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JP2002139839A - Positive type resist composition - Google Patents

Positive type resist composition

Info

Publication number
JP2002139839A
JP2002139839A JP2000332955A JP2000332955A JP2002139839A JP 2002139839 A JP2002139839 A JP 2002139839A JP 2000332955 A JP2000332955 A JP 2000332955A JP 2000332955 A JP2000332955 A JP 2000332955A JP 2002139839 A JP2002139839 A JP 2002139839A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
acid
compound
resist composition
positive resist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000332955A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Fujimori
亨 藤森
Shiro Tan
史郎 丹
Hajime Nakao
元 中尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2000332955A priority Critical patent/JP2002139839A/en
Publication of JP2002139839A publication Critical patent/JP2002139839A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive type photosensitive composition having diminished stationary waves, superior sensitivity and resolving power and an excellent shape of a pattern profile. SOLUTION: The positive type photosensitive composition contains a compound which generates an acid when irradiated with active light or radiation, a resin having an alicyclic hydrocarbon structure and having solubility in an alkali developing solution increased by decomposition by the action of the acid and a fluorine-containing compound of formula (I) (where R is a fluorine- containing hydrocarbon group and X is a fluorine-free divalent linking group).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、IC等の半導体製
造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、さ
らにその他のフォトファブリケーション工程に使用され
るポジ型レジスト組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition used in the process of manufacturing semiconductors such as ICs, the manufacture of circuit boards such as liquid crystals and thermal heads, and other photofabrication processes.

【0002】[0002]

【発明の属する技術分野】本発明は、IC等の半導体製
造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、さ
らにその他のフォトファブリケーション工程に使用され
るポジ型レジスト組成物に関するものである。さらに詳
しくは250nm以下の遠紫外線等を露光光源とする場
合に好適なポジ型レジスト組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive resist composition used in the process of manufacturing semiconductors such as ICs, the manufacture of circuit boards such as liquid crystals and thermal heads, and other photofabrication processes. More specifically, the present invention relates to a positive resist composition suitable for use as a light source for exposure to far ultraviolet rays of 250 nm or less.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来のノボラックとナフトキノンジアジ
ド化合物から成るレジストを遠紫外光やエキシマレーザ
ー光を用いたリソグラフィーのパターン形成に用いる
と、ノボラック及びナフトキノンジアジドの遠紫外領域
に於ける吸収が強いために光がレジスト底部まで到達し
にくくなり、低感度でテーパーのついたパターンしか得
られない。
2. Description of the Related Art When a conventional resist composed of a novolak and a naphthoquinonediazide compound is used for pattern formation in lithography using deep ultraviolet light or excimer laser light, the absorption of novolak and naphthoquinonediazide in the deep ultraviolet region is strong. Light hardly reaches the bottom of the resist, and only a low-sensitivity, tapered pattern can be obtained.

【0004】このような問題を解決する手段の一つが、
米国特許第4,491,628号、欧州特許第249,1
39号等に記載されている化学増幅系レジスト組成物で
ある。化学増幅系ポジ型レジスト組成物は、遠紫外光等
の放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を
触媒とする反応によって、活性放射線の照射部と非照射
部の現像液に対する溶解性を変化させ、パターンを基板
上に形成させるパターン形成材料である。
One of the means for solving such a problem is as follows.
U.S. Pat. No. 4,491,628, EP 249,1
No. 39 or the like. The chemically amplified positive resist composition generates an acid in the exposed portion by irradiation with radiation such as far ultraviolet light, and the reaction using the acid as a catalyst dissolves the active radiation-irradiated portion and the non-irradiated portion in the developing solution. It is a pattern forming material that changes the properties and forms a pattern on a substrate.

【0005】このような例として、光分解により酸を発
生する化合物と、アセタール又はO,N−アセタール化
合物との組合せ(特開昭48−89003号公報)、オ
ルトエステル又はアミドアセタール化合物との組合せ
(特開昭51−120714号公報)、主鎖にアセター
ル又はケタール基を有するポリマーとの組合せ(特開昭
53−133429号公報)、エノールエーテル化合物
との組合せ(特開昭55−12995号公報)、N−ア
シルイミノ炭酸化合物との組合せ(特開昭55−126
236号公報)、主鎖にオルトエステル基を有するポリ
マーとの組合せ(特開昭56−17345号公報)、第
3級アルキルエステル化合物との組合せ(特開昭60−
3625号公報)、シリルエステル化合物との組合せ
(特開昭60−10247号公報)、及びシリルエーテ
ル化合物との組合せ(特開昭60−37549号、特開
昭60−121446号各公報)等を挙げることができ
る。これらは原理的に量子収率が1を越えるため、高い
感光性を示す。
[0005] Examples of such a combination include a combination of a compound capable of generating an acid by photolysis with an acetal or an O, N-acetal compound (JP-A-48-89003), a combination of an orthoester or an amide acetal compound. (JP-A-51-120714), combination with a polymer having an acetal or ketal group in the main chain (JP-A-53-133429), combination with an enol ether compound (JP-A-55-12995) ), N-acyliminocarbonate compounds (JP-A-55-126)
236), a combination with a polymer having an orthoester group in the main chain (JP-A-56-17345), and a combination with a tertiary alkyl ester compound (JP-A-60-1985).
No. 3625), combinations with silyl ester compounds (JP-A-60-10247), combinations with silyl ether compounds (JP-A-60-37549 and JP-A-60-12146). Can be mentioned. These have high photosensitivity because the quantum yield exceeds 1 in principle.

【0006】同様に、酸存在下に加熱することにより分
解し、アルカリ可溶化する系として、例えば、特開昭5
9−45439号、特開昭60−3625号、特開昭6
2−229242号、特開昭63−27829号、特開
昭63−36240号、特開昭63−250642号、
特開平5−181279号各公報、Polym.En
g.Sce.,23巻、1012頁(1983);AC
S.Sym.242巻、11頁(1984);Semi
conductor World 1987年、11月
号、91頁;Macromolecules,21巻、
1475頁(1988);SPIE,920巻、42頁
(1988)等に記載されている露光により酸を発生す
る化合物と、第3級又は2級炭素(例えばt−ブチル、
2−シクロヘキセニル)のエステル又は炭酸エステル化
合物との組合せ系、特開平4−219757号、同5−
249682号、同6−65332号各公報等に記載さ
れているアセタール化合物との組み合わせ系、特開平4
−211258号、同6−65333号各公報等に記載
されているt−ブチルエーテル化合物との組み合わせ系
等が挙げられる。
[0006] Similarly, a system which is decomposed by heating in the presence of an acid and solubilized in an alkali is disclosed in, for example,
9-45439, JP-A-60-3625, JP-A-6-6
2-229242, JP-A-63-27829, JP-A-63-36240, JP-A-63-250542,
JP-A-5-181279, Polym. En
g. Sce. 23, 1012 (1983); AC
S. Sym. 242, 11 (1984); Semi
conductor World, 1987, November, p. 91; Macromolecules, 21,
1475 (1988); SPIE, vol. 920, p. 42 (1988), etc., and a compound capable of generating an acid upon exposure to a tertiary or secondary carbon (for example, t-butyl,
2-cyclohexenyl) in combination with an ester or carbonate compound, JP-A-4-219775,
Nos. 2,496,682 and 6,65,332, and the like, in combination with an acetal compound described in
And combinations with t-butyl ether compounds described in JP-A-212258 and JP-A-6-65333.

【0007】これらの系は、主として248nm領域で
の吸収の小さい、ポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨
格とする樹脂を主成分に使用するため、KrFエキシマ
レーザーを露光光源とする場合には、高感度、高解像度
で、且つ良好なパターンを形成し、従来のナフトキノン
ジアジド/ノボラック樹脂系に比べて良好な系となり得
る。
Since these systems mainly use a resin having a poly (hydroxystyrene) basic skeleton having a small absorption in the 248 nm region as a main component, a high sensitivity is obtained when a KrF excimer laser is used as an exposure light source. A high-resolution and good pattern can be formed, and it can be a good system as compared with the conventional naphthoquinonediazide / novolak resin system.

【0008】しかしながら、更なる短波長の光源、例え
ばArFエキシマレーザー(193nm)を露光光源と
して使用する場合は、芳香族基を有する化合物が本質的
に193nm領域に大きな吸収を示すため、上記化学増
幅系でも十分ではなかった。また、193nm波長領域
に吸収の小さいポリマーとして、ポリ(メタ)アクリレ
ートの利用がJ.Vac.Sci.Technol.,
B9,3357(1991). に記載されているが、こ
のポリマーは一般に半導体製造工程で行われるドライエ
ッチングに対する耐性が、芳香族基を有する従来のフェ
ノール樹脂に比べ低いという問題があった。
However, when a light source having a shorter wavelength, for example, an ArF excimer laser (193 nm) is used as an exposure light source, the compound having an aromatic group essentially exhibits a large absorption in the 193 nm region. The system was not enough. Further, as a polymer having a small absorption in a wavelength region of 193 nm, use of poly (meth) acrylate is described in J. Am. Vac. Sci. Technol. ,
B9, 3357 (1991). However, this polymer has a problem that its resistance to dry etching generally performed in a semiconductor manufacturing process is lower than that of a conventional phenol resin having an aromatic group.

【0009】これに対し、脂環炭化水素基を有するポリ
マーが、芳香族基と同様の耐ドライエッチング性を示
し、且つ193nm領域の吸収が小さいことがPro
c.ofSPIE,1672,66(1992)で報告
され、近年同ポリマーの利用が精力的に検討されるに至
った。具体的には、特開平4−39665号、同5−8
0515号、同5−265212号、同5−29759
1号、同5−346668号、同6−289615号、
同6−324494号、同7−49568号、同7−1
85046号、同7−191463号、同7−1994
67号、同7−234511号、同7−252324号
等の公報に記載されているポリマーが挙げられる。これ
らのポリマーは疎水性の非常に高い脂環炭化水素を有し
ているので、現像性において、問題点(現像残さの発
生、現像欠陥の発生等)を有していた。
On the other hand, the polymer having an alicyclic hydrocarbon group has the same dry etching resistance as an aromatic group and has a small absorption in the 193 nm region.
c. of SPIE, 1672, 66 (1992), and the use of the polymer has been energetically studied in recent years. Specifically, JP-A-4-39665 and JP-A-5-8
0515, 5-265212, 5-29759
No. 1, 5-346668, 6-289615,
6-324494, 7-49568, 7-1
No. 85046, No. 7-191463, No. 7-1994
Polymers described in JP-A Nos. 67, 7-234511, 7-252324 and the like can be mentioned. Since these polymers have an alicyclic hydrocarbon having a very high hydrophobicity, they have problems in developability (generation of development residues, generation of development defects, etc.).

【0010】特に、酸分解性樹脂と光酸発生剤との組合
わせのみでは性能の向上が困難な場合に、低分子の酸分
解性化合物を添加することによる、その性能改良が開示
されている。また、特開平10−20501号におい
て、炭素数4〜20のアルキルカルボン酸及びフルオロ
カルボン酸から選ばれる化合物を用いることによる性能
改良が開示されている。ところが、これら技術では、該
改良に対して効果が示されなかった。
[0010] In particular, when it is difficult to improve the performance only by combining the acid-decomposable resin and the photoacid generator, the improvement of the performance by adding a low-molecular acid-decomposable compound is disclosed. . JP-A-10-20501 discloses an improvement in performance by using a compound selected from alkylcarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and fluorocarboxylic acids. However, these techniques did not show any effect on the improvement.

【0011】したがって、以上のような技術を用いて
も、遠紫外線露光用フォトレジスト組成物においては、
定在波の発生の防止やレジストパターンプロファイルに
対して不十分な点が多く、改善が必要とされていた。特
に、レジストパターンサイズがクォ−ターミクロン以下
になるに伴い、その改善要求がいっそう高まってきてい
るが、その改善の指針はこれまでほとんど開示されてい
なかった。
Therefore, even when the above-described techniques are used, a photoresist composition for exposure to far ultraviolet rays can
There are many points that are inadequate for preventing the generation of standing waves and resist pattern profiles, and improvements have been required. In particular, as the resist pattern size becomes smaller than a quarter micron, the demand for improvement has been further increased, but no guideline for the improvement has been disclosed so far.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、遠紫外光、とくにArFエキシマレーザー光を使用
する上記ミクロフォトファブリケ−ション本来の性能向
上であり、感度、解像力、レジストパターンプロファイ
ルに優れ、更に定在波も低減したポジ型レジスト組成物
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to improve the inherent performance of the above-described microphotofabrication using far ultraviolet light, particularly ArF excimer laser light, and to improve sensitivity, resolution, and resist pattern profile. Another object of the present invention is to provide a positive resist composition which is excellent in the above-mentioned properties and has a reduced standing wave.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、下記構成のポ
ジ型レジスト組成物であり、これにより本発明の上記目
的が達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a positive resist composition having the following constitution, thereby achieving the above object of the present invention.

【0014】(1)(A)活性光線又は放射線の照射に
より酸を発生する化合物、(B)単環又は多環の脂環炭
化水素構造を、主鎖または側鎖に有し、酸の作用により
分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂、
(C)下記一般式(I)で示される構造を有する化合物
を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
(1) (A) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a compound having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure in a main chain or a side chain thereof, and A resin that decomposes to increase solubility in an alkali developer,
(C) A positive resist composition comprising a compound having a structure represented by the following general formula (I).

【0015】[0015]

【化3】 Embedded image

【0016】一般式(I)中、Rはフッ素原子を含有す
る炭化水素基を表す。Xは、フッ素原子を含有しない2
価の連結基を表す。 (2) 酸により分解しうる基を有し、アルカリ現像液中
での溶解速度が酸の作用により増大する、分子量300
0以下の低分子溶解阻止化合物をさらに含有することを
特徴とする前記(1)に記載のポジ型レジスト組成物。 (3)(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生
する化合物、(C)下記一般式(I)で示される構造を
有する化合物、(D)酸により分解しうる基を有し、ア
ルカリ現像液中での溶解速度が酸の作用により増大す
る、分子量3000以下の低分子溶解阻止化合物、
(E)水に不溶でアルカリ現像液に可溶な、単環又は多
環の脂環炭化水素構造を主鎖または側鎖に有する樹脂を
含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
In the general formula (I), R represents a hydrocarbon group containing a fluorine atom. X is a fluorine-free 2
Represents a valent linking group. (2) It has a group decomposable by an acid, and its dissolution rate in an alkaline developer is increased by the action of an acid.
The positive resist composition according to the above (1), further comprising a low molecular weight dissolution inhibiting compound of 0 or less. (3) (A) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, (C) a compound having a structure represented by the following general formula (I), (D) an acid-decomposable group, A low-molecular-weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, in which the dissolution rate in a developer is increased by the action of an acid;
(E) A positive resist composition comprising a resin having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure in a main chain or a side chain, which is insoluble in water and soluble in an alkali developing solution.

