JP3860053B2 - Positive photosensitive composition - Google Patents

Description

【０００８】
（一般式（１）においてＲ₁は水素原子またはメチル基を表し、Ｘは酸素原子、イオウ原子または−Ｎ（Ｒ₂）−を表し、ｍは１以上６以下の整数、ｎは２〜４の整数を表す。Ｒ₂は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。）
【０００９】
（２）重合体（Ｃ）が更にポリ（オキシアルキレン）アクリレート及び／またはポリ（オキシアルキレン）メタクリレートを含有することを特徴とするポジ型感光性組成物。
（３） 樹脂（Ｂ）が、単環又は多環の脂環炭化水素構造を有し、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である前記（１）又は（２）に記載のポジ型感光性組成物。
（４） 樹脂（Ｂ）が、ポリマー骨格の主鎖及び／又は側鎖にフッ素原子が置換した構造を有し、酸の作用により分解しアルカリ現像液に対する溶解度を増大する樹脂である前記（１）又は（２）に記載のポジ型感光性組成物。
【００１０】
更に好ましい態様として、以下の構成を挙げることができる。
（５）更に（Ｄ１）塩基性化合物を含有することを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
（６）更に（Ｄ２）アンモニウム塩化合物を含有することを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
【００１１】
（７）更に（Ｅ）フッ素及び／又はシリコン系界面活性剤を含有する前記（１）〜（６）のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
（８）更に（Ｆ）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を含有する前記（１）〜（７）のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
（９）更に（Ｇ）水酸基を含有する溶剤と水酸基を含有しない溶剤とを混合した混合溶剤を含有する前記（１）〜（８）のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
（１０）２２０ｎｍ以下の波長の遠紫外光による露光用組成物であることを特徴とする前記（１）〜（９）のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に使用する化合物について詳細に説明する。
〔１〕活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物（Ａ）
本発明の組成物には、成分（Ａ）として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）を含有する。
そのような光酸発生剤としては、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活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の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。
【００１３】
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−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、ジスルホン化合物を挙げることができる。
【００１４】
また、これらの活性光線又は放射線の照射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、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、特開昭63-26653号、特開昭55-164824号、特開昭62-69263号、特開昭63-146038 号、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。
さらに米国特許第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。
【００１５】
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。
【００１６】
（１）下記の一般式（ＰＡＧ１）で表されるヨードニウム塩、又は一般式（ＰＡＧ２）で表されるスルホニウム塩。
【００１７】
【化３】

【００１８】
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、Ｒ²⁰⁴、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。
【００１９】
Ｚ^-は対アニオンを示し、例えばＢＦ₄ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-、ＳｉＦ₆ ^2-、ＣｌＯ₄ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-等のパーフルオロアルカンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、ナフタレン−１−スルホン酸アニオン等の縮合多核芳香族スルホン酸アニオン、アントラキノンスルホン酸アニオン、スルホン酸基含有染料等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
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。
【００２０】
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。
【００２１】
【化４】

【００２２】
【化５】

【００２３】
【化６】

【００２４】
一般式（ＰＡＧ１）、（ＰＡＧ２）で示される上記オニウム塩は公知であり、例えば米国特許第2,807,648 号及び同4,247,473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。
【００２５】
（２）下記一般式（ＰＡＧ３）で表されるジスルホン誘導体又は一般式（ＰＡＧ４）で表されるイミノスルホネート誘導体。
【００２６】
【化７】

【００２７】
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。
【００２８】
【化８】

【００２９】
【化９】

【００３０】
（３）下記一般式（ＰＡＧ５）で表されるジアゾジスルホン誘導体。
【００３１】
【化１０】

【００３２】
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。
【００３３】
【化１１】

【００３４】
また、上記化合物の他に、下記一般式（ＰＡＧ６）で表される化合物も本発明の成分（Ａ）の酸発生剤として有効に用いられる。
【００３５】
【化１２】

【００３６】
式（ＰＡＧ６）中、
Ｒ₁〜Ｒ₅は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アルキルオキシカルボニル基又はアリール基を表し、Ｒ₁〜Ｒ₅のうち少なくとも２つ以上が結合して環構造を形成してもよい。
Ｒ₆及びＲ₇は、水素原子、アルキル基、シアノ基又はアリール基を表す。
Ｙ₁及びＹ₂は、アルキル基、アリール基、アラルキル基又はヘテロ原子を含む芳香族基を表し、Ｙ₁とＹ₂とが結合して環を形成してもよい。
Ｙ₃は、単結合または２価の連結基を表す。
Ｘ^-は、非求核性アニオンを表す。
但し、Ｒ₁からＲ₅の少なくとも１つとＹ₁又はＹ₂の少なくとも一つが結合して環を形成するか、若しくは、Ｒ₁からＲ₅の少なくとも１つとＲ₆又はＲ₇の少なくとも１つが結合して環を形成する。
尚、Ｒ₁からＲ₇のいずれか、若しくは、Ｙ₁又はＹ₂のいずれかの位置で、連結基を介して結合し、式（ＰＡＧ６）の構造を２つ以上有していてもよい。
【００３７】
Ｒ₁〜Ｒ₇のアルキル基は、置換あるいは無置換のアルキル基であり、好ましくは炭素数１〜５のアルキル基であり、無置換のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基等を挙げることができる。
Ｒ₁〜Ｒ₅のアルコキシ基及びアルキルオキシカルボニル基におけるアルコキシ基は、置換あるいは無置換のアルコキシ基であり、好ましくは炭素数１〜５のアルコキシ基であり、無置換のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等を挙げることができる。
Ｒ₁〜Ｒ₇、Ｙ₁、Ｙ₂のアリール基は、置換あるいは無置換のアリール基であり、好ましくは炭素数６〜１４のアリール基であり、無置換のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。
Ｒ₁〜Ｒ₅のハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子等を挙げることができる。
【００３８】
Ｙ₁及びＹ₂のアルキル基は、置換あるいは無置換のアルキル基であり、好ましくは炭素数１〜３０のアルキル基である。無置換のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基等の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、及びシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等の環状のアルキル基を挙げることができる。
【００３９】
Ｙ₁及びＹ₂のアラルキル基は、置換あるいは無置換のアラルキル基であり、好ましくは炭素数７〜１２のアラルキル基であり、無置換のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、クミル基等を挙げることができる。
【００４０】
ヘテロ原子を含む芳香族基とは、例えば炭素数６〜１４のアリール基等の芳香族基に、ヘテロ原子、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を有する基を表す。
Ｙ₁及びＹ₂のヘテロ原子を含む芳香族基としては、置換あるいは無置換のヘテロ原子を含む芳香族基であり、無置換のものとしては、例えば、フラン、チオフェン、ピロール、ピリジン、インドール等の複素環式芳香族炭化水素基が挙げられる。
【００４１】
Ｙ₁とＹ₂とは結合して、式（ＰＡＧ６）中のＳ⁺とともに、環を形成してもよい。この場合、Ｙ₁とＹ₂とが結合して形成する基としては、例えば、炭素数４〜１０のアルキレン基、好ましくはブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、特に好ましくはブチレン基、ペンチレン基を挙げることができる。
また、Ｙ₁とＹ₂と結合して、式（ＰＡＧ６）中のＳ⁺とともに形成した環の中に、ヘテロ原子を含んでいても良い。
【００４２】
上記のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アラルキル基の各々は、例えば、ニトロ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜５)等で置換されていてもよい。更にアリール基、アラルキル基については、アルキル基（好ましくは炭素数１〜５）で置換されていてもよい。
また、アルキル基の置換基としては、ハロゲン原子が好ましい。
【００４３】
Ｙ₃は、単結合または２価の連結基を表し、２価の連結基としては、置換していてもよいアルキレン基、アルケニレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＮＲ−（Ｒは、水素、アルキル基、アシル基である。）、及びこれらのうち２つ以上を含んでもよい連結基が好ましい。
【００４４】
Ｘ^-の非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン等を挙げることができる。
非求核性アニオンとは、求核反応を起こす能力が著しく低いアニオンであり、分子内求核反応による経時分解を抑制することができるアニオンである。これによりレジストの経時安定性が向上する。
スルホン酸アニオンとしては、例えば、アルキルスルホン酸アニオン、アリールスルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオンなどが挙げられる。
カルボン酸アニオンとしては、例えば、アルキルカルボン酸アニオン、アリールカルボン酸アニオン、アラルキルカルボン酸アニオンなどが挙げられる。
【００４５】
アルキルスルホン酸アニオンにおけるアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜３０のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等を挙げることができる。
アリールスルホン酸アニオンにおけるアリール基としては、好ましくは炭素数６〜１４のアリール基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。
【００４６】
上記アルキルスルホン酸アニオン及びアリールスルホン酸アニオンにおけるアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。
置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。
【００４７】
ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、弗素原子、沃素原子等を挙げることができる。
アルキル基としては、例えば、好ましくは炭素数１〜１５のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等を挙げることができる。
アルコキシ基としては、例えば、好ましくは炭素数１〜５のアルコキシ基、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等を挙げることができる。
アルキルチオ基としては、例えば、好ましくは炭素数１〜１５のアルキルチオ基、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ｎ−ブチルチオ基、イソブチルチオ基、ｓｅｃ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ネオペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、ウンデシルチオ基、ドデシルチオ基、トリデシルチオ基、テトラデシルチオ基、ペンタデシルチオ基、ヘキサデシルチオ基、ヘプタデシルチオ基、オクタデシルチオ基、ノナデシルチオ基、エイコシルチオ基等を挙げることができる。尚、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基は、更にハロゲン原子(好ましくはフッ素原子）で置換されていてもよい。
【００４８】
アルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル基としては、アルキルスルホン酸アニオンにおけるアルキル基と同様のものを挙げることができる。
アリールカルボン酸アニオンにおけるアリール基としては、アリールスルホン酸アニオンにおけるアリール基と同様のものを挙げることができる。
アラルキルカルボン酸アニオンにおけるアラルキル基としては、好ましくは炭素数６〜１２のアラルキル基、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
【００４９】
上記アルキルカルボン酸アニオン、アリールカルボン酸アニオン及びアラルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル基、アリール基及びアラルキル基は置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、アリールスルホン酸アニオンにおけると同様のハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。
【００５０】
その他の非求核性アニオンとしては、例えば、弗素化燐、弗素化硼素、弗素化アンチモン等を挙げることができる。
【００５１】
尚、本発明の式（ＰＡＧ６）において、Ｒ₁からＲ₅の少なくとも１つとＹ₁又はＹ₂の少なくとも一つが結合して環が形成されるか、若しくは、Ｒ₁からＲ₅の少なくとも１つとＲ₆又はＲ₇の少なくとも１つが結合して環が形成されている。式（ＰＡＧ６）に示す化合物は、環を形成することにより、立体構造が固定され、光分解能が向上する。
また、Ｒ₁からＲ₇のいずれか、若しくは、Ｙ₁又はＹ₂のいずれかの位置で、連結基を介して結合し、式（ＰＡＧ６）の構造を２つ以上有していてもよい。
【００５２】
さらに式（ＰＡＧ６）の化合物は、下記一般式（ＰＡＧ６Ａ）又は（ＰＡＧ６Ｂ）であるのが好ましい。
【００５３】
【化１３】

【００５４】
式（ＰＡＧ６Ａ）中、Ｒ₁〜Ｒ₄、Ｒ₇、Ｙ₁、Ｙ₂及びＸ^-は、上記式（ＰＡＧ６）中のものと同様であり、Ｙは、単結合又は２価の連結基を表す。
式（ＰＡＧ６Ｂ）中、Ｒ₁〜Ｒ₄、Ｒ₆、Ｒ₇、Ｙ₁及びＸ^-は、上記式（ＰＡＧ６）中のものと同様であり、Ｙは、単結合又は２価の連結基を表す。
【００５５】
Ｙは、単結合又は２価の連結基を表し、２価の連結基としては、置換していてもよいアルキレン基、アルケニレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＮＲ−（Ｒは、水素、アルキル基、アシル基である。）、及びこれらのうち２つ以上を含んでもよい連結基が好ましい。
式（ＰＡＧ６Ａ）中、Ｙとしてはアルキレン基又は酸素原子を含むアルキレン基、硫黄原子を含むアルキレン基が好ましく、具体的にはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、−ＣＨ₂−Ｏ−、−ＣＨ₂−Ｓ−が好ましく、最も好ましくはエチレン基、−ＣＨ₂−Ｏ−、−ＣＨ₂−Ｓ−のように６員環を形成する連結基である。６員環を形成することによりカルボニル平面とＣ−Ｓ＋シグマ結合がより垂直に近くなり、軌道相互作用により光分解効率が向上する。
【００５６】
式（ＰＡＧ６Ａ）に示す化合物は、対応するα−ハロ環状ケトンとスルフィド化合物を反応させる方法、或いは対応する環状ケトンをシリルエノールエーテルに変換した後、スルホキシドと反応させることにより得ることができる。式（ＩＢ）に示す化合物は、アルールアルキルスルフィドにα−又はβ−ハロゲン化ハライドを反応させることにより得ることができる。
【００５７】
以下に、上記式（ＰＡＧ６）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５８】
【化１４】

【００５９】
【化１５】

【００６０】
【化１６】

【００６１】
上記一般式（ＰＡＧ６）で表される酸発生剤の具体例において、（ＰＡＧ６Ａ−１）〜（ＰＡＧ６Ａ−３０）及び（ＰＡＧ６Ｂ−１）〜（ＰＡＧ６Ｂ−１２）がより好ましい。
【００６２】
上記式（Ｉ）の化合物は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００６３】
（Ａ）成分の化合物の本発明のポジ型レジスト組成物中の含量は、組成物の固形分を基準として、０．１〜２０重量％が好ましく、より好ましくは０．５〜２０重量％、更に好ましくは１〜１５重量％である。
【００６４】
本発明に使用される（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の中で、特に好ましいものの例を以下に挙げる。
【００６５】
【化１７】

【００６６】
【化１８】

【００６７】
〔２〕酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解速度が増加する樹脂（Ｂ）
本発明の（Ｂ)成分としての酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解速度が増加する樹脂（「酸分解性樹脂」ともいう）は、従来より使用されている樹脂のいずれでもよく、芳香環を有するヒドロキシスチレンやその誘導体、脂環基含有樹脂、フッ素基含有樹脂などが挙げられる。ＫｒＦ及び電子線による露光である場合、芳香環を有するヒドロキシスチレン樹脂およびその誘導体の樹脂が好ましく、ポリ−ｐ−ヒドロキシスチレンに、アセタール基、ｔ−ブトキシカルボニルオキシ基、ｔ−ブトキシカルボニルオキシメチル基などの酸分解性基により部分保護したものが好ましい。また、ＡｒＦエキシマレーザーによる露光用である場合、単環又は多環の脂環炭化水素構造を有し、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（脂環基含有樹脂）であることが好ましい。特に、下記一般式（ｐＩ）〜一般式（ｐVI）で示される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位及び下記一般式（II）で示される繰り返し単位の群から選択される少なくとも１種を含有する樹脂であることが好ましい。
【００６８】
【化１９】

【００６９】
式中、Ｒ₁₁は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基又はｓｅｃ−ブチル基を表し、Ｚは、炭素原子とともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団を表す。
Ｒ₁₂〜Ｒ₁₆は、各々独立に、炭素数１〜４個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、Ｒ₁₂〜Ｒ₁₄のうち少なくとも１つ、もしくはＲ₁₅、Ｒ₁₆のいずれかは脂環式炭化水素基を表す。
Ｒ₁₇〜Ｒ₂₁は、各々独立に、水素原子、炭素数１〜４個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、Ｒ₁₇〜Ｒ₂₁のうち少なくとも１つは脂環式炭化水素基を表す。また、Ｒ₁₉、Ｒ₂₁のいずれかは炭素数１〜４個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表す。
Ｒ₂₂〜Ｒ₂₅は、各々独立に、炭素数１〜４個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、Ｒ₂₂〜Ｒ₂₅のうち少なくとも１つは脂環式炭化水素基を表す。また、Ｒ₂₃とＲ₂₄は、互いに結合して環を形成していてもよい。
【００７０】
【化２０】

【００７１】
式（II）中：
Ｒ₁₁'，Ｒ₁₂'は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
Ｚ'は、結合した２つの炭素原子（Ｃ−Ｃ）を含み、置換基を有していてもよい脂環式構造を形成するための原子団を表す。
【００７２】
一般式（ｐＩ）〜（ｐＶＩ）において、Ｒ₁₂〜Ｒ₂₅におけるアルキル基としては、置換もしくは非置換のいずれであってもよい、１〜４個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐のアルキル基を表す。そのアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基等が挙げられる。
また、上記アルキル基の更なる置換基としては、炭素数１〜４個のアルコキシ基、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、アシル基、アシロキシ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。
【００７３】
Ｒ₁₁〜Ｒ₂₅における脂環式炭化水素基あるいはＺと炭素原子が形成する脂環式炭化水素基としては、単環式でも、多環式でもよい。具体的には、炭素数５以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を有する基を挙げることができる。その炭素数は６〜３０個が好ましく、特に炭素数７〜２５個が好ましい。これらの脂環式炭化水素基は置換基を有していてもよい。
以下に、脂環式炭化水素基のうち、脂環式部分の構造例を示す。
【００７４】
【化２１】

【００７５】
【化２２】

【００７６】
【化２３】

【００７７】
本発明においては、上記脂環式部分の好ましいものとしては、アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げることができる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン残基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基である。
【００７８】
これらの脂環式炭化水素基の置換基としては、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基が挙げられる。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基よりなる群から選択された置換基を表す。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。上記アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４個のものを挙げることができる。
【００７９】
上記樹脂における一般式（ｐＩ）〜（ｐＶＩ）で示される構造は、アルカリ可溶性基の保護に使用することができる。アルカリ可溶性基としては、この技術分野において公知の種々の基が挙げられる。
具体的には、カルボン酸基、スルホン酸基、フェノール基、チオール基などが挙げられ、好ましくはカルボン酸基、スルホン酸基である。
上記樹脂における一般式（ｐＩ）〜（ｐＶＩ）で示される構造で保護されたアルカリ可溶性基としては、好ましくは下記一般式（ｐＶＩＩ）〜（ｐＸＩ）で表される基が挙げられる。
【００８０】
【化２４】

【００８１】
ここで、Ｒ₁₁〜Ｒ₂₅ならびにＺは、それぞれ前記定義に同じである。
上記樹脂において、一般式（ｐＩ）〜（ｐＶＩ）で示される構造で保護されたアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位としては、下記一般式（ｐＡ）で示される繰り返し単位が好ましい。
【００８２】
【化２５】

【００８３】
ここで、Ｒは、水素原子、ハロゲン原子又は１〜４個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐のアルキル基を表す。複数のＲは、各々同じでも異なっていてもよい。
Ａは、単結合、アルキレン基、置換アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、又はウレア基よりなる群から選択される単独あるいは２つ以上の基の組み合わせを表す。
Ｒａは、上記式（ｐＩ）〜（ｐVI）のいずれかの基を表す。
【００８４】
以下、一般式（ｐＡ）で示される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例を示す。
【００８５】
【化２６】

【００８６】
上記一般式（II）において、Ｒ₁₁'、Ｒ₁₂'は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子、又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
Ｚ'は、結合した２つの炭素原子（Ｃ−Ｃ）を含み、置換基を有していてもよい脂環式構造を形成するための原子団を表す。
【００８７】
上記Ｒ₁₁'、Ｒ₁₂'におけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。
上記Ｒ₁₁'、Ｒ₁₂'、Ｒ₂₁'〜Ｒ₃₀'におけるアルキル基としては、炭素数１〜１０個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜６個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基である。
【００８８】
上記のアルキル基における更なる置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、カルボキシル基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、アシルオキシ基等を挙げることができる。ハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができ、アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４個のものを挙げることができ、アシル基としてはホルミル基、アセチル基等を挙げることができ、アシルオキシ基としてはアセトキシ基等を挙げることができる。
【００８９】
上記Ｚ'の脂環式構造を形成するための原子団は、置換基を有していてもよい脂環式炭化水素の繰り返し単位を樹脂に形成する原子団であり、中でも有橋式の脂環式炭化水素の繰り返し単位を形成する有橋式脂環式構造を形成するための原子団が好ましい。
形成される脂環式炭化水素の骨格としては、下記構造で示すもの等が挙げられる。
【００９０】
【化２７】

【００９１】
【化２８】

【００９２】
好ましい有橋式の脂環式炭化水素の骨格としては、上記構造のうち、（５）、（６）、（７）、（９）、（１０）、（１３）、（１４）、（１５）、（２３）、（２８）、（３６）、（３７）、（４２）、（４７）が挙げられる。
【００９３】
上記脂環式炭化水素の骨格には置換基を有していてもよい。そのような置換基としては、下記一般式（II−Ａ）あるいは（II−Ｂ）中のＲ₁₃'〜Ｒ₁₆'を挙げることができる。
【００９４】
前記一般式（II）で表される繰り返し単位の中でも、下記一般式（II−Ａ）又は一般式（II−Ｂ）で表される繰り返し単位が好ましい。
【００９５】
【化２９】

【００９６】
式（II−Ａ）、（II−Ｂ）中：
Ｒ₁₃'〜Ｒ₁₆'は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ₅、酸の作用により分解する基、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ−Ａ'−Ｒ₁₇'、又は置換基を有していてもよいアルキル基あるいは環状炭化水素基を表す。
ここで、Ｒ₅は、置換基を有していてもよい、アルキル基、環状炭化水素基又は下記の−Ｙ基を表す。
Ｘは、酸素原子、硫黄原子、−ＮＨ−、−ＮＨＳＯ₂−又は−ＮＨＳＯ₂ＮＨ−を表す。
Ａ'は単結合又は２価の連結基を表す。
また、Ｒ_l3'〜Ｒ₁₆'のうち少なくとも２つが結合して環を形成してもよい。ｎは０又は１を表す。
Ｒ₁₇'は、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ₅、−ＣＮ、水酸基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ₆、−ＣＯ−ＮＨ−ＳＯ₂−Ｒ₆又は下記の−Ｙ基を表す。
Ｒ₆は、置換基を有していてもよい、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。−Ｙ基；
【００９７】
【化３０】

【００９８】
（−Ｙ基中、Ｒ₂₁'〜Ｒ₃₀'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を表す。ａ，ｂは１又は２を表す。）
【００９９】
上記一般式（II−Ａ）あるいは（II−Ｂ）において、Ｒ₁₃'〜Ｒ₁₆'は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ₅ 、酸の作用により分解する基、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ−Ａ'−Ｒ₁₇'、又は置換基を有していてもよいアルキル基あるいは環状炭化水素基を表す。
Ｒ₅は、置換基を有していてもよい、アルキル基、環状炭化水素基又は前記の−Ｙ基を表す。
Ｘは、酸素原子、硫黄原子、−ＮＨ−、−ＮＨＳＯ₂−又は−ＮＨＳＯ₂ＮＨ−を表す。
Ａ'は、単結合または２価の連結基を表す。
また、Ｒ_l3'〜Ｒ₁₆'のうち少なくとも２つが結合して環を形成してもよい。ｎは０又は１を表す。
Ｒ₁₇'は、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＲ₅ 、−ＣＮ、水酸基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ₆ 、−ＣＯ−ＮＨ−ＳＯ₂ −Ｒ₆又は上記の−Ｙ基を表す。
Ｒ₆は、置換基を有していてもよい、アルキル基又は環状炭化水素基を表す。
前記−Ｙ基において、Ｒ₂₁'〜Ｒ₃₀'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を表し、ａ、ｂは１又は２を表す。
【０１００】
脂環基含有樹脂において、酸分解性基は、上記−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ−Ａ'−Ｒ₁₇'に含まれてもよいし、一般式（II）のＺ'の置換基として含まれてもよい。
酸分解性基の構造としては、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ₁−Ｒ₀ で表される。
式中、Ｒ₀ としては、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基等の３級アルキル基、イソボロニル基、１−エトキシエチル基、１−ブトキシエチル基、１−イソブトキシエチル基、１−シクロヘキシロキシエチル基等の１−アルコキシエチル基、１−メトキシメチル基、１−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、３−オキソアルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシリルエステル基、３−オキソシクロヘキシルエステル基、２−メチル−２−アダマンチル基、メバロニックラクトン残基等を挙げることができる。Ｘ₁は、上記Ｘと同義である。
【０１０１】
上記Ｒ₁₃'〜Ｒ₁₆'におけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。
【０１０２】
上記Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₁₃'〜Ｒ₁₆'におけるアルキル基としては、炭素数１〜１０個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜６個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基である。
【０１０３】
上記Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₁₃'〜Ｒ₁₆'における環状炭化水素基としては、例えば環状アルキル基、有橋式炭化水素であり、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、２−メチル−２−アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イソボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメンチル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基等を挙げることができる。
上記Ｒ₁₃'〜Ｒ₁₆'のうち少なくとも２つが結合して形成する環としては、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の炭素数５〜１２の環が挙げられる。
【０１０４】
上記Ｒ₁₇'におけるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４個のものを挙げることができる。
【０１０５】
上記アルキル基、環状炭化水素基、アルコキシ基における更なる置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、カルボキシル基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、アシルオキシ基、アルキル基、環状炭化水素基等を挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４個のものが挙げることができ、アシル基としてはホルミル基、アセチル基等を挙げることができ、アシルオキシ基としてはアセトキシ基等を挙げることができる。
また、アルキル基、環状炭化水素基は、上記で挙げたものが挙げられる。
【０１０６】
上記Ａ'の２価の連結基としては、アルキレン基、置換アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、ウレア基よりなる群から選択される単独あるいは２つ以上の基の組み合わせが挙げられる。
上記Ａ'におけるアルキレン基、置換アルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔Ｃ（Ｒ_a )(Ｒ_b ）〕_r −
式中、Ｒ_a 、Ｒ_b は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４個のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。ｒは１〜１０の整数を表す。
【０１０７】
上記樹脂においては、酸の作用により分解する基は、前記一般式（ｐＩ）〜一般式（ｐVI）で示される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位、一般式（II）で表される繰り返し単位、及び後記共重合成分の繰り返し単位のうち少なくとも１種の繰り返し単位に含有することができる。
【０１０８】
上記一般式（II−Ａ）あるいは一般式（II−Ｂ）におけるＲ₁₃'〜Ｒ₁₆'の各種置換基は、上記一般式（II）における脂環式構造を形成するための原子団ないし有橋式脂環式構造を形成するための原子団Ｚの置換基ともなるものである。
【０１０９】
上記一般式（II−Ａ）あるいは一般式（II−Ｂ）で表される繰り返し単位の具体例として次の［II−１］〜［II−９２］が挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
【０１１０】
【化３１】

【０１１１】
【化３２】

【０１１２】
【化３３】

【０１１３】
【化３４】

【０１１４】
【化３５】

【０１１５】
【化３６】

【０１１６】
本発明の脂環基含有樹脂は、更に下記一般式（IV）で表されるラクトン構造を有する繰り返し単位を含有することができる。
【０１１７】
【化３７】

【０１１８】
一般式（IV）中、Ｒ₁aは、水素原子又はメチル基を表す。
Ｗ₁は、単結合、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択される単独あるいは２つ以上の基の組み合わせを表す。
Ｒａ₁，Ｒｂ₁，Ｒｃ₁，Ｒｄ₁，Ｒｅ₁は各々独立に、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。ｍ，ｎは各々独立に０〜３の整数を表し、ｍ＋ｎは、２以上６以下である。
【０１１９】
Ｒａ₁〜Ｒｅ₁の炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基等を挙げることができる。
【０１２０】
一般式（IV）において、Ｗ₁のアルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔Ｃ（Ｒｆ)(Ｒｇ）〕ｒ₁−
上記式中、Ｒｆ、Ｒｇは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。ｒ₁は１〜１０の整数である。
【０１２１】
上記アルキル基における更なる置換基としては、カルボキシル基、アシルオキシ基、シアノ基、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アセチルアミド基、アルコキシカルボニル基、アシル基が挙げられる。
ここでアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等の低級アルキル基を挙げることができる。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。置換アルコキシ基の置換基としては、アルコキシ基等を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４のものを挙げることができる。アシルオキシ基としては、アセトキシ基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。
【０１２２】
以下、一般式（IV）で示される繰り返し構造単位に相当するモノマーの具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【０１２３】
【化３８】

【０１２４】
上記一般式（IV）の具体例において、露光マージンがより良好になるという点から（IV−１７）〜（IV−３６）が好ましい。
更に一般式（IV）の構造としては、エッジラフネスが良好になるという点からアクリレート構造を有するものが好ましい。
【０１２５】
また、下記一般式（Ｖ−１）〜（Ｖ−４）のいずれかで表される基を有する繰り返し単位を含有しても良い。
【０１２６】
【化３９】

