[go: up one dir, main page]

JP5358102B2 - Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition, and pattern formation method using the photosensitive composition - Google Patents

Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition, and pattern formation method using the photosensitive composition Download PDF

Info

Publication number
JP5358102B2
JP5358102B2 JP2008026524A JP2008026524A JP5358102B2 JP 5358102 B2 JP5358102 B2 JP 5358102B2 JP 2008026524 A JP2008026524 A JP 2008026524A JP 2008026524 A JP2008026524 A JP 2008026524A JP 5358102 B2 JP5358102 B2 JP 5358102B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
carbon atoms
alkyl group
photosensitive composition
general formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008026524A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008257198A (en
Inventor
邦彦 児玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2008026524A priority Critical patent/JP5358102B2/en
Priority to US12/045,421 priority patent/US8003294B2/en
Publication of JP2008257198A publication Critical patent/JP2008257198A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5358102B2 publication Critical patent/JP5358102B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive composition improved in PEB temperature dependency and exposure latitude and a pattern-forming method using the same, with respect to the photosensitive composition for use in the production process of a semiconductor such as IC, in the production of a circuit substrate of a liquid crystal, a thermal head and the like or in other photofabrication processes and a pattern-forming method using the same. <P>SOLUTION: The photosensitive composition comprises: (A) a compound capable of generating a bis(organosulfonyl)imidic acid of a specific structure upon irradiation with actinic ray or radiation; and (B) a resin that decomposes by the action of an acid to increase its solubility in an alkali developer. The pattern-forming method using the same is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、IC等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、さらにその他のフォトファブリケーション工程に使用される感光性組成物、該感光性組成物に用いられる化合物及び該感光性組成物を用いたパターン形成方法に関するものである。さらに詳しくは250nm以下、好ましくは220nm以下の遠紫外線などの露光光源、および電子線などによる照射源とする場合に好適な感光性組成物、該感光性組成物に用いられる化合物及び該感光性組成物を用いたパターン形成方法に関するものである。   The present invention relates to a photosensitive composition used in a semiconductor manufacturing process such as IC, circuit boards such as liquid crystal and thermal head, and other photofabrication processes, a compound used in the photosensitive composition, and the photosensitive composition. The present invention relates to a pattern forming method using a conductive composition. More specifically, a photosensitive composition suitable for use as an exposure light source such as far ultraviolet rays of 250 nm or less, preferably 220 nm or less, and an irradiation source by an electron beam, the compound used in the photosensitive composition, and the photosensitive composition The present invention relates to a pattern forming method using an object.

化学増幅系感光性組成物は、遠紫外光等の放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応によって、活性放射線の照射部と非照射部の現像液に対する溶解性を変化させ、パターンを基板上に形成させるパターン形成材料である。   The chemically amplified photosensitive composition generates an acid in the exposed area by irradiation with radiation such as far ultraviolet light, and the acid-catalyzed reaction causes the solubility of the active radiation irradiated area and non-irradiated area in the developer. This is a pattern forming material for changing the pattern to form a pattern on the substrate.

KrFエキシマレーザーを露光光源とする場合には、主として248nm領域での吸収の小さい、ポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨格とする樹脂を主成分に使用するため、高感度、高解像度で、且つ良好なパターンを形成し、従来のナフトキノンジアジド/ノボラック樹脂系に比べて良好な系となっている。   When a KrF excimer laser is used as an exposure light source, a resin having a basic skeleton of poly (hydroxystyrene) having a small absorption mainly in the 248 nm region is used as a main component. A pattern is formed, which is a better system than the conventional naphthoquinone diazide / novolak resin system.

一方、更なる短波長の光源、例えばArFエキシマレーザー(193nm)を露光光源として使用する場合は、芳香族基を有する化合物が、本質的に193nm領域に大きな吸収を示すため、上記化学増幅系でも十分ではなかった。
このため、脂環炭化水素構造を有する樹脂を含有するArFエキシマレーザー用レジストが開発されてきている。遠紫外光等の放射線の照射により露光部に酸を生成させる光酸発生剤についても種々の化合物が開発されてきており、例えば遠紫外光等の照射によりビス(スルホニル)イミド酸を発生する化合物を含有する組成物が開示されている。(特開2003−261529号公報、特開2003−231673号公報、特開2002−268223号公報、特開2004−12554号公報、特開2004−62154号公報、国際公開第05/040922号パンフレット)。
しかしながら、未だ不十分な点が多く、種々の改善が望まれている。例えば露光後のホットプレートなどによる加熱(PEB)におけるウェハー面内の温度のばらつきが、得られるパターンに影響を及ぼすことが分かってきており、口径が大きいウェハーを使用する場合、ウェハー内で得られるパターン線幅が異なってしまう。このようなPEB温度依存性を改善することが望まれている。
更に、PEB温度依存性の改良と露光ラチチュードの拡大を両立することが困難であり、PEB温度依存性と露光ラチチュードを同時に改良することが望まれている。
On the other hand, when a further short wavelength light source, for example, an ArF excimer laser (193 nm) is used as the exposure light source, the compound having an aromatic group essentially shows a large absorption in the 193 nm region. It was not enough.
For this reason, an ArF excimer laser resist containing a resin having an alicyclic hydrocarbon structure has been developed. Various compounds have also been developed for photoacid generators that generate acid in exposed areas by irradiation with radiation such as far ultraviolet light. For example, compounds that generate bis (sulfonyl) imidic acid upon irradiation with far ultraviolet light or the like. A composition containing is disclosed. (JP 2003-261529, JP 2003-231673, JP 2002-268223, JP 2004-12554, JP 2004-62154, WO 05/040922 pamphlet) .
However, there are still many inadequacies and various improvements are desired. For example, it has been found that variations in temperature within the wafer surface during heating (PEB) using a hot plate after exposure affect the resulting pattern, and can be obtained within the wafer when a wafer having a large diameter is used. The pattern line width will be different. It is desired to improve such PEB temperature dependency.
Furthermore, it is difficult to achieve both improvement in PEB temperature dependency and expansion of exposure latitude, and it is desired to improve PEB temperature dependency and exposure latitude at the same time.

特開2003−261529号公報JP 2003-261529 A 特開2003−231673号公報JP 2003-231673 A 特開2002−268223号公報JP 2002-268223 A 特開2004−12554号公報JP 2004-12554 A 特開2004−62154号公報JP 2004-62154 A 国際公開第05/040922号パンフレットInternational Publication No. 05/040922 Pamphlet

従って、本発明の目的は、PEB温度依存性及び露光ラチチュードが改良された感光性
組成物、該感光性組成物に用いられる化合物及び該感光性組成物を用いたパターン形成方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a photosensitive composition having improved PEB temperature dependency and exposure latitude, a compound used in the photosensitive composition, and a pattern forming method using the photosensitive composition. is there.

〔1〕
(A)活性光線又は放射線の照射により下記一般式(I)で表される酸を発生する化合物及び
(B)酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂
を含有することを特徴とする感光性組成物。

Figure 0005358102
一般式(I)に於いて、
Raは、フッ素原子で置換されたアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されたアリール基を表す。
Rbは、α位がフッ素原子で置換されていないアルキル基であって、炭素数1〜30の直鎖、分岐若しくは環状アルキル基あるいはこれらを組合せたアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されていないアリール基を表す。Rbとしての、α位がフッ素原子で置換されていないアルキル基であって、炭素数1〜30の直鎖、分岐若しくは環状アルキル基あるいはこれらを組合せたアルキル基は、置換基としてアルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基又はオキソ基を有していても良い。
〔2〕
(A)成分が、一般式(I)で表される酸のアニオンを有する、スルホニウム塩化合物又はヨードニウム塩化合物であることを特徴とする〔1〕に記載の感光性組成物。
〔3〕
(B)成分が、ヒドロキシスチレン繰り返し単位を有する樹脂であることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の感光性組成物。
〔4〕
(B)成分が、下記一般式(PA)で示される繰り返し単位を有する樹脂であることを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の感光性組成物。
Figure 0005358102
一般式(PA)に於いて、
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、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、スルホンアミド基、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。
Rpは、下記式(pI)〜(pV)のいずれかの基を表す。
Figure 0005358102
一般式(pI)〜(pV)中、
11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−ブチル基を表す。
Zは、炭素原子とともにシクロアルキル基を形成するのに必要な原子団を表す。
12〜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シクロアルキル基を表す。
17〜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シクロアルキル基を表す。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シクロアルキル基を表す。
22〜R25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シクロアルキル基を表す。R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
〔5〕
(B)成分が、ラクトン構造を有する樹脂であることを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の感光性組成物。
〔6〕
〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の感光性組成物により形成された感光性膜
〔7
〔6〕に記載の感光性膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。
本発明は上記の〔1〕〜〔〕に関するものであるが、以下、その他の事項についても記載している。
(1) (A)活性光線又は放射線の照射により下記一般式(I)で表される酸を発生する化合物及び
(B)酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂
を含有することを特徴とする感光性組成物。 [1]
(A) a compound that generates an acid represented by the following general formula (I) by irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a resin that decomposes by the action of the acid and increases solubility in an alkali developer. The photosensitive composition characterized by the above-mentioned.
Figure 0005358102
In general formula (I),
Ra represents an alkyl group substituted with a fluorine atom or an aryl group substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.
Rb is an alkyl group in which the α-position is not substituted with a fluorine atom, and is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyl group combining these, or a group having a fluorine atom or a fluorine atom. Represents an unsubstituted aryl group. Rb is an alkyl group that is not substituted with a fluorine atom at the α-position, and a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an alkyl group that is a combination of these is an alkoxy group, an alkoxy group as a substituent It may have a carbonyl group, a cyano group or an oxo group.
[2]
The photosensitive composition as described in [1], wherein the component (A) is a sulfonium salt compound or an iodonium salt compound having an anion of an acid represented by the general formula (I).
[3]
The photosensitive composition as described in [1] or [2], wherein the component (B) is a resin having a hydroxystyrene repeating unit.
[4]
(B) Component is resin which has a repeating unit shown by the following general formula (PA), The photosensitive composition of any one of [1]-[3] characterized by the above-mentioned.
Figure 0005358102
In the general formula (PA),
R represents a hydrogen atom, a halogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of R may be the same or different.
A represents a single bond, an 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, or a combination of two or more groups. Represents.
Rp 1 represents any group of the following formulas (pI) to (pV).
Figure 0005358102
In general formulas (pI) to (pV),
R 11 represents 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.
Z represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group together with a carbon atom.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or represents a cycloalkyl group.
R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms , or a cycloalkyl group. Either a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 19, R 21, or represents a cycloalkyl group.
R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms , or a cycloalkyl group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.
[5]
(B) The photosensitive composition according to any one of [1] to [4], wherein the component is a resin having a lactone structure.
[6]
A photosensitive film formed of the photosensitive composition according to any one of [1] to [5] .
[7 ]
The pattern formation method characterized by including the process of exposing and developing the photosensitive film | membrane as described in [6].
The present invention relates to the above [1] to [ 7 ], but other matters are also described below.
(1) (A) a compound capable of generating an acid represented by the following general formula (I) by irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a resin that decomposes by the action of the acid and increases solubility in an alkali developer. A photosensitive composition comprising:

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(I)に於いて、
Raは、フッ素原子で置換されたアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されたアリール基を表す。
Rbは、α位がフッ素原子で置換されていないアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されていないアリール基を表す。
In general formula (I),
Ra represents an alkyl group substituted with a fluorine atom or an aryl group substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.
Rb represents an alkyl group that is not substituted with a fluorine atom at the α-position, or an aryl group that is not substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.

(2) (A)成分が、一般式(I)で表される酸のアニオンを有する、スルホニウム塩化合物又はヨードニウム塩化合物であることを特徴とする(1)に記載の感光性組成物。   (2) The photosensitive composition as described in (1), wherein the component (A) is a sulfonium salt compound or an iodonium salt compound having an anion of an acid represented by the general formula (I).

(3) 活性光線又は放射線の照射により下記一般式(I)で表される酸を発生することを特徴とする化合物。   (3) A compound that generates an acid represented by the following general formula (I) by irradiation with actinic rays or radiation.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(I)に於いて、
Raは、フッ素原子で置換されたアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されたアリール基を表す。
Rbは、α位がフッ素原子で置換されていないアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ
素原子を有する基で置換されていないアリール基を表す。
In general formula (I),
Ra represents an alkyl group substituted with a fluorine atom or an aryl group substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.
Rb represents an alkyl group that is not substituted with a fluorine atom at the α-position, or an aryl group that is not substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.

(4) 下記一般式(Ia)で表されることを特徴とする化合物。   (4) A compound represented by the following general formula (Ia):

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(Ia)に於いて、
201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
Raは、フッ素原子で置換されたアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されたアリール基を表す。
Rbは、α位がフッ素原子で置換されていないアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されていないアリール基を表す。
In general formula (Ia):
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.
Ra represents an alkyl group substituted with a fluorine atom or an aryl group substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.
Rb represents an alkyl group that is not substituted with a fluorine atom at the α-position, or an aryl group that is not substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.

(5) (1)又は(2)に記載の感光性組成物により感光性膜を形成し、該感光性膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。   (5) A pattern forming method comprising a step of forming a photosensitive film from the photosensitive composition according to (1) or (2), and exposing and developing the photosensitive film.

以下、更に、本発明の好ましい実施の態様を挙げる。   The preferred embodiments of the present invention will be further described below.

(6) (B)成分の樹脂が、ヒドロキシスチレン系繰り返し単位を有する樹脂であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の感光性組成物。   (6) The photosensitive composition as described in (1) or (2), wherein the resin as the component (B) is a resin having a hydroxystyrene-based repeating unit.

(7) (B)成分の樹脂が、単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する樹脂であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の感光性組成物。   (7) The photosensitive composition as described in (1) or (2), wherein the resin as the component (B) is a resin having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure.

(8) (B)成分の樹脂が、ラクトン構造を有する樹脂であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の感光性組成物。   (8) The photosensitive composition as described in (1) or (2), wherein the resin as the component (B) is a resin having a lactone structure.

(9) 一般式(I)に於ける、Raが、トリフロロメチル基、ペンタフロロエチル基、ヘプタフロロプロピル基、ノナフロロブチル基、ペンタフロロフェニル基及び3,5−ビス(トリフロロメチル)フェニル基から選ばれることを特徴とする(1)、(2)及び(6)〜(8)のいずれかに記載の感光性組成物。   (9) In the general formula (I), Ra is a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, a nonafluorobutyl group, a pentafluorophenyl group, and a 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group. (1), (2) and the photosensitive composition in any one of (6)-(8) characterized by the above-mentioned.

(10) 更に、(A2)活性光線又は放射線の照射により下記一般式(AC1)〜(AC3)から選ばれるいずれかの酸を発生する化合物を含有することを特徴とする(1)、(2)及び(6)〜(9)のいずれかに記載の感光性組成物。   (10) Further, (A2) containing a compound capable of generating any acid selected from the following general formulas (AC1) to (AC3) upon irradiation with an actinic ray or radiation (1), (2 ) And (6) to (9).

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(AC1)〜(AC3)に於いて、
Rc1は、有機基を表す。
Rc3、Rc4及びRc5は、各々独立に、パーフロロアルキル基を表す。
Rc3とRc4が結合して環を形成していてもよい。
In general formulas (AC1) to (AC3),
Rc 1 represents an organic group.
Rc 3 , Rc 4 and Rc 5 each independently represents a perfluoroalkyl group.
Rc 3 and Rc 4 may combine to form a ring.

(11) (B)の樹脂が、アセタール構造を有する酸分解基を有することを特徴とする(1)、(2)及び(6)〜(10)のいずれかに記載の感光性組成物。   (11) The photosensitive composition according to any one of (1), (2) and (6) to (10), wherein the resin (B) has an acid-decomposable group having an acetal structure.

本発明により、PEB温度依存性及び露光ラチチュードが改良された感光性組成物、該感光性組成物に用いられる化合物及び該感光性組成物を用いたパターン形成方法を提供することができる。   The present invention can provide a photosensitive composition having improved PEB temperature dependency and exposure latitude, a compound used for the photosensitive composition, and a pattern forming method using the photosensitive composition.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、説明する。
尚、本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what does not have a substituent and what has a substituent. . For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

(A)活性光線又は放射線の照射により一般式(I)で表される酸を発生する化合物
本発明の感光性組成物は、活性光線又は放射線の照射により下記一般式(I)で表される酸を発生する化合物を含有する。
(A) Compound that generates acid represented by general formula (I) upon irradiation with actinic ray or radiation The photosensitive composition of the present invention is represented by the following general formula (I) upon irradiation with actinic ray or radiation. Contains compounds that generate acids.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(I)に於いて、
Raは、フッ素原子で置換されたアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されたアリール基を表す。
Rbは、α位がフッ素原子で置換されていないアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されていないアリール基を表す。
In general formula (I),
Ra represents an alkyl group substituted with a fluorine atom or an aryl group substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.
Rb represents an alkyl group that is not substituted with a fluorine atom at the α-position, or an aryl group that is not substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.

一般式(I)に於いて、Raに於けるアルキル基としては、炭素数1〜30の直鎖、分岐若しくは環状アルキル基あるいはこれらを組合せたアルキル基が挙げられる。
Raに於けるアルキル基は、フッ素原子で置換されたアルキル基であり、好ましくは、パーフロロアルキル基であり、更に好ましくは、トリフロロメチル基、ペンタフロロエチル基、ヘプタフロロプロピル基、ノナフロロブチル基である。
Raのアルキル基は、更に、置換基を有していてもよく、好ましい置換基としては、フッ素原子以外のハロゲン原子、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、オキソ基などが挙げられる。
Raに於けるアリール基としては、炭素数6〜14のアリール基が挙げられ、好ましくはフェニル基である。
Raに於けるアリール基は、フッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されたアリール基であり、好ましくは、ペンタフロロフェニル基、3,5−ビス(トリフロロメチル)フェニル基である。
Raのアリール基は、更に、置換基を有していてもよく、好ましい置換基としては、アルキル基、フッ素原子以外のハロゲン原子、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基などが挙げられる。
Rbに於けるα位がフッ素原子で置換されていないアルキル基としては、炭素数1〜30の直鎖、分岐若しくは環状アルキル基あるいはこれらを組合せたアルキル基が挙げられる。
Rbのアルキル基は、置換基を有していてもよく、好ましい置換基としては、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、オキソ基などが挙げられる。
Rbに於ける、フッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されていないアリール基としては、炭素数6〜14のアリール基が挙げられ、好ましくはフェニル基である。
Rbのアリール基は、置換基を有していてもよく、好ましい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基などが挙げられる。
In the general formula (I), examples of the alkyl group in Ra include a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or an alkyl group obtained by combining these.
The alkyl group in Ra is an alkyl group substituted with a fluorine atom, preferably a perfluoroalkyl group, more preferably a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, or a nonafluorobutyl group. It is.
The alkyl group of Ra may further have a substituent, and preferred substituents include halogen atoms other than fluorine atoms, alkoxy groups, alkoxycarbonyl groups, cyano groups, oxo groups and the like.
Examples of the aryl group in Ra include an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, and a phenyl group is preferable.
The aryl group in Ra is an aryl group substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom, and is preferably a pentafluorophenyl group or a 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group.
The aryl group of Ra may further have a substituent. Preferred examples of the substituent include an alkyl group, a halogen atom other than a fluorine atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and a cyano group.
Examples of the alkyl group in which the α-position in Rb is not substituted with a fluorine atom include a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or an alkyl group combining these.
The alkyl group of Rb may have a substituent, and preferred examples of the substituent include an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group, and an oxo group.
Examples of the aryl group which is not substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom in Rb include aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, and preferably a phenyl group.
The aryl group of Rb may have a substituent, and preferred examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and a cyano group.

