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JPH08176051A - Spirobiindane derivative and resist material containing the same - Google Patents

Spirobiindane derivative and resist material containing the same

Info

Publication number
JPH08176051A
JPH08176051A JP6325444A JP32544494A JPH08176051A JP H08176051 A JPH08176051 A JP H08176051A JP 6325444 A JP6325444 A JP 6325444A JP 32544494 A JP32544494 A JP 32544494A JP H08176051 A JPH08176051 A JP H08176051A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
tert
resist material
tetrahydro
spirobi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6325444A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Motojima
敏博 元島
Akio Karasawa
昭夫 唐澤
Hirosuke Takuma
啓輔 詫摩
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.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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 Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority to JP6325444A priority Critical patent/JPH08176051A/en
Publication of JPH08176051A publication Critical patent/JPH08176051A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Pyrane Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain new compound useful as a dissolution inhibitor of a photoresist, providing a positive type resist material for high energy rays, having excellent sensitivity and resolving power. CONSTITUTION: This compound is shown by formula I (R<1> is a protective group readily eliminable under acidic conditions; R<2> is H or an alkyl; (m) is 1 or 2; (n) is 1-3) such as 6,6'-bis(tert-butoxycarbonyloxy)-2,2',3,3'-tetrahydro-3,3,3',3'- tetramethyl-1,1'-spiro[1H-indane]. The compound is obtained by reacting a spirobiindanol derivative of formula II with a compound such as di-tert-butyl dicarbonate or dihydro-2H-pyrane to introduce an R1 -protecting group. Preferably 2-5mol of a compound to introduce the R1 -protecting group is used based on 1mol of the compound of formula II.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規なスピロビインダ
ン誘導体および該誘導体を含有するレジスト材料に関
し、更に、光レジストの溶解阻害剤として有用なスピロ
ビインダン誘導体および該誘導体を用いた微細加工に適
したポジ型レジスト材料に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel spirobiindane derivative and a resist material containing the derivative, and further, a spirobiindane derivative useful as a dissolution inhibitor for photoresist and a positive processing suitable for fine processing using the derivative. Type resist material.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、LSI(高密度集積回路)の高集
積化および高密度化に伴い、パタンルールの微細化が求
められているが、通常の光露光技術で用いる光源から放
射される光は波長が長い上、単一波長ではないため、パ
タンルールの微細化には限界があった。そこで、超高圧
水銀灯から放射されるg線(波長436nm)或いはi
線(波長365nm)を光源として用いることも検討さ
れてきた。しかしながら、これらの場合でも、パタンル
ールの解像度は約0.5μmが限界であり、これにより
製作され得るLSIは、16MビットDRAM程度の集
積度のものに過ぎない。そこで近年では、g線やi線よ
りも更に波長が短い遠紫外線リソグラフィーが有望視さ
れている。遠紫外線リソグラフィーを用いることによ
り、0.1〜0.3μmのパタンルールを形成すること
も可能であり、光吸収性の小さいレジスト材料を用いた
場合には、基盤に対して垂直に近い側壁を有するパタン
を形成することが可能である。更に、一括してパタンを
転写することも可能であり、電子線を用いたリソグラフ
ィーよりもパタン形成処理効率(スループット)が高い
点で優れている。また、遠紫外線用の光源として高光度
のKrFエキシマレーザーの使用が可能になったことに
伴い、諸光源を用いてLSIを量産する観点から、特に
吸光度が小さく、高感度であるレジスト材料を用いるこ
とが必要であるとされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, with the high integration and high density of LSIs (high-density integrated circuits), miniaturization of pattern rules has been demanded, but light emitted from a light source used in a normal optical exposure technique. Has a long wavelength and is not a single wavelength, so there is a limit to the miniaturization of the pattern rule. Therefore, g-line (wavelength 436 nm) or i emitted from the ultra-high pressure mercury lamp
The use of a line (wavelength 365 nm) as a light source has also been considered. However, even in these cases, the resolution of the pattern rule is limited to about 0.5 μm, and the LSI that can be manufactured by this is only the integration degree of about 16 Mbit DRAM. Therefore, in recent years, far-ultraviolet lithography, which has a shorter wavelength than g-line and i-line, is regarded as promising. It is also possible to form a pattern rule of 0.1 to 0.3 μm by using deep-UV lithography. When a resist material having low light absorption is used, the side wall close to vertical to the substrate is formed. It is possible to form patterns that have. Furthermore, it is also possible to transfer patterns at one time, which is superior to lithography using electron beams in that the pattern formation processing efficiency (throughput) is higher. Further, since it becomes possible to use a KrF excimer laser having a high luminous intensity as a light source for far-ultraviolet rays, a resist material having a particularly small absorbance and a high sensitivity is used from the viewpoint of mass-producing an LSI using various light sources. Is required.

【0003】このような要求に対して、従来の高感度レ
ジスト材料と同等以上の感度を有し、解像度およびドラ
イエッチング耐性が高く、酸を触媒として製造される化
学増幅型のレジスト材料が開発されており〔例えば、 L
iu, et. al.,ジャーナル・オブ・バキューム・サイエン
ス・アンド・テクノロジー( J. Vac. Sci. Techno.)B
6, 379 ( 1988 ) 〕、シプリー社によってノボラック
樹脂、メラミン化合物および酸発生剤の3成分から成
る、化学増幅型のネガ型レジスト材料(商品名 SAL601E
R7)が既に商品化されている。しかし、LSIの製造工
程においてネガ型レジスト材料を用いた場合、配線やゲ
ート部分を形成させることは容易なものの、微細加工が
必要とされるコンタクトホールを形成させることは困難
であるという欠点があった。また、従来提案されている
化学増幅型のポジ型レジスト材料をそのまま遠紫外線、
電子線またはX線によるパタン形成に使用した場合、レ
ジスト表面の溶解性が低下して、現像後のパタンがオー
バーハング状になり易いため、パタンの寸法を制御する
ことが困難になり、ドライエッチングによる基盤加工の
際の寸法制御性を損なうのみならず、パタンの崩壊を招
き易いという欠点があった〔例えば、K. G. Chiong, e
t. al. J. Vac. Sci. Techno. B 7, 1771 ( 1989
)〕。
In response to such requirements, a chemically amplified resist material having sensitivity equal to or higher than that of a conventional high-sensitivity resist material, high resolution and high dry etching resistance, and manufactured by using an acid as a catalyst has been developed. (Eg L
iu, et. al., Journal of Vacuum Science and Technology (J. Vac. Sci. Techno.) B
6, 379 (1988)], a chemically amplified negative resist material (trade name SAL601E) consisting of three components, a novolak resin, a melamine compound and an acid generator by Shipley.
R7) has already been commercialized. However, when a negative resist material is used in the LSI manufacturing process, it is easy to form wirings and gate portions, but it is difficult to form contact holes that require fine processing. It was In addition, the chemically-amplified positive resist material that has been conventionally proposed is used as it is for deep ultraviolet rays,
When it is used for pattern formation by electron beam or X-ray, the solubility of the resist surface is lowered, and the pattern after development tends to be overhanged, which makes it difficult to control the pattern size and dry etching is performed. Not only impairs the dimensional controllability during substrate processing due to, but also tends to cause pattern collapse [eg KG Chiong, e
t. al. J. Vac. Sci. Techno. B 7, 1771 (1989
)].

【0004】現在、以上の問題点を解決した、化学増幅
型のポジ型レジスト材料の開発が強く望まれている。係
る要望に応えて、ポリ(ヒドロキシスチレン)誘導体の
水酸基をtert−ブトキシカルボニル基で保護したポリ
(ブトキシカルボニルオキシスチレン)樹脂にオニウム
塩を加えた、化学増幅型のポジ型レジスト材料が提案さ
れている〔例えば、Ito, et. al., Polymers in Electo
ronics, ACS SymposiumSeries, 242, 11 ( 1984 )〕。
しかし、上記のオニウム塩が金属成分としてアンチモン
を含有しており、該オニウム塩を含有するレジスト材料
を使用すると、基盤が汚染されるのみならず、遠紫外線
等を照射した後のレジスト材料の経時変化がきわめて大
きいという問題点を有する。
At present, there is a strong demand for the development of a chemically amplified positive resist material which solves the above problems. In response to such a demand, a chemically amplified positive resist material has been proposed in which an onium salt is added to a poly (butoxycarbonyloxystyrene) resin in which a hydroxyl group of a poly (hydroxystyrene) derivative is protected with a tert-butoxycarbonyl group. (For example, Ito, et. Al., Polymers in Electo
ronics, ACS Symposium Series, 242, 11 (1984)].
However, when the above-mentioned onium salt contains antimony as a metal component and a resist material containing the onium salt is used, not only the substrate is contaminated, but also the resist material is aged after irradiation with deep ultraviolet rays or the like. The problem is that the change is extremely large.

【0005】また、ポリ(p−スチレンオキシテトラヒ
ドロピラニル)樹脂を主成分とし、これに酸発生剤を添
加してなる遠紫外線用ポジ型レジスト材料が提案されて
いる(上野等、第36回応用物理学会関連連合講演会、
1989年、1p-k-7)。しかしながら、上記ポジ型レジスト
材料は、遠紫外線、電子線またはX線に対してポジ型か
らネガ型へ反転し易いという欠点を有する。上述の水酸
基を保護基で保護した樹脂と酸発生剤からなる2成分系
のポジ型レジスト材料は、更に、現像液に溶解させるた
めに多くの保護基を分解する必要があり、LSIの製造
工程においてレジストの膜厚が変化する、膜内に応力や
気泡を発生させ易い等の問題点がある。
Further, a positive type resist material for deep ultraviolet rays, which comprises a poly (p-styreneoxytetrahydropyranyl) resin as a main component and an acid generator added thereto, has been proposed (Ueno et al., 36th session). Japan Society of Applied Physics
1989, 1p-k-7). However, the above-mentioned positive resist material has a drawback that it is easy to reverse from a positive type to a negative type with respect to deep ultraviolet rays, electron beams or X-rays. The above-mentioned two-component positive resist composition comprising a resin having a hydroxyl group protected by a protecting group and an acid generator needs to decompose many protecting groups in order to be dissolved in a developing solution. In the above, there are problems that the film thickness of the resist is changed, and that stress and bubbles are easily generated in the film.

【0006】上述の2成分系のポジ型レジスト材料の問
題点を克服した化学増幅型のポジ型レジスト材料とし
て、アルカリ可溶性樹脂、溶解阻害剤および酸発生剤か
らなる3成分系のポジ型レジスト材料が開発されてい
る。3成分系のポジ型レジスト材料としては、ノボラッ
ク樹脂、溶解阻害剤としてのアセタール化合物および酸
発生剤を添加したレジスト材料(RAY/ヘキスト社)
が、X線リソグラフィー用として開発されている。しか
し、該レジスト材料は室温で化学増幅を行うため、その
レジスト感度は、X線露光から現像までの時間に大きく
依存する。従って、該時間を非常に厳密にコントロール
する必要があるため、パタンの寸法を安定化させること
が困難であるという欠点を有する上、KrFエキシマレ
ーザー(波長248nm)の吸収が大きく、該レーザー
を用いたリソグラフィーでの使用は不適当である。
As a chemically amplified positive resist material that overcomes the problems of the above-described two-component positive resist material, a three-component positive resist material comprising an alkali-soluble resin, a dissolution inhibitor and an acid generator is used. Is being developed. As a three-component positive resist material, a resist material containing a novolak resin, an acetal compound as a dissolution inhibitor, and an acid generator (RAY / Hoechst)
Have been developed for X-ray lithography. However, since the resist material undergoes chemical amplification at room temperature, its resist sensitivity greatly depends on the time from X-ray exposure to development. Therefore, since it is necessary to control the time very strictly, it is difficult to stabilize the dimension of the pattern, and the absorption of the KrF excimer laser (wavelength 248 nm) is large, and the laser is used. It is unsuitable for lithographic use.