【０１２７】
一般式（Ｖ−１）〜（Ｖ−４）において、Ｒ_1b〜Ｒ_5bは、各々独立に水素原子、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。Ｒ_1b〜Ｒ_5bの内の２つは、結合して環を形成してもよい。
【０１２８】
一般式（Ｖ−１）〜（Ｖ−４）において、Ｒ_1b〜Ｒ_5bにおけるアルキル基としては、直鎖状、分岐状のアルキル基が挙げられ、置換基を有していてもよい。
直鎖状、分岐状のアルキル基としては、炭素数１〜１２個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜１０個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。
Ｒ_1b〜Ｒ_5bにおけ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、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の炭素数３〜８個のものが好ましい。
Ｒ_1b〜Ｒ_5bにおけるアルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等の炭素数２〜６個のものが好ましい。
また、Ｒ_1b〜Ｒ_5bの内の２つが結合して形成する環としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環等の３〜８員環が挙げられる。
なお、一般式（Ｖ−１）〜（Ｖ−４）におけるＲ_1b〜Ｒ_5bは、環状骨格を構成している炭素原子のいずれに連結していてもよい。
【０１２９】
また、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基が有してもよい好ましい置換基としては、炭素数１〜４個のアルコキシ基、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、炭素数２〜５のアシル基、炭素数２〜５のアシロキシ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。
【０１３０】
一般式（Ｖ−１）〜（Ｖ−４）で表される基を有する繰り返し単位としては、上記一般式（II−Ａ）又は（II−Ｂ）中のＲ₁₃'〜Ｒ₁₆'のうち少なくとも１つが上記一般式（Ｖ−１）〜（Ｖ−４）で表される基を有するもの（例えば−ＣＯＯＲ₅のＲ₅が一般式（Ｖ−１）〜（Ｖ−４）で表される基を表す）、又は下記一般式（ＡＩ）で表される繰り返し単位等を挙げることができる。
【０１３１】
【化４０】

【０１３２】
一般式（ＡＩ）中、Ｒ_b0は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数１〜４の置換もしくは非置換のアルキル基を表す。Ｒ_b0のアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、前記一般式（Ｖ−１）〜（Ｖ−４）におけるＲ_1bとしてのアルキル基が有していてもよい好ましい置換基として先に例示したものが挙げられる。
Ｒ_b0のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。Ｒ_b0は水素原子が好ましい。
Ａ’は、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アルキレン基、又はこれらを組み合わせた２価の基を表す。
Ｂ₂は、一般式（Ｖ−１）〜（Ｖ−４）のうちのいずれかで示される基を表す。Ａ’において、該組み合わせた２価の基としては、例えば下記式のものが挙げられる。
【０１３３】
【化４１】

【０１３４】
上記式において、Ｒａb、Ｒｂbは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルコキシ基を挙げることができる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４個のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。ｒ１は１〜１０の整数、好ましくは１〜４の整数を表す。ｍは１〜３の整数、好ましくは１又は２を表す。
【０１３５】
以下に、一般式（ＡＩ）で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明の内容がこれらに限定されるものではない。
【０１３６】
【化４２】

【０１３７】
【化４３】

【０１３８】
また、本発明の脂環基含有樹脂は、更に下記一般式（VI）で表される繰り返し単位を含有することができる。
【０１３９】
【化４４】

【０１４０】
一般式（VI）において、Ａ₆は単結合、アルキレン基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択される単独あるいは２つ以上の基の組み合わせを表す。
Ｒ_6aは水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。
【０１４１】
一般式（VI）において、Ａ₆のアルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔Ｃ（Ｒｎｆ)(Ｒｎｇ）〕ｒ−
上記式中、Ｒｎｆ、Ｒｎｇは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。ｒは１〜１０の整数である。
一般式（VI）において、Ａ₆のシクロアルキレン基としては、炭素数３から１０個のものが挙げられ、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基等を挙げることができる。
【０１４２】
Ｚ₆を含む有橋式脂環式環は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数１〜４)、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数１〜５）、アシル基（例えば、ホルミル基、ベンゾイル基）、アシロキシ基（例えば、プロピルカルボニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基）、アルキル基（好ましくは炭素数１〜４）、カルボキシル基、水酸基、アルキルスルホニルスルファモイル基（-ＣＯＮＨＳＯ₂ＣＨ₃等）が挙げられる。尚、置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜４）等で置換されていてもよい。
【０１４３】
一般式（VI）において、Ａ₆に結合しているエステル基の酸素原子は、Ｚ₆を含む有橋式脂環式環構造を構成する炭素原子のいずれの位置で結合してもよい。
【０１４４】
以下に、一般式（VI）で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【０１４５】
【化４５】

【０１４６】
更に、下記一般式（VII）で表される基を有する繰り返し単位を含有してもよい。
【０１４７】
【化４６】

【０１４８】
一般式（VII）中、Ｒ₂c〜Ｒ₄cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、Ｒ₂c〜Ｒ₄cのうち少なくとも１つは水酸基を表す。
【０１４９】
一般式（VII）で表される基は、好ましくはジヒドロキシ体、モノヒドロキシ体であり、より好ましくはジヒドロキシ体である。
【０１５０】
一般式（VII）で表される基を有する繰り返し単位としては、上記一般式（II−Ａ）又は（II−Ｂ）中のＲ₁₃'〜Ｒ₁₆'のうち少なくとも１つが上記一般式（VII）で表される基を有するもの（例えば−ＣＯＯＲ₅のＲ₅が一般式（Ｖ−１）〜（Ｖ−４）で表される基を表す）、又は下記一般式（ＡII）で表される繰り返し単位等を挙げることができる。
【０１５１】
【化４７】

【０１５２】
一般式（ＡII）中、Ｒ₁cは、水素原子又はメチル基を表す。
Ｒ₂c〜Ｒ₄cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、Ｒ₂c〜Ｒ₄cのうち少なくとも１つは水酸基を表す。
【０１５３】
以下に、一般式（ＡII）で表される構造を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【０１５４】
【化４８】

【０１５５】
更に、下記一般式（VIII）で表される基を有する繰り返し単位を含有してもよい。
【０１５６】
【化４９】

【０１５７】
一般式（VIII）中：
Ｚ₂は、−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒ₄₁）−を表す。ここでＲ₄₁は、水素原子、水酸基、アルキル基、ハロアルキル基、又は−ＯＳＯ₂−Ｒ₄₂を表す。Ｒ₄₂は、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。
【０１５８】
上記Ｒ₄₁及びＲ₄₂におけるアルキル基としては、炭素数１〜１０個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜６個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基である。
上記Ｒ₄₁及びＲ₄₂ におけるハロアルキル基としてはトリフルオロメチル基、ナノフルオロブチル基、ペンタデカフルオロオクチル基、トリクロロメチル基等を挙げることができる。上記Ｒ₄₂ におけるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。
【０１５９】
Ｒ₄₁及びＲ₄₂としてのアルキル基及びハロアルキル基、Ｒ₄₂としてのシクロアルキル基又は樟脳残基は置換基を有していてもよい。このような置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜４、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等）、アシル基（好ましくは炭素数２〜５、例えば、ホルミル基、アセチル基等）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜５、例えばアセトキシ基）、アリール基（好ましくは炭素数６〜１４、例えばフェニル基）等を挙げることができる。
【０１６０】
上記一般式（VIII）で表される繰り返し単位の具体例として次の［Ｉ'−１］〜［Ｉ'−７］が挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
【０１６１】
【化５０】

【０１６２】
【化５１】

【０１６３】
脂環基含有樹脂は、上記の繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらにレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を含有することができる。
【０１６４】
このような繰り返し構造単位としては、下記の単量体に相当する繰り返し構造単位を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
これにより、酸分解性樹脂に要求される性能、特に、
（１）塗布溶剤に対する溶解性、
（２）製膜性（ガラス転移点）、
（３）アルカリ現像性、
（４）膜べり（親疎水性、アルカリ可溶性基選択）、
（５）未露光部の基板への密着性、
（６）ドライエッチング耐性、
等の微調整が可能となる。
このような単量体として、例えばアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、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個有する化合物等を挙げることができる。
【０１６５】
具体的には、以下の単量体を挙げることができる。
アクリル酸エステル類（好ましくはアルキル基の炭素数が１〜１０のアルキルアクリレート）：
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、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。
【０１６６】
メタクリル酸エステル類（好ましくはアルキル基の炭素数が１〜１０のアルキルメタアクリレート）：
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、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、クロル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、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。
【０１６７】
アクリルアミド類：
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、ヒドロキシエチル基等がある。）、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がある）、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。
【０１６８】
メタクリルアミド類：
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ある）、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、ブチル基等がある）、Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−メチルメタクリルアミド等。
【０１６９】
アリル化合物：
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。
【０１７０】
ビニルエーテル類：
アルキルビニルエーテル（例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、１−メチル−２，２−ジメチルプロピルビニルエーテル、２−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル等。
【０１７１】
ビニルエステル類：
ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレート等。
【０１７２】
イタコン酸ジアルキル類：
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。
フマール酸のジアルキルエステル類又はモノアルキルエステル類；ジブチルフマレート等。
【０１７３】
その他クロトン酸、イタコン酸、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。
【０１７４】
その他にも、上記種々の繰り返し構造単位に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽和化合物であれば、共重合されていてもよい。
【０１７５】
脂環基含有樹脂において、各繰り返し構造単位の含有モル比はレジストのドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらにはレジストの一般的な必要性能である解像力、耐熱性、感度等を調節するために適宜設定される。
【０１７６】
本発明の脂環基含有樹脂の好ましい態様としては、以下のものが挙げられる。
（１） 上記一般式（ｐＩ）〜(ｐＶＩ)で表される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位を含有するもの（側鎖型）
（２） 一般式（II）で表される繰り返し単位を含有するもの（主鎖型）
但し、（２）においては例えば、更に以下のものが挙げられる。
（３） 一般式（II）で表される繰り返し単位、無水マレイン酸誘導体及び（メタ）アクリレート構造を有するもの（ハイブリッド型）
【０１７７】
樹脂中、一般式（ｐＩ）〜(ｐＶＩ)で表される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中３０〜７０モル％が好ましく、より好ましくは３５〜６５モル％、更に好ましくは４０〜６０モル％である。
樹脂中、一般式（II）で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中１０〜６０モル％が好ましく、より好ましくは１５〜５５モル％、更に好ましくは２０〜５０モル％である。
【０１７８】
樹脂中、一般式（IV）で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中１〜６０モル％が好ましく、より好ましくは５〜５０モル％、更に好ましくは１０〜４０モル％である。
樹脂中、一般式（Ｖ−１）〜（Ｖ−１）のいずれかで表される基を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中１〜６０モル％が好ましく、より好ましくは５〜５０モル％、更に好ましくは１０〜４０モル％である。
【０１７９】
樹脂中、一般式（VI）で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中１〜６０モル％が好ましく、より好ましくは５〜５０モル％、更に好ましくは１０〜４０モル％である。
樹脂中、下記一般式（VII）で表される基を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中５〜４０モル％が好ましく、より好ましくは１０〜３５モル％である。
樹脂中、一般式（VIII）で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し構造単位中１５〜５５モル％が好ましく、より好ましくは１９〜５１モル％である。
【０１８０】
また、上記更なる共重合成分の単量体に基づく繰り返し構造単位の樹脂中の含有量も、所望のレジストの性能に応じて適宜設定することができるが、一般的に、上記一般式（ｐＩ）〜(ｐＶＩ)で表される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し構造単位と上記一般式（II）で表される繰り返し単位の合計した総モル数に対して９９モル％以下が好ましく、より好ましくは９０モル％以下、さらに好ましくは８０モル％以下である。
【０１８１】
脂環基含有樹脂は、常法に従って（例えばラジカル重合）合成することができる。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種を、一括であるいは反応途中で反応容器に仕込み、これを必要に応じ反応溶媒、例えばテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、さらには後述のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのような本発明の組成物を溶解する溶媒に溶解させ均一とした後、窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で必要に応じ加熱、市販のラジカル開始剤（アゾ系開始剤、パーオキサイドなど）を用いて重合を開始させる。所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収等の方法で所望のポリマーを回収する。反応の濃度は２０重量％以上であり、好ましくは３０重量％以上、さらに好ましくは４０重量％以上である。反応温度は１０℃〜１５０℃であり、好ましくは３０℃〜１２０℃、さらに好ましくは５０〜１００℃である。
【０１８２】
本発明に係る脂環基含有樹脂の重量平均分子量は、ＧＰＣ法によりポリスチレン換算値として、好ましくは１，０００〜２００，０００である。重量平均分子量が１，０００未満では耐熱性やドライエッチング耐性の劣化が見られるため余り好ましくなく、２００，０００を越えると現像性が劣化したり、粘度が極めて高くなるため製膜性が劣化するなど余り好ましくない結果を生じる。
【０１８３】
また、本発明の酸分解性樹脂（Ｂ）としては、Ｆ₂エキシマレーザーによる露光用の場合、ポリマー骨格の主鎖及び／又は側鎖にフッ素原子が置換した構造を有し、且つ酸の作用により分解し、アルカリ現像液に対する溶解度を増大する樹脂（以下、フッ素基含有樹脂ともいう）が好ましく、パーフルオロアルキレン基、パーフルオロアリーレン基から選択される部位を、ポリマー骨格の主鎖に少なくとも一つ有するか、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアリール基、ヘキサフルオロ−２−プロパノ−ル基、及びヘキサフルオロ−２−プロパノ−ル基のＯＨ基を保護した基から選択される部位を、ポリマー骨格の側鎖に少なくとも一つ有するフッ素基含有樹脂がより好ましい。
【０１８４】
具体的には、下記一般式（Ｉ）〜（Ｘ）で示される繰り返し単位を少なくとも一つ有する樹脂である。
【０１８５】
【化５２】

【０１８６】
一般式中、Ｒ₀、Ｒ₁は水素原子、フッ素原子、置換基を有していてもよい、アルキル基、パーフルオロアルキル基、シクロアルキル基もしくはアリール基を表す。
Ｒ₂〜Ｒ₄は置換基を有していてもよい、アルキル基、パーフルオロアルキル基、シクロアルキル基もしくはアリール基を表す。またＲ₀とＲ₁、Ｒ₀とＲ₂、Ｒ₃とＲ₄が結合し環を形成してもよい。
Ｒ₅は水素原子、置換基を有していてもよい、アルキル基、パーフルオロアルキル基、単環又は多環のシクロアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基を表す。
Ｒ₆、Ｒ₇、Ｒ₈は同じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい、アルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基を表す。
【０１８７】
Ｒ₉、Ｒ₁₀は同じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよい、アルキル基又はハロアルキル基を表す。
Ｒ₁₁、Ｒ₁₂は同じでも異なっていてもよく、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アシル基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、アルケニル基、アラルキル基もしくはアリール基を表す。
Ｒ₁₃、Ｒ₁₄は同じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよい、アルキル基又はハロアルキル基を表す。
【０１８８】
Ｒ₁₅はフッ素原子を有する、アルキル基、単環又は多環のシクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基もしくはアリール基を表す。
Ｒ₁₆、Ｒ₁₇、Ｒ₁₈は同じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよい、アルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ₁₅を表す。
Ｒ₁₉、Ｒ₂₀、Ｒ₂₁は同じでも異なっていてもよく、水素原子、フッ素原子、フッ素原子を有する、アルキル基、単環又は多環のシクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基もしくはアルコキシ基を表す。但しＲ₁₉、Ｒ₂₀、Ｒ₂₁の少なくとも一つは水素原子以外の基である。
【０１８９】
Ａ₁、Ａ₂は、単結合、置換基を有してもよい、２価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基もしくはアリーレン基、又は−Ｏ−ＣＯ−Ｒ₂₂−、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ₂₃−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒ₂₄）−Ｒ₂₅−を表す。
Ｒ₂₂、Ｒ₂₃、Ｒ₂₅は同じでも異なっていてもよく、単結合、又はエーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基もしくはウレイド基を有してもよい、２価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表す。
Ｒ₂₄は水素原子、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、アラルキル基又はアリール基を表す。
ｎは０又は１を表し、ｘ、ｙ、ｚは０〜４の整数を表す。
【０１９０】
また、更に下記一般式（XI）〜（XIII）で示される繰り返し単位を少なくとも一つ有する酸分解性基を有するフッ素基含有樹脂が好ましい。
【０１９１】
【化５３】

【０１９２】
式中、Ｒ₂₆、Ｒ₂₇、Ｒ₃₂は同じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよい、アルキル基又はハロアルキル基を表す。
Ｒ₂₈、Ｒ₃₃は−Ｃ（Ｒ₃₆）（Ｒ₃₇）（Ｒ₃₈）、−Ｃ（Ｒ₃₆）（Ｒ₃₇）（ＯＲ₃₉）、もしくは下記一般式（XIV）の基を表す。
【０１９３】
【化５４】

【０１９４】
式中、Ｒ₂₉、Ｒ₃₀、Ｒ₃₁は同じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよい、アルキル基、パーフルオロアルキル基、アルコキシ基、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ₂₈を表す。
【０１９５】
Ｒ₃₄、Ｒ₃₅は同じでも異なっていてもよく、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アシル基、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、アルケニル基、アラルキル基もしくはアリール基を表す。
Ｒ₃₆、Ｒ₃₇、Ｒ₃₈、Ｒ₃₉は同じでも異なっていてもよく、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、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基もしくはアリール基を表す。Ｒ₃₆、Ｒ₃₇、Ｒ₃₈の内の２つ、又はＲ₃₆、Ｒ₃₇、Ｒ₃₉の内の２つが結合して環を形成してもよい。また、形成された環には、オキソ基を含有していてもよい。
Ｒ₄₀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、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基もしくはアリール基を表す。
【０１９６】
Ａ₃〜Ａ₄は、単結合、置換基を有してもよい、２価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基もしくはアリーレン基、又は−Ｏ−ＣＯ−Ｒ₂₂−、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ₂₃−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒ₂₄）−Ｒ₂₅−を表す。
Ｒ₂₂〜Ｒ₂₅は上記と同義である。Ｚは炭素原子と共に単環又は多環の脂環式基を構成する原子団を表す。ｎは０又は１を表す。
【０１９７】
また本発明においては、フッ素基含有樹脂の親疎水性、ガラス転移点、露光光に対する透過率等の物性を制御する為、あるいはポリマー合成時の重合性を制御する為に、下記一般式（XV）〜（XVII）で示される無水マレイン酸、ビニルエーテル又はシアノ基を含有するビニル化合物から由来される繰り返し単位を少なくとも一つ有してもよい。
【０１９８】
【化５５】

【０１９９】
式中、Ｒ₄₁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、アラルキル基もしくはアリール基を表す。
Ｒ₄₂は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよい、アルキル基又はハロアルキル基を表す。
Ａ₅は単結合、置換基を有してもよい、２価のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基もしくはアリーレン基、又は−Ｏ−ＣＯ−Ｒ₂₂−、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ₂₃−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒ₂₄）−Ｒ₂₅−を表す。
Ｒ₂₂〜Ｒ₂₅は上記と同義である。
【０２００】
また、本発明における更に好ましいフッ素基含有樹脂として、下記一般式（ＩＡ）及び（ＩＩＡ）で示される繰り返し単位を各々少なくとも１つ有する樹脂、並びに下記一般式（ＩＩＡ）及び（ＶＩＡ）で示される繰り返し単位を各々少なくとも１つ有する樹脂を挙げることができる。
これら、下記一般式（ＩＡ）及び（ＩＩＡ）で示される繰り返し単位を各々少なくとも１つ有する樹脂、並びに下記一般式（ＩＩＡ）及び（ＶＩＡ）で示される繰り返し単位を各々少なくとも１つ有する樹脂は、更に前記一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で示される繰り返し単位を有していてもよい。
【０２０１】
【化５６】

【０２０２】
一般式（ＩＡ）及び（ＩＩＡ）中、Ｒ_1a及びＲ_5aは、同じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
Ｒ_2a、Ｒ_3a、Ｒ_6a及びＲ_7aは、同じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基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、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アルケニル基、アリール基若しくはアラルキル基を表す。
Ｒ_50a〜Ｒ_55aは、同じでも異なっていてもよく、水素原子、フッ素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。但し、Ｒ_50a〜Ｒ_55aの内、少なくとも１つは、フッ素原子又は少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
Ｒ_56aは、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、アシル基若しくはアルコキシカルボニル基を表し、水素原子であることが好ましい。
Ｒ_4aは、下記一般式（ＩＶＡ）又は（ＶＡ）の基を表す。
【０２０３】
【化５７】

【０２０４】
一般式（ＩＶＡ）中、Ｒ_11a、Ｒ_12a及びＲ_13aは、同じでも異なっていてもよく、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、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
一般式（ＶＡ）中、Ｒ_14a及びＲ_15aは、同じでも異なっていてもよく、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。Ｒ_16a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、アラルキル基若しくはアリール基を表す。Ｒ_14a〜Ｒ_16aの内の２つが結合し、環を形成してもよい。
【０２０５】
【化５８】

【０２０６】
一般式（ＶＩＡ）中、Ｒ_17a1及びＲ_17a2は、同じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。Ｒ_18aは、−Ｃ（Ｒ_18a1）（Ｒ_18a2）（Ｒ_18a3）又は−Ｃ（Ｒ_18a1）（Ｒ_18a2）（ＯＲ_18a4）を表す。Ｒ_18a1〜Ｒ_18a4は、同じでも異なっていてもよく、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、アルケニル基、アラルキル基若しくはアリール基を表す。Ｒ_18a1、Ｒ_18a2、Ｒ_18a3の内の２つ又はＲ_18a1、Ｒ_18a2、Ｒ_18a4の内の２つが結合して環を形成してもよい。Ａ₀は、単結合又は置換基を有していてもよい２価の連結基を表すが、単結合であることが好ましい。
【０２０７】
これらのフッ素基含有樹脂は、一般式（ＶＩＡ）中のＲ_18aが下記一般式（ＶＩＡ−Ａ）又は一般式（ＶＩＡ−Ｂ）で表される基であるのが好ましい。また、これらのフッ素基含有樹脂（Ａ）は、一般式（ＩＡ）中のＲ_1a、一般式（ＩＩＡ）中のＲ_5a及び一般式（ＶＩＡ）中のＲ_17a2の少なくとも１つが、トリフルオロメチル基であることが好ましい。
【０２０８】
【化５９】

【０２０９】
一般式（ＶＩＡ−Ａ）中、Ｒ_18a5及びＲ_18a6は、同じでも異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。Ｒ_18a7は、置換基を有していてもよいシクロアルキル基を表す。
【０２１０】
一般式（ＶＩＡ−Ｂ）中、Ｒ_18a8は、置換基を有していてもよい、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
【０２１１】
また、上記一般式（ＩＡ）及び（ＩＩＡ）で示される繰り返し単位を各々少なくとも１つ有する樹脂、並びに上記一般式（ＩＩＡ）及び（ＶＩＡ）で示される繰り返し単位を各々少なくとも１つ有する樹脂は、更に下記一般式（ＩＩＩＡ）又は（ＶＩＩＡ）で表される繰り返し単位を少なくとも１つ有していてもよい。
【０２１２】
【化６０】