一般式(I)で表される酸の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。   Specific examples of the acid represented by formula (I) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

Figure 0005358102
Figure 0005358102

活性光線又は放射線の照射により一般式(I)で表される酸を発生する化合物の内で好ましい化合物として、下記一般式(ZIa)又は(ZIIa)で表される化合物を挙げることができる。   Among the compounds that generate an acid represented by general formula (I) upon irradiation with actinic rays or radiation, compounds represented by the following general formula (ZIa) or (ZIIa) can be exemplified.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(ZIa)に於いて、
201、R202及びR203は、各々独立に有機基を表す。
Xd-は、一般式(I)で表される酸のアニオンを表す。
In the general formula (ZIa),
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.
Xd represents an anion of the acid represented by the general formula (I).

一般式(ZIa)に於いて、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。 In the general formula (ZIa), two of R 201 to R 203 may be bonded to form a ring structure, and the ring contains an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. May be. The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).

201、R202及びR203としての有機基の具体例としては、後述する化合物(ZI−1a)、(ZI−2a)、(ZI−3a)における対応する基を挙げることができる。 Specific examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compounds (ZI-1a), (ZI-2a) and (ZI-3a) described later.

尚、一般式(ZIa)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(ZIa)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZIa)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合物であってもよい。 In addition, the compound which has two or more structures represented by general formula (ZIa) may be sufficient. For example, at least one of R 201 to R 203 of the compound represented by the general formula (ZIa) is, at least one bond with structure of R 201 to R 203 in formula (ZIa) another compound represented by It may be a compound.

更に好ましい(ZIa)成分として、以下に説明する化合物(ZI−1a)、(ZI−2a)、及び(ZI−3a)を挙げることができる。   More preferred (ZIa) components include compounds (ZI-1a), (ZI-2a), and (ZI-3a) described below.

化合物(ZI−1a)は、上記一般式(ZIa)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。
アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基、シクロアルキル基でもよい。
アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジシクロアルキルスルホニウム化合物を挙げることができる。
アリールスルホニウム化合物のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基などのアリール基、インドール残基、ピロール残基などのヘテロ原子を有するアリール基が好ましく、更に好ましくはフェニル基、インドール残基である。アリールスルホニム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖若しくは分岐状アルキル基が好ましく、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。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているシクロアルキル基は、炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜12の直鎖若しくは状アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、最も好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。
Compound (ZI-1a) is at least one of the aryl groups R 201 to R 203 in formula (ZIa), arylsulfonium compound, i.e., a compound having arylsulfonium as a cation.
In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be an aryl group, or a part of R 201 to R 203 may be an aryl group, and the rest may be an alkyl group or a cycloalkyl group.
Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, and aryldicycloalkylsulfonium compounds.
The aryl group of the arylsulfonium compound is preferably an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group, or an aryl group having a heteroatom such as an indole residue or a pyrrole residue, more preferably a phenyl group or an indole residue. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
The alkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec- Examples thereof include a butyl group and a t-butyl group.
The cycloalkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.
Aryl group, alkyl group of R 201 to R 203, cycloalkyl group, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, 6 to 14 carbon atoms) , An alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group may be substituted. Preferred substituents are straight chain or straight chain alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, straight chain, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, and most preferably carbon. These are an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. The substituent may be substituted with any one of the three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. When R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

アリールスルホニウムカチオンとして、好ましくは、置換していてもよいトリフェニルスルホニウムカチオン、置換していてもよいナフチルテトラヒドロチオフェニウムカチオン、置換していてもよいフェニルテトラヒドロチオフェニウムカチオンである。   The arylsulfonium cation is preferably a triphenylsulfonium cation which may be substituted, a naphthyltetrahydrothiophenium cation which may be substituted, or a phenyltetrahydrothiophenium cation which may be substituted.

次に、化合物(ZI−2a)について説明する。
化合物(ZI−2a)は、一般式(ZIa)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
201〜R203としての芳香環を有さない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。
201〜R203は、各々独立に、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であり、更に好ましくは直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、特に好ましくは直鎖、分岐2−オキソアルキル基である。
Next, the compound (ZI-2a) will be described.
Compound (ZI-2a) is a compound in the case where R 201 to R 203 in general formula (ZIa) each independently represents an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.
The aromatic ring-free organic group as R 201 to R 203 is generally 1 to 30 carbons, preferably 1 to 20 carbons.
R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group, more preferably a linear, branched, cyclic 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, particularly A linear or branched 2-oxoalkyl group is preferred.

201〜R203としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖若しくは分岐状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。R201〜R203としてのアルキル基は、直鎖若しくは分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基であることがより好ましい。
201〜R203としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。R201〜R203としてのシクロアルキル基は、環状2−オキソアルキル基であることがより好ましい。
201〜R203としての2−オキソアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を
挙げることができる。
201〜R203としてのアルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。
201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。
The alkyl group as R 201 to R 203 may be linear, it may be either branched, preferably a straight-chain or branched alkyl group (e.g., methyl group having 1 to 10 carbon atoms, an ethyl group, a propyl Group, butyl group, pentyl group). The alkyl group as R 201 to R 203 is a straight-chain or branched 2-oxoalkyl group, more preferably an alkoxycarbonylmethyl group.
The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is preferably, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl). The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is more preferably a cyclic 2-oxoalkyl group.
The 2-oxoalkyl group as R 201 to R 203 may be linear, branched or cyclic, and is preferably a group having> C═O at the 2-position of the above alkyl group or cycloalkyl group Can be mentioned.
The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as R 201 to R 203, preferably may be mentioned alkoxy groups having 1 to 5 carbon atoms (a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentoxy group).
R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

化合物(ZI−3a)とは、以下の一般式(ZI−3a)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。   The compound (ZI-3a) is a compound represented by the following general formula (ZI-3a), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(ZI−3a)に於いて、
1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。
6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。
1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいて
もよい。R1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。
Xd-は、一般式(I)で表される酸のアニオンを表す。
In the general formula (ZI-3a),
R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.
R 6c and R 7c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Rx and Ry each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group.
Any two or more of R 1c to R 7c, and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond May be included. Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 7c and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.
Xd represents an anion of the acid represented by the general formula (I).

1c〜R7cとしてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜20個のアルキル基、好ましくは、炭素数1〜12個の直鎖及び分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基)を挙げることができる。
1c〜R7cとしてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜8個のシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。
1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。
好ましくは、R1c〜R5cのうちいずれかが、直鎖若しくは分岐状アルキル基、シクロアルキル基又は直鎖、分岐、環状アルコキシ基であり、更に好ましくは、R1c〜R5cの炭素数の和が2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。
The alkyl group as R 1c to R 7c may be either linear or branched, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Examples thereof include a group (for example, methyl group, ethyl group, linear or branched propyl group, linear or branched butyl group, linear or branched pentyl group).
Preferable examples of the cycloalkyl group as R 1c to R 7c include a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms (for example, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group).
The alkoxy group as R 1c to R 5c may be linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. (For example, methoxy group, ethoxy group, linear or branched propoxy group, linear or branched butoxy group, linear or branched pentoxy group), C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) ).
Preferably, any one of R 1c to R 5c is a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, or a linear, branched or cyclic alkoxy group, and more preferably, the number of carbon atoms of R 1c to R 5c is The sum is 2-15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of a preservation | save.

x及びRyとしてのアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基と同様のものを挙げることができる。Rx及びRyとしてのアルキル基は、直鎖若しくは分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニル基であることがより好ましい。
x及びRyとしてのシクロアルキル基は、R1c〜R7cとしてのシクロアルキル基と同様のものを挙げることができる。Rx及びRyとしてのシクロアルキル基は、環状2−オキソアルキル基であることがより好ましい。
直鎖、分岐若しくは環状2−オキソアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と同様のものを挙げることができる。
x、Ryは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基である。
Examples of the alkyl group as R x and R y include the same alkyl groups as R 1c to R 7c . The alkyl group as R x and R y is more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonyl group.
The cycloalkyl group as R x and R y may be the same as the cycloalkyl group as R 1c to R 7c. The cycloalkyl group as R x and R y is more preferably a cyclic 2-oxoalkyl group.
Examples of the linear, branched or cyclic 2-oxoalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group or cycloalkyl group as R 1c to R 7c .
Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as R 1c to R 5c .
R x and R y are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more.

前記一般式(ZIIa)に於いて、
204及びR205は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
In the general formula (ZIIa),
R204 and R205 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.

204及びR205のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。
204及びR205としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。
204及びR205としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。
204及びR205が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。
The aryl group of R 204 and R 205, a phenyl group, a naphthyl group, more preferably a phenyl group.
The alkyl group as R204 and R205 may be either linear or branched, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group). Butyl group, pentyl group).
The cycloalkyl group as R 204 and R 205 can preferably be mentioned a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl).
Examples of the substituent that R 204 and R 205 may have include, for example, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, 6 to 6 carbon atoms). 15), alkoxy groups (for example, having 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, phenylthio groups and the like.

一般式(ZIa)、(ZIIa)に於ける、好ましいカチオン構造を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。   In the general formulas (ZIa) and (ZIIa), preferred cationic structures are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

(A)成分の好ましい具体例として、一般式(I)で表される酸の具体例に示した酸のアニオンと、上記カチオンとの任意の組み合わせを挙げることができる。   As a preferred specific example of the component (A), an arbitrary combination of the anion of the acid shown in the specific example of the acid represented by the general formula (I) and the cation can be mentioned.

(A)成分は、下記一般式(Ia)で表される化合物が好ましい。   The component (A) is preferably a compound represented by the following general formula (Ia).

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(Ia)に於いて、
201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
Raは、フッ素原子で置換されたアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されたアリール基を表す。
Rbは、α位がフッ素原子で置換されていないアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されていないアリール基を表す。
In general formula (Ia):
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.
Ra represents an alkyl group substituted with a fluorine atom or an aryl group substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.
Rb represents an alkyl group that is not substituted with a fluorine atom at the α-position, or an aryl group that is not substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.

一般式(Ia)で表される代表的な化合物は、例えば、以下に示すスキームの方法で合成することが出来る。   A typical compound represented by the general formula (Ia) can be synthesized, for example, by the method of the scheme shown below.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

即ち、一般式(C−1)で示されるスルホンアミドと一般式(C−2)で示されるスルホン酸クロリドを溶媒中、塩基存在下で反応させ、一般式(C−3)で示されるスルホンイミドを得る。ここで、溶媒としては特に限定されないが、水を採用することが好ましい。塩基としては、無機、有機の塩基を適宜採用できるが、無機の塩基が好ましい。具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属塩を特に好ましい例として挙げることができる。反応温度は−20度〜溶媒の沸点であり、好ましくは氷冷下から40℃の範囲で反応させることが好ましい。続いて、一般式(C−4)で示されるスルホニウムブロミドと一般式(C−3)で示されるスルホンイミドの塩交換により、目的とする一般式(Ia)で示される本発明の化合物を製造することができる。   That is, the sulfonamide represented by the general formula (C-1) and the sulfonic acid chloride represented by the general formula (C-2) are reacted in a solvent in the presence of a base to obtain a sulfone represented by the general formula (C-3). An imide is obtained. Here, the solvent is not particularly limited, but it is preferable to employ water. As the base, inorganic and organic bases can be appropriately employed, but inorganic bases are preferable. Specifically, alkali metal salts such as sodium hydroxide and potassium hydroxide can be mentioned as particularly preferred examples. The reaction temperature is from −20 ° C. to the boiling point of the solvent, and it is preferable to carry out the reaction preferably under ice cooling to 40 ° C. Subsequently, the target compound of the present invention represented by the general formula (Ia) is produced by salt exchange between the sulfonium bromide represented by the general formula (C-4) and the sulfonimide represented by the general formula (C-3). can do.

(A)成分の組成物中の含量は、感光性組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更により好ましくは1〜7質量%であり、特に好ましくは3〜7質量%である。   The content of the component (A) in the composition is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and still more preferably 1 based on the total solid content of the photosensitive composition. It is -7 mass%, Most preferably, it is 3-7 mass%.

本発明の感光性組成物は、活性光線又は放射線の照射により一般式(I)で表される酸を発生する化合物以外に、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有してもよい。
そのような酸発生剤としては、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。
The photosensitive composition of this invention may contain the compound which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation other than the compound which generate | occur | produces the acid represented by general formula (I) by irradiation of actinic light or a radiation. Good.
Examples of such an acid generator include a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, or an actinic ray or radiation used for a microresist. A known compound that generates an acid by irradiation and a mixture thereof can be appropriately selected and used.

たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネートを挙げることができる。   Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.

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。   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, The compounds described in JP-A 63-146029 can be used.

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。
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.

併用してもよい活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(以下、「併用酸発生剤」ともいう)の内で好ましい化合物として、下記一般式(ZI)、(ZII)、(ZIII)で表される化合物を挙げることができる。   Among the compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation that may be used in combination (hereinafter also referred to as “combined acid generator”), the following general formulas (ZI), (ZII), (ZIII) The compound represented by these can be mentioned.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(ZI)に於いて、
201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
-は、非求核性アニオンを表し、好ましくは、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、BF4 -、PF6 -、SbF6 -などが挙げられ、好ましくは炭素原子を有する有機アニオンである。
In general formula (ZI),
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.
X represents a non-nucleophilic anion, preferably a sulfonate anion, a carboxylate anion, a bis (alkylsulfonyl) amide anion, a tris (alkylsulfonyl) methide anion, BF 4 , PF 6 , SbF 6 − and the like. Preferably, it is an organic anion having a carbon atom.

好ましい有機アニオンとしては、下記一般式(AN1)〜(AN4)に示す有機アニオンが挙げられる。   Preferred organic anions include organic anions represented by the following general formulas (AN1) to (AN4).

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(AN1)及び(AN2)に於いて、
Rc1は、有機基を表す。
In general formulas (AN1) and (AN2):
Rc 1 represents an organic group.

一般式(AN1)及び(AN2)、Rc1における有機基として、炭素数1〜30のものが挙げられ、好ましくは置換していてもよい、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、またはこれらの複数が、単結合、−O−、−CO2−、−S−、−SO3−、−SO2N(Rd1)−などの連結基で連結された基を挙げることができる。
Rd1は、水素原子又はアルキル基を表し、結合しているアルキル基、シクロアルキル基、アリール基と環構造を形成してもよい。
Rc1の有機基として、より好ましくは、1位がフッ素原子またはフロロアルキル基で置換されたアルキル基、フッ素原子またはフロロアルキル基で置換されたフェニル基である。フッ素原子またはフロロアルキル基を有することにより、光照射によって発生した酸の酸性度が上がり、感度が向上する。Rc1において炭素原子を5個以上有する時、少なくとも1つの炭素原子は全ての水素原子がフッ素原子で置換されているのではなく水素原子の1部が残されていることが好ましく、水素原子の数がフッ素原子より多いことがより
好ましい。炭素数5以上のパーフロロアルキル基を有さないことにより生態への毒性が軽減する。
Rc1の特に好ましい様態としては、下記一般式で表される基である。
Formula (AN1) and (AN2), as the organic group in Rc 1, include those having 1 to 30 carbon atoms, preferably may be substituted, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a mixture, A group in which a plurality of them are linked by a linking group such as a single bond, —O—, —CO 2 —, —S—, —SO 3 —, —SO 2 N (Rd 1 ) — can be exemplified.
Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and may form a ring structure with a bonded alkyl group, cycloalkyl group, or aryl group.
The organic group of rc 1, more preferably 1-position is a fluorine atom or an alkyl group substituted with a fluoroalkyl group, a phenyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group. By having a fluorine atom or a fluoroalkyl group, the acidity of the acid generated by light irradiation is increased and the sensitivity is improved. When Rc 1 has 5 or more carbon atoms, it is preferable that at least one carbon atom does not have all hydrogen atoms replaced by fluorine atoms, but leaves one part of the hydrogen atoms. More preferably, the number is larger than that of fluorine atoms. By not having a perfluoroalkyl group having 5 or more carbon atoms, ecotoxicity is reduced.
A particularly preferred embodiment of Rc 1 is a group represented by the following general formula.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

上記一般式に於いて、
Rc6は、炭素数4以下、より好ましくは2〜4、更に好ましくは2〜3のパーフロロアルキレン基、或いは、3〜5個のフッ素原子及び/又は1〜3個のフロロアルキル基で置換されたフェニレン基を表す。
Axは、単結合又は2価の連結基(好ましくは、−O−、−CO2−、−S−、−SO3−、−SO2N(Rd1)−)を表す。Rd1は、水素原子又はアルキル基を表し、Rc7と結合して環構造を形成してもよい。
Rc7は、水素原子、フッソ原子、直鎖若しくは分岐状アルキル基、単環若しくは多環のシクロアルキル又は、アリール基を表す。アルキル基、シクロアルキル基、アリール基は、置換基としてフッソ原子を含有しないことが好ましい。
In the above general formula,
Rc 6 is substituted with a perfluoroalkylene group having 4 or less carbon atoms, more preferably 2 to 4, more preferably 2 to 3, or 3 to 5 fluorine atoms and / or 1 to 3 fluoroalkyl groups. Represents a substituted phenylene group.
Ax represents a single bond or a divalent linking group (preferably —O—, —CO 2 —, —S—, —SO 3 —, —SO 2 N (Rd 1 ) —). Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and may combine with Rc 7 to form a ring structure.
Rc 7 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl or an aryl group. The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group preferably do not contain a fluorine atom as a substituent.

前記一般式(AN3)及び(AN4)に於いて、
Rc3、Rc4及びRc5は、各々独立に、パーフロロアルキル基を表す。
Rc3とRc4が結合して環を形成していてもよい。
In the general formulas (AN3) and (AN4),
Rc 3 , Rc 4 and Rc 5 each independently represents a perfluoroalkyl group.
Rc 3 and Rc 4 may combine to form a ring.

一般式(AN3)及び(AN4)に於いて、Rc3とRc4が、結合して形成される基としては、アルキレン基、アリーレン基が挙げられる。好ましくは炭素数2〜4のパーフロロアルキレン基である。Rc3とRc4が結合して環を形成することにより、光照射によって発生した酸の酸性度が上がり、感度が向上し、好ましい。 In general formulas (AN3) and (AN4), examples of the group formed by combining Rc 3 and Rc 4 include an alkylene group and an arylene group. Preferably, it is a C2-C4 perfluoroalkylene group. Rc 3 and Rc 4 are preferably bonded to form a ring, so that the acidity of the acid generated by light irradiation is increased and the sensitivity is improved, which is preferable.