【0007】一般に、化学増幅を行う場合には、露光後
に熱処理を必要とする場合が多い。この場合、室温で化
学増幅を行うレジスト材料と比較して、工程数が増加す
るものの、露光から現像までの時間のコントロールを厳
密に行う必要がないため、レジスト特性が安定である。
また、化学増幅を行う過程で加水分解を行う系の場合に
は、加水分解のための水を必要とするので、レジスト材
料中に水分を含有させる必要がある。しかしながら、レ
ジスト材料を基盤に塗布する際に用いられる溶媒として
は、一般に、酢酸エトキシエチル等の水に不要の有機溶
媒を用いる場合が多く、また、レジスト材料として用い
られる樹脂自体も水と相溶しないものが多いため、レジ
スト材料中に水分を含有させることが困難な上、含有さ
せたとしてもその水分のコントロールが煩雑となる。こ
れに対し、tert−ブトキシカルボニルオキシ基の分解反
応は、tert−ブトキシカルボニルオキシ基と触媒である
酸との2成分で反応が進行し、水分を必要としないの
で、化学増幅を行わせるためには好適である。
In general, when chemical amplification is performed, heat treatment is often required after exposure. In this case, although the number of steps is increased as compared with a resist material that is chemically amplified at room temperature, it is not necessary to strictly control the time from exposure to development, so that the resist characteristics are stable.
Further, in the case of a system in which hydrolysis is performed in the process of performing chemical amplification, water for hydrolysis is required, so it is necessary to add water to the resist material. However, as the solvent used when applying the resist material to the substrate, generally, an unnecessary organic solvent such as ethoxyethyl acetate is often used in water, and the resin itself used as the resist material is also compatible with water. Since many of them do not, it is difficult to add water to the resist material, and even if it is added, the control of the water becomes complicated. On the other hand, in the decomposition reaction of the tert-butoxycarbonyloxy group, the reaction proceeds with the two components of the tert-butoxycarbonyloxy group and the acid which is the catalyst, and water is not required. Is preferred.

【0008】さらに、tert−ブトキシカルボニルオキシ
基を有する化合物の多くが、ノボラック樹脂の溶解性を
阻害する効果を有する、即ち、tert−ブトキシカルボニ
ルオキシ基がノボラック樹脂に対して溶解阻害効果を有
することが知られている。このような観点から、ノボラ
ック樹脂、ビスフェノールAにtert−ブトキシカルボニ
ル基を導入した溶解阻害剤およびピロガロールメタンス
ルホン酸エステルからなる3成分系のポジ型レジスト材
料が提案されている〔 Schlegel 等、1990年春季、第3
7回応用物理学会関連連合講演会、28-p-ZE-4 〕。しか
しながら、この系はノボラック樹脂の光吸収が大きいた
め、実用化することが困難である。また、溶解阻害剤と
酸発生剤を兼ねた材料であるビス(p−tert−ブトキシ
カルボニルオキシフェニル)ヨードニウムヘキサフルオ
ロアンチモネートを、ノボラック樹脂に混合した遠紫外
線用ポジ型レジスト材料が提案されている〔 Schwalm
等、Polymer for Microelectronics, 東京、1989年、セ
ッション A 38 〕。しかし、上記のポジ型レジスト材料
は、ノボラック樹脂の光吸収が大きい上に、アンチモン
を含有するため、実用化が困難である。
Further, many of the compounds having a tert-butoxycarbonyloxy group have an effect of inhibiting the solubility of the novolak resin, that is, the tert-butoxycarbonyloxy group has a dissolution inhibiting effect on the novolak resin. It has been known. From such a viewpoint, a three-component positive resist material composed of a novolac resin, a dissolution inhibitor in which a tert-butoxycarbonyl group is introduced into bisphenol A, and pyrogallol methanesulfonate is proposed [Schlegel et al., 1990. Spring, 3rd
The 7th Joint Lecture Meeting of The Japan Society of Applied Physics, 28-p-ZE-4]. However, it is difficult to put this system into practical use because the novolak resin absorbs a large amount of light. Further, a positive type resist material for deep ultraviolet rays has been proposed in which bis (p-tert-butoxycarbonyloxyphenyl) iodonium hexafluoroantimonate, which is a material that also serves as a dissolution inhibitor and an acid generator, is mixed with a novolak resin. [Schwalm
Et al., Polymer for Microelectronics, Tokyo, 1989, Session A 38]. However, since the above positive resist material contains antimony in addition to the large light absorption of the novolac resin, it is difficult to put it into practical use.

【0009】ところで、樹脂、溶解阻害剤、および酸発
生剤からなる3成分系の化学増幅型のポジ型レジスト材
料においては、レジスト膜のアルカリ現像液に対する溶
解速度を溶解阻害剤によってコントロールすること、即
ち、(高エネルギー線を照射した部分の溶解速度)/
(非照射部分の溶解速度)〔以下、溶解速度比と称す
る〕を大きくすることが、レジスト材料としての性能に
大きな影響を及ぼすことが知られている。即ち、紫外線
等の高エネルギー線を照射した場合のレジスト膜の部分
が、アルカリ現像液に対して速やかに溶解するような物
質(溶解阻害剤)をレジスト材料に添加した場合には、
レジストパタンの形成効率が極めて良好となる。このよ
うな溶解阻害剤は、光レジストの性能に大きな影響を与
えるものであり、従来から知られているものとしては、
例えば、下式(2)(化2)で表されるジ−tert−ブト
キシカルボニルビスフェノールA、下式(3)(化2)
で表されるジ−tert−ブトキシカルボニルビスフェノー
ルF、下式(4)(化2)で表される4−tert−ブトキ
シカルボニルビフェニル、下式(5)(化2)で表され
るtert−ブチルコレート、下式(6)(化2)で表され
るtert−ブチルデオキシコレートが挙げられる。
By the way, in a three-component chemical amplification type positive resist material comprising a resin, a dissolution inhibitor and an acid generator, the dissolution rate of the resist film in an alkali developing solution is controlled by the dissolution inhibitor. That is, (dissolution rate of the portion irradiated with high energy rays) /
It is known that increasing the (dissolution rate of the non-irradiated portion) [hereinafter referred to as the dissolution rate ratio] has a great influence on the performance as a resist material. That is, when a portion of the resist film when irradiated with high energy rays such as ultraviolet rays is added to the resist material, a substance capable of quickly dissolving in an alkali developing solution (dissolution inhibitor),
The formation efficiency of the resist pattern becomes extremely good. Such a dissolution inhibitor has a great influence on the performance of the photoresist, and as a conventionally known one,
For example, di-tert-butoxycarbonylbisphenol A represented by the following formula (2) (formula 2) and the following formula (3) (formula 2)
Di-tert-butoxycarbonylbisphenol F represented by the following formula, 4-tert-butoxycarbonylbiphenyl represented by the following formula (4) (chemical formula 2), tert-butyl represented by the following formula (5) (chemical formula 2) Examples thereof include cholate and tert-butyl deoxycholate represented by the following formula (6) (formula 2).

【0010】[0010]

【化2】 Embedded image

【0011】しかしながら、いずれの溶解阻害剤もレジ
ストの露光部−未露光部の溶解コントラストが十分に得
られないため、十分な解像性や感度を得ることができ
ず、また経時変化によって、レジストパタンの形状が変
化するという問題点があった。例えば、ジ−tert−ブト
キシカルボニルビスフェノールAおよびジ−tert−ブト
キシカルボニルビスフェノールFの場合、樹脂に対して
大きな溶解阻害効果を有し、紫外線吸収率も小さい上、
安価であるという特徴を有しているものの、溶解速度比
が小さく、樹脂に対する溶解性が低いので、添加量が制
限される。4−tert−ブトキシカルボニルビフェニルの
場合には、溶解速度比は比較的大きいものの、紫外線吸
収率が大きいために、レジスト膜に対する光透過性を制
御することができない。また、tert−ブチルコレートお
よびtert−ブチルデオキシコレートの場合、紫外線吸収
率が小さく、ノボラック樹脂に対して使用すると相溶性
が良好であって、溶解阻害剤として優れているものの、
ポリ(ヒドロキシスチレン)誘導体に対して使用した場
合には、溶解阻害効果が不十分であるため、非照射部分
のレジスト膜がアルカリ現像液に対して溶解するという
膜減り現象が生じるうえ、原料が天然物であるため供給
が不安定である。以上の経緯のもとに、現在では、感
度、解像性および経時安定性に優れた高エネルギー線用
ポジ型レジスト材料が望まれている。
However, any of the dissolution inhibitors cannot obtain a sufficient dissolution contrast between the exposed portion and the unexposed portion of the resist, so that sufficient resolution and sensitivity cannot be obtained, and the resist changes with time. There was a problem that the shape of the pattern changed. For example, in the case of di-tert-butoxycarbonylbisphenol A and di-tert-butoxycarbonylbisphenol F, they have a large dissolution inhibiting effect on the resin and have a small ultraviolet absorption rate.
Although it has the characteristic of being inexpensive, the dissolution rate ratio is small and the solubility in the resin is low, so the addition amount is limited. In the case of 4-tert-butoxycarbonylbiphenyl, although the dissolution rate ratio is relatively large, the light transmittance to the resist film cannot be controlled because of the large ultraviolet absorption rate. Further, in the case of tert-butyl cholate and tert-butyl deoxycholate, the ultraviolet absorptivity is small, the compatibility is good when used for novolak resins, although it is excellent as a dissolution inhibitor,
When it is used for a poly (hydroxystyrene) derivative, the dissolution inhibiting effect is insufficient, so that the resist film in the non-irradiated part is dissolved in the alkali developing solution, and the raw material is used. Supply is unstable because it is a natural product. Under the circumstances described above, a positive resist material for high energy rays, which is excellent in sensitivity, resolution and stability over time, is currently desired.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高感
度および高解像度の高エネルギー線用ポジ型レジスト材
料を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a positive resist material having high sensitivity and high resolution for high energy rays.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点に関して鋭意検討した結果、本発明に到達した。すな
わち、本発明は、下記一般式(1)(化3)で表される
スピロビインダン誘導体に関し、アルカリ可溶性樹脂、
溶解阻害剤および酸発生剤を含有し、アルカリ水溶液で
現像することが可能な、高エネルギーに感応するポジ型
レジスト材料において、該溶解阻害剤として一般式
(1)で表されるスピロビインダン誘導体を含有するポ
ジ型レジスト材料に関する。
The present inventors have arrived at the present invention as a result of extensive studies on the above problems. That is, the present invention relates to a spirobiindane derivative represented by the following general formula (1) (chemical formula 3), an alkali-soluble resin,
A high energy sensitive positive resist composition containing a dissolution inhibitor and an acid generator, which is developable in an alkaline aqueous solution, and contains a spirobiindane derivative represented by the general formula (1) as the dissolution inhibitor. Positive resist material.

