물에는 알칼리 가용성기, 친수기, 산 분해성기로부터 선택되는 적어도 1개를 갖는 분자량 3000 이하의 용해 제어 화합물(이하, 「용해 제어 화합물」이라고도 함)을 첨가해도 좋다.To the positive photosensitive composition of the present invention, a dissolution control compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter also referred to as a "dissolution control compound") having at least one selected from an alkali-soluble group, a hydrophilic group, and an acid-decomposable group may be added.

용해 제어 화합물로서는 카르복실기, 술포닐이미드기, α위치가 플루오로알킬기로 치환된 수산기 등과 같은 알칼리 가용성기를 갖는 화합물, 수산기나 락톤기, 시아노기, 아미드기, 피롤리돈기, 술폰아미드기 등의 친수성기를 갖는 화합물 및 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 가용성기 또는 친수성기를 방출하는 기를 갖는 화합물이 바람직하다. 산의 작용에 의해 분해되어 알칼리 가용성기 또는 친수성기를 방출하는 기로서는 카르복실기 또는 수산기를 산의 작용에 의해 탈리되는 기로 보호한 기가 바람직하다. 용해 제어 화합물로서는 220㎚ 이하의 투과성을 저하시키지 않기 위해 방향환을 함유하지 않는 화합물을 이용하거나, 방향환을 갖는 화합물을 조성물의 고형분에 대하여 20wt% 이하의 첨가량으로 이용하는 것이 바람직 하다.As the dissolution control compound, a compound having an alkali-soluble group such as a carboxyl group, a sulfonyl imide group, a hydroxyl group in which the α position is substituted with a fluoroalkyl group, a hydroxyl group, a lactone group, a cyano group, an amide group, a pyrrolidone group, a sulfonamide group, etc. Preferred are compounds having a hydrophilic group and compounds having a group which is decomposed by the action of an acid to release an alkali soluble group or a hydrophilic group. As a group which decomposes by the action of an acid to release an alkali-soluble group or a hydrophilic group, a group in which a carboxyl group or a hydroxyl group is protected by a group which is released by the action of an acid is preferable. As a dissolution control compound, in order not to reduce permeability of 220 nm or less, it is preferable to use the compound which does not contain an aromatic ring, or to use the compound which has an aromatic ring in the addition amount of 20 wt% or less with respect to solid content of a composition.

바람직한 용해 제어 화합물로서는 아다만탄(디)카르복실산, 노르보르난카르복실산, 콜산 등의 지환 탄화수소 구조를 갖는 카르복실산 화합물, 또는 그 카르복실산을 산 분해성기로 보호한 화합물, 당류 등의 폴리올, 또는 그 수산기를 산 분해성기로 보호한 화합물이 바람직하다.As a preferable dissolution control compound, the carboxylic acid compound which has alicyclic hydrocarbon structure, such as adamantane (di) carboxylic acid, norbornane carboxylic acid, and a cholic acid, the compound which protected this carboxylic acid with an acid-decomposable group, saccharides, etc. The polyol or the compound which protected the hydroxyl group by the acid-decomposable group is preferable.

용해 제어 화합물의 분자량은 3000 이하이고, 바람직하게는 300~3000, 더욱 바람직하게는 500~2500이다.The molecular weight of a dissolution control compound is 3000 or less, Preferably it is 300-3000, More preferably, it is 500-2500.

용해 제어 화합물의 첨가량은 포지티브형 감광성 조성물의 고형분에 대하여 바람직하게는 3~40질량%이고, 보다 바람직하게는 5~20질량%이다.The addition amount of a dissolution control compound becomes like this. Preferably it is 3-40 mass% with respect to solid content of a positive photosensitive composition, More preferably, it is 5-20 mass%.

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

Figure 112008059332891-PAT00039
Figure 112008059332891-PAT00039

염기성 화합물 Basic compound

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물은 노광으로부터 가열까지의 경시에 의한 성능 변화를 저감시키기 위해 염기성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the positive photosensitive composition of this invention contains a basic compound in order to reduce the performance change by time-lapse from exposure to heating.

염기성 화합물로서는 바람직하게는 하기 식(A)~(E)로 나타내어지는 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다.As a basic compound, Preferably, the compound which has a structure represented by following formula (A)-(E) is mentioned.

Figure 112008059332891-PAT00040
Figure 112008059332891-PAT00040

일반식(A) 및 (E) 중In formulas (A) and (E)

R200, R201 및 R202는 동일해도 좋고 달라도 좋으며, 수소원자, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20), 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~20) 또는 아릴기(탄소수 6~20)를 나타내고, 여기에서 R201과 R202는 서로 결합되어 환을 형성해도 좋다. R203, R204, R205 및 R206은 동일해도 좋고 달라도 좋으며, 탄소수 1~20개의 알킬기를 나타낸다.R 200 , R 201 and R 202 may be the same as or different from each other, and a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (with 6 to 20 carbon atoms) In this case, R 201 and R 202 may be bonded to each other to form a ring. R <203> , R <204> , R <205> and R <206> may be same or different, and represent a C1-C20 alkyl group.

상기 알킬기에 대해서 치환기를 갖는 알킬기로서는 탄소수 1~20의 아미노알킬기, 탄소수 1~20의 히드록시알킬기, 또는 탄소수 1~20의 시아노알킬기가 바람직하다.As an alkyl group which has a substituent with respect to the said alkyl group, a C1-C20 aminoalkyl group, a C1-C20 hydroxyalkyl group, or a C1-C20 cyanoalkyl group is preferable.

이들 일반식(A) 및 (E) 중의 알킬기는 무치환인 것이 보다 바람직하다.As for the alkyl group in these general formula (A) and (E), it is more preferable that it is unsubstituted.

바람직한 화합물로서 구아니딘, 아미노피롤리딘, 피라졸, 피라졸린, 피페라진, 아미노모르폴린, 아미노알킬모르폴린, 피페리딘 등을 들 수 있고, 더욱 바람직한 화합물로서 이미다졸 구조, 디아자비시클로 구조, 오늄히드록시드 구조, 오늄카르복실레이트 구조, 트리알킬아민 구조, 아닐린 구조 또는 피리딘 구조를 갖는 화합물, 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 알킬아민 유도체, 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 아닐린 유도체 등을 들 수 있다.Preferred compounds include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, piperidine and the like, and more preferred compounds include imidazole structure, diazabicyclo structure, Compounds having an onium hydroxide structure, an onium carboxylate structure, a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, an aniline derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, and the like. Can be mentioned.

이미다졸 구조를 갖는 화합물로서는 이미다졸, 2,4,5-트리페닐이미다졸, 벤즈이미다졸, 2-페닐벤조이미다졸 등을 들 수 있다. 디아자비시클로 구조를 갖는 화합물로서는 1,4-디아자비시클로[2,2,2]옥탄, 1,5-디아자비시클로[4,3,0]노나-5-엔, 1,8-디아자비시클로[5,4,0]운데카-7-엔 등을 들 수 있다. 오늄히드록시드 구조를 갖는 화합물로서는 테트라부틸암모늄히드록시드, 트리아릴술포늄히드록시드, 페나실술포늄히드록시드, 2-옥소알킬기를 갖는 술포늄히드록시드, 구체적으로는 트리페닐술포늄히드록시드, 트리스(t-부틸페닐)술포늄히드록시드, 비스(t-부틸페닐)요오드늄히드록시드, 페나실티오페늄히드록시드, 2-옥소프로필티오페늄히드록시드 등을 들 수 있다. 오늄카르복실레이트 구조를 갖는 화합물로서는 오늄히드록시드 구조를 갖는 화합물의 음이온부가 카르복실레이트가 된 것이고, 예를 들면 아세테이트, 아다만탄-1-카르복실레이트, 퍼플루오로알킬카르복실레이트 등을 들 수 있다. 트리알킬아민 구조를 갖는 화합물로서는 트리(n-부틸)아민, 트리(n-옥틸)아민 등을 들 수 있다. 아닐린 화합물로서는 2,6-디이소프로필아닐린, N,N-디메틸아닐린, N,N-디부틸아닐린, N,N-디헥실아닐린 등을 들 수 있다. 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 알킬아민 유도체로서는 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, N-페닐디에탄올아민, 트리스(메톡시에톡시에틸)아민 등을 들 수 있다. 수산기 및/또는 에테르 결합을 갖는 아닐린 유도체로서는 N,N-비스(히드록시에틸)아닐린 등을 들 수 있다.Examples of the compound having an imidazole structure include imidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, benzimidazole, 2-phenylbenzoimidazole, and the like. Examples of the compound having a diazabicyclo structure include 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] nona-5-ene and 1,8-diazabi Cyclo [5,4,0] undec-7-ene and the like. Examples of the compound having an onium hydroxide structure include tetrabutylammonium hydroxide, triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, and sulfonium hydroxide having a 2-oxoalkyl group, specifically triphenylsulfonium Hydroxide, tris (t-butylphenyl) sulfonium hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodine hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, 2-oxopropylthiophenium hydroxide and the like. Can be mentioned. As a compound which has an onium carboxylate structure, the anion part of the compound which has an onium hydroxide structure became a carboxylate, For example, acetate, adamantane-1-carboxylate, a perfluoroalkyl carboxylate, etc. Can be mentioned. Examples of the compound having a trialkylamine structure include tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine, and the like. Examples of the aniline compound include 2,6-diisopropylaniline, N, N-dimethylaniline, N, N-dibutylaniline, N, N-dihexylaniline, and the like. Examples of the alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-phenyl diethanolamine, tris (methoxyethoxyethyl) amine, and the like. As an aniline derivative which has a hydroxyl group and / or an ether bond, N, N-bis (hydroxyethyl) aniline etc. are mentioned.