前記一般式(ZI)に於ける、R201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。
201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
201、R202及びR203としての有機基の具体例としては、後述する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、(ZI−3)における対応する基を挙げることができる。
In the general formula (ZI), the organic group as R 201 , R 202 and R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
Two members out of R 201 to R 203 may combine to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).
Specific examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described later.

一般式(Z1)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(ZI)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合物であってもよい。 The compound which has two or more structures represented by general formula (Z1) may be sufficient. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (ZI) is, at least one bond with structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (ZI) It may be a compound.

更に好ましい(Z1)成分として、以下に説明する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、及び(ZI−3)を挙げることができる。   Further preferred examples of the component (Z1) include compounds (ZI-1), (ZI-2), and (ZI-3) described below.

化合物(ZI−1)は、前記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。
アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基、シクロアルキル基でもよい。
アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジシクロアルキルスルホニウム化合物を挙げることができる。
アリールスルホニウム化合物のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基などのアリール基、インドール残基、ピロール残基などのヘテロ原子を有するアリール基が好ましく、更に好ましくは、フェニル基、インドール残基である。アリールスルホニム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は、同一であっても異なっていてもよい。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖、分岐状アルキル基が好ましく、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。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているシクロアルキル基は、炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6−から14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜12の直鎖、分岐状アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12の直鎖、分
岐又は環状のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。
Compound (ZI-1) is at least one R 201 to R 203 in formula (ZI) is an aryl group, an arylsulfonium compound, i.e., a compound having arylsulfonium as a cation.
In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be an aryl group, or a part of R 201 to R 203 may be an aryl group, and the rest may be an alkyl group or a cycloalkyl group.
Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, and aryldicycloalkylsulfonium compounds.
The aryl group of the arylsulfonium compound is preferably an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group, or an aryl group having a hetero atom such as an indole residue or a pyrrole residue, more preferably a phenyl group or an indole residue. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
The alkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec- Examples thereof include a butyl group and a t-butyl group.
The cycloalkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.
The aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 201 to R 203 are an alkyl group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, having 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, having 6 to 14 carbon atoms). ), An alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group as a substituent. Preferred substituents are straight chain, branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, straight chain, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, and more preferably They are a C1-C4 alkyl group and a C1-C4 alkoxy group. The substituent may be substituted with any one of the three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. When R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

次に、化合物(ZI−2)について説明する。
化合物(ZI−2)は、一般式(ZI)に於けるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
201〜R203としての芳香環を有さない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。
201〜R203としての芳香環を有さない有機基は、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であり、より好ましくは直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、更により好ましくは直鎖、分岐2−オキソアルキル基である。
Next, the compound (ZI-2) will be described.
Compound (ZI-2) is a compound in the case where R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently represents an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.
The aromatic ring-free organic group as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
The aromatic ring-free organic group as R 201 to R 203 is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, a vinyl group, more preferably a linear, branched or cyclic 2-oxoalkyl group, An alkoxycarbonylmethyl group, still more preferably a linear, branched 2-oxoalkyl group.

201〜R203としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。R201〜R203としてのアルキル基は、直鎖若しくは分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基であることがより好ましい。
201〜R203としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。R201〜R203としてのシクロアルキル基は、環状2−オキソアルキル基であることがより好ましい。
201〜R203としての2−オキソアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
201〜R203としてのアルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。
201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。
The alkyl group as R 201 to R 203 may be either straight-chain, branched, preferably a straight-chain or branched alkyl group (e.g., methyl group, an ethyl group having 1 to 10 carbon atoms, a propyl group Butyl group, pentyl group). The alkyl group as R 201 to R 203 is a straight-chain or branched 2-oxoalkyl group, more preferably an alkoxycarbonylmethyl group.
The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is preferably, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl). The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is more preferably a cyclic 2-oxoalkyl group.
The 2-oxoalkyl group as R 201 to R 203 may be linear, branched or cyclic, and preferably a group having> C═O at the 2-position of the above alkyl group or cycloalkyl group Can be mentioned.
The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as R 201 to R 203, preferably may be mentioned alkoxy groups having 1 to 5 carbon atoms (a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentoxy group).
R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

化合物(ZI−3)とは、以下の一般式(ZI−3)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。   The compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(ZI−3)に於いて、
1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。
6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。
1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。R1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。
-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるX-の非求核性アニオンと同様のものを挙げることができる。
In general formula (ZI-3),
R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.
R 6c and R 7c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Rx and Ry each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group.
Any two or more of R 1c to R 7c, and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond May be included. Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 7c and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.
X represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same non-nucleophilic anion as X − in formula (ZI).

1c〜R7cとしてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、例えば、炭素数1〜20個のアルキル基、好ましくは炭素数1〜12個の直鎖及び分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基)を挙げることができる。
1c〜R7cとしてのシクロアルキル基は、例えば、炭素数3〜8個のシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。
1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。
好ましくはR1c〜R5cのうちいずれかが直鎖、分岐状アルキル基、シクロアルキル基又は直鎖、分岐、環状アルコキシ基であり、更に好ましくはR1cからR5cの炭素数の和が2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。
The alkyl group as R 1c to R 7c may be either linear or branched, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Examples thereof include a group (for example, methyl group, ethyl group, linear or branched propyl group, linear or branched butyl group, linear or branched pentyl group).
Examples of the cycloalkyl group as R 1c to R 7c include a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms (for example, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group).
The alkoxy group as R 1c to R 5c may be linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. (For example, methoxy group, ethoxy group, linear or branched propoxy group, linear or branched butoxy group, linear or branched pentoxy group), C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) ).
Preferably, any one of R 1c to R 5c is a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, or a linear, branched or cyclic alkoxy group, and more preferably the sum of the carbon number of R 1c to R 5c is 2 ~ 15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of a preservation | save.

x及びRyとしてのアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基と同様のものを挙げることができる。Rx及びRyとしてのアルキル基は、直鎖若しくは分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基であることがより好ましい。
x及びRyとしてのシクロアルキル基は、R1c〜R7cとしてのシクロアルキル基と同様のものを挙げることができる。Rx及びRyとしてのシクロアルキル基は、環状2−オキソアルキル基であることがより好ましい。
直鎖、分岐若しくは環状2−オキソアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と同様のものを挙げることができる。
x、Ryは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基である。
Examples of the alkyl group as R x and R y include the same alkyl groups as R 1c to R 7c . The alkyl group as R x and R y is more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group.
The cycloalkyl group as R x and R y may be the same as the cycloalkyl group as R 1c to R 7c. The cycloalkyl group as R x and R y is more preferably a cyclic 2-oxoalkyl group.
Examples of the linear, branched or cyclic 2-oxoalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group or cycloalkyl group as R 1c to R 7c .
Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as R 1c to R 5c .
R x and R y are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more.

前記一般式(ZII)及び(ZIII)に於いて、
204〜R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるX-の非求核性アニオンと同様のものである。
In the general formulas (ZII) and (ZIII),
R 204 to R 207 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
X represents a non-nucleophilic anion and is the same as the non-nucleophilic anion of X − in formula (ZI).

204〜R207のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。
204〜R207としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましく
は、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。
204〜R207としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。
204〜R207が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。
Phenyl group and a naphthyl group are preferred as the aryl group of R 204 to R 207, more preferably a phenyl group.
The alkyl group as R 204 to R 207 may be either straight-chain, branched, preferably a straight-chain or branched alkyl group (e.g., methyl group, an ethyl group having 1 to 10 carbon atoms, a propyl group Butyl group, pentyl group).
The cycloalkyl group as R 204 to R 207 is preferably, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl).
The R 204 to R 207 are substituents which may have, for example, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (e.g., 6 carbon atoms 15), alkoxy groups (for example, having 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, phenylthio groups and the like.

併用してもよい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内で好ましい化合物として、更に、下記一般式(ZIV)、(ZV)、(ZVI)で表される化合物を挙げることができる。   Among the compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation that may be used in combination, compounds represented by the following general formulas (ZIV), (ZV), and (ZVI) can be exemplified. .

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(ZIV)〜(ZVI)に於いて、
Ar3及びAr4は、各々独立に、アリール基を表す。
208は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
209及びR210は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は電子吸引性基を表す。R209として好ましくは、アリール基である。R210として好ましくは、電子吸引性基であり、より好ましくは、シアノ基、フロロアルキル基である。
Aは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を表す。
In the general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group.
R 208 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
R 209 and R 210 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an electron-withdrawing group. R 209 is preferably an aryl group. R 210 is preferably an electron-withdrawing group, more preferably a cyano group or a fluoroalkyl group.
A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.

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内でより好ましくは、一般式(ZI)〜(ZIII)で表される化合物であり、更に好ましくは(ZI)で表される化合物であり、特に好ましくは(ZI−1)〜(ZI−3)で表される化合物である。
更に、活性光線又は放射線の照射により、下記一般式(AC1)〜(AC3)で表される酸を発生する化合物が好ましい。
Among the compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, more preferred are compounds represented by the general formulas (ZI) to (ZIII), and still more preferred are compounds represented by (ZI). Particularly preferred are compounds represented by (ZI-1) to (ZI-3).
Furthermore, the compound which generate | occur | produces the acid represented by the following general formula (AC1)-(AC3) by irradiation of actinic light or a radiation is preferable.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(AC1)〜(AC3)に於いて、
Rc1は、有機基を表す。
Rc3、Rc4及びRc5は、各々独立に、パーフロロアルキル基を表す。
Rc3とRc4が結合して環を形成していてもよい。
In general formulas (AC1) to (AC3),
Rc 1 represents an organic group.
Rc 3 , Rc 4 and Rc 5 each independently represents a perfluoroalkyl group.
Rc 3 and Rc 4 may combine to form a ring.

すなわち、特に好ましい併用酸発生剤としては、一般式(ZI)の構造に於いてX-が、一般式(AN1)、(AN2)、(AN3)から選ばれる酸のアニオンである化合物を挙げることができる。 That is, particularly preferred combined acid generators include compounds in which, in the structure of the general formula (ZI), X is an anion of an acid selected from the general formulas (AN1), (AN2), and (AN3). Can do.

併用酸発生剤の中で、特に好ましいものの例を以下に挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Examples of particularly preferred acid generators used in combination are listed below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

Figure 0005358102
Figure 0005358102

Figure 0005358102
Figure 0005358102

併用酸発生剤は、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。2種以上を組み合わせて使用する際には、水素原子を除く全原子数が2以上異なる2種の有機酸を発生する化合物を組み合わせることが好ましい。
併用酸発生剤の組成物中の含量は、感光性組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%であり、特に好ましくは1〜4質量%である。
The combined acid generator can be used alone or in combination of two or more. When two or more types are used in combination, it is preferable to combine two types of compounds that generate two types of organic acids that differ in the total number of atoms excluding hydrogen atoms by two or more.
The content of the combined acid generator in the composition is preferably from 0.1 to 20% by mass, more preferably from 0.5 to 10% by mass, and even more preferably from 1 to 20% by mass, based on the total solid content of the photosensitive composition. It is 7 mass%, Most preferably, it is 1-4 mass%.

(A)成分及び併用酸発生剤の合計の組成物中の含量は、感光性組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%であり、特に好ましくは3〜7質量%である。   The content of the component (A) and the combined acid generator in the total composition is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, based on the total solid content of the photosensitive composition. %, More preferably 1 to 7% by mass, and particularly preferably 3 to 7% by mass.

(B)酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂
本発明の感光性組成物に用いられる、酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂(「(B)成分の樹脂」ともいう)は、樹脂の主鎖又は側鎖、あるいは、主鎖及び側鎖の両方に、酸で分解し得る基(以下、「酸分解性基」ともいう)を有する樹脂である。この内、酸で分解し得る基を側鎖に有する樹脂がより好ましい。
(B) Resin that is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkaline developer The resin that is used in the photosensitive composition of the present invention to be decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkaline developer (Also referred to as “resin of component (B)”) is a group capable of decomposing with an acid (hereinafter also referred to as “acid-decomposable group”) on the main chain or side chain of the resin, or both the main chain and side chain. ). Among these, a resin having a group capable of decomposing with an acid in the side chain is more preferable.

酸で分解し得る基として好ましい基は、−COOH基、−OH基の水素原子を酸で脱離する基で置換した基である。
酸で脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)、−C(R01)(R02)(OR39)等を挙げることができる。
式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
01〜R02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
本発明においては、酸分解性基は、アセタール基又は3級エステル基が好ましい。
A group preferable as a group that can be decomposed by an acid is a group in which a hydrogen atom of a —COOH group or —OH group is substituted with a group capable of leaving with an acid.
Examples of the group leaving with an acid include -C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), -C (R 01 ) (R 02 ). ) (OR 39 ) and the like.
In the formula, R 36 to R 39 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.
R 01 and R 02 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
In the present invention, the acid-decomposable group is preferably an acetal group or a tertiary ester group.

これら酸で分解し得る基が側鎖として結合する場合の母体樹脂は、側鎖に−OHもしくは−COOH基を有するアルカリ可溶性樹脂である。例えば、後述するアルカリ可溶性樹脂を挙げることができる。   The base resin in the case where these acid-decomposable groups are bonded as side chains is an alkali-soluble resin having —OH or —COOH groups in the side chains. For example, the alkali-soluble resin mentioned later can be mentioned.

これらアルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解速度は、0.261Nテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)で測定(23℃)して170Å/秒以上が好ましい。特に好ましくは330Å/秒以上である。   The alkali dissolution rate of these alkali-soluble resins is preferably 170 kg / sec or more as measured with 0.261N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (23 ° C.). Particularly preferably, it is 330 Å / second or more.

このような観点から、特に好ましいアルカリ可溶性樹脂は、o−,m−,p−ポリ(ヒドロキシスチレン)及びこれらの共重合体、水素化ポリ(ヒドロキシスチレン)、ハロゲンもしくはアルキル置換ポリ(ヒドロキシスチレン)、ポリ(ヒドロキシスチレン)の一部、O−アルキル化もしくはO−アシル化物、スチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、水素化ノボラック樹脂等のヒドロキシスチレン構造単位を有するアルカリ可溶性樹脂、(メタ)アクリル酸、ノルボルネンカルボン酸などのカルボキシル基を有する繰り返し単位を有するアルカリ可溶性樹脂である。   From this point of view, particularly preferred alkali-soluble resins are o-, m-, p-poly (hydroxystyrene) and copolymers thereof, hydrogenated poly (hydroxystyrene), halogen or alkyl-substituted poly (hydroxystyrene). Hydroxystyrene structural units such as a part of poly (hydroxystyrene), O-alkylated or O-acylated product, styrene-hydroxystyrene copolymer, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, hydrogenated novolak resin, etc. And an alkali-soluble resin having a repeating unit having a carboxyl group such as (meth) acrylic acid or norbornenecarboxylic acid.

本発明に於ける好ましい酸分解性基を有する繰り返し単位としては、例えば、t−ブトキシカルボニルオキシスチレン、1−アルコキシエトキシスチレン、(メタ)アクリル酸3級アルキルエステル等を挙げることができ、2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート及びジアルキル(1−アダマンチル)メチル(メタ)アクリレートがより好ましい。   Preferred examples of the repeating unit having an acid-decomposable group in the present invention include t-butoxycarbonyloxystyrene, 1-alkoxyethoxystyrene, (meth) acrylic acid tertiary alkyl ester, and the like. Alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate and dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylate are more preferred.

本発明に用いられる(B)成分の樹脂は、欧州特許254853号、特開平2−25850号、同3−223860号、同4−251259号等に開示されているように、アルカリ可溶性樹脂に酸で分解し得る基の前駆体を反応させる、もしくは、酸で分解し得る基の結合したモノマーを種々のモノマーと共重合して得ることができる。   The resin of component (B) used in the present invention is an acid soluble in an alkali-soluble resin as disclosed in European Patent No. 254853, JP-A-2-25850, JP-A-3-223860, JP-A-4-251259, and the like. It can be obtained by reacting a precursor of a group capable of decomposing with an acid, or copolymerizing a monomer having a group capable of decomposing with an acid with various monomers.

本発明の感光性組成物にKrFエキシマレーザー光、電子線、X線、波長50nm以下の高エネルギー光線(好ましくはEUVなど)を照射する場合には、(B)成分の樹脂は
ヒドロキシスチレン繰り返し単位を有することが好ましい。更に好ましくはヒドロキシスチレン繰り返し単位/酸分解基で保護されたヒドロキシスチレン繰り返し単位を有する共重合体、ヒドロキシスチレン繰り返し単位/酸分解基で保護された(メタ)アクリル酸エステル繰り返し単位を有する共重合体が好ましい。
本発明に使用される、(B)成分の樹脂の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
When the photosensitive composition of the present invention is irradiated with KrF excimer laser light, electron beam, X-ray, or high energy light (preferably EUV) having a wavelength of 50 nm or less, the resin of component (B) is a hydroxystyrene repeating unit. It is preferable to have. More preferably, a copolymer having a hydroxystyrene repeating unit / hydroxystyrene repeating unit protected with an acid-decomposable group, a copolymer having a hydroxystyrene repeating unit / (meth) acrylate repeating unit protected with an acid-decomposing group Is preferred.
Although the specific example of resin of (B) component used for this invention is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

Figure 0005358102
Figure 0005358102

上記具体例において、tBuは、t−ブチル基を表す。   In the above specific example, tBu represents a t-butyl group.

酸で分解し得る基の含有率は、樹脂中の酸で分解し得る基の数(B)と酸で脱離する基で保護されていないアルカリ可溶性基の数(S)をもって、B/(B+S)で表される。含有率は、好ましくは0.01〜0.7、より好ましくは0.05〜0.50、更に好ましくは0.05〜0.40である。   The content of the group that can be decomposed by an acid is determined by the number of groups (B) that can be decomposed by an acid in the resin and the number of alkali-soluble groups that are not protected by a group capable of leaving by an acid (S). B + S). The content is preferably 0.01 to 0.7, more preferably 0.05 to 0.50, and still more preferably 0.05 to 0.40.

本発明の感光性組成物にArFエキシマレーザー光を照射する場合には、(B)成分の樹脂は、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、アルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂であることが好ましい。   When the photosensitive composition of the present invention is irradiated with ArF excimer laser light, the resin of component (B) has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, decomposes by the action of an acid, A resin that increases solubility in a developer is preferred.