【0017】[0017]

【化4】 Embedded image

【0018】一般式(I)中、Rはフッ素原子を含有す
る炭化水素基を表す。Xは、フッ素原子を含有しない2
価の連結基を表す。
In the general formula (I), R represents a hydrocarbon group containing a fluorine atom. X is a fluorine-free 2
Represents a valent linking group.

【0019】(4) (F)含窒素塩基性化合物をさら
に含有することを特徴とする前記(1)〜(3)のいず
れかに記載のポジ型レジスト組成物。 (5) (G)フッ素系及び/又はシリコン系界面活性
剤をさらに含有することを特徴とする前記(1)〜
(4)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。 (6) 照射光線が、220nm以下の波長の遠紫外光
であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載
のポジ型レジスト組成物。
(4) The positive resist composition according to any one of the above (1) to (3), further comprising (F) a nitrogen-containing basic compound. (5) The above (1) to (G), further comprising (G) a fluorine-based and / or silicon-based surfactant.
The positive resist composition according to any of (4). (6) The positive resist composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the irradiation light is far ultraviolet light having a wavelength of 220 nm or less.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】≪(A)光酸発生剤≫まず、
(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化
合物(光酸発生剤)について説明する。本発明で用いら
れる光酸発生剤は、活性光線又は放射線の照射により酸
を発生する化合物である。本発明で使用される活性光線
又は放射線の照射により分解して酸を発生する化合物と
しては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の
光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイ
クロレジスト等に使用されている公知の光(400〜2
00nmの紫外線、遠紫外線、特に好ましくは、g線、
h線、i線、KrFエキシマレーザー光)、ArFエキ
シマレーザー光、電子線、X線、分子線又はイオンビー
ムにより酸を発生する化合物及びそれらの混合物を適宜
に選択して使用することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION {(A) Photoacid Generator}
(A) A compound (photoacid generator) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation will be described. The photoacid generator used in the present invention is a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Examples of the compound used in the present invention, which decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, include a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, and a photodiscoloration agent. Or a known light (400 to 2) used for a micro resist or the like.
00 nm ultraviolet light, far ultraviolet light, particularly preferably g-line,
h-rays, i-rays, KrF excimer laser light), ArF excimer laser light, electron beams, X-rays, compounds generating an acid by a molecular beam or an ion beam, and mixtures thereof can be appropriately selected and used.

【0021】また、その他の本発明に用いられる活性光
線又は放射線の照射により酸を発生する化合物として
は、たとえば S.I.Schlesinger,Ph
otogr.Sci.Eng.,18,387(197
4)、T.S.Bal etal,Polymer,2
1,423(1980)等に記載のジアゾニウム塩、米
国特許第4,069,055号、同4,069,056
号、同 Re 27,992号、特開平3−140,1
40号等に記載のアンモニウム塩、D.C.Necke
r etal,Macromolecules,17,
2468(1984)、C.S.Wen etal,T
eh,Proc.Conf.Rad.Curing A
SIA,p478 Tokyo,Oct(1988)、
米国特許第4,069,055 号、同4,069,0
56号等に記載のホスホニウム塩、J.V.Crive
llo etal,Macromorecules,1
0(6),1307(1977) 、Chem.&En
g.News,Nov.28,p31(1988)、欧
州特許第104,143 号、同第339,049号、
同第410,201号、特開平2−150,848号、
特開平2−296,514 号等に記載のヨードニウム
塩、
Other compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation used in the present invention include, for example, S.I. I. Schlesinger, Ph
otogr. Sci. Eng. , 18, 387 (197
4). S. Bal etal, Polymer, 2
1,423 (1980); U.S. Pat. Nos. 4,069,055 and 4,069,056;
No. Re 27,992, JP-A-3-140,1
No. 40, etc .; C. Necke
et al, Macromolecules, 17,
2468 (1984), C.I. S. Wen et al, T
eh, Proc. Conf. Rad. Curing A
SIA, p478 Tokyo, Oct (1988),
U.S. Pat. Nos. 4,069,055 and 4,069,0
No. 56, etc .; V. Clive
Ilo et al, Macromorecules, 1
0 (6), 1307 (1977), Chem. & En
g. News, Nov .; 28, p31 (1988), European Patent Nos. 104,143 and 339,049,
No. 410,201, JP-A-2-150,848,
Iodonium salts described in JP-A-2-296,514 and the like;

【0022】J.V.Crivello etal,P
olymer J.17,73 (1985)、J.
V.Crivello etal.J.Org.Che
m.,43,3055(1978)、W.R.Watt
etal,J.PolymerSci.,Polym
er Chem.Ed.,22,1789(198
4)、J.V.Crivello etal,Poly
mer Bull.,14,279(1985)、J.
V.Crivello etal,Macromore
cules,14(5),1141(1981)、J.
V.Crivelloetal,J.PolymerS
ci.,Polymer Chem.Ed.,17,2
877(1979)、欧州特許第370,693 号、
同161,811号、同410,201号、同339,
049号、同233,567号、同297,443号、
同297,442号、米国特許第3,902,114
号、同4,933,377号、同4,760,013
号、同4,734,444号、同2,833,827
号、独国特許第2,904,626号、同3,604,
580号、同3,604,581号、特開平7−282
37号、同8−27102号等に記載のスルホニウム
塩、
J. V. Crivello etal, P
polymer J .; 17, 73 (1985);
V. Crivello et al. J. Org. Che
m. 43, 3055 (1978); R. Watt
et al. PolymerSci. , Polym
er Chem. Ed. , 22, 1789 (198
4). V. Crivello etal, Poly
mer Bull. , 14, 279 (1985);
V. Crivello etal, Macromore
cules, 14 (5), 1141 (1981);
V. Crivelloetal, J. et al. PolymerS
ci. , Polymer Chem. Ed. , 17,2
877 (1979), EP 370,693,
No. 161, 811; No. 410, 201; No. 339,
No. 049, No. 233,567, No. 297,443,
No. 297,442, U.S. Pat. No. 3,902,114
Nos. 4,933,377 and 4,760,013
Nos. 4,734,444, 2,833,827
, German Patent Nos. 2,904,626 and 3,604,
Nos. 580 and 3,604,581, and JP-A-7-282.
No. 37, the sulfonium salts described in 8-27102 and the like,

【0023】J.V.Crivello etal,M
acromorecules,10(6),1307
(1977)、J.V.Crivello etal,
J.PolymerSci.,Polymer Che
m.Ed., 17,1047(1979)等に記載の
セレノニウム塩、C.S.Wen etal,Teh,
Proc.Conf.Rad.Curing ASI
A,p478 Tokyo,Oct(1988)等に記
載のアルソニウム塩等のオニウム塩、米国特許第3,9
05,815号、特公昭46−4605号、特開昭48
−36281号、特開昭55−32070号、特開昭6
0−239736号、特開昭61−169835号、特
開昭61−169837号、特開昭62−58241
号、特開昭62−212401号、特開昭63−702
43号、特開昭63−298339号等に記載の有機ハ
ロゲン化合物、K.Meier et al,J.Ra
d.Curing,13(4),26(1986) 、
T.P.Gill et al,Inorg.Che
m.,19,3007(1980)、D.Astru
c,Acc.Chem.Res.,19(12),37
7(1896)、特開平2−161445号等に記載の
有機金属/有機ハロゲン化物、
J. V. Crivello etal, M
acromorecules, 10 (6), 1307
(1977); V. Crivello etal,
J. PolymerSci. , Polymer Che
m. Ed. , 17, 1047 (1979) and the like; S. Wen et al, Teh,
Proc. Conf. Rad. Curing ASI
A, p478 Onkyo salts, such as arsonium salts described in Tokyo, Oct (1988), US Pat.
05,815, JP-B-46-4605, JP-A-48-48
JP-A-36-281, JP-A-55-32070, JP-A-55-32070
0-239736, JP-A-61-169835, JP-A-61-169837, JP-A-62-58241
JP-A-62-212401, JP-A-63-702
No. 43, JP-A-63-298339, etc .; Meier et al, J. Mol. Ra
d. Curing, 13 (4), 26 (1986),
T. P. Gill et al, Inorg. Che
m. , 19, 3007 (1980); Astru
c, Acc. Chem. Res. , 19 (12), 37
7 (1896), organic metal / organic halides described in JP-A-2-161445 and the like;

【0024】S.Hayase etal,J.Pol
ymer Sci.,25,753(1987)、E.
Reichmanis etal,J.Pholyme
r Sci.,Polymer Chem.Ed.,2
3,1(1985)、Q.Q.Zhu etal,J.
Photochem.,36,85,39,317(1
987)、 B.Amit etal,Tetrahe
dron Lett.,(24)2205(197
3)、D.H.R.Barton etal,J.Ch
em Soc.,3571(1965)、P.M.Co
llins et al, J.Chem.SoC.,
Perkin I,1695(1975)、M.Rud
instein etal,Tetrahedron
Lett.,(17),1445(1975)、J.
W.Walker etalJ.Am.Chem.So
c.,110,7170(1988)、S.C.Bus
man etal,J.Imaging Techno
l.,11(4),191(1985)、H.M.Ho
ulihan etal,Macormolecule
s,21,2001(1988)、 P.M.Coll
ins etal,J.Chem.Soc.,Che
m.Commun.,532(1972)、S.Hay
ase etal,Macromolecules,1
8,1799(1985)、E.Reichmanis
etal,J.Electrochem.Soc.,
Solid State Sci.Technol.,
130(6)、F.M.Houlihan etal,
Macromolcules,21,2001(198
8)、 欧州特許第0290,750号、同046,0
83号、同156,535号、同271,851号、同
0,388,343号、 米国特許第3,901,71
0号、同4,181,531号、特開昭60−1985
38号、特開昭53−133022号等に記載のO−ニ
トロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、
S. Hayase et al. Pol
ymer Sci. , 25, 753 (1987);
Reichmanis et al. Polyme
r Sci. , Polymer Chem. Ed. , 2
3, 1 (1985); Q. Zhu et al.
Photochem. , 36, 85, 39, 317 (1
987); Amit etal, Tetrahe
drone Lett. , (24) 2205 (197
3), D. H. R. Barton et al. Ch
em Soc. , 3571 (1965); M. Co
llins et al, J. Mol. Chem. SoC. ,
Perkin I, 1695 (1975); Rud
instein etal, Tetrahedron
Lett. , (17), 1445 (1975);
W. Walker et al. Am. Chem. So
c. , 110, 7170 (1988); C. Bus
man et al, J.M. Imaging Techno
l. , 11 (4), 191 (1985); M. Ho
ulihan etal, Macormolecule
s, 21, 2001 (1988); M. Coll
ins et al. Chem. Soc. , Che
m. Commun. , 532 (1972); Hay
ase etal, Macromolecules, 1
8, 1799 (1985); Reichmanis
et al. Electrochem. Soc. ,
Solid State Sci. Technol. ,
130 (6), F.R. M. Houlihan etal,
Macromolcules, 21, 2001 (198
8), EP 0290,750, EP 046,0
No. 83, No. 156,535, No. 271,851, No. 0,388,343, U.S. Pat. No. 3,901,71
Nos. 0 and 4,181,531, JP-A-60-1985
No. 38, a photoacid generator having an O-nitrobenzyl-type protecting group described in JP-A-53-133022 and the like,

【0025】M.TUNOOKA etal,Poly
mer Preprints Japan,35
(8)、G.Berner etal,J.Rad.C
uring,13(4)、 W.J.Mijs eta
l,Coating Technol.,55(69
7),45(1983),Akzo、H.Adachi
etal,Polymer Preprints,J
apan,37(3)、欧州特許第0199,672
号、同84515号、同044,115号、同第61
8,564号、同0101,122号、米国特許第4,
371,605号、同4,431,774 号、特開昭
64−18143号、特開平2−245756号、特開
平3−140109号等に記載のイミノスルフォネ−ト
等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合
物、特開昭61−166544 号、特開平2−712
70号等に記載のジスルホン化合物、特開平3−103
854号、同3−103856号、同4−210960
号等に記載のジアゾケトスルホン、ジアゾジスルホン化
合物を挙げることができる。
M. TUNOOKA etal, Poly
mer Preprints Japan, 35
(8), G. Berner et al. Rad. C
uring, 13 (4); J. Mijs eta
1, Coating Technology. , 55 (69
7), 45 (1983), Akzo, H .; Adachi
et al, Polymer Preprints, J
apan, 37 (3), EP 0199,672.
Nos. 84515, 044, 115 and 61
No. 8,564, No. 0101,122, U.S. Pat.
Nos. 371,605, 4,431,774, JP-A-64-18143, JP-A-2-245756, and JP-A-3-140109. Compounds generating sulfonic acid, JP-A-61-166544, JP-A-2-712
No. 70, etc .;
No. 854, No. 3-103856, No. 4-210960
And diazoketosulfone and diazodisulfone compounds.

【0026】また、これらの光により酸を発生する基、
あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化
合物、たとえば、M.E.Woodhouse et
al,J.Am.Chem.Soc.,104,558
6(1982)、S.P.Pappas et al,
J.Imaging Sci.,30(5),218
(1986)、S.Kondo etal,Makro
mol.Chem.,Rapid Commun.,
9,625(1988)、Y.Yamada eta
l,Makromol.Chem.,152,153,
163(1972)、J.V.Crivello et
al,J.PolymerSci.,Polymer
Chem.Ed.,17,3845(1979)、米
国特許第3,849,137号、独国特許第39144
07、特開昭63−26653号、特開昭55−164
824号、特開昭62−69263号、特開昭63−1
46038 、特開昭63−163452 号、特開昭
62−153853号、特開昭63−146029号等
に記載の化合物を用いることができる。たとえば、 ジア
ゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ヨード
ニウム塩、スルホニウム塩、セレノニウム塩、アルソニ
ウム塩等のオニウム塩、有機ハロゲン化合物、有機金属
/有機ハロゲン化物、o−ニトロベンジル型保護基を有
する光酸発生剤、イミノスルフォネート等に代表される
光分解してスルホン酸を発生する化合物、ジスルホン化
合物、ジアゾケトスルホン、ジアゾジスルホン化合物を
挙げることができる。また、これらの光により酸を発生
する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導
入した化合物を用いることができる。
Further, a group that generates an acid by these lights,
Alternatively, a compound having a compound introduced into the main chain or side chain of a polymer, for example, E. FIG. Woodhouse et
al, J .; Am. Chem. Soc. , 104,558
6 (1982); P. Pappas et al,
J. Imaging Sci. , 30 (5), 218
(1986); Kondo etal, Makro
mol. Chem. , Rapid Commun. ,
9, 625 (1988); Yamada eta
1, Makromol. Chem. , 152, 153,
163 (1972); V. Crivello et
al, J .; PolymerSci. , Polymer
Chem. Ed. , 17, 3845 (1979), U.S. Patent No. 3,849,137, German Patent No. 39144.
07, JP-A-63-26653, JP-A-55-164
No. 824, JP-A-62-269263, JP-A-63-1
46038, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853, and JP-A-63-14629 can be used. For example, onium salts such as diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts, and arsonium salts, organic halogen compounds, organic metal / organic halides, and photoacid generators having o-nitrobenzyl-type protecting groups , A compound that generates sulfonic acid upon photolysis, such as an agent, iminosulfonate, etc., a disulfone compound, a diazoketosulfone, and a diazodisulfone compound. Further, a group in which an acid is generated by such light or a compound in which a compound is introduced into a main chain or a side chain of a polymer can be used.