바람직한 염기성 화합물로서 또한 페녹시기를 갖는 아민 화합물, 페녹시기를 갖는 암모늄염 화합물, 술폰산 에스테르기를 갖는 아민 화합물 및 술폰산 에스테르기를 갖는 암모늄염 화합물을 들 수 있다.Preferred basic compounds also include amine compounds having a phenoxy group, ammonium salt compounds having a phenoxy group, amine compounds having a sulfonic acid ester group and ammonium salt compounds having a sulfonic acid ester group.

아민 화합물은 1급, 2급, 3급의 아민 화합물을 사용할 수 있고, 적어도 1개의 알킬기가 질소원자에 결합되어 있는 아민 화합물이 바람직하다. 아민 화합물은 3급 아민 화합물인 것이 보다 바람직하다. 아민 화합물은 적어도 1개의 알킬기(바 람직하게는 탄소수 1~20)가 질소원자에 결합되어 있으면 알킬기 외에 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~20) 또는 아릴기(바람직하게는 탄소수 6~12)가 질소원자에 결합되어 있어도 좋다. 아민 화합물은 알킬쇄 중에 산소원자를 가져 옥시알킬렌기가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기의 수는 분자 내에 1개 이상, 바람직하게는 3~9개, 더욱 바람직하게는 4~6개이다. 옥시알킬렌기 중에서도 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-) 또는 옥시프로필렌기(-CH(CH3)CH2O- 또는 -CH2CH2CH2O-)가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 옥시에틸렌기이다.As the amine compound, primary, secondary and tertiary amine compounds may be used, and an amine compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom is preferable. As for an amine compound, it is more preferable that it is a tertiary amine compound. If at least one alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) is bonded to a nitrogen atom, the amine compound may have a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 6 to 12 carbon atoms) in addition to the alkyl group. It may be bonded to a nitrogen atom. It is preferable that an amine compound has an oxygen atom in the alkyl chain, and the oxyalkylene group is formed. The number of oxyalkylene groups is 1 or more in a molecule | numerator, Preferably it is 3-9, More preferably, it is 4-6. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (-CH 2 CH 2 O-) or an oxypropylene group (-CH (CH 3 ) CH 2 O- or -CH 2 CH 2 CH 2 O-) is preferable, and more preferably It is an oxyethylene group.

암모늄염 화합물은 1급, 2급, 3급, 4급의 암모늄염 화합물을 사용할 수 있고, 적어도 1개의 알킬기가 질소원자에 결합되어 있는 암모늄염 화합물이 바람직하다. 암모늄염 화합물은 적어도 1개의 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20)가 질소원자에 결합되어 있으면 알킬기 외에 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~20) 또는 아릴기(바람직하게는 탄소수 6~12)가 질소원자에 결합되어 있어도 좋다. 암모늄염 화합물은 알킬쇄 중에 산소원자를 갖고, 옥시알킬렌기가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기의 수는 분자 내에 1개 이상, 바람직하게는 3~9개, 더욱 바람직하게는 4~6개이다. 옥시알킬렌기 중에서도 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-) 또는 옥시프로필렌기(-CH(CH3)CH2O- 또는 -CH2CH2CH2O-)가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 옥시에틸렌기이다.As the ammonium salt compound, a primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium salt compound can be used, and an ammonium salt compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom is preferable. An ammonium salt compound is a cycloalkyl group (preferably C3-20) or an aryl group (preferably C6-C12) in addition to the alkyl group if at least one alkyl group (preferably C1-C20) is bonded to the nitrogen atom. It may be bonded to an atom. The ammonium salt compound preferably has an oxygen atom in the alkyl chain and an oxyalkylene group is formed. The number of oxyalkylene groups is 1 or more in a molecule | numerator, Preferably it is 3-9, More preferably, it is 4-6. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (-CH 2 CH 2 O-) or an oxypropylene group (-CH (CH 3 ) CH 2 O- or -CH 2 CH 2 CH 2 O-) is preferable, and more preferably It is an oxyethylene group.

암모늄염 화합물의 음이온으로서는 할로겐원자, 술포네이트, 보레이트, 포스페이트 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 할로겐원자, 술포네이트가 바람직하다. 할 로겐원자로서는 클로라이드, 브로마이드, 요오드화물이 특히 바람직하고, 술포네이트로서는 탄소수 1~20의 유기 술포네이트가 특히 바람직하다. 유기 술포네이트로서는 탄소수 1~20의 알킬술포네이트, 아릴술포네이트를 들 수 있다. 알킬술포네이트의 알킬기는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 치환기로서는 예를 들면 불소, 염소, 브롬, 알콕시기, 아실기, 아릴기 등을 들 수 있다. 알킬술포네이트로서 구체적으로는 메탄술포네이트, 에탄술포네이트, 부탄술포네이트, 헥산술포네이트, 옥탄술포네이트, 벤질술포네이트, 트리플루오로술포네이트, 펜타플루오로술포네이트, 노나플루오로부탄술포네이트 등을 들 수 있다. 아릴술포네이트의 아릴기로서는 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환을 들 수 있다. 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환은 치환기를 갖고 있어도 좋고, 치환기로서는 탄소수 1~6의 직쇄 또는 분기 알킬기, 탄소수 3~6의 시클로알킬기가 바람직하다. 직쇄 또는 분기 알킬기, 시클로알킬기로서 구체적으로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, n-헥실, 시클로헥실 등이 들 수 있다. 다른 치환기로서는 탄소수 1~6의 알콕시기, 할로겐원자, 시아노, 니트로, 아실기, 아실옥시기 등을 들 수 있다.Examples of the anion of the ammonium salt compound include a halogen atom, sulfonate, borate, phosphate, and the like. Among them, halogen atoms and sulfonates are preferable. As the halogen atom, chloride, bromide and iodide are particularly preferable, and as sulfonate, organic sulfonate having 1 to 20 carbon atoms is particularly preferable. Examples of the organic sulfonate include alkyl sulfonates having 1 to 20 carbon atoms and arylsulfonates. The alkyl group of the alkylsulfonate may have a substituent, and examples of the substituent include fluorine, chlorine, bromine, alkoxy group, acyl group, and aryl group. Specific examples of the alkylsulfonate include methanesulfonate, ethanesulfonate, butanesulfonate, hexanesulfonate, octanesulfonate, benzylsulfonate, trifluorosulfonate, pentafluorosulfonate, and nonafluorobutanesulfonate. Can be mentioned. Examples of the aryl group of the arylsulfonate include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring. The benzene ring, naphthalene ring and anthracene ring may have a substituent, and as a substituent, a C1-C6 linear or branched alkyl group and a C3-C6 cycloalkyl group are preferable. Specific examples of the linear or branched alkyl group and the cycloalkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, n-hexyl and cyclohexyl. As another substituent, a C1-C6 alkoxy group, a halogen atom, cyano, nitro, an acyl group, an acyloxy group, etc. are mentioned.

페녹시기를 갖는 아민 화합물, 페녹시기를 갖는 암모늄염 화합물이란 아민 화합물 또는 암모늄염 화합물의 알킬기의 질소원자와 반대측의 말단에 페녹시기를 갖는 것이다. 페녹시기는 치환기를 갖고 있어도 좋다. 페녹시기의 치환기로서는 예를 들면 알킬기, 알콕시기, 할로겐원자, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 카르복실산 에스테르기, 술폰산 에스테르기, 아릴기, 아랄킬기, 아실옥시기, 아릴옥시기 등을 들 수 있다. 치환기의 치환위치는 2~6위치의 어느 것이나 좋다. 치환기의 수 는 1~5의 범위에서 어느 것이어도 좋다.The amine compound having a phenoxy group and the ammonium salt compound having a phenoxy group are those having a phenoxy group at a terminal opposite to the nitrogen atom of the alkyl group of the amine compound or the ammonium salt compound. The phenoxy group may have a substituent. Examples of the phenoxy group substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, a sulfonic acid ester group, an aryl group, an aralkyl group, an acyloxy group and an aryloxy group. Can be. The substitution position of the substituent may be any of 2 to 6 positions. The number of substituents may be either in the range of 1-5.

페녹시기와 질소원자 사이에 적어도 1개의 옥시알킬렌기를 갖는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기의 수는 분자 내에 1개 이상, 바람직하게는 3~9개, 더욱 바람직하게는 4~6개이다. 옥시알킬렌기 중에서도 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-) 또는 옥시프로필렌기(-CH(CH3)CH2O- 또는 -CH2CH2CH2O-)가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 옥시에틸렌기이다.It is preferred to have at least one oxyalkylene group between the phenoxy group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene groups is 1 or more in a molecule | numerator, Preferably it is 3-9, More preferably, it is 4-6. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (-CH 2 CH 2 O-) or an oxypropylene group (-CH (CH 3 ) CH 2 O- or -CH 2 CH 2 CH 2 O-) is preferable, and more preferably It is an oxyethylene group.