【０２１３】
一般式（ＩＩＩＡ）中、Ｒ_8aは、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。Ｒ_9a及びＲ_10aは、同じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基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、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アルケニル基、アリール基若しくはアラルキル基を表す。
一般式（ＶＩＩＡ）中、Ｒ_19a及びＲ_20aは、同じでも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。Ｒ_21aは、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は−Ａ₁−ＣＮ基を表す。Ａ₁は、単結合又は２価の連結基を表す。
【０２１４】
上記アルキル基としては、例えば炭素数１〜８個のアルキル基であって、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、オクチル基を好ましく挙げることができる。
シクロアルキル基としては単環型でもよく、多環型でもよい。単環型としては炭素数３〜８個のものであって、例えばシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基を好ましく挙げることができる。多環型としては炭素数６〜２０個のものであって、例えばアダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、ａ−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を好ましく挙げることができる。但し、上記の単環又は多環のシクロアルキル基中の炭素原子が、酸素原子等のヘテロ原子に置換されていてもよい。
【０２１５】
パーフルオロアルキル基としては、例えば炭素数４〜１２個のものであって、具体的にはパーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロオクチルエチル基、パーフルオロドデシル基等を好ましくあげることができる。
ハロアルキル基としては、例えば炭素数１〜４個のハロアルキル基であって、具体的にはクロロメチル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、クロロブチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基等を好ましく挙げることができる。
【０２１６】
アリール基としては、例えば炭素数６〜１５個のアリール基であって、具体的には、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、９，１０−ジメトキシアントリル基等を好ましく挙げることができる。
アラルキル基としては、例えば炭素数７〜１２個のアラルキル基であって、具体的には、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を好ましく挙げることができる。
アルケニル基としては、例えば炭素数２〜８個のアルケニル基であって、具体的には、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シクロヘキセニル基を好ましく挙げることができる。
【０２１７】
アルコキシ基としては、例えば炭素数１〜８個のアルコキシ基であって、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、アリルオキシ基、オクトキシ基等を好ましく挙げることができる。
アシル基としては、例えば炭素数１〜１０個のアシル基であって、具体的には、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ピバロイル基、オクタノイル基、ベンゾイル基等を好ましく挙げることができる。
アシロキシ基としては、炭素数２〜１２個のアシロキシ基が好ましく、例えばアセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等を挙げることができる。
アルキニル基としては、炭素数２〜５のアルキニル基が好ましく、例えばエチニル基、プロピニル基、ブチニル基等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、ｉ−プロポキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ｔ−アミロキシカルボニル基、１−メチル−１−シクロヘキシルオキシカルボニル基等、好ましくは２級、より好ましくは３級のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子等を挙げることができる。
【０２１８】
アルキレン基としては、好ましくは置換基を有していてもよいメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数１〜８個のものが挙げられる。
アルケニレン基としては、好ましくは置換基を有していてもよいエテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基等の炭素数２〜６個のものが挙げられる。
シクロアルキレン基としては、好ましくは置換基を有していてもよいシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基等の炭素数５〜８個のものが挙げられる。
アリーレン基としては、好ましくは置換基を有していてもよいフェニレン基、トリレン基、ナフチレン基等の炭素数６〜１５個のものが挙げられる。
【０２１９】
２価の連結基とは、置換基を有していてもよい、２価の、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基若しくはアリーレン基又は−Ｏ−ＣＯ−Ｒ_22a−、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ_23a−若しくは−ＣＯ−Ｎ（Ｒ_24a）−Ｒ_25a−を表す。Ｒ_22a、Ｒ_23a及びＲ_25aは、同じでも異なっていてもよく、単結合又はエーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基若しくはウレイド基を有していてもよい、２価の、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基若しくはアリーレン基を表す。Ｒ_24aは、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、アラルキル基若しくはアリール基を表す。
【０２２０】
Ｒ₀とＲ₁、Ｒ₀とＲ₂、Ｒ₃とＲ₄が結合して形成した環としては、例えば５〜７員環であり、具体的にはフッ素が置換したペンタン環、ヘキサン環、フラン環、ジオキソノール環、１，３−ジオキソラン環等が挙げられる。
Ｒ₃₆〜Ｒ₃₈の内の２つ、又はＲ₃₆〜Ｒ₃₇とＲ₃₉の内の２つが結合して形成した環としては、例えば３〜８員環であり、具体的にはシクロプロパン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、フラン環、ピラン環等を好ましく挙げることができる。
【０２２１】
Ｒ_14a〜Ｒ_16aの内の２つ、Ｒ_18a1〜Ｒ_18a3の内の２つ又はＲ_18a1、Ｒ_18a2、Ｒ_18a4の内の２つが結合して形成する環としては、３〜８員環が好ましく、例えばシクロプロパン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、テトラメチレンオキシド環、ペンタメチレンオキシド環、ヘキサメチレンオキシド環、フラン環、ピラン環、ジオキソノール環、１，３−ジオキソラン環等を挙げることができる。
【０２２２】
Ｚは単環又は多環の脂環式基を構成する原子団を表し、形成される脂環式基としては、単環型として炭素数３〜８個のものであって、例えばシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基を好ましく挙げることができる。多環型としては炭素数６〜２０個のものであって、例えばアダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、ａ−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を好ましく挙げることができる。
【０２２３】
またこれらの基に置換される置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の活性水素を有するものや、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子）、アルコキシ基（メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等）、チオエーテル基、アシル基（アセチル基、プロパノイル基、ベンゾイル基等）、アシロキシ基（アセトキシ基、プロパノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等）、アルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基等）、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。
ここで、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基は上記で示したものが挙げられるが、アルキル基は、更にフッ素原子、シクロアルキル基で置換されていてもよい。
【０２２４】
本発明のフッ素基含有樹脂に含まれる、酸の作用により分解しアルカリ可溶性を示す基としては、例えば−Ｏ−Ｃ（Ｒ₃₆）（Ｒ₃₇）（Ｒ₃₈）、−Ｏ−Ｃ（Ｒ₃₆）（Ｒ₃₇）（ＯＲ₃₉）、−Ｏ−ＣＯＯ−Ｃ（Ｒ₃₆）（Ｒ₃₇）（Ｒ₃₈）、−Ｏ−Ｃ（Ｒ₀₁）（Ｒ₀₂）ＣＯＯ−Ｃ（Ｒ₃₆）（Ｒ₃₇）（Ｒ₃₈）、−ＣＯＯ−Ｃ（Ｒ₃₆）（Ｒ₃₇）（Ｒ₃₈）、−ＣＯＯ−Ｃ（Ｒ₃₆）（Ｒ₃₇）（ＯＲ₃₉）等が挙げられる。Ｒ₃₆〜Ｒ₃₉は上記と同義であり、Ｒ₀₁、Ｒ₀₂は水素原子、上記で示した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、アルケニル基、アラルキル基、もしくはアリール基を表す。
【０２２５】
好ましい具体例としては、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基、１−アルキル−１−シクロヘキシル基、２−アルキル−２−アダマンチル基、２−アダマンチル−２−プロピル基、２−（４−メチルシクロヘキシル）−２−プロピル基等の３級アルキル基のエーテル基又はエステル基、１−アルコキシ−１−エトキシ基、テトラヒドロピラニル基等のアセタール基又はアセタールエステル基、ｔ−アルキルカーボネート基、ｔ−アルキルカルボニルメトキシ基等が好ましく挙げられる。
【０２２６】
一般式（Ｉ）〜（Ｘ）で示される繰り返し単位の含量の合計は、全ポリマー組成中において、一般的に１０〜８０モル％、好ましくは３０〜７０モル％、更に好ましくは３５〜６５モル％の範囲で使用される。
一般式（XI）〜（XIII）で表される繰り返し単位の含量は、全ポリマー組成中において、一般的に０〜７０モル％、好ましくは１０〜６０モル％、更に好ましくは２０〜５０モル％の範囲で使用される。
一般式（XV）〜（XVII）で表される繰り返し単位の含量は、全ポリマー組成中において、一般的に０〜７０モル％、好ましくは１０〜６０モル％、更に好ましくは２０〜５０モル％の範囲で使用される。
【０２２７】
本発明のフッ素基含有樹脂としては、一般式（Ｉ）〜（III）で示される繰り返し単位を少なくとも一つと、一般式（IV）〜（VI）で示される繰り返し単位を少なくとも一つを有することが更に好ましい。
また、本発明のフッ素基含有樹脂としては、一般式（IV）〜（VI）で示される繰り返し単位を少なくとも一つと、一般式（VIII）〜（Ｘ）で示される繰り返し単位を少なくとも一つを有することが上記と同様に更に好ましい。
【０２２８】
更に、本発明のフッ素基含有樹脂としては、一般式（IV）〜（VII）で示される繰り返し単位を少なくとも一つと、一般式（XV）〜（XVII）で示される繰り返し単位を少なくとも一つを有することが上記と同様に更に好ましい。
これにより、樹脂における１５７ｎｍの透過性を十分に高め、且つ耐ドライエッチング性の低下を抑えることができる。
【０２２９】
本発明のフッ素基含有樹脂が、一般式（Ｉ）〜（III）で示される繰り返し単位を少なくとも一つと、一般式（IV）〜（VI）で示される繰り返し単位を少なくとも一つを有する場合、一般式（Ｉ）〜（III）で示される繰り返し単位の含量の合計は、全ポリマー組成中において、一般的に０〜７０モル％、好ましくは１０〜６０モル％、更に好ましくは２０〜５０モル％の範囲で使用される。
一般式（IV）〜（VI）で表される繰り返し単位の含量の合計は、全ポリマー組成中において、一般的に１０〜８０モル％、好ましくは３０〜７０モル％、更に好ましくは３５〜６５モル％の範囲で使用される。
【０２３０】
本発明のフッ素基含有樹脂が、一般式（IV）〜（VI）で示される繰り返し単位を少なくとも一つと、一般式（VIII）〜（Ｘ）で示される繰り返し単位を少なくとも一つを有する場合、一般式（IV）〜（VI）で示される繰り返し単位の含量の合計は、全ポリマー組成中において、一般的に１０〜８０モル％、好ましくは３０〜７０モル％、更に好ましくは３５〜６５モル％の範囲で使用される。
一般式（VIII）〜（Ｘ）で表される繰り返し単位の含量の合計は、全ポリマー組成中において、一般的に０〜７０モル％、好ましくは１０〜６０モル％、更に好ましくは２０〜５０モル％の範囲で使用される。
【０２３１】
本発明のフッ素基含有樹脂が、一般式（IV）〜（VII）で示される繰り返し単位を少なくとも一つと、一般式（XV）〜（XVII）で示される繰り返し単位を少なくとも一つを有する場合、一般式（IV）〜（VII）で示される繰り返し単位の含量の合計は、全ポリマー組成中において、一般的に１０〜８０モル％、好ましくは３０〜７０モル％、更に好ましくは３５〜６５モル％の範囲で使用される。
一般式（XV）〜（XVII）で表される繰り返し単位の含量の合計は、全ポリマー組成中において、一般的に０〜７０モル％、好ましくは１０〜６０モル％、更に好ましくは２０〜５０モル％の範囲で使用される。
【０２３２】
一般式（ＩＡ）及び（ＩＩＡ）で示される繰り返し単位を各々少なくとも１つ有するフッ素基含有樹脂に於いて、一般式（ＩＡ）で示される繰り返し単位の含量は、一般的に５〜８０モル％、好ましくは１０〜７５モル％、更に好ましくは２０〜７０モル％である。
一般式（ＩＡ）及び（ＩＩＡ）で示される繰り返し単位を各々少なくとも１つ有するフッ素基含有樹脂に於いて、一般式（ＩＩＡ）で示される繰り返し単位の含量は、一般的に５〜８０モル％、好ましくは１０〜７０モル％、更に好ましくは２０〜６５モル％である。
一般式（ＩＩＡ）及び（ＶＩＡ）で示される繰り返し単位を各々少なくとも１つ有するフッ素基含有樹脂に於いて、一般式（ＩＩＡ）で示される繰り返し単位の含量は、一般的に５〜８０モル％、好ましくは１０〜７０モル％、更に好ましくは２０〜６５モル％である。
【０２３３】
一般式（ＩＩＡ）及び（ＶＩＡ）で示される繰り返し単位を各々少なくとも１つ有するフッ素基含有樹脂に於いて、一般式（ＶＩＡ）で示される繰り返し単位の含量は、一般的に５〜８０モル％、好ましくは１０〜７０モル％、更に好ましくは２０〜６５モル％である。
これらのフッ素基含有樹脂に於いて、一般式（ＩＩＩＡ）で示される繰り返し単位の含量は、一般的に１〜４０モル％、好ましくは３〜３５モル％、更に好ましくは５〜３０モル％である。
これらのフッ素基含有樹脂に於いて、一般式（ＶＩＩＡ）で示される繰り返し単位の含量は、一般的に１〜４０モル％、好ましくは３〜３５モル％、更に好ましくは５〜３０モル％である。
【０２３４】
本発明のフッ素基含有樹脂は、上記のような繰り返し構造単位以外にも、更に本発明のポジ型レジストの性能を向上させる目的で、他の重合性モノマーを共重合させてもよい。
【０２３５】
使用することができる共重合モノマーとしては、例えば、上記以外の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など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。
【０２３６】
具体的には、例えばアクリル酸エステル類、例えばアルキル（アルキル基の炭素原子数は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、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、など）アリールアクリレート（例えばフェニルアクリレートなど）；
【０２３７】
メタクリル酸エステル類、例えば、アルキル（アルキル基の炭素原子数は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、クロル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など）、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、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレートなど）；
【０２３８】
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、炭素原子数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、ベンジル基などがある。）、Ｎ−アリールアクリルアミド（アリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、ニトロフェニル基、ナフチル基、シアノフェニル基、ヒドロキシフェニル基、カルボキシフェニル基などがある。）、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、シクロヘキシル基などがある。）、Ｎ，Ｎ−ジアリールアクリルアミド（アリール基としては、例えばフェニル基などがある。）、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルアクリルアミド、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など；
【０２３９】
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、シクロヘキシル基などがある。）、Ｎ−アリールメタクリルアミド（アリール基としては、フェニル基などがある。）、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、ブチル基などがある。）、Ｎ，Ｎ−ジアリールメタクリルアミド（アリール基としては、フェニル基などがある。）、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など；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、乳酸アリルなど）、アリルオキシエタノールなど；
【０２４０】
ビニルエーテル類、例えば、アルキルビニルエーテル（例えば、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、１−メチル−２，２−ジメチルプロピルビニルエーテル、２−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテルなど）、ビニルアリールエーテル（例えばビニルフェニルエーテル、ビニルトリルエーテル、ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル−２，４−ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチルエーテル、ビニルアントラニルエーテルなど）；
【０２４１】
ビニルエステル類、例えば、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルフェニルアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレート、安息香酸ビニル、サルチル酸ビニル、クロル安息香酸ビニル、テトラクロル安息香酸ビニル、ナフトエ酸ビニルなど；
【０２４２】
スチレン類、例えば、スチレン、アルキルスチレン（例えば、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、シクロヘキシルスチレン、デシルスチレン、ベンジルスチレン、クロルメチルスチレン、トリフルオルメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセトキシメチルスチレンなど）、アルコキシスチレン（例えば、メトキシスチレン、４−メトキシ−３−メチルスチレン、ジメトキシスチレンなど）、ハロゲンスチレン（例えば、クロルスチレン、ジクロルスチレン、トリクロルスチレン、テトラクロルスチレン、ペンタクロルスチレン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ヨードスチレン、フルオルスチレン、トリフルオルスチレン、２−ブロム−４−トリフルオルメチルスチレン、４−フルオル−３−トリフルオルメチルスチレンなど）、カルボキシスチレン、ビニルナフタレン；
【０２４３】
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など）；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など）；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など）、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ある。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。
【０２４４】
以下に一般式（Ｉ）〜（Ｘ）で表される繰り返し構造単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２４５】
【化６１】

【０２４６】
【化６２】

【０２４７】
【化６３】

【０２４８】
【化６４】

【０２４９】
また一般式（XI）〜（XIII）で表される繰り返し構造単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２５０】
【化６５】

【０２５１】
【化６６】

【０２５２】
また一般式（XVI）〜（XVII）で表される繰り返し構造単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２５３】
【化６７】

【０２５４】
以下に、一般式（ＩＡ）で表される繰り返し構造単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２５５】
【化６８】

【０２５６】
【化６９】

【０２５７】
【化７０】

【０２５８】
【化７１】

【０２５９】
【化７２】

【０２６０】
以下に、一般式（ＩＩＡ）で表される繰り返し構造単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２６１】
【化７３】

【０２６２】
更に、一般式（ＩＩＡ）で表される繰り返し単位の具体例として、先に例示した（Ｆ−４０）〜（Ｆ−４５）を挙げることができる。
【０２６３】
以下に、一般式（ＶＩＡ）で表される繰り返し構造単位の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０２６４】
【化７４】

【０２６５】
【化７５】

【０２６６】
更に、一般式（ＶＩＡ）で表される繰り返し単位の具体例として先に例示した（Ｆ−２９）〜（Ｆ−３８）及び（Ｆ−４７）〜（Ｆ−５４）を挙げることができる。
【０２６７】
以下に、一般式（ＩＩＩＡ）で表される繰り返し構造単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２６８】
【化７６】

【０２６９】
以下に、一般式（ＶＩＩＡ）で表される繰り返し構造単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２７０】
【化７７】

【０２７１】
本発明に用いるフッ素基含有樹脂は、常法に従って（例えばラジカル重合）合成することができる。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種を、一括であるいは反応途中で反応容器に仕込み、これを必要に応じ反応溶媒、例えばテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、さらには後述のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのような本発明の組成物を溶解する溶媒に溶解させ均一とした後、窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で必要に応じ加熱、市販のラジカル開始剤（アゾ系開始剤、パーオキサイドなど）を用いて重合を開始させる。所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収等の方法で所望のポリマーを回収する。
反応の濃度は２０重量％以上であり、好ましくは３０重量％以上、さらに好ましくは４０重量％以上である。反応温度は１０℃〜１５０℃であり、好ましくは３０℃〜１２０℃、さらに好ましくは５０〜１００℃である。
【０２７２】
上記具体例で表される繰り返し構造単位は、各々１種で使用してもよいし、複数を混合して用いてもよい。
また、本発明において、酸分解性樹脂は、１種で使用してもよいし、複数併用してもよい。
【０２７３】
本発明に係るフッ素基含有樹脂の重量平均分子量は、ＧＰＣ法によりポリスチレン換算値として、１，０００〜２００，０００であり、更に好ましくは３，０００〜２０，０００である。重量平均分子量が１，０００未満では耐熱性やドライエッチング耐性の劣化が見られるため余り好ましくなく、２００，０００を越えると現像性が劣化したり、粘度が極めて高くなるため製膜性が劣化するなど余り好ましくない結果を生じる。
分子量分布は１〜１０であり、好ましくは１〜５、更に好ましくは１〜４の範囲のものが使用される。分子量分布の小さいものほど、解像度、レジスト形状、及びレジストパターンの側壁がスムーズであり、ラフネス性に優れる。
【０２７４】
本発明のポジ型レジスト組成物において、本発明に係わる全ての樹脂の組成物全体中の配合量は、全レジスト固形分中４０〜９９．９９重量％が好ましく、より好ましくは５０〜９９．９７重量％である。
【０２７５】
〔３〕フルオロ脂肪族基含有重合体（Ｃ）
本発明で使用されるフルオロ脂肪族基含有重合体（Ｃ）は、上記一般式（１）で表されるモノマーに由来する繰り返し単位を有する重合体（以降、フッ素系ポリマーともいう）である。
本発明で用いるフッ素系ポリマーは上記要件を満たすかぎり限定されないが、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、及びこれらに共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体が有用である。
【０２７６】
本発明にかかわるフッ素系ポリマーにおけるフルオロ脂肪族基の一つは、テロメリゼーション法（テロマー法ともいわれる）もしくはオリゴメリゼーション法（オリゴマー法ともいわれる）により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれるものである。これらのフルオロ脂肪族化合物の製造法に関しては、例えば、「フッ素化合物の合成と機能」（監修：石川延男、発行：株式会社シーエムシー、１９８７）の１１７〜１１８ページや、「Chemistry of Organic Fluorine Compounds II」（Monograph 187,Ed by Milos Hudlicky and Attila E.Pavlath,American Chemical Society 1995）の７４７-７５２ページに記載されている。テロメリゼーション法とは、ヨウ化物等の連鎖移動常数の大きいアルキルハライドをテローゲンとして、テトラフルオロエチレン等のフッ素含有ビニル化合物のラジカル重合を行い、テロマーを合成する方法である（Scheme-1に例を示した）。
【０２７７】
【化７８】

【０２７８】
得られた、末端ヨウ素化テロマーは通常、例えば[Scheme2]のごとき適切な末端化学修飾を施され、フルオロ脂肪族化合物へと導かれる。これらの化合物は必要に応じ、さらに所望のモノマー構造へと変換されフルオロ脂肪族基含有ポリマーの製造に使用される。
【０２７９】
【化７９】

【０２８０】
本発明の一般式（１）においては、Ｒ₁は水素原子またはメチル基を表し、Ｘは酸素原子、イオウ原子、または−Ｎ（Ｒ₂）−を表す。ここでＲ₂は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基を表し、好ましくは水素原子またはメチル基である。Ｘは酸素原子がより好ましい。
一般式（１）中のｍは１以上６以下の整数が好ましく、２が特に好ましい。
一般式（１）中のｎは２〜４であって、２〜４の混合物を用いてもよい。
一般式（１）で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーのより具体的なモノマーの例を以下にあげるがこの限りではない。
【０２８１】
【化８０】

【０２８２】
【化８１】

【０２８３】
【化８２】

【０２８４】
【化８３】

【０２８５】
【化８４】

【０２８６】
【化８５】

【０２８７】
【化８６】

【０２８８】
【化８７】

【０２８９】
【化８８】

【０２９０】
【化８９】

【０２９１】
【化９０】

【０２９２】
【化９１】

【０２９３】
尚、上記フッ素系ポリマーは、式（１）で表されるモノマーとポリ（オキシアルキレン）アクリレート及び／またはポリ（オキシアルキレン）メタクリレートとの共重合体が好ましい。
ポリオキシアルキレン基は（ＯＲ）ｘで表すことができ、Ｒは２〜４個の炭素原子を有するアルキレン基、例えば−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ(ＣＨ₃)ＣＨ₂−、または−ＣＨ(ＣＨ₃)ＣＨ(ＣＨ₃)−であることが好ましい。
前記のポリ（オキシアルキレン）基中のオキシアルキレン単位はポリ（オキシプロピレン）におけるように同一であってもよく、また互いに異なる２種以上のオキシアルキレンが不規則に分布されたものであっても良く、直鎖または分岐状のオキシプロピレンまたはオキシエチレン単位であったり、または直鎖または分岐状のオキシプロピレン単位のブロック及びオキシエチレン単位のブロックのように存在するものであっても良い。
このポリ（オキシアルキレン）鎖は１つまたはそれ以上の連鎖結合（例えば−ＣＯＮＨ−Ｐｈ−ＮＨＣＯ−、−Ｓ−など：Ｐｈはフェニレン基を表す）で連結されたものも含むことができる。連鎖の結合が３つまたはそれ以上の原子価を有する場合には、これは分岐鎖のオキシアルキレン単位を得るための手段を供する。またこの共重合体を本発明に用いる場合には、ポリ（オキシアルキレン）基の分子量は２５０〜３０００が適当である。
ポリ（オキシアルキレン）アクリレート及びメタクリレートは、市販のヒドロキシポリ（オキシアルキレン）材料、例えば商品名“プルロニック”［Pluronic（旭電化工業（株）製）、アデカポリエーテル（旭電化工業（株）製）“カルボワックス［Carbowax（グリコ・プロダクス）］、”トリトン“［Toriton（ローム・アンド・ハース（Rohm and Haas製））およびP.E.G（第一工業製薬（株）製）として販売されているものを公知の方法でアクリル酸、メタクリル酸、アクリルクロリド、メタクリルクロリドまたは無水アクリル酸等と反応させることによって製造できる。別に、公知の方法で製造したポリ（オキシアルキレン）ジアクリレート等を用いることもできる。
【０２９４】
好ましい共重合成分のポリオキシアルキレン（メタ）アクリレートとしては、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレートが、現像液に対する溶解性が向上することから好ましい。
特に好ましい態様としては、一般式（１）で表されるモノマーとポリオキシエチレン（メタ）アクリレートとポリオキシアルキレン（メタ）アクリレートとの３種以上のモノマーを共重合したポリマーである。ここでポリオキシアルキレン（メタ）アクリレートは、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレートとは異なるモノマーである。
より好ましくは、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレートとポリオキシプロピレン（メタ）アクリレートと一般式（１）で表されるモノマーとの３元共重合体である。
ポリオキシエチレン（メタ）アクリレートの好ましい共重合比率としては、全モノマー中の０．５モル％以上２０モル％以下、より好ましくは１モル％以上１０モル％以下である。
【０２９５】
更に、フッ素系ポリマーは、下記一般式（２）で示されるモノマーを共重合成分として含有することが好ましい。
一般式（２）
【０２９６】
【化９２】

【０２９７】
（一般式（２）において、Ｒ₃は水素原子またはメチル基を表し、Ｙは２価の連結基を表し、Ｒ₄は置換基を有しても良い炭素数４以上２０以下の直鎖、分岐または環状のアルキル基を表す。）
【０２９８】
一般式（２）において、Ｒ₃は水素原子、メチル基を表し、Ｙは２価の連結基を表す。２価の連結基としては、酸素原子、イオウ原子、−Ｎ（Ｒ₅）−、等が好ましい。ここでＲ₅は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が好ましい。Ｒ₅のより好ましい形態は水素原子及びメチル基である。
Ｙは、酸素原子、−Ｎ（Ｈ）−、−Ｎ（ＣＨ₃）−がより好ましい。
Ｒ₄は置換基を有しても良い炭素数４以上２０以下の直鎖、分岐または環状のアルキル基を表す。Ｒ₄のアルキル基の置換基としては、水酸基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、カルボキシル基、アルキルエーテル基、アリールエーテル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミノ基等があげられるがこの限りではない。炭素数４以上２０以下の直鎖、分岐または環状のアルキル基としては、直鎖及び分岐してもよいブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、エイコサニル基等、また、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の単環シクロアルキル基及びビシクロヘプチル基、ビシクロデシル基、トリシクロウンデシル基、テトラシクロドデシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、テトラシクロデシル基、等の多環シクロアルキル基が好適に用いられる。
【０２９９】
一般式（２）で示されるモノマーのより具体的には次に示すモノマーがあげられるがこの限りではない。
【０３００】
【化９３】

【０３０１】
【化９４】

【０３０２】
【化９５】

【０３０３】
【化９６】

【０３０４】
【化９７】

【０３０５】
【化９８】

【０３０６】
【化９９】

【０３０７】
【化１００】

【０３０８】
【化１０１】

【０３０９】
【化１０２】

【０３１０】
【化１０３】

【０３１１】
【化１０４】

【０３１２】
好ましい成分であるポリ（オキシアルキレン）アクリレート及び／またはポリ（オキシアルキレン）メタクリレートおよび一般式（２）で表されるモノマーの他に、これらと共重合可能なモノマーを反応させることができる。
この共重合可能なモノマーの好ましい共重合比率としては、全モノマー中の２０モル％以下、より好ましくは１０モル％以下である。
このような単量体としては、ＰｏｌｙｍｅｒＨａｎｄｂｏｏｋ ２ｎｄ ｅｄ．，Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ，Ｗｉｌｅｙ ｌｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ（１９７５）Ｃｈａｐｔｅｒ ２Ｐａｇｅ １〜４８３記載のものを用いることが出来る。
例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、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個有する化合物等をあげることができる。
【０３１３】
具体的には、以下の単量体をあげることができる。
アクリル酸エステル類：
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、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、トリメチロールプロパンモノアクリレート、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、
メタクリル酸エステル類：
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、クロルエ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、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベン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、
【０３１４】
アクリルアミド類：
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１〜３のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基）、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数１〜３のもの）、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など。
メタクリルアミド類：
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数１〜３のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基）、Ｎ，Ｎ−ジアルキルメタクリルアミド（アルキル基としては炭素数１〜３のもの）、Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−２−アセトアミドエチル−Ｎ−アセチルメタクリルアミドなど。
アリル化合物：
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、乳酸アリルなど）、アリルオキシエタノールなど
【０３１５】
ビニルエーテル類：
アルキルビニルエーテル（例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、１−メチル−２，２−ジメチルプロピルビニルエーテル、２−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテルなど
ビニルエステル類：
ビニルビチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β―フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレートなど。
【０３１６】
イタコン酸ジアルキル類：
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など。
フマール酸のジアルキルエステル類又はモノアルキルエステル類：
ジブチルフマレートなど
その他、クロトン酸、イタコン酸、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、スチレンなど。
【０３１７】
尚、従来、好んで用いられてきた電解フッ素化法により製造されるフッ素系化学製品の一部は、生分解性が低く、生体蓄積性の高い物質であり、程度は軽微ではあるが、生殖毒性、発育毒性を有する事が懸念されている。本発明によるフッ素系化学製品はより環境安全性の高い物質であるということも産業上有利な点であるといえる。
【０３１８】
本発明で用いられるフッ素系ポリマー中に用いられるこれらの一般式（１）で示されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの量は、該フッ素系ポリマーの全単量体に基づいて５モル％以上であり、好ましくは５〜７０モル％であり、より好ましくは７〜６０モル％の範囲である。
本発明の必須成分であるポリ（オキシアルキレン）アクリレート及び／又はポリ（オキシアルキレン）メタクリレートの量は、該フッ素系ポリマーの全単量体に基づいて１０モル％以上であり、好ましくは１５〜７０モル％であり、より好ましくは２０〜６０モル％である。
本発明で用いられる好ましい形態である一般式（２）で表されるモノマーの量は、該フッ素ポリマーの全単量体に基づいて、３モル％以上であり、好ましくは５〜５０モル％であり、より好ましくは１０〜４０モル％である。
【０３１９】
本発明で用いられるフッ素系ポリマーの好ましい重量平均分子量は、３０００〜１００，０００が好ましく、６，０００〜８０，０００がより好ましい。
更に、本発明で用いられるフッ素系ポリマーの好ましい添加量は、感光性組成物（溶媒を除いた塗布成分）に対して０．００５〜８重量％の範囲であり、好ましくは０．０１〜５重量％の範囲であり、更に好ましくは０．０５〜３重量％の範囲である。フッ素系ポリマーの添加量が０．００５重量％未満では効果が不十分であり、また８重量％より多くなると、塗膜の乾燥が十分に行われなくなったり、感光材料としての性能（例えば感度）に悪影響を及ぼす。
【０３２０】
本発明のフッ素系ポリマーは公知慣用の方法で製造することができる。例えば先にあげたフルオロ脂肪族基を有する（メタ）アクリレート、ポリオキシアルキレン基を有する（メタ）アクリレート等の単量体を有機溶媒中、汎用のラジカル重合開始剤を添加し、重合させることにより製造てきる。もしくは場合によりその他の付加重合性不飽和化合物とを、添加して上記と同じ方法にて製造することができる。 各モノマーの重合性に応じ、反応容器にモノマーと開始剤を滴下しながら重合する滴下重合法なども、均一な組成のポリマーを得るために有効である。
【０３２１】
以下、本発明によるフッ素系ポリマーの具体的な構造の例を示すがこの限りではない。なお式中の数字は各モノマー成分のモル比率を示す。Ｍｗは重量平均分子量を表す。
【０３２２】
【化１０５】

【０３２３】
【化１０６】

【０３２４】
【化１０７】

【０３２５】
【化１０８】

【０３２６】
【化１０９】

【０３２７】
【化１１０】

【０３２８】
【化１１１】

【０３２９】
【化１１２】

【０３３０】
【化１１３】

【０３３１】
【化１１４】

【０３３２】
【化１１５】

【０３３３】
〔４〕塩基性化合物（Ｄ１）
本発明のポジ型レジスト組成物は、好ましくは、更に（Ｄ１）塩基性化合物を含有する。塩基性化合物としては、例えば含窒素塩基性化合物が挙げられる。
【０３３４】
含窒素塩基性化合物としては、有機アミン、塩基性のアンモニウム塩、塩基性のスルホニウム塩などが用いられ、昇華やレジスト性能を劣化させないものであればよい。
これらの含窒素塩基性化合物の中でも、有機アミンが画像性能が優れる点で好ましい。例えば特開昭63-149640号、特開平5-249662号、特開平5-127369号、特開平5-289322号、特開平5-249683号、特開平5-289340号、特開平5-232706号、特開平5-257282号、特開平6-242605号、特開平6-242606号、特開平6-266100号、特開平6-266110 号、特開平6-317902号、特開平7-120929号、特開平7-146558号、特開平7-319163号、特開平7-508840号、特開平7-333844号、特開平7-219217号、特開平7-92678号、 特開平7-28247号、特開平8-22120号、特開平8-110638号、特開平8-123030号、特開平9-274312号、特開平9-166871号、特開平9-292708号、特開平9-325496号、特表平7-508840号、USP5525453号、USP5629134号、USP5667938号等に記載の塩基性化合物を用いることができる。
【０３３５】
塩基性化合物は、具体的には下記式（Ａ）〜（Ｅ）の構造を有する化合物を挙げることができる。
【０３３６】
【化１１６】

【０３３７】
ここで、Ｒ²⁵⁰ 、Ｒ²⁵¹ 及びＲ²⁵² は、同一でも異なってもよく、水素原子、炭素数１〜２０個のアルキル基、炭素数１〜２０個のアミノアルキル基、炭素数１〜２０個のヒドロキシアルキル基又は炭素数６〜２０個の置換もしくは非置換のアリール基を表し、ここで、Ｒ²⁵¹とＲ²⁵²は、互いに結合して環を形成してもよい。
Ｒ²⁵³、Ｒ²⁵⁴、Ｒ²⁵⁵ 及びＲ²⁵⁶ は、同一でも異なってもよく、炭素数１〜１０個のアルキル基を表す。
更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を２個以上有する含窒素塩基性化合物か、又は脂肪族３級アミンである。
【０３３８】
含窒素塩基性化合物としては、好ましくは、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、４−ジメチルアミノピリジン、１−ナフチルアミン、ピペリジン類、ヘキサメチレンテトラミン、イミダゾール類、ヒドロキシピリジン類、ピリジン類、アニリン類、ヒドロキシアルキルアニリン類、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、ピリジニウムｐ−トルエンスルホナート、２，４，６−トリメチルピリジニウムｐ−トルエンスルホナート、テトラメチルアンモニウムｐ−トルエンスルホナート、及びテトラブチルアンモニウムラクテート、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン、トリ−ｉ−オクチルアミン、トリス（エチルヘキシル）アミン、トリデシルアミン、トリドデシルアミン等が挙げられる。
これらの中でも、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、４−ジメチルアミノピリジン、１−ナフチルアミン、ピペリジン、４−ヒドロキシピペリジン、２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジン、ヘキサメチレンテトラミン、イミダゾール類、ヒドロキシピリジン類、ピリジン類、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン、トリス（エチルヘキシル）アミン、トリドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ヒドロキシエチルアニリン、Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−エチルアニリン等の有機アミンが好ましい。
これらの塩基性化合物は、単独或いは２種以上で用いられる。
【０３３９】
また、アンモニウム塩化合物（Ｄ２）を含有することも好ましい。
アンモニウム塩化合物としては、例えば下記一般式（IX）で表される４級アンモニウム塩化合物が挙げられる。
【０３４０】
【化１１７】