【0027】さらにV.N.R.Pillai,Syn
thesis,(1),1(1980)、A.Abad
etal,Tetrahedron Lett.,
(47)4555(1971)、D.H.R.Bart
on et al,J.Chem.Soc.,(C),
329(1970)、米国特許第3,779,778
号、欧州特許第126,712号等に記載の光により酸
を発生する化合物も使用することができる。
V. N. R. Pilai, Syn
thesis, (1), 1 (1980); Abad
et al, Tetrahedron Lett. ,
(47) 4555 (1971); H. R. Bart
on et al, J.A. Chem. Soc. , (C),
329 (1970); U.S. Pat. No. 3,779,778.
And compounds capable of generating an acid by light described in EP 126,712 and the like can also be used.

【0028】上記活性光線又は放射線の照射により分解
して酸を発生する化合物の中で、特に有効に用いられる
ものについて以下に説明する。 (1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG
1)で表されるオキサゾール誘導体又は一般式(PAG
2)で表されるS−トリアジン誘導体。
Among the compounds which decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, those which are particularly effectively used will be described below. (1) The following general formula (PAG) substituted with a trihalomethyl group
The oxazole derivative represented by 1) or the general formula (PAG)
An S-triazine derivative represented by 2).

【0029】[0029]

【化5】 Embedded image

【0030】式中、R201は置換もしくは未置換のアリ
ール基、アルケニル基、R202は置換もしくは未置換の
アリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)3
を示す。Yは塩素原子又は臭素原子を示す。
In the formula, R 201 is a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group, and R 202 is a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group, —C (Y) 3
Is shown. Y represents a chlorine atom or a bromine atom.

【0031】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、又は一般式(PAG4)で表される
スルホニウム塩。
(2) An iodonium salt represented by the following general formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the following general formula (PAG4).

【0032】[0032]

【化6】 Embedded image

【0033】ここで式Ar1、Ar2は、各々独立に、置
換もしくは未置換のアリール基を示す。好ましい置換基
としては、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カルボキ
シル基、アルコキシカルボニル基、ヒロドキシ基、メル
カプト基及びハロゲン原子が挙げられる。R203
204、R205は、各々独立に、置換もしくは未置換のア
ルキル基、アリール基を示す。好ましくは、炭素数6〜
14のアリール基、炭素数1〜8のアルキル基及びそれ
らの置換誘導体である。好ましい置換基としては、アリ
ール基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数
1〜8のアルキル基、ニトロ基、カルボキシル基、ヒロ
ドキシ基及びハロゲン原子であり、アルキル基に対して
は炭素数1〜8のアルコキシ基、カルボキシル基、アル
コシキカルボニル基である。
Here, the formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Preferred substituents include an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxy group, a mercapto group, and a halogen atom. R 203 ,
R 204 and R 205 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. Preferably, the carbon number is 6 to
They are a 14 aryl group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and substituted derivatives thereof. Preferred substituents are an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxy group and a halogen atom for the aryl group, and a substituent for the alkyl group. It is an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, or an alkoxycarbonyl group.

【0034】Z-は対アニオンを示し、例えばBF4 -
AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、ClO4 -
置換してもよいアルカンスルホン酸、パーフロロアルカ
ンスルホン酸、置換していてもよいベンゼンスルホン
酸、ナフタレンスルホン酸、アントラセンスルホン酸、
樟脳スルホン酸のアニオン、サッカリンアニオンなどが
挙げられるがこれらに限定されるものではない。好まし
くは、アルカンスルホン酸、パーフロロアルカンスルホ
ン酸、アルキル置換ベンゼンスルホン酸、ペンタフロロ
ベンゼンスルホン酸のアニオン、サッカリンアニオンで
ある。
[0034] Z - represents a counter anion, for example BF 4 -,
AsF 6 -, PF 6 -, SbF 6 -, SiF 6 2-, ClO 4 -,
Alkanesulfonic acid which may be substituted, perfluoroalkanesulfonic acid, benzenesulfonic acid which may be substituted, naphthalenesulfonic acid, anthracenesulfonic acid,
Examples include but are not limited to camphorsulfonic acid anion, saccharin anion, and the like. Preferred are anions of alkanesulfonic acid, perfluoroalkanesulfonic acid, alkyl-substituted benzenesulfonic acid, pentafluorobenzenesulfonic acid, and saccharin anion.

【0035】またR203 、R204 、R205 のうちの2つ
及びAr1、Ar2はそれぞれの単結合又は置換基を介し
て結合してもよい。
Further, two of R 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded through a single bond or a substituent.

【0036】具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0037】[0037]

【化7】 Embedded image

【0038】[0038]

【化8】 Embedded image

【0039】[0039]

【化9】 Embedded image

【0040】[0040]

【化10】 Embedded image

【0041】[0041]

【化11】 Embedded image

【0042】[0042]

【化12】 Embedded image

【0043】[0043]

【化13】 Embedded image

【0044】[0044]

【化14】 Embedded image

【0045】[0045]

【化15】 Embedded image

【0046】[0046]

【化16】 Embedded image

【0047】[0047]

【化17】 Embedded image

【0048】一般式(PAG3)、(PAG4)で示さ
れる上記オニウム塩は公知であり、例えばJ.W.Kn
apczyk etal,J.Am.Chem.So
c.,91,145(1969)、A.L.Mayco
k etal, J.Org.Chem.,35,25
32,(1970)、E.Goethas etal,
Bull.Soc.Chem.Belg.,73,54
6,(1964) 、H.M.Leicester、
J.Ame.Chem.Soc.,51,3587(1
929)、J.V.Crivello etal,J.
Polym.Chem.Ed.,18,2677(19
80)、米国特許第2,807,648号及び同4,2
47,473号、特開昭53−101,331号等に記
載の方法により合成することができる。
The onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known, and are described, for example, in J. Am. W. Kn
apczyk et al. Am. Chem. So
c. , 91, 145 (1969); L. Mayco
k et al. Org. Chem. , 35,25
32, (1970); Goethas etal,
Bull. Soc. Chem. Belg. , 73,54
6, (1964); M. Leicester,
J. Ame. Chem. Soc. , 51, 3587 (1
929); V. Crivello et al.
Polym. Chem. Ed. , 18, 2677 (19
80); U.S. Patent Nos. 2,807,648 and 4,2;
No. 47,473, JP-A-53-101,331 and the like.

【0049】(3)下記一般式(PAG5)で表される
ジスルホン誘導体又は一般式(PAG6)で表されるイ
ミノスルホネート誘導体。
(3) Disulfone derivatives represented by the following general formula (PAG5) or iminosulfonate derivatives represented by the following general formula (PAG6).

【0050】[0050]

【化18】 Embedded image

【0051】式中、Ar3、Ar4は、各々独立に、置換
もしくは未置換のアリール基を示す。R206 は置換もし
くは未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換
もしくは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリ
ーレン基を示す。具体例としては以下に示す化合物が挙
げられるが、これらに限定されるものではない。
In the formula, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, or arylene group. Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0052】[0052]

【化19】 Embedded image

【0053】[0053]

【化20】 Embedded image

【0054】[0054]

【化21】 Embedded image

【0055】[0055]

【化22】 Embedded image

【0056】(4)下記一般式(PAG7)で表される
ジアゾジスルホン誘導体。
(4) A diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG7).

【0057】[0057]

【化23】 Embedded image

【0058】ここでRは、直鎖状、分岐状又は環状アル
キル基、あるいは置換していてもよいアリール基を表
す。具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、
これらに限定されるものではない。
Here, R represents a linear, branched or cyclic alkyl group or an optionally substituted aryl group. Specific examples include the following compounds,
It is not limited to these.

【0059】[0059]

【化24】 Embedded image

【0060】本発明において、上記一般式(PAG−
3)、(PAG−4)あるいは(PAG−7)で表され
る化合物が、感度、解像力の点で最も好ましい。これら
の活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生す
る化合物の添加量は、本発明のポジ型感光性組成物の全
組成物(溶剤を除く)に対し、通常0.001〜40重
量%の範囲で用いられ、好ましくは0.01〜20重量
%、さらに好ましくは0.01〜5重量%の範囲で使用
される。活性光線又は放射線の照射により分解して酸を
発生する化合物の添加量が、0.01重量%より少ない
と感度が低くなり、また添加量が40重量%より多いと
レジストの光吸収が高くなりすぎ、プロファイルの悪化
や、プロセス(特にベーク)マージンが狭くなり好まし
くない。
In the present invention, the compound represented by the above general formula (PAG-
The compound represented by 3), (PAG-4) or (PAG-7) is most preferable in terms of sensitivity and resolution. The amount of the compound that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid is usually 0.001 to 40% by weight based on the total composition (excluding the solvent) of the positive photosensitive composition of the present invention. %, Preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.01 to 5% by weight. If the amount of the compound that decomposes upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid is less than 0.01% by weight, the sensitivity becomes low, and if it is more than 40% by weight, the light absorption of the resist becomes high. This is not preferable because the profile is deteriorated and the process (especially baking) margin is narrowed.

【0061】《(B)酸の作用によりアルカリ現像液に
対する溶解度が増大する樹脂》本発明において、(B)
酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大す
る樹脂(以下「酸分解性樹脂」ともいう)は、酸の作用
により分解する基を有する。酸の作用により分解する基
(以下「酸分解性基」ともいう)とは、例えば、酸の作
用により加水分解し酸を形成する基、さらには酸の作用
により炭素カチオンが脱離し酸を形成する基が挙げられ
る。好ましくは下記一般式(x)、(y)で表される
基、ラクトン構造を含む酸分解性基、脂環式構造を含む
酸分解性基である。これにより、経時安定性が優れるよ
うになる。
<< (B) a resin whose solubility in an alkali developing solution is increased by the action of an acid >>
A resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid (hereinafter also referred to as “acid-decomposable resin”) has a group that is decomposed by the action of an acid. A group that decomposes under the action of an acid (hereinafter also referred to as an “acid-decomposable group”) is, for example, a group that hydrolyzes under the action of an acid to form an acid, and further, a carbon cation is desorbed under the action of an acid to form an acid. Group. Preferred are groups represented by the following general formulas (x) and (y), acid-decomposable groups having a lactone structure, and acid-decomposable groups having an alicyclic structure. Thereby, the stability over time becomes excellent.

【0062】[0062]

【化25】 Embedded image

【0063】ここで、Ra、Rb、Rcは、各々独立
に、水素原子、又は置換基を有していてもよい、アルキ
ル基、シクロアルキル基もしくはアルケニル基を表す。
但し、式(x)のRa、Rb、Rcのうち、少なくとも
1つは水素原子以外の基である。Rdは置換基を有して
いてもよい、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケ
ニル基を表す。また、式(x)のRa、Rb、Rcのう
ちの2つの基、又は式(y)のRa、Rb、Rdのうち
の2つの基が結合して3〜8個の炭素原子からなる環構
造を形成してもよいし、さらにはこれらにヘテロ原子を
含んでなる環構造を形成してもよい。このような環とし
ては具体的にはシクロプロピル基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、1−シクロヘキ
セニル基、2−テトラヒドロフラニル基、2−テトラヒ
ドロピラニル基等が挙げられる。Za、Zbは、各々独
立に、酸素原子又はイオウ原子を表す。Ra〜Rdのア
ルキル基としては、好ましくは置換基を有していてもよ
い、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、
sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル
基、オクチル基のような炭素数1〜8個のものが挙げら
れる。シクロアルキル基としては、好ましくは置換基を
有していてもよい、シクロプロピル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個のものが
挙げられる。アルケニル基としては、好ましくは置換基
を有していてもよい、ビニル基、プロペニル基、アリル
基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロ
ヘキセニル基の様な炭素数2〜6個のものが挙げられ
る。
Here, Ra, Rb and Rc each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkenyl group which may have a substituent.
However, at least one of Ra, Rb and Rc in the formula (x) is a group other than a hydrogen atom. Rd represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkenyl group which may have a substituent. Further, two groups out of Ra, Rb and Rc in the formula (x) or two groups out of Ra, Rb and Rd in the formula (y) are bonded to each other to form a ring composed of 3 to 8 carbon atoms. A structure may be formed, or a ring structure containing a hetero atom may be formed. Specific examples of such a ring include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group,
Examples thereof include a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a 1-cyclohexenyl group, a 2-tetrahydrofuranyl group, and a 2-tetrahydropyranyl group. Za and Zb each independently represent an oxygen atom or a sulfur atom. As the alkyl group of Ra to Rd, preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, which may have a substituent,
Those having 1 to 8 carbon atoms such as sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group and octyl group are exemplified. The cycloalkyl group preferably has 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, which may have a substituent. The alkenyl group preferably has 2 to 6 carbon atoms such as a vinyl group, a propenyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, and a cyclohexenyl group which may have a substituent. No.

【0064】また上記詳述した各置換基における更なる
置換基としては、好ましくは水酸基、ハロゲン原子(フ
ッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ基、シアノ基、ア
ミド基、スルホンアミド基、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル
基、2−エチルヘキシル基、オクチル基等のアルキル
基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、
プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、ブトキシ基等
のアルコキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカル
ボニル基等のアルコキシカルボニル基、ホルミル基、ア
セチル基、ベンゾイル基等のアシル基、アセトキシ基、
ブチリルオキシ基等のアシロキシ基、カルボキシ基が挙
げられる。
Further substituents in each of the above-mentioned substituents are preferably a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a nitro group, a cyano group, an amide group, a sulfonamide group, a methyl group. , Ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, alkyl group such as octyl group, methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group,
Propoxy group, hydroxypropoxy group, alkoxy group such as butoxy group, methoxycarbonyl group, alkoxycarbonyl group such as ethoxycarbonyl group, formyl group, acetyl group, acyl group such as benzoyl group, acetoxy group,
Examples include an acyloxy group such as a butyryloxy group and a carboxy group.