술폰산 에스테르기를 갖는 아민 화합물, 술폰산 에스테르기를 갖는 암모늄염 화합물에 있어서의 술폰산 에스테르기로서는 알킬술폰산 에스테르, 시클로알킬기 술폰산 에스테르, 아릴술폰산 에스테르 중 어느 것이어도 좋고, 알킬술폰산 에스테르의 경우에 알킬기는 탄소수 1~20, 시클로알킬술폰산 에스테르의 경우에 시클로알킬기는 탄소수 3~20, 아릴술폰산 에스테르의 경우에 아릴기는 탄소수 6~12가 바람직하다. 알킬술폰산 에스테르, 시클로알킬술폰산 에스테르, 아릴술폰산 에스테르는 치환기를 갖고 있어도 좋고, 치환기로서는 할로겐원자, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 카르복실산 에스테르기, 술폰산 에스테르기가 바람직하다.The sulfonic acid ester group in the amine compound having a sulfonic acid ester group and the ammonium salt compound having a sulfonic acid ester group may be any of an alkylsulfonic acid ester, a cycloalkyl group sulfonic acid ester, and an aryl sulfonic acid ester. In the case of the cycloalkyl sulfonic acid ester, the cycloalkyl group is preferably 3 to 20 carbon atoms, and in the case of the aryl sulfonic acid ester, the aryl group is preferably 6 to 12 carbon atoms. The alkyl sulfonic acid ester, cycloalkyl sulfonic acid ester, and aryl sulfonic acid ester may have a substituent, and as a substituent, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, and a sulfonic acid ester group are preferable.

술폰산 에스테르기와 질소원자 사이에 적어도 1개의 옥시알킬렌기를 갖는 것이 바람직하다. 옥시알킬렌기의 수는 분자 내에 1개 이상, 바람직하게는 3~9개, 더욱 바람직하게는 4~6개이다. 옥시알킬렌기 중에서도 옥시에틸렌기(-CH2CH2O-) 또는 옥시프로필렌기(-CH(CH3)CH2O- 또는 -CH2CH2CH2O-)가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 옥시에틸렌기이다.It is preferred to have at least one oxyalkylene group between the sulfonic acid ester group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene groups is 1 or more in a molecule | numerator, Preferably it is 3-9, More preferably, it is 4-6. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (-CH 2 CH 2 O-) or an oxypropylene group (-CH (CH 3 ) CH 2 O- or -CH 2 CH 2 CH 2 O-) is preferable, and more preferably It is an oxyethylene group.

이들의 염기성 화합물은 단독으로 또는 2종 이상 함께 이용된다.These basic compounds are used individually or in combination of 2 or more types.

염기성 화합물의 사용량은 포지티브형 감광성 조성물의 고형분을 기준으로 해서 통상 0.001~10질량%, 바람직하게는 0.01~5질량%이다.The usage-amount of a basic compound is 0.001-10 mass% normally, based on solid content of a positive photosensitive composition, Preferably it is 0.01-5 mass%.

산 발생제와 염기성 화합물의 조성물 중의 사용 비율은 산 발생제/염기성 화합물(몰비)=2.5~300인 것이 바람직하다. 즉, 감도, 해상도의 점으로부터 몰비가 2.5 이상이 바람직하고, 노광 후 가열 처리까지의 경시에서의 레지스트 패턴의 굵어짐에 의한 해상도의 저하 억제의 점으로부터 300 이하가 바람직하다. 산 발생제/염기성 화합물(몰비)은 보다 바람직하게는 5.0~200, 더욱 바람직하게는 7.0~150이다.The use ratio of the acid generator and the basic compound in the composition is preferably an acid generator / basic compound (molar ratio) = 2.5 to 300. That is, the molar ratio is preferably 2.5 or more from the point of sensitivity and resolution, and 300 or less is preferable from the point of suppressing the decrease in resolution due to the thickening of the resist pattern over time until the post-exposure heat treatment. The acid generator / basic compound (molar ratio) is more preferably 5.0 to 200, and still more preferably 7.0 to 150.

(E) 불소 및/또는 규소계 계면활성제 (E) Fluorine and / or silicon based surfactants

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물은 또한 불소 및/또는 규소계 계면활성제(불소계 계면활성제, 규소계 계면활성제 및 불소원자와 규소원자 양쪽을 갖는 계면활성제)의 어느 하나, 또는 2종 이상을 함유하는 것이 바람직하다.The positive photosensitive composition of the present invention may also contain any one or two or more of fluorine and / or silicon-based surfactants (fluorine-based surfactants, silicon-based surfactants and surfactants having both fluorine and silicon atoms). desirable.

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물이 불소 및/또는 규소계 계면활성제를 함유함으로써 250㎚ 이하, 특히 220㎚ 이하의 노광 광원의 사용시에 양호한 감도 및 해상도이고, 밀착성 및 현상 결함이 적은 레지스트 패턴을 부여하는 것이 가능해진다.The positive photosensitive composition of the present invention contains a fluorine and / or silicon-based surfactant to provide a resist pattern having good sensitivity and resolution when using an exposure light source of 250 nm or less, especially 220 nm or less, and having low adhesion and development defects. It becomes possible.

불소 및/또는 규소계 계면활성제로서, 예를 들면 일본 특허 공개 소62-36663호 공보, 일본 특허 공개 소61-226746호 공보, 일본 특허 공개 소61-226745호 공보, 일본 특허 공개 소62-170950호 공보, 일본 특허 공개 소63-34540호 공보, 일본 특허 공개 평7-230165호 공보, 일본 특허 공개 평8-62834호 공보, 일본 특허 공개 평9-54432호 공보, 일본 특허 공개 평9-5988호 공보, 일본 특허 공개 2002-277862호 공보, 미국 특허 제 5405720호 명세서, 동 5360692호 명세서, 동 5529881호 명세서, 동 5296330호 명세서, 동 5436098호 명세서, 동 5576143호 명세서, 동 5294511호 명세서, 동 5824451호 명세서에 기재된 계면활성제를 들 수 있고, 하기시판의 계면활성제를 그대로 이용할 수도 있다.As a fluorine and / or silicon type surfactant, For example, Unexamined-Japanese-Patent No. 62-36663, Unexamined-Japanese-Patent No. 61-226746, Unexamined-Japanese-Patent No. 61-226745, Japanese Patent Laid-Open No. 62-170950 JP-A-63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-277862, US Patent 5405720, 5360692, 5529881, 5296330, 5436098, 5576143, 5294511, and The surfactant described in the specification of 5824451 is mentioned, The following commercially available surfactant can also be used as it is.

사용할 수 있는 시판의 계면활성제로서 예를 들면 에프톱 EF301, EF303, (신아키타 카세이(주)제), 플루오라드 FC430, 431(스미토모 스리엠(주)제), 메가팩 F176, F189, R08(다이니폰 잉크 카가쿠 고교(주)제), 써프론 S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106(아사히 가라스(주)제), 트로이졸 S-366(트로이 케미컬(주)제) 등의 불소계 계면활성제 또는 규소계 계면활성제를 들 수 있다. 또한, 폴리실록산 폴리머 KP-341(신에쓰 카가꾸 고교(주)제)도 규소계 계면활성제로서 이용된다.As a commercially available surfactant which can be used, for example, F-top EF301, EF303, (made by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), fluoride FC430, 431 (made by Sumitomo 3M Co., Ltd.), megapack F176, F189, R08 ( Dainippon ink Kagaku Kogyo Co., Ltd., Suffron S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (made by Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.) Fluorine-based surfactant or silicon-based surfactants such as (i) and the like. In addition, polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is also used as the silicon-based surfactant.

또한, 계면활성제로서는 상기에 나타내는 바와 같은 공지의 것 외에 텔로메리제이션법(텔로머법이라고도 불리워짐) 또는 올리고메리제이션법(올리고머법이라고도 불리워짐)에 의해 제조된 플루오로 지방족 화합물로부터 유도된 플루오로 지방족기를 갖는 중합체를 이용한 계면활성제를 이용할 수 있다. 플루오로 지방족 화합물은 일본 특허 공개 2002-90991호 공보에 기재된 방법에 의해 합성할 수 있다.In addition, as the surfactant, fluorine derived from fluoroaliphatic compounds produced by the telomerization method (also called telomer method) or the oligomerization method (also called oligomer method) in addition to the known ones described above. As the surfactant, a surfactant using a polymer having an aliphatic group can be used. A fluoro aliphatic compound can be synthesize | combined by the method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-90991.

플루오로 지방족기를 갖는 중합체로서는 플루오로 지방족기를 갖는 모노머와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트 및/또는 (폴리(옥시알킬렌))메타크릴레이트의 공중합체가 바람직하고, 불규칙하게 분포되어 있어도 좋고 블록 공중합되어 있어도 좋다. 또한, 폴리(옥시알킬렌)기로서는 폴리(옥시에틸렌)기, 폴리(옥시프로필렌)기, 폴리(옥시부틸렌)기 등을 들 수 있고, 또한 폴리(옥시에틸렌과 옥시프로필렌과 옥시에틸렌의 블록 연결체)나 폴리(옥시에틸렌과 옥시프로필렌의 블록 연결체) 등 같은 쇄 길이 내에 다른 쇄 길이의 알킬렌을 갖는 유닛이어도 좋다. 또한, 플루오로 지방족기를 갖는 모노머와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체는 2원 공중합체뿐만 아니라 다른 2종 이상의 플루오로 지방족기를 갖는 모노머나, 다른 2종 이상의 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트) 등을 동시에 공중합한 3원계 이상의 공중합체여도 좋다.As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group with (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable, even if it is distributed irregularly. It may be good and block copolymerized. Moreover, as a poly (oxyalkylene) group, a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, etc. are mentioned, Furthermore, the block of poly (oxyethylene, an oxypropylene, and an oxyethylene is mentioned. Or a unit having an alkylene having a different chain length in the same chain length, such as a linking body) or a poly (block linking body of oxyethylene and oxypropylene). In addition, the copolymer of the monomer which has a fluoro aliphatic group, and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but the monomer which has another 2 or more types of fluoro aliphatic groups, or another 2 types The ternary or higher copolymer which copolymerized the above (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) etc. simultaneously may be sufficient.