【0014】[0014]

【化3】 (式中、R1 は酸性条件下で容易に脱離可能な保護基を
表し、R2 は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ニ
トロ基またはハロゲン原子を表し、mは1または2を表
し、nは1〜3の整数を表す)
Embedded image (In the formula, R 1 represents a protecting group that can be easily removed under acidic conditions, R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group or a halogen atom, and m represents 1 or 2, n represents an integer of 1 to 3)

【0015】一般式(1)で表されるスピロビインダン
誘導体において、R1 は酸性条件下で容易に脱離可能な
保護基を表す。R1 は、好ましくは、tert−ブトキシカ
ルボニル基、tert−ブトキシカルボニルメチル基、テト
ラヒドロピラニル基、メトキシメチル基、ジフェニルメ
チル基、トリフェニルメチル基、トリメチルシリル基、
tert−ブチルジメチルシリル基、メチル基、メチルチオ
メチル基、フェナシル基、シクロプロピルメチル基、ア
リル基、ベンジル基、o−ニトロベンジル基、p−メト
キシベンジル基、p−ピコリル基、アセチル基、ピバロ
イル基、メトキシカルボニル基、2,2,2−トリクロ
ロエチルオキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル
基またはベンジルオキシカルボニル基であり、より好ま
しくは、tert−ブトキシカルボニル基、tert−ブトキシ
カルボニルメチル基、テトラヒドロピラニル基、メトキ
シメチル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル
基、トリメチルシリル基またはtert−ブチルジメチルシ
リル基である。
In the spirobiindane derivative represented by the general formula (1), R 1 represents a protecting group which can be easily removed under acidic conditions. R 1 is preferably a tert-butoxycarbonyl group, a tert-butoxycarbonylmethyl group, a tetrahydropyranyl group, a methoxymethyl group, a diphenylmethyl group, a triphenylmethyl group, a trimethylsilyl group,
tert-butyldimethylsilyl group, methyl group, methylthiomethyl group, phenacyl group, cyclopropylmethyl group, allyl group, benzyl group, o-nitrobenzyl group, p-methoxybenzyl group, p-picolyl group, acetyl group, pivaloyl group , A methoxycarbonyl group, a 2,2,2-trichloroethyloxycarbonyl group, an allyloxycarbonyl group or a benzyloxycarbonyl group, and more preferably a tert-butoxycarbonyl group, a tert-butoxycarbonylmethyl group, a tetrahydropyranyl group. , A methoxymethyl group, a diphenylmethyl group, a triphenylmethyl group, a trimethylsilyl group or a tert-butyldimethylsilyl group.

【0016】一般式(1)で表されるスピロビインダン
誘導体において、R2 は水素原子、アルキル基、アルコ
キシ基、ニトロ基またはハロゲン原子を表す。R2 は、
好ましくは、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、
炭素数1〜20のアルコキシ基、ニトロ基またはハロゲ
ン原子であり、より好ましくは、水素原子、炭素数1〜
10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基また
は塩素原子であり、さらに好ましくは、水素原子、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、tert−ブチル基、メトキシ
基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ
基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ
基または塩素原子である。特に好ましくは、R2 は水素
原子である。また、一般式(1)で表されるスピロビイ
ンダン誘導体において、mは1または2であり、特に、
mは1が好ましい。また、一般式(1)で表されるスピ
ロビインダン誘導体において、nは1〜3の整数を表
し、より好ましくは、nは1または2である。
In the spirobiindane derivative represented by the general formula (1), R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group or a halogen atom. R 2 is
Preferably, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
It is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a nitro group or a halogen atom, more preferably a hydrogen atom and 1 to 1 carbon atoms.
An alkyl group having 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a chlorine atom, and more preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, or n.
-Butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group or chlorine atom. Particularly preferably, R 2 is a hydrogen atom. Further, in the spirobiindane derivative represented by the general formula (1), m is 1 or 2,
m is preferably 1. Moreover, in the spirobiindane derivative represented by General formula (1), n represents the integer of 1-3, More preferably, n is 1 or 2.

【0017】本発明の一般式(1)で表されるスピロビ
インダン誘導体は、スピロビインダン骨格に、酸性条件
下で容易に脱離可能な保護基で置換された水酸基を2個
以上有する化合物であり、好ましくは、以下に示す該水
酸基が2個である一般式(1−a)〜(1−d)(化
4)で表されるスピロビインダン誘導体である。より好
ましくは、一般式(1−b)または一般式(1−c)で
表されるスピロビインダン誘導体であり、一般式(1−
c)で表されるスピロビインダン誘導体は特に好まし
い。
The spirobiindane derivative represented by the general formula (1) of the present invention is a compound having in the spirobiindane skeleton two or more hydroxyl groups substituted with a protecting group which can be easily removed under acidic conditions, and is preferable. Is a spirobiindane derivative represented by the following general formulas (1-a) to (1-d) (Chemical Formula 4) having two hydroxyl groups. More preferably, it is a spirobiindane derivative represented by the general formula (1-b) or the general formula (1-c),
The spirobiindane derivative represented by c) is particularly preferable.

【0018】[0018]

【化4】 (式中、R1 、R2 およびnは前記に同じ)[Chemical 4] (In the formula, R 1 , R 2 and n are the same as above)

【0019】一般式(1)で表されるスピロビインダン
誘導体の特に好ましい具体例としては、以下に示すスピ
ロビインダン誘導体を例示することができるが、これら
は本発明を限定するものではない。 例示化合物 番号 1. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'
−テトラメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダン] 2. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',
3',5,5'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−
インダン] 3. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'
−テトラメチル−5,5'−ジエチル−1,1'−スピロビ
[1H−インダン] 4. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'
−テトラメチル−7,7'−ジイソプロピル−1,1'−ス
ピロビ[1H−インダン] 5. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'
−テトラメチル−5,5'−ジメトキシ−1,1'−スピロ
ビ[1H−インダン] 6. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'
−テトラメチル−7,7'−ジエトキシ−1,1'−スピロ
ビ[1H−インダン] 7. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'
−テトラメチル−5,5'−ジクロロ−1,1'−スピロビ
[1H−インダン] 8. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルメチル
オキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3'−テトラメチル−1,1'−スピロビ[1H−イン
ダン] 9. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルメチル
オキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3',4,4'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1
H−インダン] 10. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルメチ
ルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3'−テトラメチル−7,7'−ジ−n−プロピル−
1,1'−スピロビ[1H−インダン]
Specific preferred examples of the spirobiindane derivative represented by the general formula (1) include spirobiindane derivatives shown below, but these do not limit the present invention. Exemplified Compound No. 1. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 '
-Tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 1. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3',
3 ', 5,5'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-
Indan] 3. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 '
-Tetramethyl-5,5'-diethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 4. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 '
4. Tetramethyl-7,7'-diisopropyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 5. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 '
-Tetramethyl-5,5'-dimethoxy-1,1'-spirobi [1H-indane] 6. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 '
-Tetramethyl-7,7'-diethoxy-1,1'-spirobi [1H-indane] 7. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 '
-Tetramethyl-5,5'-dichloro-1,1'-spirobi [1H-indane] 8. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonylmethyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3
9. 3 ', 3'-Tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 9. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonylmethyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3
3 ', 3', 4,4'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1
H-Indan] 10. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonylmethyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3
3 ', 3'-tetramethyl-7,7'-di-n-propyl-
1,1'-spirobi [1H-indane]

【0020】11. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカ
ルボニルメチルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒド
ロ−3,3,3',3'−テトラメチル−4,4'−ジ−tert
−ブチル−1,1'−スピロビ[1H−インダン] 12. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルメチ
ルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3'−テトラメチル−4,4'−ジメトキシ−1,1'−
スピロビ[1H−インダン] 13. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルメチ
ルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3'−テトラメチル−5,5'−ジエトキシ−1,1'−
スピロビ[1H−インダン] 14. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルメチ
ルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3'−テトラメチル−5,5'−ジ−n−プロポキシ−
1,1'−スピロビ[1H−インダン] 15. 6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルメチ
ルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3'−テトラメチル−4,4'−ジクロロ−1,1'−ス
ピロビ[1H−インダン] 16. 6,6'−ビス(2"−テトラヒドロピラニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'
−テトラメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダン] 17. 6,6'−ビス(2"−テトラヒドロピラニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',
3',5,5'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−
インダン] 18. 6,6'−ビス(2"−テトラヒドロピラニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',
3',7,7'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−
インダン] 19. 6,6'−ビス(2"−テトラヒドロピラニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'
−テトラメチル−5,5'−ジエチル−1,1'−スピロビ
[1H−インダン] 20. 6,6'−ビス(2"−テトラヒドロピラニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'
−テトラメチル−7,7'−ジイソプロピル−1,1'−ス
ピロビ[1H−インダン]
11. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonylmethyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-4,4'-di-tert
-Butyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 12. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonylmethyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3
3 ', 3'-Tetramethyl-4,4'-dimethoxy-1,1'-
Spirobi [1H-Indan] 13. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonylmethyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3
3 ', 3'-tetramethyl-5,5'-diethoxy-1,1'-
Spirobi [1H-Indan] 14. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonylmethyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3
3 ', 3'-tetramethyl-5,5'-di-n-propoxy-
1,1′-spirobi [1H-indane] 15. 6,6'-bis (tert-butoxycarbonylmethyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3
16. 3 ', 3'-Tetramethyl-4,4'-dichloro-1,1'-spirobi [1H-indane] 16. 6,6'-bis (2 "-tetrahydropyranyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 '
-Tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 17. 6,6'-bis (2 "-tetrahydropyranyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3',
3 ', 5,5'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-
Indan] 18. 6,6'-bis (2 "-tetrahydropyranyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3',
3 ', 7,7'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-
Indan] 19. 6,6'-bis (2 "-tetrahydropyranyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 '
-Tetramethyl-5,5'-diethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 20. 6,6'-bis (2 "-tetrahydropyranyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 '
-Tetramethyl-7,7'-diisopropyl-1,1'-spirobi [1H-indane]

【0021】21. 6,6'−ビス(2"−テトラヒドロ
ピラニルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−
3,3,3',3'−テトラメチル−5,5'−ジメトキシ−
1,1'−スピロビ[1H−インダン] 22. 6,6'−ビス(2"−テトラヒドロピラニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'
−テトラメチル−7,7'−ジ−n−ブトキシ−1,1'−
スピロビ[1H−インダン] 23. 6,6'−ビス(2"−テトラヒドロピラニルオキ
シ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'
−テトラメチル−4,4'−ジクロロ−1,1'−スピロビ
[1H−インダン] 24. 6,6'−ビス(メトキシメチルオキシ)−2,
2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テトラメ
チル−1,1'−スピロビ[1H−インダン] 25. 6,6'−ビス(メトキシメチルオキシ)−2,
2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3',5,5'−
ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダン] 26. 6,6'−ビス(メトキシメチルオキシ)−2,
2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3',7,7'−
ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダン] 27. 6,6'−ビス(メトキシメチルオキシ)−2,
2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テトラメ
チル−5,5'−ジ−n−プロピル−1,1'−スピロビ
[1H−インダン] 28. 6,6'−ビス(メトキシメチルオキシ)−2,
2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テトラメ
チル−7,7'−ジ−n−ブチル−1,1'−スピロビ[1
H−インダン] 29. 6,6'−ビス(メトキシメチルオキシ)−2,
2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テトラメ
チル−4,4'−ジメトキシ−1,1'−スピロビ[1H−
インダン]
21. 6,6'-bis (2 "-tetrahydropyranyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-
3,3,3 ', 3'-Tetramethyl-5,5'-dimethoxy-
1,1′-spirobi [1H-indane] 22. 6,6'-bis (2 "-tetrahydropyranyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 '
-Tetramethyl-7,7'-di-n-butoxy-1,1'-
Spirobi [1H-indane] 23. 6,6'-bis (2 "-tetrahydropyranyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 '
-Tetramethyl-4,4'-dichloro-1,1'-spirobi [1H-indane] 24. 6,6'-bis (methoxymethyloxy) -2,
2 ', 3,3'-Tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 25. 6,6'-bis (methoxymethyloxy) -2,
2 ', 3,3'-Tetrahydro-3,3,3', 3 ', 5,5'-
Hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 26. 6,6'-bis (methoxymethyloxy) -2,
2 ', 3,3'-Tetrahydro-3,3,3', 3 ', 7,7'-
Hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 27. 6,6'-bis (methoxymethyloxy) -2,
28. 2 ', 3,3'-Tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-5,5'-di-n-propyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 28. 6,6'-bis (methoxymethyloxy) -2,
2 ', 3,3'-Tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-7,7'-di-n-butyl-1,1'-spirobi [1
H-Indan] 29. 6,6'-bis (methoxymethyloxy) -2,
2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-4,4'-dimethoxy-1,1'-spirobi [1H-
Indan]