【0065】以下酸分解性基を有する繰り返し単位の具
体例を示すが、本発明の内容がこれらに限定されるもの
ではない。
Specific examples of the repeating unit having an acid-decomposable group are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0066】[0066]

【化26】 Embedded image

【0067】[0067]

【化27】 Embedded image

【0068】[0068]

【化28】 Embedded image

【0069】[0069]

【化29】 Embedded image

【0070】上記の中でも、(c1)、(c7)、(c
11)は、酸分解性に特に優れている。本発明におい
て、酸分解性樹脂には単環又は多環の脂環炭化水素構造
を、主鎖または側鎖に含有する。更にラクトン構造を含
有してもよい。ここでラクトン構造としては、樹脂の側
鎖に有するものが好ましく、具体的には、下記に示した
側鎖にラクトン構造を有する繰り返し単位(a1)から
(a20)を例示することができる。ここでいう脂環炭
化水素構造、ラクトン構造は、いずれも酸分解性を具備
していてもよく、必ずしも具備していなくてもよい。脂
環式炭化水素基が含んでいてもよい酸分解性基として
は、酸分解構造で連結され、酸の作用により分解し脂環
式炭化水素基が脱離してもよいし、あるいは脂環式炭化
水素基に前記式(x)あるいは(y)で示される基が直
接あるいは連結基を介して結合していてもよい。単環又
は多環の脂環式炭化水素基を樹脂の側鎖に有する場合、
樹脂主鎖と脂環式炭化水素基が3級エステル基で連結さ
れていることが好ましい。
Among the above, (c1), (c7), (c
11) is particularly excellent in acid decomposability. In the present invention, the acid-decomposable resin contains a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure in a main chain or a side chain. Further, it may contain a lactone structure. Here, the lactone structure is preferably one having a lactone structure in the side chain of the resin, and specific examples thereof include repeating units (a1) to (a20) having a lactone structure in the side chain shown below. Both the alicyclic hydrocarbon structure and the lactone structure here may have acid-decomposability, and may not necessarily have. The acid-decomposable group that may be contained in the alicyclic hydrocarbon group may be linked by an acid-decomposable structure, decomposed by the action of an acid to leave the alicyclic hydrocarbon group, or an alicyclic hydrocarbon group. The group represented by the formula (x) or (y) may be bonded to the hydrocarbon group directly or via a linking group. When having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group in the side chain of the resin,
It is preferable that the resin main chain and the alicyclic hydrocarbon group are connected by a tertiary ester group.

【0071】[0071]

【化30】 Embedded image

【0072】[0072]

【化31】 Embedded image

【0073】上記の(a1)から(a20)の内、例え
ば(a1)、(a12)、(a15)などは通常、酸分
解性が認められて好ましい。酸分解性樹脂に含有される
単環又は多環の脂環式炭化水素構造としては、単環型と
して炭素数3以上、好ましくは炭素数3〜8の単環型の
脂環式骨格を有する基を挙げることができ、たとえばシ
クロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロ
ヘキサン等の環状炭化水素骨格を挙げることができる。
多環型としては、炭素数5個以上、好ましくは炭素数7
〜25個の脂環式骨格を有するものを挙げることができ
る。たとえばビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ等の
脂環式の環状炭化水素骨格を挙げることができる。より
具体的には、後述の構造で挙げたものが挙げられる。こ
のような単環又は多環の脂環式炭化水素構造を有する繰
り返し単位としては、好ましくは下記一般式(II)〜
(V)で表される構造単位である。
Of the above-mentioned (a1) to (a20), for example, (a1), (a12), (a15) and the like are usually preferred because of their acid decomposability. The monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure contained in the acid-decomposable resin has a monocyclic alicyclic skeleton having 3 or more carbon atoms, preferably 3 to 8 carbon atoms, as a monocyclic type. And a cyclic hydrocarbon skeleton such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane and cyclohexane.
The polycyclic type has 5 or more carbon atoms, preferably 7 carbon atoms.
Those having up to 25 alicyclic skeletons can be mentioned. For example, an alicyclic cyclic hydrocarbon skeleton such as bicyclo, tricyclo and tetracyclo may be mentioned. More specifically, those exemplified in the structure described later are exemplified. As such a repeating unit having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, the following general formulas (II) to (II) are preferable.
It is a structural unit represented by (V).

【0074】[0074]

【化32】 Embedded image

【0075】[0075]

【化33】 Embedded image

【0076】式(II)〜(IV)について説明し、続いて
式(V)について説明する。式(II)〜(IV)中、繰り
返し単位の主鎖に結合している置換基、すなわちR11
12、R14〜R16は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ
基、アルキル基又はハロアルキル基を表す。R11
12、R14〜R16は、互いに同一であってもよく、異な
っていてもよい。R11、R12、R14〜R16が示す上記ア
ルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、
n−ブチル基、sec−ブチル基のような炭素数1〜4
個の炭化水素基を挙げることができる。上記ハロアルキ
ル基としては、炭素数1〜4個のアルキル基の一部又は
全部をハロゲン原子が置換している基を挙げることがで
きる。ここで、ハロゲン原子として、好ましくはフッ素
原子、塩素原子又は臭素原子を挙げることができる。ハ
ロアルキル基の具体例としては、例えばフルオロメチル
基、クロロメチル基、ブロモメチル基、フルオロエチル
基、クロロエチル基、ブロモエチル基等が挙げられる。
これらのアルキル基、ハロアルキル基は、ハロゲン原子
以外の置換基をさらに有していてもよい。
Formulas (II) to (IV) will be described, and then formula (V) will be described. In the formulas (II) to (IV), a substituent bonded to the main chain of the repeating unit, that is, R 11 ,
R 12 , R 14 to R 16 represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group or a haloalkyl group. R 11 ,
R 12 and R 14 to R 16 may be the same or different. Examples of the alkyl group represented by R 11 , R 12 , and R 14 to R 16 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group,
1-4 carbon atoms such as n-butyl group and sec-butyl group
Hydrocarbon groups. Examples of the haloalkyl group include groups in which a part or all of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is substituted with a halogen atom. Here, the halogen atom preferably includes a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom. Specific examples of the haloalkyl group include, for example, a fluoromethyl group, a chloromethyl group, a bromomethyl group, a fluoroethyl group, a chloroethyl group, a bromoethyl group, and the like.
These alkyl groups and haloalkyl groups may further have a substituent other than a halogen atom.

【0077】置換基R13は、シアノ基、−CO−OR23
又は−CO−NR2425を表す。ここで、R23は、水素
原子、アルキル基、シクロアルキル基もしくはアルケニ
ル基、又は酸分解性基を表す。酸分解性基は、上記と同
様の基を例示することができる。例えば上記と同様の繰
り返し構造単位を有する化合物が好ましい。R23の内、
アルキル基、シクロアルキル基及びアルケニル基は、置
換基をさらに有していてもよい。
The substituent R 13 is a cyano group, —CO—OR 23
Or an -CO-NR 24 R 25. Here, R 23 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkenyl group, or an acid-decomposable group. Examples of the acid-decomposable group include the same groups as described above. For example, a compound having the same repeating structural unit as described above is preferable. Of the R 23,
The alkyl group, cycloalkyl group and alkenyl group may further have a substituent.

【0078】また、上記R24、R25は、水素原子又は、
アルキル基、シクロアルキル基もしくはアルケニル基を
表す。アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基
は、置換基を有していてもよい。R24、R25は、互いに
同一でもよく、異なっていてもよい。互いに結合して、
窒素原子とともに環を形成してもよい。その場合の環構
造としては、5〜8員環が好ましく、具体的にはピロリ
ジン、ピペリジン、ピペラジン骨格等が挙げられる。
The above R 24 and R 25 are each a hydrogen atom or
Represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkenyl group. The alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have a substituent. R 24 and R 25 may be the same or different. Combine with each other,
A ring may be formed together with the nitrogen atom. In such a case, the ring structure is preferably a 5- to 8-membered ring, and specific examples include pyrrolidine, piperidine, and piperazine skeletons.

【0079】R23〜R25で表すアルキル基としては、炭
素数1〜8のアルキル基が好ましく、具体的にはメチル
基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブ
チル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル
基などが挙げられる。シクロアルキル基としては、炭素
数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、具体的にはシ
クロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基
などが挙げられる。アルケニル基としては、炭素数2〜
6のアルケニル基が好ましく、具体的にはビニル基、プ
ロペニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘ
キセニル基、シクロヘキセニル基などが挙げられる。ア
ルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基は、置換基
を有していてもよい。
The alkyl group represented by R 23 to R 25 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group. Group, 2-ethylhexyl group, octyl group and the like. As the cycloalkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms is preferable, and specific examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. The alkenyl group has 2 to 2 carbon atoms.
The alkenyl group of 6 is preferable, and specific examples include a vinyl group, a propenyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, and a cyclohexenyl group. The alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have a substituent.

【0080】式(II)〜(IV)において、X1−A,X2
−A又はX3−Aの形で構成された置換基中、X1 〜X3
は、単結合又は2価の基を表す。2価の基としては、例
えばアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン
基、−O−、−SO2 −、−O−CO−R26−、−CO
−O−R27−、及び−CO−NR28−R29−などを挙げ
ることができる。X1〜X3は、互いに同一でもよく、異
なっていてもよい。
In the formulas (II) to (IV), X 1 -A, X 2
-A or X 3 -A, X 1 to X 3
Represents a single bond or a divalent group. Examples of the divalent group, such as an alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group, -O -, - SO 2 - , - O-CO-R 26 -, - CO
—O—R 27 — and —CO—NR 28 —R 29 — and the like. X 1 to X 3 may be the same or different.

【0081】X1 〜X3 の内、アルキレン基、アルケニ
レン基、シクロアルキレン基は、R11、R12、R14〜R
16が示すアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基
と炭素骨格が同一の二価の基をそれぞれ挙げることがで
きる。X1 〜X3の上記−O−CO−R26−、−CO−
O−R27−及び−CO−NR2 8−R29−におけるR26
27、R29は、それぞれ単結合又は2価の基を表す。2
価の基のとしては、例えばアルキレン基、アルケニレン
基、及びシクロアルキレン基を挙げることができる。こ
の場合のアルキレン基、アルケニレン基及びシクロアル
キレン基についても、R11、R12、R14〜R16が示すア
ルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基と炭素骨格
が同一の二価の基を挙げることができる。これらの基に
はさらに、エーテル基、エステル基、アミド基、ウレタ
ン基あるいはウレイド基などと結合して全体で2価の基
を形成していてもよい。R26、R27、R29の三者は互い
に同一であってもよく、異なっていてもよい。X1 〜X
3の内の−CO−NR28−R29−の置換基R28は、上記
のR23〜R25と同様に、水素原子、アルキル基、シクロ
アルキル基、又はアルケニル基を表す。これらアルキル
基、シクロアルキル基、アルケニル基は、置換基を有し
ていてもよい。R28は、R24及びR25のいずれかと同一
でもよく、異なっていてもよい。R28で表されるアルキ
ル基、シクロアルキル基、アルケニル基の具体例など
は、各々R23〜R25で表されるアルキル基、シクロアル
キル基、アルケニル基の場合と同様である。
Among X 1 to X 3 , an alkylene group, alkenylene group and cycloalkylene group are represented by R 11 , R 12 , R 14 to R
Examples of the alkyl group, alkenyl group, and cycloalkyl group represented by 16 include divalent groups having the same carbon skeleton. The above-mentioned —O—CO—R 26 — and —CO— of X 1 to X 3 ;
O-R 27 - and -CO-NR 2 8 -R 29 - in R 26,
R 27 and R 29 each represent a single bond or a divalent group. 2
Examples of the valent group include an alkylene group, an alkenylene group, and a cycloalkylene group. In this case, the alkylene group, alkenylene group, and cycloalkylene group also include divalent groups having the same carbon skeleton as the alkyl group, alkenyl group, and cycloalkyl group represented by R 11 , R 12 , and R 14 to R 16. Can be. These groups may further be bonded to an ether group, an ester group, an amide group, a urethane group or a ureide group to form a divalent group as a whole. Tripartite R 26, R 27, R 29 may be the same or may be different from one another. X 1 to X
-CO-NR 28 -R 29 of the 3 - substituents R 28 are, similarly to the above R 23 to R 25, represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkenyl group. These alkyl group, cycloalkyl group and alkenyl group may have a substituent. R 28 may be the same as or different from any of R 24 and R 25 . Alkyl group represented by R 28, a cycloalkyl group, etc. Specific examples of the alkenyl groups are each an alkyl group represented by R 23 to R 25, a cycloalkyl group, the same as for the alkenyl group.

【0082】X1等を介して繰り返し単位の主鎖に間接
的に結合している置換基Aは、単環又は多環の環状炭化
水素基を表す。Aで示される単環型の環状炭化水素基と
しては、炭素数3以上、好ましくは炭素数3〜8の脂環
式骨格を有する基を挙げることができる。たとえばシク
ロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘ
キサン等の環状炭化水素骨格を挙げることができる。多
環型の環状炭化水素基としては、炭素数5以上好ましく
は炭素数7〜25の脂環式骨格を有する基を挙げること
ができる。たとえばビシクロ、トリシクロ、テトラシク
ロ等の脂環式の環状炭化水素骨格を挙げることができ
る。これらの単環型あるいは多環型の環状炭化水素骨格
基は、さらに置換基を有して炭素数を増加させていても
よい。
The substituent A indirectly bonded to the main chain of the repeating unit via X 1 or the like represents a monocyclic or polycyclic hydrocarbon group. Examples of the monocyclic hydrocarbon group represented by A include groups having an alicyclic skeleton having 3 or more carbon atoms, preferably 3 to 8 carbon atoms. For example, a cyclic hydrocarbon skeleton such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane and cyclohexane can be mentioned. Examples of the polycyclic hydrocarbon group include a group having an alicyclic skeleton having 5 or more carbon atoms, preferably 7 to 25 carbon atoms. For example, an alicyclic cyclic hydrocarbon skeleton such as bicyclo, tricyclo and tetracyclo may be mentioned. These monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon skeleton groups may further have a substituent to increase the number of carbon atoms.

【0083】多環型の脂環式基の好ましい置換基として
は、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミ
ド基、スルホンアミド基、上記R23のところで記載した
アルキル基をそのまま挙げることができる。ハロゲン原
子は、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素である。置換基と
して、さらにアルコキシ基、アルコキシカルボニル基、
アシル基、アシロキシ基、カルボキシ基が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヒド
ロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキ
シ基、ブトキシ基等炭素数1〜8個のアルコキシ基を挙
げることができる。アルコキシカルボニル基としては、
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアル
コキシカルボニル基を挙げることができる。アシル基と
しては、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等を挙
げることができる。アシロキシ基としては、アセトキシ
基、ブチリルオキシ基等を挙げることができる。
Preferred substituents of the polycyclic alicyclic group include a hydroxyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an amide group, a sulfonamide group, and the alkyl group described for R 23 as they are. it can. Halogen is fluorine, chlorine, bromine or iodine. As a substituent, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group,
Examples include an acyl group, an acyloxy group, and a carboxy group.
Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group, and a butoxy group. As the alkoxycarbonyl group,
Examples thereof include an alkoxycarbonyl group such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group. Examples of the acyl group include a formyl group, an acetyl group and a benzoyl group. Examples of the acyloxy group include an acetoxy group and a butyryloxy group.