【０３４１】
上記一般式（IX）中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は、アルキル基、アラルキル基、アリール基、酸素含有アルキル基を表す。
Ｘ^-は、有機カウンターアニオンを表す。
【０３４２】
また、Ｘ^-の有機カウンターアニオンとしては、例えば、ＯＨ-、Ｒ₅ＳＯ₃ ^-、Ｒ₆ＣＯＯ^-等が挙げられる。
Ｒ₅、Ｒ₆は、アルキル基、アラルキル基、アリール基、酸素含有アルキル基を表す。
【０３４３】
Ｒ₁〜Ｒ₆のアルキル基は、置換あるいは無置換のアルキル基であり、好ましくは炭素数１〜１８のアルキル基である。無置換のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基等の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、及びシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等の環状のアルキル基を挙げることができる。
【０３４４】
Ｒ₁〜Ｒ₆のアラルキル基は、置換あるいは無置換のアラルキル基であり、好ましくは炭素数７〜１８のアラルキル基であり、無置換のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、クミル基等を挙げることができる。
Ｒ₁〜Ｒ₆のアリール基は、置換あるいは無置換のアリール基であり、好ましくは炭素数６〜１８のアリール基であり、無置換のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。
【０３４５】
Ｒ₁〜Ｒ₆の酸素含有アルキル基は、置換あるいは無置換の酸素含有アルキル基であり、好ましくは炭素数１〜１８の酸素含有アルキル基である。
無置換の酸素含有アルキル基としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、ペンチルオキシメチル基、ヘキシルオキシメチル基、ヘプチルオキシメチル基、オクチルオキシメチル基、ノニルオキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、ペンチルオキシエチル基、へキシルオキシエチル基、ヘプチルオキシエチル基、オクチルオキシエチル基、ノニルオキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル基、ブトキシプロピル基、ぺンチルオキシプロピル基、へキシルオキシプロヒル基、ヘプチルオキシプロピル基、オクチルオキシプロピル基、ノニルオキシプロピル基、メトキシプチル基、エトキシブチル基、プロポキシブチル基、ブトキシブチル基、ペンチルオキシブチル基、ヘキシルオキシブチル基、ヘプチルオキシブチル基、オクチルオキシブチル基、ノニルオキシブチル基、メトキシメトキシメチル基、メトキシエトキシメチル基、エトキシエトキシメチル基、エトキシエトキシエトキシ基、プロボキシメトキシメチル基、プロポキシエトキシエチル基などが挙げられる。
【０３４６】
上記の更なる置換基としては、例えば、ニトロ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜５)等で置換されていてもよい。更にアリール基、アラルキル基については、アルキル基（好ましくは炭素数１〜５）で置換されていてもよい。
また、アルキル基の置換基としては、ハロゲン原子が好ましい。
【０３４７】
（Ｄ２）アンモニウム塩の具体例としては、下記に示す化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
具体的には、アンモニウムヒドロキシド、アンモニウムトリフレート、アンモニウムペンタフレート、アンモニウムヘプタフレート、アンモニウムノナフレート、アンモニウムウンデカフレート、アンモニウムトリデカフレート、アンモニウムペンタデカフレート、アンモニウムメチルカルボキシレート、アンモニウムエチルカルボキシレート、アンモニウムプロピルカルボキシレート、アンモニウムブチルカルボキシレート、アンモニウムヘプチルカルボキシレート、アンモニウムヘキシルカルボキシレート、アンモニウムオクチルカルボキシレート、アンモニウムノニルカルボキシレート、アンモニウムデシルカルボキシレート、アンモニウムウンデシルカルボキシレート、アンモニウムドデカデシルカルボキシレート、アンモニウムトリデシルカルボキシレート、アンモニウムテトラデシルカルボキシレート、アンモニウムペンタデシルカルボキシレート、アンモニウムヘキサデシルカルボキシレート、アンモニウムヘプタデシルカルボキシレート、アンモニウムオクタデシルカルボキシレート等が挙げられる。
【０３４８】
上記で言う、アンモニウムとしては、具体的には、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラペンチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘプチルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリオクチルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、ジデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラキスデシルアンモニウムヒドロキシド、ドデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ドデシルエチルジメチルアンモニウムヒドロキシド、ジドデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、トリドデシルメチルアンモニウムヒドロキシド、ミリスチルメチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルジテトラデシルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、オクタデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルジオクタデシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクタデシルアンモニウムヒドロキシド、ジアリルジメチルアンモニウムヒドロキシド、（２−クロロエチル）−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、（２−ブロモエチル）トリメチルアンモニウムヒドロキシド、（３−ブロモプロピル）−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、（３−ブロモプロピル）トリエチルアンモニウムヒドロキシド、グリシジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリンヒドロキシド、（Ｒ）−（＋）−（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル）トリメチルアンモニウムヒドロキシド、（Ｓ）−（−）−（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル)−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、(３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル)−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、（２−アミノエチル）−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサメトニウムヒドロキシド、デカメトニウムヒドロキシド、１−アゾニアプロペランヒドロキシド、ペトロニウムヒドロキシド、２−クロロ−１,３−ジメチル−２−イミダゾリニウムヒドロキシド、３−エチル−２−メチル−２−チアゾリニウムヒドロキシドを挙げることができる。
【０３４９】
即ち、上記でアンモニウムヒドロキシドとしては、具体的には、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、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラペンチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘプチルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリオクチルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、ジデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラキスデシルアンモニウムヒドロキシド、ドデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ドデシルエチルジメチルアンモニウムヒドロキシド、ジドデシルジメチルアンモニウムヒドロキシド、トリドデシルメチルアンモニウムヒドロキシド、ミリスチルメチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルジテトラデシルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、オクタデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルジオクタデシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクタデシルアンモニウムヒドロキシド、ジアリルジメチルアンモニウムヒドロキシド、（２−クロロエチル）−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、（２−ブロモエチル）トリメチルアンモニウムヒドロキシド、（３−ブロモプロピル）−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、（３−ブロモプロピル）トリエチルアンモニウムヒドロキシド、グリシジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリンヒドロキシド、（Ｒ）−（＋）−（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル）トリメチルアンモニウムヒドロキシド、（Ｓ）−（−）−（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル)−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、(３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル)−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、（２−アミノエチル）−トリメチルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサメトニウムヒドロキシド、デカメトニウムヒドロキシド、１−アゾニアプロペランヒドロキシド、ペトロニウムヒドロキシド、２−クロロ−１,３−ジメチル−２−イミダゾリニウムヒドロキシド、３−エチル−２−メチル−２−チアゾリニウムヒドロキシドを挙げることができる。
【０３５０】
（Ｄ１）及び（Ｄ２）成分の使用量は、総量として、ポジ型レジスト組成物の固形分を基準として、通常、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％である。０．００１重量％未満では上記成分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。
【０３５１】
〔５〕フッ素系及び／又はシリコン系界面活性剤（Ｅ）
本発明のポジ型感光性組成物は、更に（Ｅ）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、フッ素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。
本発明のポジ型感光性組成物が上記（Ｅ）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（Ｅ）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、米国特許５４０５７２０号、同５３６０６９２号、同５５２９８８１号、同５２９６３３０号、同５４３６０９８号、同５５７６１４３号、同 ５２９４５１１号、同５８２４４５１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、ＥＦ３０３、(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、Ｆ１８９、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）、トロイゾルＳ−３６６（トロイケミカル（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）もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
【０３５２】
界面活性剤の使用量は、ポジ型感光性組成物全量（溶剤を除く）に対して、好ましくは０．０００１〜２重量％、より好ましくは０．００１〜１重量％である。
【０３５３】
〔６〕酸分解性溶解阻止化合物（Ｆ）
本発明のポジ型感光性組成物は、更に（Ｆ）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、好ましくは１００以上３０００以下の溶解阻止低分子化合物（以下、「（Ｆ）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 (１９９６)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（Ｆ）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。
（Ｆ）酸分解性溶解阻止化合物の添加量は、ポジ型感光性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（Ｆ）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。
【０３５４】
【化１１８】

【０３５５】
〔７〕有機溶剤（Ｇ）
本発明のポジ型感光性組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤に溶解して用いる。
使用し得る有機溶剤としては、例えば、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を挙げることができる。
【０３５６】
本発明においては、有機溶剤として構造中に水酸基を含有する溶剤と、水酸基を含有しない溶剤とを混合した混合溶剤を使用することが好ましい。これによりレジスト液保存時のパーティクル発生を軽減することができる。
水酸基を含有する溶剤としては、例えば、エチレングリコール、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、プロピレングリコール、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エチルエーテル、乳酸エチル等を挙げることができ、これらの内でプロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチルが特に好ましい。
水酸基を含有しない溶剤としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、２−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができ、これらの内で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、２−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチルが特に好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、２−ヘプタノンが最も好ましい。
水酸基を含有する溶剤と水酸基を含有しない溶剤との混合比（重量）は、１／９９〜９９／１、好ましくは１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは２０／８０〜６０／４０である。水酸基を含有しない溶剤を５０重量％以上含有する混合溶剤が塗布均一性の点で特に好ましい。
【０３５７】
〔８〕アルカリ可溶性樹脂（Ｈ）
本発明のポジ型感光性組成物は、更に、酸分解性基を含有していない、（Ｈ）水に不溶でアルカリ現像液に可溶な樹脂を含有することができ、これにより感度が向上する。
本発明においては、分子量１０００〜２００００程度のノボラック樹脂類、分子量３０００〜５００００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２５０ｎｍ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ドライエッチング耐性向上のために単環、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。
【０３５８】
〔９〕その他の添加剤
本発明のポジ型感光性組成物には、必要に応じてさらに染料、可塑剤、上記以外の界面活性剤、ハレーション防止剤、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。
【０３５９】
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。
【０３６０】
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号、特開平２−２８５３１号、米国特許第４９１６２１０号、欧州特許第２１９２９４号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。
【０３６１】
本発明においては、上記フッ素系及び／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。
【０３６２】
好適なハレーション防止剤としては、照射する放射線を効率よく吸収する化合物が好ましく、フルオレン、９−フルオレノン、ベンゾフェノンのような置換ベンゼン類；アントラセン、アントラセン−９−メタノール、アントラセン−９−カルボキシエチル、フェナントレン、ペリレン、アジレンのような多環式芳香族化合物などが挙げられる。なかでも、多環式芳香族化合物が特に好ましい。これらのハレーション防止剤は基板からの反射光を低減し、レジスト膜内の多重反射の影響を少なくさせることで、定在波改良の効果を発現する。
【０３６３】
また露光による酸発生率を向上させるために、光増感剤を添加することができる。好適な光増感剤として、ベンゾフェノン、ｐ,ｐ'−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、２−クロロチオキサントン、アントロン、９−エトキシアントラセン、ピレン、フェノチアジン、ベンジル、ベンゾフラビン、アセトフェノン、フェナントレン、ベンゾキノン、アントラキノン、１，２−ナフトキノン等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの光増感剤は前記ハレーション防止剤としても使用可能である。
【０３６４】
さらに本発明のレジスト組成物は、メタル等の金属不純物やクロルイオンなどの不純物成分を１００ｐｐｂ以下に低減しておくことが好ましい。これらの不純物が多く存在すると、半導体デバイスを製造する上で動作不良、欠陥、収率低下を招いたりするので好ましくない。
尚、本発明のレジスト組成物は、如何なる露光源のための組成物であってもよいが、特には２２０ｎｍ以下の波長の遠紫外光による露光用の組成物であるのが好ましい。
【０３６５】
本発明のポジ型感光性組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤、好ましくは前記混合溶剤に溶解し、次のように所定の支持体上に塗布して用いる。
すなわち、上記ポジ型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（１９３ｎｍ）、Ｆ₂エキシマレーザー（１５７ｎｍ）、Ｘ線、電子ビーム等が挙げられる。
【０３６６】
現像工程では、現像液を次のように用いる。ポジ型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。
【０３６７】
【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制限されるものではない。
【０３６８】
合成例（１） 樹脂（１）の合成（側鎖型）
２−エチル−２−アダマンチルメタクリレート、ブチロラクトンメタクリレートを５５／４５の割合で仕込みメチルエチルケトン／テトラヒドロフラン＝５／５に溶解し、固形分濃度２０％の溶液１００ｍＬを調製した。この溶液に和光純薬製Ｖ−６５を２ｍｏｌ％加え、これを窒素雰囲気下、４時間かけて６０℃に加熱したメチルエチルケトン１０ｍＬに滴下した。滴下終了後、反応液を４時間加熱、再度Ｖ−６５を１ｍｏｌ％添加し、４時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、蒸留水／ＩＳＯプロピルアルコール＝１／１の混合溶媒３Ｌに晶析、析出した白色粉体である樹脂（１）を回収した。
Ｃ¹³ＮＭＲから求めたポリマー組成比は４６／５４であった。また、ＧＰＣ測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は１０７００であった。
【０３６９】
上記合成例（１）と同様の操作で樹脂（２）〜（９）を合成した。
以下に上記樹脂（２）〜（９）の組成比、分子量を示す。（繰り返し単位１、２、３、４は構造式の左からの順番である。）
【０３７０】
【表１】

【０３７１】
また、以下に上記樹脂（１）〜（９）の構造を示す。
【０３７２】
【化１１９】

【０３７３】
【化１２０】

【０３７４】
【化１２１】

【０３７５】
合成例（２） 樹脂（１０）の合成（主鎖型）
ノルボルネンカルボン酸ｔブチルエステル、ノルボルネンカルボン酸ブチロラクトンエステルと無水マレイン酸（モル比４０／１０／５０）およびＴＨＦ（固形分６０重量％）をセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下６０℃で加熱した。反応温度が安定したところで和光純薬社製ラジカル開始剤Ｖ−６０１を２ｍｏｌ％加え反応を開始させた。１２時間加熱した。得られた反応混合物をテトラヒドロフランで２倍に稀釈した後、ヘキサン／イソプロピルアルコール＝１／１の混合溶液に投入し白色粉体を析出させた。析出した粉体を濾過取り出しし、乾燥、目的物である樹脂（１３）を得た。
得られた樹脂（１３）のＧＰＣによる分子量分析を試みたところ、ポリスチレン換算で８３００（重量平均）であった。また、ＮＭＲスペクトルより樹脂（１）のノルボルネンカルボン酸ｔブチルエステル／ノルボルネンカルボン酸ブチロラクトンエステル／無水マレイン酸繰り返し単位のモル比は４２／８／５０であることを確認した。
【０３７６】
合成例（２）と同様の方法で以下、樹脂（１１）〜（１７）を合成した。
以下に上記樹脂（１１）〜（１７）の組成比、分子量を示す。（脂環オレフィン単位１、２、３は構造式の左からの順番である。）
【０３７７】
【表２】

【０３７８】
【表３】

【０３７９】
また、以下に上記樹脂（１０）〜（１７）の構造を示す。
【０３８０】
【化１２２】

【０３８１】
【化１２３】

【０３８２】
合成例（３） 樹脂（１８）の合成（ハイブリッド型）
ノルボルネン、無水マレイン酸、ｔブチルアクリレート、２−メチルシクロヘキシル−２−プロピルアクリレートをモル比で３５／３５／２０／１０で反応容器に仕込み、テトラヒドロフランに溶解し、固形分６０％の溶液を調製した。これを窒素気流下６５℃で加熱した。反応温度が安定したところで和光純薬社製ラジカル開始剤Ｖ−６０１を１ｍｏｌ％加え反応を開始させた。８時間加熱した後、反応混合物をテトラヒドロフランで２倍に稀釈した後、反応混合液の５倍容量のヘキサンに投入し白色粉体を析出させた。析出した粉体を濾過取り出しし、これをメチルエチルケトンに溶解し、５倍容量のヘキサン／ｔ−ブチルメチルエーテル＝１／１混合溶媒に再沈し、析出した白色粉体を濾取、乾燥、目的物である樹脂（１８）を得た。
得られた樹脂（１８）のＧＰＣによる分子量分析を試みたところ、ポリスチレン換算で１２１００（重量平均）であった。また、ＮＭＲスペクトルより樹脂（１）の組成は本発明のノルボルネン／無水マレイン酸／ｔブチルアクリレート／２−メチルシクロヘキシル−２−プロピルアクリレートをモル比で３２／３９／１９／１０であった。
【０３８３】
合成例（３）と同様の方法で以下、樹脂（１９）〜（２４）を合成した。
以下に上記樹脂（１９）〜（２４）の組成比、分子量を示す。
【０３８４】
【表４】

【０３８５】
【表５】

【０３８６】
また、以下に上記樹脂（１８）〜（２４）の構造を示す。
【０３８７】
【化１２４】

【０３８８】
【化１２５】

【０３８９】
合成例（４） 樹脂（２５）の合成（ハイブリッド型）
ノルボルネンカルボン酸ｔブチルエステル、無水マレイン酸、２−メチル−２−アダマンチルアクリレート、ノルボルネンラクトンアクリレートをモル比で２０／２０／３５／２５で反応容器に仕込み、メチルエチルケトン／テトラヒドロフラン＝１／１溶媒に溶解し、固形分６０％の溶液を調製した。これを窒素気流下６５℃で加熱した。反応温度が安定したところで和光純薬社製ラジカル開始剤Ｖ−６０１を３ｍｏｌ％加え反応を開始させた。１２時間加熱した後、反応混合物を５倍量のヘキサンに投入し白色粉体を析出させた。析出した粉体を再度メチルエチルケトン／テトラヒドロフラン＝１／１溶媒に溶解させ５倍量のヘキサン／メチルｔＢｕエ−テルに投入し白色粉体を析出させ、濾過取り出した。この作業を再度繰り返し、乾燥、目的物である樹脂（２５）を得た。
得られた樹脂（２５）のＧＰＣによる分子量分析（ＲＩ分析）を試みたところ、ポリスチレン換算で１１６００（重量平均）、残留モノマーの量は０．４％であった。また、ＮＭＲスペクトルより樹脂（２５）の組成は本発明のノルボルネン／無水マレイン酸／２−メチル−２−アダマンチルアクリレート／ノルボルネンラクトンアクリレートをモル比で１８／２３／３４／２５であった。
【０３９０】
合成例（４）と同様の方法で以下、樹脂（２６）〜（２９）を合成した。
以下に上記樹脂（２６）〜（２９）の組成比、分子量を示す。
【０３９１】
【表６】

【０３９２】
また、以下に上記樹脂（２５）〜（２９）の構造を示す。
【０３９３】
【化１２６】

【０３９４】
【化１２７】

【０３９５】
【化１２８】

【０３９６】
【化１２９】

【０３９７】
合成例（５） 樹脂（Ｆ１）の合成
１Ｌオートクレーブ中にノルボルネン９．４ｇ（０．１０モル）、ノルボルネン−２−カルボン酸ｔ−ブチルエステル１９．４ｇ（０．１０モル）の１，１，２−トリクロロ−トリフルオロエチレン１５０ｍｌ溶液を入れ、窒素雰囲気下２００ｐｓｉに加圧した。更にテトラフロオロエチレン２０ｇ（０．２０モル）を注入し、攪拌下、５０℃に加熱した。この反応液にジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート１．２ｇの１，１，２−トリクロロ−トリフルオロエチレン１５ｍｌ溶液を２０分かけて注入し、更に２０時間攪拌を続けた。反応終了後、反応液をメタノール２Ｌ中に激しく攪拌しながら投入し、白色の樹脂を析出させた。析出した樹脂を濾別、真空下乾燥後、本発明の樹脂（Ｆ１）２３．５ｇを得た。
ＧＰＣ測定により、樹脂（Ｆ１）の分子量は重量平均（Ｍｗ）で６，２００であった。またＣ¹³−ＮＭＲ測定により、樹脂（Ｆ１）の組成を調べたところ、モル比で構造例（Ｆ−１）／ノルボルネン／（Ｂ−１６）＝４５／３０／２５であった。
【０３９８】
合成例（６） 樹脂（Ｆ２）の合成
下記モノマー（ａ）１４．３ｇ（０．０４モル）、無水マレイン酸３．９ｇ（０．０４モル）、ｔ−ブチルアクリレート２．６ｇ（０．０２モル）をＭＥＫ１００ｍｌに溶解し、窒素気流下、７０℃に加熱した。重合開始剤として、Ｖ−６０１（和光純薬工業（株）製）０．２ｇを加え、３時間攪拌した。更にＶ−６０１を０．２ｇ追加し、４時間攪拌を続けた。その後、反応液をｔ−ブチルメチルエーテル１Ｌ中に激しく攪拌しながら投入し、白色の樹脂を析出させた。析出した樹脂を濾別、真空下乾燥後、本発明の樹脂（Ｆ２）１２．１ｇを得た。
ＧＰＣ測定により、樹脂（Ｆ２）の分子量は重量平均（Ｍｗ）で８，９００であった。またＣ¹³−ＮＭＲ測定により、樹脂（Ｆ２）の組成を調べたところ、モル比で構造例（Ｆ−２１）／無水マレイン酸／（Ｂ−４）＝３９／３８／２３であった。
【０３９９】
【化１３０】

【０４００】
合成例（７） 樹脂（Ｆ３）の合成
下記モノマー（ｂ）６．７ｇ（０．０１５モル）、２−メチル−２−アダマンタンメタクリレート１．４ｇ（０．００６モル）、メバロニックラクトンメタクリレート１．８ｇ（０．００９モル）を１−メトキシ−２−プロパノール３０ｍｌに溶解し、窒素気流及び撹拌下、７０℃にて重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（和光純薬工業（株）製；商品名Ｖ−６５）０．１ｇとモノマー（ｂ）１５．６ｇ（０．０３５モル）、２−メチル−２−アダマンタンメタクリレート３．３ｇ（０．０１４モル）、メバロニックラクトンメタクリレート４．２ｇ（０．０２１モル）の１−メトキシ−２−プロパノール７０ｍｌ溶液を２時間かけて滴下した。２時間後開始剤０．１ｇを追加し、更に２時間反応を行った。その後９０℃に昇温し撹拌を１時間続けた。反応液を放冷後、イオン交換水／メタノール（１／１）１Ｌに激しく撹拌しながら投入することにより、白色樹脂を析出させた。得られた樹脂を減圧下で乾燥後、本発明の樹脂（Ｆ３）１５．８ｇを得た。
ＧＰＣにて分子量を測定したところ、重量平均（Ｍｗ）で１０，２００であった。またＣ¹³−ＮＭＲ測定により、樹脂（Ｆ３）の組成を調べたところ、モル比で構造例（Ｆ−３０）／（Ｂ−７）／（Ｂ−１１）＝４８／２１／３１であった。
【０４０１】
【化１３１】

【０４０２】
合成例（５）〜（７）と同様の方法で、表７に示す樹脂（Ｆ４）〜（Ｆ１２）を合成した。
以下に上記樹脂（Ｆ４）〜（Ｆ１２）の組成比、分子量を示す。
【０４０３】
【表７】

【０４０４】
合成例（８） 樹脂（Ｆ１３）の合成
１Ｌオートクレーブ中にノルボルネン９．４ｇ（０．１０モル）、下記モノマー（ａ）３５．８ｇ（０．１０モル）の１，１，２−トリクロロ−トリフルオロエチレン１５０ｍｌ溶液を入れ、窒素雰囲気下２００ｐｓｉに加圧した。更にテトラフロオロエチレン２０ｇ（０．２０モル）を注入し、攪拌下、５０℃に加熱した。この反応液にジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート１．２ｇの１，１，２−トリクロロ−トリフルオロエチレン１５ｍｌ溶液を２０分かけて注入し、更に２０時間攪拌を続けた。反応終了後、反応液をメタノール２Ｌ中に激しく攪拌しながら投入し、白色の樹脂を析出させた。析出した樹脂を濾別、真空下乾燥後、本発明の樹脂（Ｆ１３）３７．４ｇを得た。
ＧＰＣ測定により、樹脂（Ｆ１３）の分子量は重量平均（Ｍｗ）で８，８００であった。またＣ¹³−ＮＭＲ測定により、樹脂（Ｆ１３）の組成を調べたところ、モル比で構造例（Ｆ−１）／（Ｆ−２１）／ノルボルネン＝４８／３０／２２であった。
【０４０５】
【化１３２】

【０４０６】
合成例（９） 樹脂（Ｆ１４）の合成
合成例（８）のモノマー（ａ）の代わりに、下記モノマー（ｃ）３２．２ｇ（０．０４モル）を用い、以下合成例１３と同様にして、本発明の樹脂（Ｆ１４）３４．１ｇを合成した。
ＧＰＣ測定により、樹脂（Ｆ１４）の分子量は重量平均（Ｍｗ）で７，４００であった。またＣ¹³−ＮＭＲ測定により、樹脂（Ｆ１４）の組成を調べたところ、モル比で構造例（Ｆ−１）／（Ｆ−１５）／ノルボルネン＝４９／２５／２６であった。
【０４０７】
【化１３３】

【０４０８】
合成例（８）〜（９）と同様の方法で、表８に示す樹脂（Ｆ１５）〜（Ｆ２２）を合成した。
以下に上記樹脂（Ｆ１５）〜（Ｆ２２）の組成比、分子量を示す。
【０４０９】
【表８】

【０４１０】
合成例（１０） 樹脂（Ｆ２３）の合成
下記モノマー（ａ）１４．３ｇ（０．０４モル）、無水マレイン酸３．９ｇ（０．０４モル）、ノルボルネン−２−カルボン酸パーフルオロオクチルエチル１１．７ｇ（０．０２モル）をＭＥＫ１００ｍｌに溶解し、窒素気流下、７０℃に加熱した。重合開始剤として、Ｖ−６０１（和光純薬工業（株）製）０．２ｇを加え、３時間攪拌した。更にＶ−６０１を０．２ｇ追加し、４時間攪拌を続けた。その後、反応液をｔ−ブチルメチルエーテル１Ｌ中に激しく攪拌しながら投入し、白色の樹脂を析出させた。析出した樹脂を濾別、真空下乾燥後、本発明の樹脂（Ｆ２３）１６．２ｇを得た。
ＧＰＣ測定により、樹脂（Ｆ２３）の分子量は重量平均（Ｍｗ）で８，７００であった。またＣ¹³−ＮＭＲ測定により、樹脂（Ｆ２３）の組成を調べたところ、モル比で構造例（Ｆ−２１）／（Ｆ−５５）／無水マレイン酸＝４２／１８／４０であった。
【０４１１】
【化１３４】

【０４１２】
合成例（１１） 樹脂（Ｆ２４）の合成
下記モノマー（ｂ）６．７ｇ（０．０１５モル）、パーフルオロオクチルエチルメタクリレート２．７ｇ（０．００５モル）、２−メチル−２−アダマンタンメタクリレート１．２ｇ（０．００５モル）、メバロニックラクトンメタクリレート１．０ｇ（０．００５モル）を１−メトキシ−２−プロパノール３０ｍｌに溶解し、窒素気流及び撹拌下、７０℃にて重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（和光純薬工業（株）製；商品名Ｖ−６５）０．１ｇとモノマー（ｂ）１５．６ｇ（０．０３５モル）、パーフルオロオクチルエチルメタクリレート６．４ｇ（０．０１２モル）、２−メチル−２−アダマンタンメタクリレート２．８ｇ（０．０１２モル）、メバロニックラクトンメタクリレート２．４ｇ（０．０１２モル）の１−メトキシ−２−プロパノール７０ｍｌ溶液を２時間かけて滴下した。２時間後開始剤０．１ｇを追加し、更に２時間反応を行った。その後９０℃に昇温し撹拌を１時間続けた。反応液を放冷後、イオン交換水／メタノール（１／１）１Ｌに激しく撹拌しながら投入することにより、白色樹脂を析出させた。得られた樹脂を減圧下で乾燥後、本発明の樹脂（Ｆ２４）２１．５ｇを得た。
ＧＰＣにて分子量を測定したところ、重量平均（Ｍｗ）で１０，５００であった。またＣ¹³−ＮＭＲ測定により、樹脂（Ｆ２４）の組成を調べたところ、モル比で構造例（Ｆ−３０）／（Ｆ−４８）／（Ｂ−７）／（Ｂ−１１）＝４８／１５／１８／１９であった。
【０４１３】
【化１３５】

【０４１４】
合成例（１０）〜（１１）と同様の方法で、表９に示す樹脂（Ｆ２５）〜（Ｆ３２）を合成した。
以下に上記樹脂（Ｆ２５）〜（Ｆ３２）の組成比、分子量を示す。
【０４１５】
【表９】

【０４１６】
合成例（１２） 樹脂（Ｆ３３）の合成
４−［ビス（トリフルオロメチル）−ヒドロキシメチル］スチレン１３．５ｇ（０．０５モル）、メタクリロニトリル３．４ｇ（０．０５モル）をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１００ｍｌに溶解し、窒素気流下、７０℃に加熱した。重合開始剤として２，２‘−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（和光純薬工業（株）製；商品名Ｖ−６５）０．１ｇを加え、３時間攪拌した。更にＶ−６５を０．１ｇ追加し、４時間攪拌を続けた。その後、反応液をメタノール／ｔ−ブチルメチルエーテル１Ｌ中に激しく攪拌しながら投入し、白色の樹脂を析出させた。析出した樹脂を濾別、真空下乾燥後、ＴＨＦ１００ｍｌに溶解し、エチルビニルエーテル２．９ｇ（０．０４モル）を加え、ｐ−トルエンスルホン酸を触媒量添加して、室温にて８時間攪拌した。反応液にトリエチルアミンをｐ−トルエンスルホン酸触媒の２倍量加えて反応を停止させ、超純水３Ｌ中に激しく攪拌しながら投入した。析出した樹脂を濾別、乾燥して本発明の樹脂（Ｆ３３）１４．１ｇを得た。
ＧＰＣ測定により、樹脂（Ｆ３３）の分子量は重量平均（Ｍｗ）で１０，９００であった。またＣ¹³−ＮＭＲ、ＩＲ測定により、樹脂（Ｆ３３）の組成を調べたところ、モル比で構造例（Ｆ−３９）／（Ｆ−４２）／（Ｃ−１０）＝１６／３６／４８であった。
【０４１７】
合成例（１２）と同様の方法で、表１０に示す樹脂（Ｆ３４）〜（Ｆ４０）を合成した。
以下に上記樹脂（Ｆ３４）〜（Ｆ４０）の組成比、分子量を示す。
【０４１８】
【表１０】