【0022】30. 6,6'−ビス(メトキシメチルオ
キシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',
3'−テトラメチル−5,5'−ジイソプロポキシ−1,1'
−スピロビ[1H−インダン] 31. 6,6'−ビス(メトキシメチルオキシ)−2,
2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テトラメ
チル−4,4'−ジクロロ−1,1'−スピロビ[1H−イ
ンダン] 32. 6,6'−ビス(ジフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダン] 33. 6,6'−ビス(ジフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3',5,
5'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダ
ン] 34. 6,6'−ビス(ジフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3',7,
7'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダ
ン] 35. 6,6'−ビス(ジフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−5,5'−ジ−n−プロピル−1,1'−スピロ
ビ[1H−インダン] 36. 6,6'−ビス(ジフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−7,7'−ジ−n−ブチル−1,1'−スピロビ
[1H−インダン] 37. 6,6'−ビス(ジフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−4,4'−ジメトキシ−1,1'−スピロビ[1
H−インダン] 38. 6,6'−ビス(ジフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−5,5'−ジイソプロポキシ−1,1'−スピロ
ビ[1H−インダン] 39. 6,6'−ビス(ジフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−4,4'−ジクロロ−1,1'−スピロビ[1H
−インダン] 40. 6,6'−ビス(トリフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダン]
30. 6,6'-bis (methoxymethyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3',
3'-tetramethyl-5,5'-diisopropoxy-1,1 '
-Spirobi [1H-indane] 31. 6,6'-bis (methoxymethyloxy) -2,
2 ', 3,3'-Tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-4,4'-dichloro-1,1'-spirobi [1H-indane] 32. 6,6'-bis (diphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 33. 6,6'-bis (diphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 ', 5
5'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 34. 6,6'-bis (diphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 ', 7,
7'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 35. 6,6'-bis (diphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-5,5'-di-n-propyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 36. 6,6'-bis (diphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-7,7'-di-n-butyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 37. 6,6'-bis (diphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-4,4'-dimethoxy-1,1'-spirobi [1
H-Indan] 38. 6,6'-bis (diphenylmethyloxy)-
2.2 ', 3,3'-Tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-5,5'-diisopropoxy-1,1'-spirobi [1H-indane] 39. 6,6'-bis (diphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-4,4'-dichloro-1,1'-spirobi [1H
-Indan] 40. 6,6'-bis (triphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-Tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-indane]

【0023】41. 6,6'−ビス(トリフェニルメチ
ルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3',4,4'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1
H−インダン] 42. 6,6'−ビス(トリフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3',5,
5'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダ
ン] 43. 6,6'−ビス(トリフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−7,7'−ジエチル−1,1'−スピロビ[1H
−インダン] 44. 6,6'−ビス(トリフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−5,5'−ジイソブチル−1,1'−スピロビ
[1H−インダン] 45. 6,6'−ビス(トリフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−4,4'−ジエトキシ−1,1'−スピロビ[1
H−インダン] 46. 6,6'−ビス(トリフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−7,7'−ジ−n−ブトキシ−1,1'−スピロ
ビ[1H−インダン] 47. 6,6'−ビス(トリフェニルメチルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−5,5'−ジクロロ−1,1'−スピロビ[1H
−インダン] 48. 6,6'−ビス(トリメチルシリルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダン] 49. 6,6'−ビス(トリメチルシリルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3',5,
5'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダ
ン] 50. 6,6'−ビス(トリメチルシリルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3',7,
7'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダ
ン]
41. 6,6'-bis (triphenylmethyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3
3 ', 3', 4,4'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1
H-Indan] 42. 6,6'-bis (triphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 ', 5
5'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 43. 6,6'-bis (triphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-7,7'-diethyl-1,1'-spirobi [1H
-Indan] 44. 6,6'-bis (triphenylmethyloxy)-
45. 2,2 ', 3,3'-Tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-5,5'-diisobutyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 45. 6,6'-bis (triphenylmethyloxy)-
2,2 ′, 3,3′-tetrahydro-3,3,3 ′, 3′-tetramethyl-4,4′-diethoxy-1,1′-spirobi [1
H-Indan] 46. 6,6'-bis (triphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-Tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-7,7'-di-n-butoxy-1,1'-spirobi [1H-indane] 47. 6,6'-bis (triphenylmethyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-5,5'-dichloro-1,1'-spirobi [1H
-Indan] 48. 6,6'-bis (trimethylsilyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 49. 6,6'-bis (trimethylsilyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 ', 5
5'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 50. 6,6'-bis (trimethylsilyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3 ', 7,
7'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-indane]

【0024】51. 6,6'−ビス(トリメチルシリル
オキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3'−テトラメチル−7,7'−ジエチル−1,1'−ス
ピロビ[1H−インダン] 52. 6,6'−ビス(トリメチルシリルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−5,5'−ジ−tert−ブチル−1,1'−スピロ
ビ[1H−インダン] 53. 6,6'−ビス(トリメチルシリルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−7,7'−ジメトキシ−1,1'−スピロビ[1
H−インダン] 54. 6,6'−ビス(トリメチルシリルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−5,5'−ジ−n−プロポキシ−1,1'−スピ
ロビ[1H−インダン] 55. 6,6'−ビス(トリメチルシリルオキシ)−
2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',3'−テト
ラメチル−7,7'−ジクロロ−1,1'−スピロビ[1H
−インダン] 56. 6,6'−ビス(tert−ブチルジメチルシリルオ
キシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',
3'−テトラメチル−1,1'−スピロビ[1H−インダ
ン] 57. 6,6'−ビス(tert−ブチルジメチルシリルオ
キシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',
3',4,4'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−
インダン] 58. 6,6'−ビス(tert−ブチルジメチルシリルオ
キシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',
3',5,5'−ヘキサメチル−1,1'−スピロビ[1H−
インダン] 59. 6,6'−ビス(tert−ブチルジメチルシリルオ
キシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',
3'−テトラメチル−5,5'−ジイソプロピル−1,1'−
スピロビ[1H−インダン] 60. 6,6'−ビス(tert−ブチルジメチルシリルオ
キシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',
3'−テトラメチル−7,7'−ジ−n−ブチル−1,1'−
スピロビ[1H−インダン]
51. 6,6'-bis (trimethylsilyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3
3 ', 3'-Tetramethyl-7,7'-diethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 52. 6,6'-bis (trimethylsilyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-5,5'-di-tert-butyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 53. 6,6'-bis (trimethylsilyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-7,7'-dimethoxy-1,1'-spirobi [1
H-Indan] 54. 6,6'-bis (trimethylsilyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-5,5'-di-n-propoxy-1,1'-spirobi [1H-indane] 55. 6,6'-bis (trimethylsilyloxy)-
2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-7,7'-dichloro-1,1'-spirobi [1H
-Indan] 56. 6,6'-bis (tert-butyldimethylsilyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3',
3'-Tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 57. 6,6'-bis (tert-butyldimethylsilyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3',
3 ', 4,4'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-
Indan] 58. 6,6'-bis (tert-butyldimethylsilyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3',
3 ', 5,5'-hexamethyl-1,1'-spirobi [1H-
Indan] 59. 6,6'-bis (tert-butyldimethylsilyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3',
3'-tetramethyl-5,5'-diisopropyl-1,1'-
Spirobi [1H-Indan] 60. 6,6'-bis (tert-butyldimethylsilyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3',
3'-tetramethyl-7,7'-di-n-butyl-1,1'-
Spirobi [1H-Indan]

【0025】61. 6,6'−ビス(tert−ブチルジメ
チルシリルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−
3,3,3',3'−テトラメチル−4,4'−ジメトキシ−
1,1'−スピロビ[1H−インダン] 62. 6,6'−ビス(tert−ブチルジメチルシリルオ
キシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',
3'−テトラメチル−5,5'−ジエトキシ−1,1'−スピ
ロビ[1H−インダン] 63. 6,6'−ビス(tert−ブチルジメチルシリルオ
キシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,3',
3'−テトラメチル−5,5'−ジクロロ−1,1'−スピロ
ビ[1H−インダン] 64. 5,5',6,6'−テトラキス(tert−ブトキシ
カルボニルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−
3,3,3',3'−テトラメチル−1,1'−スピロビ[1
H−インダン] 65. 4,4',6,6'−テトラキス(tert−ブトキシ
カルボニルメチルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒ
ドロ−3,3,3',3'−テトラメチル−1,1'−スピロ
ビ[1H−インダン] 66. 6,6',7,7'−テトラキス(2”−テトラヒ
ドロピラニルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ
−3,3,3',3'−テトラメチル−1,1'−スピロビ
[1H−インダン] 67. 5,5',6,6'−テトラキス(メトキシメチル
オキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3'−テトラメチル−1,1'−スピロビ[1H−イン
ダン] 68. 6,6',7,7'−テトラキス(ジフェニルメチ
ルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3'−テトラメチル−1,1'−スピロビ[1H−イン
ダン] 69. 4,4',6,6'−テトラキス(トリフェニルメ
チルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,
3,3',3'−テトラメチル−1,1'−スピロビ[1H−
インダン] 70. 5,5',6,6'−テトラキス(トリメチルシリ
ルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,3,
3',3'−テトラメチル−1,1'−スピロビ[1H−イン
ダン] 71. 5,5',6,6'−テトラキス(tert−ブチルジ
メチルシリルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ
−3,3,3',3'−テトラメチル−1,1'−スピロビ
[1H−インダン]
61. 6,6'-bis (tert-butyldimethylsilyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-
3,3,3 ', 3'-Tetramethyl-4,4'-dimethoxy-
1,1'-spirobi [1H-indane] 62. 6,6'-bis (tert-butyldimethylsilyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3',
3'-Tetramethyl-5,5'-diethoxy-1,1'-spirobi [1H-indane] 63. 6,6'-bis (tert-butyldimethylsilyloxy) -2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3',
3'-Tetramethyl-5,5'-dichloro-1,1'-spirobi [1H-indane] 64. 5,5 ', 6,6'-Tetrakis (tert-butoxycarbonyloxy) -2,2', 3,3'-tetrahydro-
3,3,3 ', 3'-Tetramethyl-1,1'-spirobi [1
H-Indan] 65. 4,4 ', 6,6'-Tetrakis (tert-butoxycarbonylmethyloxy) -2,2', 3,3'-tetrahydro-3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'- Spirobi [1H-indan] 66. 6,6 ', 7,7'-Tetrakis (2 "-tetrahydropyranyloxy) -2,2', 3,3'-tetrahydro-3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1' -Spirobi [1H-indane] 67.5,5 ', 6,6'-tetrakis (methoxymethyloxy) -2,2', 3,3'-tetrahydro-3,3,3
3 ', 3'-Tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 68. 6,6 ', 7,7'-Tetrakis (diphenylmethyloxy) -2,2', 3,3'-tetrahydro-3,3,3
3 ', 3'-Tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 69. 4,4 ', 6,6'-tetrakis (triphenylmethyloxy) -2,2', 3,3'-tetrahydro-3,
3,3 ', 3'-Tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-
Indan] 70. 5,5 ', 6,6'-Tetrakis (trimethylsilyloxy) -2,2', 3,3'-tetrahydro-3,3,3
3 ', 3'-Tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-indane] 71. 5,5 ', 6,6'-Tetrakis (tert-butyldimethylsilyloxy) -2,2', 3,3'-tetrahydro-3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'- Spirobi [1H-Indan]

【0026】一般式(1)で表されるスピロビインダン
誘導体は、例えば、特開平6−287163号公報に示
される方法に従って製造することができる。すなわち、
一般式(7)(化5)で表されるスピロビインダノール
誘導体に、上記R1 の保護基を導入することにより製造
することができる。スピロビインダノール誘導体に保護
基を導入し得る化合物としては、例えば、ジ−tert−ブ
チルジカーボネート、クロロ酢酸−tert−ブチル、ジヒ
ドロ−2H−ピラン、メトキシメチルクロライド、ジフ
ェニルメチルクロライド、トリフェニルメチルクロライ
ド、トリメチルシリルクロライド、tert−ブチルジメチ
ルシリルクロライドを例示することができる。
The spirobiindane derivative represented by the general formula (1) can be produced, for example, according to the method disclosed in JP-A-6-287163. That is,
It can be produced by introducing the protecting group for R 1 into the spirobiindanol derivative represented by the general formula (7) (formula 5). Examples of the compound capable of introducing a protective group into the spirobiindanol derivative include di-tert-butyl dicarbonate, tert-butyl chloroacetate, dihydro-2H-pyran, methoxymethyl chloride, diphenylmethyl chloride and triphenylmethyl. Examples thereof include chloride, trimethylsilyl chloride, and tert-butyldimethylsilyl chloride.