예를 들면, 시판의 계면활성제로서 메가팩 F178, F-470, F-473, F-475, F-476, F-472(다이니폰 잉크 카가쿠 고교(주)제)를 들 수 있다. 또한, C6F13기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체, C6F13기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시에틸렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시프로필렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체, C8F17기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체, C8F17기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시에틸렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시프로필렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체 등을 들 수 있다.For example, Megapack F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (made by Dainippon Ink & Chemical Co., Ltd.) can be mentioned as a commercial surfactant. Further, copolymers of acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacrylate having a C 6 F 13 group) ) And a copolymer of (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate having a C 8 F 17 group) ) And (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates), acrylates (or methacrylates) and (poly (oxyethylene)) acrylates (or methacrylates) having C 8 F 17 groups And copolymers of (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate).

불소 및/또는 규소계 계면활성제의 사용량은 포지티브형 감광성 조성물의 전 량(용제를 제외함)에 대하여 바람직하게는 0.0001~2질량%, 보다 바람직하게는 0.001~1질량%이다.The amount of the fluorine and / or silicon-based surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total amount of the positive photosensitive composition (excluding the solvent).

유기 용제 Organic solvents

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물은 각 성분을 소정의 유기 용제에 용해하여 이용한다.In the positive photosensitive composition of the present invention, each component is dissolved in a predetermined organic solvent and used.

사용할 수 있는 유기 용제로서는 예를 들면 에틸렌디클로라이드, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 메틸에틸케톤, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 2-메톡시에틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 톨루엔, 아세트산 에틸, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 메톡시프로피온산 메틸, 에톡시프로피온산 에틸, 피루빈산 메틸, 피루빈산 에틸, 피루빈산 프로필, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈, 테트라히드로푸란 등을 들 수 있다.Examples of the organic solvent that can be used include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2- Methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate , Ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like.

본 발명에 있어서, 유기 용제로서는 단독으로 이용해도 좋고 혼합하여 이용해도 좋지만, 다른 관능기를 갖는 2종 이상의 용제를 함유하는 혼합 용제를 이용하는 것이 바람직하다. 이로 인해 소재의 용해성이 향상되고, 경시에 있어서의 파티클의 발생을 억제할 수 있을 뿐 아니라, 도포시의 결함의 발생을 억제할 수 있어서 양호한 패턴 프로파일이 얻어진다. 용제가 갖는 바람직한 관능기로서는 에스테르기, 락톤기, 수산기, 케톤기, 카보네이트기 등을 들 수 있다. 다른 관능기를 갖는 혼합 용제로서는 이하의 (S1)~(S5)의 혼합 용제가 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 having different functional groups. For this reason, the solubility of a raw material improves and the generation | occurrence | production of the particle | grains in time can be suppressed, and the generation | occurrence | production of the defect at the time of application | coating can be suppressed, and a favorable pattern profile is obtained. As a preferable functional group which a solvent has, an ester group, a lactone group, a hydroxyl group, a ketone group, a carbonate group, etc. are mentioned. As a mixed solvent which has another functional group, the mixed solvent of the following (S1)-(S5) is preferable.

(S1) 수산기를 갖는 용제와 수산기를 갖지 않는 용제를 혼합한 혼합 용제,(S1) Mixed solvent which mixed the solvent which has a hydroxyl group, and the solvent which does not have a hydroxyl group,

(S2) 에스테르 구조를 갖는 용제와 케톤 구조를 갖는 용제를 혼합한 혼합 용제, (S2) Mixed solvent which mixed the solvent which has a ester structure, and the solvent which has a ketone structure,

(S3) 에스테르 구조를 갖는 용제와 락톤 구조를 갖는 용제를 혼합한 혼합 용제, (S3) Mixed solvent which mixed the solvent which has a ester structure, and the solvent which has a lactone structure,

(S4) 에스테르 구조를 갖는 용제와, 락톤 구조를 갖는 용제와, 수산기를 갖는 용제를 혼합한 혼합 용제, (S4) Mixed solvent which mixed the solvent which has an ester structure, the solvent which has a lactone structure, and the solvent which has a hydroxyl group,

(S5) 에스테르 구조를 갖는 용제와, 카보네이트 구조를 갖는 용제와, 수산기를 갖는 용제를 혼합한 혼합 용제.(S5) The mixed solvent which mixed the solvent which has an ester structure, the solvent which has a carbonate structure, and the solvent which has a hydroxyl group.

수산기를 갖는 용제로서는 예를 들면 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 락트산 에틸 등을 들 수 있고, 이들 중에서 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 락트산 에틸이 특히 바람직하다.Examples of the solvent having a hydroxyl group include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethyl lactate, and the like. Monomethyl ether and ethyl lactate are particularly preferred.

수산기를 갖지 않는 용제로서는 예를 들면 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 시클로헥사논, 아세트산 부틸, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드 등을 들 수 있고, 이들 중에서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, γ-부티로락톤, 시클로헥사논, 아세트산 부틸이 바람직하며, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵타논, 시클로헥사논이 보다 바람직하다. Examples of the solvent having no hydroxyl group include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, etc. are mentioned, Among these, a propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, (gamma) -butyrolactone, cyclohexanone, and butyl acetate are preferable. More preferably, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, and cyclohexanone are more preferable.

케톤 구조를 갖는 용제로서는 예를 들면 시클로헥사논, 2-헵타논 등을 들 수 있고, 바람직하게는 시클로헥사논이다.As a solvent which has a ketone structure, cyclohexanone, 2-heptanone, etc. are mentioned, for example, Preferably, it is cyclohexanone.

에스테르 구조를 갖는 용제로서는 예를 들면 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 아세트산 부틸 등을 들 수 있고, 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트이다.Examples of the solvent having an ester structure include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, butyl acetate, and the like, and preferably propylene glycol monomethyl ether acetate.

락톤 구조를 갖는 용제로서는 예를 들면 γ-부티로락톤을 들 수 있다. As a solvent which has a lactone structure, (gamma) -butyrolactone is mentioned, for example.

카보네이트 구조를 갖는 용제로서는 예를 들면 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트 등을 들 수 있고, 바람직하게는 프로필렌카보네이트이다. As a solvent which has a carbonate structure, propylene carbonate, ethylene carbonate, etc. are mentioned, for example, Preferably it is propylene carbonate.

수산기를 갖는 용제와 수산기를 갖지 않는 용제의 혼합비(질량)는 통상 1/99~99/1, 바람직하게는 10/90~90/10, 더욱 바람직하게는 20/80~60/40이다. 수산기를 갖지 않는 용제를 50질량% 이상 함유하는 혼합 용제가 도포 균일성의 점에서 특히 바람직하다.The mixing ratio (mass) of the solvent having a hydroxyl group and the solvent not having a hydroxyl group is usually 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, and more preferably 20/80 to 60/40. The mixed solvent which contains 50 mass% or more of solvents which does not have a hydroxyl group is especially preferable at the point of application | coating uniformity.

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

에스테르 구조를 갖는 용제와 락톤 구조를 갖는 용제의 혼합비(질량)는 통상 70/30~99/1, 바람직하게는 80/20~99/1, 더욱 바람직하게는 90/10~99/1이다. 에스테르 구조를 갖는 용제를 70질량% 이상 함유하는 혼합 용제가 경시 안정성의 점에서 특히 바람직하다.The mixing ratio (mass) of the solvent having an ester structure and the solvent having a lactone structure is usually 70/30 to 99/1, preferably 80/20 to 99/1, and more preferably 90/10 to 99/1. The mixed solvent which contains 70 mass% or more of solvents which have an ester structure is especially preferable at the point of stability with time.

에스테르 구조를 갖는 용제와, 락톤 구조를 갖는 용제와, 수산기를 갖는 용제를 혼합할 때에는 에스테르 구조를 갖는 용제를 30~80질량%, 락톤 구조를 갖는 용제를 1~20질량%, 수산기를 갖는 용제를 10~60질량% 함유하는 것이 바람직하다.When mixing the solvent which has an ester structure, the solvent which has a lactone structure, and the solvent which has a hydroxyl group, 30-20 mass% of the solvent which has an ester structure, 1-20 mass% of the solvent which has a lactone structure, and the solvent which has a hydroxyl group It is preferable to contain 10-60 mass%.

에스테르 구조를 갖는 용제와, 카보네이트 구조를 갖는 용제와, 수산기를 갖는 용제를 혼합할 때에는 에스테르 구조를 갖는 용제를 30~80질량%, 카보네이트 구조를 갖는 용제를 1~20질량%, 수산기를 갖는 용제를 10~60질량% 함유하는 것이 바람직하다.When mixing the solvent which has an ester structure, the solvent which has a carbonate structure, and the solvent which has a hydroxyl group, 30-20 mass% of the solvent which has an ester structure, the solvent which has 1-20 mass% of the solvent which has a carbonate structure, and a hydroxyl group It is preferable to contain 10-60 mass%.