【０４１９】
合成例（１３） 樹脂（Ｆ４２）の合成
還流管及び窒素導入管を備えた１００ｍｌの３つ口フラスコ中に、４−（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）スチレン（セントラル硝子社製）、４−（１−メトキシエトキシ）スチレン（東ソー社製）を各々モル比５０／５０の割合で仕込んだ後、テトラヒドロフランを加え、モノマー濃度３０重量％の反応液全３０ｇを調整した。それを攪拌及び窒素気流下６５℃まで加熱した。アゾ系重合開始剤Ｖ−６５（和光純薬工業社製）を前記２つのモノマー合計のモル数に対して５．０モル％添加し、窒素気流下攪拌しながら８時間反応させた。得られた反応液にヘキサン２００ｍｌを添加し、生成したポリマーを溶液から沈殿させて未反応モノマーを分離精製した。Ｃ¹³−ＮＭＲから求めたポリマー組成は、４９／５１であった。
得られたポリマーをＧＰＣ（ＴＨＦ溶媒中、標準ポリスチレン換算）にて分析したところ、重量平均分子量１０，２００、分散度２．２０、ポリマー中に含まれる分子量１０００以下の割合は１５重量％であった。
【０４２０】
合成例（１３）と同様の方法で、表１１に示す樹脂（Ｆ４１）〜（Ｆ５０）を合成した。
以下に上記樹脂（Ｆ４１）〜（Ｆ５０）の組成比、分子量を示す。
【０４２１】
【表１１】

【０４２２】
実施例１〜３６及び比較例１〜７
（ポジ型レジスト組成物組成物の調製と評価）
上記合成例で合成した表１２〜１４に示す樹脂をそれぞれ１．０３ｇ、
光酸発生剤 表中に記載、
本発明の化合物 ０．０５ｇ、
塩基性化合物 １．６５ｍｇ、及び
界面活性剤 全体の１００ｐｐｍ
を表１１〜１３に示すように配合し、実施例１〜２９及び比較例１〜４では、それぞれ固形分が１１重量％になるようにプロピレングリコールモノメ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（＝６／４重量比）に、実施例３０〜３６及び比較例５〜７では、それぞれ固形分が６重量％になるようにプロピレングリコールモノメ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（＝８／２重量比）に溶解した後、０．１μｍのミクロフィルターで濾過し、実施例１〜３６と比較例１〜７のポジ型レジスト組成物を調製した。
【０４２３】
【表１２】

【０４２４】
【表１３】

【０４２５】
【表１４】

【０４２６】
塩基性化合物としては、
Ｃ−１： １，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネン
Ｃ−２： １，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン
Ｃ−３： ４−ジメチルアミノピリジン
Ｃ−４： トリフェニルイミダゾール
Ｃ−５： ジイソプロピルアニリン
Ｃ−６： トリブチルアミン
Ｃ−７： トリオクチルアミン
Ｃ−８： トリドデシルアミン
Ｃ−９： Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アニリン
Ｃ−１０：２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジン
を表す。
【０４２７】
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： ポリシロキサンポリマーＫＰ−３４１（信越化学工業（株）製）
Ｗ−３： トロイゾルＳ−３６６（トロイケミカル（株）製）
を表す。
【０４２８】
（評価試験）
初めにＢｒｅｗｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ社製ＡＲＣ−２５をスピンコーターを利用してシリコンウエハー上に３０ｎｍ塗布、乾燥した後、その上に得られたポジ型フォトレジスト組成物溶液をスピンコータを利用して塗布し、１１５℃で９０秒間乾燥、約０．４μｍのポジ型フォトレジスト膜を作成し、それに実施例１〜２９及び比較例１〜４についてはＡｒＦエキシマレーザー（１９３ｎｍ）で、また実施例３０〜３６及び比較例５〜７についてはＦ２エキシマレーザー（１５７ｎｍ）により露光した。
露光後の加熱処理を１１５℃で９０秒間行い、２．３８重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像、蒸留水でリンスし、レジストパターンプロファイルを得た。
【０４２９】
上記のようにして得られたレジストパターンについて、ケーエルエー・テンコール（株）製ＫＬＡ−２１１２機により現像欠陥数を測定し、得られた１次データ値を現像欠陥数とした。これらの評価結果を表１５に示す。
【０４３０】
【表１５】

【０４３１】
表１５の結果から明らかなように、本発明の組成物は現像欠陥が少ないことがわかる。
【０４３２】
【本発明の効果】
本発明は、現像欠陥が少ないポジ型感光性組成物を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a positive photosensitive composition used in a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board such as a liquid crystal or a thermal head, and other photofabrication processes. More specifically, the present invention relates to a positive photosensitive composition suitable for the case where far ultraviolet rays of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less are used as an exposure light source.
[0002]
[Prior art]
The chemically amplified positive resist composition generates an acid in the exposed area by irradiation with radiation such as far ultraviolet light, and dissolves in the developing solution of the active radiation irradiated area and the non-irradiated area by a reaction using this acid as a catalyst. It is a pattern forming material that changes the properties and forms the pattern on the substrate.
[0003]
Moreover, it is common to mix | blend surfactant with a chemical amplification type resist composition composition, in order to eliminate a striation etc. and to improve applicability | paintability. Nonionics such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, etc. In addition to the surfactants, fluorine surfactants, organosiloxane polymers, acrylic acid-based or methacrylic acid-based (co) polymers can be used. Further, Japanese Patent Publication No. 7-21626 comprises an alkali-soluble resin, an organic solvent containing at least a monooxymonocarboxylic acid ester, a fluorosurfactant, and a radiation-sensitive substance. Is disclosed. JP-A-7-246873 discloses a combination of a solvent having a specific structure and a fluorosurfactant, and JP-A-2000-162768 discloses a chemically amplified photoresist composition using a fluorosurfactant having a specific structure. Things are disclosed.
[0004]
In recent years, it has become important to reduce errors due to exposure toward the trend toward miniaturization and high throughput. However, conventional resists as described above have a problem of defect generation during development, and thus yield is low. Has led to a significant decline.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a positive photosensitive composition in which development defects are significantly reduced.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a positive photosensitive composition having the following constitution, whereby the above-mentioned object of the present invention is achieved.
(1) (A) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation,
(B) a resin that decomposes by the action of an acid and has increased solubility in an alkaline developer, and
(C) A positive photosensitive composition comprising a fluoroaliphatic group-containing polymer containing a repeating unit derived from a monomer represented by the following general formula (1).
[0007]
[Chemical 2]

[0008]
(R in general formula (1)₁Represents a hydrogen atom or a methyl group, X represents an oxygen atom, a sulfur atom or -N (R₂)-, M is an integer of 1-6, and n is an integer of 2-4. R₂Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. )
[0009]
(2) The positive photosensitive composition, wherein the polymer (C) further contains poly (oxyalkylene) acrylate and / or poly (oxyalkylene) methacrylate.
(3) The above (1) or (2), wherein the resin (B) has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure and is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer. ) Positive photosensitive composition.
(4) The resin (B) is a resin having a structure in which a fluorine atom is substituted on the main chain and / or side chain of the polymer skeleton, and is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkali developer (1) ) Or (2).
[0010]
Further preferred embodiments include the following configurations.
(5) The positive photosensitive composition as described in any one of (1) to (4) above, further comprising (D1) a basic compound.
(6) The positive photosensitive composition as described in any one of (1) to (5) above, further comprising (D2) an ammonium salt compound.
[0011]
(7) The positive photosensitive composition according to any one of (1) to (6), further comprising (E) fluorine and / or a silicon-based surfactant.
(8) Furthermore, (F) it is decomposed by the action of an acid and has a solubility in an alkali developer.
The positive photosensitive composition according to any one of the above (1) to (7), which comprises a dissolution inhibiting low molecular weight compound having an increasing group and a molecular weight of 3000 or less.
(9) The positive photosensitive composition according to any one of (1) to (8), further comprising (G) a mixed solvent obtained by mixing a solvent containing a hydroxyl group and a solvent not containing a hydroxyl group.
(10) The positive photosensitive composition as described in any one of (1) to (9) above, which is a composition for exposure with far ultraviolet light having a wavelength of 220 nm or less.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the compounds used in the present invention will be described in detail.
[1] Compound (A) that generates acid upon irradiation with actinic rays or radiation
The composition of the present invention contains a compound (photoacid generator) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation as the component (A).
Examples of such photoacid generators include photoinitiators for photocationic polymerization, photoinitiators for photoradical polymerization, photodecolorants for dyes, photochromic agents, actinic rays used in microresists, etc. Known compounds that generate an acid upon irradiation with radiation and mixtures thereof can be appropriately selected and used.
[0013]
For example, diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts, onium salts such as arsonium salts, organic halogen compounds, organic metal / organic halides, photoacid generators having o-nitrobenzyl type protecting groups Examples thereof include disulfone compounds and compounds that generate photosulfonic acid by photolysis, such as agents and iminosulfonates.
[0014]
Further, a group that generates an acid upon irradiation with these actinic rays or radiation, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of the polymer, for example, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, JP 63-26653, JP 55-164824, JP 62-69263, JP 63-146038, JP 63-163452, JP 62-153853, JP 63- The compounds described in No. 146029 and the like can be used.
Furthermore, compounds capable of generating an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like can also be used.
[0015]
Of the compounds that decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, those that are particularly effective are described below.
[0016]
(1) An iodonium salt represented by the following general formula (PAG1) or a sulfonium salt represented by the general formula (PAG2).
[0017]
[Chemical Formula 3]

[0018]
Where the formula Ar¹, Ar²Each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group. Preferable 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.
R²⁰³, R²⁰⁴, R²⁰⁵Each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. Preferred are aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, and substituted derivatives thereof.
Preferred substituents are an aryl 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. An alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group;
[0019]
Z^-Represents a counter anion, for example BF_Four ^-, AsF₆ ^-, PF₆ ^-, SbF₆ ^-, SiF₆ ^2-, ClO_Four ^-, CF_ThreeSO_Three ^-Examples thereof include perfluoroalkane sulfonate anions such as polyfluoroalkane sulfonate anion, condensed polynuclear aromatic sulfonate anions such as naphthalene-1-sulfonate anion, anthraquinone sulfonate anion, and sulfonate group-containing dyes. It is not limited to these.
Also R²⁰³, R²⁰⁴, R²⁰⁵Two of them and Ar¹, Ar²May be bonded via a single bond or a substituent.
[0020]
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.
[0021]
[Formula 4]

[0022]
[Chemical formula 5]

[0023]
[Chemical 6]

[0024]
The onium salts represented by the general formulas (PAG1) and (PAG2) are known and can be synthesized by the methods described in, for example, U.S. Pat.
[0025]
(2) A disulfone derivative represented by the following general formula (PAG3) or an iminosulfonate derivative represented by the general formula (PAG4).
[0026]
[Chemical 7]

[0027]
Where Ar^Three, Ar^FourEach independently represents a substituted or unsubstituted aryl group.
R²⁰⁶Represents 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.
[0028]
[Chemical 8]

[0029]
[Chemical 9]

[0030]
(3) A diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG5).
[0031]
[Chemical Formula 10]

[0032]
Here, R represents a linear, branched or cyclic alkyl group, or an optionally substituted aryl group.
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.
[0033]
Embedded image

[0034]
In addition to the above compound, a compound represented by the following general formula (PAG6) is also effectively used as the acid generator of the component (A) of the present invention.
[0035]
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[0036]
In the formula (PAG6),
R₁~ R_FiveRepresents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a halogen atom, an alkyloxycarbonyl group or an aryl group;₁~ R_FiveAt least two of them may be bonded to form a ring structure.
R₆And R₇Represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or an aryl group.
Y₁And Y₂Represents an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an aromatic group containing a hetero atom;₁And Y₂May combine with each other to form a ring.
Y_ThreeRepresents a single bond or a divalent linking group.
X^-Represents a non-nucleophilic anion.
However, R₁To R_FiveAt least one of₁Or Y₂At least one of them may combine to form a ring, or R₁To R_FiveAt least one of R and₆Or R₇At least one of these bonds to form a ring.
R₁To R₇Or Y₁Or Y₂In any of these positions, they may be bonded via a linking group to have two or more structures of the formula (PAG6).
[0037]
R₁~ R₇The alkyl group is a substituted or unsubstituted alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the unsubstituted alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and n-butyl. Group, sec-butyl group, t-butyl group and the like.
R₁~ R_FiveThe alkoxy group in the alkoxy group and the alkyloxycarbonyl group is a substituted or unsubstituted alkoxy group, preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the unsubstituted alkoxy group include a methoxy group and an ethoxy group. Group, propoxy group, butoxy group and the like.
R₁~ R₇, Y₁, Y₂The aryl group is a substituted or unsubstituted aryl group, preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms. Examples of the unsubstituted aryl group include a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group. Can do.
R₁~ R_FiveExamples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
[0038]
Y₁And Y₂The alkyl group is a substituted or unsubstituted alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. Examples of the unsubstituted alkyl group include a linear or branched alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group, and a cyclopropyl group, Examples thereof include cyclic alkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and a boronyl group.
[0039]
Y₁And Y₂The aralkyl group is a substituted or unsubstituted aralkyl group, preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and examples of the unsubstituted aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, and a cumyl group. Can do.
[0040]
The aromatic group containing a hetero atom represents a group having a hetero atom, for example, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, etc. in an aromatic group such as an aryl group having 6 to 14 carbon atoms.
Y₁And Y₂The aromatic group containing a hetero atom is an aromatic group containing a substituted or unsubstituted hetero atom, and examples of the unsubstituted group include heterocyclic aromatics such as furan, thiophene, pyrrole, pyridine, and indole. Group hydrocarbon group.
[0041]
Y₁And Y₂And S in formula (PAG6)⁺In addition, a ring may be formed. In this case, Y₁And Y₂Examples of the group formed by combining with each other include an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms, preferably a butylene group, a pentylene group, and a hexylene group, and particularly preferably a butylene group and a pentylene group.
Y₁And Y₂And S in formula (PAG6)⁺The ring formed together may contain a hetero atom.
[0042]
Each of the alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, aryl group, and aralkyl group is, for example, a nitro group, a halogen atom, a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, or an alkoxy group (preferably having 1 to 5 carbon atoms). ) And the like. Further, the aryl group and aralkyl group may be substituted with an alkyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms).
Moreover, as a substituent of an alkyl group, a halogen atom is preferable.
[0043]
Y_ThreeRepresents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include an optionally substituted alkylene group, alkenylene group, -O-, -S-, -CO-, -CONR- (R Are hydrogen, an alkyl group, and an acyl group), and a linking group that may contain two or more of these is preferable.
[0044]
X^-Examples of the non-nucleophilic anion include a sulfonate anion and a carboxylate anion.
A non-nucleophilic anion is an anion that has an extremely low ability to cause a nucleophilic reaction, and is an anion that can suppress degradation over time due to an intramolecular nucleophilic reaction. This improves the temporal stability of the resist.
Examples of the sulfonate anion include an alkyl sulfonate anion, an aryl sulfonate anion, and a camphor sulfonate anion.
Examples of the carboxylate anion include an alkylcarboxylate anion, an arylcarboxylate anion, and an aralkylcarboxylate anion.
[0045]
The alkyl group in the alkylsulfonate anion is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, or a pentyl group. , Neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, cyclo Examples thereof include a propyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and a boronyl group.
The aryl group in the aryl sulfonate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.
[0046]
The alkyl group and aryl group in the alkyl sulfonate anion and aryl sulfonate anion may have a substituent.
Examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, and an alkylthio group.
[0047]
Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom.
As the alkyl group, for example, preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group Hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, etc. it can.
As an alkoxy group, Preferably a C1-C5 alkoxy group, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group etc. can be mentioned, for example.
As the alkylthio group, for example, preferably an alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms, for example, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, isopropylthio group, n-butylthio group, isobutylthio group, sec-butylthio group, pentylthio group, Neopentylthio group, hexylthio group, heptylthio group, octylthio group, nonylthio group, decylthio group, undecylthio group, dodecylthio group, tridecylthio group, tetradecylthio group, pentadecylthio group, hexadecylthio group, heptadecylthio group, octadecylthio group, nonadecylthio group Group, eicosylthio group and the like. The alkyl group, alkoxy group, and alkylthio group may be further substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom).
[0048]
Examples of the alkyl group in the alkylcarboxylate anion include the same alkyl groups as in the alkylsulfonate anion.
Examples of the aryl group in the arylcarboxylate anion include the same aryl groups as in the arylsulfonate anion.
The aralkyl group in the aralkyl carboxylate anion is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms, such as benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group, naphthylethyl group, naphthylmethyl group and the like.
[0049]
The alkyl group, aryl group and aralkyl group in the alkylcarboxylate anion, arylcarboxylate anion and aralkylcarboxylate anion may have a substituent. Examples of the substituent are the same as those in the arylsulfonate anion. A halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, etc. can be mentioned.
[0050]
Examples of other non-nucleophilic anions include fluorinated phosphorus, fluorinated boron, and fluorinated antimony.
[0051]
In the formula (PAG6) of the present invention, R₁To R_FiveAt least one of₁Or Y₂At least one of them may be bonded to form a ring, or R₁To R_FiveAt least one of R and₆Or R₇At least one of these groups is bonded to form a ring. In the compound represented by the formula (PAG6), by forming a ring, the three-dimensional structure is fixed and the optical resolution is improved.
R₁To R₇Or Y₁Or Y₂In any of these positions, they may be bonded via a linking group to have two or more structures of the formula (PAG6).
[0052]
Further, the compound of the formula (PAG6) is preferably the following general formula (PAG6A) or (PAG6B).
[0053]
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[0054]
In the formula (PAG6A), R₁~ R_Four, R₇, Y₁, Y₂And X^-Is the same as that in the above formula (PAG6), and Y represents a single bond or a divalent linking group.
In the formula (PAG6B), R₁~ R_Four, R₆, R₇, Y₁And X^-Is the same as that in the above formula (PAG6), and Y represents a single bond or a divalent linking group.
[0055]
Y represents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include an optionally substituted alkylene group, alkenylene group, -O-, -S-, -CO-, -CONR- ( R is hydrogen, an alkyl group, or an acyl group), and a linking group that may include two or more of these is preferable.
In the formula (PAG6A), Y is preferably an alkylene group, an alkylene group containing an oxygen atom, or an alkylene group containing a sulfur atom, specifically a methylene group, an ethylene group, a propylene group, -CH.₂-O-, -CH₂-S- is preferred, most preferably an ethylene group, -CH₂-O-, -CH₂It is a linking group that forms a 6-membered ring such as -S-. By forming a 6-membered ring, the carbonyl plane and the C—S + sigma bond become closer to vertical, and the photolysis efficiency is improved by orbital interaction.
[0056]
The compound represented by the formula (PAG6A) can be obtained by reacting the corresponding α-halo cyclic ketone with a sulfide compound, or by converting the corresponding cyclic ketone to silyl enol ether and then reacting with sulfoxide. The compound represented by the formula (IB) can be obtained by reacting an alrule alkyl sulfide with an α- or β-halogenated halide.
[0057]
Specific examples of the compound represented by the above formula (PAG6) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0058]
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[0059]
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[0060]
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[0061]
In the specific example of the acid generator represented by the general formula (PAG6), (PAG6A-1) to (PAG6A-30) and (PAG6B-1) to (PAG6B-12) are more preferable.
[0062]
The compound of the said formula (I) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
[0063]
The content of the compound (A) in the positive resist composition of the present invention is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 20% by weight, based on the solid content of the composition. More preferably, it is 1 to 15% by weight.
[0064]
Of the compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation used in the present invention, examples of particularly preferred ones are listed below.
[0065]
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[0066]
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[0067]
[2] Resin (B) whose dissolution rate in an alkaline developer is increased by the action of an acid
The resin (also referred to as “acid-decomposable resin”) whose dissolution rate in an alkali developer is increased by the action of an acid as the component (B) of the present invention may be any of conventionally used resins, and has an aromatic ring. Examples thereof include hydroxystyrene and derivatives thereof, alicyclic group-containing resins, and fluorine group-containing resins. In the case of exposure with KrF and an electron beam, a hydroxystyrene resin having an aromatic ring and a resin of a derivative thereof are preferable, and an acetal group, a t-butoxycarbonyloxy group, a t-butoxycarbonyloxymethyl group is added to poly-p-hydroxystyrene. Those partially protected by an acid-decomposable group such as In addition, when it is used for exposure by an ArF excimer laser, a resin (alicyclic group-containing resin having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer. ) Is preferable. In particular, at least one selected from the group consisting of repeating units having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the following general formulas (pI) to (pVI) and repeating units represented by the following general formula (II): A resin containing seeds is preferred.
[0068]
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[0069]
Where R₁₁Represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group or a sec-butyl group, and Z is necessary to form an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. Represents an atomic group.
R₁₂~ R₁₆Each independently represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that R represents₁₂~ R₁₄At least one of R or R₁₅, R₁₆Any of represents an alicyclic hydrocarbon group.
R₁₇~ R_{twenty one}Each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group, provided that R represents₁₇~ R_{twenty one}At least one of these represents an alicyclic hydrocarbon group. R₁₉, R_{twenty one}Any of these represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
R_{twenty two}~ R_{twenty five}Each independently represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that R represents_{twenty two}~ R_{twenty five}At least one of these represents an alicyclic hydrocarbon group. R_{twenty three}And R_{twenty four}May be bonded to each other to form a ring.
[0070]
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[0071]
In formula (II):
R₁₁', R₁₂Each independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an optionally substituted alkyl group.
Z ′ represents an atomic group for forming an alicyclic structure which contains two bonded carbon atoms (C—C) and may have a substituent.
[0072]
In the general formulas (pI) to (pVI), R₁₂~ R_{twenty five}The alkyl group in represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be substituted or unsubstituted. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group.
Further, the further substituent of the alkyl group includes an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), an acyl group, an acyloxy group, a cyano group, a hydroxyl group, A carboxy group, an alkoxycarbonyl group, a nitro group, etc. can be mentioned.
[0073]
R₁₁~ R_{twenty five}The alicyclic hydrocarbon group or the alicyclic hydrocarbon group formed by Z and a carbon atom may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include groups having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure or the like having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25. These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent.
Below, the structural example of an alicyclic part is shown among alicyclic hydrocarbon groups.
[0074]
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[0075]
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[0076]
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[0077]
In the present invention, preferred examples of the alicyclic moiety include adamantyl group, noradamantyl group, decalin residue, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group, cycloheptyl. Group, cyclooctyl group, cyclodecanyl group and cyclododecanyl group. More preferred are an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.
[0078]
Examples of the substituent for these alicyclic hydrocarbon groups include an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably a substituent selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. To express. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.
[0079]
The structures represented by the general formulas (pI) to (pVI) in the resin can be used for protecting alkali-soluble groups. Examples of the alkali-soluble group include various groups known in this technical field.
Specific examples include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phenol group, and a thiol group, and a carboxylic acid group and a sulfonic acid group are preferable.
Preferred examples of the alkali-soluble group protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pVI) in the resin include groups represented by the following general formulas (pVII) to (pXI).
[0080]
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[0081]
Where R₁₁~ R_{twenty five}And Z are the same as defined above.
In the above resin, the repeating unit having an alkali-soluble group protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pVI) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (pA).
[0082]
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[0083]
Here, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of R may be the same or different.
A is a single bond, an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, or a urea group. Represents a combination of groups.
Ra represents any group of the above formulas (pI) to (pVI).
[0084]
Specific examples of the monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (pA) are shown below.
[0085]
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[0086]
In the general formula (II), R₁₁', R₁₂Each independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an optionally substituted alkyl group.
Z ′ represents an atomic group for forming an alicyclic structure which contains two bonded carbon atoms (C—C) and may have a substituent.
[0087]
R above₁₁', R₁₂Examples of the halogen atom in 'include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom.
R above₁₁', R₁₂', R_{twenty one}'~ R₃₀The alkyl group in 'is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, still more preferably methyl. Group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and t-butyl group.
[0088]
Examples of the further substituent in the above alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, and an acyloxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the acyl group include a formyl group and an acetyl group, and examples of the acyloxy group include an acetoxy group.
[0089]
The atomic group for forming the alicyclic structure of Z ′ is an atomic group that forms a repeating unit of an alicyclic hydrocarbon which may have a substituent in a resin, and among them, a bridged type alicyclic group. An atomic group for forming a bridged alicyclic structure forming a cyclic hydrocarbon repeating unit is preferred.
Examples of the skeleton of the alicyclic hydrocarbon formed include those represented by the following structures.
[0090]
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[0091]
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[0092]
Among the above structures, preferred bridged alicyclic hydrocarbon skeletons include (5), (6), (7), (9), (10), (13), (14), (15 ), (23), (28), (36), (37), (42), (47).
[0093]
The alicyclic hydrocarbon skeleton may have a substituent. Examples of such a substituent include R in the following general formula (II-A) or (II-B).₁₃'~ R₁₆'I can mention.
[0094]
Among the repeating units represented by the general formula (II), the repeating units represented by the following general formula (II-A) or general formula (II-B) are preferable.
[0095]
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[0096]
In formulas (II-A) and (II-B):
R₁₃'~ R₁₆Each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, -COOH, -COOR_Five, A group decomposable by the action of an acid, -C (= O) -XA'-R₁₇'Represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent.
Where R_FiveRepresents an alkyl group, a cyclic hydrocarbon group or the following -Y group which may have a substituent.
X is an oxygen atom, a sulfur atom, -NH-, -NHSO₂-Or -NHSO₂NH- is represented.
A ′ represents a single bond or a divalent linking group.
R_l3'~ R₁₆At least two of 'may be bonded to form a ring. n represents 0 or 1.
R₁₇'Is -COOH, -COOR_Five, -CN, a hydroxyl group, an optionally substituted alkoxy group, -CO-NH-R₆, -CO-NH-SO₂-R₆Or the following -Y group is represented.
R₆Represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. The -Y group;
[0097]
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[0098]
(In the -Y group, R_{twenty one}'~ R₃₀Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. a and b represent 1 or 2; )
[0099]
In the general formula (II-A) or (II-B), R₁₃'~ R₁₆Each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, -COOH, -COOR_Five, A group decomposable by the action of an acid, -C (= O) -XA'-R₁₇'Represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent.
R_FiveRepresents an alkyl group, a cyclic hydrocarbon group, or the aforementioned -Y group, which may have a substituent.
X is an oxygen atom, a sulfur atom, -NH-, -NHSO₂-Or -NHSO₂NH- is represented.
A ′ represents a single bond or a divalent linking group.
R_l3'~ R₁₆At least two of 'may be bonded to form a ring. n represents 0 or 1.
R₁₇'Is -COOH, -COOR_Five, -CN, a hydroxyl group, an optionally substituted alkoxy group, -CO-NH-R₆, -CO-NH-SO₂-R₆Or it represents said -Y group.
R₆Represents an alkyl group or a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent.
In the -Y group, R_{twenty one}'~ R₃₀'Each independently represents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group, and a and b represent 1 or 2.
[0100]
In the alicyclic group-containing resin, the acid-decomposable group is the above -C (= O) -XA'-R.₁₇It may be contained in 'or may be contained as a substituent of Z' in formula (II).
As the structure of the acid-decomposable group, —C (═O) —X₁-R₀It is represented by
Where R₀As a tertiary alkyl group such as t-butyl group and t-amyl group, 1 such as isobornyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, etc. -Alkoxymethyl group such as alkoxyethyl group, 1-methoxymethyl group, 1-ethoxymethyl group, 3-oxoalkyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, 3-oxocyclohexyl ester group, A 2-methyl-2-adamantyl group, a mevalonic lactone residue and the like can be mentioned. X₁Is synonymous with X above.
[0101]
R above₁₃'~ R₁₆Examples of the halogen atom in 'include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom.
[0102]
R above_Five, R₆, R₁₃'~ R₁₆The alkyl group in 'is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, still more preferably methyl. Group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and t-butyl group.
[0103]
R above_Five, R₆, R₁₃'~ R₁₆Examples of the cyclic hydrocarbon group in 'include a cyclic alkyl group and a bridged hydrocarbon group, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a 2-methyl-2-adamantyl group, a norbornyl group, a boronyl group, An isobornyl group, a tricyclodecanyl group, a dicyclopentenyl group, a nobornane epoxy group, a menthyl group, an isomenthyl group, a neomenthyl group, a tetracyclododecanyl group, and the like can be given.
R above₁₃'~ R₁₆Examples of the ring formed by combining at least two of 'include rings having 5 to 12 carbon atoms such as cyclopentene, cyclohexene, cycloheptane, and cyclooctane.
[0104]
R above₁₇Examples of the alkoxy group in 'include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.
[0105]
Examples of further substituents in the alkyl group, cyclic hydrocarbon group, and alkoxy group include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, an acyloxy group, an alkyl group, and a cyclic hydrocarbon group. Can do. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. Examples of the acyl group include a formyl group and an acetyl group. Examples thereof include an acetoxy group.
Examples of the alkyl group and cyclic hydrocarbon group include those listed above.
[0106]
The divalent linking group of A ′ is selected from the group consisting of an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, and a urea group. Single or a combination of two or more groups may be mentioned.
Examples of the alkylene group and substituted alkylene group in A ′ include groups represented by the following formulas.
-[C (R_a) (R_b)]_r−
Where R_a, R_bRepresents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group, which may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r represents an integer of 1 to 10.
[0107]
In the above resin, the group capable of decomposing by the action of an acid is a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the general formula (pI) to the general formula (pVI), represented by the general formula (II). The repeating unit may be contained in at least one repeating unit among the repeating units of the copolymerization component described below.
[0108]
R in the above general formula (II-A) or general formula (II-B)₁₃'~ R₁₆The various substituents of 'also serve as substituents of the atomic group Z for forming the alicyclic structure or the bridged alicyclic structure in the general formula (II).
[0109]
Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (II-A) or the general formula (II-B) include the following [II-1] to [II-92]. It is not limited to examples.
[0110]
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[0111]
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[0112]
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[0113]
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[0114]
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[0115]
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[0116]
The alicyclic group-containing resin of the present invention can further contain a repeating unit having a lactone structure represented by the following general formula (IV).
[0117]
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[0118]
In general formula (IV), R₁a represents a hydrogen atom or a methyl group.
W₁Represents a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a combination of two or more groups selected from the group consisting of ester groups.
Ra₁, Rb₁, Rc₁, Rd₁, Re₁Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. m and n each independently represents an integer of 0 to 3, and m + n is 2 or more and 6 or less.
[0119]
Ra₁~ Re₁Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group.
[0120]
In general formula (IV), W₁As the alkylene group, a group represented by the following formula can be exemplified.
-[C (Rf) (Rg)] r₁−
In the above formula, Rf and Rg represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group, and both may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r₁Is an integer from 1 to 10.
[0121]
Examples of further substituents in the alkyl group include a carboxyl group, an acyloxy group, a cyano group, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an acetylamide group, an alkoxycarbonyl group, and an acyl group. Can be mentioned.
Examples of the alkyl group include lower alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclopentyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group. Examples of the substituent of the substituted alkoxy group include an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the acyloxy group include an acetoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom.
[0122]
Specific examples of the monomer corresponding to the repeating structural unit represented by the general formula (IV) are shown below, but are not limited thereto.
[0123]
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[0124]
In the specific example of the general formula (IV), (IV-17) to (IV-36) are preferable because the exposure margin becomes better.
Further, as the structure of the general formula (IV), those having an acrylate structure are preferable from the viewpoint that the edge roughness becomes good.
[0125]
Moreover, you may contain the repeating unit which has group represented by either of the following general formula (V-1)-(V-4).
[0126]
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[0127]
In the general formulas (V-1) to (V-4), R_1b~ R_5bEach independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkenyl group which may have a substituent. R_1b~ R_5bTwo of these may combine to form a ring.
[0128]
In the general formulas (V-1) to (V-4), R_1b~ R_5bExamples of the alkyl group include a linear or branched alkyl group, and may have a substituent.
The linear or branched alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. More preferably, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl It is a group.
R_1b~ R_5bAs the cycloalkyl group, a group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group is preferable.
R_1b~ R_5bAs the alkenyl group, a group having 2 to 6 carbon atoms such as a vinyl group, a propenyl group, a butenyl group, and a hexenyl group is preferable.
R_1b~ R_5bExamples of the ring formed by combining two of these include 3- to 8-membered rings such as a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, and a cyclooctane ring.
R in general formulas (V-1) to (V-4)_1b~ R_5bMay be connected to any carbon atom constituting the cyclic skeleton.
[0129]
Moreover, as a preferable substituent which the said alkyl group, a cycloalkyl group, and an alkenyl group may have, a C1-C4 alkoxy group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), Examples thereof include an acyl group having 2 to 5 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 5 carbon atoms, a cyano group, a hydroxyl group, a carboxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, and a nitro group.
[0130]
As the repeating unit having a group represented by the general formulas (V-1) to (V-4), R in the general formula (II-A) or (II-B)₁₃'~ R₁₆Wherein at least one of 'has a group represented by the general formulas (V-1) to (V-4) (for example, -COOR_FiveR_FiveRepresents a group represented by general formulas (V-1) to (V-4)), or a repeating unit represented by the following general formula (AI).
[0131]
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[0132]
In general formula (AI), R_b0Represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R_b0Preferred substituents that the alkyl group may have are R in the general formulas (V-1) to (V-4)._1bAs the preferred substituents that the alkyl group as may have, those exemplified above may be mentioned.
R_b0Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. R_b0Is preferably a hydrogen atom.
A ′ represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these.
B₂Represents a group represented by any one of the general formulas (V-1) to (V-4). In A ′, examples of the combined divalent group include those represented by the following formulae.
[0133]
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[0134]
In the above formula, Rab and Rbb represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group and an alkoxy group, and both may be the same or different.
The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r1 represents an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 4. m represents an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2.
[0135]
Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (AI) is given to the following, the content of this invention is not limited to these.
[0136]
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[0137]
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[0138]
Moreover, the alicyclic group-containing resin of the present invention can further contain a repeating unit represented by the following general formula (VI).
[0139]
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[0140]
In general formula (VI), A₆Represents a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a group of two or more groups selected from the group consisting of ester groups.
R_6aRepresents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom.
[0141]
In general formula (VI), A₆As the alkylene group, a group represented by the following formula can be exemplified.
-[C (Rnf) (Rng)] r-
In the above formula, Rnf and Rng represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group, and both may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r is an integer of 1-10.
In general formula (VI), A₆Examples of the cycloalkylene group include those having 3 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, and a cyclooctylene group.
[0142]
Z₆The bridged alicyclic ring containing may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms), an acyl group (for example, a formyl group and a benzoyl group), an acyloxy group ( For example, propylcarbonyloxy group, benzoyloxy group), alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), carboxyl group, hydroxyl group, alkylsulfonylsulfamoyl group (—CONHSO)₂CH_ThreeEtc.). In addition, the alkyl group as a substituent may be further substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), or the like.
[0143]
In general formula (VI), A₆The oxygen atom of the ester group bonded to is Z₆You may couple | bond at any position of the carbon atom which comprises a bridged alicyclic ring structure containing.
[0144]
Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (VI) below is given, it is not limited to these.
[0145]
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[0146]
Furthermore, you may contain the repeating unit which has group represented by the following general formula (VII).
[0147]
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[0148]
In general formula (VII), R₂c ~ R_Fourc represents a hydrogen atom or a hydroxyl group each independently. However, R₂c ~ R_FourAt least one of c represents a hydroxyl group.
[0149]
The group represented by the general formula (VII) is preferably a dihydroxy form or a monohydroxy form, and more preferably a dihydroxy form.
[0150]
Examples of the repeating unit having a group represented by the general formula (VII) include R in the general formula (II-A) or (II-B).₁₃'~ R₁₆Wherein at least one of the groups has a group represented by the above general formula (VII) (for example, -COOR_FiveR_FiveRepresents a group represented by general formulas (V-1) to (V-4)), or a repeating unit represented by the following general formula (AII).
[0151]
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[0152]
In general formula (AII), R₁c represents a hydrogen atom or a methyl group.
R₂c ~ R_Fourc represents a hydrogen atom or a hydroxyl group each independently. However, R₂c ~ R_FourAt least one of c represents a hydroxyl group.
[0153]
Although the specific example of the repeating unit which has a structure represented by general formula (AII) below is given, it is not limited to these.
[0154]
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[0155]
Furthermore, you may contain the repeating unit which has group represented by the following general formula (VIII).
[0156]
Embedded image