【0027】[0027]

【化5】 (式中、R2 、mおよびnは前記に同じ)Embedded image (In the formula, R 2 , m and n are the same as above)

【0028】この際、一般式(7)で表されるスピロビ
インダノール誘導体に対する、R1の保護基を導入し得
る化合物の使用割合は、スピロビインダノール誘導体1
モルに対し、好ましくは、該化合物、1.8〜10モ
ル、より好ましくは、2〜5モルである。該反応に際し
ては、必要に応じて、触媒を用いることができる。触媒
の好ましい例としては、例えば、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸
カリウム、炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属化合
物、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジ
エチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、
エタノールアミン、イソプロパノールアミン、トリエタ
ノールアミン、2−ジメチルアミノエタノール、モルホ
リン、アンモニア等のアミン化合物を挙げることができ
る。
In this case, the ratio of the compound capable of introducing the protecting group of R 1 to the spirobiindanol derivative represented by the general formula (7) is as follows.
The amount of the compound is preferably 1.8 to 10 mol, and more preferably 2 to 5 mol, based on mol. In the reaction, a catalyst can be used if necessary. Preferred examples of the catalyst include, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, alkali metal compounds such as sodium hydrogen carbonate, methylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, trimethylamine, triethylamine,
Examples thereof include amine compounds such as ethanolamine, isopropanolamine, triethanolamine, 2-dimethylaminoethanol, morpholine and ammonia.

【0029】また、反応溶媒としては、例えば、ジクロ
ロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン
系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメ
チルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメ
チルスルフォキシド、スルホラン等の非プロトン性極性
溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系
溶媒、ピリジン、トリエチルアミン等の塩基性溶媒を例
示することができる。溶媒を多量に使用することは、本
発明の効果を妨げるものではないが、必要以上に多量に
使用すること自体、大きな装置、容器を必要とし、生産
効率の低下をもたらすことは自明である。通常は、一般
式(7)で表されるスピロビインダノール誘導体に対し
て、0.5〜100倍(容量/重量)の溶媒中で反応を
行うことが望ましく、より好ましくは、1〜50倍(容
量/重量)である。
Examples of the reaction solvent include halogen solvents such as dichloromethane, dichloroethane and chloroform, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and dimethylsulfoxide. Examples thereof include aprotic polar solvents such as sulfolane, ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, and basic solvents such as pyridine and triethylamine. Although the use of a large amount of solvent does not hinder the effect of the present invention, it is self-evident that the use of a larger amount than necessary itself requires a large device and a container, resulting in a reduction in production efficiency. Usually, it is desirable to carry out the reaction in a solvent of 0.5 to 100 times (volume / weight) with respect to the spirobiindanol derivative represented by the general formula (7), and more preferably 1 to 50. Double (volume / weight).

【0030】反応温度は、−10℃〜反応溶媒の沸点の
範囲が好ましく、より好ましくは、室温〜反応溶媒の沸
点である。反応時間は反応温度にも依存するが、30分
以上の処理で大部分の一般式(7)で表されるスピロビ
インダノール誘導体を目的の一般式(1)で表されるス
ピロビインダン誘導体に変換することができる。一般式
(7)で表されるスピロビインダノール誘導体が、一般
式(1)で表されるスピロビインダン誘導体に変換した
かどうかは、公知の分析手段(例えば、各種クロマトグ
ラフィー、IRスペクトル、NMRスペクトル)により
判断することができるので、熱処理の時間は、これらの
分析手段により決定することができる。長時間の熱処理
は、悪影響を与えるものではないが、長時間を費やすこ
と自体、作業効率、生産効率の低下をもたらすだけであ
り、通常は、30分〜20時間、より好ましくは1時間
〜15時間の熱処理時間で十分である。また、撹拌装置
に関しては、特に制約するものではないが、一般式
(7)で表されるスピロビインダノール誘導体およびR
1 の保護基を導入し得る化合物が溶媒中に分散された状
態を維持するために必要な撹拌能力を有している装置を
使用することが望ましい。
The reaction temperature is preferably in the range of -10 ° C to the boiling point of the reaction solvent, more preferably room temperature to the boiling point of the reaction solvent. Although the reaction time depends on the reaction temperature, most of the spirobiindanol derivative represented by the general formula (7) is converted to the desired spirobiindane derivative represented by the general formula (1) by a treatment for 30 minutes or more. can do. Whether or not the spirobiindanol derivative represented by the general formula (7) has been converted into the spirobiindane derivative represented by the general formula (1) is determined by a known analysis means (eg, various chromatography, IR spectrum, NMR spectrum). ), The heat treatment time can be determined by these analytical means. The long-time heat treatment does not have a bad influence, but spending a long time itself only causes a reduction in working efficiency and production efficiency, and is usually 30 minutes to 20 hours, more preferably 1 hour to 15 hours. A heat treatment time of hours is sufficient. The stirring device is not particularly limited, but the spirobiindanol derivative represented by the general formula (7) and R
It is desirable to use a device that has the agitation capability necessary to keep the compound capable of introducing the 1 protecting group dispersed in the solvent.

【0031】本発明の方法により製造される一般式
(1)で表されるスピロビインダン誘導体は、反応後、
必要に応じて、中和、水洗、抽出等の処理を施した後
に、公知の手段、装置により、反応系から容易に単離
(例えば、溶媒留去、ろ過)することができる。本反応
により製造されるスピロビインダン誘導体は、十分高純
度で単離することができる。しかしながら、さらに高純
度に精製することは、本発明のレジスト材料として該ス
ピロビインダン誘導体を使用するためには好ましいこと
である。該スピロビインダン誘導体は、公知の方法(例
えば、カラムクロマトグラフィー、再結晶、溶媒スラッ
ジ)によりさらに精製することができる。こうして得ら
れた一般式(1)で表されるスピロビインダン誘導体
は、ポジ型レジスト材料用の溶解阻害剤として優れた性
能を有することが明らかになった。本発明のポジ型レジ
スト材料は、アルカリ可溶性樹脂、溶解阻害剤および酸
発生剤を含有し、アルカリ水溶液で現像することが可能
な、高エネルギーに感応するポジ型レジスト材料におい
て、該溶解阻害剤として、一般式(1)で表されるスピ
ロビインダン誘導体を含有するポジ型レジスト材料であ
る。また、後述するように、公知のレジスト材料を製造
するための各種公知の処方が、さらに付与し得る。
The spirobiindane derivative represented by the general formula (1) produced by the method of the present invention is
If necessary, after being subjected to treatments such as neutralization, washing with water, extraction, etc., it can be easily isolated from the reaction system (for example, the solvent is distilled off and filtered) by a known means and device. The spirobiindane derivative produced by this reaction can be isolated with sufficiently high purity. However, purification to a higher degree of purity is preferable for using the spirobiindane derivative as the resist material of the present invention. The spirobiindane derivative can be further purified by a known method (eg, column chromatography, recrystallization, solvent sludge). It was revealed that the thus-obtained spirobiindane derivative represented by the general formula (1) has excellent performance as a dissolution inhibitor for a positive resist material. The positive resist composition of the present invention contains an alkali-soluble resin, a dissolution inhibitor and an acid generator, and can be developed with an aqueous alkali solution. A positive resist material containing a spirobiindane derivative represented by the general formula (1). Further, as described below, various known formulations for producing known resist materials can be further applied.

【0032】アルカリ可溶性樹脂としては、298nm
の吸収が小さく、アルカリ可溶性であれば、特定される
ものではないが、好ましくは、ポリ(ヒドロキシスチレ
ン)誘導体である。また、好ましいポリ(ヒドロキシス
チレン)誘導体としては、ポリ(ヒドロキシスチレン)
樹脂、水素化ポリ(ヒドロキシスチレン)樹脂、一部の
水酸基の水素原子がtert−ブトキシカルボニル基で置換
されたポリ(ヒドロキシスチレン)樹脂、一部の水酸基
の水素原子がtert−ブトキシカルボニル基で置換された
水素化ポリ(ヒドロキシスチレン)樹脂、および、スチ
レンとヒドロキシスチレンからなる共重合体を例示する
ことができる。これらの樹脂は、1種または2種以上を
ブレンドして使用することも可能である。また、本発明
のレジスト材料用のアルカリ可溶性樹脂としては、上述
のポリ(ヒドロキシスチレン)誘導体以外に、さらに、
フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹
脂、フェノールとジシクロペンタジエンからなる共重合
体、ポリメチル(メタ)アクリレートおよびスチレンと
無水マレイン酸からなる共重合体等のアルカリ可溶性樹
脂を併用することも可能である。本発明のレジスト材料
中のアルカリ可溶性樹脂の含有量は、45〜95重量%
が好ましく、より好ましくは、60〜90重量%であ
り、特に好ましくは、レジスト材料中のアルカリ可溶性
樹脂の含有量は、70〜85重量%である。
As the alkali-soluble resin, 298 nm
It is not specified as long as it has low absorption and is soluble in alkali, but a poly (hydroxystyrene) derivative is preferable. Further, as a preferable poly (hydroxystyrene) derivative, poly (hydroxystyrene) is used.
Resins, hydrogenated poly (hydroxystyrene) resins, poly (hydroxystyrene) resins in which some hydrogen atoms of the hydroxyl groups are replaced with tert-butoxycarbonyl groups, some hydrogen atoms of the hydroxyl groups are replaced with tert-butoxycarbonyl groups Examples of the hydrogenated poly (hydroxystyrene) resin and a copolymer of styrene and hydroxystyrene can be given. These resins may be used alone or in combination of two or more. Further, as the alkali-soluble resin for the resist material of the present invention, in addition to the above poly (hydroxystyrene) derivative,
It is also possible to use an alkali-soluble resin such as phenol aralkyl resin, naphthol aralkyl resin, a copolymer of phenol and dicyclopentadiene, a polymethyl (meth) acrylate and a copolymer of styrene and maleic anhydride. The content of the alkali-soluble resin in the resist material of the present invention is 45 to 95% by weight.
Is more preferable, more preferably 60 to 90% by weight, and particularly preferably, the content of the alkali-soluble resin in the resist material is 70 to 85% by weight.