(패턴 형성 방법)(Pattern formation method)

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물은 각 성분을 소정의 유기 용제, 바람직하게는 상기 혼합 용제에 용해하고, 필터 여과한 후, 소정의 지지체 상에 도포하여 이용한다. 필터 여과에 이용하는 필터는 바람직하게는 0.1미크론 이하, 보다 바람직하게는 0.05미크론 이하, 더욱 바람직하게는 0.03미크론 이하의 폴리테트라플루오로에틸렌제, 폴리에틸렌제, 나일론제의 것이 바람직하다.In the positive photosensitive composition of the present invention, each component is dissolved in a predetermined organic solvent, preferably the mixed solvent, filtered and then applied on a predetermined support. The filter used for the filter filtration is preferably 0.1 micron or less, more preferably 0.05 micron or less, still more preferably 0.03 micron or less, made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon.

포지티브형 감광성 조성물을 정밀 집적 회로 소자의 제조에 사용되는 기판(예:규소/이산화규소 피복) 상에 스피너, 코터 등의 적당한 도포 방법에 의해 임의의 두께(통상 50~500㎚)로 도포한다. 도포 후, 스핀 또는 베이킹에 의해 건조하여 레지스트 막을 형성한다. 베이킹 온도는 적절하게 설정할 수 있지만, 통상 60~150℃이고, 바람직하게는 90~130℃이다.A positive photosensitive composition is apply | coated to arbitrary thicknesses (typically 50-500 nm) by the appropriate application | coating methods, such as a spinner and a coater, on the board | substrate (for example, silicon / silicon dioxide coating | cover) used for manufacture of a precision integrated circuit element. After application, it is dried by spin or baking to form a resist film. Although baking temperature can be set suitably, it is 60-150 degreeC normally, Preferably it is 90-130 degreeC.

이어서 패턴 형성을 위해 마스크 등을 통과시켜 노광한다. Subsequently, it exposes through a mask etc. for pattern formation.

노광량은 적절하게 설정할 수 있지만, 통상 1~100mJ/㎠이다. 노광 후, 바람 직하게는 스핀 또는/또한 베이킹을 행하고, 현상, 린스를 행하여 패턴을 얻는다.Although exposure amount can be set suitably, it is 1-100mJ / cm <2> normally. After exposure, spin or / or baking is preferably performed, and development and rinsing are performed to obtain a pattern.

활성 광선 또는 방사선의 조사시에 감광성 막과 렌즈 사이에 공기보다 굴절률이 높은 액체(액침 매체)를 채워 노광(액침 노광)을 행해도 좋다. 이로 인해 해상성을 향상시킬 수 있다. 이용하는 액침 매체로서는 공기보다 굴절률이 높은 액체이면 어느 것이라도 이용할 수 있지만, 바람직하게는 순수이다. 또한, 액침 노광을 행할 때에 액침 매체와 감광성 막이 직접 접촉되지 않도록 하기 위해 감광성 막 상에 오버코트층을 더 형성해도 좋다. 이로 인해 감광성 막으로부터 액침 매체로의 조성물의 용출이 억제되어 현상 결함이 저감된다.At the time of irradiation of actinic light or a radiation, you may perform exposure (liquid immersion exposure) between the photosensitive film | membrane and a lens by filling the liquid (liquid immersion medium) with higher refractive index than air. This can improve resolution. As the liquid immersion medium to be used, any liquid can be used as long as the liquid has a refractive index higher than that of air, but is preferably pure water. In addition, in order to prevent a liquid immersion medium from directly contacting a photosensitive film when performing immersion exposure, you may further form an overcoat layer on the photosensitive film. For this reason, elution of the composition from the photosensitive film | membrane to the immersion medium is suppressed, and a developing defect is reduced.

활성 광선 또는 방사선으로서는 적외광, 가시광, 자외광, 원자외광, X선, 전자선 등을 들 수 있지만, 바람직하게는 250㎚ 이하, 보다 바람직하게는 220㎚ 이하의 파장인 원자외광, 구체적으로는 KrF 엑시머 레이저(248㎚), ArF 엑시머 레이저(193㎚), F2 엑시머 레이저(157㎚), X선, 전자 빔 등이고, ArF 엑시머 레이저, F2 엑시머 레이저, EUV(13㎚), 전자 빔이 바람직하다.Examples of the active light or radiation include infrared light, visible light, ultraviolet light, far-ultraviolet light, X-rays, electron beams, and the like, but are preferably ultraviolet light having a wavelength of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less, specifically KrF. An excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193 nm), an F 2 excimer laser (157 nm), an X-ray, an electron beam, and the like, and an ArF excimer laser, an F 2 excimer laser, an EUV (13 nm), an electron beam is preferable. Do.

감광성 막을 형성하기 전에 기판 상에 미리 반사 방지막을 도포 형성해도 좋다. Before forming a photosensitive film, you may apply | coat and form an antireflection film on a board | substrate previously.

반사 방지막으로서는 예를 들면 티타늄, 이산화티타늄, 질화티타늄, 산화크롬, 카본, 비정질 규소(amorphous silicon) 등의 무기막형과, 흡광제와 폴리머 재료로 이루어지는 유기막형 모두 이용할 수 있다. 또한, 유기 반사 방지막으로서 브루워 사이언스사제의 DUV30 시리즈나, DUV-40 시리즈, 시플레이사제의 AR-2, AR-3, AR-5 등의 시판의 유기 반사 방지막을 사용할 수도 있다.As the anti-reflection film, both inorganic film types such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, amorphous silicon, and an organic film type made of a light absorber and a polymer material can be used. As the organic antireflection film, commercially available organic antireflection films such as DUV30 series, DUV-40 series manufactured by Brewer Science, and AR-2, AR-3, AR-5, manufactured by Seaplay, can also be used.

현상 공정에서는 알칼리 현상액을 이용한다. 알칼리 현상액으로서는 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산 나트륨, 규산 나트륨, 메타규산 나트륨, 암모니아수 등의 무기 알칼리류, 에틸아민, n-프로필아민 등의 제 1 아민류, 디에틸아민, 디-n-부틸아민 등의 제 2 아민류, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 제 3 아민류, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알코올아민류, 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 등의 제 4 급 암모늄염, 피롤, 피페리딘 등의 환상 아민류 등의 알카리성 수용액을 사용할 수 있다.In the developing step, an alkaline developer is used. Examples of the alkaline developer include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate and aqueous ammonia, first amines such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine and di-n-. Second amines such as butylamine, third amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, fourth such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide Alkaline aqueous solutions, such as cyclic amines, such as a quaternary ammonium salt, a pyrrole, and piperidine, can be used.

또한, 알칼리 현상액에 알코올류, 계면활성제를 적당량 첨가하여 사용할 수도 있다.Moreover, alcohol and surfactant can also be added and used for alkali developing solution.

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

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

본 발명의 레지스트 패턴 형성 방법에 있어서는 레지스트 패턴을 형성한 후, 서멀 플로우 처리를 행할 수 있다.In the resist pattern formation method of this invention, after forming a resist pattern, a thermal flow process can be performed.

서멀 플로우 처리는 예를 들면 이하와 같이 하여 행할 수 있다.A thermal flow process can be performed as follows, for example.

즉, 현상 처리 후의 레지스트 패턴을 적어도 1회, 바람직하게는 2~3회 가열하여 연화시키고, 레지스트를 플로우시킴으로써 레지스트 패턴의 패턴 사이즈(예를 들면 홀 패턴의 구멍 지름이나 라인 앤드 스페이스의 스페이스 폭)를 현상 직후의 사이즈보다 축소(협소)시킨다.That is, the resist pattern after the development treatment is softened by heating at least once, preferably 2 to 3 times, and the resist is flowed to form the pattern size of the resist pattern (for example, the hole diameter of the hole pattern and the space width of the line and space). Is reduced (narrowed) than the size immediately after development.

바람직한 가열 온도는 포지티브형 감광성 조성물의 조성에 의존하고, 레지스 트 패턴의 연화점 이상이면 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 80~180℃, 보다 바람직하게는 110~170℃의 범위 내이며, 더욱 바람직하게는 130~170℃이다. 가열 온도를 이 범위 내로 함으로써 패턴 사이즈의 억제가 용이하고, 기존의 장치에 이용하기 쉽다는 등의 이점이 있다. Preferable heating temperature depends on the composition of a positive photosensitive composition, and if it is more than the softening point of a resist pattern, there will be no restriction | limiting in particular, Preferably it is 80-180 degreeC, More preferably, it is in the range of 110-170 degreeC, More preferably, Is 130-170 degreeC. By bringing heating temperature into this range, there exists an advantage that it is easy to suppress a pattern size, and it is easy to use for an existing apparatus.

또한, 바람직한 가열 시간은 쓰루풋(throughput)에 지장이 없고, 원하는 패턴 사이즈가 얻어지는 범위 내이면 좋고, 특별히 제한은 없지만 통상의 반도체 소자의 제조 라인 공정으로부터 판단하면 1회의 가열에 대해 바람직하게는 10~300초, 보다 바람직하게는 30~180초 정도로 하는 것이 바람직하다.In addition, a preferable heating time should just be in the range which does not interfere with throughput, and a desired pattern size is obtained, and there is no restriction | limiting in particular, Although it judges from the manufacturing line process of a normal semiconductor element, it is preferable that it is 10-10 for one heating. It is preferable to set it as about 300 second, More preferably, it is about 30 to 180 second.

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물은 다층 레지스트 프로세스(특히 3층 레지스트 프로세스)의 상층 레지스트층에 적용해도 좋다. 다층 레지스트법은 이하의 프로세스를 포함하는 것이다.You may apply the positive photosensitive composition of this invention to the upper resist layer of a multilayer resist process (especially a three-layer resist process). The multilayer resist method includes the following processes.