[0157]
In general formula (VIII):
Z₂Is —O— or —N (R₄₁)-. Where R₄₁Is a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a haloalkyl group, or -OSO₂-R₄₂Represents. R₄₂Represents an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue.
[0158]
R above₄₁And R₄₂The alkyl group in is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably a methyl group. Ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and t-butyl group.
R above₄₁And R₄₂ Examples of the haloalkyl group include trifluoromethyl group, nanofluorobutyl group, pentadecafluorooctyl group, and trichloromethyl group. R above₄₂Examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.
[0159]
R₄₁And R₄₂As alkyl and haloalkyl groups, R₄₂The cycloalkyl group or camphor residue as may have a substituent. Examples of such a substituent include a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, an iodine atom), an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms, for example, methoxy Group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), acyl group (preferably having 2 to 5 carbon atoms, such as formyl group, acetyl group, etc.), acyloxy group (preferably having 2 to 5 carbon atoms, such as acetoxy group), An aryl group (preferably having 6 to 14 carbon atoms, for example, a phenyl group) and the like can be mentioned.
[0160]
Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (VIII) include the following [I′-1] to [I′-7], but the present invention is not limited to these specific examples. .
[0161]
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[0162]
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[0163]
In addition to the above repeating structural units, the alicyclic group-containing resin exhibits dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general required properties of resist, such as resolution, heat resistance, and sensitivity. Various repeating structural units can be contained for the purpose of adjustment.
[0164]
Examples of such a repeating structural unit include, but are not limited to, repeating structural units corresponding to the following monomers.
Thereby, the performance required for the acid-decomposable resin, in particular,
(1) Solubility in coating solvent,
(2) Film formability (glass transition point),
(3) Alkali developability,
(4) Membrane slip (hydrophobic, alkali-soluble group selection),
(5) Adhesion of unexposed part to substrate,
(6) Dry etching resistance,
Etc. can be finely adjusted.
As such a monomer, for example, a compound having one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, etc. Etc.
[0165]
Specifically, the following monomers can be mentioned.
Acrylic acid esters (preferably alkyl acrylates having an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms):
Methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, octyl acrylate, tert-octyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2-dimethylhydroxy Propyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, and the like.
[0166]
Methacrylic acid esters (preferably alkyl methacrylate having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group):
Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, chlorobenzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2 , 2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate and the like.
[0167]
Acrylamides:
Acrylamide, N-alkylacrylamide (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, t-butyl group, heptyl group, octyl group, cyclohexyl group, hydroxyethyl group, etc. N, N-dialkylacrylamide (alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, butyl, isobutyl, ethylhexyl, cyclohexyl, etc.), N-hydroxy Ethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.
[0168]
Methacrylamide:
Methacrylamide, N-alkylmethacrylamide (alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, t-butyl, ethylhexyl, hydroxyethyl, cyclohexyl, etc.), N, N -Dialkylmethacrylamide (there are alkyl groups such as ethyl group, propyl group, butyl group), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide and the like.
[0169]
Allyl compounds:
Allyl esters (for example, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, etc.), allyloxyethanol and the like.
[0170]
Vinyl ethers:
Alkyl vinyl ethers (eg hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethylbutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, Diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether and the like.
[0171]
Vinyl esters:
Vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valerate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl -Β-phenylbutyrate, vinylcyclohexylcarboxylate and the like.
[0172]
Dialkyl itaconates:
Dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.
Dialkyl esters or monoalkyl esters of fumaric acid; dibutyl fumarate and the like.
[0173]
Others include crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilonitrile and the like.
[0174]
In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound that can be copolymerized with monomers corresponding to the above various repeating structural units may be copolymerized.
[0175]
In the alicyclic group-containing resin, the molar ratio of each repeating structural unit is the resist dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and further the general required performance of the resist, resolving power, heat resistance, It is set as appropriate to adjust the sensitivity and the like.
[0176]
Preferred embodiments of the alicyclic group-containing resin of the present invention include the following.
(1) Containing a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the general formulas (pI) to (pVI) (side chain type)
(2) Containing repeating unit represented by general formula (II) (main chain type)
However, in (2), for example, the following can be further mentioned.
(3) A repeating unit represented by the general formula (II), a maleic anhydride derivative and a (meth) acrylate structure (hybrid type)
[0177]
In the resin, the content of the repeating unit having a partial structure containing the alicyclic hydrocarbon represented by the general formulas (pI) to (pVI) is preferably 30 to 70 mol%, more preferably in all repeating structural units. It is 35-65 mol%, More preferably, it is 40-60 mol%.
In the resin, the content of the repeating unit represented by the general formula (II) is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 15 to 55 mol%, still more preferably 20 to 50 mol% in all repeating structural units. is there.
[0178]
In the resin, the content of the repeating unit represented by the general formula (IV) is preferably 1 to 60 mol%, more preferably 5 to 50 mol%, still more preferably 10 to 40 mol% in all repeating structural units. is there.
In the resin, the content of the repeating unit having a group represented by any one of the general formulas (V-1) to (V-1) is preferably 1 to 60 mol%, more preferably 5 in all repeating structural units. It is -50 mol%, More preferably, it is 10-40 mol%.
[0179]
In the resin, the content of the repeating unit represented by the general formula (VI) is preferably 1 to 60 mol%, more preferably 5 to 50 mol%, still more preferably 10 to 40 mol% in all repeating structural units. is there.
In the resin, the content of the repeating unit having a group represented by the following general formula (VII) is preferably 5 to 40 mol%, more preferably 10 to 35 mol% in all repeating structural units.
In the resin, the content of the repeating unit represented by the general formula (VIII) is preferably 15 to 55 mol%, more preferably 19 to 51 mol% in all repeating structural units.
[0180]
In addition, the content of the repeating structural unit based on the monomer of the further copolymer component in the resin can also be appropriately set according to the performance of the desired resist. ) To (pVI) 99 mol% or less based on the total number of moles of the repeating structural unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon and the repeating unit represented by the general formula (II). More preferably, it is 90 mol% or less, More preferably, it is 80 mol% or less.
[0181]
The alicyclic group-containing resin can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, monomer species are charged into a reaction vessel in a batch or in the course of reaction, and if necessary, a reaction solvent such as ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, methyl ethyl ketone, A ketone such as methyl isobutyl ketone, an ester solvent such as ethyl acetate, and the composition of the present invention such as propylene glycol monomethyl ether acetate described below are dissolved in a solvent that dissolves uniformly and then nitrogen, argon, etc. Polymerization is started using a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.) as necessary under an inert gas atmosphere. If desired, an initiator is added or added in portions, and after completion of the reaction, it is put into a solvent and a desired polymer is recovered by a method such as powder or solid recovery. The concentration of the reaction is 20% by weight or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more. The reaction temperature is 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 50-100 ° C.
[0182]
The weight average molecular weight of the alicyclic group-containing resin according to the present invention is preferably 1,000 to 200,000 as a polystyrene conversion value by the GPC method. When the weight average molecular weight is less than 1,000, heat resistance and dry etching resistance are deteriorated, which is not preferable. When the weight average molecular weight exceeds 200,000, developability is deteriorated, and viscosity is extremely high, so that the film forming property is deteriorated. Produces less favorable results.
[0183]
The acid-decomposable resin (B) of the present invention includes F₂In the case of exposure using an excimer laser, a resin having a structure in which a fluorine atom is substituted on the main chain and / or side chain of the polymer skeleton and decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkali developer (hereinafter referred to as fluorine) Group-containing resin), which preferably has at least one site selected from a perfluoroalkylene group and a perfluoroarylene group in the main chain of the polymer skeleton, a perfluoroalkyl group, a perfluoroaryl group, a hexafluoro- A fluorine group-containing resin having at least one site selected from a group in which the 2-OH group and the OH group of the hexafluoro-2-propanol group are protected is present in the side chain of the polymer skeleton.
[0184]
Specifically, it is a resin having at least one repeating unit represented by the following general formulas (I) to (X).
[0185]
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[0186]
In the general formula, R₀, R₁Represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, a perfluoroalkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, which may have a substituent.
R₂~ R_FourRepresents an alkyl group, a perfluoroalkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group which may have a substituent. Also R₀And R₁, R₀And R₂, R_ThreeAnd R_FourMay combine to form a ring.
R_FiveRepresents a hydrogen atom, an alkyl group, a perfluoroalkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, an acyl group, or an alkoxycarbonyl group, which may have a substituent.
R₆, R₇, R₈May be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an optionally substituted alkyl group, perfluoroalkyl group, or alkoxy group.
[0187]
R₉, R_TenMay be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group or haloalkyl group which may have a substituent.
R₁₁, R₁₂May be the same or different, and may be a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group or an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group or aryl. Represents a group.
R₁₃, R₁₄May be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group or haloalkyl group which may have a substituent.
[0188]
R₁₅Represents an alkyl group, monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group or aryl group having a fluorine atom.
R₁₆, R₁₇, R₁₈May be the same or different and each may have a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or a substituent, an alkyl group, a perfluoroalkyl group, an alkoxy group, —CO—O—R₁₅Represents.
R₁₉, R₂₀, R_{twenty one}May be the same or different and each represents an alkyl group, monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group, aryl group or alkoxy group having a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluorine atom. However, R₁₉, R₂₀, R_{twenty one}At least one of is a group other than a hydrogen atom.
[0189]
A₁, A₂Is a single bond, an optionally substituted divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, or —O—CO—R._{twenty two}-, -CO-O-R_{twenty three}-, -CO-N (R_{twenty four}-R_{twenty five}-Represents.
R_{twenty two}, R_{twenty three}, R_{twenty five}May be the same or different and each may have a single bond or a divalent alkylene group, alkenylene group, cycloalkylene group or arylene group which may have an ether group, an ester group, an amide group, a urethane group or a ureido group. To express.
R_{twenty four}Represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group, which may have a substituent.
n represents 0 or 1, and x, y, z represents an integer of 0 to 4.
[0190]
Further, a fluorine group-containing resin having an acid-decomposable group having at least one repeating unit represented by the following general formulas (XI) to (XIII) is preferable.
[0191]
Embedded image

[0192]
Where R₂₆, R₂₇, R₃₂May be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group or haloalkyl group which may have a substituent.
R₂₈, R₃₃Is -C (R₃₆) (R₃₇) (R₃₈), -C (R₃₆) (R₃₇) (OR₃₉Or a group of the following general formula (XIV).
[0193]
Embedded image