【0033】以下、アルカリ可溶性樹脂の好ましい例と
して、ポリ(ヒドロキシスチレン)誘導体、および、一
部の水酸基の水素原子が、tert−ブトキシカルボニル化
されたポリ(ヒドロキシスチレン)誘導体について詳細
に説明する。本発明に係るアルカリ可溶性樹脂の内、一
部の水酸基の水素原子がtert−ブトキシカルボニル化さ
れたポリ(ヒドロキシスチレン)誘導体としては、tert
−ブトキシカルボニル化率が10〜80%の範囲のもの
が好ましく、より好ましくは、20〜70%のものであ
る。特に、tert−ブトキシカルボニル化率が30〜60
%の範囲が好ましい。tert−ブトキシカルボニル化率が
高すぎると、アルカリ水溶液への溶解度が低下し、一
方、tert−ブトキシカルボニル化率が低すぎると、溶解
阻害効果が小さくなる傾向がある。ポリ(ヒドロキシス
チレン)誘導体中の水酸基の水素原子をtert−ブトキシ
カルボニル化する方法としては、一般にペプチド合成で
よく用いられる方法、すなわち、例えば、ピリジン溶液
中でポリ(ヒドロキシスチレン)誘導体とジ−tert−ブ
チルジカーボネートを反応させることにより容易に製造
することができる。
Hereinafter, as preferred examples of the alkali-soluble resin, a poly (hydroxystyrene) derivative and a poly (hydroxystyrene) derivative in which hydrogen atoms of some hydroxyl groups are tert-butoxycarbonylated will be described in detail. Among the alkali-soluble resins according to the present invention, as a poly (hydroxystyrene) derivative in which hydrogen atoms of some hydroxyl groups are tert-butoxycarbonylated, tert
-The butoxycarbonylation rate is preferably in the range of 10 to 80%, more preferably 20 to 70%. In particular, the tert-butoxycarbonylation rate is 30-60
% Range is preferred. If the tert-butoxycarbonylation rate is too high, the solubility in an alkaline aqueous solution will decrease, while if the tert-butoxycarbonylation rate is too low, the dissolution inhibiting effect will tend to be reduced. As a method for tert-butoxycarbonylating a hydrogen atom of a hydroxyl group in a poly (hydroxystyrene) derivative, a method commonly used in peptide synthesis is generally used, that is, for example, a poly (hydroxystyrene) derivative and di-tert. It can be easily produced by reacting -butyl dicarbonate.

【0034】耐熱性の高いレジスト膜を製造するために
は、ポリ(ヒドロキシスチレン)誘導体の重量平均分子
量は、10000以上であることが望ましい。また、精
度の高いパタンを形成させるためには、該樹脂の分子量
分布は、単分散性であることが好ましい。このため、該
樹脂としては、リビング重合によって得られるような単
分散性のポリ(ヒドロキシスチレン)誘導体を使用する
ことが好ましい。ちなみに、単分散性とは、分子量分布
が、Mw/Mn=1.05〜1.50であることを意味
する。ここで、Mwは樹脂の重量平均分子量を表し、M
nは数平均分子量を表す。重量平均分子量は、リビング
重合させる場合には、モノマーの重量と開始剤のモル
数、または、光散乱法より求めることができる。一方、
数平均分子量は、膜浸透圧計を用いて測定することがで
きる。単分散性の樹脂を得る方法としては、(a)ラジ
カル重合法により製造された広い分子量分布を有する樹
脂を分別処理する方法、(b)リビング重合法によって
当初から単分散性の樹脂を得る方法、等が挙げられる。
これらの内、分別処理を必要としないリビング重合法を
用いることが好ましい。
In order to produce a resist film having high heat resistance, the weight average molecular weight of the poly (hydroxystyrene) derivative is preferably 10,000 or more. Further, in order to form a highly accurate pattern, the molecular weight distribution of the resin is preferably monodisperse. Therefore, it is preferable to use a monodisperse poly (hydroxystyrene) derivative as obtained by living polymerization. By the way, the monodispersity means that the molecular weight distribution is Mw / Mn = 1.05 to 1.50. Here, Mw represents the weight average molecular weight of the resin, and Mw
n represents a number average molecular weight. When performing living polymerization, the weight average molecular weight can be determined by the weight of the monomer and the number of moles of the initiator, or by the light scattering method. on the other hand,
The number average molecular weight can be measured using a membrane osmometer. As a method for obtaining a monodisperse resin, (a) a method of fractionating a resin having a wide molecular weight distribution produced by a radical polymerization method, and (b) a method of obtaining a monodisperse resin from the beginning by a living polymerization method , And the like.
Of these, it is preferable to use a living polymerization method that does not require a separation treatment.

【0035】以下、このリビング重合法、例えば、ポリ
(p−ヒドロキシスチレン)樹脂の場合について詳述す
る。まず、p−ヒドロキシスチレンモノマー中の水酸基
と重合開始剤との反応を防止するため、水酸基を保護す
る保護基を導入する。保護基としては、例えば、tert−
ブチル基、ジメチルフェニルカルビルメチルシリル基、
tert−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル
基、トリメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル
基を例示することができる。これらの内、特にtert−ブ
トキシカルボニル基が好ましい。この保護基を導入した
モノマーを用いてリビング重合を行った後、脱保護し
て、目的のポリ(p−ヒドロキシスチレン)樹脂を得る
ことができる。上述の重合開始剤としては、有機金属化
合物が好ましく、より好ましくは、n−ブチルリチウ
ム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、
ナトリウムナフタレン、アントラセンナトリウム、α−
メチルスチレンテトラマージナトリウム、クミルカリウ
ム、クミルセシウム等の有機アルカリ金属化合物であ
る。
The living polymerization method, for example, the case of poly (p-hydroxystyrene) resin will be described in detail below. First, in order to prevent the reaction between the hydroxyl group in the p-hydroxystyrene monomer and the polymerization initiator, a protective group for protecting the hydroxyl group is introduced. Examples of the protecting group include tert-
Butyl group, dimethylphenylcarbylmethylsilyl group,
Examples thereof include a tert-butoxycarbonyl group, a tetrahydropyranyl group, a trimethylsilyl group, and a tert-butyldimethylsilyl group. Of these, the tert-butoxycarbonyl group is particularly preferable. Living polymerization is performed using the monomer having the protective group introduced therein, and then deprotection is performed to obtain the target poly (p-hydroxystyrene) resin. The above-mentioned polymerization initiator is preferably an organometallic compound, more preferably n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium,
Sodium naphthalene, anthracene sodium, α-
It is an organic alkali metal compound such as sodium methyl styrene tetrameride, cumyl potassium, cumyl cesium and the like.

【0036】リビング重合反応は、有機溶媒中で行うこ
とが望ましく、好ましい有機溶媒としては、例えば、ベ
ンゼン、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水
素、テトラヒドロフラン、ジオキサン、テトラヒドロピ
ラン、ジメトキシエタン等のエーテル化合物、n−ヘキ
サン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素等が挙げられ
る。これらの有機溶媒は、単独で使用しても、併用して
もよい。これらの内、テトラヒドロフランが好ましい。
重合の際のモノマーの濃度は、好ましくは、1〜50%
であり、より好ましくは、1〜30%である。また、該
反応は、窒素、アルゴン等の不活性ガス気流下、または
高真空下で行うことが好ましい。反応温度は、−100
℃〜使用する有機溶媒の沸点が好ましく、特にテトラヒ
ドロフランを有機溶媒として使用した場合には、−78
℃〜0℃が好ましく、ベンゼンを使用した場合には、室
温で反応を行うことが好ましい。反応時間は、反応温度
にも依存するが、5分以上で大部分の保護基を導入した
p−ヒドロキシスチレンモノマーを目的の樹脂に変換す
ることができる。長時間の熱処理は、悪影響を与えるも
のではないが、長時間を費やすこと自体、作業効率、生
産効率の低下をもたらすだけであり、通常は、5分〜1
5時間、より好ましくは、30分〜10時間の反応時間
で充分である。
The living polymerization reaction is preferably carried out in an organic solvent. Preferred organic solvents are, for example, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and chlorobenzene, and ether compounds such as tetrahydrofuran, dioxane, tetrahydropyran and dimethoxyethane. , N-hexane, cyclohexane, and other aliphatic hydrocarbons. These organic solvents may be used alone or in combination. Of these, tetrahydrofuran is preferred.
The concentration of the monomer during the polymerization is preferably 1 to 50%.
And more preferably 1 to 30%. Further, the reaction is preferably carried out under a stream of an inert gas such as nitrogen or argon, or under high vacuum. The reaction temperature is -100
The boiling point of the organic solvent used is preferably from -78 ° C, especially when tetrahydrofuran is used as the organic solvent.
C. to 0.degree. C. is preferable, and when benzene is used, it is preferable to carry out the reaction at room temperature. Although the reaction time depends on the reaction temperature, the p-hydroxystyrene monomer having most of the protecting groups introduced therein can be converted into the desired resin in 5 minutes or more. The heat treatment for a long time does not have a bad influence, but spending a long time itself only causes a reduction in work efficiency and production efficiency, and usually 5 minutes to 1 minute.
A reaction time of 5 hours, more preferably 30 minutes to 10 hours is sufficient.

【0037】目的の樹脂の重合度および分子量分布は、
ゲルパーミェーションクロマトグラフィーにより判断す
ることができる。所望の重合度に達した時点で、重合反
応停止剤を反応系に添加することにより、所望の分子量
を有するリビングポリマーが得られる。重合反応停止剤
としては、例えば、メタノール、水、メチルブロマイド
を例示することができる。さらに、得られた反応混合物
を、適当な溶剤(例えば、メタノール)を用いて沈澱さ
せ、洗浄、乾燥を行うことにより、目的のリビングポリ
マーを精製、単離することができる。以上の方法で反応
を行うと、その収率はほぼ100%であり、モノマーの
使用量と反応開始剤のモル数を調整することにより、得
られる樹脂の分子量を適宜調整することができる。ま
た、本方法で製造された樹脂の分子量分布は、単分散性
である。続いて、樹脂の水酸基を保護している保護基を
脱保護することにより、ポリ(p−ヒドロキシスチレ
ン)樹脂を得ることができる。脱保護反応は、樹脂をジ
オキサン、アセトン、アセトニトリル、ベンゼン等の溶
媒またはこれらの混合溶媒に溶解した後、塩酸、臭化水
素酸、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム等を添加す
ることにより、容易に行うことができる。以上の工程に
より、単分散性のポリ(p−ヒドロキシスチレン)樹脂
を製造することができる。
The degree of polymerization and the molecular weight distribution of the desired resin are
It can be judged by gel permeation chromatography. When the desired degree of polymerization is reached, a living polymer having a desired molecular weight can be obtained by adding a polymerization reaction terminator to the reaction system. Examples of the polymerization reaction terminator include methanol, water and methyl bromide. Furthermore, the target living polymer can be purified and isolated by precipitating the obtained reaction mixture using a suitable solvent (for example, methanol), washing and drying. When the reaction is performed by the above method, the yield is almost 100%, and the molecular weight of the obtained resin can be appropriately adjusted by adjusting the amount of the monomer used and the number of moles of the reaction initiator. The molecular weight distribution of the resin produced by this method is monodisperse. Then, the protecting group protecting the hydroxyl group of the resin is deprotected to obtain a poly (p-hydroxystyrene) resin. The deprotection reaction is easily carried out by dissolving the resin in a solvent such as dioxane, acetone, acetonitrile, benzene or a mixed solvent thereof, and then adding hydrochloric acid, hydrobromic acid, pyridinium p-toluenesulfonate or the like. be able to. Through the above steps, a monodisperse poly (p-hydroxystyrene) resin can be produced.