(a) 피가공 기판 상에 유기재료로 이루어지는 하층 레지스트층을 형성한다.(a) A lower resist layer made of an organic material is formed on the substrate to be processed.

(b) 하층 레지스트층 상에 중간층 및 상층 레지스트층을 순차 적층한다.(b) The intermediate layer and the upper resist layer are sequentially laminated on the lower resist layer.

(c) 상기 상층 레지스트층에 소정의 패턴을 형성 후, 중간층, 하층 및 기판을 순차 에칭한다.(c) After the predetermined pattern is formed on the upper resist layer, the intermediate layer, the lower layer and the substrate are sequentially etched.

중간층으로서는 일반적으로 오르가노폴리실록산(실리콘 수지) 또는 SiO2 도포액(SOG)이 이용된다. 하층 레지스트로서는 적당한 유기 고분자막이 이용되지만, 각종 공지의 포토레지스트를 사용해도 좋다. 예를 들면, 후지 필름 아치사제 FH 시리즈, FHi 시리즈 또는 스미토모 카가쿠사제 PFI 시리즈의 각 시리즈를 예시할 수 있다.As the intermediate layer is typically an organopolysiloxane (silicone resin) or SiO 2 coating solution (SOG) is used. As the lower layer resist, an appropriate organic polymer film is used, but various known photoresists may be used. For example, each series of the FH series, FHi series, or the PFI series by Sumitomo Kagaku Corporation can be illustrated.

하층 레지스트층의 막두께는 0.1~4.0㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2~2.0㎛이며, 특히 바람직하게는 0.25~1.5㎛이다. 0.1㎛ 이상으로 하는 것은 반사 방지나 내드라이 에칭성의 관점에서 바람직하고, 4.0㎛ 이하로 하는 것은 애스펙트비나, 형성한 미세 패턴의 패턴 붕괴의 관점에서 바람직하다.It is preferable that the film thickness of an underlayer resist layer is 0.1-4.0 micrometers, More preferably, it is 0.2-2.0 micrometers, Especially preferably, it is 0.25-1.5 micrometers. It is preferable to set it as 0.1 micrometer or more from a viewpoint of reflection prevention and dry etching resistance, and to set it to 4.0 micrometer or less from a viewpoint of aspect ratio and the pattern collapse of the formed fine pattern.

[실시예]EXAMPLE

이하, 실시예에 의해 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to this.

(합성예 1)Synthesis Example 1

질소 기류하 시클로헥사논 43g을 3구 플라스크에 넣고, 이것을 80℃로 가열했다. 이것에 γ부티로락톤메타크릴레이트 6.8g, 3-히드록시아다만틸-1-메타크릴레이트 2.36g, 하기 모노머(A) 12.8g, 메톡시에톡시에틸메타크릴레이트 1.88g, 중합 개시제 V-601(와코 쥰야쿠제)을 모노머에 대하여 4.5㏖%를 시클로헥사논 82g에 용해시킨 용액을 6시간에 걸쳐 적하했다. 적하 종료 후, 이것을 80℃에서 2시간 더 반응시켰다. 반응액을 방냉 후 메탄올 900m/물 100㎖의 혼합액에 20분에 걸쳐 적하하고, 석출한 분체를 여과 채취, 건조하면 수지(P-1)이 20g 얻어졌다. 얻어진 수지(P-1)의 중량 평균 분자량은 표준 폴리스티렌 환산으로 11000, 분산도(Mw/Mn)는 1.65였다.43 g of cyclohexanone was put into a three neck flask under nitrogen stream, and this was heated to 80 ° C. To this, 6.8 g of γ-butyrolactone methacrylate, 2.36 g of 3-hydroxyadamantyl-1-methacrylate, 12.8 g of the following monomer (A), 1.88 g of methoxyethoxyethyl methacrylate, and a polymerization initiator V The solution which melt | dissolved 4.5 mol% in 82 g of cyclohexanone with respect to the monomer at -601 (made by Wako Pure Chemical) was dripped over 6 hours. After completion of dropping, this was further reacted at 80 ° C for 2 hours. After cooling the reaction solution, the mixture was added dropwise to a mixed solution of methanol 900m / water over 20 minutes, and the precipitated powder was collected by filtration and dried to obtain 20 g of resin (P-1). The weight average molecular weight of obtained resin (P-1) was 11000, and dispersion degree (Mw / Mn) was 1.65 in standard polystyrene conversion.

Figure 112008059332891-PAT00041
Figure 112008059332891-PAT00041

다른 수지(P-2)~(P-16)에 대해서도 마찬가지의 방법을 이용하여 합성했다. 중량 평균 분자량은 중합 개시제의 양을 변경함으로써 조정했다.Other resin (P-2)-(P-16) was synthesize | combined using the same method. The weight average molecular weight was adjusted by changing the quantity of a polymerization initiator.

이하, 수지(P-1)~(P-16)의 구조를 나타낸다.Hereinafter, the structure of resin (P-1)-(P-16) is shown.

Figure 112008059332891-PAT00042
Figure 112008059332891-PAT00042

Figure 112008059332891-PAT00043
Figure 112008059332891-PAT00043

Figure 112008059332891-PAT00044
Figure 112008059332891-PAT00044

Figure 112008059332891-PAT00045
Figure 112008059332891-PAT00045

(실시예 1~14 및 비교예 1~2)(Examples 1-14 and Comparative Examples 1-2)

<레지스트 조제><Resist preparation>

하기 표 1에 나타내는 성분을 용제에 용해시켜 고형분 농도 5질량%의 용액을 조제하고, 이것을 0.03㎛의 포어 사이즈를 갖는 폴리에틸렌 필터로 여과하여 포지티브형 레지스트 용액을 조제했다. 조제한 포지티브형 레지스트 용액을 하기의 방법으로 평가하고, 결과도 표 1에 나타냈다.The component shown in following Table 1 was melt | dissolved in the solvent, the solution of 5 mass% of solid content concentration was prepared, This was filtered with the polyethylene filter which has a pore size of 0.03 micrometer, and the positive resist solution was prepared. The prepared positive resist solution was evaluated by the following method, and the result was also shown in Table 1.

< 레지스트 평가>Resist Evaluation

규소 웨이퍼 상에 유기 반사 방지막 ARC29A(닛산 카가쿠사제)를 도포하고, 205℃에서 60초간 베이킹을 행하여 막두께 78㎚의 반사 방지막을 형성했다. 그 위에 조제한 포지티브형 레지스트 조성물을 도포하고, 110℃에서 60초간 베이킹을 행하여 막두께 160㎚의 레지스트 막을 형성했다. 얻어진 웨이퍼를 ArF 엑시머 레이저 스캐너(ASML사제 PAS 5500/1100, NA 0.75, Annular(σo/σi=0.89/0.65))를 이용하여 패턴 노광했다. 그 후 110℃에서 60초간 가열한 후 테트라메틸암모늄하이드로옥 사이드 수용액(2.38질량%)으로 30초간 현상하고, 순수로 린스한 후 스핀 건조하여 레지스트 패턴을 얻었다. An organic antireflection film ARC29A (manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) was applied onto the silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film having a film thickness of 78 nm. The positive resist composition prepared thereon was apply | coated, and it baked at 110 degreeC for 60 second, and formed the resist film with a film thickness of 160 nm. The obtained wafer was pattern-exposed using the ArF excimer laser scanner (PAS 5500/1100 by NAML, NA 0.75, Annular ((sigma) / (sigma) i = 0.89 / 0.65)). Then, after heating at 110 degreeC for 60 second, it developed for 30 second by the aqueous tetramethylammonium hydrooxide solution (2.38 mass%), rinsed with pure water, and spin-dried to obtain the resist pattern.

패턴 붕괴 평가법 : Pattern Collapse Assessment Method:

85㎚ 라인 앤드 스페이스의 마스크 패턴을 재현하는 노광량을 최적 노광량으로 하고, 최적 노광량으로부터 노광량을 더 증대시켜 형성되는 라인 패턴의 선폭을 가늘게 했을 때에 패턴이 붕괴되지 않고 해상되는 선폭으로 정의했다. 값이 작을수록 보다 미세한 패턴이 붕괴되지 않고 해상되는 것을 나타내고, 패턴 붕괴가 발생되기 어려운 것을 나타낸다.When the exposure amount which reproduces the mask pattern of an 85 nm line and space was made into the optimum exposure amount, when the line width of the line pattern formed by further increasing the exposure amount from the optimal exposure amount was narrowed, it defined as the line width which is resolved without collapsing a pattern. Smaller values indicate that finer patterns are resolved without collapse and that pattern collapse is less likely to occur.

노광 래티튜드 평가법 :Exposure Latitude Evaluation Method:

85㎚ 라인 앤드 스페이스의 마스크 패턴을 재현하는 노광량을 최적 노광량으로 하고, 노광량을 변화시켰을 때에 패턴 사이즈가 85㎚±10%를 허용하는 노광량 폭을 구하며, 이 값을 최적 노광량으로 나누어 백분률 표시했다. 값이 클수록 노광량 변화에 의한 성능 변화가 작고, 노광 래티튜드가 양호하다.The exposure dose which reproduces the mask pattern of 85 nm line and space was made into the optimal exposure dose, and when the exposure dose was changed, the exposure dose width which allows a pattern size of 85 nm +/- 10% was calculated | required, and this value was divided by the optimal exposure dose and displayed as a percentage. . The larger the value, the smaller the change in performance due to the change in exposure amount, and the better the exposure latitude.