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、アルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂(以下、「脂環炭化水素系酸分解性樹脂」ともいう)としては、下記一般式(pI)〜一般式(pV)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−AB)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種を有する樹脂であることが好ましい。   Resin that has a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, decomposes by the action of an acid, and increases solubility in an alkali developer (hereinafter also referred to as “alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin”) Is selected from the group consisting of repeating units having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the following general formula (pI) to general formula (pV) and repeating units represented by the following general formula (II-AB). It is preferable that the resin has at least one kind.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(pI)〜(pV)中、
11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−ブチル基を表す。
Zは、炭素原子とともにシクロアルキル基を形成するのに必要な原子団を表す。
12〜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シクロアルキル基を表す。但し、R12〜R14のうち少なくとも1つ、もしくはR15、R16のいずれかはシクロアルキル基であることが好ましい。
17〜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シクロアルキル基を表す。但し、R17〜R21のうち少なくとも1つはシクロアルキル基であることが好ましい。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シクロアルキル基を表す。
22〜R25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シクロアルキル基を表す。但し、R22〜R25のうち少なくとも1つはシクロアルキル基であることが好ましい。また、R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
In general formulas (pI) to (pV),
R 11 represents 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.
Z represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group together with a carbon atom.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. However, at least one of R 12 to R 14 , or any of R 15 and R 16 is preferably a cycloalkyl group.
R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl group. However, at least one of R 17 to R 21 is preferably a cycloalkyl group. Further, either R 19 or R 21 represents a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl group. However, at least one of R 22 to R 25 is preferably a cycloalkyl group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(II−AB)中、
11'及びR12'は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
Z'は、結合した2つの炭素原子(C−C)を含み、脂環式構造を形成するための原子団を表す。
In general formula (II-AB),
R 11 ′ and R 12 ′ each independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom or an alkyl group.
Z ′ represents an atomic group for forming an alicyclic structure containing two bonded carbon atoms (C—C).

一般式(II−AB)は、下記一般式(II−AB1)又は一般式(II−AB2)であることが更に好ましい。   The general formula (II-AB) is more preferably the following general formula (II-AB1) or general formula (II-AB2).

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(II−AB1)及び(II−AB2)中、
13'〜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'、アルキル基ある
いはシクロアルキル基を表す。Rl3'〜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。
ここで、R5は、アルキル基、シクロアルキル基又はラクトン構造を有する基を表す。
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。
17'は、−COOH、−COOR5、−CN、水酸基、アルコキシ基、−CO−NH−R6、−CO−NH−SO2−R6又はラクトン構造を有する基を表す。
6は、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
nは、0又は1を表す。
In general formulas (II-AB1) and (II-AB2),
R 13 ′ to R 16 ′ each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, —COOH, —COOR 5 , a group that decomposes by the action of an acid, —C (═O) —XA′—R. 17 ′ represents an alkyl group or a cycloalkyl group. At least two of R 13 ′ to R 16 ′ may combine to form a ring.
Here, R 5 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or a group having a lactone structure.
X represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-.
A ′ represents a single bond or a divalent linking group.
R 17 ′ represents —COOH, —COOR 5 , —CN, a hydroxyl group, an alkoxy group, —CO—NH—R 6 , —CO—NH—SO 2 —R 6 or a group having a lactone structure.
R 6 represents an alkyl group or a cycloalkyl group.
n represents 0 or 1.

一般式(pI)〜(pV)において、R12〜R25におけるアルキル基としては、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し、例えば、メチル基、エチル基等を挙げることができる。 In the general formulas (pI) to (pV), the alkyl group in R 12 to R 25 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, or the like. Can be mentioned.

12〜R25におけるシクロアルキル基或いはZと炭素原子が形成するシクロアルキル基は、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。これらのシクロアルキル基は置換基を有していてもよい。 The cycloalkyl group represented by R 12 to R 25 or the cycloalkyl group formed by Z and the 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 cycloalkyl groups may have a substituent.

好ましいシクロアルキル基としては、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、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、ノルボルニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、テトラシクロドデカニル基、トリシクロデカニル基を挙げることができる。   Preferred cycloalkyl groups include adamantyl group, noradamantyl group, decalin residue, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, A cyclodecanyl group and a cyclododecanyl group can be mentioned. More preferable examples include an adamantyl group, norbornyl group, cyclohexyl group, cyclopentyl group, tetracyclododecanyl group, and tricyclodecanyl group.

これらのアルキル基、シクロアルキル基の更なる置換基としては、アルキル基(炭素数1〜4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1〜4)、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基(炭素数2〜6)が挙げられる。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等が、更に有していてもよい置換基としては、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。   As further substituents of these alkyl groups and cycloalkyl groups, alkyl groups (1 to 4 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, alkoxy groups (1 to 4 carbon atoms), carboxyl groups, alkoxycarbonyl groups (carbon numbers) 2-6). Examples of the substituent that the alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group and the like may further have include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group.

上記樹脂における一般式(pI)〜(pV)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。
The structures represented by the general formulas (pI) to (pV) 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.

具体的には、カルボン酸基、スルホン酸基、フェノール基、チオール基の水素原子が一般式(pI)〜(PV)で表される構造で置換された構造などが挙げられ、好ましくはカルボン酸基、スルホン酸基の水素原子が一般式(pI)〜(PV)で表される構造で置換された構造である。   Specific examples include a structure in which a hydrogen atom of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phenol group, or a thiol group is substituted with a structure represented by the general formulas (pI) to (PV), preferably a carboxylic acid Group, the hydrogen atom of a sulfonic acid group is the structure substituted by the structure represented by general formula (pI)-(PV).

一般式(pI)〜(pV)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。   As the repeating unit having an alkali-soluble group protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pV), a repeating unit represented by the following general formula (PA) is preferable.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(PA)に於いて、
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、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、スルホンアミド基、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。好ましくは単結合、−COO−CH−である。
Rpは、上記式(pI)〜(pV)のいずれかの基を表す。
In the general formula (PA),
R represents a hydrogen atom, a halogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of R may be the same or different.
A represents a single bond, an 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, or a combination of two or more groups. Represents. A single bond and —COO—CH 2 — are preferable.
Rp 1 represents any group of the above formulas (pI) to (pV).

一般式(pA)で表される繰り返し単位は、最も好ましくは、2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、ジアルキル(1−アダマンチル)メチル(メタ)アクリレートによる繰り返し単位である。   The repeating unit represented by the general formula (pA) is most preferably a repeating unit of 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate and dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylate.

以下、一般式(PA)で示される繰り返し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。   Hereinafter, although the specific example of the repeating unit shown by general formula (PA) is shown, this invention is not limited to this.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

具体例中、Rxは、H、CH3、CF3、CH2OHを表し、Rxa、Rxbは、それぞれ炭素数1〜4のアルキル基を表す。 In specific examples, Rx represents H, CH 3 , CF 3 , and CH 2 OH, and Rxa and Rxb each represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

前記一般式(II−AB)、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。 Examples of the halogen atom in the general formula (II-AB), R 11 ′, and R 12 ′ include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom.

11'、R12'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
アルキル基が挙げられる。
Examples of the alkyl group for R 11 ′ and R 12 ′ include linear or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms.

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。   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 the resin, and in particular, a bridged alicyclic ring An atomic group for forming a bridged alicyclic structure forming a repeating unit of the formula hydrocarbon is preferred.

形成される脂環式炭化水素の骨格としては、一般式(pI)〜(pV)に於けるR12〜R25の脂環式炭化水素基と同様のものが挙げられる。 Examples of the skeleton of the alicyclic hydrocarbon formed include the same alicyclic hydrocarbon groups as R 12 to R 25 in the general formulas (pI) to (pV).

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、前記一般式(II−AB1)あるいは(II−AB2)中のR13'〜R16'を挙げることができる。 The alicyclic hydrocarbon skeleton may have a substituent. Examples of such a substituent include R 13 ′ to R 16 ′ in the general formula (II-AB1) or (II-AB2).

本発明に係る脂環炭化水素系酸分解性樹脂においては、酸の作用により分解する基は、前記一般式(pI)〜一般式(pV)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−AB)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。
酸分解性繰り返し単位は、1種を用いてもよいが、酸脱離基の炭素数の異なる2種以上の酸分解性繰り返し単位を併用することが好ましい。これにより解像力、露光ラチチュードのバランスが良好になる。
In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin according to the present invention, the group decomposed by the action of an acid has a partial structure containing the alicyclic hydrocarbon represented by the general formula (pI) to the general formula (pV). It can be contained in at least one kind of repeating unit among the repeating unit having, the repeating unit represented by formula (II-AB), and the repeating unit of the copolymerization component described later.
One acid-decomposable repeating unit may be used, but it is preferable to use two or more acid-decomposable repeating units having different numbers of carbon atoms in the acid leaving group. Thereby, the balance between the resolution and the exposure latitude is improved.

前記一般式(II−AB1)あるいは一般式(II−AB2)におけるR13'〜R16'の各種置換基は、前記一般式(II−AB)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’の置換基ともなり得る。 Various substituents of R 13 ′ to R 16 ′ in the general formula (II-AB1) or the general formula (II-AB2) are atomic groups for forming an alicyclic structure in the general formula (II-AB). It can also be a substituent of the atomic group Z ′ for forming a bridged alicyclic structure.

上記一般式(II−AB1)あるいは一般式(II−AB2)で表される繰り返し単位として、下記具体例が挙げられるが、本発明はこれらの具体例に限定されない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (II-AB1) or (II-AB2) include the following specific examples, but the present invention is not limited to these specific examples.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

本発明の脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、ラクトン基を有することが好ましい。ラクトン基としては、ラクトン構造を有していればいずれの基でも用いることができるが、好ましくは5〜7員環ラクトン構造を有する基であり、5〜7員環ラクトン構造に多環構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。下記一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のいずれかで表されるラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位を有することがより好ましい。また、ラクトン構造を有する基が主鎖に直接結合していてもよい。好ましいラクトン構造としては(LC1−1)、(LC1−4)、(L
C1−5)、(LC1−6)、(LC1−13)、(LC1−14)であり、特定のラクトン構造を用いることでラインエッジラフネス、現像欠陥が良好になる。
The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin of the present invention preferably has a lactone group. As the lactone group, any group can be used as long as it has a lactone structure, but a group having a 5- to 7-membered ring lactone structure is preferred, and a polycyclic structure is added to the 5- to 7-membered ring lactone structure. Those in which other ring structures are condensed to form a spiro structure are preferred. It is more preferable to have a repeating unit having a group having a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-16). Further, a group having a lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (L
C1-5), (LC1-6), (LC1-13), and (LC1-14). By using a specific lactone structure, line edge roughness and development defects are improved.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

ラクトン構造部分は、置換基(Rb2)を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb2)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、酸分解性基などが挙げられる。n2が2以上の時、複数存在する置換基(Rb2)は、同一でも異なっていてもよく、また、複数存在する置換基(Rb2)同士が結合して環を形成してもよい。 The lactone structure moiety may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a carboxyl group. , Halogen atom, hydroxyl group, cyano group, acid-decomposable group and the like. When n2 is 2 or more, a plurality of substituents (Rb 2 ) may be the same or different, and a plurality of substituents (Rb 2 ) may be bonded to form a ring.

一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のいずれかで表されるラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位としては、前記一般式(II−AB1)又は(II−AB2)中のR13'〜R16'のうち少なくとも1つが、一般式(LC1−1)〜(LC1−16)で表される基を有するもの(例えば−COOR5のR5が一般式(LC1−1)〜(LC1−16)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。 As the repeating unit having a group having a lactone structure represented by any of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16), R 13 in the general formula (II-AB1) or (II-AB2) may be used. Wherein at least one of 'to R 16 ' has a group represented by general formula (LC1-1) to (LC1-16) (for example, R 5 of -COOR 5 is represented by general formula (LC1-1) to ( And a repeating unit represented by the following general formula (AI).

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(AI)中、
Rb0は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。Rb0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、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。
Rb0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。
Rb0は、水素原子、メチル基が好ましい。
Abは、単結合、アルキレン基、単環または多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連結基、エーテル基、エステル基、カルボニル基又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。好ましくは単結合、−Ab1−CO2−で表される連結基である。Ab1は、直鎖、分岐アルキレン基、単環または多環のシクロアルキレン基であり、好まし
くは、メチレン基、エチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基、ノルボルニレン基である。
Vは、一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のうちのいずれかで示される基を表す。
In general formula (AI),
Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Preferred substituents that the alkyl group represented by Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom.
Examples of the halogen atom for Rb 0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Rb 0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Ab represents a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, an ether group, an ester group, a carbonyl group, or a divalent group obtained by combining these. Preferably a single bond, -Ab 1 -CO 2 - is a linking group represented by. Ab 1 is a linear, branched alkylene group, monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexylene group, an adamantylene group or a norbornylene group.
V represents a group represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16).

ラクトン構造を有する繰り返し単位は通常光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)が90以上のものが好ましく、より好ましくは95以上である。
ラクトン構造を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、15〜60mol%が好ましく、より好ましくは20〜50mol%、更に好ましくは30〜50mol%である。
The repeating unit having a lactone structure usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. One optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, the optical purity (ee) thereof is preferably 90 or more, more preferably 95 or more.
The content of the repeating unit having a lactone structure is preferably from 15 to 60 mol%, more preferably from 20 to 50 mol%, still more preferably from 30 to 50 mol%, based on all repeating units in the polymer.

特に好ましいラクトン基を有する繰り返し単位としては、下記の繰り返し単位が挙げられる。最適なラクトン構造を選択することにより、パターンプロファイル、粗密依存性が良好となる。   Particularly preferred repeating units having a lactone group include the following repeating units. By selecting the optimum lactone structure, the pattern profile and the density dependence become good.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

本発明の脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、極性基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位を有していることが好ましい。これにより基板密着性、現像液親和性が向上する。極性基で置換された脂環炭化水素構造の脂環炭化水素構造としてはアダマンチル基、ジアマンチル基、ノルボルナン基が好ましい。極性基としては水酸基、シアノ基が好ましい。好ましい極性基で置換された脂環炭化水素構造としては下記一般式(VIIa)〜(VIId)で表される部分構造が好ましい。   The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin of the present invention preferably has a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group. This improves the substrate adhesion and developer compatibility. The alicyclic hydrocarbon structure of the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group is preferably an adamantyl group, a diamantyl group, or a norbornane group. The polar group is preferably a hydroxyl group or a cyano group. As the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a preferable polar group, partial structures represented by the following general formulas (VIIa) to (VIId) are preferable.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(VIIa)〜(VIIc)中、
2c〜R4cは、各々独立に、水素原子、水酸基又はシアノ基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基又はシアノ基を表す。好ましくはR2c〜R4cのうち1つまたは2つが水酸基で残りが水素原子である。一般式(VIIa)において更に好ましくはR2c〜R4cのうち2つが水酸基で残りが水素原子である。
In general formulas (VIIa) to (VIIc),
R 2c to R 4c each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or a cyano group. However, at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably, one or two of R 2c to R 4c are a hydroxyl group and the rest are hydrogen atoms. In general formula (VIIa), it is more preferable that two of R 2c to R 4c are a hydroxyl group and the remaining is a hydrogen atom.

一般式(VIIa)〜(VIId)で表される基を有する繰り返し単位としては、前記一般式(II−AB1)又は(II−AB2)中のR13'〜R16'のうち少なくとも1つが上記一般式(VIIa)〜(VIId)で表される基を有するもの(例えば−COOR5
のR5が一般式(VIIa)〜(VIId)で表される基を表す)、又は下記一般式(A
IIa)〜(AIId)で表される繰り返し単位等を挙げることができる。
As the repeating unit having a group represented by the general formulas (VIIa) to (VIId), at least one of R 13 ′ to R 16 ′ in the general formula (II-AB1) or (II-AB2) is the above. Those having groups represented by the general formulas (VIIa) to (VIId) (for example, —COOR 5)
R 5 in the formula represents a group represented by general formulas (VIIa) to (VIId)), or the following general formula (A
Examples include the repeating units represented by IIa) to (AIId).

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(AIIa)〜(AIId)中、
1cは、水素原子、メチル基、トリフロロメチル基又はヒドロキメチル基を表す。
2c〜R4cは、一般式(VIIa)〜(VIIc)に於ける。R2c〜R4cと同義である。
In general formulas (AIIa) to (AIId),
R 1c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.
R 2c to R 4c are in the general formulas (VIIa) to (VIIc). Have the same meanings as R 2c ~R 4c.

極性基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、5〜40mol%が好ましく、より好ましくは5〜30mol%、更に好ましくは10〜25mol%である。   The content of the repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group is preferably 5 to 40 mol%, more preferably 5 to 30 mol%, still more preferably 10 to 25 mol based on all repeating units in the polymer. %.

一般式(AIIa)〜(AIId)で表される繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明は、これらに限定されない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formulas (AIIa) to (AIId) are given below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

本発明の脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、下記一般式(VIII)で表される繰り返し
単位を有してもよい。
The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin of the present invention may have a repeating unit represented by the following general formula (VIII).

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(VIII)に於いて、
2は、−O−又は−N(R41)−を表す。R41は、水素原子、水酸基、アルキル基又は−OSO2−R42を表す。R42は、アルキル基、シクロアルキル基又は樟脳残基を表す。R41及びR42のアルキル基は、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)等で置換されていてもよい。
In general formula (VIII):
Z 2 represents —O— or —N (R 41 ) —. R 41 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, or —OSO 2 —R 42 . R 42 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or a camphor residue. The alkyl group of R 41 and R 42 may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom) or the like.

一般式(VIII)で表される繰り返し単位の具体例として、以下の具体例が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (VIII) include the following specific examples, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

本発明の脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。アルカリ可溶性基としてはカルボキシル基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、ビスルスルホニルイミド基、α位が電子吸引性基で置換された脂肪族アルコール(好ましくは下記一般式(F1)で表される構造)が挙げられ、カルボキシル基を有する繰り返し単位を有することがより好ましい。   The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin of the present invention preferably has a repeating unit having an alkali-soluble group. As an alkali-soluble group, a carboxyl group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, a bisulsulfonylimide group, an aliphatic alcohol substituted with an electron-attracting group at the α-position (preferably a structure represented by the following general formula (F1)) It is more preferable to have a repeating unit having a carboxyl group.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(F1)中、
50〜R55は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はアルキル基を表す。但し、R50〜R55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し、R50〜R55の全てがフッ素原子であることが好ましい。
In general formula (F1),
R 50 to R 55 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 50 to R 55 represents a fluorine atom or an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and all of R 50 to R 55 are preferably fluorine atoms. .

アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位を有することによりコンタクトホール用途での解像性が増す。アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位としては、アクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位のような樹脂の主鎖に直接アルカリ可溶性基が結合している繰り返し単位、あるいは連結基を介して樹脂の主鎖にアルカリ可溶性基が結合している繰り返し単位、さらにはアルカリ可溶性基を有する重合開始剤や連鎖移動剤を重合時に用いてポリマー鎖の末端に導入、のいずれも好ましく、連結基は単環または多環の環状炭化水素構造を有していてもよい。特に好ましくはアクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位である。   By having a repeating unit having an alkali-soluble group, the resolution in contact hole applications is increased. The repeating unit having an alkali-soluble group includes a repeating unit in which an alkali-soluble group is directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit of acrylic acid or methacrylic acid, or an alkali in the main chain of the resin through a linking group. Either a repeating unit to which a soluble group is bonded, or a polymerization initiator or chain transfer agent having an alkali-soluble group is used at the time of polymerization and introduced at the end of the polymer chain, and the linking group is monocyclic or polycyclic. It may have a cyclic hydrocarbon structure. Particularly preferred are repeating units of acrylic acid or methacrylic acid.

アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、1〜20mol%が好ましく、より好ましくは3〜15mol%、更に好ましくは5〜10mol%である。   As for content of the repeating unit which has an alkali-soluble group, 1-20 mol% is preferable with respect to all the repeating units in a polymer, More preferably, it is 3-15 mol%, More preferably, it is 5-10 mol%.

アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit having an alkali-soluble group are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

本発明の脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、更に脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を有してもよい。これにより液浸露光時にレジスト膜から液浸液への低分子成分の溶出が低減できる。このような繰り返し単位として、例えば1−アダマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin of the present invention may further have a repeating unit that has an alicyclic hydrocarbon structure and does not exhibit acid decomposability. This can reduce the elution of low molecular components from the resist film to the immersion liquid during immersion exposure. Examples of such a repeating unit include 1-adamantyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate.

本発明の脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、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。
In addition to the above repeating structural units, the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin of the present invention has a dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and resolving power that is a general necessary characteristic of a resist. Various repeating structural units can be contained for the purpose of adjusting heat resistance, sensitivity, and the like.

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。   In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound that can be copolymerized with monomers corresponding to the above various repeating structural units may be copolymerized.

脂環炭化水素系酸分解性樹脂において、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。   In alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resins, the molar ratio of each repeating structural unit is the resist's dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and resolution that is a general required performance of resists. In order to adjust heat resistance, sensitivity, etc., it is set appropriately.

脂環炭化水素系酸分解性樹脂中、酸分解性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10〜60モル%が好ましく、より好ましくは20〜50モル%、更に好ましくは25〜40モル%である。   In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin, the content of the repeating unit having an acid-decomposable group is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol%, still more preferably 25 in all repeating structural units. -40 mol%.

脂環炭化水素系酸分解性樹脂中、一般式(pI)〜(pV)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20〜70モル%が好ましく、より好ましくは20〜50モル%、更に好ましくは25〜40モル%である。   In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin, the content of the repeating unit having a partial structure containing the alicyclic hydrocarbon represented by the general formulas (pI) to (pV) is 20 to 70 in all the repeating structural units. The mol% is preferable, more preferably 20 to 50 mol%, still more preferably 25 to 40 mol%.

脂環炭化水素系酸分解性樹脂中、一般式(II−AB)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。   In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin, the content of the repeating unit represented by the general formula (II-AB) is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 15 to 55 mol% in all repeating structural units. More preferably, it is 20-50 mol%.

本発明の組成物がArF露光用であるとき、ArF光への透明性の点から樹脂は芳香族基を有さないことが好ましい。
本発明に用いる脂環炭化水素系酸分解性樹脂として好ましくは、繰り返し単位のすべてが(メタ)アクリレート系繰り返し単位で構成されたものである。この場合、繰り返し単位のすべてがメタクリレート系繰り返し単位、繰り返し単位のすべてがアクリレート系繰り返し単位、メタクリレート系繰り返し単位/アクリレート系繰り返し単位混合のいずれのものでも用いることができるが、アクリレート系繰り返し単位が全繰り返し単位の50mol%以下であることが好ましい。より好ましくは一般式(pI)〜(pV)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20〜50モル%、ラクトン構造を有する繰り返し単位20〜50モル%、極性基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位5〜30モル%有する共重合ポリマー、または更にその他の繰り返し単位を0〜20モル%含む共重合ポリマーである。
When the composition of the present invention is for ArF exposure, the resin preferably has no aromatic group from the viewpoint of transparency to ArF light.
The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin used in the present invention is preferably one in which all of the repeating units are composed of (meth) acrylate-based repeating units. In this case, all of the repeating units may be methacrylate repeating units, all of the repeating units may be acrylate repeating units, or a mixture of methacrylate repeating units / acrylate repeating units, but all of the acrylate repeating units may be used. It is preferable that it is 50 mol% or less of a repeating unit. More preferably 20 to 50 mol% of repeating units having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by general formulas (pI) to (pV), 20 to 50 mol% of repeating units having a lactone structure, It is a copolymer having 5 to 30 mol% of repeating units having a substituted alicyclic hydrocarbon structure, or a copolymer containing 0 to 20 mol% of other repeating units.

特に好ましい樹脂としては、下記一般式(ARA-1)〜(ARA-5)で表される酸分解性基を有する繰り返し単位20〜50モル%、一般式(ARL-1)〜(ARL-6)で表されるラクトン基を有する繰り返し単位20〜50モル%、一般式(ARH-1)〜(ARH-3)で表される極性基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位5〜30モル%有する樹脂、または更にカルボキシル基、あるいは前記一般式(F1)で表される構造を有する繰り返し単位、脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を5〜20モル%含む樹脂である。
式中、Rxy1は、水素原子またはメチル基を表し、Rxa1、Rxb1は、各々独立に、メチル基またはエチル基を表す。
Particularly preferable resins include 20 to 50 mol% of repeating units having an acid-decomposable group represented by the following general formulas (ARA-1) to (ARA-5), and general formulas (ARL-1) to (ARL-6). ) Having a lactone group represented by general formulas (ARH-1) to (ARH-3) and having a alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group represented by general formulas (ARH-1) to (ARH-3) 5 The resin having ˜30 mol%, or further the repeating unit having a structure represented by the carboxyl group or the general formula (F1) or the alicyclic hydrocarbon structure and not having acid decomposability, 5 to 20 It is a resin containing mol%.
In the formula, Rxy 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Rxa 1 and Rxb 1 each independently represents a methyl group or an ethyl group.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

Figure 0005358102
Figure 0005358102

本発明に用いる脂環炭化水素系酸分解性樹脂は、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、モノマー種および開始剤を溶剤に溶解させ、加熱することにより重合を行う一括重合法、加熱溶剤にモノマー種と開始剤の溶液を1〜10時間かけて滴下して加える滴下重合法などが挙げられ、滴下重合法が好ましい。反応溶媒としては、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、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド溶剤、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノンのような本発明の組成物を溶解する溶媒が挙げられる。より好ましくは本発明のレジスト組成物に用いられる溶剤と同一の溶剤を用いて重合することが好ましい。これにより保存時のパーティクルの発生が抑制できる。
重合反応は窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。重合開始剤としては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。ラジカル開始剤としてはアゾ系開始剤が好ましく、エステル基、シアノ基
、カルボキシル基を有するアゾ系開始剤が好ましい。好ましい開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ジメチル2,2‘−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などが挙げられる。重合開始剤とともにチオール化合物などの連鎖移動剤を併用してもよい。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5〜50質量%であり、好ましくは10〜30質量%である。反応温度は、通常10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好ましくは60〜100℃である。
The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable 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, a monomer polymerization method in which a monomer species and an initiator are dissolved in a solvent and the polymerization is performed by heating, and a solution of the monomer species and the initiator is dropped into the heating solvent over 1 to 10 hours. The dropping polymerization method is added, and the dropping polymerization method is preferable. Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide, Furthermore, the solvent which melt | dissolves the composition of this invention like the below-mentioned propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone is mentioned. More preferably, the polymerization is performed using the same solvent as that used in the resist composition of the present invention. Thereby, generation | occurrence | production of the particle at the time of a preservation | save can be suppressed.
The polymerization reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. As a polymerization initiator, a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.) is used to initiate the polymerization. As the radical initiator, an azo initiator is preferable, and an azo initiator having an ester group, a cyano group, or a carboxyl group is preferable. Preferred examples of the initiator include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) and the like. A chain transfer agent such as a thiol compound may be used in combination with the polymerization initiator. 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 5 to 50% by mass, preferably 10 to 30% by mass. The reaction temperature is usually 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 60-100 ° C.

本発明の組成物を多層レジストの上層レジストに使用する場合に、(B)成分の樹脂は、シリコン原子を有することが好ましい。   When the composition of the present invention is used for the upper resist of the multilayer resist, the resin as the component (B) preferably has a silicon atom.

シリコン原子を有し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中への溶解性を増大する樹脂としては、シリコン原子を主鎖及び側鎖の少なくとも一方に有する樹脂を用いることができる。樹脂の側鎖にシロキサン構造を有する樹脂として、例えば、シリコン原子を側鎖に有するオレフィン系単量体、無水マレイン酸及び酸分解性基を側鎖に有する(メタ)アクリル酸系単量体の共重合体を挙げることができる。
シリコン原子を有する樹脂としてはトリアルキルシリル構造、単環または多環の環状シロキサン構造を有する樹脂が好ましく、下記一般式(SS−1)〜(SS−4)で表される構造を有する繰り返しを有する樹脂がより好ましく、一般式(SS−1)〜(SS−4)で表される構造を有する(メタ)アクリル酸エステル系繰り返し単位、ビニル系繰り返し単位またはアリル系繰り返し単位がより好ましい。
As the resin having a silicon atom and decomposing by the action of an acid to increase the solubility in an alkali developer, a resin having a silicon atom in at least one of a main chain and a side chain can be used. Examples of the resin having a siloxane structure in the side chain of the resin include, for example, an olefin monomer having a silicon atom in the side chain, maleic anhydride and a (meth) acrylic acid monomer having an acid-decomposable group in the side chain. Mention may be made of copolymers.
As the resin having a silicon atom, a resin having a trialkylsilyl structure or a monocyclic or polycyclic siloxane structure is preferable, and a resin having a structure represented by the following general formulas (SS-1) to (SS-4) is used. The (meth) acrylic acid ester-based repeating unit, vinyl-based repeating unit or allyl-based repeating unit having a structure represented by the general formulas (SS-1) to (SS-4) is more preferable.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(SS−1)〜(SS−4)中、
Rsは、炭素数1〜5のアルキル基を表し、好ましくはメチル基、エチル基である。
In general formulas (SS-1) to (SS-4),
Rs represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group.

シリコン原子を有する樹脂は、異なる2種類以上のシリコン原子を有する繰り返し単位を有することが好ましく、より好ましくは(Sa)シリコン原子を1〜4個有する繰り返し単位と(Sb)シリコン原子を5〜10個有する繰り返し単位の両方を有する樹脂であり、更により好ましくは一般式(SS−1)〜(SS−3)で表される構造を有する少なくとも1種類の繰り返し単位と一般式(SS−4)で表される構造を有する繰り返し単位を有する樹脂である。
好ましいシリコン原子を有する樹脂の具体例として以下の(SI−1)〜(SI−5)が挙げられる。
The resin having a silicon atom preferably has a repeating unit having two or more different types of silicon atoms, more preferably (Sa) a repeating unit having 1 to 4 silicon atoms and (Sb) 5 to 10 silicon atoms. A resin having both of the repeating units, and more preferably, at least one repeating unit having a structure represented by formulas (SS-1) to (SS-3) and formula (SS-4). It is resin which has a repeating unit which has the structure represented by these.
Specific examples of the resin having a preferable silicon atom include the following (SI-1) to (SI-5).

Figure 0005358102
Figure 0005358102

(B)成分の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であり、更に好ましくは3,000〜20,000、特に好ましくは5,000〜15,000である。重量平均分子量を、1,000〜2
00,000とすることにより、耐熱性やドライエッチング耐性の劣化を防ぐことができ、且つ現像性が劣化したり、粘度が高くなって製膜性が劣化することを防ぐことができる。
分子量分布は通常1〜5であり、好ましくは1〜2、更に好ましくは1.3〜2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、レジスト形状が優れ、且つ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。
The weight average molecular weight of the resin as the component (B) is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 20,000, and particularly preferably 5,000 to as a polystyrene converted value by the GPC method. 15,000. The weight average molecular weight is 1,000-2.
By setting the value to 00,000, it is possible to prevent deterioration of heat resistance and dry etching resistance, and it is possible to prevent developability and deterioration of film forming property due to increase in viscosity.
The molecular weight distribution is usually 1 to 5, preferably 1 to 2, more preferably 1.3 to 2. The smaller the molecular weight distribution, the better the resolution and the resist shape, and the smoother the side wall of the resist pattern, the better the roughness.

本発明の感光性組成物において、(B)成分の樹脂の組成物全体中の配合量は、全固形分中60〜99質量%が好ましく、より好ましくは80〜98質量%である。
また、本発明において、樹脂は、1種で使用してもよいし、複数併用してもよい。
In the photosensitive composition of the present invention, the blending amount of the resin of the component (B) in the entire composition is preferably 60 to 99% by mass, more preferably 80 to 98% by mass in the total solid content.
In the present invention, the resins may be used alone or in combination.

アルカリ可溶性基、親水基、酸分解性基から選ばれるすくなくとも1つを有する、分子量3000以下の溶解制御化合物
本発明の感光性組成物は、アルカリ可溶性基、親水基、酸分解性基から選ばれるすくなくとも1つを有する、分子量3000以下の溶解制御化合物(以下、「溶解阻止化合物」ともいう)を含有することができる。
溶解制御化合物としては、カルボキシル基、スルホニルイミド基、α位がフロロアルキル基で置換された水酸基などのようなアルカリ可溶性基を有する化合物、水酸基やラクトン基、シアノ基、アミド基、ピロリドン基、スルホンアミド基、などの親水性基を有する化合物、または酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基または親水性基を放出する基を含有する化合物が好ましい。酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基または親水性基を放出する基としては、カルボキシル基あるいは水酸基を酸脱離性基で保護した基が好ましい。溶解制御化合物としては220nm以下の透過性を低下させないため、芳香環を含有しない化合物を用いるか、芳香環を有する化合物を組成物の固形分に対し20wt%以下の添加量で用いることが好ましい。
好ましい溶解制御化合物としては、アダマンタン(ジ)カルボン酸、ノルボルナンカルボン酸、コール酸などの脂環炭化水素構造を有するカルボン酸化合物、またはそのカルボン酸を酸脱離性基で保護した化合物、糖類などのポリオール、またはその水酸基を酸分解性基で保護した化合物が好ましい。
The dissolution control compound having a molecular weight of 3000 or less having at least one selected from an alkali-soluble group, a hydrophilic group, and an acid-decomposable group. The photosensitive composition of the present invention is selected from an alkali-soluble group, a hydrophilic group, and an acid-decomposable group. It may contain at least one dissolution control compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter also referred to as “dissolution inhibitor compound”).
Examples of the dissolution control compound include a carboxyl group, a sulfonylimide group, a compound having an alkali-soluble group such as a hydroxyl group substituted at the α-position with a fluoroalkyl group, a hydroxyl group, a lactone group, a cyano group, an amide group, a pyrrolidone group, a sulfone group. A compound having a hydrophilic group such as an amide group or a compound containing a group capable of decomposing by the action of an acid to release an alkali-soluble group or a hydrophilic group is preferable. The group capable of decomposing by the action of an acid to release an alkali-soluble group or a hydrophilic group is preferably a group in which a carboxyl group or a hydroxyl group is protected with an acid-eliminable group. In order not to lower the permeability of 220 nm or less as the dissolution control compound, it is preferable to use a compound that does not contain an aromatic ring, or to use a compound having an aromatic ring in an amount of 20 wt% or less based on the solid content of the composition.
Preferred dissolution control compounds include carboxylic acid compounds having an alicyclic hydrocarbon structure such as adamantane (di) carboxylic acid, norbornane carboxylic acid, and cholic acid, or compounds obtained by protecting the carboxylic acid with an acid leaving group, saccharides, etc. A polyol having a hydroxyl group protected with an acid-decomposable group is preferred.

本発明における溶解制御化合物の分子量は、3000以下であり、好ましくは300〜3000、更に好ましくは500〜2500である。   The molecular weight of the dissolution controlling compound in the present invention is 3000 or less, preferably 300 to 3000, and more preferably 500 to 2500.

溶解制御化合物の添加量は、感光性組成物の固形分に対し、好ましくは3〜40質量%であり、より好ましくは5〜20質量%である。   The addition amount of the dissolution control compound is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 20% by mass, based on the solid content of the photosensitive composition.

以下に溶解制御化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the dissolution control compound are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

塩基性化合物
本発明の感光性組成物は、露光から加熱までの経時による性能変化を低減あるいは、露光によって発生した酸の膜中拡散性を制御するために、塩基性化合物を含有することが好ましい。
Basic Compound The photosensitive composition of the present invention preferably contains a basic compound in order to reduce the change in performance over time from exposure to heating or to control the diffusibility of the acid generated by exposure in the film. .

塩基性化合物としては含窒素塩基性化合物、オニウム塩化合物を挙げることができる。好ましい含窒素塩基性化合物構造として、下記一般式(A)〜(E)で示される部分構造を有する化合物を挙げることができる。   Examples of basic compounds include nitrogen-containing basic compounds and onium salt compounds. Preferable nitrogen-containing basic compound structures include compounds having partial structures represented by the following general formulas (A) to (E).

Figure 0005358102
Figure 0005358102

一般式(A)に於いて、
250、R251及びR252は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であり、R250とR251は互いに結合して環を形成してもよい。これらは置換基を有していてもよく、置換基を有するアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1〜20のアミノアルキル基又は炭素数3〜20のアミノシクロアルキル基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基又は炭素数3〜20のヒドロキシシクロアルキル基が好ましい。
また、これらはアルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含んでも良い。
In general formula (A),
R 250, R 251 and R 252 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms having 3 to 20 carbon atoms, and R 250 R 251 may combine with each other to form a ring. These may have a substituent. Examples of the alkyl group and cycloalkyl group having a substituent include an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aminocycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. A 20 hydroxyalkyl group or a C 3-20 hydroxycycloalkyl group is preferred.
These may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom in the alkyl chain.

一般式(E)に於いて、
253、R254、R255及びR256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数3〜6のシクロアルキル基を示す。
In general formula (E),
R 253 , R 254 , R 255 and R 256 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms.

好ましい化合物として、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン、ピペリジンを挙げることができ、置換基を有していてもよい。更に好ましい化合物として、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造又はピリジン構造を有する化合物、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体等を挙げることができる。   Preferable compounds include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, and piperidine, and may have a substituent. More preferable compounds include compounds having an imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure, onium carboxylate structure, trialkylamine structure, aniline structure or pyridine structure, alkylamine derivatives having a hydroxyl group and / or an ether bond, hydroxyl groups and / or Or the aniline derivative which has an ether bond etc. can be mentioned.