【0038】本発明の溶解阻害剤は、レジスト膜に遠紫
外線等の高エネルギー線を照射し、必要に応じて、加熱
処理した後、アルカリ現像液で処理する場合にアルカリ
水溶液に可溶性となる物質であり、一般式(1)で表さ
れるスピロビインダン誘導体を使用する。本発明のレジ
スト材料中の溶解阻害剤の含有量は、7〜40重量%が
好ましく、より好ましくは、10〜30重量%である。
特に好ましくは、レジスト材料中の溶解阻害剤の含有量
は、10〜20重量%である。レジスト材料中の溶解阻
害剤の含有量が多すぎると、レジスト膜の機械的強度お
よび耐熱性が低下し、また、含有量が少なすぎると、溶
解阻害効果が小さくなる傾向がある。
The dissolution inhibitor of the present invention is a substance which becomes soluble in an alkaline aqueous solution when the resist film is irradiated with high energy rays such as deep ultraviolet rays and, if necessary, heat-treated and then treated with an alkali developing solution. And the spirobiindane derivative represented by the general formula (1) is used. The content of the dissolution inhibitor in the resist material of the present invention is preferably 7 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.
Particularly preferably, the content of the dissolution inhibitor in the resist material is 10 to 20% by weight. If the content of the dissolution inhibitor in the resist material is too large, the mechanical strength and heat resistance of the resist film will decrease, and if the content is too small, the dissolution inhibiting effect will tend to be small.

【0039】本発明に係る酸発生剤は、高エネルギー線
を照射すると分解して、酸を発生する化合物である。本
発明に係る酸発生剤は、高エネルギー線を照射すると分
解して酸を発生する化合物である。酸発生剤としては、
例えば、トリフェニルスルホニウムトシレート、トリフ
ェニルスルホニウムトリフレート、トリフェニルスルホ
ニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルス
ルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニル
スルホニウムテトラフルオロボーレート、フェニルジ
(4−tert−ブトキシフェニル)スルホニウムトリ
フレート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウ
ムトシレート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホ
ニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−フルオロフ
ェニルジフェニルスルホニウムトシレート、ジフェニル
ヨードニウムトシレート、ジ(4−tert−ブチルフ
ェニル)ヨードニウムトリフレート等のスルホニウム塩
またはヨードニウム塩等のオニウム塩、オルトベンゾキ
ノンジアジド、オルトナフトキノンジアジド、オルトア
ントラキノンジアジド、置換または無置換ジ(フェニル
スルホニル)ジアゾメタン等のジアゾ化合物、ナフトキ
ノン−1,2−ジアジド−4−スルホン酸エステル類、
2,6−ジニトロベンジルトシレート等のベンジルトシ
レート類、ベンゾイントシレート類、トリアジン誘導体
またはオルトナフトキノンジアジドのスルホニルクロリ
ド等と水酸基またはアミノ基を有する化合物との反応生
成物を挙げることができる。これらの酸発生剤は単独で
用いても、併用してもよい。本発明のレジスト材料中に
含有させる酸発生剤の含有量は、1〜10重量%である
ことが好ましく、より好ましくは、3〜8重量%であ
る。含有量が少なすぎると、レジスト材料の感度を向上
させることができず、含有量が多すぎると、レジスト膜
の機械的強度が低下するとともに、レジスト材料のコス
トが上昇する。特に好ましくは、酸発生剤の含有量は、
0.3〜8重量%である。
The acid generator according to the present invention is a compound which decomposes when irradiated with a high energy ray to generate an acid. The acid generator according to the present invention is a compound that decomposes to generate an acid when irradiated with a high energy ray. As the acid generator,
For example, triphenylsulfonium tosylate, triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium tetrafluoroborate, phenyldi (4-tert-butoxyphenyl) sulfonium triflate, 4 -A sulfonium salt such as methoxyphenyldiphenylsulfonium tosylate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-fluorophenyldiphenylsulfonium tosylate, diphenyliodonium tosylate, di (4-tert-butylphenyl) iodonium triflate or the like. Onium salts such as iodonium salts, orthobenzoquinonediazide, ortho Naphthoquinonediazide ortho anthraquinone diazide, a substituted or unsubstituted di (phenylsulfonyl) diazo compounds such as diazomethane, naphthoquinone-1,2-diazide-4-sulfonic acid esters,
Examples thereof include reaction products of benzyl tosylate such as 2,6-dinitrobenzyl tosylate, benzoin tosylate, triazine derivative or sulfonyl chloride of orthonaphthoquinonediazide and a compound having a hydroxyl group or an amino group. These acid generators may be used alone or in combination. The content of the acid generator contained in the resist composition of the present invention is preferably 1 to 10% by weight, more preferably 3 to 8% by weight. If the content is too small, the sensitivity of the resist material cannot be improved, and if the content is too large, the mechanical strength of the resist film decreases and the cost of the resist material increases. Particularly preferably, the content of the acid generator is
It is 0.3 to 8% by weight.

【0040】本発明のレジスト材料においては、所望に
応じ、本発明の効果を損なわない範囲で、増感剤を含有
することは好ましいことである。増感剤としては、例え
ば、1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピ
ル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
エチル]ベンゼン、メルカプトオキサゾール、メルカプ
トベンゾキサゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベ
ンゾキサゾリノン、ベンゾチアゾロン、メルカプトベン
ゾイミダゾール、ウラゾール、チオウラシル、メルカプ
トピリミジン、イミダゾロンおよびこれらの誘導体を挙
げることができる。この際、該増感剤の含有量は、酸発
生剤に対して、好ましくは、40重量%以下、より好ま
しくは、20重量%以下である。本発明のレジスト材料
には、さらに必要に応じて相溶性のある添加物、例え
ば、レジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、可
塑剤、安定剤または現像した像をより一層可視的にする
ための着色料等の慣用されている化合物を添加すること
ができる。
It is preferable that the resist composition of the present invention contains a sensitizer, if desired, within a range not impairing the effects of the present invention. Examples of the sensitizer include 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl).
Mention may be made of ethyl] benzene, mercaptooxazole, mercaptobenzoxazole, mercaptobenzothiazole, benzoxazolinone, benzothiazolone, mercaptobenzimidazole, urazole, thiouracil, mercaptopyrimidine, imidazolone and their derivatives. At this time, the content of the sensitizer is preferably 40% by weight or less, and more preferably 20% by weight or less with respect to the acid generator. The resist material of the present invention may further contain compatible additives, for example, an additional resin, a plasticizer, a stabilizer or a developed image for improving the performance of the resist film to make the developed image more visible. A commonly used compound such as a coloring agent can be added.

【0041】本発明のレジスト材料を用いて基盤にポジ
型パタンを形成するには、公知の方法(例えば、特開平
6−287163号公報)で容易に行うことができる。
すなわち、(1)レジスト材料溶液を基板上にスピン塗
布した後、プリベークを行って塗布基板を得る、(2)
得られた塗布基板に、フォトマスクを介して高エネルギ
ー線を照射し、塗布膜中の酸発生剤が分解させることに
より酸を生成させる、(3)熱処理を行い、生成した酸
を触媒としてR1の酸性条件下で容易に脱離可能な保護
基を分解させ、レジストの溶解阻害効果が消失すること
によって形成された潜像を有する基板を得る、(4)該
潜像を有する基板をアルカリ水溶液で現像処理し、水洗
することによってポジ型パタンを形成する、工程からな
る方法である。
The formation of a positive pattern on a substrate using the resist material of the present invention can be easily carried out by a known method (for example, JP-A-6-287163).
That is, (1) a resist material solution is spin-coated on a substrate and then pre-baked to obtain a coated substrate, (2)
The obtained coated substrate is irradiated with a high energy ray through a photomask to generate an acid by decomposing the acid generator in the coating film. (3) Heat treatment is performed, and the generated acid is used as a catalyst for R1. (4) A substrate having a latent image formed by decomposing a protective group that can be easily removed under acidic conditions to eliminate the dissolution inhibiting effect of a resist is obtained. Is developed and washed with water to form a positive pattern.

【0042】[0042]

【実施例】以下、製造例および実施例により本発明を更
に具体的に説明するが、本発明はこれらの製造例および
実施例に限定されるものではない。 製造例1 (例示化合物8の製造) 6,6'−ジヒドロキシ−2,2',3,3'−テトラヒドロ
−3,3,3',3'−テトラメチル−1,1'−スピロビ
[1H−インダン]13g(40mmol)、トリエチ
ルアミン9.8g(100mmol)および1,2−ジ
クロロエタン100gを反応容器に装入し溶解した後、
室温で、ジ−tert−ブチルジカーボネート25g(11
0mmol)を30分かけて滴下した。滴下終了後、5
時間還流し、徐冷の後、水洗、溶媒留去を行い粗生成物
を得た。この粗生成物をメタノールスラッジにより精製
し、目的の6,6'−ビス(tert−ブトキシカルボニルメ
チルオキシ)−2,2',3,3'−テトラヒドロ−3,
3,3',3'−テトラメチル−1,1'−スピロビ[1H−
インダン]を白色結晶として得た。 収量18.6g、収率99.0% 融点172〜178℃1 H−NMR(DMSO−d6 ,δ) 1.3(s,6H),1.4(s,6H),1.4
(s,18H), 2.2(s,2H),2.3(s,2H), 6.5(d,2H,J=2.1Hz), 7.0(dd,2H,J=8.2,2.1Hz), 7.3(d,2H,J=8.2Hz)
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to production examples and examples, but the present invention is not limited to these production examples and examples. Production Example 1 (Production of Exemplified Compound 8) 6,6′-dihydroxy-2,2 ′, 3,3′-tetrahydro-3,3,3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobi [1H -Indan] 13 g (40 mmol), triethylamine 9.8 g (100 mmol) and 1,2-dichloroethane 100 g were charged into a reaction vessel and dissolved,
25 g of di-tert-butyl dicarbonate (11
(0 mmol) was added dropwise over 30 minutes. After completion of dropping, 5
The mixture was refluxed for a period of time, gradually cooled, washed with water, and the solvent was distilled off to obtain a crude product. The crude product was purified with methanol sludge to obtain the desired 6,6′-bis (tert-butoxycarbonylmethyloxy) -2,2 ′, 3,3′-tetrahydro-3,
3,3 ', 3'-Tetramethyl-1,1'-spirobi [1H-
Indane] was obtained as white crystals. Yield 18.6 g, yield 99.0%, melting point 172-178 ° C. 1 H-NMR (DMSO-d 6 , δ) 1.3 (s, 6H), 1.4 (s, 6H), 1.4
(S, 18H), 2.2 (s, 2H), 2.3 (s, 2H), 6.5 (d, 2H, J = 2.1Hz), 7.0 (dd, 2H, J = 8) .2, 2.1 Hz), 7.3 (d, 2H, J = 8.2 Hz)

【0043】製造例2 〔20%tert−ブトキシカルボ
ニル化ポリ(p−ヒドロキシスチレン)の製造〕 重量平均分子量5000のポリ(p−ヒドロキシスチレ
ン)樹脂500gを、ジオキサン1500gに溶解し、
該溶液中に、ジ−tert−ブチルジカーボネートであるD
IBO(アイバイツ社製)91.6g(0.4mol)
を加え、撹拌、溶解の後、トリエチルアミン63.6g
(0.6mol)を30分かけて滴下した。3時間撹拌
した後、8000gの純水を加え、生成物を析出させ、
濾過、洗浄の後、乾燥して、目的の20%tert−ブトキ
シカルボニル化ポリ(p−ヒドロキシスチレン)550
gを白色固体として得た。
Production Example 2 [Production of 20% tert-butoxycarbonylated poly (p-hydroxystyrene)] 500 g of poly (p-hydroxystyrene) resin having a weight average molecular weight of 5000 was dissolved in 1500 g of dioxane,
In the solution, di-tert-butyl dicarbonate D
IBO (manufactured by Ibitz) 91.6 g (0.4 mol)
Was added, and after stirring and dissolution, 63.6 g of triethylamine was added.
(0.6 mol) was added dropwise over 30 minutes. After stirring for 3 hours, 8000 g of pure water was added to precipitate the product,
After filtration, washing, and drying, the desired 20% tert-butoxycarbonylated poly (p-hydroxystyrene) 550
g was obtained as a white solid.