라인 에지 러프니스 평가법 :Line Edge Roughness Evaluation Method:

라인 에지 러프니스의 측정은 측장 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 120㎚의 고립 패턴을 관찰하고, 라인 패턴의 길이 방향의 에지가 5㎛의 범위에 대해서 에지가 있어야 할 기준선으로부터의 거리를 측장 SEM((주)히타치 세이사쿠쇼 S-9260)에 의해 50포인트 측정하고, 표준 편차를 구하여 3σ를 산출했다. 값이 작을수록 양호한 성능인 것을 나타낸다. The measurement of line edge roughness was observed by using a scanning electron microscope (SEM) to observe an isolated pattern of 120 nm, and the distance from the reference line at which the edge in the longitudinal direction of the line pattern should be edged over a range of 5 μm. 50 points | pieces were measured by length measurement SEM (Hitachi Seisakusho S-9260), the standard deviation was calculated | required, and 3 (sigma) was computed. Smaller values indicate better performance.

서멀 플로우 적성 평가법 : Thermal Flow Aptitude Method:

85㎚ 라인 앤드 스페이스의 패턴을 형성한 후 150℃, 160℃, 170℃에서 각각 90초간 베이킹하고, 선폭의 수축을 측장 SEM((주)히타치 세이사쿠쇼 S-9260)에 의해 측정했다. 측정한 3가지 온도 중에서 원래의 선폭보다 10% 이상 수축한 가장 낮은 온도가 150℃인 경우 ◎, 160℃인 경우 ○, 170℃인 경우 △, 170℃에서도 원래의 선폭보다 10% 이상의 수축이 보여지지 않은 경우를 ×라고 했다.After the pattern of 85 nm line and space was formed, it baked at 150 degreeC, 160 degreeC, and 170 degreeC for 90 second, respectively, and shrinkage of the line width was measured by length measurement SEM (Hitachi Seisakusho S-9260). Of the three measured temperatures, the lowest temperature that shrinks by more than 10% of the original line width is 150 ° C. ◎, 160 ° C ○, and 170 ° C. It was said that x was not lost.

Figure 112008059332891-PAT00046
Figure 112008059332891-PAT00046

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

〔산 발생제〕[Acid generator]

Figure 112008059332891-PAT00047
Figure 112008059332891-PAT00047

〔염기성 화합물〕[Basic Compound]

TPSA : 트리페닐술포늄아세테이트TPSA: Triphenylsulfonium Acetate

DIA : 2,6-디이소프로필아닐린DIA: 2,6-diisopropylaniline

TEA : 트리에탄올아민TEA: Triethanolamine

DBA : N,N-디부틸아닐린DBA: N, N-dibutylaniline

PBI : 2-페닐벤즈이미다졸PBI: 2-phenylbenzimidazole

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

PEA : N-페닐디에탄올아민PEA: N-phenyldiethanolamine

PBMA : 2-[2-{2-(2,2-디메톡시-페녹시에톡시)에틸}-비스-(2-메톡시에틸)]-아민PBMA: 2- [2- {2- (2,2-dimethoxy-phenoxyethoxy) ethyl} -bis- (2-methoxyethyl)]-amine

〔계면활성제〕〔Surfactants〕

W-1 : 메가팩 F176(다이니폰 잉크 카가꾸 코교(주)제)(불소계)W-1: Megapack F176 (manufactured by Dainippon Ink & Chemical Co., Ltd.) (Fluorinometer)

W-2 : 메가팩 R08(다이니폰 잉크 카가꾸 코교(주)제)(불소 및 규소계)W-2: Megapack R08 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.) (fluorine and silicon system)

W-3 : 폴리실록산 폴리머 KP-341(신에쓰 카가꾸 고교(주)제)(규소계)W-3: Polysiloxane Polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (silicone type)

W-4 : 트로이졸 S-366(트로이 케미컬(주)제)W-4: Troisol S-366 (made by Troy Chemical Co., Ltd.)

〔용제〕〔solvent〕

S1 : 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트S1: Propylene Glycol Methyl Ether Acetate

S4 : γ-부티로락톤S4: γ-butyrolactone

S5: 프로필렌글리콜메틸에테르S5: Propylene Glycol Methyl Ether

S6 : 락트산 에틸 S6: ethyl lactate

표 1로부터 본 발명의 포지티브형 감광성 조성물은 패턴 붕괴, 노광 래티튜드, 라인 에지 러프니스, 서멀 플로우 평가에 우수하다는 것을 알 수 있다.It can be seen from Table 1 that the positive photosensitive composition of the present invention is excellent in pattern collapse, exposure latitude, line edge roughness, and thermal flow evaluation.

(실시예 15)(Example 15)

<레지스트 조제><Resist preparation>

실시예 1의 성분에 하기 폴리머(A)를 0.05g 더 첨가하여 고형분 농도 5질량%의 용액을 조제하고, 이것을 0.1㎛의 포어 사이즈를 갖는 폴리에틸렌 필터로 여과하여 포지티브형 레지스트 용액을 조제했다. 조제한 포지티브형 레지스트 용액을 하기의 방법으로 평가했다.0.05g of the following polymer (A) was further added to the component of Example 1, the solution of 5 mass% of solid content concentration was prepared, This was filtered with the polyethylene filter which has a pore size of 0.1 micrometer, and the positive resist solution was prepared. The prepared positive resist solution was evaluated by the following method.

Figure 112008059332891-PAT00048
Figure 112008059332891-PAT00048

<해상성 평가><Resolution evaluation>

규소 웨이퍼 상에 유기 반사 방지막 ARC29A(닛산 카가쿠사제)를 도포하고 205℃, 60초 베이킹을 행하여 막두께 78㎚의 반사 방지막을 형성했다. 그 위에 조제한 포지티브형 레지스트 용액을 도포하고, 110℃, 60초 베이킹을 행하여 막두께 160㎚의 레지스트 막을 형성했다.An organic antireflection film ARC29A (manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) was applied onto the silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film having a film thickness of 78 nm. The positive resist solution prepared thereon was apply | coated, and it baked at 110 degreeC and 60 second, and formed the resist film with a film thickness of 160 nm.

이렇게 하여 얻어진 웨이퍼를 ArF 엑시머 레이저 액침 스캐너(NA 0.75)를 이용하여 패턴 노광했다. 액침액으로서는 불순물 5ppb 이하의 초순수를 사용했다. 노광 직후에 115℃, 90초 가열한 후 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 수용액(2.38%)으로 60초간 현상하고, 순수로 린스한 후 스핀 건조하여 얻은 레지스트 패턴에 대해서 주사형 전자 현미경(히타치제 S-926.0)을 이용하여 관찰한 결과 65㎚의 라인 앤드 스페이스 패턴이 해상되었다.The wafer thus obtained was subjected to pattern exposure using an ArF excimer laser immersion scanner (NA 0.75). As the immersion liquid, ultrapure water having an impurity of 5 ppb or less was used. Immediately after exposure, the substrate was heated at 115 ° C. for 90 seconds, developed for 60 seconds with an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution (2.38%), rinsed with pure water, and spin dried to obtain a resist pattern obtained by scanning electron microscope (Hitachi S-926.0). ) Was observed, and the 65 nm line and space pattern was resolved.

본 발명의 포지티브형 감광성 조성물은 액침액을 통한 노광 방법에 있어서도 양호한 화상 형성능을 갖고 있었다.The positive photosensitive composition of this invention had favorable image forming ability also in the exposure method through the immersion liquid.

Claims (12)