イミダゾール構造を有する化合物としてはイミダゾール、2、4、5−トリフェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール等が挙げられる。ジアザビシクロ構造を有する化合物としては1、4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1、5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノナ−5−エン、1、8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカ−7−エンなどがあげられる。オニウムヒドロキシド構造を有する化合物としてはトリアリールスルホニウムヒドロキシド、フェナシルスルホニウムヒドロキシド、2−オキソアルキル基を有するスルホニウムヒドロキシド、具体的にはトリフェニルスルホニウムヒドロキシド、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウムヒドロキシド、ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムヒドロキシド、フェナシルチオフェニウムヒドロキシド、2−オキソプロピルチオフェニウムヒドロキシドなどがあげられる。オニウムカルボキシレート構造を有する化合物としてはオニウムヒドロキシド構造を有する化合物のアニオン部がカルボキシレートになったものであり、例えばアセテート、アダマンタン−1−カルボキシレート、パーフロロアルキルカルボキシレート等があげられる。ト
リアルキルアミン構造を有する化合物としては、トリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン等を挙げることができる。アニリン化合物としては、2,6−ジイソプロピルアニリン、N,N−ジメチルアニリン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン、N−フェニルジエタノールアミン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体としては、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アニリン等を挙げることができる。
Examples of the compound having an imidazole structure include imidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, benzimidazole, and 2-phenylbenzimidazole. Examples of the compound having a diazabicyclo structure include 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] non-5-ene, and 1,8-diazabicyclo [5,4,0. ] Undec-7-ene. Examples of the compound having an onium hydroxide structure include triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, sulfonium hydroxide having a 2-oxoalkyl group, specifically triphenylsulfonium hydroxide, tris (t-butylphenyl) sulfonium. Examples thereof include hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, and 2-oxopropylthiophenium hydroxide. The compound having an onium carboxylate structure is a compound having an onium hydroxide structure in which the anion moiety is converted to a carboxylate, and examples thereof include acetate, adamantane-1-carboxylate, and perfluoroalkylcarboxylate. Examples of the compound having a trialkylamine structure include tri (n-butyl) amine and tri (n-octyl) amine. Examples of aniline compounds include 2,6-diisopropylaniline and N, N-dimethylaniline. Examples of the alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, tris (methoxyethoxyethyl) amine, N-phenyldiethanolamine and the like. Examples of aniline derivatives having a hydroxyl group and / or an ether bond include N, N-bis (hydroxyethyl) aniline.

好ましい塩基性化合物として、更に、フェノキシ基を有するアミン化合物、フェノキシ基を有するアンモニウム塩化合物を挙げることができる。   Preferred examples of the basic compound further include an amine compound having a phenoxy group and an ammonium salt compound having a phenoxy group.

アミン化合物は、1級、2級、3級のアミン化合物を使用することができ、少なくとも1つのアルキル基が窒素原子に結合しているアミン化合物が好ましい。アミン化合物は、3級アミン化合物であることがより好ましい。アミン化合物は、少なくとも1つのアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)が窒素原子に結合していれば、アルキル基の他に、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)又はアリール基(好ましくは炭素数6〜12)が窒素原子に結合していてもよい。
また、アミン化合物は、アルキル鎖中に、酸素原子を有し、オキシアルキレン基が形成されていることが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、さらに好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CH2CH2O−)もしくはオキシプロピレン基(−CH(CH3)CH2O−もしくは−CH2CH2CH2O−)が好ましく、さらに好ましくはオキシエチレン基である。
As the amine compound, a primary, secondary or tertiary amine compound can be used, and an amine compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom is preferable. The amine compound is more preferably a tertiary amine compound. As long as at least one alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) is bonded to a nitrogen atom, the amine compound has an cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms). Preferably C6-C12) may be bonded to a nitrogen atom.
The amine compound preferably has an oxygen atom in the alkyl chain and an oxyalkylene group is formed. The number of oxyalkylene groups is one or more in the molecule, preferably 3 to 9, and more preferably 4 to 6. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—) or an oxypropylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 O— or —CH 2 CH 2 CH 2 O—) is preferable, and more preferably oxy Ethylene group.

アンモニウム塩化合物は、1級、2級、3級、4級のアンモニウム塩化合物を使用することができ、少なくとも1つのアルキル基が窒素原子に結合しているアンモニウム塩化合物が好ましい。アンモニウム塩化合物は、少なくとも1つのアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)が窒素原子に結合していれば、アルキル基の他に、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)又はアリール基(好ましくは炭素数6〜12)が窒素原子に結合していてもよい。
アンモニウム塩化合物は、アルキル鎖中に、酸素原子を有し、オキシアルキレン基が形成されていることが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、さらに好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CH2CH2O−)もしくはオキシプロピレン基(−CH(CH3)CH2O−もしくは−CH2CH2CH2O−)が好ましく、さらに好ましくはオキシエチレン基である。
アンモニウム塩化合物のアニオンとしては、ハロゲン原子、スルホネート、ボレート、フォスフェート等が挙げられるが、中でもハロゲン原子、スルホネートが好ましい。ハロゲン原子としてはクロライド、ブロマイド、アイオダイドが特に好ましく、スルホネートとしては、炭素数1〜20の有機スルホネートが特に好ましい。有機スルホネートとしては、炭素数1〜20のアルキルスルホネート、アリールスルホネートが挙げられる。アルキルスルホネートのア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フッ素、塩素、臭素、アルコキシ基、アシル基、アリール基等が挙げられる。アルキルスルホネートとして、具体的にはメタンスルホネート、エタンスルホネート、ブタンスルホネート、ヘキサンスルホネート、オクタンスルホネート、ベンジルスルホネート、トリフルオロメタンスルホネート、ペンタフルオロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート等が挙げられる。アリールスルホネートのアリール基としてはベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環が挙げられる。ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環は置換基を有していてもよく、置換基としては炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基が好ましい。直鎖若しくは分岐アルキル基、シクロアルキル基として、具体的には、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル
、i−ブチル、t−ブチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル等が挙げられる。他の置換基としては炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ、ニトロ、アシル基、アシルオキシ基等が挙げられる。
As the ammonium salt compound, a primary, secondary, tertiary, or quaternary ammonium salt compound can be used, and an ammonium salt compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom is preferable. As long as at least one alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) is bonded to a nitrogen atom, the ammonium salt compound has a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group in addition to the alkyl group. (Preferably having 6 to 12 carbon atoms) may be bonded to a nitrogen atom.
The ammonium salt compound preferably has an oxygen atom in the alkyl chain and an oxyalkylene group is formed. The number of oxyalkylene groups is one or more in the molecule, preferably 3 to 9, and more preferably 4 to 6. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—) or an oxypropylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 O— or —CH 2 CH 2 CH 2 O—) is preferable, and more preferably oxy Ethylene group.
Examples of the anion of the ammonium salt compound include halogen atoms, sulfonates, borates, and phosphates. Among them, halogen atoms and sulfonates are preferable. As the halogen atom, chloride, bromide, and iodide are particularly preferable. As the sulfonate, an organic sulfonate having 1 to 20 carbon atoms is particularly preferable. Examples of the organic sulfonate include alkyl sulfonates having 1 to 20 carbon atoms and aryl sulfonates. The alkyl group of the alkyl sulfonate may have a substituent, and examples of the substituent include fluorine, chlorine, bromine, alkoxy groups, acyl groups, and aryl groups. Specific examples of the alkyl sulfonate include methane sulfonate, ethane sulfonate, butane sulfonate, hexane sulfonate, octane sulfonate, benzyl sulfonate, trifluoromethane sulfonate, pentafluoroethane sulfonate, and nonafluorobutane sulfonate. Examples of the aryl group of the aryl sulfonate include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring. The benzene ring, naphthalene ring and anthracene ring may have a substituent, and the substituent is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. Specific examples of the linear or branched alkyl group and cycloalkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, n-hexyl, cyclohexyl and the like. Examples of the other substituent include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, cyano, nitro, an acyl group, and an acyloxy group.

フェノキシ基を有するアミン化合物、フェノキシ基を有するアンモニウム塩化合物とは、アミン化合物又はアンモニウム塩化合物のアルキル基の窒素原子と反対側の末端にフェノキシ基を有するものである。フェノキシ基は、置換基を有していてもよい。フェノキシ基の置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、スルホン酸エステル基、アリール基、アラルキル基、アシルオキシ基、アリールオキシ基等が挙げられる。置換基の置換位は、2〜6位のいずれであってもよい。置換基の数は、1〜5の範囲で何れであってもよい。   The amine compound having a phenoxy group and the ammonium salt compound having a phenoxy group are those having a phenoxy group at the terminal opposite to the nitrogen atom of the alkyl group of the amine compound or ammonium salt compound. The phenoxy group may have a substituent. Examples of the substituent of the phenoxy group include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, a sulfonic acid ester group, an aryl group, an aralkyl group, an acyloxy group, and an aryloxy group. Etc. The substitution position of the substituent may be any of the 2-6 positions. The number of substituents may be any in the range of 1 to 5.

フェノキシ基と窒素原子との間に、少なくとも1つのオキシアルキレン基を有することが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、さらに好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CH2CH2O−)もしくはオキシプロピレン基(−CH(CH3)CH2O−もしくは−CH2CH2CH2O−)が好ましく、さらに好ましくはオキシエチレン基である。 It is preferable to have at least one oxyalkylene group between the phenoxy group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene groups is one or more in the molecule, preferably 3 to 9, and more preferably 4 to 6. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—) or an oxypropylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 O— or —CH 2 CH 2 CH 2 O—) is preferable, and more preferably oxy Ethylene group.

フェノキシ基を有するアミン化合物は、フェノキシ基を有する1または2級アミンとハロアルキルエーテルを加熱して反応させた後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラアルキルアンモニウム等の強塩基の水溶液を添加した後、酢酸エチル、クロロホルム等の有機溶剤で抽出することにより得ることができる。または、1または2級アミンと末端にフェノキシ基を有するハロアルキルエーテルを加熱して反応させた後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラアルキルアンモニウム等の強塩基の水溶液を添加した後、酢酸エチル、クロロホルム等の有機溶剤で抽出することにより得ることができる。   The amine compound having a phenoxy group is prepared by reacting a primary or secondary amine having a phenoxy group with a haloalkyl ether by heating, and then adding an aqueous solution of a strong base such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or tetraalkylammonium. It can be obtained by extraction with an organic solvent such as ethyl acetate or chloroform. Alternatively, after reacting by heating a primary or secondary amine and a haloalkyl ether having a phenoxy group at the end, an aqueous solution of a strong base such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or tetraalkylammonium is added, and then ethyl acetate, It can be obtained by extraction with an organic solvent such as chloroform.

これらの塩基性化合物は、単独であるいは2種以上で用いられる。
塩基性化合物の使用量は、感光性組成物の固形分を基準として、通常0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%である。十分な添加効果を得る上で0.001質量%以上が好ましく、感度や非露光部の現像性の点で10質量%以下が好ましい。
These basic compounds are used alone or in combination of two or more.
The usage-amount of a basic compound is 0.001-10 mass% normally on the basis of solid content of a photosensitive composition, Preferably it is 0.01-5 mass%. In order to obtain a sufficient addition effect, 0.001% by mass or more is preferable, and 10% by mass or less is preferable in terms of sensitivity and developability of the non-exposed area.

フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤
本発明の感光性組成物は、更に、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。
Fluorine and / or silicon-based surfactant The photosensitive composition of the present invention further comprises a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (fluorine-based surfactant and silicon-based surfactant, both fluorine atom and silicon atom). It is preferable to contain any one or two or more kinds of surfactants.

本発明の感光性組成物がフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤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。   When the photosensitive composition of the present invention contains fluorine and / or a silicon-based surfactant, when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less, good sensitivity and resolution, and less adhesion and development defects. A resist pattern can be provided.

これらのフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明細書、同5824451号明細書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。   Examples of these fluorine and / or silicon surfactants include, for example, JP-A No. 62-36663, JP-A No. 61-226746, JP-A No. 61-226745, JP-A No. 62-170950, JP 63-34540 A, JP 7-230165 A, JP 8-62834 A, JP 9-54432 A, JP 9-5988 A, JP 2002-277862 A, US Patent Nos. 5,405,720, 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, 5,436,098, 5,576,143, 5,294,511, 5,824,451 Surfactant can be mentioned, The following commercially available surfactant can also be used as it is.

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(大日本インキ化学工業(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。   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 Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Fluorine type surfactant or silicon type surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

また、界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、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たフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることが出来る。フルオロ脂肪族化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することが出来る。   In addition to the known surfactants described above, the surfactant is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also called telomer method) or an oligomerization method (also called oligomer method). A surfactant using a polymer having a fluoroaliphatic group can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.

フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(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))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布していても、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。   As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. It may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like. A unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block link) or poly (block link of oxyethylene and oxypropylene) may be used. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).

例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。さらに、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オ
キシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C613基を有
するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。
Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy) (Ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) copolymer, acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or Copolymer of acrylate (or methacrylate), (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate), and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) having a C 8 F 17 group Coalesce, etc. Can.

フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤の使用量は、感光性組成物の全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。   The amount of fluorine and / or silicon surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total amount of the photosensitive composition (excluding the solvent). is there.

表面疎水化樹脂
本発明の感光性組成物からなる感光性膜を、液浸水を介して露光する場合には、必要に応じてさらに表面疎水化樹脂を添加することができる。これにより、感光性膜表面の後退接触角を向上させ、液浸水追随性をよくすることができる。表面疎水化樹脂としては、表面の後退接触角が添加することにより向上する樹脂であれば何でもよいが、フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有する樹脂であることが好ましい。添加量は、感光性膜の後退接触角は60°〜80°になるよう適宜調整して使用できるが、好ましくは0.
1〜5質量%である。
後退接触角とは、液滴-基板界面での接触線が後退する際に測定される接触角であり、動的な状態での液滴の移動しやすさをシミュレートする際に有用であることが一般に知られている。簡易的には、針先端から吐出した液滴を基板上に着滴させた後、その液滴を再び針へと吸い込んだときの、液滴の界面が後退するときの接触角として定義でき、一般に拡張収縮法と呼ばれる接触角の測定方法を用いて測定することができる。
液浸露光工程に於いては、露光ヘッドが高速でウェハ上をスキャンし露光パターンを形成していく動きに追随して、液浸液がウェハ上を動く必要があるので、動的な状態に於けるレジスト膜に対する液浸液の接触角が重要になり、液滴が残存することなく、露光ヘッドの高速なスキャンに追随する性能がレジストには求められる。
Surface Hydrophobic Resin When the photosensitive film made of the photosensitive composition of the present invention is exposed through immersion water, a surface hydrophobizing resin can be further added as necessary. Thereby, the receding contact angle on the surface of the photosensitive film can be improved, and the immersion water followability can be improved. As the surface hydrophobizing resin, any resin can be used as long as the receding contact angle of the surface can be improved by addition, but a resin having at least one of fluorine atom and silicon atom is preferable. The addition amount can be adjusted as appropriate so that the receding contact angle of the photosensitive film is 60 ° to 80 °.
1 to 5% by mass.
The receding contact angle is the contact angle measured when the contact line at the droplet-substrate interface recedes, and is useful for simulating the ease of droplet movement under dynamic conditions. It is generally known. In simple terms, it can be defined as the contact angle when the droplet interface recedes when the droplet discharged from the needle tip is deposited on the substrate and then sucked into the needle again. It can be measured by using a contact angle measuring method generally called an expansion / contraction method.
In the immersion exposure process, the immersion head needs to move on the wafer following the movement of the exposure head to scan the wafer at high speed to form the exposure pattern. In this case, the contact angle of the immersion liquid with respect to the resist film is important, and the resist is required to follow the high-speed scanning of the exposure head without remaining droplets.

有機溶剤
本発明の感光性組成物は、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。
Organic Solvent The 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.

本発明において、有機溶剤としては、単独で用いても混合して用いても良いが、異なる官能基を有する2種以上の溶剤を含有する混合溶剤を用いることが好ましい。これにより素材の溶解性が高まり、経時におけるパーティクルの発生が抑制できるだけでなく、良好なパターンプロファイルが得られる。異なる官能基を有する2種以上の溶剤を含有する混合溶剤としては水酸基を含有する溶剤、エステル構造を有する溶剤、ケトン構造を有する溶剤、ラクトン構造を有する溶剤、カーボネート構造を有する溶剤から選ばれる少なくとも2種を含有する混合溶剤が好ましい。
異なる官能基を有する混合溶剤としては以下の(S1)〜(S6)の混合溶剤が好ましい。
(S1)水酸基を含有する溶剤と、水酸基を含有しない溶剤とを少なくとも含有する混合溶剤、
(S2)エステル構造を有する溶剤とケトン構造を有する溶剤とを少なくとも含有する混合溶剤、
(S3)エステル構造を有する溶剤とラクトン構造を有する溶剤とを少なくとも含有する混合溶剤、
(S4)エステル構造を有する溶剤とラクトン構造を有する溶剤と水酸基を有する溶剤とを少なくとも含有する混合溶剤、
(S5)エステル構造を有する溶剤とカーボネート構造を有する溶剤と水酸基を有する溶剤とを少なくとも含有する混合溶剤、
(S6)エステル構造を有する溶剤とケトン構造を有する溶剤とラクトン構造を有する溶剤とを少なくとも含有する混合溶剤。
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でき、また、塗布時の欠陥の発生を抑制することができる。
In the present invention, the organic solvent may be used alone or in combination, but it is preferable to use a mixed solvent containing two or more solvents having different functional groups. As a result, the solubility of the material is increased, and not only the generation of particles over time can be suppressed, but also a good pattern profile can be obtained. The mixed solvent containing two or more solvents having different functional groups is at least selected from a solvent containing a hydroxyl group, a solvent having an ester structure, a solvent having a ketone structure, a solvent having a lactone structure, and a solvent having a carbonate structure. A mixed solvent containing two kinds is preferred.
As the mixed solvent having different functional groups, the following mixed solvents (S1) to (S6) are preferable.
(S1) a mixed solvent containing at least a solvent containing a hydroxyl group and a solvent not containing a hydroxyl group,
(S2) a mixed solvent containing at least a solvent having an ester structure and a solvent having a ketone structure;
(S3) a mixed solvent containing at least a solvent having an ester structure and a solvent having a lactone structure;
(S4) a mixed solvent containing at least a solvent having an ester structure, a solvent having a lactone structure, and a solvent having a hydroxyl group;
(S5) a mixed solvent containing at least a solvent having an ester structure, a solvent having a carbonate structure, and a solvent having a hydroxyl group;
(S6) A mixed solvent containing at least a solvent having an ester structure, a solvent having a ketone structure, and a solvent having a lactone structure.
As a result, the generation of particles during storage of the resist solution can be reduced, and the generation of defects during application can be suppressed.

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、シクロヘキサノンが特に好ましい。
ケトン構造を有する溶剤としてはシクロヘキサノン、2−ヘプタノンなどが挙げられ、好ましくは2−ヘプタノンである。
エステル構造を有する溶剤としては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、酢酸ブチルなどが挙げられ、好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。
ラクトン構造を有する溶剤としてはγ−ブチロラクトンが挙げられる。
カーボネート構造を有する溶剤としてはプロピレンカーボネート、エチレンカーボネートが挙げられ、好ましくはプロピレンカーボネートである。
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 preferable, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone and cyclohexanone are particularly preferred.
Examples of the solvent having a ketone structure include cyclohexanone and 2-heptanone, and 2-heptanone is preferable.
Examples of the solvent having an ester structure include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, and butyl acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate is preferable.
Examples of the solvent having a lactone structure include γ-butyrolactone.
Examples of the solvent having a carbonate structure include propylene carbonate and ethylene carbonate, with propylene carbonate being preferred.