[0194]
Where R₂₉, R₃₀, R₃₁May be the same or different and each may have a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or a substituent, an alkyl group, a perfluoroalkyl group, an alkoxy group, —CO—O—R₂₈Represents.
[0195]
R₃₄, R₃₅May be the same or different and each may have a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, or a substituent, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group Or represents an aryl group.
R₃₆, R₃₇, R₃₈, R₃₉Are the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aralkyl group or an aryl group, which may have a substituent. R₃₆, R₃₇, R₃₈2 of R or R₃₆, R₃₇, R₃₉Two of these may combine to form a ring. The formed ring may contain an oxo group.
R₄₀Represents an alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aralkyl group or aryl group which may have a substituent.
[0196]
A_Three~ A_FourIs a single bond, an optionally substituted divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, or —O—CO—R._{twenty two}-, -CO-O-R_{twenty three}-, -CO-N (R_{twenty four}-R_{twenty five}-Represents.
R_{twenty two}~ R_{twenty five}Is as defined above. Z represents an atomic group constituting a monocyclic or polycyclic alicyclic group together with a carbon atom. n represents 0 or 1.
[0197]
In the present invention, in order to control physical properties such as hydrophilicity / hydrophobicity, glass transition point, and transmittance to exposure light of the fluorine group-containing resin, or to control polymerizability during polymer synthesis, the following general formula (XV) It may have at least one repeating unit derived from a vinyl compound containing maleic anhydride, vinyl ether or cyano group represented by (XVII).
[0198]
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[0199]
Where R₄₁Represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group which may have a substituent.
R₄₂Represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group or a haloalkyl group which may have a substituent.
A_FiveMay have a single bond, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, or —O—CO—R, which may have a substituent._{twenty two}-, -CO-O-R_{twenty three}-, -CO-N (R_{twenty four}-R_{twenty five}-Represents.
R_{twenty two}~ R_{twenty five}Is as defined above.
[0200]
Further, as a more preferred fluorine group-containing resin in the present invention, a resin having at least one repeating unit represented by the following general formulas (IA) and (IIA), and represented by the following general formulas (IIA) and (VIA) Examples thereof include resins each having at least one repeating unit.
These resins having at least one repeating unit represented by the following general formulas (IA) and (IIA), and resins having at least one repeating unit represented by the following general formulas (IIA) and (VIA), Furthermore, you may have the repeating unit shown by the said general formula (I)-(V).
[0201]
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[0202]
In general formulas (IA) and (IIA), R_1aAnd R_5aMay be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group which may have a substituent.
R_2a, R_3a, R_6aAnd R_7aMay be the same or different and each may have a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group or a substituent, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an alkenyl group Represents an aryl group or an aralkyl group.
R_50a~ R_55aMay be the same or different and each represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group which may have a substituent. However, R_50a~ R_55aOf these, at least one represents a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.
R_56aRepresents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, acyl group or alkoxycarbonyl group, and is preferably a hydrogen atom.
R_4aRepresents a group of the following general formula (IVA) or (VA).
[0203]
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[0204]
In general formula (IVA), R_11a, R_12aAnd R_13aAre the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group, which may have a substituent.
In general formula (VA), R_14aAnd R_15aMay be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. R_16aRepresents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group, which may have a substituent. R_14a~ R_16aMay be combined to form a ring.
[0205]
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[0206]
In general formula (VIA), R_17a1And R_17a2May be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group which may have a substituent. R_18aIs -C (R_18a1) (R_18a2) (R_18a3) Or -C (R_18a1) (R_18a2) (OR_18a4). R_18a1~ R_18a4These may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group, which may have a hydrogen atom or a substituent. R_18a1, R_18a2, R_18a32 of R or R_18a1, R_18a2, R_18a4Two of these may combine to form a ring. A₀Represents a single bond or a divalent linking group which may have a substituent, and is preferably a single bond.
[0207]
These fluorine group-containing resins are represented by R in the general formula (VIA)._18aIs preferably a group represented by the following general formula (VIA-A) or general formula (VIA-B). Moreover, these fluorine-group containing resin (A) is R in general formula (IA)._1aR in the general formula (IIA)_5aAnd R in the general formula (VIA)_17a2It is preferable that at least one of is a trifluoromethyl group.
[0208]
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[0209]
In the general formula (VIA-A), R_18a5And R_18a6These may be the same or different and each represents an alkyl group which may have a substituent. R_18a7Represents a cycloalkyl group which may have a substituent.
[0210]
In general formula (VIA-B), R_18a8Represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aralkyl group or an aryl group, which may have a substituent.
[0211]
Further, a resin having at least one repeating unit represented by the general formulas (IA) and (IIA) and a resin having at least one repeating unit represented by the general formulas (IIA) and (VIA), Further, it may have at least one repeating unit represented by the following general formula (IIIA) or (VIIA).
[0212]
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[0213]
In general formula (IIIA), R_8aRepresents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group which may have a substituent. R_9aAnd R_10aMay be the same or different and may have a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or a substituent, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an alkenyl group, an aryl group Or represents an aralkyl group.
In general formula (VIIA), R_19aAnd R_20aMay be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group which may have a substituent. R_21aIs a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group or -A₁Represents a -CN group. A₁Represents a single bond or a divalent linking group.
[0214]
Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, and 2-ethylhexyl. Preferred examples include a group and an octyl group.
The cycloalkyl group may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type has 3 to 8 carbon atoms, and preferred examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. The polycyclic type has 6 to 20 carbon atoms, such as an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, campanyl group, dicyclopentyl group, a-pinel group, tricyclodecanyl group, tetocyclododecyl group, An androstanyl group etc. can be mentioned preferably. However, the carbon atom in the monocyclic or polycyclic cycloalkyl group may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.
[0215]
Examples of the perfluoroalkyl group include those having 4 to 12 carbon atoms, specifically, a perfluorobutyl group, a perfluorohexyl group, a perfluorooctyl group, a perfluorooctylethyl group, a perfluorododecyl group, and the like. Can be preferably given.
As the haloalkyl group, for example, a haloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specifically, a chloromethyl group, a chloroethyl group, a chloropropyl group, a chlorobutyl group, a bromomethyl group, a bromoethyl group and the like can be preferably exemplified.
[0216]
As the aryl group, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, specifically, phenyl group, tolyl group, dimethylphenyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group, naphthyl group, anthryl group, Preferable examples include 9,10-dimethoxyanthryl group.
As the aralkyl group, for example, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, specifically, a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, and the like can be preferably exemplified.
As an alkenyl group, it is a C2-C8 alkenyl group, for example, Specifically, a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group can be mentioned preferably.
[0217]
Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, a butoxy group, a pentoxy group, an allyloxy group, and an octoxy group. Preferred examples include groups.
As the acyl group, for example, an acyl group having 1 to 10 carbon atoms, specifically, a formyl group, an acetyl group, a propanoyl group, a butanoyl group, a pivaloyl group, an octanoyl group, a benzoyl group and the like can be preferably exemplified. it can.
The acyloxy group is preferably an acyloxy group having 2 to 12 carbon atoms, and examples thereof include an acetoxy group, a propionyloxy group, and a benzoyloxy group.
The alkynyl group is preferably an alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, and examples thereof include an ethynyl group, a propynyl group, and a butynyl group.
Examples of the alkoxycarbonyl group include i-propoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, t-amyloxycarbonyl group, 1-methyl-1-cyclohexyloxycarbonyl group and the like, preferably secondary, more preferably tertiary alkoxycarbonyl. Groups.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
[0218]
Examples of the alkylene group preferably include those having 1 to 8 carbon atoms such as a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group and octylene group which may have a substituent.
The alkenylene group is preferably an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms such as an optionally substituted ethenylene group, propenylene group, butenylene group.
Preferred examples of the cycloalkylene group include those having 5 to 8 carbon atoms such as a cyclopentylene group and a cyclohexylene group which may have a substituent.
The arylene group is preferably an arylene group having 6 to 15 carbon atoms such as an optionally substituted phenylene group, tolylene group or naphthylene group.
[0219]
The divalent linking group is a divalent alkylene group, cycloalkylene group, alkenylene group, arylene group or —O—CO—R which may have a substituent._22a-, -CO-O-R_23a-Or-CO-N (R_24a-R_25a-Represents. R_22a, R_23aAnd R_25aMay be the same or different and may have a single bond or an ether group, an ester group, an amide group, a urethane group or a ureido group, a divalent alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene. Represents a group. R_24aRepresents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group, cycloalkyl group, aralkyl group or aryl group.
[0220]
R₀And R₁, R₀And R₂, R_ThreeAnd R_FourExamples of the ring formed by bonding are 5 to 7-membered rings, and specific examples include a pentane ring substituted with fluorine, a hexane ring, a furan ring, a dioxonol ring, and a 1,3-dioxolane ring.
R₃₆~ R₃₈2 of R or R₃₆~ R₃₇And R₃₉Examples of the ring formed by combining two of these include, for example, a 3- to 8-membered ring, and specific examples include a cyclopropane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a furan ring, and a pyran ring. .
[0221]
R_14a~ R_16aTwo of the R_18a1~ R_18a32 of R or R_18a1, R_18a2, R_18a4As the ring formed by combining two of these, a 3- to 8-membered ring is preferable. For example, a cyclopropane ring, cyclopentane ring, cyclohexane ring, tetramethylene oxide ring, pentamethylene oxide ring, hexamethylene oxide ring, furan A ring, a pyran ring, a dioxonol ring, a 1,3-dioxolane ring, and the like.
[0222]
Z represents an atomic group constituting a monocyclic or polycyclic alicyclic group, and the formed alicyclic group is a monocyclic type having 3 to 8 carbon atoms, for example, a cyclopropyl group , A cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. The polycyclic type has 6 to 20 carbon atoms, such as an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, campanyl group, dicyclopentyl group, a-pinel group, tricyclodecanyl group, tetocyclododecyl group, An androstanyl group etc. can be mentioned preferably.
[0223]
Substituents substituted with these groups include those having active hydrogen such as alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, amino groups, amide groups, ureido groups, urethane groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, Atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), thioether group, acyl group (acetyl group, propanoyl group, benzoyl group, etc.), acyloxy Groups (acetoxy group, propanoyloxy group, benzoyloxy group, etc.), alkoxycarbonyl groups (methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, etc.), cyano group, nitro group and the like.
Here, examples of the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group include those described above, but the alkyl group may be further substituted with a fluorine atom or a cycloalkyl group.
[0224]
As a group which decomposes | disassembles by the effect | action of an acid and shows alkali solubility contained in the fluorine group containing resin of this invention, for example, -O-C (R₃₆) (R₃₇) (R₃₈), -O-C (R₃₆) (R₃₇) (OR₃₉), -O-COO-C (R₃₆) (R₃₇) (R₃₈), -O-C (R₀₁) (R₀₂) COO-C (R₃₆) (R₃₇) (R₃₈), -COO-C (R₃₆) (R₃₇) (R₃₈), -COO-C (R₃₆) (R₃₇) (OR₃₉) And the like. R₃₆~ R₃₉Is as defined above and R₀₁, R₀₂Represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, or an aryl group which may have the above-described substituent.
[0225]
Preferable specific examples include t-butyl group, t-amyl group, 1-alkyl-1-cyclohexyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 2-adamantyl-2-propyl group, 2- (4-methylcyclohexyl). ) Ether group or ester group of tertiary alkyl group such as 2-propyl group, acetal group or acetal ester group such as 1-alkoxy-1-ethoxy group, tetrahydropyranyl group, t-alkyl carbonate group, t-alkyl A carbonylmethoxy group etc. are mentioned preferably.
[0226]
The total content of the repeating units represented by the general formulas (I) to (X) is generally 10 to 80 mol%, preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 65 mol in the total polymer composition. Used in the range of%.
The content of the repeating units represented by the general formulas (XI) to (XIII) is generally 0 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol% in the total polymer composition. Used in the range of
The content of the repeating units represented by the general formulas (XV) to (XVII) is generally 0 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol% in the total polymer composition. Used in the range of
[0227]
The fluorine group-containing resin of the present invention has at least one repeating unit represented by general formulas (I) to (III) and at least one repeating unit represented by general formulas (IV) to (VI). Is more preferable.
The fluorine group-containing resin of the present invention includes at least one repeating unit represented by general formulas (IV) to (VI) and at least one repeating unit represented by general formulas (VIII) to (X). It is more preferable to have it like the above.
[0228]
Furthermore, the fluorine group-containing resin of the present invention includes at least one repeating unit represented by the general formulas (IV) to (VII) and at least one repeating unit represented by the general formulas (XV) to (XVII). It is more preferable to have it like the above.
Thereby, the transparency of the resin at 157 nm can be sufficiently increased, and a decrease in dry etching resistance can be suppressed.
[0229]
When the fluorine group-containing resin of the present invention has at least one repeating unit represented by the general formulas (I) to (III) and at least one repeating unit represented by the general formulas (IV) to (VI), The total content of the repeating units represented by the general formulas (I) to (III) is generally 0 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol in the total polymer composition. Used in the range of%.
The total content of the repeating units represented by the general formulas (IV) to (VI) is generally 10 to 80 mol%, preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 65 mol in the total polymer composition. Used in the mol% range.
[0230]
When the fluorine group-containing resin of the present invention has at least one repeating unit represented by the general formulas (IV) to (VI) and at least one repeating unit represented by the general formulas (VIII) to (X), The total content of the repeating units represented by the general formulas (IV) to (VI) is generally 10 to 80 mol%, preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 65 mol in the total polymer composition. Used in the range of%.
The total content of the repeating units represented by the general formulas (VIII) to (X) is generally 0 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol in the total polymer composition. Used in the mol% range.
[0231]
When the fluorine group-containing resin of the present invention has at least one repeating unit represented by the general formulas (IV) to (VII) and at least one repeating unit represented by the general formulas (XV) to (XVII), The total content of the repeating units represented by the general formulas (IV) to (VII) is generally 10 to 80 mol%, preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 65 mol in the total polymer composition. Used in the range of%.
The total content of repeating units represented by the general formulas (XV) to (XVII) is generally 0 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol in the total polymer composition. Used in the mol% range.
[0232]
In the fluorine group-containing resin having at least one repeating unit represented by the general formulas (IA) and (IIA), the content of the repeating unit represented by the general formula (IA) is generally 5 to 80 mol%. , Preferably 10 to 75 mol%, more preferably 20 to 70 mol%.
In the fluorine group-containing resin having at least one repeating unit represented by the general formulas (IA) and (IIA), the content of the repeating unit represented by the general formula (IIA) is generally 5 to 80 mol%. , Preferably it is 10-70 mol%, More preferably, it is 20-65 mol%.
In the fluorine group-containing resin having at least one repeating unit represented by the general formulas (IIA) and (VIA), the content of the repeating unit represented by the general formula (IIA) is generally 5 to 80 mol%. , Preferably it is 10-70 mol%, More preferably, it is 20-65 mol%.
[0233]
In the fluorine group-containing resin having at least one repeating unit represented by the general formulas (IIA) and (VIA), the content of the repeating unit represented by the general formula (VIA) is generally 5 to 80 mol%. , Preferably it is 10-70 mol%, More preferably, it is 20-65 mol%.
In these fluorine group-containing resins, the content of the repeating unit represented by the general formula (IIIA) is generally 1 to 40 mol%, preferably 3 to 35 mol%, more preferably 5 to 30 mol%. is there.
In these fluorine group-containing resins, the content of the repeating unit represented by the general formula (VIIA) is generally 1 to 40 mol%, preferably 3 to 35 mol%, more preferably 5 to 30 mol%. is there.
[0234]
In addition to the above repeating structural units, the fluorine group-containing resin of the present invention may be copolymerized with other polymerizable monomers for the purpose of further improving the performance of the positive resist of the present invention.
[0235]
Examples of copolymerizable monomers that can be used include acrylic esters other than those described above, acrylamides, methacrylic esters, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, and crotonic esters. It is a compound having one addition polymerizable unsaturated bond selected from the above.
[0236]
Specifically, for example, acrylic acid esters, for example, alkyl (the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms) acrylate (for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, t-butyl acrylate) , Amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, octyl acrylate, tert-octyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2-dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylol Propane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, glycidyl acrylate, benzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.) Rate (e.g., phenyl acrylate);
[0237]
Methacrylic acid esters, for example, alkyl (the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms) methacrylate (for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, t-butyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate) Cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, chlorobenzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, Pentaerythritol monomethacrylate, glycidyl methacrylate, Le furyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate), aryl methacrylates (e.g., phenyl methacrylate, cresyl methacrylate, naphthyl methacrylate, etc.);
[0238]
Acrylamides, for example, acrylamide, N-alkyl acrylamide, (the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, t-butyl group, heptyl group, octyl Group, cyclohexyl group, benzyl group, hydroxyethyl group, benzyl group, etc.), N-arylacrylamide (as aryl group, for example, phenyl group, tolyl group, nitrophenyl group, naphthyl group, cyanophenyl group, hydroxyphenyl) Group, carboxyphenyl group, etc.), 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-diaryla (Examples of the aryl group include phenyl group.) Riruamido, N- methyl -N- phenyl acrylamide, N- hydroxyethyl -N- methylacrylamide, etc. N-2- acetamidoethyl -N- acetyl acrylamide;
[0239]
Methacrylamide, for example, methacrylamide, N-alkylmethacrylamide (the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, t-butyl group, ethylhexyl group, hydroxyethyl group, cyclohexyl Group, etc.), N-aryl methacrylamide (the aryl group includes phenyl group), N, N-dialkyl methacrylamide (the alkyl group includes ethyl group, propyl group, butyl group, etc.) ), N, N-diarylmethacrylamide (the aryl group includes phenyl group), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide, N-methyl-N-phenylmethacrylamide, N-ethyl-N -Phenylmethacrylamide and the like; allyl compounds such as allyl este Class (e.g., allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, etc.), and allyl oxyethanol;
[0240]
Vinyl ethers such as alkyl vinyl ethers (eg hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethylbutyl Vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, etc., vinyl aryl ethers (for example, vinyl phenyl ether, vinyl tolyl ether, vinyl chloropheny) Ether, vinyl 2,4-dichlorophenyl ether, vinyl naphthyl ether, vinyl anthranyl ether);
[0241]
Vinyl esters such as vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate, vinylphenyl Acetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenyl butyrate, vinyl cyclohexyl carboxylate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chlorobenzoate, vinyl tetrachlorobenzoate, vinyl naphthoate, etc .;
[0242]
Styrenes such as styrene, alkyl styrene (for example, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, diethyl styrene, isopropyl styrene, butyl styrene, hexyl styrene, cyclohexyl styrene, decyl styrene, benzyl styrene, chloromethyl styrene, trifluoro Dimethyl styrene, ethoxymethyl styrene, acetoxymethyl styrene, etc.), alkoxy styrene (for example, methoxy styrene, 4-methoxy-3-methyl styrene, dimethoxy styrene, etc.), halogen styrene (for example, chloro styrene, dichloro styrene, trichloro styrene). , Tetrachlorostyrene, pentachlorostyrene, bromostyrene, dibromostyrene, iodostyrene, fluorostyrene, tri Ruorusuchiren, 2-bromo-4-trifluoromethyl styrene, 4-fluoro-3-trifluoromethyl styrene etc.), carboxy styrene, vinyl naphthalene;
[0243]
Crotonic acid esters, such as alkyl crotonic acid (eg, butyl crotonate, hexyl crotonate, glycerin monocrotonate, etc.); dialkyl itaconates (eg, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.); Examples thereof include dialkyl esters of acid or fumaric acid (for example, dimethyl maleate and dibutyl fumarate), maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilonitrile and the like. In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound that is generally copolymerizable may be used.
[0244]
Specific examples of the repeating structural units represented by the general formulas (I) to (X) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0245]
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[0246]
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[0247]
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[0248]
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[0249]
Moreover, although the specific example of the repeating structural unit represented by general formula (XI)-(XIII) is shown, this invention is not limited to this.
[0250]
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[0251]
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[0252]
Specific examples of the repeating structural units represented by the general formulas (XVI) to (XVII) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0253]
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[0254]
Specific examples of the repeating structural unit represented by formula (IA) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0255]
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[0256]
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[0257]
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[0258]
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[0259]
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[0260]
Specific examples of the repeating structural unit represented by the general formula (IIA) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0261]
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[0262]
Furthermore, (F-40)-(F-45) illustrated previously can be mentioned as a specific example of the repeating unit represented by general formula (IIA).
[0263]
Specific examples of the repeating structural unit represented by the general formula (VIA) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0264]
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[0265]
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[0266]
Furthermore, specific examples of the repeating unit represented by the general formula (VIA) include (F-29) to (F-38) and (F-47) to (F-54) exemplified above.
[0267]
Specific examples of the repeating structural unit represented by the general formula (IIIA) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0268]
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[0269]
Specific examples of the repeating structural unit represented by the general formula (VIIA) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0270]
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[0271]
The fluorine group-containing resin used in the present invention can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, monomer species are charged into a reaction vessel in a batch or in the course of reaction, and if necessary, a reaction solvent such as ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, methyl ethyl ketone, A ketone such as methyl isobutyl ketone, an ester solvent such as ethyl acetate, and the composition of the present invention such as propylene glycol monomethyl ether acetate described below are dissolved in a solvent that dissolves uniformly and then nitrogen, argon, etc. Polymerization is started using a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.) as necessary under an inert gas atmosphere. If desired, an initiator is added or added in portions, and after completion of the reaction, it is put into a solvent and a desired polymer is recovered by a method such as powder or solid recovery.
The concentration of the reaction is 20% by weight or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more. The reaction temperature is 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 50-100 ° C.
[0272]
The repeating structural units represented by the above specific examples may be used singly or in combination.
In the present invention, the acid-decomposable resin may be used alone or in combination.
[0273]
The weight average molecular weight of the fluorine group-containing resin according to the present invention is 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 20,000, in terms of polystyrene by GPC method. When the weight average molecular weight is less than 1,000, heat resistance and dry etching resistance are deteriorated, which is not preferable. When the weight average molecular weight exceeds 200,000, developability is deteriorated, and viscosity is extremely high, so that the film forming property is deteriorated. Produces less favorable results.
The molecular weight distribution is from 1 to 10, preferably from 1 to 5, more preferably from 1 to 4. The smaller the molecular weight distribution, the smoother the resolution, the resist shape, and the side wall of the resist pattern, and the better the roughness.
[0274]
In the positive resist composition of the present invention, the blending amount of all the resins according to the present invention in the entire composition is preferably 40 to 99.99% by weight, more preferably 50 to 99.97, based on the total resist solid content. % By weight.
[0275]
[3] Polymer containing fluoroaliphatic group (C)
The fluoroaliphatic group-containing polymer (C) used in the present invention is a polymer having a repeating unit derived from the monomer represented by the general formula (1) (hereinafter also referred to as a fluoropolymer).
The fluoropolymer used in the present invention is not limited as long as the above requirements are satisfied, but an acrylic resin, a methacrylic resin, and a copolymer with a vinyl monomer copolymerizable therewith are useful.
[0276]
One of the fluoroaliphatic groups in the fluoropolymer according to the present invention is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also referred to as a telomer method) or an oligomerization method (also referred to as an oligomer method). It is. Regarding the production method of these fluoroaliphatic compounds, for example, “Synthesis and function of fluorine compounds” (supervision: Nobuo Ishikawa, published by CMC Co., 1987), “Chemistry of Organic Fluorine Compounds” II "(Monograph 187, Ed by Milos Hudlicky and Attila E. Pavlath, American Chemical Society 1995), pages 747-752. The telomerization method is a method of synthesizing a telomer by radical polymerization of a fluorine-containing vinyl compound such as tetrafluoroethylene using an alkyl halide having a large chain transfer constant such as iodide as a telogen (example in Scheme-1). showed that).
[0277]
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[0278]
The obtained terminal iodinated telomer is usually subjected to appropriate terminal chemical modification such as [Scheme2], and led to a fluoroaliphatic compound. These compounds are further converted into a desired monomer structure as necessary, and used for the production of a fluoroaliphatic group-containing polymer.
[0279]
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[0280]
In the general formula (1) of the present invention, R₁Represents a hydrogen atom or a methyl group, X represents an oxygen atom, a sulfur atom, or -N (R₂)-. Where R₂Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specifically a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, preferably a hydrogen atom or a methyl group. X is more preferably an oxygen atom.
M in the general formula (1) is preferably an integer of 1 to 6 and particularly preferably 2.
N in the general formula (1) is 2 to 4, and a mixture of 2 to 4 may be used.
Although the example of the more specific monomer of the fluoro aliphatic group containing monomer represented by General formula (1) is given to the following, it is not this limitation.
[0281]
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[0282]
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[0283]
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[0284]
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[0285]
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[0286]
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[0287]
[Chemical Formula 86]

[0288]
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[0289]
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[0290]
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[0291]
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[0292]
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[0293]
The fluoropolymer is preferably a copolymer of the monomer represented by the formula (1) and poly (oxyalkylene) acrylate and / or poly (oxyalkylene) methacrylate.
A polyoxyalkylene group can be represented by (OR) x, where R is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, such as -CH.₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-, -CH (CH_Three) CH₂-, Or -CH (CH_Three) CH (CH_Three)-Is preferred.
The oxyalkylene units in the poly (oxyalkylene) group may be the same as in poly (oxypropylene), or two or more different oxyalkylenes may be randomly distributed. It may be a linear or branched oxypropylene or oxyethylene unit, or a linear or branched oxypropylene unit block and an oxyethylene unit block.
The poly (oxyalkylene) chain may also include those linked by one or more chain bonds (for example, —CONH—Ph—NHCO—, —S—, etc .: Ph represents a phenylene group). If the chain bond has a valence of 3 or more, this provides a means for obtaining branched oxyalkylene units. When this copolymer is used in the present invention, the molecular weight of the poly (oxyalkylene) group is suitably from 250 to 3,000.
Poly (oxyalkylene) acrylates and methacrylates are commercially available hydroxypoly (oxyalkylene) materials, such as “Pluronic” (Pluronic (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Adeka Polyether (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) Known as "Carbowax (Glyco-Products)", "Triton" [Toriton (Rohm and Haas) and PEG (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) It can manufacture by making it react with acrylic acid, methacrylic acid, acryl chloride, methacryl chloride, acrylic anhydride, etc. Separately, the poly (oxyalkylene) diacrylate etc. which were manufactured by the well-known method can also be used.
[0294]
As a preferred copolymer component polyoxyalkylene (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate is preferred because solubility in a developer is improved.
A particularly preferred embodiment is a polymer obtained by copolymerizing three or more monomers of the monomer represented by the general formula (1), polyoxyethylene (meth) acrylate, and polyoxyalkylene (meth) acrylate. Here, polyoxyalkylene (meth) acrylate is a monomer different from polyoxyethylene (meth) acrylate.
More preferably, it is a ternary copolymer of polyoxyethylene (meth) acrylate, polyoxypropylene (meth) acrylate, and a monomer represented by the general formula (1).
As a preferable copolymerization ratio of polyoxyethylene (meth) acrylate, it is 0.5 mol% or more and 20 mol% or less in all monomers, More preferably, it is 1 mol% or more and 10 mol% or less.
[0295]
Furthermore, it is preferable that a fluorine-type polymer contains the monomer shown by following General formula (2) as a copolymerization component.
General formula (2)
[0296]
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[0297]
(In the general formula (2), R_ThreeRepresents a hydrogen atom or a methyl group, Y represents a divalent linking group, R_FourRepresents a linear, branched or cyclic alkyl group having 4 to 20 carbon atoms which may have a substituent. )
[0298]
In the general formula (2), R_ThreeRepresents a hydrogen atom or a methyl group, and Y represents a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include an oxygen atom, a sulfur atom, -N (R_Five)-, Etc. are preferred. Where R_FiveIs preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group. R_FiveMore preferred forms are a hydrogen atom and a methyl group.
Y represents an oxygen atom, -N (H)-, -N (CH_Three)-Is more preferable.
R_FourRepresents a linear, branched or cyclic alkyl group having 4 to 20 carbon atoms which may have a substituent. R_FourExamples of the substituent of the alkyl group include hydroxyl group, alkylcarbonyl group, arylcarbonyl group, carboxyl group, alkyl ether group, aryl ether group, halogen atom such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, nitro group, cyano group, amino group Examples include groups, but not limited to these. Examples of the linear, branched or cyclic alkyl group having 4 to 20 carbon atoms include a butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and undecyl group which may be linear or branched. , Dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, octadecyl group, eicosanyl group, etc., and monocyclic cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, cycloheptyl group and bicycloheptyl group, bicyclodecyl group, tricycloundecyl group, A polycyclic cycloalkyl group such as a tetracyclododecyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a tetracyclodecyl group, or the like is preferably used.
[0299]
Specific examples of the monomer represented by the general formula (2) include, but are not limited to, the following monomers.
[0300]
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[0301]
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[0302]
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[0303]
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[0304]
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[0305]
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[0306]
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[0307]
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[0308]
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[0309]
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[0310]
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[0311]
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[0312]
In addition to the preferred component poly (oxyalkylene) acrylate and / or poly (oxyalkylene) methacrylate and the monomer represented by the general formula (2), a monomer copolymerizable therewith can be reacted.
A preferable copolymerization ratio of the copolymerizable monomer is 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less in all monomers.
Examples of such monomers include Polymer Handbook 2nd ed. , J .; Brandrup, Wiley interscience (1975) Chapter 2 Pages 1-483 can be used.
For example, a compound having one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid, methacrylic acid, acrylic esters, methacrylic esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, etc. I can give you.
[0313]
Specifically, the following monomers can be mentioned.
Acrylic esters:
Methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.
Methacrylic acid esters:
Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, chloroethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, benzyl methacrylate, methoxybenzyl methacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc.
[0314]
Acrylamides:
Acrylamide, N-alkylacrylamide (alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group), N, N-dialkylacrylamide (alkyl group having 1 to 3 carbon atoms), N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.
Methacrylamide:
Methacrylamide, N-alkylmethacrylamide (alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group), N, N-dialkylmethacrylamide (alkyl group having 1 to 3 carbon atoms) ), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylmethacrylamide and the like.
Allyl compounds:
Allyl esters (eg allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, etc.), allyloxyethanol, etc.
[0315]
Vinyl ethers:
Alkyl vinyl ethers (eg hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethylbutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, Diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, etc.
Vinyl esters:
Vinyl bitylate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valerate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenyl Butyrate, vinyl cyclohexyl carboxylate, etc.
[0316]
Dialkyl itaconates:
Dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.
Dialkyl or monoalkyl esters of fumaric acid:
Dibutyl fumarate, etc.
In addition, crotonic acid, itaconic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilonitrile, styrene, etc.
[0317]
In addition, some of the fluorinated chemical products produced by the electrolytic fluorination method that has been favorably used in the past are substances that have low biodegradability and high bioaccumulation. There is concern about toxicity and developmental toxicity. It can be said that the fluorine-based chemical product according to the present invention is an industrially advantageous point that it is a substance with higher environmental safety.
[0318]
The amount of the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula (1) used in the fluoropolymer used in the present invention is 5 mol% or more based on the total monomers of the fluoropolymer. , Preferably it is 5-70 mol%, More preferably, it is the range of 7-60 mol%.
The amount of poly (oxyalkylene) acrylate and / or poly (oxyalkylene) methacrylate, which is an essential component of the present invention, is 10 mol% or more based on the total monomers of the fluoropolymer, preferably 15 to 70. It is mol%, More preferably, it is 20-60 mol%.
The amount of the monomer represented by the general formula (2) which is a preferred form used in the present invention is 3 mol% or more, preferably 5 to 50 mol%, based on the total monomers of the fluoropolymer. Yes, more preferably 10 to 40 mol%.
[0319]
The preferred weight average molecular weight of the fluoropolymer used in the present invention is preferably 3000 to 100,000, more preferably 6,000 to 80,000.
Furthermore, the preferable addition amount of the fluoropolymer used in the present invention is in the range of 0.005 to 8% by weight, preferably 0.01 to 5% with respect to the photosensitive composition (coating component excluding the solvent). It is the range of weight%, More preferably, it is the range of 0.05-3 weight%. If the addition amount of the fluorine-based polymer is less than 0.005% by weight, the effect is insufficient, and if it exceeds 8% by weight, the coating film may not be sufficiently dried or the performance as a photosensitive material (eg sensitivity) Adversely affect.
[0320]
The fluoropolymer of the present invention can be produced by a known and conventional method. For example, by adding a general-purpose radical polymerization initiator and polymerizing monomers such as (meth) acrylate having a fluoroaliphatic group and (meth) acrylate having a polyoxyalkylene group in an organic solvent. I'm manufacturing. Alternatively, other addition-polymerizable unsaturated compounds can be added in some cases and produced in the same manner as described above. Depending on the polymerizability of each monomer, a dropping polymerization method in which a monomer and an initiator are added dropwise to a reaction vessel is also effective for obtaining a polymer having a uniform composition.
[0321]
Hereinafter, examples of specific structures of the fluorine-based polymer according to the present invention are shown, but the present invention is not limited thereto. In addition, the number in a formula shows the molar ratio of each monomer component. Mw represents a weight average molecular weight.
[0322]
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[0323]
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[0324]
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[0325]
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[0326]
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[0328]
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[0329]
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[0330]
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[0331]
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[0332]
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[0333]
[4] Basic compound (D1)
The positive resist composition of the present invention preferably further contains (D1) a basic compound. Examples of basic compounds include nitrogen-containing basic compounds.
[0334]
As the nitrogen-containing basic compound, an organic amine, a basic ammonium salt, a basic sulfonium salt, or the like is used, as long as it does not deteriorate sublimation or resist performance.
Among these nitrogen-containing basic compounds, organic amines are preferable in terms of excellent image performance. For example, JP-A-63-149640, JP-A-5-249662, JP-A-5-127369, JP-A-5-289322, JP-A-5-249683, JP-A-5-289340, JP-A-5-232706 JP-A-5-257282, JP-A-62-242605, JP-A-6-242606, JP-A-6-266100, JP-A-6-266110, JP-A-6-317902, JP-A-7-120929, JP-A-7-65558, JP-A-7-319163, JP-A-7-508840, JP-A-7-333844, JP-A-7-219217, JP-A-7-92678, JP-A-7-28247, Special Kaihei 8-22120, JP-A-8110638, JP-A8-123030, JP-A-9-274312, JP-A-9-66871, JP-A-9-292708, JP-A-9-325496, Special table Basic compounds described in JP-A-7-508840, USP5525453, USP5629134, USP5667938 and the like can be used.
[0335]
Specific examples of the basic compound include compounds having the structures of the following formulas (A) to (E).
[0336]
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[0337]
Where R²⁵⁰ , R²⁵¹ And R²⁵² May be the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. Represents a substituted or unsubstituted aryl group, wherein R²⁵¹And R²⁵²May combine with each other to form a ring.
R²⁵³, R²⁵⁴, R²⁵⁵ And R²⁵⁶ May be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule, or aliphatic tertiary amines.
[0338]
As the nitrogen-containing basic compound, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo is preferable. [2.2.2] Octane, 4-dimethylaminopyridine, 1-naphthylamine, piperidines, hexamethylenetetramine, imidazoles, hydroxypyridines, pyridines, anilines, hydroxyalkylanilines, 4,4′-diamino Diphenyl ether, pyridinium p-toluenesulfonate, 2,4,6-trimethylpyridinium p-toluenesulfonate, tetramethylammonium p-toluenesulfonate, and tetrabutylammonium lactate, triethylamine, tributylamine, tripentylamine, tri-n -Ok Triethanolamine, tri -i- octylamine, tris (ethylhexyl) amine, tridecyl amine, tridodecyl amine.
Among these, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] Octane, 4-dimethylaminopyridine, 1-naphthylamine, piperidine, 4-hydroxypiperidine, 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine, hexamethylenetetramine, imidazoles, hydroxypyridines, pyridines, 4 , 4'-diaminodiphenyl ether, triethylamine, tributylamine, tripentylamine, tri-n-octylamine, tris (ethylhexyl) amine, tridodecylamine, N, N-di-hydroxyethylaniline, N-hydroxyethyl-N- Organic amines such as ethylaniline are preferred.
These basic compounds are used alone or in combination of two or more.
[0339]
Moreover, it is also preferable to contain an ammonium salt compound (D2).
As an ammonium salt compound, the quaternary ammonium salt compound represented, for example by the following general formula (IX) is mentioned.
[0340]
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[0341]
In the general formula (IX), R₁, R₂, R_Three, R_FourRepresents an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, or an oxygen-containing alkyl group.
X^-Represents an organic counter anion.
[0342]
X^-Examples of the organic counter anion of OH-, R_FiveSO_Three ^-, R₆COO^-Etc.
R_Five, R₆Represents an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, or an oxygen-containing alkyl group.
[0343]
R₁~ R₆The alkyl group is a substituted or unsubstituted alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. Examples of the unsubstituted alkyl group include a linear or branched alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group, and a cyclopropyl group, Examples thereof include cyclic alkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and a boronyl group.
[0344]
R₁~ R₆The aralkyl group is a substituted or unsubstituted aralkyl group, preferably an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. Examples of the unsubstituted aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, and a cumyl group. Can do.
R₁~ R₆The aryl group is a substituted or unsubstituted aryl group, preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. Examples of the unsubstituted aryl group include a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group. Can do.
[0345]
R₁~ R₆The oxygen-containing alkyl group is a substituted or unsubstituted oxygen-containing alkyl group, preferably an oxygen-containing alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
Examples of the unsubstituted oxygen-containing alkyl group include methoxymethyl group, ethoxymethyl group, propoxymethyl group, butoxymethyl group, pentyloxymethyl group, hexyloxymethyl group, heptyloxymethyl group, octyloxymethyl group, nonyloxy Methyl, methoxyethyl, ethoxyethyl, propoxyethyl, butoxyethyl, pentyloxyethyl, hexyloxyethyl, heptyloxyethyl, octyloxyethyl, nonyloxyethyl, methoxypropyl, ethoxy Propyl group, propoxypropyl group, butoxypropyl group, pentyloxypropyl group, hexyloxyprohill group, heptyloxypropyl group, octyloxypropyl group, nonyloxypropyl group, methoxyptyl group, ethoxy group Group, propoxybutyl group, butoxybutyl group, pentyloxybutyl group, hexyloxybutyl group, heptyloxybutyl group, octyloxybutyl group, nonyloxybutyl group, methoxymethoxymethyl group, methoxyethoxymethyl group, ethoxyethoxymethyl group Ethoxyethoxyethoxy group, propoxymethoxymethyl group, propoxyethoxyethyl group and the like.
[0346]
As said further substituent, you may substitute by a nitro group, a halogen atom, a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, an alkoxy group (preferably C1-C5) etc., for example. Further, the aryl group and aralkyl group may be substituted with an alkyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms).
Moreover, as a substituent of an alkyl group, a halogen atom is preferable.
[0347]
Specific examples of (D2) ammonium salts include, but are not limited to, the compounds shown below.
Specifically, ammonium hydroxide, ammonium triflate, ammonium pentaflate, ammonium heptaflate, ammonium nonaflate, ammonium undecaflate, ammonium tridecaflate, ammonium pentadecaflate, ammonium methylcarboxylate, ammonium ethylcarboxylate, Ammonium propyl carboxylate, ammonium butyl carboxylate, ammonium heptyl carboxylate, ammonium hexyl carboxylate, ammonium octyl carboxylate, ammonium nonyl carboxylate, ammonium decyl carboxylate, ammonium undecyl carboxylate, ammonium dodecadecyl carboxylate, ammonium salt Decyl carboxylate, ammonium tetradecyl carboxylate, ammonium pentadecyl carboxylate, ammonium hexadecyl carboxylate, ammonium heptadecyl carboxylate, ammonium octadecyl carboxylate and the like.
[0348]
Specific examples of ammonium as described above include tetramethylammonium, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, and tetraheptylammonium hydroxide. Methyltrioctylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, didecyldimethylammonium hydroxide, tetrakisdecylammonium hydroxide, dodecyltrimethylammonium hydroxide, dodecylethyldimethylammonium hydroxide, didodecyldimethylammonium hydroxide, tridodecyl Methylammonium hydroxide, myristyl Tylammonium hydroxide, dimethylditetradecylammonium hydroxide, hexadecyltrimethylammonium hydroxide, octadecyltrimethylammonium hydroxide, dimethyldioctadecylammonium hydroxide, tetraoctadecylammonium hydroxide, diallyldimethylammonium hydroxide, (2-chloroethyl) -Trimethylammonium hydroxide, (2-bromoethyl) trimethylammonium hydroxide, (3-bromopropyl) -trimethylammonium hydroxide, (3-bromopropyl) triethylammonium hydroxide, glycidyltrimethylammonium hydroxide, choline hydroxide, ( R)-(+)-(3-Chloro-2-hydroxypropyl) tri Tylammonium hydroxide, (S)-(−)-(3-chloro-2-hydroxypropyl) -trimethylammonium hydroxide, (3-chloro-2-hydroxypropyl) -trimethylammonium hydroxide, (2-aminoethyl) ) -Trimethylammonium hydroxide, hexamethonium hydroxide, decamethonium hydroxide, 1-azoniaproperan hydroxide, petronium hydroxide, 2-chloro-1,3-dimethyl-2-imidazolinium hydroxide, Mention may be made of 3-ethyl-2-methyl-2-thiazolinium hydroxide.
[0349]
That is, as the ammonium hydroxide, specifically, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, Tetraheptyl ammonium hydroxide, methyl trioctyl ammonium hydroxide, tetraoctyl ammonium hydroxide, didecyl dimethyl ammonium hydroxide, tetrakisdecyl ammonium hydroxide, dodecyl trimethyl ammonium hydroxide, dodecyl ethyl dimethyl ammonium hydroxide, didodecyl dimethyl ammonium hydroxy And tridodecylmethylammonium Droxide, myristylmethylammonium hydroxide, dimethylditetradecylammonium hydroxide, hexadecyltrimethylammonium hydroxide, octadecyltrimethylammonium hydroxide, dimethyldioctadecylammonium hydroxide, tetraoctadecylammonium hydroxide, diallyldimethylammonium hydroxide, (2 -Chloroethyl) -trimethylammonium hydroxide, (2-bromoethyl) trimethylammonium hydroxide, (3-bromopropyl) -trimethylammonium hydroxide, (3-bromopropyl) triethylammonium hydroxide, glycidyltrimethylammonium hydroxide, choline hydroxy (R)-(+)-(3-chloro-2- (Droxypropyl) trimethylammonium hydroxide, (S)-(−)-(3-chloro-2-hydroxypropyl) -trimethylammonium hydroxide, (3-chloro-2-hydroxypropyl) -trimethylammonium hydroxide, ( 2-aminoethyl) -trimethylammonium hydroxide, hexamethonium hydroxide, decamethonium hydroxide, 1-azoniaproperan hydroxide, petronium hydroxide, 2-chloro-1,3-dimethyl-2-imidazoli Examples thereof include nium hydroxide and 3-ethyl-2-methyl-2-thiazolinium hydroxide.
[0350]
The amount of the components (D1) and (D2) used is generally 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight, based on the solid content of the positive resist composition as a total amount. If it is less than 0.001% by weight, the effect of adding the above components cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 10% by weight, there is a tendency for the sensitivity to deteriorate and the developability of the non-exposed area to deteriorate.
[0351]
[5] Fluorine-based and / or silicon-based surfactant (E)
The positive photosensitive composition of the present invention further comprises (E) a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (a fluorine-based surfactant and a silicon-based surfactant, a surface activity containing both fluorine atoms and silicon atoms). It is preferable to contain any one of these, or two or more.
When the positive photosensitive composition of the present invention contains the surfactant (E), adhesion and development defects can be obtained with good sensitivity and resolution when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less. A small resist pattern can be provided.
As these (E) surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-63-34540 JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, U.S. Pat.Nos. 5,405,720, 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, 5436098, Surfactants described in JP-A-5576143, JP-A-5294511 and JP-A-5824451 can be mentioned, and the following commercially available surfactants can also be used as they are.
Examples of commercially available surfactants that can be used include F-top EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, R08 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.), etc. A surfactant or a silicon-based surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.
[0352]
The amount of the surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by weight, more preferably 0.001 to 1% by weight, based on the total amount of the positive photosensitive composition (excluding the solvent).
[0353]
[6] Acid-decomposable dissolution inhibiting compound (F)
The positive photosensitive composition of the present invention further has (F) a group that decomposes by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer, and has a molecular weight of 3000 or less, preferably 100 or more and 3000 or less. It is preferable to contain a blocking low molecular weight compound (hereinafter also referred to as “(F) acid-decomposable dissolution blocking compound”).
In particular, an alicyclic group containing an acid-decomposable group, such as a cholic acid derivative containing an acid-decomposable group described in Proceeding of SPIE, 2724, 355 (1996) or Aliphatic compounds are preferred as (F) acid-decomposable dissolution inhibiting compounds. Examples of the acid-decomposable group and alicyclic structure are the same as those described for the acid-decomposable resin.
(F) The addition amount of the acid-decomposable dissolution inhibiting compound is preferably 3 to 50% by weight, more preferably 5 to 40% by weight, based on the solid content of the total composition of the positive photosensitive composition. . Specific examples of (F) acid-decomposable dissolution inhibiting compounds are shown below.
It is not limited.
[0354]
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[0355]
[7] Organic solvent (G)
The positive photosensitive composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent.
Examples of the organic solvent that can be used include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl. Ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N -Dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, etc.
[0356]
In the present invention, it is preferable to use a mixed solvent in which a solvent containing a hydroxyl group in the structure and a solvent not containing a hydroxyl group are mixed as the organic solvent. Thereby, the generation of particles during storage of the resist solution can be reduced.
Examples of the solvent containing a hydroxyl group include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethyl lactate, and the like. Particularly preferred are propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate.
Examples of the solvent not containing a hydroxyl group include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide and the like. Among these, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, and butyl acetate are particularly preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate. 2-heptanone is most preferred.
The mixing ratio (weight) of the solvent containing a hydroxyl group and the solvent not containing a hydroxyl group is 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 60/40. . A mixed solvent containing 50% by weight or more of a solvent not containing a hydroxyl group is particularly preferred from the viewpoint of coating uniformity.
[0357]
[8] Alkali-soluble resin (H)
The positive photosensitive composition of the present invention can further contain (H) a resin that does not contain an acid-decomposable group, is insoluble in water, and is soluble in an alkaline developer, thereby improving sensitivity. To do.
In the present invention, a novolak resin having a molecular weight of about 1000 to 20000 and a polyhydroxystyrene derivative having a molecular weight of about 3000 to 50000 can be used as such a resin, since these have a large absorption with respect to light of 250 nm or less. It is preferable to use a partially hydrogenated amount or 30 wt% or less of the total resin amount.
A resin containing a carboxyl group as an alkali-soluble group can also be used. The resin containing a carboxyl group preferably has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group for improving dry etching resistance. Specifically, a methacrylic acid ester and (meth) acrylic acid copolymer having an alicyclic hydrocarbon structure that does not exhibit acid decomposability, or a (meth) acrylic acid ester having an alicyclic hydrocarbon group having a carboxyl group at the terminal And the like.
[0358]
[9] Other additives
In the positive photosensitive composition of the present invention, a dye, a plasticizer, a surfactant other than the above, an antihalation agent, a photosensitizer, a compound that promotes solubility in a developer, and the like, as necessary. It can be included.
[0359]
The dissolution accelerating compound for the developer that can be used in the present invention is a low molecular weight compound having a molecular weight of 1,000 or less 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.
A preferable addition amount of these dissolution promoting compounds is 2 to 50% by weight, more preferably 5 to 30% by weight with respect to the resin (B) which decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer. %. When the amount exceeds 50% by weight, the development residue is deteriorated, and a new defect that the pattern is deformed during development is not preferable.
[0360]
Such phenolic compounds having a molecular weight of 1000 or less can be obtained by referring to methods described in, for example, JP-A-4-1222938, JP-A-2-28531, U.S. Pat. No. 4,916,210, European Patent 219294, and the like. Can be easily synthesized.
Specific examples of alicyclic or aliphatic compounds having a carboxyl group include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, deoxycholic acid, lithocholic acid, adamantane carboxylic acid derivatives, adamantane dicarboxylic acid, cyclohexane carboxylic acid, cyclohexane Examples thereof include, but are not limited to, dicarboxylic acids.
[0361]
In the present invention, a surfactant other than the 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 octylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenol ether, etc. Sorbitans such as polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopal Te - DOO, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, may be mentioned polyoxyethylene sorbitan tristearate nonionic surfactants of polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as such.
These surfactants may be added alone or in some combination.
[0362]
As a suitable antihalation agent, a compound that efficiently absorbs irradiated radiation is preferable, and substituted benzenes such as fluorene, 9-fluorenone, and benzophenone; anthracene, anthracene-9-methanol, anthracene-9-carboxyethyl, phenanthrene , Polycyclic aromatic compounds such as perylene and azylene. Of these, polycyclic aromatic compounds are particularly preferred. These antihalation agents exhibit the effect of improving standing waves by reducing the reflected light from the substrate and reducing the influence of multiple reflection in the resist film.
[0363]
Moreover, in order to improve the acid generation rate by exposure, a photosensitizer can be added. Suitable photosensitizers include benzophenone, p, p′-tetramethyldiaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, anthrone, 9-ethoxyanthracene, pyrene, phenothiazine, benzyl, benzoflavine, acetophenone, phenanthrene, benzoquinone, anthraquinone, 1 , 2-naphthoquinone and the like, but are not limited thereto. These photosensitizers can also be used as the antihalation agent.
[0364]
Furthermore, in the resist composition of the present invention, it is preferable to reduce metal impurities such as metal and impurity components such as chloro ions to 100 ppb or less. The presence of a large amount of these impurities is not preferable because it causes malfunctions, defects, and a decrease in yield in manufacturing a semiconductor device.
The resist composition of the present invention may be a composition for any exposure source, but is particularly preferably a composition for exposure with far ultraviolet light having a wavelength of 220 nm or less.
[0365]
The positive photosensitive composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent, preferably the mixed solvent, and applying the solution on a predetermined support as follows.
That is, the positive photosensitive composition is applied onto a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) used for manufacturing a precision integrated circuit element by an appropriate application method such as a spinner or a coater.
After coating, exposure is performed through a predetermined mask, baking and development are performed. In this way, a good resist pattern can be obtained. Here, the exposure light is preferably far ultraviolet rays having a wavelength of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less. Specifically, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F₂Excimer laser (157 nm), X-ray, electron beam and the like can be mentioned.
[0366]
In the development process, a developer is used as follows. As the developer of the positive photosensitive composition, inorganic hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, and primary amines such as ethylamine and n-propylamine are used. Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide Alkaline aqueous solutions of cyclic amines such as quaternary ammonium salts such as pyrrole and pihelidine can be used.
Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline aqueous solution.
[0367]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, the scope of the present invention is not restrict | limited by an Example.
[0368]
Synthesis example (1) Synthesis of resin (1) (side chain type)
2-ethyl-2-adamantyl methacrylate and butyrolactone methacrylate were charged at a ratio of 55/45 and dissolved in methyl ethyl ketone / tetrahydrofuran = 5/5 to prepare 100 mL of a 20% solid content solution. To this solution, 2 mol% of V-65 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added dropwise to 10 mL of methyl ethyl ketone heated to 60 ° C. over 4 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was heated for 4 hours, 1 mol% of V-65 was added again, and the mixture was stirred for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and the resin (1) which was a white powder crystallized and precipitated in 3 L of a mixed solvent of distilled water / ISO propyl alcohol = 1/1 was recovered.
C¹³The polymer composition ratio determined from NMR was 46/54. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 10700.
[0369]
Resins (2) to (9) were synthesized by the same operation as in Synthesis Example (1).
The composition ratios and molecular weights of the resins (2) to (9) are shown below. (Repeating units 1, 2, 3, and 4 are the order from the left of the structural formula.)
[0370]
[Table 1]