(A) 활성 광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생시키는 화합물; 및 (A) a compound which generates an acid by irradiation of actinic light or radiation; And (B) 하기 일반식(Ⅰ)로 나타내어지는 반복 단위(1)와 -L-R3기(식 중, L은 탄소수 4~30의 2가의 연결기를 나타내고, R3은 수소원자, 수산기 또는 유기기를 나타냄)를 갖는 반복 단위(2)를 갖고, 산의 작용에 의해 알칼리 현상액에 대한 용해 속도가 증대하는 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.(B) to that of the repeating unit (1) and -LR 3 group (formula represented by general formula (Ⅰ), L represents a divalent linkage group having a carbon number of 4 ~ 30, R 3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an organic Positive type photosensitive composition which has a repeating unit (2) which has (), and contains resin which the dissolution rate with respect to alkaline developing solution increases by the action of an acid.
Figure 112008059332891-PAT00049
Figure 112008059332891-PAT00049
일반식(I)에 있어서 In general formula (I) Xa1은 수소원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐원자를 나타낸다.Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom. Ry1, Ry2 및 Rx는 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.Ry 1 , Ry 2 and Rx each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group. Za는 알킬렌기를 나타낸다.Za represents an alkylene group.
제 1 항에 있어서, 상기 반복 단위(2)는 하기 일반식(Ⅱ)로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.The positive photosensitive composition as claimed in claim 1, wherein the repeating unit (2) is represented by the following general formula (II).
Figure 112008059332891-PAT00050
Figure 112008059332891-PAT00050
일반식(Ⅱ)에 있어서 In general formula (II) X는 수소원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐원자를 나타낸다.X represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom. L은 탄소수 4~30의 2가의 연결기를 나타낸다.L represents a C4-C30 bivalent coupling group. R3은 수소원자, 수산기 또는 유기기를 나타낸다.R 3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an organic group.
제 1 항에 있어서, 상기 (B)성분의 수지는 일반식(I)로 나타내어지는 반복 단위(1)를 2종류 이상 갖는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein the resin of the component (B) has two or more types of repeating units (1) represented by the general formula (I). 제 1 항에 있어서, 상기 (B)성분의 수지는 반복 단위(1)와 다른 산 분해성 반복 단위(3)를 더 갖는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.The positive photosensitive composition as claimed in claim 1, wherein the resin of the component (B) further has an acid decomposable repeating unit (3) different from the repeating unit (1). 제 4 항에 있어서, 상기 산 분해성 반복 단위(3)는 하기 일반식(pⅠ)~(pⅤ)로 나타내어지는 산의 작용에 의해 탈리되는 기를 갖는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.The positive photosensitive composition as claimed in claim 4, wherein the acid decomposable repeating unit (3) has a group which is released by the action of an acid represented by the following general formulas (pI) to (pV).
Figure 112008059332891-PAT00051
Figure 112008059332891-PAT00051
일반식(pⅠ)~(pⅤ)에 있어서 In general formula (pI)-(pV) R11은 알킬기를 나타낸다.R 11 represents an alkyl group. Z는 탄소원자와 아울러 시클로알킬기를 형성하는데 필요한 원자단을 나타낸다.Z represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group in addition to a carbon atom. R12~R14는 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 12 to R 14 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group. R15 및 R16은 각각 독립적으로 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 15 and R 16 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group. R17~R21은 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.또한 R19, R21 중 어느 하나는 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.R 17 to R 21 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group. Further, any one of R 19 and R 21 represents an alkyl group or a cycloalkyl group. R22~R25는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.또한, R23과 R24는 서로 결합되어 환을 형성하고 있어도 좋다.R 22 to R 25 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.
제 5 항에 있어서, 상기 산 분해성 반복 단위(3)는 하기 일반식(Ⅲ-1)로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.The positive photosensitive composition as claimed in claim 5, wherein the acid decomposable repeating unit (3) is represented by the following general formula (III-1).
Figure 112008059332891-PAT00052
Figure 112008059332891-PAT00052
일반식(Ⅲ-1)에 있어서 In general formula (III-1) R은 수소원자, 할로겐원자 또는 알킬기를 나타낸다. 복수의 R은 각각 같아도 좋고 달라도 좋다.R represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group. Some R may be same or different, respectively. A는 단결합, 알킬렌기, 에테르기, 티오에테르기, 아미드기, 술폰아미드기, 우레탄기 또는 우레아기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단독 또는 2개 이상의 기의 조합을 나타낸다.A represents a single bond or a combination of two or more groups selected from the group consisting of a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group or a urea group. Rp1은 일반식(pⅠ)~(pⅤ) 중 어느 하나의 기를 나타낸다.Rp 1 represents any one of general formulas (pI) to (pV).
제 4 항에 있어서, 상기 반복 단위(3)는 하기 일반식(Ⅲ-2)로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.The positive photosensitive composition as claimed in claim 4, wherein the repeating unit (3) is represented by the following general formula (III-2).
Figure 112008059332891-PAT00053
Figure 112008059332891-PAT00053
일반식(Ⅲ-2)에 있어서 In general formula (III-2) Xa1은 수소원자, 알킬기, 시아노기 또는 할로겐원자를 나타낸다.Xa 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom. Rya는 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.Rya represents an alkyl group or a cycloalkyl group. Z1은 탄소원자와 아울러 시클로알킬기를 형성하는데 필요한 원자단을 나타낸다.Z 1 represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group together with a carbon atom. Zb는 2가의 연결기를 나타낸다.Zb represents a divalent linking group.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (B)성분의 수지는 하기 일반식(Ⅳ)로 나타내어지는 반복 단위(4)를 더 갖는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.The positive photosensitive composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the resin of the component (B) further has a repeating unit (4) represented by the following general formula (IV).
Figure 112008059332891-PAT00054
Figure 112008059332891-PAT00054
일반식(Ⅳ)에 있어서In general formula (IV) R6은 수소원자, 할로겐원자 또는 알킬기를 나타낸다.R 6 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group. R7은 락톤 구조를 갖는 기를 나타낸다.R 7 represents a group having a lactone structure. Ab는 단결합, 알킬렌기, 단환 또는 다환의 지환 탄화수소 구조를 갖는 2가의 연결기, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기 또는 이들을 조합시킨 2가의 기를 나타 낸다.Ab represents a divalent linking group, ether group, ester group, carbonyl group having a single bond, an alkylene group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, or a divalent group combining these.
제 1 항에 있어서, 상기 (B)성분의 수지는 하기 일반식(Ⅴ)로 나타내어지는 반복 단위(5)를 더 갖는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.The positive type photosensitive composition according to claim 1, wherein the resin of the component (B) further has a repeating unit (5) represented by the following general formula (V).
Figure 112008059332891-PAT00055
Figure 112008059332891-PAT00055
일반식(Ⅴ)에 있어서In general formula (Ⅴ) R8은 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다.R 8 represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group. R9는 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조를 갖는 기를 나타낸다.R 9 represents a group having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group.
제 8 항에 있어서, 상기 (B)성분의 수지는 하기 일반식(Ⅴ)로 나타내어지는 반복 단위(5)를 더 갖는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.The positive photosensitive composition according to claim 8, wherein the resin of the component (B) further has a repeating unit (5) represented by the following general formula (V).
Figure 112008059332891-PAT00056
Figure 112008059332891-PAT00056
일반식(Ⅴ)에 있어서In general formula (Ⅴ) R8은 수소원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 히드록시메틸기를 나타낸다.R 8 represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group. R9는 수산기 또는 시아노기로 치환된 지환 탄화수소 구조를 갖는 기를 나타낸다.R 9 represents a group having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group.
제 10 항에 있어서, 반복 단위(1)~(5)를 각각 1종류 이상 갖는 것을 특징으로 하는 포지티브형 감광성 조성물.The positive type photosensitive composition of Claim 10 which has 1 or more types of repeating units (1)-(5), respectively. 제 1 항에 기재된 포지티브형 감광성 조성물에 의해 막을 형성하고, 상기 막을 노광, 현상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.A process of forming a film by the positive photosensitive composition as claimed in claim 1, and exposing and developing the film.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8703367B2 (en) 2008-09-29 2014-04-22 Cheil Industries Inc. Positive photosensitive resin composition
KR101414535B1 (en) * 2007-08-20 2014-07-03 후지필름 가부시키가이샤 Positive type photosensitive composition and pattern formation method using the same
US8841064B2 (en) 2010-12-31 2014-09-23 Cheil Industries Inc. Positive photosensitive resin composition, photosensitive resin film prepared by using the same, and semiconductor device including the photosensitive resin film
US9176381B2 (en) 2009-12-29 2015-11-03 Cheil Industries Inc. Positive type photosensitive resin composition

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5277128B2 (en) * 2008-09-26 2013-08-28 富士フイルム株式会社 Positive resist composition for immersion exposure and pattern forming method
JP5177434B2 (en) * 2009-04-08 2013-04-03 信越化学工業株式会社 Pattern formation method
EP2781959B1 (en) 2009-09-18 2019-04-24 JSR Corporation Radiation-sensitive resin composition, method for forming resist pattern, polymer and polymerizable compound
JP5724265B2 (en) * 2009-09-18 2015-05-27 Jsr株式会社 Radiation sensitive resin composition, resist pattern forming method, and polymer
JP5724264B2 (en) * 2009-09-18 2015-05-27 Jsr株式会社 Radiation sensitive resin composition, resist pattern forming method, and polymer
JP6826385B2 (en) * 2015-08-27 2021-02-03 住友化学株式会社 Resist composition
CN117222944A (en) * 2021-04-06 2023-12-12 日油株式会社 Resin for photoresist, photoresist and cured product

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000267286A (en) * 1999-03-19 2000-09-29 Shipley Co Llc New polymer and photoresist composition using the same
KR20020038283A (en) * 2000-11-17 2002-05-23 박종섭 Photoresist monomer, polymer thereof and photoresist composition containing the same
JP4393010B2 (en) * 2001-04-10 2010-01-06 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 Chemically amplified resist composition and pattern forming method using the same
JP2004101934A (en) * 2002-09-10 2004-04-02 Fuji Photo Film Co Ltd Positive resist composition
US7087356B2 (en) * 2002-09-30 2006-08-08 International Business Machines Corporation 193nm resist with improved post-exposure properties
JP4687878B2 (en) * 2005-05-27 2011-05-25 信越化学工業株式会社 Polymer compound, resist material, and pattern forming method
KR100985929B1 (en) * 2007-06-12 2010-10-06 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 Fluorine-containing compound, Fluorine-containing polymer compound, positive resist composition and pattern forming method using the same
JP4475435B2 (en) * 2007-07-30 2010-06-09 信越化学工業株式会社 Fluorine-containing monomer, fluorine-containing polymer compound, resist material, and pattern forming method
JP5155764B2 (en) * 2007-08-20 2013-03-06 富士フイルム株式会社 Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101414535B1 (en) * 2007-08-20 2014-07-03 후지필름 가부시키가이샤 Positive type photosensitive composition and pattern formation method using the same
US8703367B2 (en) 2008-09-29 2014-04-22 Cheil Industries Inc. Positive photosensitive resin composition
US9176381B2 (en) 2009-12-29 2015-11-03 Cheil Industries Inc. Positive type photosensitive resin composition
US8841064B2 (en) 2010-12-31 2014-09-23 Cheil Industries Inc. Positive photosensitive resin composition, photosensitive resin film prepared by using the same, and semiconductor device including the photosensitive resin film

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