【0044】実施例1〜8 第1表(表1)に示したベース樹脂、溶解阻害剤および
酸発生剤を用いて調製したポジ型レジスト材料につい
て、下記の方法でレジスト塗布基板を製造し、下記の方
法で評価を行った。その結果を第2表(表2)にまとめ
て示した。なお、第1表に示したベース樹脂は製造例2
に、溶解阻害剤は製造例1に準じて、それぞれ製造し
た。 [レジスト塗布基板の製造方法]下記の組成で調製した
ポジ型レジスト材料を、シリコーン基板上に2000回
転/分でスピン塗布し、ホットプレート上で、85℃で
1分間プリベークし、レジスト膜の厚さが0.7μmの
レジスト塗布基板を製造した。 ベース樹脂 81重量部 溶解阻害剤(一般式(1)で表される化合物) 14重量部 酸発生剤 5重量部 塗布溶媒(酢酸エトキシエチル) 400重量部 計 500重量部
Examples 1 to 8 With respect to the positive resist material prepared by using the base resin, the dissolution inhibitor and the acid generator shown in Table 1 (Table 1), a resist coated substrate was produced by the following method, Evaluation was performed by the following method. The results are summarized in Table 2 (Table 2). The base resin shown in Table 1 was produced in Production Example 2
In addition, the dissolution inhibitor was produced according to Production Example 1. [Production Method of Resist Coated Substrate] A positive resist material prepared by the following composition was spin-coated on a silicone substrate at 2000 rpm, and prebaked at 85 ° C. for 1 minute on a hot plate to form a resist film having a thickness of A resist-coated substrate having a thickness of 0.7 μm was manufactured. Base resin 81 parts by weight Dissolution inhibitor (compound represented by general formula (1)) 14 parts by weight Acid generator 5 parts by weight Coating solvent (ethoxyethyl acetate) 400 parts by weight Total 500 parts by weight

【0045】[レジスト塗布基板の評価方法]レジスト
材料の特性は、上述の方法により製造されたレジスト塗
布基板を用いて、以下の方法により測定した。 (1)感度:各レジスト塗布基板に縮小露光投影装置N
SR−1505EX(ニコン社製)を用いて10mJか
らさらに10mJずつ過剰間隔で露光した後、100
℃、90秒間加熱し、次いで2.4重量%テトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液で65秒間浸漬現像
し、30秒間水洗して乾燥した際の感度を、適正露光時
間(パターニングのために要する最小露光時間)として
測定した。結果は10mJ単位の値として表され、数値
が小さい程、露光時間が短く感度が良好であることを示
す。 (2)断面形状 (a):露光直後現像処理:各レジスト塗布基板に縮小
露光投影装置NSR−1505EX(ニコン社製)を用
いて、最適露光時間で露光して得られたシリコンウエハ
ーを、100℃、90秒間加熱し、次いで2.4重量%
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で65秒
間浸漬現像し、30秒間水洗し、乾燥して得られたレジ
ストパタンの断面形状を顕微鏡で観察し、側面が垂直な
ものを○、側面が垂直でなく、オーバーハングまたは強
いテーパー状のものを×とした。 (b)露光1時間後現像処理:各レジスト塗布基板に縮
小露光投影装置NSR−1505EX(ニコン社製)を
用いて、最適露光時間で露光して得られたシリコンウエ
ハーを、100℃、90秒間加熱した後、室温で1時間
静置し、次いで、2.4重量%テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド水溶液で65秒間浸漬現像し、30秒間
水洗し、乾燥して得られたレジストパタンの断面形状を
顕微鏡で観察し、側面が垂直なものを○、側面が垂直で
なく、オーバーハングまたは強いテーパー状のものを×
とした。
[Evaluation Method of Resist Coated Substrate] The characteristics of the resist material were measured by the following method using the resist coated substrate manufactured by the above method. (1) Sensitivity: reduction exposure projection device N on each resist coated substrate
After exposure using SR-1505EX (manufactured by Nikon Corporation) at an excess interval of 10 mJ from 10 mJ, 100
After heating for 90 seconds at 90 ° C., then immersion development with a 2.4% by weight tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 65 seconds, washing for 30 seconds with water, and drying, the sensitivity is determined as appropriate exposure time (minimum exposure time required for patterning. ) Was measured. The results are expressed as values in units of 10 mJ, and the smaller the value, the shorter the exposure time and the better the sensitivity. (2) Cross-sectional shape (a): Immediately after exposure development treatment: Each resist-coated substrate was exposed with a reduction exposure projection device NSR-1505EX (manufactured by Nikon Corp.) for an optimal exposure time to obtain 100 silicon wafers. ℃, 90 seconds heating, then 2.4% by weight
The cross-sectional shape of the resist pattern obtained by immersion development with an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 65 seconds, washing with water for 30 seconds, and drying was observed with a microscope. A hang or a strong taper was marked as x. (B) Development treatment after exposure for 1 hour: A silicon wafer obtained by exposing each resist-coated substrate with a reduction exposure projection device NSR-1505EX (manufactured by Nikon Corporation) for an optimum exposure time, 100 ° C., 90 seconds After heating, it was allowed to stand at room temperature for 1 hour, then immersion developed with a 2.4% by weight tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 65 seconds, washed with water for 30 seconds, and dried to obtain a cross-sectional shape of a resist pattern with a microscope. Observe with a vertical side, ○, and if the side is not vertical and has an overhang or strong taper ×
And

【0046】[0046]

【表1】 tBC−HS:tert−ブトキシカルボニル化ポリ(p−
ヒドロキシスチレン) THP−HS:テトラヒドロピラニル化ポリ(p−ヒド
ロキシスチレン) 共重合体:スチレンとヒドロキシスチレンからなる共重
合体
[Table 1] tBC-HS: tert-butoxycarbonylated poly (p-
Hydroxystyrene) THP-HS: Tetrahydropyranylated poly (p-hydroxystyrene) Copolymer: Copolymer of styrene and hydroxystyrene

【0047】比較例1 溶解阻害剤として、例示化合物番号1の化合物の代わり
に、前記式(2)で表されるジ−tert−ブトキシカルボ
ニルビスフェノールAを用いた以外は、実施例1に示し
た方法と同様の方法により、レジスト塗布基板を得、上
述の評価を行った。結果を第2表に示した。 比較例2 溶解阻害剤として、例示化合物番号24の化合物の代わ
りに、前記式(4)で表されるジ−tert−ブトキシカル
ボニルビフェニルを用いた以外は、実施例4に示した方
法と同様の方法により、レジスト塗布基板を得、上述の
評価を行った。結果を第2表に示した。
Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that di-tert-butoxycarbonylbisphenol A represented by the above formula (2) was used in place of the compound of Exemplified Compound No. 1 as the dissolution inhibitor. A resist-coated substrate was obtained by the same method as the method, and the above evaluation was performed. The results are shown in Table 2. Comparative Example 2 Similar to the method shown in Example 4, except that di-tert-butoxycarbonylbiphenyl represented by the above formula (4) was used as the dissolution inhibitor instead of the compound of Exemplified Compound No. 24. A resist coated substrate was obtained by the method and the above evaluation was performed. The results are shown in Table 2.

【0048】[0048]

【表2】 第2表より明らかなように、本発明の一般式(1)で表
されるスピロビインダン誘導体を溶解阻害剤として使用
したレジスト材料は、従来用いられている溶解阻害剤を
用いて作製したレジスト材料と比較して、感度および解
像度が優れている。
[Table 2] As is clear from Table 2, the resist material using the spirobiindane derivative represented by the general formula (1) of the present invention as the dissolution inhibitor is the same as the resist material prepared using the conventionally used dissolution inhibitor. The sensitivity and resolution are excellent in comparison.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明により、感度および解像度の優れ
た高エネルギー線用ポジ型レジスト材料を提供すること
ができる。
According to the present invention, it is possible to provide a positive resist material for high energy rays which is excellent in sensitivity and resolution.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07D 309/12 C07F 7/18 A G03F 7/004 501 7/039 501 H01L 21/027 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C07D 309/12 C07F 7/18 A G03F 7/004 501 7/039 501 H01L 21/027

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1)(化1)で表されるス
ピロビインダン誘導体。 【化1】 (式中、R1 は酸性条件下で容易に脱離可能な保護基を
表し、R2 は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ニ
トロ基またはハロゲン原子を表し、mは1または2を表
し、nは1〜3の整数を表す)
1. A spirobiindane derivative represented by the following general formula (1) (formula 1). Embedded image (In the formula, R 1 represents a protecting group that can be easily removed under acidic conditions, R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group or a halogen atom, and m represents 1 or 2, n represents an integer of 1 to 3)
【請求項2】 R1 で表される保護基が、tert−ブトキ
シカルボニル基、tert−ブトキシカルボニルメチル基、
テトラヒドロピラニル基、メトキシメチル基、ジフェニ
ルメチル基、トリフェニルメチル基、トリメチルシリル
基およびtert−ブチルジメチルシリル基からなる群から
選ばれるものである請求項1記載のスピロビインダン誘
導体。
2. The protecting group represented by R 1 , is a tert-butoxycarbonyl group, a tert-butoxycarbonylmethyl group,
The spirobiindane derivative according to claim 1, which is selected from the group consisting of a tetrahydropyranyl group, a methoxymethyl group, a diphenylmethyl group, a triphenylmethyl group, a trimethylsilyl group and a tert-butyldimethylsilyl group.
【請求項3】 アルカリ可溶性樹脂、溶解阻害剤および
酸発生剤を含有し、アルカリ水溶液で現像することが可
能な、高エネルギーに感応するポジ型レジスト材料にお
いて、該溶解阻害剤として請求項1または2記載のスピ
ロビインダン誘導体を含有するポジ型レジスト材料。
3. A high-energy sensitive positive resist composition containing an alkali-soluble resin, a dissolution inhibitor and an acid generator, which is developable in an alkaline aqueous solution and is used as the dissolution inhibitor. A positive resist material containing the spirobiindane derivative according to 2.
【請求項4】 アルカリ可溶性樹脂が、ポリ(ヒドロキ
シスチレン)誘導体である請求項3記載のポジ型レジス
ト材料。
4. The positive resist material according to claim 3, wherein the alkali-soluble resin is a poly (hydroxystyrene) derivative.
【請求項5】 (a)アルカリ可溶性樹脂として一部の
水酸基の水素原子がtert−ブトキシカルボニル基で置換
されたポリ(ヒドロキシスチレン)誘導体、(b)溶解
阻害剤および(c)酸発生剤を、それぞれ重量比で、 0.45≦(a)、 0.07≦(b)≦0.40、 0.005≦(c)≦0.15であり、且つ、 (a)+(b)+(c)=1となる割合で含有する請求
項3または4記載のポジ型レジスト材料。
5. An (a) poly (hydroxystyrene) derivative in which a part of hydrogen atoms of hydroxyl groups are substituted with tert-butoxycarbonyl groups as an alkali-soluble resin, (b) a dissolution inhibitor and (c) an acid generator. , 0.45 ≦ (a), 0.07 ≦ (b) ≦ 0.40, 0.005 ≦ (c) ≦ 0.15, and (a) + (b) + The positive resist material according to claim 3 or 4, wherein the positive resist material is contained at a ratio of (c) = 1.
【請求項6】 ポリ(ヒドロキシスチレン)誘導体が、
リビング重合反応により得られる単分散性ポリ(ヒドロ
キシスチレン)誘導体である請求項3〜5のいずれかに
記載のポジ型レジスト材料。
6. A poly (hydroxystyrene) derivative is
The positive resist material according to claim 3, which is a monodisperse poly (hydroxystyrene) derivative obtained by a living polymerization reaction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060056712A (en) * 2004-11-22 2006-05-25 삼성전자주식회사 Polymer for bottom resist used in photolithography and its manufacturing method
US7211366B2 (en) 2003-02-21 2007-05-01 Az Electronic Materials Usa Corp. Photoresist composition for deep ultraviolet lithography

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