【0084】上記多環又は単環型の環状炭化水素基のう
ちの多環又は単環型脂環式部分すなわちAで表される代
表的な構造例としては、例えば下記に示すものが挙げら
れる。
Typical examples of the polycyclic or monocyclic alicyclic moiety of the above-mentioned polycyclic or monocyclic cyclic hydrocarbon group, that is, A, are as follows. .

【0085】[0085]

【化34】 Embedded image

【0086】[0086]

【化35】 Embedded image

【0087】次に、上記一般式(V)について説明す
る。上記した一般式(V)中、nは0又は1である。X
a,Xbは、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を
表す。Ya,Ybは、水素原子、水酸基、又は−COO
Xcで示される基を表す。ここで、Xcは、一つの態様
として、水素原子又はアルキル基を表す。このアルキル
基としては、炭素数1〜8のアルキル基、好ましくは炭
素数1〜4のアルキル基を挙げることができ、具体的に
は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、tert−ブチル基などを挙げることができる。これら
のアルキル基は、水酸基、ハロゲン基又はシアノ基が、
水素原子の一部又は全部を置換していてもよい。Xcの
別の態様では、−COOXc全体で酸分解性基を構成す
るような基を表す。具体的には、上記した式(x)、
(y)で表される基を挙げることができる。そのほかに
も、酸分解性のあるラクトン構造を含む基、酸分解性の
ある脂環式構造を含む基も挙げることができる。
Next, the general formula (V) will be described. In the general formula (V), n is 0 or 1. X
a and Xb represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Ya and Yb represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or -COO
Represents a group represented by Xc. Here, Xc represents, in one embodiment, a hydrogen atom or an alkyl group. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and specifically, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a tert group -Butyl group and the like. These alkyl groups are a hydroxyl group, a halogen group or a cyano group,
Some or all of the hydrogen atoms may be substituted. In another embodiment of Xc, -COOXc represents a group constituting an acid-decomposable group as a whole. Specifically, the above equation (x),
The group represented by (y) can be mentioned. In addition, a group containing an acid-decomposable lactone structure and a group containing an acid-decomposable alicyclic structure can also be mentioned.

【0088】以下に一般式(II)〜(V)で表される繰り
返し構造単位の具体例を示すが、本発明がこれに限定さ
れるものではない。
Specific examples of the repeating structural units represented by formulas (II) to (V) are shown below, but the present invention is not limited to these.

【0089】[0089]

【化36】 Embedded image

【0090】[0090]

【化37】 Embedded image

【0091】[0091]

【化38】 Embedded image

【0092】[0092]

【化39】 Embedded image

【0093】[0093]

【化40】 Embedded image

【0094】[0094]

【化41】 Embedded image

【0095】[0095]

【化42】 Embedded image

【0096】[0096]

【化43】 Embedded image

【0097】[0097]

【化44】 Embedded image

【0098】これら具体例の中でも、例えば(b1)、
(b2)、(b5)、(b9)、(b47)、(b4
8)、(b49)、(b50)、(b54)、(b5
8)、(b60)などは、通常、酸分解性が認められて
好ましい。とりわけ、アダマンチル基が樹脂主鎖と酸分
解性構造で連結された(b1)、(b47)、(b4
8)、(b49)が好ましい。これらを用いると、ドラ
イエッチング耐性及び解像力が向上する。
Among these specific examples, for example, (b1)
(B2), (b5), (b9), (b47), (b4)
8), (b49), (b50), (b54), (b5)
8), (b60) and the like are usually preferred because of their acid decomposability. In particular, (b1), (b47), and (b4) in which an adamantyl group is linked to the resin main chain by an acid-decomposable structure.
8) and (b49) are preferred. When these are used, dry etching resistance and resolution are improved.

【0099】上記のような酸分解性樹脂には、さらにカ
ルボキシル基を含ませることもできる。カルボキシル基
は、上記各繰り返し構造単位中に含まれてもよいし、こ
れらとは別の繰り返し構造単位中に含まれてもよい。さ
らにこれらの構造単位のうち複数の位置に含まれてもよ
い。
The acid-decomposable resin as described above may further contain a carboxyl group. The carboxyl group may be contained in each of the above repeating structural units, or may be contained in another repeating structural unit other than these. Furthermore, these structural units may be included in a plurality of positions.

【0100】本発明のポジ型レジスト組成物に含有され
る酸分解性樹脂における上記カルボキシル基を有する全
繰り返し構造単位の含有量は、アルカリ現像性、基板密
着性、さらには感度等の性能により調整されるが、酸分
解性樹脂の全繰り返し構造単位に対して好ましくは0〜
60モル%、より好ましくは0〜40モル%、またさら
に好ましくは0〜20モル%の範囲である。
The content of all the repeating structural units having a carboxyl group in the acid-decomposable resin contained in the positive resist composition of the present invention is adjusted by performance such as alkali developability, substrate adhesion, and sensitivity. However, it is preferably 0 to all repeating structural units of the acid-decomposable resin.
The range is 60 mol%, more preferably 0 to 40 mol%, and still more preferably 0 to 20 mol%.

【0101】以下にカルボキシル基を有する繰り返し構
造単位の具体例を示すが、本発明がこれに限定されるも
のではない。
Specific examples of the repeating structural unit having a carboxyl group are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0102】[0102]

【化45】 Embedded image

【0103】[0103]

【化46】 Embedded image

【0104】酸分解性樹脂の性能を向上させる目的で、
同樹脂の220nm以下の透過性及び耐ドライエッチン
グ性を著しく損なわない範囲で、さらに他の重合性モノ
マーを共重合させてもよい。使用することができる共重
合モノマーとしては、以下に示すものが含まれる。例え
ば、アクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタク
リル酸エステル類、メタクリルアミド類、アリル化合
物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン
類、クロトン酸エステル類等から選ばれる付加重合性不
飽和結合を1個有する化合物である。
For the purpose of improving the performance of the acid-decomposable resin,
Other polymerizable monomers may be further copolymerized within a range that does not significantly impair the transmittance of the resin at 220 nm or less and the dry etching resistance. Copolymerizable monomers that can be used include those shown below. For example, it has one addition-polymerizable unsaturated bond selected from acrylates, acrylamides, methacrylates, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, crotonates, and the like. Compound.

【0105】具体的には:アクリル酸エステル類、例え
ばアルキル(アルキル基の炭素数は1〜10のものが好
ましい)アクリレート(例えば、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸t−
ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシ
ル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、
アクリル酸−t−オクチル、クロルエチルアクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルアクリレート2,2−ジメチ
ルヒドロキシプロピルアクリレート、5−ヒドロキシペ
ンチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアク
リレート、ペンタエリスリトールモノアクリレート、グ
リシジルアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキ
シベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テ
トラヒドロフルフリルアクリレート等)、アリールアク
リレート、メトキシエトキシエチルアクリレート;
Specifically: acrylates, for example, alkyl (preferably having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group) acrylate (for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, t-acrylate)
Butyl, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, octyl acrylate,
Acrylic acid-t-octyl, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2-dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, glycidyl acrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl Acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.), aryl acrylate, methoxyethoxyethyl acrylate;

【0106】メタクリル酸エステル類、例えば、アルキ
ル(アルキル基の炭素数は1〜10のものが好ましい)
メタクリレート(例えば、メチルメタクリレート、エチ
ルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロ
ピルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、アミ
ルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘ
キシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、オク
チルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、5−ヒド
ロキシペンチルメタクリレート、2,2−ジメチル−3
−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロール
プロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールモ
ノメタクリレート、グリシジルメタクリレート、フルフ
リルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリ
レート等)、アリールメタクリレート(例えば、フェニ
ルメタクリレート、ナフチルメタクリレート等)、メト
キシエトキシエチルメタクリレート;
Methacrylic esters, for example, alkyl (the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms)
Methacrylate (e.g., methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, t-butyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, Hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3
-Hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, glycidyl methacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate and the like, aryl methacrylate (for example, phenyl methacrylate, naphthyl methacrylate and the like), methoxyethoxyethyl methacrylate;

【0107】アクリルアミド類、例えば、アクリルアミ
ド、N−アルキルアクリルアミド、(アルキル基として
は、炭素数1〜10のもの、例えば、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル
基、オクチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、ヒド
ロキシエチル基、ベンジル基等)、N−アリールアクリ
ルアミド、N,N−ジアルキルアクリルアミド(アルキ
ル基としては、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メ
チル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、エチルヘ
キシル基、シクロヘキシル基等、N,N−アリールアク
リルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリ
ルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチル
アクリルアミド等;メタクリルアミド類、例えば、メタ
クリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキ
ル基としては、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メ
チル基、エチル基、t−ブチル基、エチルヘキシル基、
ヒドロキシエチル基、シクロヘキシル基等が)、N−ア
リールメタクリルアミド、N,N−ジアルキルメタクリ
ルアミド(アルキル基としては、エチル基、プロピル
基、ブチル基等)、N−ヒドロキシエチル−N−メチル
メタクリルアミド、N−メチル−N−フェニルメタクリ
ルアミド、N−エチル−N−フェニルメタクリルアミド
等;アリル化合物、例えば、アリルエステル類(例え
ば、酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリ
ル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリ
ン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸
アリル等)、アリルオキシエタノール等;
Acrylamides, for example, acrylamide, N-alkylacrylamide, (where the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a t-butyl group, a heptyl group Octyl group, cyclohexyl group, benzyl group, hydroxyethyl group, benzyl group, etc.), N-arylacrylamide, N, N-dialkylacrylamide (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, Ethyl group, butyl group, isobutyl group, ethylhexyl group, cyclohexyl group, etc., N, N-arylacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide, etc .; methacrylamides, For example, methacrylamide, N- The Le Kill methacrylamide (the alkyl group, those having 1 to 10 carbon atoms, e.g., methyl, ethyl, t- butyl group, ethylhexyl group,
Hydroxyethyl group, cyclohexyl group, etc.), N-aryl methacrylamide, N, N-dialkyl methacrylamide (alkyl group is ethyl group, propyl group, butyl group, etc.), N-hydroxyethyl-N-methyl methacrylamide , N-methyl-N-phenylmethacrylamide, N-ethyl-N-phenylmethacrylamide and the like; allyl compounds such as allyl esters (for example, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, palmitic acid) Allyl, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate), allyloxyethanol and the like;

【0108】クロトン酸エステル類、例えば、クロトン
酸アルキル(例えば、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘ
キシル、グリセリンモノクロトネート等);イタコン酸
ジアルキル類(例えば、イタコン酸ジメチル、イタコン
酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等);マレイン酸ある
いはフマール酸のジアルキルエステル類(例えば、ジメ
チルマレレート、ジブチルフマレート等)、無水マレイ
ン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニト
リル、マレイロニトリル等が挙げられる。その他、一般
的には共重合可能である付加重合性不飽和化合物であれ
ばよい。
Crotonic esters, for example, alkyl crotonates (for example, butyl crotonate, hexyl crotonate, glycerin monocrotonate, etc.); dialkyl itaconates (for example, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.) And dialkyl esters of maleic acid or fumaric acid (eg, dimethyl maleate, dibutyl fumarate, etc.), maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilenitrile, and the like. In addition, generally, any addition-polymerizable unsaturated compound that can be copolymerized may be used.

【0109】この中でも、メトキシエトキシエチルメタ
クリレート、メトキシエトキシエチルアクリレートが特
に好ましい。(B)酸分解性樹脂中の他の重合性モノマ
ーに由来する繰り返し構造単位の含有量としては、全繰
り返し構造単位に対して、50モル%以下が好ましく、
より好ましくは30モル%以下である。活性光線又は放
射線に対する透明性確保の点から、(B)酸分解性樹脂
中には芳香環を含まないことが好ましい。芳香環の導入
により照射線に対する透明性が低下すると、レジスト膜
底部に露光光が届きにくくなり、テーパーと呼ばれるパ
ターンプロファイルとなってしまうからである。
Among them, methoxyethoxyethyl methacrylate and methoxyethoxyethyl acrylate are particularly preferred. (B) The content of the repeating structural unit derived from another polymerizable monomer in the acid-decomposable resin is preferably 50 mol% or less based on all repeating structural units,
It is more preferably at most 30 mol%. From the viewpoint of ensuring transparency to actinic rays or radiation, it is preferred that the acid-decomposable resin (B) does not contain an aromatic ring. This is because, when the transparency to the irradiation light is reduced due to the introduction of the aromatic ring, the exposure light hardly reaches the bottom of the resist film, resulting in a pattern profile called a taper.

【0110】(B)酸分解性樹脂において、酸分解性基
を有する繰り返し構造単位の含有量は、耐ドライエッチ
ング性、アルカリ現像性等とのバランスにより調整され
るが、全繰り返し単位に対して20モル%以上含有する
ことが好ましく、より好ましくは30モル%以上、さら
に好ましくは40モル%以上である。上記環状炭化水素
基を有する構造単位(好ましくは一般式(II)〜(IV)
で表される繰り返し構造単位)の含有量は、耐ドライエ
ッチング性、アルカリ現像性等とのバランスにより調整
されるが、全繰り返し構造単位に対して20モル%以上
含有することが好ましい。該含有量はより好ましくは3
0〜80モル%、さらに好ましくは35〜70モル%、
またさらに好ましくは40〜60モル%の範囲である。
また、(B)酸分解性樹脂においてラクトン構造を有す
る繰り返し構造単位の含有量としては、耐ドライエッチ
ング性、アルカリ現像性等とのバランスにより調整され
るが、全繰り返し構造単位に対して20モル%以上含有
することが好ましい。該含有量はより好ましくは30〜
80モル%、さらに好ましくは35〜70モル%、また
さらに好ましくは40〜60モル%の範囲である。本発
明では、溶剤を除く全組成物中あるいは固形分に対し
て、(B)酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解
度が増大する樹脂の含有割合は、20〜99.8重量
%、好ましくは50〜99.5重量%がよい。
(B) In the acid-decomposable resin, the content of the repeating structural unit having an acid-decomposable group is adjusted by the balance between dry etching resistance, alkali developability and the like. The content is preferably at least 20 mol%, more preferably at least 30 mol%, further preferably at least 40 mol%. The structural unit having the cyclic hydrocarbon group (preferably, any of the general formulas (II) to (IV)
The content of the repeating structural unit represented by the formula (I) is adjusted according to the balance between dry etching resistance, alkali developability, and the like, but is preferably 20 mol% or more based on all repeating structural units. The content is more preferably 3
0-80 mol%, more preferably 35-70 mol%,
More preferably, it is in the range of 40 to 60 mol%.
The content of the repeating structural unit having a lactone structure in the acid-decomposable resin (B) is adjusted by a balance between dry etching resistance, alkali developability, and the like. % Is preferable. The content is more preferably 30 to
The range is 80 mol%, more preferably 35 to 70 mol%, and still more preferably 40 to 60 mol%. In the present invention, the content of the resin (B) whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid (B) is from 20 to 99.8% by weight, preferably 50%, based on the total composition or the solid content excluding the solvent. 9999.5% by weight is good.