[0371]
Moreover, the structure of said resin (1)-(9) is shown below.
[0372]
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[0373]
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[0374]
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[0375]
Synthesis Example (2) Synthesis of Resin (10) (Main Chain Type)
Norbornene carboxylic acid t-butyl ester, norbornene carboxylic acid butyrolactone ester, maleic anhydride (molar ratio 40/10/50) and THF (solid content 60% by weight) were charged into a separable flask and heated at 60 ° C. in a nitrogen stream. When the reaction temperature was stabilized, 2 mol% of a radical initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to initiate the reaction. Heated for 12 hours. The resulting reaction mixture was diluted twice with tetrahydrofuran and then poured into a mixed solution of hexane / isopropyl alcohol = 1/1 to precipitate a white powder. The precipitated powder was filtered out and dried to obtain the desired resin (13).
When the molecular weight analysis by GPC of the obtained resin (13) was tried, it was 8300 (weight average) in terms of polystyrene. Further, from the NMR spectrum, it was confirmed that the molar ratio of norbornenecarboxylic acid tbutyl ester / norbornenecarboxylic acid butyrolactone ester / maleic anhydride repeating unit of the resin (1) was 42/8/50.
[0376]
Resins (11) to (17) were synthesized in the same manner as in Synthesis Example (2).
The composition ratios and molecular weights of the resins (11) to (17) are shown below. (The alicyclic olefin units 1, 2, and 3 are the order from the left of the structural formula.)
[0377]
[Table 2]

[0378]
[Table 3]

[0379]
Moreover, the structure of the said resin (10)-(17) is shown below.
[0380]
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[0381]
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[0382]
Synthesis Example (3) Synthesis of Resin (18) (Hybrid Type)
Norbornene, maleic anhydride, t-butyl acrylate, 2-methylcyclohexyl-2-propyl acrylate were charged into a reaction vessel at a molar ratio of 35/35/20/10 and dissolved in tetrahydrofuran to prepare a solution having a solid content of 60%. . This was heated at 65 ° C. under a nitrogen stream. When the reaction temperature was stabilized, 1 mol% of radical initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to initiate the reaction. After heating for 8 hours, the reaction mixture was diluted 2 times with tetrahydrofuran and then poured into hexane having a volume 5 times that of the reaction mixture to precipitate a white powder. The precipitated powder was filtered out, dissolved in methyl ethyl ketone, reprecipitated in a 5-fold volume of hexane / t-butyl methyl ether = 1/1 mixed solvent, and the precipitated white powder was collected by filtration, dried and dried. Resin (18) which is a thing was obtained.
When the molecular weight analysis by GPC of the obtained resin (18) was tried, it was 12100 (weight average) in terms of polystyrene. From the NMR spectrum, the composition of the resin (1) was norbornene / maleic anhydride / tbutyl acrylate / 2-methylcyclohexyl-2-propyl acrylate according to the present invention in a molar ratio of 32/39/19/10.
[0383]
Resins (19) to (24) were synthesized in the same manner as in Synthesis Example (3).
The composition ratios and molecular weights of the resins (19) to (24) are shown below.
[0384]
[Table 4]

[0385]
[Table 5]

[0386]
The structures of the resins (18) to (24) are shown below.
[0387]
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[0388]
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[0389]
Synthesis Example (4) Synthesis of Resin (25) (Hybrid Type)
Norbornene carboxylic acid t-butyl ester, maleic anhydride, 2-methyl-2-adamantyl acrylate, norbornene lactone acrylate is charged into a reaction vessel at a molar ratio of 20/20/35/25, and dissolved in methyl ethyl ketone / tetrahydrofuran = 1/1 solvent. And a 60% solids solution was prepared. This was heated at 65 ° C. under a nitrogen stream. When the reaction temperature was stabilized, 3 mol% of radical initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to initiate the reaction. After heating for 12 hours, the reaction mixture was poured into 5 times the amount of hexane to precipitate a white powder. The precipitated powder was again dissolved in methyl ethyl ketone / tetrahydrofuran = 1/1 solvent and charged into 5 volumes of hexane / methyl tBu ether to precipitate a white powder, which was taken out by filtration. This operation was repeated again and dried to obtain the desired resin (25).
When the molecular weight analysis (RI analysis) by GPC of the obtained resin (25) was tried, it was 11600 (weight average) in terms of polystyrene, and the amount of residual monomer was 0.4%. From the NMR spectrum, the composition of the resin (25) was 18/23/34/25 in terms of molar ratio of norbornene / maleic anhydride / 2-methyl-2-adamantyl acrylate / norbornene lactone acrylate of the present invention.
[0390]
Resins (26) to (29) were synthesized in the same manner as in Synthesis Example (4).
The composition ratios and molecular weights of the resins (26) to (29) are shown below.
[0390]
[Table 6]

[0392]
The structures of the resins (25) to (29) are shown below.
[0393]
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[0394]
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[0395]
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[0396]
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[0397]
Synthesis Example (5) Synthesis of Resin (F1)
In a 1 L autoclave, put 9.4 g (0.10 mol) of norbornene and 19.4 g (0.10 mol) of norbornene-2-carboxylic acid t-butyl ester in 150 ml of 1,1,2-trichloro-trifluoroethylene. And pressurized to 200 psi under a nitrogen atmosphere. Further, 20 g (0.20 mol) of tetrafluoroethylene was injected and heated to 50 ° C. with stirring. To this reaction solution, a solution of 1.2 g of di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate in 15 ml of 1,1,2-trichloro-trifluoroethylene was poured over 20 minutes, and stirring was further continued for 20 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 2 L of methanol with vigorous stirring to precipitate a white resin. The precipitated resin was separated by filtration and dried under vacuum to obtain 23.5 g of the resin (F1) of the present invention.
According to GPC measurement, the molecular weight of the resin (F1) was 6,200 in terms of weight average (Mw). Also C¹³When the composition of the resin (F1) was examined by -NMR measurement, it was a structural example (F-1) / norbornene / (B-16) = 45/30/25 in terms of molar ratio.
[0398]
Synthesis Example (6) Synthesis of Resin (F2)
The following monomer (a) 14.3 g (0.04 mol), maleic anhydride 3.9 g (0.04 mol) and t-butyl acrylate 2.6 g (0.02 mol) were dissolved in MEK 100 ml, And heated to 70 ° C. As a polymerization initiator, 0.2 g of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and stirred for 3 hours. Further, 0.2 g of V-601 was added and stirring was continued for 4 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into 1 L of t-butyl methyl ether with vigorous stirring to precipitate a white resin. The precipitated resin was filtered off and dried under vacuum to obtain 12.1 g of the resin (F2) of the present invention.
According to GPC measurement, the molecular weight of the resin (F2) was 8,900 in terms of weight average (Mw). Also C¹³The composition of the resin (F2) was examined by -NMR measurement, and was found to be a structural example (F-21) / maleic anhydride / (B-4) = 39/38/23 in terms of molar ratio.
[0399]
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[0400]
Synthesis Example (7) Synthesis of Resin (F3)
6.7 g (0.015 mol) of the following monomer (b), 1.4 g (0.006 mol) of 2-methyl-2-adamantane methacrylate, and 1.8 g (0.009 mol) of mevalonic lactone methacrylate were Dissolved in 30 ml of methoxy-2-propanol, polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) under a nitrogen stream and stirring at 70 ° C. V-65) 0.1 g, monomer (b) 15.6 g (0.035 mol), 2-methyl-2-adamantane methacrylate 3.3 g (0.014 mol), mevalonic lactone methacrylate 4.2 g (0 0.021 mol) in 1 ml of 1-methoxy-2-propanol was added dropwise over 2 hours. After 2 hours, 0.1 g of initiator was added, and the reaction was further performed for 2 hours. Thereafter, the temperature was raised to 90 ° C. and stirring was continued for 1 hour. The reaction solution was allowed to cool and then poured into 1 L of ion exchanged water / methanol (1/1) with vigorous stirring to precipitate a white resin. The obtained resin was dried under reduced pressure to obtain 15.8 g of the resin (F3) of the present invention.
When the molecular weight was measured by GPC, the weight average (Mw) was 10,200. Also C¹³When the composition of the resin (F3) was examined by -NMR measurement, it was structural example (F-30) / (B-7) / (B-11) = 48/21/31 in terms of molar ratio.
[0401]
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[0402]
Resins (F4) to (F12) shown in Table 7 were synthesized in the same manner as in Synthesis Examples (5) to (7).
The composition ratios and molecular weights of the resins (F4) to (F12) are shown below.
[0403]
[Table 7]

[0404]
Synthesis Example (8) Synthesis of Resin (F13)
In a 1 L autoclave, 9.4 g (0.10 mol) of norbornene and a solution of 35.8 g (0.10 mol) of the following monomer (a) in 150 ml of 1,1,2-trichloro-trifluoroethylene were placed, and 200 psi was added under a nitrogen atmosphere. Pressure. Further, 20 g (0.20 mol) of tetrafluoroethylene was injected and heated to 50 ° C. with stirring. To this reaction solution, a solution of 1.2 g of di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate in 15 ml of 1,1,2-trichloro-trifluoroethylene was poured over 20 minutes, and stirring was further continued for 20 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 2 L of methanol with vigorous stirring to precipitate a white resin. The precipitated resin was filtered off and dried under vacuum to obtain 37.4 g of the resin (F13) of the present invention.
According to GPC measurement, the molecular weight of the resin (F13) was 8,800 in terms of weight average (Mw). Also C¹³When the composition of the resin (F13) was examined by -NMR measurement, it was structural example (F-1) / (F-21) / norbornene = 48/30/22 in terms of molar ratio.
[0405]
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[0406]
Synthesis Example (9) Synthesis of Resin (F14)
Instead of monomer (a) in synthesis example (8), 32.2 g (0.04 mol) of the following monomer (c) was used, and in the same manner as in synthesis example 13, 34.1 g of resin (F14) of the present invention was used. Was synthesized.
According to GPC measurement, the molecular weight of the resin (F14) was 7,400 in terms of weight average (Mw). Also C¹³When the composition of the resin (F14) was examined by -NMR measurement, it was structural example (F-1) / (F-15) / norbornene = 49/25/26 in terms of molar ratio.
[0407]
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[0408]
Resins (F15) to (F22) shown in Table 8 were synthesized in the same manner as in Synthesis Examples (8) to (9).
The composition ratios and molecular weights of the resins (F15) to (F22) are shown below.
[0409]
[Table 8]

[0410]
Synthesis Example (10) Synthesis of Resin (F23)
The following monomer (a) 14.3 g (0.04 mol), maleic anhydride 3.9 g (0.04 mol), norbornene-2-carboxylic acid perfluorooctylethyl 11.7 g (0.02 mol) was added to MEK 100 ml. Dissolved and heated to 70 ° C. under a nitrogen stream. As a polymerization initiator, 0.2 g of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and stirred for 3 hours. Further, 0.2 g of V-601 was added and stirring was continued for 4 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into 1 L of t-butyl methyl ether with vigorous stirring to precipitate a white resin. The precipitated resin was filtered off and dried under vacuum to obtain 16.2 g of the resin (F23) of the present invention.
According to GPC measurement, the molecular weight of the resin (F23) was 8,700 in terms of weight average (Mw). Also C¹³The composition of the resin (F23) was examined by -NMR measurement, and was found to be a structural example (F-21) / (F-55) / maleic anhydride = 42/18/40 in terms of molar ratio.
[0411]
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[0412]
Synthesis Example (11) Synthesis of resin (F24)
Monomer (b) 6.7 g (0.015 mol), perfluorooctylethyl methacrylate 2.7 g (0.005 mol), 2-methyl-2-adamantane methacrylate 1.2 g (0.005 mol), mevalo 1.0 g (0.005 mol) of nick lactone methacrylate was dissolved in 30 ml of 1-methoxy-2-propanol, and the polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethyl) at 70 ° C. under a nitrogen stream and stirring. Valeronitrile) (product name V-65, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.1 g, monomer (b) 15.6 g (0.035 mol), perfluorooctylethyl methacrylate 6.4 g (0.012 mol) ), 2-methyl-2-adamantanemethacrylate 2.8 g (0.012 mol), mevalonic lactone methacrylate 2.4 g (0. It was added dropwise 12 moles) of 1-methoxy-2-propanol 70ml solution over 2 hours a. After 2 hours, 0.1 g of initiator was added, and the reaction was further performed for 2 hours. Thereafter, the temperature was raised to 90 ° C. and stirring was continued for 1 hour. The reaction solution was allowed to cool and then poured into 1 L of ion exchanged water / methanol (1/1) with vigorous stirring to precipitate a white resin. After drying the obtained resin under reduced pressure, 21.5 g of the resin (F24) of the present invention was obtained.
When the molecular weight was measured by GPC, the weight average (Mw) was 10,500. Also C¹³The composition of the resin (F24) was examined by -NMR measurement, and the structural example (F-30) / (F-48) / (B-7) / (B-11) = 48/15/18 in terms of molar ratio. / 19.
[0413]
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[0414]
Resins (F25) to (F32) shown in Table 9 were synthesized in the same manner as in Synthesis Examples (10) to (11).
The composition ratios and molecular weights of the resins (F25) to (F32) are shown below.
[0415]
[Table 9]

[0416]
Synthesis Example (12) Synthesis of Resin (F33)
4- [Bis (trifluoromethyl) -hydroxymethyl] styrene 13.5 g (0.05 mol) and methacrylonitrile 3.4 g (0.05 mol) were dissolved in 100 ml of N, N-dimethylacetamide, and a nitrogen stream was obtained. Under heating to 70 ° C. 0.12 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .; trade name V-65) was added as a polymerization initiator and stirred for 3 hours. Further, 0.1 g of V-65 was added and stirring was continued for 4 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into 1 L of methanol / t-butyl methyl ether with vigorous stirring to precipitate a white resin. The precipitated resin was separated by filtration, dried under vacuum, dissolved in 100 ml of THF, 2.9 g (0.04 mol) of ethyl vinyl ether was added, a catalytic amount of p-toluenesulfonic acid was added, and the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. . Triethylamine was added to the reaction solution twice as much as the p-toluenesulfonic acid catalyst to stop the reaction, and the mixture was poured into 3 L of ultrapure water with vigorous stirring. The precipitated resin was separated by filtration and dried to obtain 14.1 g of the resin (F33) of the present invention.
According to GPC measurement, the molecular weight of the resin (F33) was 10,900 in terms of weight average (Mw). Also C¹³The composition of the resin (F33) was examined by -NMR and IR measurement, and it was as a structural example (F-39) / (F-42) / (C-10) = 16/36/48 in terms of molar ratio.
[0417]
Resins (F34) to (F40) shown in Table 10 were synthesized in the same manner as in Synthesis Example (12).
The composition ratios and molecular weights of the resins (F34) to (F40) are shown below.
[0418]
[Table 10]

[0419]
Synthesis Example (13) Synthesis of Resin (F42)
4- (2-hydroxyhexafluoroisopropyl) styrene (manufactured by Central Glass Co.), 4- (1-methoxyethoxy) styrene (manufactured by Tosoh Corporation) in a 100 ml three-necked flask equipped with a reflux tube and a nitrogen introduction tube Were added at a molar ratio of 50/50, respectively, and tetrahydrofuran was added to prepare a total of 30 g of a reaction solution having a monomer concentration of 30% by weight. It was heated to 65 ° C. under stirring and nitrogen flow. Azo polymerization initiator V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added in an amount of 5.0 mol% based on the total number of moles of the two monomers, and reacted for 8 hours while stirring under a nitrogen stream. 200 ml of hexane was added to the obtained reaction liquid, and the produced polymer was precipitated from the solution to separate and purify unreacted monomers. C¹³The polymer composition determined from -NMR was 49/51.
When the obtained polymer was analyzed by GPC (in THF solvent, standard polystyrene conversion), the weight average molecular weight was 10,200, the degree of dispersion was 2.20, and the ratio of the molecular weight of 1000 or less contained in the polymer was 15% by weight. It was.
[0420]
Resins (F41) to (F50) shown in Table 11 were synthesized in the same manner as in Synthesis Example (13).
The composition ratios and molecular weights of the resins (F41) to (F50) are shown below.
[0421]
[Table 11]

[0422]
Examples 1-36 and Comparative Examples 1-7
(Preparation and evaluation of positive resist composition)
1.03 g of each of the resins shown in Tables 12 to 14 synthesized in the above synthesis example,
Photoacid generator listed in the table,
0.05 g of the compound of the invention,
1.65 mg of basic compound, and
Surfactant 100ppm of total
Are blended as shown in Tables 11 to 13, and in Examples 1 to 29 and Comparative Examples 1 to 4, propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether (= 6 / In Examples 30 to 36 and Comparative Examples 5 to 7, each was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether (= 8/2 weight ratio) so that the solid content was 6% by weight. Then, it filtered with a 0.1 micrometer micro filter, and prepared the positive resist composition of Examples 1-36 and Comparative Examples 1-7.
[0423]
[Table 12]

[0424]
[Table 13]

[0425]
[Table 14]

[0426]
As basic compounds,
C-1: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene
C-2: 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene
C-3: 4-Dimethylaminopyridine
C-4: Triphenylimidazole
C-5: Diisopropylaniline
C-6: Tributylamine
C-7: Trioctylamine
C-8: Tridodecylamine
C-9: N, N-bis (hydroxyethyl) aniline
C-10: 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine
Represents.
[0427]
As surfactant,
W-1: Megafuck F176 (Dainippon Ink Co., Ltd.) (Fluorine)
W-2: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
W-3: Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)
Represents.
[0428]
(Evaluation test)
First, ARC-25 manufactured by Brewer Science Co. was applied to a silicon wafer by 30 nm using a spin coater, dried, and then the positive photoresist composition solution obtained thereon was applied using a spin coater. A positive photoresist film having a thickness of about 0.4 μm was prepared by drying at 90 ° C., and for Examples 1 to 29 and Comparative Examples 1 to 4, an ArF excimer laser (193 nm) was used. Examples 5 to 7 were exposed with an F2 excimer laser (157 nm).
The heat treatment after exposure was performed at 115 ° C. for 90 seconds, developed with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and rinsed with distilled water to obtain a resist pattern profile.
[0429]
About the resist pattern obtained by making it above, the number of development defects was measured by KLA-Tencor KLA-2112 machine, and the obtained primary data value was made into the number of development defects. These evaluation results are shown in Table 15.
[0430]
[Table 15]

[0431]
As is apparent from the results in Table 15, it can be seen that the composition of the present invention has few development defects.
[0432]
[Effect of the present invention]
The present invention can provide a positive photosensitive composition with few development defects.

Claims (2)

(A) a compound that generates an acid upon irradiation with an actinic ray or radiation,
(B) Resin that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer, and (C) A fluoroaliphatic group containing a repeating unit derived from a monomer represented by the following general formula (1) A positive photosensitive composition comprising a polymer.

In the general formula (1), R ₁ represents a hydrogen atom or a methyl group, X represents an oxygen atom, a sulfur atom or —N (R ₂ ) —, m is an integer of 1-6, and n is 2-4. Represents an integer. R ₂ represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.   A pattern forming method comprising: forming a film from the positive photosensitive composition according to claim 1; and exposing and developing the film.