(S1)における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(質量)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質量%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。
(S2)におけるエステル構造を有する溶剤とケトン構造を有する溶剤との混合比(質量)は、1/99〜99/1、好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは40/60〜80/20である。エステル構造を有する溶剤を50質量%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。
(S3)におけるエステル構造を有する溶剤とラクトン構造を有する溶剤との混合比(質量)は、70/30〜99/1、好ましくは80/20〜99/1、更に好ましくは90/10〜99/1である。エステル構造を有する溶剤を70質量%以上含有する混合溶剤が経時安定性の点で特に好ましい。
(S4)におけるエステル構造を有する溶剤とラクトン構造を有する溶剤と水酸基を含有する溶剤を混合する際は、エステル構造を有する溶剤を30〜80質量%、ラクトン構造を有する溶剤を1〜20質量%、水酸基を含有する溶剤を10〜60質量%含有することが好ましい。
(S5)におけるエステル構造を有する溶剤とカーボネート構造を有する溶剤と水酸基を含有する溶剤を混合する際は、エステル構造を有する溶剤を30〜80質量%、カーボネート構造を有する溶剤を1〜20質量%、水酸基を含有する溶剤を10〜60質量%含有することが好ましい。
(S6)におけるエステル構造を有する溶剤とケトン構造を有する溶剤とラクトン構造を含有する溶剤を混合する際は、エステル構造を有する溶剤を30〜80質量%、ケトン構造を有する溶剤を10〜60質量%、ラクトン構造を含有する溶剤を1〜20質量%含有することが好ましい。
The mixing ratio (mass) of the solvent containing a hydroxyl group and the solvent not containing a hydroxyl group in (S1) 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 mass or more of a solvent not containing a hydroxyl group is particularly preferred from the viewpoint of coating uniformity.
The mixing ratio (mass) of the solvent having an ester structure and the solvent having a ketone structure in (S2) is 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, more preferably 40/60 to 80. / 20. A mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent having an ester structure is particularly preferable from the viewpoint of coating uniformity.
The mixing ratio (mass) of the solvent having an ester structure and the solvent having a lactone structure in (S3) is 70/30 to 99/1, preferably 80/20 to 99/1, more preferably 90/10 to 99. / 1. A mixed solvent containing 70% by mass or more of a solvent having an ester structure is particularly preferable from the viewpoint of stability over time.
In mixing the solvent having an ester structure, the solvent having a lactone structure, and the solvent containing a hydroxyl group in (S4), the solvent having an ester structure is 30 to 80% by mass and the solvent having a lactone structure is 1 to 20% by mass. It is preferable to contain 10 to 60% by mass of a solvent containing a hydroxyl group.
When mixing the solvent having an ester structure, the solvent having a carbonate structure, and the solvent containing a hydroxyl group in (S5), the solvent having an ester structure is 30 to 80% by mass, and the solvent having a carbonate structure is 1 to 20% by mass. It is preferable to contain 10 to 60% by mass of a solvent containing a hydroxyl group.
When mixing the solvent having an ester structure, the solvent having a ketone structure, and the solvent having a lactone structure in (S6), 30 to 80% by mass of the solvent having an ester structure and 10 to 60% by mass of the solvent having a ketone structure. %, And preferably 1 to 20% by mass of a solvent containing a lactone structure.

<その他の添加剤>
本発明の感光性組成物には、必要に応じてさらに染料、可塑剤、前記フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤以外の界面活性剤及び光増感剤等を含有させることができる。
<Other additives>
If necessary, the photosensitive composition of the present invention may further contain a dye, a plasticizer, a surfactant other than the fluorine and / or silicon surfactant, a photosensitizer, and the like.

本発明においては、前記フッ素系及び/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アルキルエーテル類、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、ソルビタン脂肪族エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル類等のノニオン系界面活性剤を挙げることができる。
In the present invention, a surfactant other than the fluorine-based and / or silicon-based surfactant may be added. Specifically, nonionic interfaces such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan aliphatic esters, polyoxyethylene sorbitan aliphatic esters, etc. Mention may be made of activators.

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。   These surfactants may be added alone or in some combination.

(パターン形成方法)
本発明の感光性組成物は、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、フィルター濾過した後、次のように所定の支持体上に塗布して用いる。フィルター濾過に用いるフィルターは孔径0.1ミクロン以下、より好ましくは孔径0.05ミクロン以下、更に好ましくは孔径0.03ミクロン以下のポリテトラフロロエチレン製、ポリエチレン製、ナイロン製のものが好ましい。
(Pattern formation method)
The photosensitive composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent, preferably the above mixed solvent, filtering the solution, and then applying the solution on a predetermined support as follows. The filter used for filter filtration is preferably made of polytetrafluoroethylene, polyethylene or nylon having a pore size of 0.1 microns or less, more preferably 0.05 microns or less, and still more preferably 0.03 microns or less.

例えば、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任意の厚み(通常50〜500nm)で塗布する。塗布後、スピンまたはベークにより乾燥し、レジスト膜を形成する。ベーク温度は適宜設定できるが、通常60〜150℃であり、このましくは90〜130℃である。   For example, an arbitrary thickness (usually 50 to 500 nm) is applied by a suitable coating method such as a spinner or a coater on a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) on which a photosensitive composition is used for manufacturing a precision integrated circuit device. Apply with. After application, the resist film is formed by drying by spinning or baking. The bake temperature can be set as appropriate, but is usually 60 to 150 ° C, and preferably 90 to 130 ° C.

ついでパターン形成のためマスクなどを通し、露光する。
露光量は適宜設定できるが、通常1〜100mJ/cm2である。露光後、好ましくは
スピンまたは/かつベークを行い、現像、リンスを行い、パターンを得る。
Next, exposure is performed through a mask or the like for pattern formation.
Although an exposure amount can be set suitably, it is 1-100 mJ / cm < 2 > normally. After exposure, preferably, spinning or / and baking is performed, development and rinsing are performed to obtain a pattern.

活性光線又は放射線の照射時に感光性膜とレンズの間に空気よりも屈折率の高い液体(液浸媒体)を満たして露光(液浸露光)を行ってもよい。これにより解像性を高めることができる。用いる液浸媒体としては空気よりも屈折率の高い液体であればいずれのものでも用いることができるが好ましくは純水である。   Exposure (immersion exposure) may be performed by filling a liquid (immersion medium) having a higher refractive index than air between the photosensitive film and the lens during irradiation with actinic rays or radiation. Thereby, resolution can be improved. As the immersion medium to be used, any liquid can be used as long as it has a higher refractive index than air, but pure water is preferred.

液浸露光を行なう際に液浸媒体と感光性膜が直接触れ合わないようにするために感光性膜の上にさらにオーバーコート層を設けても良い。これにより感光性膜から液浸媒体への組成物の溶出が抑えられ、現像欠陥が低減する。   In order to prevent the immersion medium and the photosensitive film from coming into direct contact with each other during the immersion exposure, an overcoat layer may be further provided on the photosensitive film. Thereby, the elution of the composition from the photosensitive film to the immersion medium is suppressed, and development defects are reduced.

活性光線又は放射線としては、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、X線、電子線等を挙げることができるが、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光、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)、EUV(13nm)、X線、電子線等であり、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザー、EUV(13nm)、電子線が好ましい。 Examples of the actinic ray or radiation include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-ray, electron beam, etc., but preferably far ultraviolet light 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), F 2 excimer laser (157 nm), EUV (13 nm), X-ray, electron beam, etc. ArF excimer laser, F 2 excimer laser EUV (13 nm) and electron beam are preferable.

感光性膜を形成する前に、基板上に予め反射防止膜を塗設してもよい。
反射防止膜としては、チタン、二酸化チタン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、アモルファスシリコン等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜型のいずれも用いることができる。また、有機反射防止膜として、ブリューワーサイエンス社製のDUV30シリーズや、DUV−40シリーズ、シプレー社製のAR−2、AR−3、AR−5等の市販の有機反射防止膜を使用することもできる。
Before forming the photosensitive film, an antireflection film may be coated on the substrate in advance.
As the antireflection film, any of an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, and amorphous silicon, and an organic film type made of a light absorber and a polymer material can be used. In addition, as the organic antireflection film, commercially available organic antireflection films such as DUV30 series, DUV-40 series manufactured by Brewer Science, AR-2, AR-3, AR-5 manufactured by Shipley are also used. it can.

現像工程では、アルカリ現像液を次のように用いる。レジスト組成物のアルカリ現像液としては、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、上記アルカリ現像液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。
アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜14.0である。
In the development step, an alkaline developer is used as follows. As an alkaline developer of the resist composition, inorganic hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, 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 and the like Alkaline aqueous solutions such as quaternary ammonium salts, cyclic amines such as pyrrole and pihelidine can be used.
Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline developer.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.
The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 14.0.

本発明の感光性組成物は、多層レジストプロセス(特に3層レジストプロセス)に適用してもよい。多層レジスト法は、以下のプロセスを含むものである。
(a) 被加工基板上に有機材料からなる下層レジスト層を形成する。
(b) 下層レジスト層上に中間層及び放射線照射で架橋もしくは分解する有機材料からなる上層レジスト層を順次積層する。
(c) 該上層レジスト層に所定のパターンを形成後、中間層、下層及び基板を順次エッチングする。
中間層としては、一般にオルガノポリシロキサン(シリコーン樹脂)あるいはSiO2塗布液(SOG)が用いられる。下層レジストとしては、適当な有機高分子膜が用いられるが、
各種公知のフォトレジストを使用してもよい。たとえば、フジフイルムアーチ社製FHシリーズ、FHiシリーズ或いは住友化学社製PFIシリーズの各シリーズを例示することができる。
下層レジスト層の膜厚は、0.1〜4.0μmであることが好ましく、より好ましくは0.2〜2.0μmであり、特に好ましくは0.25〜1.5μmである。0.1μm以上とすることは、反射防止や耐ドライエッチング性の観点で好ましく、4.0μm以下とすることはアスペクト比や、形成した微細パターンのパターン倒れの観点で好ましい。
The photosensitive composition of the present invention may be applied to a multilayer resist process (particularly a three-layer resist process). The multilayer resist method includes the following processes.
(a) A lower resist layer made of an organic material is formed on a substrate to be processed.
(b) On the lower resist layer, an intermediate layer and an upper resist layer made of an organic material that crosslinks or decomposes upon irradiation are sequentially laminated.
(c) After forming a predetermined pattern in the upper resist layer, the intermediate layer, the lower layer and the substrate are sequentially etched.
As the intermediate layer, organopolysiloxane (silicone resin) or SiO 2 coating solution (SOG) is generally used. As the lower layer resist, an appropriate organic polymer film is used,
Various known photoresists may be used. For example, each series of the Fuji Film Arch FH series, FHi series, or Sumitomo Chemical PFI series can be illustrated.
The film thickness of the lower resist layer is preferably 0.1 to 4.0 μm, more preferably 0.2 to 2.0 μm, and particularly preferably 0.25 to 1.5 μm. A thickness of 0.1 μm or more is preferable from the viewpoint of antireflection and dry etching resistance, and a thickness of 4.0 μm or less is preferable from the viewpoint of aspect ratio and pattern collapse of the formed fine pattern.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。尚、実施例8、21及び30は、参考例と読み替えるものとする。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to this. In addition, Example 8, 21, and 30 shall be read as a reference example.

合成例1(化合物(I−1)の合成)
トリフロロメタンスルホンアミド5gを水50mlに溶解させこれに水酸化ナトリウム2.7gを加えた。氷冷下、これにメタンスルホニルクロリド3.8gを滴下した。室温で5時間反応させ、これにトリフェニルスルホニウムブロミド4.6gをメタノール10ml/水50mlに溶かしたものを加えた。上澄みを除き、油状物をクロロホルムに溶解させた。これを水洗、濃縮し、ジイソプロピルエーテルで洗浄すると化合物(I−1)が2g得られた。
1H−NMR(CDCl3
δ3.1(s、3H)、δ7.6〜7.8(m、15H)
Synthesis Example 1 (Synthesis of Compound (I-1))
5 g of trifluoromethanesulfonamide was dissolved in 50 ml of water, and 2.7 g of sodium hydroxide was added thereto. Under ice cooling, 3.8 g of methanesulfonyl chloride was added dropwise thereto. The reaction was allowed to proceed at room temperature for 5 hours, and to this was added 4.6 g of triphenylsulfonium bromide dissolved in 10 ml of methanol / 50 ml of water. The supernatant was removed and the oil was dissolved in chloroform. This was washed with water, concentrated, and washed with diisopropyl ether to obtain 2 g of Compound (I-1).
1 H-NMR (CDCl 3 )
δ 3.1 (s, 3H), δ 7.6 to 7.8 (m, 15H)

他の(A)成分についても同様の手法を用いて合成した。
以下、(A)成分の化合物(I−1)〜(I−9)の構造を示す。
Other components (A) were synthesized using the same method.
The structures of the compounds (I-1) to (I-9) as the component (A) are shown below.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

合成例2(樹脂(RA−1)の合成)
窒素気流下シクロヘキサノン8.4gを3つ口フラスコに入れこれを80℃に加熱した。これにγブチロラクトンメタクリレート6.8g、3−ヒドロキシアダマンチル−1−メタクリレート4.7g、2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート9.4g、重合開始剤V−60(和光純薬製)をモノマーに対し13mol%をシクロヘキサノン75gに溶解させた溶液を6時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに80℃で2時間反応させた。反応液を放冷後メタノール900m/水100mlの混合液に20分かけて滴下し、析出した粉体をろ取、乾燥すると、樹脂(RA−1)が178g得られた。得られた樹脂の重量平均分子量は、標準ポリスチレン換算で6300、分散度(Mw/Mn)は1.60であった。
Synthesis Example 2 (Synthesis of resin (RA-1))
Under a nitrogen stream, 8.4 g of cyclohexanone was placed in a three-necked flask and heated to 80 ° C. To this, 6.8 g of γ-butyrolactone methacrylate, 4.7 g of 3-hydroxyadamantyl-1-methacrylate, 9.4 g of 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, and 13 mol of polymerization initiator V-60 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) with respect to the monomer % Was dissolved in 75 g of cyclohexanone dropwise over 6 hours. After completion of dropping, the reaction was further carried out at 80 ° C. for 2 hours. The reaction solution was allowed to cool and then added dropwise over 20 minutes to a mixed solution of methanol 900 m / water 100 ml. The precipitated powder was collected by filtration and dried to obtain 178 g of Resin (RA-1). The weight average molecular weight of the obtained resin was 6300 in terms of standard polystyrene, and the dispersity (Mw / Mn) was 1.60.

樹脂(RA−2)〜(RA−12)についても同様の手法を用いて合成した。重量平均分子量は重合開始剤の量を変更することで調整した。
以下、樹脂(RA−1)〜(RA−12)の構造、繰り返し単位モル比、重量平均分子量、分散度を示す。
Resins (RA-2) to (RA-12) were synthesized using the same method. The weight average molecular weight was adjusted by changing the amount of the polymerization initiator.
Hereinafter, the structures of the resins (RA-1) to (RA-12), the molar ratio of repeating units, the weight average molecular weight, and the degree of dispersion are shown.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

Figure 0005358102
Figure 0005358102

実施例1〜13及び比較例1〜2
<レジスト調製>
下記表1に示す成分を溶剤に溶解させ固形分濃度6質量%の溶液を調製し、これを孔径0.03ミクロンのポリエチレンフィルターでろ過してポジ型レジスト溶液を調製した。調製したポジ型レジスト溶液を下記の方法で評価し、結果も表1に示した。
<レジスト評価>
スピンコーターにてヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上にブリューワーサイエンス社製反射防止膜DUV−42を600オングストローム均一に塗布し、100℃で90秒間ホットプレート上で乾燥した後、190℃で240秒間加熱乾燥を行った。その後、各ポジ型レジスト溶液をスピンコーターで塗布し120℃で60秒乾燥を行い160nmのレジスト膜を形成させた。
このレジスト膜に対し、マスクを通してArFエキシマレーザーステッパー(ASML社製 NA=0.75、ダイポール)で露光し、露光後直ぐに120℃で60秒間ホット
プレート上で加熱した。さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃で60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、ラインパターンを得た。
Examples 1-13 and Comparative Examples 1-2
<Resist preparation>
The components shown in Table 1 below were dissolved in a solvent to prepare a solution having a solid content concentration of 6% by mass, and this was filtered through a polyethylene filter having a pore size of 0.03 microns to prepare a positive resist solution. The prepared positive resist solution was evaluated by the following method, and the results are also shown in Table 1.
<Resist evaluation>
An anti-reflective coating DUV-42 manufactured by Brewer Science Co., Ltd. was uniformly applied to 600 angstroms on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment with a spin coater, dried on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds, and then at 190 ° C. Heat drying was performed for 240 seconds. Thereafter, each positive resist solution was applied by a spin coater and dried at 120 ° C. for 60 seconds to form a 160 nm resist film.
The resist film was exposed with an ArF excimer laser stepper (NA = 0.75, dipole manufactured by ASML) through a mask, and heated on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds immediately after the exposure. Further, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried to obtain a line pattern.

(露光ラチチュード)
線幅80nmのラインアンドスペースのマスクパターンを再現する露光量を最適露光量とし、露光量を変化させた際にパターンサイズが80nm±10%を許容する露光量幅を求め、この値を最適露光量で割って百分率表示した。値が大きいほど露光量変化による性能変化が小さく、露光ラチチュードが良好である。
(Exposure latitude)
The exposure amount that reproduces a line-and-space mask pattern with a line width of 80 nm is set as the optimal exposure amount, and when the exposure amount is changed, an exposure amount width that allows the pattern size to be 80 nm ± 10% is obtained, and this value is the optimal exposure. Divided by the amount and expressed as a percentage. The larger the value, the smaller the change in performance due to the change in exposure amount, and the better the exposure latitude.

(PEB温度依存性)
120℃で90秒間後加熱した際にマスクサイズ80nmのラインアンドスペース1/1を再現する露光量を最適露光量とし、次に最適露光量で露光を行った後に、後加熱温度に対して、+2℃及び−2℃(122℃、118℃)の2つの温度で後加熱を行い、各々得られたラインアンドスペースを測長し、それらの線幅L1及びL2を求めた。PEB温度依存性をPEB温度変化1℃あたりの線幅の変動と定義し、下記の式により算出した。
PEB温度依存性(nm/℃)=|L1−L2|/4
値が小さいほど温度変化に対する性能変化が小さく良好であることを示す。
(PEB temperature dependence)
The exposure amount that reproduces the line-and-space 1/1 with a mask size of 80 nm when post-heated at 120 ° C. for 90 seconds is the optimum exposure amount, and after performing exposure at the optimum exposure amount, Post-heating was performed at two temperatures of + 2 ° C. and −2 ° C. (122 ° C., 118 ° C.), and the obtained line and space were measured to determine their line widths L 1 and L 2 . The PEB temperature dependency was defined as the fluctuation of the line width per PEB temperature change of 1 ° C., and was calculated by the following formula.
PEB temperature dependency (nm / ° C.) = | L 1 −L 2 | / 4
The smaller the value, the smaller the performance change with respect to the temperature change.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

以下、表中の略号を示す。   Hereinafter, abbreviations in the table are shown.