【0111】(B)酸分解性樹脂の重量平均分子量は、
GPC法で測定したポリスチレン換算値として、100
0〜100000の範囲にあることが好ましく、より好
ましくは2000〜50000、更に好ましくは300
0〜30000の範囲である。また、分散度は1.0〜
5.0が好ましく、より好ましくは1.0〜3.0であ
る。
(B) The weight-average molecular weight of the acid-decomposable resin is
As a polystyrene conversion value measured by the GPC method, 100
It is preferably in the range of 0 to 100,000, more preferably 2000 to 50,000, and still more preferably 300 to 50,000.
The range is from 0 to 30,000. Also, the degree of dispersion is 1.0 to
5.0 is preferred, and more preferably 1.0 to 3.0.

【0112】≪(C)上記一般式(I)の構造で表され
る化合物「(C)成分」≫一般式(I)中、Rはフッ素
原子を含有する炭化水素基を表す。Xは単結合又は、フ
ッ素原子を含有しない2価の連結基を表す。
{(C) Compound Represented by the Structure of the General Formula (I) "Component (C)"} In the general formula (I), R represents a hydrocarbon group containing a fluorine atom. X represents a single bond or a divalent linking group containing no fluorine atom.

【0113】Rにおいて、フッ素原子を含有する炭化水
素基としては、炭素原子数は一般的に1〜15、好まし
くは1〜11、フッ素原子数は一般的に1〜31、好ま
しくは1〜23である。フッ素原子を有する炭化水素基
の例としては、置換基を有していてもよい、アルキル
基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等の
基の水素原子をフッ素原子で置換したものを挙げること
ができる。
In R, the fluorine atom-containing hydrocarbon group generally has 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 11 carbon atoms, and generally has 1 to 31 fluorine atoms, preferably 1 to 23 carbon atoms. It is. Examples of the hydrocarbon group having a fluorine atom include those in which a hydrogen atom of an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or the like is substituted with a fluorine atom. Can be.

【0114】アルキル基としては、炭素数1〜8のアル
キル基が好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、プ
ロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチ
ル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基
などが挙げられる。シクロアルキル基としては、シクロ
プロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のよ
うな炭素数3〜8個のものが挙げられる。
As the alkyl group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, a hexyl group, Examples thereof include a 2-ethylhexyl group and an octyl group. Examples of the cycloalkyl group include those having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.

【0115】アリール基としては、フェニル基、トリル
基、メトキシフェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜1
4個のものが挙げられる。アラルキル基としては、例え
ば、置換又は未置換のベンジル基、置換又は未置換のフ
ェネチル基などの炭素数7〜15個のものを挙げること
ができる。
Examples of the aryl group include phenyl, tolyl, methoxyphenyl, and naphthyl groups having 6 to 1 carbon atoms.
There are four. Examples of the aralkyl group include those having 7 to 15 carbon atoms such as a substituted or unsubstituted benzyl group and a substituted or unsubstituted phenethyl group.

【0116】これらの置換基として好ましくは、アルキ
ル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子(フッ素原子、
塩素原子、沃素原子)、アリール基、シアノ基、ヒドロ
キシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニト
ロ基等が挙げられる。尚、アルキル基、シクロアルキル
基、アリール基は上記で挙げたものが挙げられる。更
に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基は更に
ハロゲン原子で置換されていてもよい。
As these substituents, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom (a fluorine atom,
(Chlorine atom, iodine atom), aryl group, cyano group, hydroxy group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, nitro group and the like. The alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group include those described above. Further, the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group may be further substituted with a halogen atom.

【0117】以下にフッ素原子を有する基の具体例を挙
げるが、これに限定されるものではない。フルオロメチ
ル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2
−フルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、
2,2,2−トリフルオロエチル基、1−フルオロエチ
ル基、1,1−ジフルオロエチル基、1,2−ジフルオ
ロエチル基、1,1,2,2,2−ペンタフルオロエチ
ル基、3−フルオロプロピル基、3,3−ジフルオロプ
ロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、2,
2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、1,1,
2,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロピル基、1−
フルオロブチル基、2−フルオロブチル基、3−フルオ
ロブチル基、4−フルオロブチル基、1,1−ジフルオ
ロブチル基、1,2−ジフルオロブチル基、1,3−ジ
フルオロブチル基、1,4−ジフルオロブチル基、1,
1,1−トリフルオロブチル基、1,1,1,2,2−
ペンタフルオロブチル基、1,1,1,2,2,3,3
−ヘプタフルオロブチル基、1,1,1,2,2,3,
3,4,4−ノナフルオロブチル基、1−フルオロペン
チル基、2−フルオロペンチル基、3−フルオロペンチ
ル基、4−フルオロペンチル基、5−フルオロペンチル
基、1,1,1−トリフルオロペンチル基、1,1,
1,2,2−ペンタフルオロペンチル基、1,1,1,
2,2,3,3−ヘプタフルオロペンチル基、1,1,
1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル
基、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−ウ
ンデカフルオロペンチル基や、より炭素数の長いパーフ
ルオロアルキル基、フルオロシクロヘキシル基、ジフル
オロシクロヘキシル基、パーフルオロシクロヘキシル
基、ペンタフルオロフェニル基、トリフルオロフェニル
基、ペンタフルオロベンジル基、パーフルオロベンジル
基等が挙げられる。
Specific examples of the group having a fluorine atom are shown below, but it should not be construed that the invention is limited thereto. Fluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 2
-Fluoroethyl group, 2,2-difluoroethyl group,
2,2,2-trifluoroethyl group, 1-fluoroethyl group, 1,1-difluoroethyl group, 1,2-difluoroethyl group, 1,1,2,2,2-pentafluoroethyl group, 3- Fluoropropyl group, 3,3-difluoropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, 2,
2,3,3,3-pentafluoropropyl group, 1,1,
2,2,3,3,3-heptafluoropropyl group, 1-
Fluorobutyl group, 2-fluorobutyl group, 3-fluorobutyl group, 4-fluorobutyl group, 1,1-difluorobutyl group, 1,2-difluorobutyl group, 1,3-difluorobutyl group, 1,4- Difluorobutyl group, 1,
1,1-trifluorobutyl group, 1,1,1,2,2-
Pentafluorobutyl group, 1,1,1,2,2,3,3
-Heptafluorobutyl group, 1,1,1,2,2,3
3,4,4-nonafluorobutyl group, 1-fluoropentyl group, 2-fluoropentyl group, 3-fluoropentyl group, 4-fluoropentyl group, 5-fluoropentyl group, 1,1,1-trifluoropentyl Group, 1,1,
1,2,2-pentafluoropentyl group, 1,1,1,1
2,2,3,3-heptafluoropentyl group, 1,1,
1,2,2,3,3,4,4-nonafluoropentyl group, 1,1,1,2,2,3,4,4,5,5-undecafluoropentyl group and more carbon Long-numbered perfluoroalkyl groups, fluorocyclohexyl groups, difluorocyclohexyl groups, perfluorocyclohexyl groups, pentafluorophenyl groups, trifluorophenyl groups, pentafluorobenzyl groups, perfluorobenzyl groups, and the like can be mentioned.

【0118】Xにおける2価の連結基としては、好まし
くは下記式(W1)で示される2価の基である。 一般式(W1) −(A)n−(D)m−(A)p− 式(W1)中、Aは置換基を有していてもよい、直鎖、
分岐あるいは環状のアルキレン基、アリーレン基、ヘテ
ロアリーレン基、又はアラルキレン基を表す。Dは−O
−、−S−、−C(=O)−、−N(R4)−、−SO
−、−SO2−、−CO2−、−N(R4)SO2−を表す
(R4 は水素原子又はアルキル基を表す。ここでアルキ
ル基としては上記Rのところで記載した例が挙げられ
る。)。nは0〜5の整数、mは0〜5の整数、pは0
〜5の整数を表す。式(W1)中、Aが複数存在する場
合、各々のAは同一でも異なっていてもよい。但し、一
般式(W1)はフッ素原子を含有しない。
The divalent linking group for X is preferably a divalent group represented by the following formula (W1). General formula (W1)-(A) n- (D) m- (A) p- In the formula (W1), A may have a substituent,
Represents a branched or cyclic alkylene group, an arylene group, a heteroarylene group, or an aralkylene group. D is -O
-, - S -, - C (= O) -, - N (R 4) -, - SO
—, —SO 2 —, —CO 2 —, —N (R 4 ) SO 2 — (R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group. Here, examples of the alkyl group include those described above for R. ). n is an integer of 0 to 5, m is an integer of 0 to 5, p is 0
Represents an integer of 5 to 5. In the formula (W1), when there are a plurality of A, each A may be the same or different. However, general formula (W1) does not contain a fluorine atom.

【0119】上記において直鎖、分岐あるいは環状のア
ルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピ
レン基、1,4−ブチレン基、1,4−シクロヘキシレ
ン基等の炭素数1〜10個のものを挙げることができ
る。上記においてアリーレン基としては、フェニレン
基、ナフチレン基、アントリレン基等を挙げることがで
きる。上記においてアラルキレン基としてはトルイレン
基、キシリレン基、フェネチレン基等を挙げることがで
きる。上記においてヘテロアリーレン基としては、下記
式(A1)〜(A4)で示される構造において2価の基
になったものが挙げられる。
In the above, examples of the linear, branched or cyclic alkylene group include those having 1 to 10 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a 1,4-butylene group and a 1,4-cyclohexylene group. Can be mentioned. In the above, examples of the arylene group include a phenylene group, a naphthylene group, and an anthrylene group. In the above, examples of the aralkylene group include a toluylene group, a xylylene group, and a phenethylene group. In the above, examples of the heteroarylene group include those having a divalent group in the structures represented by the following formulas (A1) to (A4).

【0120】[0120]

【化47】 Embedded image

【0121】ここで、Xは酸素原子、イオウ原子又は−
NH−を表し、Y1 〜Y6 は各々、−CH=もしくは−
N=を表し、式(A3)においてY1 〜Y6のうち少な
くとも一つは−N=を表す。Y7 〜Y14は、各々、−C
H=もしくは−N=を表し、Y7 〜Y14のうち少なくと
も一つは−N=を表す。
Here, X is an oxygen atom, a sulfur atom or-
Represents NH-, Y 1 ~Y 6 are each, -CH = or -
N =, and in formula (A3), at least one of Y 1 to Y 6 represents -N =. Y 7 to Y 14 are each, -C
H = or represents -N =, at least one of Y 7 to Y 14 represents -N =.

【0122】また、上記基の更なる置換基としては、ア
ルキル基、シクロアルキル基、水酸基、ハロゲン原子
(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、アミノ基、ニトロ
基、シアノ基、メトキシ基・エトキシ基・ヒドロキシエ
トキシ基・プロポキシ基・ヒドロキシプロポキシ基・n
−ブトキシ基・イソブトキシ基・sec−ブトキシ基・
t−ブトキシ基等のアルコキシ基等を挙げることができ
る。Xとしては、好ましくは置換基を有していてもよい
アルキレン基である。
Further substituents of the above groups include an alkyl group, a cycloalkyl group, a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), an amino group, a nitro group, a cyano group, a methoxy group and an ethoxy group.・ Hydroxyethoxy group ・ Propoxy group ・ Hydroxypropoxy group ・ n
-Butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group
and alkoxy groups such as t-butoxy group. X is preferably an alkylene group which may have a substituent.

【0123】以下に一般式(I)の構造で表される化合
物の具体例を示すが、本発明がこれに限定されるもので
はない。
Specific examples of the compound represented by the general formula (I) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0124】[0124]

【化48】 Embedded image

【0125】[0125]

【化49】 Embedded image

【0126】(C)成分の化合物の本発明のポジ型レジ
スト組成物中の含有量は、組成物の固形分を基準とし
て、0.1〜40重量%が好ましく、より好ましくは
0.5〜30重量%、更に好ましくは1〜25重量%で
ある。
The content of the compound (C) in the positive resist composition of the present invention is preferably 0.1 to 40% by weight, more preferably 0.5 to 40% by weight, based on the solid content of the composition. It is 30% by weight, more preferably 1 to 25% by weight.

【0127】≪(D)酸分解性溶解阻止化合物≫本発明
のポジ型レジスト組成物は、(D)酸の作用により分解
してアルカリ現像液中での溶解性を増大させる基を有
し、分子量3000以下の溶解阻止低分子化合物(以
下、「(D)酸分解性溶解阻止化合物」ともいう)を含
有することが好ましい。特に220nm以下の透過性を
低下させないため、Proceeding of SPIE, 2724,355 (19
96)に記載されている酸分解性基を含むコール酸誘導体
の様な、酸分解性基を含有する脂環族又は脂肪族化合物
が(D)酸分解性溶解阻止化合物として好ましい。酸分
解性基、脂環式構造としては、上記酸分解性樹脂のとこ
ろで説明したものと同様のものが挙げられる。(D)酸
分解性溶解阻止化合物の添加量は、ポジ型レジスト組成
物の全組成物の固形分に対し、好ましくは3〜50重量
%であり、より好ましくは5〜40重量%である。以下
に(D)酸分解性溶解阻止化合物の具体例を示すが、こ
れらに限定されない。
{(D) Acid-Decomposable Dissolution Inhibiting Compound} The positive resist composition of the present invention has a group (D) which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer, It is preferable to contain a dissolution-inhibiting low-molecular compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter, also referred to as “(D) acid-decomposable dissolution-inhibiting compound”). In particular, in order not to lower the transmittance at 220 nm or less, Proceeding of SPIE, 2724,355 (19
An alicyclic or aliphatic compound containing an acid-decomposable group, such as the cholic acid derivative containing an acid-decomposable group described in 96), is preferred as the acid-decomposable dissolution inhibiting compound (D). Examples of the acid-decomposable group and the alicyclic structure include the same as those described for the acid-decomposable resin. (D) The amount of the acid-decomposable dissolution-inhibiting compound to be added is preferably 3 to 50% by weight, more preferably 5 to 40% by weight, based on the solid content of the whole positive resist composition. Specific examples of the acid-decomposable dissolution inhibiting compound (D) are shown below, but the invention is not limited thereto.

【0128】[0128]

【化50】 Embedded image

【0129】≪(F)含窒素塩基性化合物≫本発明のポ
ジ型レジスト組成物は、露光から加熱までの経時による
性能変化を低減するために、(F)含窒素塩基性化合物
を含有することが好ましい。好ましい構造として、下記
式(A)〜(E)で示される構造を挙げることができ
る。
(F) Nitrogen-containing basic compound The positive resist composition of the present invention contains (F) a nitrogen-containing basic compound in order to reduce a change in performance over time from exposure to heating. Is preferred. Preferred structures include those represented by the following formulas (A) to (E).

【0130】[0130]

【化51】 Embedded image

【0131】ここでR250、R251及びR252は、各々独
立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1
〜6アミノアルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアル
キル基又は炭素数6〜20の置換もしくは非置換のアリ
ール基であり、ここでR250とR251は互いに結合して環
を形成してもよい。
Here, R 250 , R 251 and R 252 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R 250 and R 251 are bonded to each other to form a ring. Good.

【0132】[0132]

【化52】 Embedded image

【0133】(式中、R253、R254、R255及びR
256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基を示
す)。好ましい具体例としては、置換もしくは未置換の
グアニジン、置換もしくは未置換のアミノピリジン、置
換もしくは未置換のアミノアルキルピリジン、置換もし
くは未置換のアミノピロリジン、置換もしくは未置換の
インダーゾル、置換もしくは未置換のピラゾール、置換
もしくは未置換のピラジン、置換もしくは未置換のピリ
ミジン、置換もしくは未置換のプリン、置換もしくは未
置換のイミダゾリン、置換もしくは未置換のピラゾリ
ン、置換もしくは未置換のピペラジン、置換もしくは未
置換のアミノモルフォリン、置換もしくは未置換のアミ
ノアルキルモルフォリン等が挙げられ、モノ、ジ、トリ
アルキルアミン、置換もしくは未置換のアニリン、置換
もしくは未置換のピペリジン、モノあるいはジエタノー
ルアミン等が挙げられる。好ましい置換基は、アミノ
基、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリ
ール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ
基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオ
キシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。
(Wherein R 253 , R 254 , R 255 and R
256 independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms). Preferred specific examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazol, substituted or unsubstituted Pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine, substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline, substituted or unsubstituted piperazine, substituted or unsubstituted amino Examples include morpholine, substituted or unsubstituted aminoalkyl morpholine, and the like, and include mono, di, trialkylamine, substituted or unsubstituted aniline, substituted or unsubstituted piperidine, mono and diethanolamine, and the like. Preferred substituents are an amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group It is.

【0134】特に好ましい化合物として、グアニジン、
1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テト
ラメチルグアニジン、2−アミノピリジン、3−アミノ
ピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピ
リジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルア
ミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−ア
ミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピ
リジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ
−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4
−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペ
ラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−
(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,
2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノ
ピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノ
エチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メ
チルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−ト
リルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5
−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリ
ミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾ
リン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−
(2−アミノエチル)モルフォリン、1,5−ジアザビ
シクロ〔4.3.0〕ノナ−5−エン、1,8−ジアザ
ビシクロ〔5.4.0〕ウンデカ−7−エン、2,4,
5−トリフェニルイミダゾール、トリ(n−ブチル)ア
ミン、トリ(n−オクチル)アミン、N−フェニルジエ
タノールアミン、N−ヒドロキシエチルピペリジン、
2,6−ジイソプロピルアニリン、N−シクロヘキシル
−N’−モルホリノエチルチオ尿素等が挙げられるがこ
れに限定されるものではない。これらの(F)含窒素塩
基性化合物は、単独であるいは2種以上一緒に用いられ
る。
As particularly preferred compounds, guanidine,
1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylamino Pyridine, 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethyl Pyridine, 4
-Aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N-
(2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,
2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl -1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5
-Methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N-
(2-aminoethyl) morpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 2,4,4
5-triphenylimidazole, tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine, N-phenyldiethanolamine, N-hydroxyethylpiperidine,
Examples include, but are not limited to, 2,6-diisopropylaniline, N-cyclohexyl-N'-morpholinoethylthiourea, and the like. These (F) nitrogen-containing basic compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0135】(F)含窒素塩基性化合物の使用量は、感
光性樹脂組成物の固形分を基準として、通常、0.00
1〜10重量%、好ましくは0.01〜5重量%であ
る。0.001重量%未満では上記含窒素塩基性化合物
の添加の効果が得られない。一方、10重量%を超える
と感度の低下や非露光部の現像性が悪化する傾向があ
る。
The amount of the (F) nitrogen-containing basic compound to be used is generally 0.001% based on the solid content of the photosensitive resin composition.
It is 1 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight. If the amount is less than 0.001% by weight, the effect of the addition of the nitrogen-containing basic compound cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the sensitivity tends to decrease and the developability of the unexposed portion tends to deteriorate.

【0136】≪(G)フッ素系及び/又はシリコン系界
面活性剤≫本発明のポジ型レジスト組成物は、フッ素系
及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤
及びシリコン系界面活性剤、フッソ原子と珪素原子の両
方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以
上を含有することが好ましい。本発明のポジ型レジスト
組成物が上記(G)界面活性剤とを含有することによ
り、250nm以下、特に220nm以下の露光光源の
使用時に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠
陥の少ないレジストパターンを与えることが可能とな
る。これらの(G)界面活性剤として、例えば特開昭62
-36663号、特開昭61-226746号、特開昭61-226745号、特
開昭62-170950号、特開昭63-34540号、特開平7-230165
号、特開平8-62834号、特開平9-54432号、特開平9-5988
号記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界
面活性剤をそのまま用いることもできる。使用できる市
販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF30
3、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友ス
リーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F18
9、R08(大日本インキ(株)製)、サーフロンS−382、
SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)等
のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げ
ることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341
(信越化学工業(株)製)、トロイゾルS−366(ト
ロイケミカル(株)製)もシリコン系界面活性剤として
用いることができる。
{(G) Fluorine and / or Silicon Surfactant} The positive resist composition of the present invention comprises a fluorine and / or silicon surfactant (a fluorine surfactant and a silicon surfactant). , A surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom) or two or more kinds thereof. When the positive resist composition of the present invention contains the surfactant (G) described above, when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less, it has good sensitivity and resolution, and has little adhesion and little development defects. It becomes possible to provide a resist pattern. These (G) surfactants include, for example, those described in
-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-63-34540, JP-A-7-230165
No., JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988
And the commercially available surfactants described below can be used as they are. Commercially available surfactants that can be used, for example, F-top EF301, EF30
3, (Shin-Akita Chemical Co., Ltd.), Florado FC430, 431 (Sumitomo 3M), MegaFac F171, F173, F176, F18
9, R08 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Surflon S-382,
SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and other fluorine-based surfactants or silicon-based surfactants. In addition, polysiloxane polymer KP-341
(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and Troysol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.) can also be used as the silicon-based surfactant.

【0137】界面活性剤の使用量は、ポジ型レジスト組
成物全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.00
01〜2重量%、より好ましくは0.001〜1重量%
である。
The amount of the surfactant used is preferably 0.00 to the total amount of the positive resist composition (excluding the solvent).
01 to 2% by weight, more preferably 0.001 to 1% by weight
It is.

【0138】<(E)水に不溶でアルカリ現像液に可溶
な、単環又は多環の脂環炭化水素構造を、主鎖または側
鎖に有する樹脂>本発明のポジ型フォトレジスト組成物
は、酸分解性基を含有していない、(E)水に不溶でア
ルカリ現像液に可溶な、単環又は多環の脂環炭化水素構
造を、主鎖または側鎖に有する樹脂を含有することがで
き、これにより感度が向上する。また、本発明において
は、(A)、(C)、(D)及び(E)を含む組成物の
場合には、(E)成分は必須成分となる。(E)成分が
必須成分となる場合には、(E)成分の組成物中の添加
量は、全固形分に対して20〜99.8重量%が好まし
く、より好ましくは50〜99.5重量%である。
<(E) Resin having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure in the main chain or side chain that is insoluble in water and soluble in an alkaline developer> Positive photoresist composition of the present invention Contains (E) a resin having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure in a main chain or a side chain, which does not contain an acid-decomposable group and is insoluble in water and soluble in an alkali developing solution. And thereby increase the sensitivity. In the present invention, in the case of a composition containing (A), (C), (D) and (E), the component (E) is an essential component. When the component (E) is an essential component, the amount of the component (E) added to the composition is preferably 20 to 99.8% by weight, more preferably 50 to 99.5% by weight based on the total solid content. % By weight.

【0139】本発明においては、分子量1000〜20
000程度のノボラック樹脂類、分子量3000〜50
000程度のポリヒドロキシスチレン誘導体をこのよう
な樹脂として用いることができるが、これらは250n
m以下の光に対して吸収が大きいため、一部水素添加し
て用いるか、又は全樹脂量の30重量%以下の量で使用
するのが好ましい。また、カルボキシル基をアルカリ可
溶性基として含有する樹脂も用いることができる。カル
ボキシル基を含有する樹脂中には単環、又は多環の脂環
炭化水素基を有していることが好ましい。具体的には酸
分解性を示さない脂環式炭化水素構造を有するメタクリ
ル酸エステルと(メタ)アクリル酸の共重合体あるいは
末端にカルボキシル基を有する脂環炭化水素基の(メ
タ)アクリル酸エステルの樹脂などを挙げることができ
る。
In the present invention, the molecular weight is from 1000 to 20.
Novolak resins of about 000, molecular weight 3000 to 50
About 000 polyhydroxystyrene derivatives can be used as such a resin,
Since it has a large absorption for light of m or less, it is preferable to use it by partially hydrogenating it, or to use it in an amount of 30% by weight or less of the total resin amount. Further, a resin containing a carboxyl group as an alkali-soluble group can also be used. The carboxyl group-containing resin preferably has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group. Specifically, a copolymer of a methacrylic acid ester having an alicyclic hydrocarbon structure that does not show acid-decomposability and a (meth) acrylic acid or a (meth) acrylic acid ester of an alicyclic hydrocarbon group having a terminal carboxyl group And the like.

【0140】≪その他の物質≫本発明のポジ型レジスト
組成物には、必要に応じてさらに染料、可塑剤、上記
(D)成分以外の界面活性剤、光増感剤、及び現像液に
対する溶解性を促進させる化合物等を含有させることが
できる。本発明で使用できる現像液に対する溶解促進性
化合物は、フェノール性OH基を2個以上、又はカルボ
キシ基を1個以上有する分子量1,000以下の低分子
化合物である。カルボキシ基を有する場合は上記と同じ
理由で脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。これら溶解
促進性化合物の好ましい添加量は、(B)酸の作用によ
り分解し、アルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂
に対して2〜50重量%であり、さらに好ましくは5〜
30重量%である。50重量%を越えた添加量では、現
像残渣が悪化し、また現像時にパターンが変形するとい
う新たな欠点が発生して好ましくない。
{Other Substances} The positive resist composition of the present invention may further contain, if necessary, a dye, a plasticizer, a surfactant other than the above-mentioned component (D), a photosensitizer, and a developer. A compound that promotes the properties can be contained. The compound capable of accelerating dissolution in a developer that can be used in the present invention is a low molecular compound having a molecular weight of 1,000 or less and having two or more phenolic OH groups or one or more carboxy groups. When it has a carboxy group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable for the same reason as described above. The preferred addition amount of these dissolution promoting compounds is 2 to 50% by weight, more preferably 5 to 50% by weight, based on the resin which is decomposed by the action of the acid (B) and has increased solubility in an alkali developer.
30% by weight. An addition amount exceeding 50% by weight is not preferable because new development defects such as development residue deterioration and pattern deformation during development occur.

【0141】このような分子量1000以下のフェノー
ル化合物は、例えば、特開平4−122938、特開平
2−28531、米国特許第4916210、欧州特許
第219294等に記載の方法を参考にして、当業者に
おいて容易に合成することができる。カルボキシル基を
有する脂環族、又は脂肪族化合物の具体例としてはコー
ル酸、デオキシコール酸、リトコール酸などのステロイ
ド構造を有するカルボン酸誘導体、アダマンタンカルボ
ン酸誘導体、アダマンタンジカルボン酸、シクロヘキサ
ンカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などが挙げ
られるがこれらに限定されるものではない。
A phenol compound having a molecular weight of 1,000 or less can be prepared by those skilled in the art by referring to the methods described in, for example, JP-A-4-122938, JP-A-2-28531, US Pat. No. 4,916,210, and EP 219294. It can be easily synthesized. Specific examples of the alicyclic group having a carboxyl group, or an aliphatic compound include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, deoxycholic acid, and lithocholic acid, adamantanecarboxylic acid derivatives, adamantanedicarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, and cyclohexane. Examples include, but are not limited to, dicarboxylic acids.

【0142】≪使用方法≫本発明の感光性組成物は、上
記の成分を所定の溶媒に混合状態で溶解してなる。所定
の支持体上に塗布して用いる。ここで使用する溶媒とし
ては、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シク
ロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、
メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−
メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエ
チルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳
酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロ
ピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチ
ル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テ
トラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あ
るいは混合して使用する。これらの中でもシクロヘキサ
ノン、2−ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテート、乳酸エチル、エトキシプロピオン酸エチル
を単独あるいは2種を1/9〜9/1の割合で混合して
使用するのが好ましい。
{Method of Use} The photosensitive composition of the present invention is obtained by dissolving the above components in a predetermined solvent in a mixed state. It is used by coating on a predetermined support. As the solvent used here, 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, ethyl pyruvate, methyl pyruvate , Pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, etc., and these solvents are used alone or in combination. Among them, cyclohexanone, 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, and ethyl ethoxypropionate are used alone or in a mixture of two kinds in a ratio of 1/9 to 9/1. preferable.

【0143】本発明においては、上記(D)フッ素系及
び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を
加えることもできる。具体的には、ポリオキシエチレン
ラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエー
テル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシ
エチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアル
キルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノー
ルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエー
テル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロッ
クコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタ
ンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソ
ルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、
ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エス
テル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、
ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリ
オキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシ
エチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面
活性剤等を挙げることができる。これらの界面活性剤は
単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み合わせ
で添加することもできる。
In the present invention, a surfactant other than the (D) fluorine-based and / or silicon-based surfactant may be added. Specifically, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene nonyl phenol ether and the like Polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate,
Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate,
Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, and polyoxyethylene sorbitan tristearate can be exemplified. These surfactants may be added alone or in some combination.

【0144】溶媒に溶解したポジ型レジスト組成物は、
所定の基板上に次のようにして塗布する。すなわち、上
記感光性組成物を精密集積回路素子の製造に使用される
ような基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆)上に
スピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布す
る。塗布後、所定のマスクを通して露光し、ベークを行
い現像する。このようにすると、良好なレジストパター
ンを得ることができる。ここで露光光としては、好まし
くは250nm以下、より好ましくは220nm以下の
波長の遠紫外線である。具体的には、KrFエキシマレ
ーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(19
3nm)、F2エキシマレーザー(157nm)、X
線、電子ビーム等が挙げられる。
The positive resist composition dissolved in a solvent is
It is applied on a predetermined substrate as follows. That is, the photosensitive composition is applied on a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) such as used in the production of precision integrated circuit devices by a suitable application method such as a spinner or a coater. After the application, the film is exposed through a predetermined mask, baked and developed. By doing so, a good resist pattern can be obtained. Here, the exposure light is preferably far ultraviolet light having a wavelength of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less. Specifically, a KrF excimer laser (248 nm) and an ArF excimer laser (19
3 nm), F 2 excimer laser (157 nm), X
Line, electron beam and the like.

【0145】現像工程では、現像液を次のように用い
る。感光性組成物の現像液としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウ
ム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アル
カリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一ア
ミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第
二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン
等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエ
タノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチル
アンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウム
ヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピ
ヘリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液を使用
することができる。さらに、上記アルカリ性水溶液にア
ルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用すること
もできる。
In the developing step, a developing solution is used as follows. As the developer of the photosensitive composition, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, inorganic alkalis such as ammonia water, ethylamine, primary amines such as n-propylamine, Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and the like An alkaline aqueous solution such as a quaternary ammonium salt, a cyclic amine such as pyrrole, or pyrhelidine can be used. Further, an appropriate amount of an alcohol or a surfactant may be added to the above alkaline aqueous solution for use.

【0146】[0146]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明の範囲は実施例によっていささかも制
限されない。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to examples, but the scope of the present invention is not at all limited by the examples.

【0147】合成例−1<(B)樹脂の合成> (1)〔樹脂(P1)の合成(a1)/(b1)=50
/50〕 窒素気流下60℃に加熱したN,N一ジメチルアセトア
ミド7.0gに2−メチル−2−アダマンタンメタクリ
レート5.0g、メバロニックラクトンメタクリレート
4.23g、重合開始剤2,2'−アゾビス(2,4−ジ
メチルバレロニトリル)(和光純薬製;V−65)0.
534gをN,N−ジメチルアセトアミド30.0gに
溶解させた溶液を4時間かけて滴下した。さらに60℃
で2時間反応させた後、V−65を0.267g加え、
さらに2時間反応させた。反応液をイオン交換水100
0m1に注ぎ、析出した粉体をろ取した。これをTHF
に溶解させて、ヘキサン1500m1に注ぎ、得られた
粉体を乾燥して樹脂(I−1)を得た。得られた樹脂の
重量平均分子量は5500、分散度(Mw/Mn)は
1.9であった。なお、重量平均分子量及び分散度は、
DSC法で測定したポリスチレン換算値である
Synthesis Example-1 <Synthesis of (B) Resin> (1) [Synthesis of Resin (P1) (a1) / (b1) = 50
/ 50] 5.0 g of 2-methyl-2-adamantane methacrylate, 4.23 g of mevalonic lactone methacrylate, 7.02 g of N, N-dimethylacetamide heated to 60 ° C. in a nitrogen stream, polymerization initiator 2,2′- Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (V-65, manufactured by Wako Pure Chemical Industries)
A solution of 534 g in 30.0 g of N, N-dimethylacetamide was added dropwise over 4 hours. 60 ° C
After reacting for 2 hours, 0.267 g of V-65 was added,
The reaction was further performed for 2 hours. The reaction solution is deionized water 100
The mixture was poured into 0 ml, and the precipitated powder was collected by filtration. This is THF
, And poured into 1500 ml of hexane, and the resulting powder was dried to obtain a resin (I-1). The weight average molecular weight of the obtained resin was 5,500, and the degree of dispersion (Mw / Mn) was 1.9. Incidentally, the weight average molecular weight and the degree of dispersion,
It is a polystyrene equivalent value measured by the DSC method.

【0148】(2)〔樹脂(P2)〜樹脂(P12)の
合成〕 ほぼ同様の手法で、下記表1に示される樹脂(P2)〜
樹脂(P12)を順に合成した。これら樹脂の分子量及
び分散度を表1に示す。
(2) [Synthesis of Resin (P2) to Resin (P12)] Resin (P2) to Resin (P2)
Resin (P12) was synthesized in order. Table 1 shows the molecular weight and the degree of dispersion of these resins.

【0149】[0149]

【表1】 [Table 1]

【0150】<レジスト調整> 〔実施例1〜14、比較例1〜3〕表2に示す素材をプ
ロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶
解させ固形分濃度15%の溶液を調整し、これを0.1
μmのテフロン(登録商標)フィルターでろ過してレジ
スト組成物を調製した。調製した組成物を下記方法で評
価を行い、結果を表3に示した。
<Adjustment of resist> [Examples 1 to 14 and Comparative examples 1 to 3] The materials shown in Table 2 were dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a solution having a solid content of 15%, and the solution was adjusted to 0.1%.
The solution was filtered through a μm Teflon (registered trademark) filter to prepare a resist composition. The prepared composition was evaluated by the following method, and the results are shown in Table 3.

【0151】[0151]

【表2】 [Table 2]

【0152】(表2の説明)(C−4)は、市販の4,
4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロペンタン酸を
用いた。同様にして市販品を用い、場合によっては各種
化合物を合成した。酸発生剤としては、 TPSTF;トリフエニルスルホニウムトリフレート TPSPFB;トリフェニルスルホニウムパーフルオロ
ブタンスルホネート TPSPFOS;トリフェニルスルホニウムパーフロロ
オクタンスルホネート TBDPIPFBS;ビス(4−t−ブチルフェニル)
ヨードニウムパーフロロブタンスルホネートを表す。
(Description of Table 2) (C-4) is commercially available 4,
4,5,5,6,6,6-heptafluoropentanoic acid was used. Similarly, various compounds were synthesized using commercially available products in some cases. Examples of the acid generator include TPSTF; triphenylsulfonium triflate TSPFB; triphenylsulfonium perfluorobutanesulfonate TPSPFOS; triphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate TBDPIPFBS; bis (4-t-butylphenyl)
Represents iodonium perfluorobutanesulfonate.

【0153】アミンとしては、 DBN;1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−
ノネン DBU;1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−
ウンデセン TPI;2,4,5−トリフェニルイミダゾールを表
す。
Examples of the amine include DBN; 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-
Nonene DBU; 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-
Undecene TPI; represents 2,4,5-triphenylimidazole.

【0154】界面活性剤としては、 W−1;メガファックF176(大日本インキ(株)
製)(フッ素系) W−2;メガファックR08(大日本インキ(株)製)
(フッ素及びシリコン系) W−3;ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化
学工業(株)製)(シリコン系) W‐4;トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)
製)(フッ素系)を表す。
As the surfactant, W-1; Megafac F176 (Dainippon Ink Co., Ltd.)
(Fluorine) W-2; Megafac R08 (Dainippon Ink Co., Ltd.)
(Fluorine and silicon type) W-3; Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (silicon type) W-4; Troysol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.)
(Fluorinated).

【0155】<画像評価法><Image evaluation method>

【0156】(1)感度、解像力、パターンプロファイ
ル、定在波の評価 スピンコーターにてヘキサメチルジシラザン処理を施し
たシリコン基板上にブリューワーサイエンス社製反射防
止膜DUV−42を600オングストローム均一に塗布
し、100℃で90秒間ホットプレート上で乾燥した
後、190℃で240秒間加熱乾燥を行った。その後、
各レジスト組成物をスピンコーターで塗布し120℃で
90秒乾燥を行い0.50μmのレジスト膜を形成させ
た。このレジスト膜に対し、マスクを通してArFエキ
シマレーザーステッパー(ISI社製 NA=0.6)
で露光し、露光後直ぐに120℃で90秒間ホットプレ
ート上で加熱した。さらに2.38%テトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液で23℃で60秒間現像
し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、レジスト
ラインパターンを得た。
(1) Evaluation of Sensitivity, Resolution, Pattern Profile, and Standing Wave An antireflection film DUV-42 manufactured by Brewer Science Co. was uniformly coated on a silicon substrate that had been treated with hexamethyldisilazane by a spin coater for 600 angstroms. Then, after drying on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds, heating and drying were performed at 190 ° C. for 240 seconds. afterwards,
Each resist composition was applied with a spin coater and dried at 120 ° C. for 90 seconds to form a 0.50 μm resist film. An ArF excimer laser stepper (ISI NA = 0.6) is passed through this mask through a mask.
And heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds immediately after exposure. Further, the resist was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and dried to obtain a resist line pattern.

【0157】感度は0.20μmのマスクパターンを再
現する露光量を示す。解像力は0.20μmのマスクパ
ターンを再現する露光量における限界解像力を示す。
The sensitivity indicates an exposure amount for reproducing a mask pattern of 0.20 μm. The resolving power indicates a limit resolving power at an exposure amount for reproducing a mask pattern of 0.20 μm.

【0158】パターンプロファイルは、走査型電子顕微
鏡によりパターン形状を観察した。
For the pattern profile, the pattern shape was observed with a scanning electron microscope.

【0159】定在波は、得られたレジストパターンの断
面形状において、該パターンの側壁が波型になっている
ものを×、該波型が観察されなかったものを○とした。
In the standing wave, the cross-sectional shape of the obtained resist pattern was evaluated as x when the side wall of the pattern was corrugated, and as ○ when the corrugation was not observed.

【0160】[0160]

【表3】 [Table 3]

【0161】表3に示される結果より以下のことが明ら
かである。実施例1〜14の組成物は、感度、解像力に
優れ、定在波が低減され、優れたパターンプロファイル
を形成している。一方、本発明の(C)の化合物を配合
していない比較例1〜3の組成物の場合は、解像力が実
施例と同等のものもあるが、感度、定在波及びパターン
プロファイルは、実施例の組成物と比較して劣る。
The following are clear from the results shown in Table 3. The compositions of Examples 1 to 14 were excellent in sensitivity and resolution, reduced in standing waves, and formed excellent pattern profiles. On the other hand, in the case of the compositions of Comparative Examples 1 to 3 in which the compound (C) of the present invention is not blended, the resolution is equivalent to that of the examples, but the sensitivity, standing wave and pattern profile are Inferior to the example composition.

【0162】[0162]

【発明の効果】本発明のポジ型レジスト組成物は、感
度、解像力に優れ、定在波が低減され、、優れたパター
ンプロファイルが形成できる。従って、本発明のポジ型
レジスト組成物は、遠紫外光、とくにArFエキシマレ
ーザー光を使用するミクロフォトファブリケ−ションに
好適に使用される。
The positive resist composition of the present invention has excellent sensitivity and resolution, reduces standing waves, and can form an excellent pattern profile. Therefore, the positive resist composition of the present invention is suitably used for microphotofabrication using far ultraviolet light, particularly ArF excimer laser light.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 504 504 H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72)発明者 中尾 元 静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地 富士写 真フイルム株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AA02 AA03 AB16 AB20 AC04 AC08 AD03 BE00 BE10 BG00 CB08 CB41 CC04 CC20 DA34 FA17 4J002 BG031 BG071 BG081 BH021 BK001 BQ001 CE001 EB116 EB126 EB146 EF037 EH038 EH126 EJ028 EN019 ER009 ER029 ES006 EU139 EU186 EU216 EU239 EV047 EV226 EV256 EV296 EV306 EV326 FD206 FD310 GP03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 504 504 H01L 21/027 H01L 21/30 502R (72) Inventor Nakao Former F-term in Fujisha Shin Film Co., Ltd. 4,000 Kawajiri, Yoshida-cho, Haibara-gun, Shizuoka Pref. EF037 EH038 EH126 EJ028 EN019 ER009 ER029 ES006 EU139 EU186 EU216 EU239 EV047 EV226 EV256 EV296 EV306 EV326 FD206 FD310 GP03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)活性光線又は放射線の照射により
酸を発生する化合物、(B)単環又は多環の脂環炭化水
素構造を、主鎖または側鎖に有し、酸の作用により分解
してアルカリ現像液中での溶解度が増大する樹脂、
(C)下記一般式(I)で示される構造を有する化合物
を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。 【化1】 一般式(I)中、Rはフッ素原子を含有する炭化水素基
を表す。Xは、フッ素原子を含有しない2価の連結基を
表す。
1. A compound which (A) generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation, and (B) has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure in a main chain or a side chain, and is acted upon by the action of an acid. A resin that decomposes to increase its solubility in an alkaline developer,
(C) A positive resist composition comprising a compound having a structure represented by the following general formula (I). Embedded image In the general formula (I), R represents a hydrocarbon group containing a fluorine atom. X represents a divalent linking group containing no fluorine atom.
【請求項2】 (D)酸により分解しうる基を有し、ア
ルカリ現像液中での溶解速度が酸の作用により増大す
る、分子量3000以下の低分子溶解阻止化合物をさら
に含有することを特徴とする請求項1に記載のポジ型レ
ジスト組成物。
2. It further comprises (D) a low molecular weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3,000 or less, which has a group decomposable by an acid and whose dissolution rate in an alkaline developer is increased by the action of an acid. The positive resist composition according to claim 1, wherein
【請求項3】 (A)活性光線又は放射線の照射により
酸を発生する化合物、(C)下記一般式(I)で示され
る構造を有する化合物、(D)酸により分解しうる基を
有し、アルカリ現像液中での溶解速度が酸の作用により
増大する、分子量3000以下の低分子溶解阻止化合
物、(E)水に不溶でアルカリ現像液に可溶な、単環又
は多環の脂環炭化水素構造を主鎖または側鎖に有する樹
脂を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。 【化2】 一般式(I)中、Rはフッ素原子を含有する炭化水素基
を表す。Xは、フッ素原子を含有しない2価の連結基を
表す。
3. A compound which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, (C) a compound having a structure represented by the following general formula (I), and (D) a group which can be decomposed by an acid. A low molecular weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3,000 or less, whose dissolution rate in an alkali developer is increased by the action of an acid, (E) a monocyclic or polycyclic alicyclic ring which is insoluble in water and soluble in an alkali developer A positive resist composition comprising a resin having a hydrocarbon structure in a main chain or a side chain. Embedded image In the general formula (I), R represents a hydrocarbon group containing a fluorine atom. X represents a divalent linking group containing no fluorine atom.
【請求項4】 (F)含窒素塩基性化合物をさらに含有
することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
ポジ型レジスト組成物。
4. The positive resist composition according to claim 1, further comprising (F) a nitrogen-containing basic compound.
【請求項5】 (G)フッ素系及び/又はシリコン系界
面活性剤をさらに含有することを特徴とする請求項1〜
4のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
5. The method according to claim 1, further comprising (G) a fluorine-based and / or silicon-based surfactant.
5. The positive resist composition according to any one of 4.
【請求項6】 照射光線が、220nm以下の波長の遠
紫外光であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか
に記載のポジ型レジスト組成物。
6. The positive resist composition according to claim 1, wherein the irradiation light is far ultraviolet light having a wavelength of 220 nm or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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