〔酸発生剤〕   [Acid generator]

Figure 0005358102
Figure 0005358102

〔塩基性化合物〕
TPSA:トリフェニルスルホニウムアセテート
DIA:2,6−ジイソプロピルアニリン
TEA:トリエタノールアミン
PBI:2−フェニルベンズイミダゾール
TMEA:トリス(メトキシエトキシエチル)アミン
PEA:N−フェニルジエタノールアミン
〔界面活性剤〕
W−1:メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素系)
W−2:メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素及びシリコン系)
W−3:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)(シリコン系)W‐4:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)(シリコン系)
〔溶剤〕
S1:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート
S2:2−ヘプタノン
S3:シクロヘキサノン
S4:γ−ブチロラクトン
S5:プロピレングリコールメチルエーテル
S6:乳酸エチル
S7:プロピレンカーボネート
[Basic compounds]
TPSA: triphenylsulfonium acetate DIA: 2,6-diisopropylaniline TEA: triethanolamine PBI: 2-phenylbenzimidazole TMEA: tris (methoxyethoxyethyl) amine PEA: N-phenyldiethanolamine [surfactant]
W-1: MegaFuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (Fluorine)
W-2: Megafuck R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (fluorine and silicon)
W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (silicon-based) W-4: Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.) (silicon-based)
〔solvent〕
S1: Propylene glycol methyl ether acetate S2: 2-heptanone S3: Cyclohexanone S4: γ-butyrolactone S5: Propylene glycol methyl ether S6: Ethyl lactate S7: Propylene carbonate

表1から、本発明の感光性組成物は、露光ラチチュード、PEB温度依存性に優れていることが分かる。   From Table 1, it can be seen that the photosensitive composition of the present invention is excellent in exposure latitude and PEB temperature dependency.

実施例14〜26及び比較例3
<レジスト調製>
表1の実施例1〜13および比較例2の成分に下記表面疎水化樹脂(Polymer―A)を0.2g添加し、溶剤に溶解させ固形分濃度5質量%の溶液を調製し、これを孔径0.03μmのポリエチレンフィルターで濾過してポジ型レジスト溶液を調製した。調製
したポジ型レジスト溶液を下記の方法で評価した。組成物をスピンコーターで塗布し120℃で60秒乾燥を行い160nmのレジスト膜を形成させた際のレジスト膜の純水の後退接触角は65〜75°であった。
<解像性評価>
ArFエキシマレーザー液浸スキャナー(NA=0.85)を用い、液浸液としては超純水を用いて液浸露光を行った以外は、実施例1〜13と同様の手法を用い、露光ラチチュード、PEB温度依存性を評価した。結果を下記表2に示す。
Examples 14 to 26 and Comparative Example 3
<Resist preparation>
0.2 g of the following surface hydrophobized resin (Polymer-A) was added to the components of Examples 1 to 13 and Comparative Example 2 in Table 1, and dissolved in a solvent to prepare a solution having a solid content concentration of 5% by mass. A positive resist solution was prepared by filtration through a polyethylene filter having a pore size of 0.03 μm. The prepared positive resist solution was evaluated by the following method. The receding contact angle of pure water of the resist film was 65 to 75 ° when the composition was applied with a spin coater and dried at 120 ° C. for 60 seconds to form a 160 nm resist film.
<Resolution evaluation>
Except for using an ArF excimer laser immersion scanner (NA = 0.85) and performing immersion exposure using ultrapure water as the immersion liquid, exposure latitude is obtained using the same method as in Examples 1-13. The PEB temperature dependency was evaluated. The results are shown in Table 2 below.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

Figure 0005358102
Figure 0005358102

表2から、本発明の感光性組成物は、液浸露光に於いて、露光ラチチュード、PEB温度依存性に優れていることが分かる。   From Table 2, it can be seen that the photosensitive composition of the present invention is excellent in exposure latitude and PEB temperature dependency in immersion exposure.

実施例27〜32及び比較例4〜5
<レジスト調製>
下記表3〜4に示した成分を溶剤に溶解させ、これを孔径0.03μmのポリエチレンフィルターによりろ過して固形分濃度14質量%のポジ型レジスト溶液を調製した。調製したポジ型レジスト溶液を下記の方法で評価し、結果を表3〜4に示した。
<レジスト評価>
調製したポジ型レジスト溶液を、スピンコーターを用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に均一に塗布し、120℃で90秒間ホットプレート上で加熱乾燥を行い、0.4μmのレジスト膜を形成させた。
このレジスト膜に対し、KrFエキシマレーザーステッパー(NA=0.63)を用いラインアンドスペース用マスクを使用してパターン露光し、露光後すぐに110℃で90秒間ホットプレート上て加熱した。更に2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液で23℃下60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、ラインパターンを形成した。
Examples 27-32 and Comparative Examples 4-5
<Resist preparation>
The components shown in Tables 3 to 4 below were dissolved in a solvent and filtered through a polyethylene filter having a pore size of 0.03 μm to prepare a positive resist solution having a solid content concentration of 14% by mass. The prepared positive resist solution was evaluated by the following method, and the results are shown in Tables 3-4.
<Resist evaluation>
The prepared positive resist solution is uniformly coated on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater, and is heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to obtain a 0.4 μm resist. A film was formed.
The resist film was subjected to pattern exposure using a line and space mask using a KrF excimer laser stepper (NA = 0.63), and heated on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds immediately after the exposure. Further, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried to form a line pattern.

(露光ラチチュード)
線幅130nmのラインアンドスペースのマスクパターンを再現する露光量を最適露光量とし、露光量を変化させた際にパターンサイズが130nm±10%を許容する露光量幅を求め、この値を最適露光量で割って百分率表示した。値が大きいほど露光量変化による性能変化が小さく、露光ラチチュードが良好である
(Exposure latitude)
The exposure amount that reproduces a 130-nm line-and-space mask pattern is set as the optimal exposure amount, and when the exposure amount is changed, an exposure amount width that allows a pattern size of 130 nm ± 10% is obtained. Divided by the amount and expressed as a percentage. The larger the value, the smaller the performance change due to the change in exposure amount, and the better the exposure latitude.

(PEB温度依存性)
110℃で90秒間後加熱した際にマスクサイズ130nmのラインアンドスペース1/1を再現する露光量を最適露光量とし、次に最適露光量で露光を行った後に、後加熱温度に対して、+2℃及び−2℃(112℃、108℃)の2つの温度で後加熱を行い、各々得られたラインアンドスペースを測長し、それらの線幅L1及びL2を求めた。PEB温度依存性をPEB温度変化1℃あたりの線幅の変動と定義し、下記の式により算出した。
PEB温度依存性(nm/℃)=|L1−L2|/4
値が小さいほど温度変化に対する性能変化が小さく良好であることを示す。
(PEB temperature dependence)
The exposure amount that reproduces a line and space 1/1 with a mask size of 130 nm when post-heated at 110 ° C. for 90 seconds is the optimal exposure amount, and after performing exposure at the optimal exposure amount, Post-heating was performed at two temperatures of + 2 ° C. and −2 ° C. (112 ° C., 108 ° C.), and the obtained line and space were measured to determine their line widths L 1 and L 2 . The PEB temperature dependency was defined as the fluctuation of the line width per PEB temperature change of 1 ° C., and was calculated by the following formula.
PEB temperature dependency (nm / ° C.) = | L 1 −L 2 | / 4
The smaller the value, the smaller the performance change with respect to the temperature change.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

Figure 0005358102
Figure 0005358102

以下、表中の略号を示す。   Hereinafter, abbreviations in the table are shown.

〔酸発生剤〕   [Acid generator]

Figure 0005358102
Figure 0005358102

〔樹脂〕
樹脂(R−4)、(R−7)、(R−8)、(R−16)の構造、繰り返し単位モル比、重量平均分子量、分散度を示す。
〔resin〕
The structures of the resins (R-4), (R-7), (R-8), and (R-16), the molar ratio of repeating units, the weight average molecular weight, and the degree of dispersion are shown.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

〔塩基性化合物〕   [Basic compounds]

Figure 0005358102
Figure 0005358102

表3〜4から、本発明の感光性組成物は、露光ラチチュード、PEB温度依存性に優れ
ていることが分かる。
From Tables 3-4, it turns out that the photosensitive composition of this invention is excellent in exposure latitude and PEB temperature dependence.

実施例33、34及び比較例6
<レジスト調製>
下記表5に示した成分を溶剤に溶解させ、固形分濃度6質量%の溶液を調製した後、これを孔径0.1μmのポリテトラフルオロエチレンフィルターによりろ過してポジ型レジスト溶液を調製した。
Examples 33 and 34 and Comparative Example 6
<Resist preparation>
The components shown in Table 5 below were dissolved in a solvent to prepare a solution having a solid content concentration of 6% by mass, and then filtered through a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 0.1 μm to prepare a positive resist solution.

<レジスト評価>
調製したポジ型レジスト溶液を、スピンコーターを用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に均一に塗布し、120℃で60秒間ホットプレート上で加熱乾燥を行い、150nmのレジスト膜を形成させた。
〔感度〕
このレジスト膜を、ニコン社製電子線プロジェクションリソグラフィー装置(加速電圧100keV)で照射し、露光量を0〜30μC/cm2の範囲で1μC/cm2づつ変えながら面露光を行い、さらに110℃で、90秒間ベークした。その後2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて現像し、膜厚が0となる露光量をフィッティングで求めた。
〔露光ラチチュード(%)(EL)〕
ラインアンドスペース1対1の露光において、線幅が150nmを基準とし、その線幅が10%変化するのに要する露光量変化率で表した。
〔PEB温度依存性〕
110℃で90秒間後加熱した際にラインアンドスペース1対1の露光において、線幅が150nmを基準とし、次にその露光量で露光を行った後に後加熱温度に対して、+2℃及び−2℃(112℃、108℃)の2つの温度で後加熱を行い、各々得られたラインアンドスペースを測長し、それらの線幅L1及びL2を求めた。PEB温度依存性をPEB温度変化1℃あたりの線幅の変動と定義し、下記の式により算出した。
PEB温度依存性(nm/℃)=|L1−L2|/4
値が小さいほど温度変化に対する性能変化が小さく良好であることを示す。
<Resist evaluation>
The prepared positive resist solution is uniformly coated on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater, and is heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds to form a 150 nm resist film. Formed.
〔sensitivity〕
This resist film is irradiated with an electron beam projection lithography apparatus (acceleration voltage 100 keV) manufactured by Nikon Corporation, and is subjected to surface exposure while changing the exposure amount by 1 μC / cm 2 in the range of 0 to 30 μC / cm 2 , and further at 110 ° C. Baked for 90 seconds. Thereafter, development was performed using a 2.38 mass% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and an exposure amount at which the film thickness became 0 was determined by fitting.
[Exposure latitude (%) (EL)]
In the line-and-space one-to-one exposure, the line width is expressed as a change rate of the exposure amount required for the line width to change by 10% on the basis of 150 nm.
[PEB temperature dependence]
In the one-to-one line-and-space exposure when post-heating is performed at 110 ° C. for 90 seconds, the line width is 150 nm as a reference, and then the exposure is performed at the exposure amount, and then the post-heating temperature is + 2 ° C. and − Post-heating was performed at two temperatures of 2 ° C. (112 ° C. and 108 ° C.), and the obtained line and space were measured, and their line widths L 1 and L 2 were obtained. The PEB temperature dependency was defined as the fluctuation of the line width per PEB temperature change of 1 ° C., and was calculated by the following formula.
PEB temperature dependency (nm / ° C.) = | L 1 −L 2 | / 4
The smaller the value, the smaller the performance change with respect to the temperature change.

Figure 0005358102
Figure 0005358102

表5から、本発明により、感度とELのバランスが良く、かつPEB温度依存性に優れた感光性組成物が得られることが分かる。
また、EUV及びX線リソグラフィに於いても同様の効果が得られた。
From Table 5, it can be seen that a photosensitive composition having a good balance between sensitivity and EL and excellent PEB temperature dependence can be obtained by the present invention.
Similar effects were also obtained in EUV and X-ray lithography.

Claims (7)

(A)活性光線又は放射線の照射により下記一般式(I)で表される酸を発生する化合物及び
(B)酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂
を含有することを特徴とする感光性組成物。
Figure 0005358102
一般式(I)に於いて、
Raは、フッ素原子で置換されたアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されたアリール基を表す。
Rbは、α位がフッ素原子で置換されていないアルキル基であって、炭素数1〜30の直鎖、分岐若しくは環状アルキル基あるいはこれらを組合せたアルキル基又はフッ素原子若しくはフッ素原子を有する基で置換されていないアリール基を表す。Rbとしての、α位がフッ素原子で置換されていないアルキル基であって、炭素数1〜30の直鎖、分岐若しくは環状アルキル基あるいはこれらを組合せたアルキル基は、置換基としてアルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基又はオキソ基を有していても良い。
(A) a compound that generates an acid represented by the following general formula (I) by irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a resin that decomposes by the action of the acid and increases solubility in an alkali developer. The photosensitive composition characterized by the above-mentioned.
Figure 0005358102
In general formula (I),
Ra represents an alkyl group substituted with a fluorine atom or an aryl group substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom.
Rb is an alkyl group in which the α-position is not substituted with a fluorine atom, and is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyl group combining these, or a group having a fluorine atom or a fluorine atom. Represents an unsubstituted aryl group. Rb is an alkyl group that is not substituted with a fluorine atom at the α-position, and a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an alkyl group that is a combination of these is an alkoxy group, an alkoxy group as a substituent It may have a carbonyl group, a cyano group or an oxo group.
(A)成分が、一般式(I)で表される酸のアニオンを有する、スルホニウム塩化合物又はヨードニウム塩化合物であることを特徴とする請求項1に記載の感光性組成物。   The photosensitive composition according to claim 1, wherein the component (A) is a sulfonium salt compound or an iodonium salt compound having an anion of an acid represented by the general formula (I). (B)成分が、ヒドロキシスチレン繰り返し単位を有する樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の感光性組成物。   The photosensitive composition according to claim 1, wherein the component (B) is a resin having a hydroxystyrene repeating unit. (B)成分が、下記一般式(PA)で示される繰り返し単位を有する樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性組成物。
Figure 0005358102
一般式(PA)に於いて、
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、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、スルホンアミド基、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。
Rpは、下記式(pI)〜(pV)のいずれかの基を表す。
Figure 0005358102
一般式(pI)〜(pV)中、
11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−ブチル基を表す。
Zは、炭素原子とともにシクロアルキル基を形成するのに必要な原子団を表す。
12〜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シクロアルキル基を表す。
17〜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シクロアルキル基を表す。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シクロアルキル基を表す。
22〜R25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シクロアルキル基を表す。R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
(B) Component is resin which has a repeating unit shown by the following general formula (PA), The photosensitive composition of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
Figure 0005358102
In the general formula (PA),
R represents a hydrogen atom, a halogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of R may be the same or different.
A represents a single bond, an 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, or a combination of two or more groups. Represents.
Rp 1 represents any group of the following formulas (pI) to (pV).
Figure 0005358102
In general formulas (pI) to (pV),
R 11 represents 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.
Z represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group together with a carbon atom.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or represents a cycloalkyl group.
R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms , or a cycloalkyl group. Either a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 19, R 21, or represents a cycloalkyl group.
R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms , or a cycloalkyl group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.
(B)成分が、ラクトン構造を有する樹脂であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の感光性組成物。   (B) Component is resin which has a lactone structure, The photosensitive composition of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の感光性組成物により形成された感光性膜。   The photosensitive film | membrane formed with the photosensitive composition of any one of Claims 1-5. 請求項6に記載の感光性膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。   A pattern forming method comprising: exposing and developing the photosensitive film according to claim 6.
JP2008026524A 2007-03-09 2008-02-06 Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition, and pattern formation method using the photosensitive composition Expired - Fee Related JP5358102B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008026524A JP5358102B2 (en) 2007-03-09 2008-02-06 Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition, and pattern formation method using the photosensitive composition
US12/045,421 US8003294B2 (en) 2007-03-09 2008-03-10 Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition and pattern-forming method using photosensitive composition

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007060061 2007-03-09
JP2007060061 2007-03-09
JP2008026524A JP5358102B2 (en) 2007-03-09 2008-02-06 Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition, and pattern formation method using the photosensitive composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008257198A JP2008257198A (en) 2008-10-23
JP5358102B2 true JP5358102B2 (en) 2013-12-04

Family

ID=39980779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008026524A Expired - Fee Related JP5358102B2 (en) 2007-03-09 2008-02-06 Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition, and pattern formation method using the photosensitive composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5358102B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009251037A (en) * 2008-04-01 2009-10-29 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Resist composition, resist pattern forming method, novel compound and acid generator
US8808959B2 (en) 2008-11-13 2014-08-19 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Resist composition, method of forming resist pattern, novel compound, and acid generator
KR101397504B1 (en) 2009-09-16 2014-05-20 후지필름 가부시키가이샤 Actinic-ray- or radiation-sensitive resin composition and method of forming a pattern using the same
JP5629510B2 (en) * 2009-11-30 2014-11-19 大日本印刷株式会社 Triarylmethane dye
JP6186149B2 (en) * 2013-03-26 2017-08-23 東京応化工業株式会社 Resist composition and resist pattern forming method
JP5572739B2 (en) * 2013-06-17 2014-08-13 東京応化工業株式会社 Resist composition, resist pattern forming method, novel compound and acid generator
JP2018109701A (en) * 2017-01-04 2018-07-12 メルク、パテント、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツングMerck Patent GmbH Chemically amplified positive type photoresist composition and pattern forming method using the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4102032B2 (en) * 2001-03-12 2008-06-18 富士フイルム株式会社 Positive resist composition
JP4724465B2 (en) * 2005-05-23 2011-07-13 富士フイルム株式会社 Photosensitive composition and pattern forming method using the photosensitive composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008257198A (en) 2008-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4866780B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP4881692B2 (en) Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition, and pattern formation method using the photosensitive composition
JP4796792B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP4857218B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP4834505B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP2007140188A (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP4832165B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP5155764B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP2008015422A (en) Positive photosensitive composition, pattern forming method using the same, resin for use in the same, and compound for synthesizing the resin
JP2008268741A (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP2008083158A (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP5358102B2 (en) Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition, and pattern formation method using the photosensitive composition
JP4834504B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP5039424B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP2007071978A (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP2008165146A (en) Positive photosensitive composition, pattern forming method using the same, and resin used for positive photosensitive composition
JP2007241107A (en) Photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP4579117B2 (en) Positive photosensitive composition, compound used in the positive photosensitive composition, resin used in the positive photosensitive composition, and pattern forming method using the positive photosensitive composition
JP2008102506A (en) Positive photosensitive composition, polymer compound for use in the positive photosensitive composition, manufacturing method of the polymer compound, compound for use in manufacture of the polymer compound, and pattern-forming method using the positive photosensitive composition
JP2007041200A (en) Resist composition and method for forming pattern using the same
JP4857231B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP2008138133A (en) Method for manufacturing resist resin, resist resin manufactured by the manufacturing method, resist composition containing the resin and pattern-forming method using the same
JP4696001B2 (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP2007072102A (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same
JP2008129343A (en) Positive photosensitive composition and pattern forming method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100727

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20111216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120223

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120228

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20120305

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120426

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20120914

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20121004

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130806

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130902

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5358102

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees