JPH11327149A - Positive photoresist composition - Google Patents
Positive photoresist compositionInfo
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- JPH11327149A JPH11327149A JP11070372A JP7037299A JPH11327149A JP H11327149 A JPH11327149 A JP H11327149A JP 11070372 A JP11070372 A JP 11070372A JP 7037299 A JP7037299 A JP 7037299A JP H11327149 A JPH11327149 A JP H11327149A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、平版印刷板や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、更にその他のフォトファブリケーション工程
に使用されるポジ型感光性組成物に関するものである。[0001] The present invention relates to a lithographic printing plate or an IC.
The present invention relates to a positive photosensitive composition used in a semiconductor manufacturing process such as the above, a circuit substrate such as a liquid crystal and a thermal head, and other photofabrication processes.
【0002】[0002]
【従来の技術】平版印刷板や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、更にその他
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
成物としては、種々の組成物があり、一般的にフォトレ
ジスト感光性組成物が使用され、それは大きく分けると
ポジ型とネガ型の2種ある。2. Description of the Related Art Semiconductor manufacturing processes for lithographic printing plates and ICs,
Liquid crystal, the manufacture of circuit boards such as thermal heads, as well as other photosensitive compositions used in the photofabrication process, there are various compositions, generally a photoresist photosensitive composition is used, it is Broadly speaking, there are two types: positive and negative.
【0003】ポジ型フォトレジスト感光性組成物の一つ
として、米国特許第4,491,628号、欧州特許第249,139号
等に記載されている化学増幅系レジスト組成物がある。
化学増幅系ポジ型レジスト組成物は、遠紫外光などの放
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。As one of the positive photoresist photosensitive compositions, there is a chemically amplified resist composition described in US Pat. No. 4,491,628 and European Patent No. 249,139.
The chemically amplified positive resist composition generates an acid in the exposed area by irradiation with radiation such as deep ultraviolet light, and the reaction using the acid as a catalyst dissolves the active radiation irradiated area and the non-irradiated area in the developing solution. This is a pattern forming material that changes the properties and forms a pattern on a substrate.
【0004】このような例として、光分解により酸を発
生する化合物と、アセタール又はO,N−アセタール化
合物との組合せ(特開昭48−89003号)、オルト
エステル又はアミドアセタール化合物との組合せ(特開
昭51−120714号)、主鎖にアセタール又はケタ
ール基を有するポリマーとの組合せ(特開昭53−13
3429号)、エノールエーテル化合物との組合せ(特
開昭55−12995号)、N−アシルイミノ炭酸化合
物化合物との組合せ(特開昭55−126236号)、
主鎖にオルトエステル基を有するポリマーとの組合せ
(特開昭56−17345号)、第3級アルキルエステ
ル化合物との組合せ(特開昭60−3625号)、シリ
ルエステル化合物との組合せ(特開昭60−10247
号)、及びシリルエーテル化合物との組合せ(特開昭6
0−37549号、特開昭60−121446号)等を
挙げることができる。これらは原理的に量子収率が1を
越えるため、高い感光性を示す。[0004] Examples of such a combination include a combination of a compound that generates an acid by photolysis with an acetal or an O, N-acetal compound (Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-89003), a combination of an orthoester or an amide acetal compound ( Combination with a polymer having an acetal or ketal group in the main chain (JP-A-53-172014).
3429), a combination with an enol ether compound (JP-A-55-12995), a combination with an N-acyliminocarbonate compound (JP-A-55-126236),
Combination with a polymer having an orthoester group in the main chain (JP-A-56-17345), combination with a tertiary alkyl ester compound (JP-A-60-3625), combination with a silyl ester compound (JP-A-60-3625) Showa 60-10247
No.) and a combination with a silyl ether compound (Japanese Unexamined Patent Publication No.
0-37549, JP-A-60-112446) and the like. These have high photosensitivity because the quantum yield exceeds 1 in principle.
【0005】同様に、室温経時下では安定であるが、酸
存在下加熱することにより分解し、アルカリ可溶化する
系として、例えば、特開昭59−45439号、特開昭
60−3625号、特開昭62−229242号、特開
昭63−27829号、特開昭63−36240号、特
開昭63−250642号、Polym.Eng.Sce.,23巻、101
2頁(1983);ACS.Sym.242巻、11頁(1984);Semicond
uctor World 1987年、11月号、91頁;Macromolecules,2
1巻、1475頁(1988);SPIE,920巻、42頁(1988)等に
記載されている露光により酸を発生する化合物と、第3
級又は2級炭素(例えばt-ブチル、2-シクロヘキセニ
ル)のエステル又は炭酸エステル化合物との組合せ系が
挙げられる。これらの系も高感度を有し、遠紫外光領域
での吸収が小さいことから、超微細加工が可能な光源短
波長化に有効な系となり得る。Similarly, systems which are stable under aging at room temperature, but are decomposed by heating in the presence of an acid and solubilized in alkali are disclosed in, for example, JP-A-59-45439, JP-A-60-3625, JP-A-62-2229242, JP-A-63-27829, JP-A-63-36240, JP-A-63-250542, Polym.Eng.Sce., Vol. 23, 101
2 (1983); ACS.Sym. 242, 11 (1984); Semicond
uctor World 1987, November, p. 91; Macromolecules, 2
Vol. 1, p. 1475 (1988); SPIE, vol. 920, p. 42 (1988);
Combination systems with esters or carbonate compounds of primary or secondary carbons (eg t-butyl, 2-cyclohexenyl). Since these systems also have high sensitivity and low absorption in the far ultraviolet region, they can be effective systems for shortening the light source wavelength capable of ultrafine processing.
【0006】上記ポジ型化学増幅レジストは、アルカリ
可溶性樹脂、放射線露光によつて酸を発生する化合物
(光酸発生剤)、及び酸分解性基を有しアルカリ可溶性
樹脂に対する溶解阻止化合物から成る3成分系と、酸と
の反応により分解しアルカリ可溶となる基を有する樹脂
と光酸発生剤からなる2成分系に大別できる。これら2
成分系あるいは3成分系のポジ型化学増幅レジストにお
いては、露光により光酸発生剤からの酸を介在させて、
熱処理後現像してレジストパターンを得るものである。The above-mentioned positive chemically amplified resist comprises an alkali-soluble resin, a compound capable of generating an acid upon exposure to radiation (photoacid generator), and a compound having an acid-decomposable group and inhibiting dissolution of the alkali-soluble resin. It can be roughly classified into a two-component system comprising a component system, a resin having a group which is decomposed by the reaction with an acid and becomes alkali-soluble, and a photoacid generator. These two
In a three-component or three-component positive chemically amplified resist, the acid from the photoacid generator is interposed by exposure,
After the heat treatment, development is performed to obtain a resist pattern.
【0007】特開平63−149640号公報には平版
印刷版の露光後の感度安定化のためにアミン化合物を添
加することが提案されている。しかしながら、アミン化
合物を添加すると、露光により発生した酸の一部がアミ
ンにより失活し、感度が低下してしまうといった問題が
あった。また、欧州特許公開EP−A−0795786
には特定の光酸発生剤を用い、アミンとして4−ジメチ
ルアミノピリジンを添加して線幅変化抑制を提案してい
るが、従来のアミン化合物では十分な線幅変化抑制効果
を得るようにアミンを添加すると、感度低下が起こって
しまっていた。また、解像力についても十分なレベルと
はいえなかった。JP-A-63-149640 proposes to add an amine compound for stabilizing the sensitivity of a lithographic printing plate after exposure. However, when the amine compound is added, there is a problem that a part of the acid generated by the exposure is deactivated by the amine, and the sensitivity is lowered. Also, European Patent Publication EP-A-0975786.
Proposes to use a specific photoacid generator and add 4-dimethylaminopyridine as an amine to suppress the line width change. , The sensitivity was reduced. In addition, the resolution was not at a sufficient level.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、感度低下をおこすことなく露光後加熱処理までの経
時でレジストパターンの細りが生じたり、レジストパタ
ーンの表面形状がT型(T−top)を呈することのな
いポジ型感光性組成物を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a resist pattern that is thinned over time before exposure to heat treatment without deteriorating the sensitivity or that the surface shape of the resist pattern is T-type (T-type). An object of the present invention is to provide a positive photosensitive composition which does not exhibit top).
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の構成に
よって達成された。 (1)(a)下記一般式(I)で表される多環構造を有
する塩基性含窒素化合物、(b)活性光線の照射により
酸を発生する下記一般式(II)〜(IV)で表される
化合物の少なくとも一種、及び(c)酸の作用により分
解し、アルカリ現像液中での溶解度を増大させる基を有
する樹脂を含有することを特徴とするボジ型感光性組成
物。The present invention has been achieved by the following constitutions. (1) (a) a basic nitrogen-containing compound having a polycyclic structure represented by the following general formula (I); and (b) a compound represented by the following general formulas (II) to (IV) which generate an acid upon irradiation with actinic rays. A bodi-type photosensitive composition comprising at least one of the compounds represented by formula (C) and a resin having a group which is decomposed by the action of an acid and increases the solubility in an alkali developing solution.
【0010】[0010]
【化4】 Embedded image
【0011】(式(I)中、Y,Zは、同一でも異なっ
てもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよく、置換しても
よい直鎖、分岐、環状アルキレン基を表す。)(In the formula (I), Y and Z may be the same or different, may contain a hetero atom, and represent a linear, branched or cyclic alkylene group which may be substituted.)
【0012】[0012]
【化5】 Embedded image
【0013】(式中、R1 〜R37は水素原子、直鎖、分
岐、環状アルキル基、直鎖、分岐、環状アルコキシ基、
ヒドロキシ基、ハロゲン原子、または−S−R38基を表
す。R 38はR1 〜R37と同義の直鎖、分岐、環状アルキ
ル基またはアリール基を表す。X- は分岐または環状の
炭素数8個以上のアルキル基およびアルコキシ基の群の
中から選ばれる基を少なくとも1個有するか、直鎖、分
岐または環状の炭素数4〜7のアルキル基およびアルコ
キシ基の群の中から選ばれる基を少なくとも2個有する
か、若しくは直鎖、分岐または環状の炭素数1〜3のア
ルキル基およびアルコキシ基の群の中から選ばれる基を
少なくとも3個有するベンゼンスルホン酸、ナフタレン
スルホン酸またはアントラセンスルホン酸のアニオンを
表す。あるいはエステル基、R39−CO−基、R40−C
ONH−基、R41−NH−基、R42−OCONH−基、
R43−NHCOO−基、R44−NHCONH−基、R 45
−NHCSN−基、R46−SO2NH−基、およびニト
ロ基の群の中から選ばれる基を少なくとも1個有するベ
ンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸またアンアト
ラセンスルホン酸のアニオンを表す。R39〜R46はR38
と同義の直鎖、分岐、環状アルキル基またはアリール基
を表す。)(Wherein R1~ R37Is hydrogen atom, straight chain, minute
Branch, cyclic alkyl group, straight-chain, branched, cyclic alkoxy group,
A hydroxy group, a halogen atom, or -SR38Table
You. R 38Is R1~ R37Straight-chain, branched, or cyclic alkyl having the same meaning as
Represents an aryl group or an aryl group. X-Is branched or annular
A group of alkyl and alkoxy groups having 8 or more carbon atoms
Having at least one group selected from among
Branched or cyclic alkyl groups having 4 to 7 carbon atoms and alcohols
Having at least two groups selected from the group of xyl groups
Or a linear, branched or cyclic C 1 -C 3
A group selected from the group consisting of an alkyl group and an alkoxy group
Benzenesulfonic acid having at least three naphthalenes
Sulfonic acid or anthracene sulfonic acid anion
Represent. Or an ester group, R39—CO— group, R40-C
ONH-group, R41-NH- group, R42-OCONH- group,
R43-NHCOO- group, R44—NHCONH— group, R 45
-NHCSN- group, R46-SOTwoNH- group, and nitro
A group having at least one group selected from the group consisting of
Benzene sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid or anato
Represents an anion of helix sulfonic acid. R39~ R46Is R38
Linear, branched, or cyclic alkyl group or aryl group as defined above
Represents )
【0014】(2)(d)酸により分解し得る基を有
し、アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用により増大
する、分子量3000以下の低分子溶解阻止化合物を、
更に含有することを特徴とする(1)に記載のポジ型感
光性組成物。 (3)(a)(1)に記載の一般式(I)で表される多
環構造を有する塩基性含窒素化合物、(b)(2)に記
載の活性光線の照射により酸を発生する一般式(II)
〜(IV)で表される化合物の少なくとも一種、(d)
酸により分解し得る基を有し、アルカリ現像液中での溶
解度が酸の作用により増大する、分子量3000以下の
低分子溶解阻止化合物、及び(e)水に不溶でアルカリ
現像液に可溶な樹脂を含有することを特徴とするホジ型
感光性組成物。 (4)(c)酸の作用により分解し、アルカリ現像液中
での溶解度を増大させる基を有する樹脂が、下記一般式
(IV)及び(V)で表される繰り返し構造単位を含む樹
脂であることを特徴とする(1)または(2)に記載の
ポジ型感光性組成物。(2) (d) A low molecular weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which has a group decomposable by an acid and whose solubility in an alkali developing solution is increased by the action of an acid,
The positive photosensitive composition according to (1), further comprising: (3) (a) a basic nitrogen-containing compound having a polycyclic structure represented by the general formula (I) described in (1), and (b) an acid is generated by irradiation with an actinic ray described in (2). General formula (II)
At least one of the compounds represented by (IV) to (IV);
A low molecular weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less, which has a group decomposable by an acid and whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid; and (e) insoluble in water and soluble in an alkaline developer A hoji-type photosensitive composition comprising a resin. (4) (c) a resin having a group that is decomposed by the action of an acid and increases the solubility in an alkali developer is a resin containing a repeating structural unit represented by the following general formulas (IV) and (V): The positive photosensitive composition according to (1) or (2), wherein
【0015】[0015]
【化6】 Embedded image
【0016】(上記式中、Lは、水素原子、直鎖、分
岐、または環上のアルキル基、又は置換されていてもよ
いアラルキル基を表わす。Zは、直鎖、分岐、あるいは
環状のアルキル基、又は置換されていてもよいアラルキ
ル基を表わす。またZとLが結合して5又は6員環を形
成してもよい。)(In the above formula, L represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group or an optionally substituted aralkyl group. Z represents a linear, branched or cyclic alkyl group. Or an aralkyl group which may be substituted, and Z and L may combine to form a 5- or 6-membered ring.)
【0017】(5)(b)活性光線の照射により酸を発
生する一般式(II)〜(IV)の化合物においてX-が分
岐または環状の炭素数8個以上のアルキル基およびアル
コキシ基の群から選ばれる基を少なくとも1つ有する
か、直鎖、分岐または環状の炭素数4〜7のアルキル基
およびアルコキシ基の群から選ばれる基を少なくとも2
個有するか、もしくは直鎖、分岐または環状の炭素数1
〜3個のアルキル基およびアルコキシ基の群から選ばれ
る基を少なくとも3個有するか、あるいはエステル基を
有するベンゼンスルホン酸のアニオンであることを特徴
とする(1)〜(4)に記載のポジ型感光性組成物。(5) (b) In the compounds of the general formulas (II) to (IV) which generate an acid upon irradiation with actinic rays, X - is a group of a branched or cyclic alkyl or alkoxy group having 8 or more carbon atoms. Or at least 2 groups selected from the group consisting of linear, branched or cyclic alkyl and alkoxy groups having 4 to 7 carbon atoms.
Or a linear, branched or cyclic carbon number of 1
(1) The positive electrode according to (1) to (4), which is an anion of benzenesulfonic acid having at least three groups selected from the group consisting of an alkyl group and an alkoxy group or having an ester group. -Type photosensitive composition.
【0018】本発明のポジ型感光性組成物は、塩基性窒
素化合物として上記一般式(I)で表される化合物を用
いることにより、化学増幅型レジストにおいて、添加量
を増やして線幅を改良しても感度の低下を起こすという
問題が解決され、優れたレジストパターンが得られた。The positive photosensitive composition of the present invention uses a compound represented by the above general formula (I) as a basic nitrogen compound to improve the line width by increasing the amount of addition in a chemically amplified resist. However, the problem of lowering the sensitivity was solved, and an excellent resist pattern was obtained.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明のポジ型感光性組成
物に含有される化合物、樹脂等の成分について詳細に説
明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, components such as a compound and a resin contained in the positive photosensitive composition of the present invention will be described in detail.
【0020】〔I〕多環構造を有する塩基性含窒素化合
物((a)成分) 本発明の多環構造を有する塩基性含窒素化合物は前記一
般式(I)で表され、Y,Zは、同一でも異なっていて
もよく、ヘテロ原子を含んでいてもよく、置換してもよ
い直鎖、分岐、環状アルキレン基を表す。ヘテロ原子と
しては、窒素原子、硫黄原子、酸素原子が挙げられる。
アルキレン基としては、炭素数2〜10が好ましく、よ
り好ましくは炭素数2〜5である。アルキレン基の置換
基としては、炭素数1〜6のアルキル基、アリール基、
アルケニル基の他、ハロゲン原子、ハロゲン置換アルキ
ル基が挙げられる。本発明の多環構造を有する塩基性含
窒素化合物として具体的には以下の化合物を挙げること
ができるが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。[I] Basic nitrogen-containing compound having a polycyclic structure (component (a)) The basic nitrogen-containing compound having a polycyclic structure of the present invention is represented by the above general formula (I), wherein Y and Z are Represents a linear, branched or cyclic alkylene group which may be the same or different, may contain a hetero atom, and may be substituted. Examples of the hetero atom include a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom.
The alkylene group preferably has 2 to 10 carbon atoms, and more preferably has 2 to 5 carbon atoms. Examples of the substituent of the alkylene group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group,
In addition to the alkenyl group, a halogen atom and a halogen-substituted alkyl group are exemplified. Specific examples of the basic nitrogen-containing compound having a polycyclic structure of the present invention include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.
【0021】[0021]
【化7】 Embedded image
【0022】中でも一般式(I)で表される化合物とし
て、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−
7−エン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ
−5−エンが特に好ましい。Among the compounds represented by the general formula (I), 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undeca-
7-ene and 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene are particularly preferred.
【0023】本発明の塩基性含窒素化合物は、単独であ
るいは2種以上一緒に用いられる。塩基性含窒素化合物
の使用量は、感光性組成物(溶媒を除く)100重量部
に対し、通常0.001〜10重量部、好ましくは0.
01〜5重量部である。0.001重量部未満では本発
明の効果が得られず、10重量部を越えると感度の低下
や露光部の現像性が悪化する傾向がある。The basic nitrogen-containing compounds of the present invention may be used alone or in combination of two or more. The amount of the basic nitrogen-containing compound to be used is generally 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 100 parts by weight, per 100 parts by weight of the photosensitive composition (excluding the solvent).
It is 01 to 5 parts by weight. If the amount is less than 0.001 part by weight, the effects of the present invention cannot be obtained. If the amount exceeds 10 parts by weight, sensitivity tends to decrease and developability of an exposed portion tends to deteriorate.
【0024】〔II〕活性光線の照射により酸を発生する
一般式(II)〜(IV)で表される化合物((b)成分) 前記一般式(II)〜(IV)における、R1 〜R46の直
鎖、分岐アルキル基としては、置換基を有してもよい、
メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、se
c−ブチル基、t−ブチル基のような炭素数1〜4個の
ものが挙げられる。環状アルキル基としては、置換基を
有してもよい、シクロプロピル基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個のものが挙げ
られる。R1 〜R37のアルコキシ基としては、メトキシ
基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ
基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキ
シ基、t−ブトキシ基のような炭素数1〜4個のものが
挙げられる。R1 〜R37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。R38〜R46のアリール基としては、フェニル
基、トリル基、メトキシフェニル基、ナフチル基のよう
な置換基を有してもよい炭素数6〜14個のものが挙げ
られる。これらの置換基として好ましくは、炭素数1〜
4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素
原子、沃素原子)、炭素数6〜10個のアリール基、炭
素数2〜6個のアルケニル基、シアノ基、ヒドロキシ
基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基
等が挙げられる。[II] Compounds represented by general formulas (II) to (IV) which generate an acid upon irradiation with actinic rays (component (b)): R 1 to R 1 in the above general formulas (II) to (IV) The linear or branched alkyl group for R 46 may have a substituent,
Methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, se
Those having 1 to 4 carbon atoms such as a c-butyl group and a t-butyl group are exemplified. The cyclic alkyl group may have a substituent, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group,
Those having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclohexyl group are exemplified. Examples of the alkoxy group represented by R 1 to R 37 include a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group and a t-butoxy group. One. Examples of the halogen atom for R 1 to R 37 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. Examples of the aryl group of R 38 to R 46 include those having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent such as a phenyl group, a tolyl group, a methoxyphenyl group, and a naphthyl group. Preferably, these substituents have 1 to 1 carbon atoms.
4 alkoxy groups, halogen atoms (fluorine atom, chlorine atom, iodine atom), aryl group having 6 to 10 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, cyano group, hydroxy group, carboxy group, alkoxycarbonyl Group, nitro group and the like.
【0025】本発明で使用される一般式(II)〜(IV)で
表わされるスルホニウム、ヨードニウム化合物は、その
対アニオン、X- として、分岐状又は環状の炭素数8個
以上、好ましくは10個以上のアルキル基又はアルコキ
シ基を少なくとも1個以上有するか、直鎖状、分岐状又
は環状の炭素数4〜7個のアルキル基又はアルコキシ基
を少なくとも2個以上有するか、もしくは直鎖状、分岐
状、または環状の炭素数1〜3個のアルキル基又はアル
コキシ基を少なくとも3個有するベンゼンスルホン酸、
ナフタレンスルホン酸又はアントラセンスルホン酸のア
ニオンを有する。あるいはエステル基、R38−CO−
基、R39−CONH−基、R40−NH−基、R41−OC
ONH−基、R42−NHCOO−基、R43−NHCON
H−基、R 44−NHCSN−基、R45−SO2NH−
基、およびニトロ基の群の中から選ばれる基を少なくと
も1個有するベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン
酸またアンアトラセンスルホン酸のアニオンを有する。In the general formulas (II) to (IV) used in the present invention,
The sulfonium and iodonium compounds represented are
Counter anion, X-As a branched or cyclic carbon number of 8
Or more, preferably 10 or more alkyl groups or alkoxy
Having at least one or more linear groups, linear, branched or
Is a cyclic alkyl or alkoxy group having 4 to 7 carbon atoms
Having at least two or more, linear or branched
Or cyclic alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or alkyl
Benzenesulfonic acid having at least three xy groups,
Naphthalenesulfonic acid or anthracenesulfonic acid
Has a nonion. Or an ester group, R38-CO-
Group, R39-CONH- group, R40-NH- group, R41-OC
ONH-group, R42-NHCOO- group, R43-NHCON
H-group, R 44-NHCSN- group, R45-SOTwoNH-
Groups and at least one group selected from the group of nitro groups
Sulfonic acid, naphthalene sulfone, which also has one
It has an acid or an anthracene sulfonic acid anion.
【0026】これにより露光後発生する酸(上記基を有
するベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、又は
アントラセンスルホン酸)の拡散性が小さくなり、且つ
該スルホニウム、ヨードニウム化合物の溶剤溶解性が向
上する。特に、拡散性を低減させるという観点からは上
記基として直鎖状のアルキル基又はアルコキシ基より、
分岐状又は環状のアルキル基又はアルコキシ基の方が好
ましい。上記基が1個の場合は、直鎖状と分岐状又は環
状との拡散性の差異はより顕著になる。As a result, the diffusivity of the acid (benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid or anthracenesulfonic acid having the above group) generated after exposure is reduced, and the solubility of the sulfonium or iodonium compound in the solvent is improved. In particular, from the viewpoint of reducing the diffusivity, a linear alkyl group or an alkoxy group as the above group,
A branched or cyclic alkyl group or alkoxy group is more preferred. When the number of the above groups is one, the difference in diffusivity between a straight chain and a branched or cyclic one becomes more remarkable.
【0027】露光から後加熱までの経時による線幅変化
抑制の観点では分岐または環状の炭素数8個以上のアル
キル基およびアルコキシ基の群から選ばれる基を少なく
とも1つ有するか、直鎖、分岐または環状の炭素数4〜
7のアルキル基およびアルコキシ基の群から選ばれる基
を少なくとも2個有するか、もしくは直鎖、分岐または
環状の炭素数1〜3個のアルキル基およびアルコキシ基
の群から選ばれる基を少なくとも3個有するか、あるい
はエステル基を有するベンゼンスルホン酸のアニオンが
最も好ましい。From the viewpoint of suppressing a change in line width due to aging from exposure to post-heating, at least one group selected from the group consisting of a branched or cyclic alkyl group and an alkoxy group having 8 or more carbon atoms, or a linear or branched group Or a cyclic carbon number of 4 to
Has at least two groups selected from the group consisting of 7 alkyl groups and alkoxy groups, or has at least 3 groups selected from the group consisting of linear, branched or cyclic alkyl groups and alkoxy groups having 1 to 3 carbon atoms. The anion of benzenesulfonic acid having or having an ester group is most preferred.
【0028】炭素数8個以上、好ましくは炭素数8〜2
0個のアルキル基としては、分岐状又は環状のオクチル
基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、
トリデシル基、テトラデシル基、オクタデシル基等が挙
げられる。炭素数8個以上、好ましくは炭素数8〜20
個のアルコキシ基としては、分岐状又は環状のオクチル
オキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシ
ルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリデシルオキシ基、
テトラデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基等が挙げ
られる。炭素数4〜7個のアルキル基としては、直鎖
状、分岐状又は環状のブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基等が挙げられる。炭素数4〜7個のアル
コキシ基としては、直鎖状、分岐状又は環状のブトキシ
基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオ
キシ基等が挙げられる。炭素数1〜3個のアルキル基と
しては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプ
ロピル基が挙げられる。炭素数1〜3個のアルコキシ基
としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ
基、イソプロポキシ基が挙げられる。C8 or more, preferably C8 to C2
Examples of the zero alkyl group include a branched or cyclic octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group,
Examples include a tridecyl group, a tetradecyl group, and an octadecyl group. 8 or more carbon atoms, preferably 8 to 20 carbon atoms
Examples of the alkoxy group include a branched or cyclic octyloxy group, a nonyloxy group, a decyloxy group, an undecyloxy group, a dodecyloxy group, a tridecyloxy group,
Examples include a tetradecyloxy group and an octadecyloxy group. Examples of the alkyl group having 4 to 7 carbon atoms include a linear, branched, or cyclic butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a heptyl group. Examples of the alkoxy group having 4 to 7 carbon atoms include a linear, branched, or cyclic butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, and a heptyloxy group. Examples of the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group. Examples of the alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, and an isopropoxy group.
【0029】また、X- で表される芳香族スルホン酸に
は、上記特定の置換基以外に、ハロゲン原子(フッ素原
子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、炭素数6〜10
個のアリール基、シアノ基、スルフィド基、ヒドロキシ
基、カルボキシ基、ニトロ基等を置換基として含有して
もよい。以下に、これらの化合物の具体例を示すが、本
発明はこれらに限定されるものではない。Further, X - in the aromatic sulfonic acid represented by, in addition to the above specific substituent, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), C6-10
It may contain as substituents aryl groups, cyano groups, sulfide groups, hydroxy groups, carboxy groups, nitro groups and the like. Hereinafter, specific examples of these compounds are shown, but the present invention is not limited thereto.
【0030】[0030]
【化8】 Embedded image
【0031】[0031]
【化9】 Embedded image
【0032】[0032]
【化10】 Embedded image
【0033】[0033]
【化11】 Embedded image
【0034】[0034]
【化12】 Embedded image
【0035】[0035]
【化13】 Embedded image
【0036】[0036]
【化14】 Embedded image
【0037】(b)成分、例えば一般式(II)、一般式
(III )、一般式(IV)で表される化合物は、1種単独
で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記(b)成分、例えば一般式(II)、一般式(III
)、一般式(IV)で表される化合物は、米国特許第
3,734,928号明細書に記載の方法、Macromolec
ules, vol. 10, 1307(1977), Journal of Organic Chem
istry, vol. 55, 4222(1990), J. Radiat. Curing, vo
l. 5(1), 2(1978) に記載の方法などを用い、更にカウ
ンターアニオンを交換することにより合成できる。
(b)成分、例えば一般式(II)、一般式(III )、一
般式(IV)で表される化合物の感光性組成物中の含量
は、感光性組成物の固形分に対し、0.1〜20重量%
が適当であり、好ましくは0.5〜10重量%、更に好
ましくは1〜7重量%である。The component (b), for example, the compounds represented by the general formulas (II), (III) and (IV) can be used alone or in combination of two or more.
The component (b), for example, the general formula (II), the general formula (III)
) And the compound represented by the general formula (IV) can be prepared by the method described in US Pat. No. 3,734,928, Macromolec.
ules, vol. 10, 1307 (1977), Journal of Organic Chem
istry, vol. 55, 4222 (1990), J. Radiat. Curing, vo
l. It can be synthesized by using the method described in 5 (1), 2 (1978) or the like, and further exchanging the counter anion.
The content of the component (b), for example, the compound represented by the general formula (II), the general formula (III), or the general formula (IV) in the photosensitive composition is 0.1 to the solid content of the photosensitive composition. 1-20% by weight
Is suitable, preferably 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 7% by weight.
【0038】〔III 〕(b’)その他の併用しうる光酸
発生化合物 本発明の感光性組成物において、酸を発生する上記
(b)成分以外に、活性光線又は放射線の照射により分
解して酸を発生する他の化合物(以下、「(b’)成
分」ともいう)を併用してもよい。(b)成分と併用し
うる(b’)成分の含有量は、使用する全光酸発生剤の
70重量%未満が好ましく、より好ましくは60重量%
未満、更に好ましくは50重量%未満である。[III] (b ') Other Photoacid Generating Compounds That Can Be Used in Combination In the photosensitive composition of the present invention, in addition to the above component (b) which generates an acid, it is decomposed by irradiation with actinic rays or radiation. Other compounds that generate an acid (hereinafter, also referred to as “component (b ′)”) may be used in combination. The content of the component (b ′) which can be used in combination with the component (b) is preferably less than 70% by weight, more preferably 60% by weight of the total photoacid generator used.
And more preferably less than 50% by weight.
【0039】そのような併用可能な光酸発生剤として
は、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開
始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロ
レジスト等に使用されている公知の光により酸を発生す
る化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用する
ことができる。Examples of such photoacid generators that can be used in combination include photoinitiators for cationic photopolymerization, photoinitiators for photoradical polymerization, photodecolorants for dyes, photochromic agents, and microresists. A known compound that generates an acid by light and a mixture thereof can be appropriately selected and used.
【0040】たとえば S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.E
ng.,18,387(1974)、T.S.Bal etal,Polymer,21,423(198
0)等に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055
号、同4,069,056号、同 Re 27,992号、特願平3-140,140
号等に記載のアンモニウム塩、D.C.Necker etal,Macrom
olecules,17,2468(1984)、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Con
f.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)、米国特許第
4,069,055号、同4,069,056号等に記載のホスホニウム
塩、J.V.Crivello etal,Macromorecules,10(6),1307(19
77)、Chem.&Eng.News,Nov.28,p31(1988)、欧州特許第10
4,143号、米国特許第339,049 号、同第410,201号、特開
平2-150,848号、特開平2-296,514号等に記載のヨードニ
ウム塩、J.V.Crivello etal,Polymer J.17,73(1985)、
J.V.Crivello etal.J.Org.Chem.,43,3055(1978)、W.R.W
att etal,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,22,1789(1
984)、J.V.Crivello etal,Polymer Bull.,14,279(198
5)、J.V.Crivello etal,Macromorecules,14(5),1141(19
81) 、J.V.Crivello etal,J.PolymerSci.,Polymer Che
m.Ed.,17,2877(1979)、欧州特許第370,693 号、同3,90
2,114号、同233,567号、同297,443号、同297,442号、米
国特許第4,933,377号、同161,811号、同410,201号、同3
39,049号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,82
7 号、独国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,60
4,581号等に記載のスルホニウム塩、J.V.Crivello eta
l,Macromorecules,10(6),1307(1977)、J.V.Crivello et
al,J.PolymerSci.,Polymer Chem.Ed., 17,1047(1979)
等に記載のセレノニウム塩、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Co
nf.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988) 等に記載の
アルソニウム塩等のオニウム塩、米国特許第3,905,815
号、特公昭46-4605 号、特開昭48-36281号、特開昭55-3
2070号、特開昭60-239736号、特開昭61-169835 号、特
開昭61-169837号、特開昭62-58241号、特開昭62-212401
号、特開昭63-70243号、特開昭63-298339号等に記載の
有機ハロゲン化合物、K.Meier etal,J.Rad.Curing,13
(4),26(1986)、T.P.Gill etal,Inorg.Chem.,19,3007(1
980)、D.Astruc,Acc.Chem.Res.,19(12),377(1896)、特
開平2-161445号等に記載の有機金属/有機ハロゲン化
物、S.Hayase etal,J.Polymer Sci.,25,753(1987)、E.R
eichmanis etal,J.Pholymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,2
3,1(1985)、Q.Q.Zhu etal,J.Photochem.,36,85,39,317(1
987)、 B.Amit etal,Tetrahedron Lett.,(24)2205(197
3)、 D.H.R.Barton etal,J.Chem Soc.,3571(1965)、 P.M.
Collins etal,J.Chem.SoC.,Perkin I,1695(1975)、M.Rud
instein etal,Tetrahedron Lett.,(17),1445(1975)、 J.
W.Walker etalJ.Am.Chem.Soc.,110,7170(1988)、 S.C.Bu
sman etal,J.Imaging Technol.,11(4),191(1985)、H.M.H
oulihan etal,Macormolecules,21,2001(1988)、P.M.Coll
ins etal,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,532(1972)、S.Haya
se etal,Macromolecules,18,1799(1985)、E.Reichmanis
etal,J.Electrochem.Soc.,SolidState Sci.Technol.,13
0(6)、 F.M.Houlihan etal,Macromolcules,21,2001(198
8)、欧州特許第0290,750号、同046,083号、同156,535
号、同271,851号、同0,388,343 号、 米国特許第3,901,7
10号、同4,181,531号、特開昭60-198538号、特開昭53-1
33022 号等に記載のo−ニトロベンジル型保護基を有す
る光酸発生剤、M.TUNOOKA etal,Polymer Preprints Ja
pan,35(8)、G.Berner etal,J.Rad.Curing,13(4)、W.J.M
ijs etal,Coating Technol.,55(697),45(1983),Akzo、H.
Adachi etal,Polymer Preprints,Japan,37(3)、 欧州特
許第0199,672号、同84515号、同199,672号、同044,115
号、同0101,122号、米国特許第618,564号、同4,371,605
号、同4,431,774号、特開昭64-18143号、特開平2-24575
6号、特願平3-140109号等に記載のイミノスルフォネ−
ト等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合
物、特開昭61-166544号等に記載のジスルホン化合物を
挙げることができる。For example, SISchlesinger, Photogr.Sci.E
ng., 18,387 (1974), TSBal etal, Polymer, 21,423 (198
0) etc., U.S. Pat.No.4,069,055
No. 4,069,056, Re 27,992, Japanese Patent Application No. 3-140,140
Salt, DCNecker etal, Macrom
olecules, 17, 2468 (1984), CSwen et al, Teh, Proc. Con
f.Rad.Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988), U.S. Patent No.
Nos. 4,069,055 and 4,069,056, and phosphonium salts described in JVCrivello et al., Macromorecules, 10 (6), 1307 (19
77), Chem. & Eng. News, Nov. 28, p31 (1988), European Patent No. 10
No. 4,143, U.S. Pat.Nos. 339,049, 410,201, JP-A-2-150,848, iodonium salts described in JP-A-2-296,514, etc., JVCrivello et al., Polymer J. 17, 73 (1985),
JVCrivello et al. J. Org.Chem., 43, 3055 (1978), WRW
att etal, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 22, 1789 (1
984), JVCrivello etal, Polymer Bull., 14,279 (198
5), JVCrivello etal, Macromorecules, 14 (5), 1141 (19
81), JVCrivello etal, J. PolymerSci., Polymer Che
m.Ed., 17,2877 (1979), European Patent Nos. 370,693, 3,90
No. 2,114, No. 233,567, No. 297,443, No. 297,442, U.S. Pat.Nos. 4,933,377, 161,811, No. 410,201, No. 3
No. 39,049, No. 4,760,013, No. 4,734,444, No. 2,833,82
No. 7, German Patent Nos. 2,904,626, 3,604,580, 3,60
No. 4,581, etc., sulfonium salt, JVCrivello eta
l, Macromorecules, 10 (6), 1307 (1977), JVCrivello et
al, J. PolymerSci., Polymer Chem. Ed., 17,1047 (1979)
Selenonium salts, CSwen et al, Teh, Proc.Co
Onium salts such as arsonium salts described in nf.Rad.Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988), U.S. Pat.
No., JP-B-46-4605, JP-A-48-36281, JP-A-55-3
No. 2070, JP-A-60-239736, JP-A-61-169835, JP-A-61-169837, JP-A-62-58241, JP-A-62-212401
No., JP-A-63-70243, organic halogen compounds described in JP-A-63-298339, K. Meier et al., J. Rad.Curing, 13
(4), 26 (1986), TPGill et al., Inorg.Chem., 19, 3007 (1
980), D. Astruc, Acc. Chem. Res., 19 (12), 377 (1896), organometallics / organic halides described in JP-A-2-14145, S. Hayase et al., J. Polymer Sci. ., 25,753 (1987), ER
eichmanis etal, J.Pholymer Sci., Polymer Chem.Ed., 2
3,1 (1985), QQ Zhu et al., J. Photochem., 36, 85, 39, 317 (1
987), B. Amit etal, Tetrahedron Lett., (24) 2205 (197
3), DHR Barton et al., J. Chem Soc., 3571 (1965), PM
Collins et al., J. Chem.SoC., Perkin I, 1695 (1975), M. Rud
instein etal, Tetrahedron Lett., (17), 1445 (1975), J.
W. Walker et al. J. Am. Chem. Soc., 110, 7170 (1988), SCBu
sman et al, J. Imaging Technol., 11 (4), 191 (1985), HMH
oulihan etal, Macormolecules, 21, 2001 (1988), PMColl
ins etal, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 532 (1972), S. Haya
se etal, Macromolecules, 18, 1799 (1985), E. Reichmanis
etal, J.Electrochem.Soc., SolidState Sci.Technol., 13
0 (6), FMHoulihan et al., Macromolcules, 21, 2001 (198
8), European Patent Nos. 0290,750, 046,083, 156,535
No. 271,851, No. 0,388,343, U.S. Pat.No. 3,901,7
No. 10, 4,181,531, JP-A-60-198538, JP-A-53-1
Photoacid generator having an o-nitrobenzyl-type protecting group described in No. 33022, M. TUNOOKA et al., Polymer Preprints Ja
pan, 35 (8), G. Berner et al., J. Rad. Curing, 13 (4), WJM
ijs et al, Coating Technol., 55 (697), 45 (1983), Akzo, H.
Adachi etal, Polymer Preprints, Japan, 37 (3), European Patent Nos. 0199,672, 84515, 199,672, 044,115
Nos. 0101,122; U.S. Pat.Nos. 618,564; 4,371,605
No. 4,431,774, JP-A-64-18143, JP-A-2-24575
No. 6, iminosulfone described in Japanese Patent Application No. 3-140109, etc.
And disulfone compounds described in JP-A-61-166544 and the like.
【0041】また、これらの光により酸を発生する基、
あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化
合物、たとえば、M.E.Woodhouse etal,J.Am.Chem.So
c.,104,5586(1982)、S.P.Pappas etal,J.Imaging Sc
i.,30(5),218(1986)、S.Kondo etal,Makromol.Chem.,Ra
pid Commun.,9,625(1988)、Y.Yamadaetal,Makromol.Che
m.,152,153,163(1972) 、J.V.Crivello etal,J.Polymer
Sci.,Polymer Chem.Ed.,17,3845(1979)、米国特許第3,8
49,137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63-1460
38 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 by these lights,
Alternatively, a compound having a compound introduced into the main chain or side chain of a polymer, for example, MEWoodhouse et al., J. Am. Chem.
c., 104, 5586 (1982), SPPappas etal, J. Imaging Sc
i., 30 (5), 218 (1986), S. Kondo et al., Makromol.Chem., Ra.
pid Commun., 9,625 (1988), Y.Yamadaetal, Makromol.Che
m., 152, 153, 163 (1972), JVCrivello etal, J. Polymer
Sci., Polymer Chem. Ed., 17, 3845 (1979), U.S. Pat.
No. 49,137, German Patent No. 3914407, JP-A-63-26653,
JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-1460
Compounds described in JP-A-38-163452, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029 and the like can be used.
【0042】更にV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(198
0)、A.Abad etal,Tetrahedron Lett.,(47)4555(1971)、
D.H.R.Barton etal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、米国
特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光
により酸を発生する化合物も使用することができる。Further, VNRPillai, Synthesis, (1), 1 (198
0), A. Abad etal, Tetrahedron Lett., (47) 4555 (1971),
Compounds that generate an acid by light described in DHR Barton et al., J. Chem. Soc., (C), 329 (1970), U.S. Pat. No. 3,779,778, and EP 126,712 can also be used.
【0043】上記併用可能な活性光線又は放射線の照射
により分解して酸を発生する化合物の中で、特に有効に
用いられるものについて以下に説明する。 (1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG
1)で表されるオキサゾール誘導体又は一般式(PAG
2)で表されるS−トリアジン誘導体。Among the compounds which can be used together and decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, those which are particularly effectively used are described below. (1) The following general formula (PAG) substituted with a trihalomethyl group
The oxazole derivative represented by 1) or the general formula (PAG)
An S-triazine derivative represented by 2).
【0044】[0044]
【化15】 Embedded image
【0045】式中、R201 は置換もしくは未置換のアリ
ール基、アルケニル基、R202 は置換もしくは未置換の
アリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)3
を示す。Yは塩素原子又は臭素原子を示す。具体的には
以下の化合物を挙げることができるがこれらに限定され
るものではない。In the formula, R 201 is a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group, and R 202 is a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group, —C (Y) 3
Is shown. Y represents a chlorine atom or a bromine atom. Specific examples include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.
【0046】[0046]
【化16】 Embedded image
【0047】[0047]
【化17】 Embedded image
【0048】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、又は一般式(PAG4)で表される
スルホニウム塩。(2) An iodonium salt represented by the following general formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the following general formula (PAG4).
【0049】[0049]
【化18】 Embedded image
【0050】ここで式Ar1、Ar2は各々独立に置換も
しくは未置換のアリール基を示す。好ましい置換基とし
ては、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カルボキシ
ル基、アルコキシカルボニル基、ヒロドキシ基、メルカ
プト基及びハロゲン原子が挙げられる。Here, the formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Preferred substituents include an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxy group, a mercapto group, and a halogen atom.
【0051】R203 、R204 、R205 は各々独立に、置
換もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。好
ましくは、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜8
のアルキル基及びそれらの置換誘導体である。好ましい
置換基としては、アリール基に対しては炭素数1〜8の
アルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基、ニトロ基、
カルボキシル基、ヒロドキシ基及びハロゲン原子であ
り、アルキル基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ
基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基である。R 203 , R 204 and R 205 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. Preferably, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms
And substituted derivatives thereof. Preferred substituents include an aryl group, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a nitro group,
A carboxyl group, a hydroxy group and a halogen atom, and an alkyl group is an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group and an alkoxycarbonyl group.
【0052】Z- は対アニオンを示し、例えばB
F4 - 、AsF6 - 、PF6 - 、SbF6 - 、SiF6
2- 、ClO4 - 、CF3SO3 - 等のパーフルオロアル
カンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスル
ホン酸アニオン、ナフタレン−1−スルホン酸アニオン
等の縮合多核芳香族スルホン酸アニオン、アントラキノ
ンスルホン酸 アニオン、スルホン酸基含有染料等を挙
げることができるがこれらに限定されるものではない。Z-Represents a counter anion, for example, B
FFour -, AsF6 -, PF6 -, SbF6 -, SiF6
2-, ClOFour -, CFThreeSOThree -Perfluoroal such as
Cansulfonate anion, pentafluorobenzene sulfone
Phonate anion, naphthalene-1-sulfonic acid anion
Polynuclear aromatic sulfonic acid anions such as anthraquino
Sulfonic acid anions, sulfonic acid group-containing dyes, etc.
However, the present invention is not limited thereto.
【0053】またR203 、R204 、R205 のうちの2つ
及びAr1、Ar2はそれぞれの単結合又は置換基を介し
て結合してもよい。Further, two of R 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded through a single bond or a substituent.
【0054】具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.
【0055】[0055]
【化19】 Embedded image
【0056】[0056]
【化20】 Embedded image
【0057】一般式(PAG3)、(PAG4)で示さ
れる上記オニウム塩は公知であり、例えばJ.W.Knapczyk
etal,J.Am.Chem.Soc.,91,145(1969)、A.L.Maycok eta
l, J.Org.Chem.,35,2532,(1970)、E.Goethas etal ,Bul
l.Soc.Chem.Belg.,73,546,(1964) 、H.M.Leicester、J.A
me.Chem.Soc.,51,3587(1929)、J.V.Crivello etal,J.Po
lym.Chem.Ed.,18,2677(1980)、米国特許第2,807,648 号
及び同4,247,473号、特開昭53-101,331号等に記載の方
法により合成することができる。The above onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known, for example, JWKnapczyk
etal, J. Am. Chem. Soc., 91, 145 (1969), ALMaycok eta
l, J. Org. Chem., 35, 2532, (1970), E. Goethas et al., Bul
l.Soc.Chem.Belg., 73,546, (1964), HM Leicester, JA
me.Chem.Soc., 51,3587 (1929), JVCrivello etal, J.Po
Chem. Ed., 18,2677 (1980), U.S. Pat. Nos. 2,807,648 and 4,247,473, and JP-A-53-101,331.
【0058】(3)下記一般式(PAG5)で表される
ジスルホン誘導体、又は下記一般式(PAG6)で表さ
れるイミノスルホネート誘導体。(3) Disulfone derivatives represented by the following general formula (PAG5) or iminosulfonate derivatives represented by the following general formula (PAG6).
【0059】[0059]
【化21】 Embedded image
【0060】式中、Ar3、Ar4は各々独立に置換もし
くは未置換のアリール基を示す。R 206 は置換もしくは
未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換もし
くは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレ
ン基を示す。具体例としては以下に示す化合物が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。Where ArThree, ArFourAre each independently substituted
Or an unsubstituted aryl group. R 206Is replaced or
Indicates an unsubstituted alkyl group or aryl group. A is a substitution
Or unsubstituted alkylene, alkenylene, arylene
Shows a substituent group. Specific examples include the compounds shown below.
However, the present invention is not limited to these.
【0061】[0061]
【化22】 Embedded image
【0062】[0062]
【化23】 Embedded image
【0063】[0063]
【化24】 Embedded image
【0064】[0064]
【化25】 Embedded image
【0065】〔IV〕(c)酸の作用により分解し、アル
カリ現像液中での溶解度を増大させる基を有する樹脂
(以下、単に「(c)成分」ともいう) 本発明における化学増幅型レジストにおいて用いられる
酸により分解し、アルカリ現像液中での溶解性を増大さ
せる基(酸で分解しうる基ともいう)を有する樹脂とし
ては、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。酸で分解し得る基として好ましい基は、−COOA
0、−O−B0基であり、更にこれらを含む基としては、
−R0−COOA0、又は−Ar−O−B0で示される基が
挙げられる。ここでA0は、−C(R01)(R02)(R
03)、−Si(R01)(R02)(R0 3)もしくは−C
(R04)(R05)−O−R06基を示す。B0 は、A0 又
は−CO−O−A0基を示す(R0、R01〜R06、及びA
rは後述のものと同義)。[IV] (c) A resin having a group that decomposes under the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer (hereinafter, also simply referred to as “component (c)”). Examples of the resin having a group capable of decomposing with an acid used in (1) and increasing the solubility in an alkaline developer (also referred to as a group decomposable with an acid) include a main chain or a side chain of the resin or a main chain and a side chain Resin having acid-decomposable groups on both chains. Among them, a resin having a group which can be decomposed by an acid in a side chain is more preferable. A preferred group capable of being decomposed by an acid is -COOA
0, a -O-B 0 group, the group further comprising them,
-R 0 -COOA 0, or group represented by -A r -O-B 0. Here, A 0 is -C (R 01 ) (R 02 ) (R
03), - Si (R 01 ) (R 02) (R 0 3) or -C
It represents a (R 04 ) (R 05 ) -OR 06 group. B 0 indicates the A 0 or -CO-O-A 0 group (R 0, R 01 ~R 06 , and A
r is as defined below).
【0066】酸分解性基としては好ましくは、シリルエ
ーテル基、クミルエステル基、アセタール基、テトラヒ
ドロピラニルエーテル基、エノールエーテル基、エノー
ルエステル基、第3級のアルキルエーテル基、第3級の
アルキルエステル基、第3級のアルキルカーボネート基
等である。更に好ましくは、第3級アルキルエステル
基、第3級アルキルカーボネート基、クミルエステル
基、アセタール基、テトラヒドロピラニルエーテル基で
ある。特に好ましくはアセタール基である。The acid-decomposable group is preferably a silyl ether group, a cumyl ester group, an acetal group, a tetrahydropyranyl ether group, an enol ether group, an enol ester group, a tertiary alkyl ether group, or a tertiary alkyl ester. And tertiary alkyl carbonate groups. More preferred are a tertiary alkyl ester group, a tertiary alkyl carbonate group, a cumyl ester group, an acetal group, and a tetrahydropyranyl ether group. Particularly preferred is an acetal group.
【0067】次に、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としては、側鎖に−OHもし
くは−COOH、好ましくは−R0−COOHもしくは
−Ar−OH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。Next, when the group decomposable by these acids is bonded as a side chain, the base resin may have -OH or -COOH, preferably -R 0 -COOH or -A r -OH group on the side chain. It is an alkali-soluble resin having. For example, an alkali-soluble resin described below can be used.
【0068】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170
A/秒以上のものが好ましい。特に好ましくは330A
/秒以上のものである(ここでAはオングストロー
ム)。また、矩形プロファイルを達成する点から遠紫外
光やエキシマレーザー光に対する透過率が高いアルカリ
可溶性樹脂が好ましい。好ましくは、1μm膜厚の24
8nmでの透過率が20〜90%である。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
体及び水素化ノボラック樹脂である。The alkali dissolution rate of these alkali-soluble resins was measured using a 0.261N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (23 ° C.) and measured at 170 ° C.
A / sec or more is preferable. Particularly preferably 330A
Per second or more (where A is Angstroms). From the viewpoint of achieving a rectangular profile, an alkali-soluble resin having a high transmittance to far ultraviolet light or excimer laser light is preferable. Preferably, a 1 μm film thickness of 24
The transmittance at 8 nm is 20 to 90%. From these viewpoints, particularly preferred alkali-soluble resins are o-, m
-, P-poly (hydroxystyrene) and copolymers thereof, hydrogenated poly (hydroxystyrene), halogen- or alkyl-substituted poly (hydroxystyrene), part of poly (hydroxystyrene), O-alkylated or O- An acylated product, a styrene-hydroxystyrene copolymer, an α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, and a hydrogenated novolak resin.
【0069】本発明に用いられる酸で分解し得る基を有
する樹脂は、欧州特許254853号、特開平2−25
850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アルカリ可溶性樹脂モノマーを
種々のモノマーと共重合して得ることができる。The resin having an acid-decomposable group used in the present invention is disclosed in EP 254853, JP-A-2-25.
No. 850, No. 3-223860, No. 4-251259
As disclosed in US Pat. No. 6,086,098, an alkali-soluble resin is reacted with a precursor of an acid-decomposable group, or an alkali-soluble resin monomer having an acid-decomposable group bonded thereto is copolymerized with various monomers. Can be obtained.
【0070】本発明に使用される酸により分解し得る基
を有する樹脂の具体例を以下に示すが、本発明がこれら
に限定されるものではない。Specific examples of the resin having a group capable of being decomposed by an acid used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
【0071】p−t−ブトキシスチレン/p−ヒドロキ
シスチレン共重合体、p−(t−ブトキシカルボニルオ
キシ)スチレン/p−ヒドロキシスチレン共重合体、p
−(t−ブトキシカルボニルメチルオキシ)スチレン/
p−ヒドロキシスチレン共重合体、4−(t−ブトキシ
カルボニルメチルオキシ)−3−メチルスチレン/4−
ヒドロキシ−3−メチルスチレン共重合体、p−(t−
ブトキシカルボニルメチルオキシ)スチレン/p−ヒド
ロキシスチレン(10%水素添加物)共重合体、m−
(t−ブトキシカルボニルメチルオキシ)スチレン/m
−ヒドロキシスチレン共重合体、o−(t−ブトキシカ
ルボニルメチルオキシ)スチレン/o−ヒドロキシスチ
レン共重合体、p−(クミルオキシカルボニルメチルオ
キシ)スチレン/p−ヒドロキシスチレン共重合体、ク
ミルメタクリレート/メチルメタクリレート共重合体、
4−t−ブトキシカルボニルスチレン/マレイン酸ジメ
チル共重合体、ベンジルメタクリレート/テトラヒドロ
ピラニルメタクリレート、Pt-butoxystyrene / p-hydroxystyrene copolymer, p- (t-butoxycarbonyloxy) styrene / p-hydroxystyrene copolymer, p
-(T-butoxycarbonylmethyloxy) styrene /
p-hydroxystyrene copolymer, 4- (t-butoxycarbonylmethyloxy) -3-methylstyrene / 4
Hydroxy-3-methylstyrene copolymer, p- (t-
(Butoxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene (10% hydrogenated) copolymer, m-
(T-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / m
-Hydroxystyrene copolymer, o- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / o-hydroxystyrene copolymer, p- (cumyloxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene copolymer, cumyl methacrylate / Methyl methacrylate copolymer,
4-t-butoxycarbonylstyrene / dimethyl maleate copolymer, benzyl methacrylate / tetrahydropyranyl methacrylate,
【0072】p−(t−ブトキシカルボニルメチルオキ
シ)スチレン/p−ヒドロキシスチレン/スチレン共重
合体、p−t−ブトキシスチレン/p−ヒドロキシスチ
レン/フマロニトリル共重合体、t−ブトキシスチレン
/ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、スチレン
/N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド/N−
(4−t−ブトキシカルボニルオキシフェニル)マレイ
ミド共重合体、p−ヒドロキシスチレン/t−ブチルメ
タクリレート共重合体、p−ヒドロキシスチレン/t−
ブチルアクリレート共重合体、p−(t−ブトキシカル
ボニルメチルオキシ)スチレン/p−ヒドロキシスチレ
ン/N−メチルマレイミド共重合体、t−ブチルメタク
リレート/1−アダマンチルメチルメタクリレート共重
合体、p−ヒドロキシスチレン/t−ブチルアクリレー
ト/p−アセトキシスチレン共重合体、p−ヒドロキシ
スチレン/t−ブチルアクリレート/p−(t−ブトキ
シカルボニルオキシ)スチレン共重合体、p−ヒドロキ
シスチレン/t−ブチルアクリレート/p−(t−ブト
キシカルボニルメチルオキシ)スチレン共重合体、P- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene / styrene copolymer, pt-butoxystyrene / p-hydroxystyrene / fumaronitrile copolymer, t-butoxystyrene / hydroxyethyl methacrylate Copolymer, styrene / N- (4-hydroxyphenyl) maleimide / N-
(4-t-butoxycarbonyloxyphenyl) maleimide copolymer, p-hydroxystyrene / t-butyl methacrylate copolymer, p-hydroxystyrene / t-
Butyl acrylate copolymer, p- (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene / p-hydroxystyrene / N-methylmaleimide copolymer, t-butyl methacrylate / 1-adamantyl methyl methacrylate copolymer, p-hydroxystyrene / t-butyl acrylate / p-acetoxystyrene copolymer, p-hydroxystyrene / t-butyl acrylate / p- (t-butoxycarbonyloxy) styrene copolymer, p-hydroxystyrene / t-butyl acrylate / p- ( (t-butoxycarbonylmethyloxy) styrene copolymer,
【0073】[0073]
【化26】 Embedded image
【0074】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)と酸で分解し得る基で保護さ
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0.10〜0.50である。B/(B+S)>
0.7ではPEB後の膜収縮、基板への密着不良やスカ
ムの原因となり好ましくない。一方、B/(B+S)<
0.01では、パターン側壁に顕著に定在波が残ること
があるので好ましくない。The content of acid-decomposable groups is determined by the number of acid-decomposable groups in the resin (B) and the number of alkali-soluble groups not protected by acid-decomposable groups (S). B /
It is represented by (B + S). The content is preferably 0.01 to
0.7, more preferably 0.05 to 0.50, and still more preferably 0.10 to 0.50. B / (B + S)>
A value of 0.7 is not preferred because it causes film shrinkage after PEB, poor adhesion to the substrate, and scum. On the other hand, B / (B + S) <
A value of 0.01 is not preferable because standing waves may be remarkably left on the pattern side wall.
【0075】本発明において、酸で分解し得る基を有す
る樹脂としては、上述の一般式(V)及び一般式(VI)で
示される繰り返し構造単位を含む樹脂が好ましい。これ
により、高解像を有し、且つ露光から加熱までの経時に
おける性能変化がより少なくなる。一般式(V) のL及
びZにおけるアルキル基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソ
ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル
基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ドデ
シル基などの炭素数1〜20個の直鎖、分岐あるいは環
状のものがあげられる。アルキル基の好ましい置換基と
してはアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ
基、アシル基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基が
あげられる。In the present invention, as the resin having an acid-decomposable group, a resin containing a repeating structural unit represented by the above general formulas (V) and (VI) is preferable. Thereby, it has a high resolution and the performance change over time from exposure to heating is reduced. Examples of the alkyl group in L and Z in the general formula (V) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, and a cyclohexyl group. Straight-chain, branched or cyclic ones having 1 to 20 carbon atoms such as a group, octyl group and dodecyl group. Preferred substituents of the alkyl group include an alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom, a nitro group, an acyl group, an acylamino group, and a sulfonylamino group.
【0076】L、Zにおけるアラルキル基としては、置
換又は未置換のベンジル基、置換又は未置換のフェネチ
ル基などの炭素数7〜15個のものが挙げられる。アラ
ルキル基の好ましい置換基としてはアルコキシ基、水酸
基、ハロゲン原子、ニトロ基、アシル基、アシルアミノ
基、スルホニルアミノ基があげられる。Examples of the aralkyl group in L and Z include those having 7 to 15 carbon atoms, such as a substituted or unsubstituted benzyl group and a substituted or unsubstituted phenethyl group. Preferred substituents of the aralkyl group include an alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom, a nitro group, an acyl group, an acylamino group, and a sulfonylamino group.
【0077】LとZが互いに結合して形成する5又は6
員環としては、テトラヒドロピラン環、テトラヒドロフ
ラン環等が挙げられる。5 or 6 formed by combining L and Z with each other
Examples of the member ring include a tetrahydropyran ring and a tetrahydrofuran ring.
【0078】上記樹脂中の一般式(V) で示される繰り
返し構造単位と一般式(VI)で示される繰り返し構造単
位との比率は、好ましくは1/99〜60/40であ
り、より好ましくは5/95〜50/50であり、更に
好ましくは10/90〜40/60である。The ratio of the repeating structural unit represented by the general formula (V) to the repeating structural unit represented by the general formula (VI) in the resin is preferably from 1/99 to 60/40, more preferably from 1/99 to 60/40. It is 5/95 to 50/50, more preferably 10/90 to 40/60.
【0079】上述の一般式(V) 及び一般式(VI)で示
される繰り返し構造単位を含む樹脂には、他のモノマー
から誘導される構造単位が含まれてもよい。他のモノマ
ーとしては、水素化ヒドロキシスチレン;ハロゲン、ア
ルコキシもしくはアルキル置換ヒドロキシスチレン;ス
チレン;ハロゲン、アルコキシ、アシロキシもしくはア
ルキル置換スチレン;無水マレイン酸;アクリル酸誘導
体;メタクリル酸誘導体;N−置換マレイミド等を挙げ
ることができるが、これらに限定されるものではない。
一般式(V) 及び一般式(VI)の構造単位と他のモノマ
ーの構造単位との比率は、モル比で、〔(V) +(V
I)〕/〔他のモノマー成分〕=100/0〜50/5
0、好ましくは100/0〜60/40、更に好ましく
は100/0〜70/30である。The resin containing a repeating structural unit represented by the above general formulas (V) and (VI) may contain a structural unit derived from another monomer. Other monomers include hydrogenated hydroxystyrene; halogen, alkoxy or alkyl-substituted hydroxystyrene; styrene; halogen, alkoxy, acyloxy or alkyl-substituted styrene; maleic anhydride; acrylic acid derivative; methacrylic acid derivative; Examples include, but are not limited to:
The ratio between the structural units of the general formulas (V) and (VI) and the structural units of the other monomers is represented by the molar ratio [(V) + (V
I)] / [Other monomer components] = 100/0 to 50/5
0, preferably 100/0 to 60/40, and more preferably 100/0 to 70/30.
【0080】上述の一般式(V) 及び一般式(VI)で示
される繰り返し構造単位を含む樹脂の具体例としては、
下記のものが挙げられる。Specific examples of the resin containing a repeating structural unit represented by the above general formulas (V) and (VI) include:
The following are mentioned.
【0081】[0081]
【化27】 Embedded image
【0082】[0082]
【化28】 Embedded image
【0083】[0083]
【化29】 Embedded image
【0084】[0084]
【化30】 Embedded image
【0085】上記具体例において、Meはメチル基、E
tはエチル基、nBuはn−ブチル基、iso−Buは
イソブチル基、tBuはt−ブチル基を表す。In the above specific examples, Me is a methyl group, E
t represents an ethyl group, nBu represents an n-butyl group, iso-Bu represents an isobutyl group, and tBu represents a t-butyl group.
【0086】酸分解性基としてアセタール基を用いる場
合、アルカリ溶解速度調整及び耐熱性向上のために合成
段階においてポリヒドロキシ化合物を添加してポリマー
主鎖を多官能アセタール基で連結する架橋部位を導入し
てもよい。ポリヒドロキシ化合物の添加量は樹脂の水酸
基の量に対して、0.01〜5mol%、更に好ましく
は0.05〜4mol%である。ポリヒドロキシ化合物
としては、フェノール性水酸基あるいはアルコール性水
酸基を2〜6個持つものがあげられ、好ましくは水酸基
の数が2〜4個であり、更に好ましくは水酸基の数が2
又は3個である。以下にポリヒドロキシ化合物の具体例
を示すが、これに限定されるものではない。When an acetal group is used as the acid-decomposable group, a polyhydroxy compound is added at the synthesis stage to adjust the alkali dissolution rate and improve heat resistance to introduce a cross-linking site connecting the polymer main chain with a polyfunctional acetal group. May be. The amount of the polyhydroxy compound to be added is 0.01 to 5 mol%, more preferably 0.05 to 4 mol%, based on the amount of hydroxyl groups of the resin. Examples of the polyhydroxy compound include those having 2 to 6 phenolic hydroxyl groups or alcoholic hydroxyl groups, preferably 2 to 4 hydroxyl groups, and more preferably 2 to 4 hydroxyl groups.
Or three. Specific examples of the polyhydroxy compound are shown below, but the present invention is not limited thereto.
【0087】[0087]
【化31】 Embedded image
【0088】酸で分解し得る基を有する樹脂の重量平均
分子量(Mw)は、2,000〜300,000の範囲
であることが好ましい。2,000未満では未露光部の
現像により膜減りが大きく、300,000を越えると
樹脂自体のアルカリに対する溶解速度が遅くなり感度が
低下してしまう。ここで、重量平均分子量は、ゲルパー
ミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値
をもって定義される。The weight average molecular weight (Mw) of the resin having an acid-decomposable group is preferably in the range of 2,000 to 300,000. If it is less than 2,000, the film thickness is greatly reduced due to the development of the unexposed portion. Here, the weight average molecular weight is defined as a polystyrene equivalent value of gel permeation chromatography.
【0089】また、本発明の感光性組成物の(c)成
分、即ち酸で分解し得る基を有する樹脂は、2種類以上
混合して使用してもよい。(c)成分の使用量は、感光
性組成物の全重量(溶媒を除く)を基準として40〜9
9重量%、好ましくは60〜98重量%である。The component (c) of the photosensitive composition of the present invention, that is, a resin having a group decomposable with an acid, may be used as a mixture of two or more kinds. Component (c) is used in an amount of 40 to 9 based on the total weight of the photosensitive composition (excluding the solvent).
It is 9% by weight, preferably 60 to 98% by weight.
【0090】〔V〕(d)低分子酸分解性溶解阻止化合
物 本発明の感光性組成物は、(d)低分子酸分解性溶解阻
止化合物(以下、単に「(d)成分」ともいう)を含有
してもよい。(d)成分は、酸により分解し得る基を有
し、アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用により増大
する、分子量3000以下、好ましくは200〜2,0
00、更に好ましくは300〜1,500の低分子量化
合物である。(d)成分の含量は、酸分解性基含有樹脂
と光酸発生剤と組み合わせる場合には、感光性組成物の
全重量(溶媒を除く)を基準として、好ましくは3〜4
5重量%、より好ましくは5〜30重量%、更に好まし
くは10〜20重量%である。[V] (d) Low-molecular acid-decomposable dissolution-inhibiting compound The photosensitive composition of the present invention comprises (d) a low-molecular acid-decomposable-dissolution-inhibiting compound (hereinafter, also simply referred to as “component (d)”). May be contained. The component (d) has a group that can be decomposed by an acid, and the solubility in an alkali developer increases by the action of an acid.
00, more preferably 300 to 1,500 low molecular weight compounds. When the content of the component (d) is combined with the acid-decomposable group-containing resin and the photoacid generator, the content is preferably 3 to 4 based on the total weight of the photosensitive composition (excluding the solvent).
It is 5% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, still more preferably 10 to 20% by weight.
【0091】好ましい(d)成分、即ち好ましい酸分解
性溶解阻止化合物は、その構造中に酸で分解し得る基を
少なくとも2個有し、且つ該酸分解性基間の距離が、最
も離れた位置において、酸分解性基を除く結合原子を少
なくとも8個経由する化合物である。より好ましい酸分
解性溶解阻止化合物は、(イ)その構造中に酸で分解し
得る基を少なくとも2個有し、且つ該酸分解性基間の距
離が、最も離れた位置において、酸分解性基を除く結合
原子を少なくとも10個、好ましくは少なくとも11
個、更に好ましくは少なくとも12個経由する化合物、
及び(ロ)酸分解性基を少なくとも3個有し、該酸分解
性基間の距離が、最も離れた位置において、酸分解性基
を除く結合原子を少なくとも9個、好ましくは少なくと
も10個、更に好ましくは少なくとも11個経由する化
合物である。また、上記結合原子の上限は、好ましくは
50個、より好ましくは30個である。The preferred component (d), that is, the preferred acid-decomposable dissolution-inhibiting compound has at least two acid-decomposable groups in its structure, and the distance between the acid-decomposable groups is the longest. A compound that has at least 8 bonding atoms in position except for the acid-decomposable group. A more preferred acid-decomposable dissolution-inhibiting compound is (A) an acid-decomposable compound having at least two groups capable of being decomposed by an acid in its structure, and wherein the distance between the acid-decomposable groups is the farthest. At least 10 and preferably at least 11
, More preferably at least 12 compounds,
And (ii) at least three acid-decomposable groups, and the distance between the acid-decomposable groups is at least 9, and preferably at least 10, excluding the acid-decomposable groups at the farthest position. More preferably, it is a compound passing through at least 11. The upper limit of the number of the bonding atoms is preferably 50, and more preferably 30.
【0092】酸分解性溶解阻止化合物が、酸分解性基を
3個以上、好ましくは4個以上有する場合、また酸分解
性基を2個有する場合においても、該酸分解性基が互い
にある一定の距離以上離れていれば、アルカリ可溶性樹
脂に対する溶解阻止性が著しく向上する。なお、酸分解
性基間の距離は、酸分解性基を除く、経由結合原子数で
示される。例えば、下記の化合物(1)、(2)の場
合、酸分解性基間の距離は、各々結合原子4個であり、
化合物(3)では結合原子12個である。When the acid-decomposable dissolution-inhibiting compound has three or more, preferably four or more acid-decomposable groups, and also when it has two acid-decomposable groups, the acid-decomposable groups are mutually fixed. If the distance is not less than the distance, the dissolution inhibiting property with respect to the alkali-soluble resin is significantly improved. The distance between the acid-decomposable groups is represented by the number of via bond atoms excluding the acid-decomposable groups. For example, in the case of the following compounds (1) and (2), the distance between the acid-decomposable groups is four bonding atoms each,
In compound (3), it has 12 bonding atoms.
【0093】[0093]
【化32】 Embedded image
【0094】また、酸分解性溶解阻止化合物は、1つの
ベンゼン環上に複数個の酸分解性基を有していてもよい
が、好ましくは、1つのベンゼン環上に1個の酸分解性
基を有する骨格から構成される化合物である。The acid-decomposable dissolution-inhibiting compound may have a plurality of acid-decomposable groups on one benzene ring, but preferably one acid-decomposable group on one benzene ring. A compound composed of a skeleton having a group.
【0095】酸により分解し得る基、即ち−COO−A
0 、−O−B0基を含む基としては、−R0−COO−A
0、又は−Ar−O−B0で示される基が挙げられる。こ
こでA0は、−C(R01)(R02)(R03)、−Si
(R01)(R02)(R0 3)もしくは−C(R04)
(R05)−O−R06基を示す。B0は、A0又は−CO−
O−A0基を示す。R01、R02、R03、R04及びR
05は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基、シク
ロアルキル基、アルケニル基もしくはアリール基を示
し、R06はアルキル基もしくはアリール基を示す。但
し、R01〜R03の内少なくとも2つは水素原子以外の基
であり、又、R01〜R03、及びR04〜R06の内の2つの
基が結合して環を形成してもよい。R0は置換基を有し
ていてもよい2価以上の脂肪族もしくは芳香族炭化水素
基を示し、−Ar−は単環もしくは多環の置換基を有し
ていてもよい2価以上の芳香族基を示す。A group which can be decomposed by an acid, that is, —COO-A
0, the group containing an -O-B 0 group, -R 0 -COO-A
0, or group represented by -Ar-O-B 0. Here, A 0 represents -C (R 01 ) (R 02 ) (R 03 ), -Si
(R 01) (R 02) (R 0 3) or -C (R 04)
It represents a (R 05 ) -OR 06 group. B 0 is A 0 or -CO-
It represents an OA group. R 01 , R 02 , R 03 , R 04 and R
05 is the same or different and represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group, and R 06 represents an alkyl group or an aryl group. However, at least two of R 01 to R 03 are groups other than a hydrogen atom, and two groups of R 01 to R 03 and R 04 to R 06 are bonded to form a ring. Is also good. R 0 represents a divalent or higher valent aliphatic or aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and -Ar- represents a divalent or higher valent which may have a monocyclic or polycyclic substituent. Shows an aromatic group.
【0096】ここで、アルキル基としてはメチル基、エ
チル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル
基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好まし
く、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シク
ロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な
炭素数3〜10個のものが好ましく、アルケニル基とし
てはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の
様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アリール基とし
てはフエニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル
基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜1
4個のものが好ましい。また、置換基としては水酸基、
ハロゲン原子(フツ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ
基、シアノ基、上記のアルキル基、メトキシ基・エトキ
シ基・ヒドロキシエトキシ基・プロポキシ基・ヒドロキ
シプロポキシ基・n−ブトキシ基・イソブトキシ基・s
ec−ブトキシ基・t−ブトキシ基等のアルコキシ基、
メトキシカルボニル基・エトキシカルボニル基等のアル
コキシカルボニル基、ベンジル基・フエネチル基・クミ
ル基等のアラルキル基、アラルキルオキシ基、ホルミル
基・アセチル基・ブチリル基・ベンゾイル基・シアナミ
ル基・バレリル基等のアシル基、ブチリルオキシ基等の
アシロキシ基、上記のアルケニル基、ビニルオキシ基・
プロペニルオキシ基・アリルオキシ基・ブテニルオキシ
基等のアルケニルオキシ基、上記のアリール基、フエノ
キシ基等のアリールオキシ基、ベンゾイルオキシ基等の
アリールオキシカルボニル基を挙げることができる。Here, the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group and a t-butyl group. Preferred are those having 3 to 10 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and adamantyl group, and alkenyl groups having 2 to 2 carbon atoms such as vinyl group, propenyl group, allyl group and butenyl group. Preferably, the aryl group has 6 to 1 carbon atoms such as phenyl, xylyl, toluyl, cumenyl, naphthyl and anthracenyl.
Four are preferred. Further, as a substituent, a hydroxyl group,
Halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), nitro group, cyano group, the above alkyl group, methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, s
an alkoxy group such as an ec-butoxy group and a t-butoxy group,
Alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group, aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group and cumyl group, aralkyloxy groups, acyl groups such as formyl group, acetyl group, butyryl group, benzoyl group, cyanamyl group, and valeryl group. Group, an acyloxy group such as a butyryloxy group, the above alkenyl group, a vinyloxy group.
Examples thereof include an alkenyloxy group such as a propenyloxy group, an allyloxy group, and a butenyloxy group, an aryloxy group such as the above-described aryl group and phenoxy group, and an aryloxycarbonyl group such as a benzoyloxy group.
【0097】酸分解性基として好ましくは、シリルエー
テル基、クミルエステル基、アセタール基、テトラヒド
ロピラニルエーテル基、エノールエーテル基、エノール
エステル基、第3級のアルキルエーテル基、第3級のア
ルキルエステル基、第3級のアルキルカーボネート基等
を挙げることができる。更に好ましくは、第3級アルキ
ルエステル基、第3級アルキルカーボネート基、クミル
エステル基、テトラヒドロピラニルエーテル基である。The acid-decomposable group is preferably a silyl ether group, a cumyl ester group, an acetal group, a tetrahydropyranyl ether group, an enol ether group, an enol ester group, a tertiary alkyl ether group, or a tertiary alkyl ester group. And tertiary alkyl carbonate groups. More preferred are a tertiary alkyl ester group, a tertiary alkyl carbonate group, a cumyl ester group, and a tetrahydropyranyl ether group.
【0098】(d)成分は、好ましくは、特開平1−2
89946号、特開平1−289947号、特開平2−
2560号、特開平3−128959号、特開平3−1
58855号、特開平3−179353号、特開平3−
191351号、特開平3−200251号、特開平3
−200252号、特開平3−200253号、特開平
3−200254号、特開平3−200255号、特開
平3−259149号、特開平3−279958号、特
開平3−279959号、特開平4−1650号、特開
平4−1651号、特開平4−11260号、特開平4
−12356号、特開平4−12357号、特願平3−
33229号、特願平3−230790号、特願平3−
320438号、特願平4−25157号、特願平4−
52732号、特願平4−103215号、特願平4−
104542号、特願平4−107885号、特願平4
−107889号、同4−152195号等の明細書に
記載されたポリヒドロキシ化合物のフエノール性OH基
の一部もしくは全部を上に示した基、−R0−COO−
A0もしくはB0基で結合し、保護した化合物を包含す
る。The component (d) is preferably selected from JP-A No. 1-2
89946, JP-A-1-289947, JP-A-2-
2560, JP-A-3-128959, JP-A-3-1
58855, JP-A-3-179353, JP-A-3-179
191351, JP-A-3-200251, JP-A-3-3
JP-A-200252, JP-A-3-200253, JP-A-3-200254, JP-A-3-200255, JP-A-3-259149, JP-A-3-279958, JP-A-3-279959, JP-A-4-200 1650, JP-A-4-1651, JP-A-4-11260, JP-A-4
-12356, JP-A-4-12357, Japanese Patent Application No. 3-
No. 33229, Japanese Patent Application No. 3-230790, Japanese Patent Application No. 3-230
No. 320438, Japanese Patent Application No. 4-25157, Japanese Patent Application No. 4-
No. 52732, No. 4-103215, No. 4-
104542, Japanese Patent Application No. 4-107885, Japanese Patent Application No. 4
No. -107889, groups shown above some or all of the phenolic OH groups of the polyhydroxy compounds described herein, such as Nos. 4-152195, -R 0 -COO-
Protected compounds linked by A 0 or B 0 groups are included.
【0099】更に好ましくは、特開平1−289946
号、特開平3−128959号、特開平3−15885
5号、特開平3−179353号、特開平3−2002
51号、特開平3−200252号、特開平3−200
255号、特開平3−259149号、特開平3−27
9958号、特開平4−1650号、特開平4−112
60号、特開平4−12356号、特開平4−1235
7号、特願平4−25157号、特願平4−10321
5号、特願平4−104542号、特願平4−1078
85号、特願平4−107889号、同4−15219
5号の明細書に記載されたポリヒドロキシ化合物を用い
たものが挙げられる。More preferably, JP-A-1-289946.
JP-A-3-128959, JP-A-3-15885
5, JP-A-3-179353, JP-A-3-2002
No. 51, JP-A-3-200252, JP-A-3-200
255, JP-A-3-259149, JP-A-3-27
9958, JP-A-4-1650, JP-A-4-112
No. 60, JP-A-4-12356, JP-A-4-1235
7, Japanese Patent Application No. 4-25157, Japanese Patent Application No. 4-10321
No. 5, Japanese Patent Application No. 4-104542, Japanese Patent Application No. 4-1078
No. 85, Japanese Patent Application Nos. 4-107889 and 4-15219
No. 5 using the polyhydroxy compound described in the specification.
【0100】より具体的には、下記一般式[I]〜[V
III]で表される化合物が挙げられる。More specifically, the following general formulas [I] to [V]
III].
【0101】[0101]
【化33】 Embedded image
【0102】[0102]
【化34】 Embedded image
【0103】[0103]
【化35】 Embedded image
【0104】ここで、R101 、R102 、R108 、
R130 :同一又は異なって、水素原子、−R0−COO
−C(R01)(R02)(R03)、又は−CO−O−C
(R01)(R02)(R 03)、但し、R0、R01、R02及
びR03の定義は前記と同じである。Here, R101, R102, R108,
R130: Identical or different, a hydrogen atom, -R0-COO
-C (R01) (R02) (R03) Or -CO-OC
(R01) (R02) (R 03) Where R0, R01, R02Passing
And R03Is the same as defined above.
【0105】R100 :−CO−,−COO−,−NHC
ONH−,−NHCOO−,−O−、−S−,−SO
−,−SO2−,−SO3−,もしくはR 100 : -CO-, -COO-, -NHC
ONH-, -NHCOO-, -O-, -S-, -SO
-, -SO 2- , -SO 3- , or
【0106】[0106]
【化36】 Embedded image
【0107】ここで、G=2〜6 但し、G=2の時は
R150 、R151 のうち少なくとも一方はアルキル基、 R150 、R151 :同一又は異なって、水素原子,アルキ
ル基,アルコキシ基、−OH,−COOH,−CN,ハ
ロゲン原子,−R152 −COOR153 もしくは−R154
−OH、 R152 、R154 :アルキレン基、 R153 :水素原子,アルキル基,アリール基,もしくは
アラルキル基、 R99、R103 〜R107 、R109 、R111 〜R118 、R
128 〜R129 、R131〜R134 、R138 ,R139 :同一
または異なって、水素原子,水酸基,アルキル基,アル
コキシ基,アシル基,アシロキシ基,アリール基,アリ
ールオキシ基,アラルキル基,アラルキルオキシ基,ハ
ロゲン原子,ニトロ基,カルボキシル基,シアノ基,も
しくは −N(R155)(R156) (R155 、R156:H,アルキ
ル基,も しくはアリール基) R110 :単結合,アルキレン基,もしくは[0107] Here, G = 2 to 6, provided that at least one alkyl group among when G = 2 is R 150, R 151, R 150 , R 151: the same or different, a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy Group, —OH, —COOH, —CN, a halogen atom, —R 152 —COOR 153 or —R 154
—OH, R 152 , R 154 : alkylene group, R 153 : hydrogen atom, alkyl group, aryl group or aralkyl group, R 99 , R 103 to R 107 , R 109 , R 111 to R 118 , R
128 to R 129 , R 131 to R 134 , R 138 , R 139 : the same or different, hydrogen atom, hydroxyl group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, aralkyl group, aralkyl An oxy group, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, a cyano group, or -N ( R155 ) ( R156 ) ( R155 , R156 : H, an alkyl group, or an aryl group) R110 : a single bond, An alkylene group, or
【0108】[0108]
【化37】 Embedded image
【0109】R157 、R159 :同一又は異なって、単結
合,アルキレン基,−O−,−S−,−CO−,もしく
はカルボキシル基、 R158 :水素原子,アルキル基,アルコキシ基,アシル
基,アシロキシ基,アリール基,ニトロ基,水酸基,シ
アノ基,もしくはカルボキシル基、但し、水酸基が酸分
解性基(例えば、t−ブトキシカルボニルメチル基、テ
トラヒドロピラニル基、1−エトキシ−1−エチル基、
1−t−ブトキシ−1−エチル基)で置き換ってもよ
い。R 157 , R 159 : the same or different, a single bond, an alkylene group, —O—, —S—, —CO—, or a carboxyl group; R 158 : a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group , An acyloxy group, an aryl group, a nitro group, a hydroxyl group, a cyano group, or a carboxyl group, provided that the hydroxyl group is an acid-decomposable group (for example, a t-butoxycarbonylmethyl group, a tetrahydropyranyl group, a 1-ethoxy-1-ethyl group) ,
(1-t-butoxy-1-ethyl group).
【0110】R119 、R120 :同一又は異なって、メチ
レン基,低級アルキル置換メチレン基,ハロメチレン
基,もしくはハロアルキル基、但し本発明において低級
アルキル基とは炭素数1〜4のアルキル基を指す、 R124 〜R127 :同一又は異なって、水素原子もしくは
アルキル基、 R135 〜R137 :同一又は異なって、水素原子,アルキ
ル基,アルコキシ基,アシル基,もしくはアシロキシ
基、 R146 〜R149 :同一又は異なって、水素原子,水酸
基,ハロゲン原子,ニトロ基,シアノ基,カルボニル
基,アルキル基,アルコキシ基,アルコキシカルボニル
基,アラルキル基,アラルキルオキシ基,アシル基,ア
シロキシ基,アルケニル基,アルケニルオキシ基,アリ
ール基,アリールオキシ基,もしくはアリールオキシカ
ルボニル基、但し、各4個の同一記号の置換基は同一の
基でなくてもよい、 Z,B:単結合,もしくは−O−、 A:メチレン基,低級アルキル置換メチレン基,ハロメ
チレン基,もしくはハロアルキル基、 a〜v,c1〜r1:複数の時、()内の基は同一又は異なっ
ていてもよい、 a〜q、s,t,v,g1〜i1,k1〜m1,o1,q1:0もしくは1〜5
の整数、 r,u,w,x,y,z,c1〜f1,p1,r1:0もしくは1〜4の整数、 j1,n1,z1,a2,b2,c2,d2:0もしくは1〜3の整数、 a2,c2,d2 のうち少なくとも1つは1以上、 (a+b),(e+f+g),(k+l+m),(q+r+s),(c1+d1),(g1+h1+i1+j
1),(o1+p1) ≧2、 (j1+n1)≦3、 (r+u),(c1+e1),(d1+f1),(p1+r1) ≦4、 (a+c),(b+d),(e+h),(f+i),(g+j),(k+n),(l+o),(m+p),(q
+t),(s+v),(g1+k1),(h1+l1),(i1+m1),(o1+q1) ≦5、 を表す。R 119 and R 120 are the same or different and are each a methylene group, a lower alkyl-substituted methylene group, a halomethylene group, or a haloalkyl group, provided that the lower alkyl group is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; R 124 to R 127: the same or different, a hydrogen atom or an alkyl group, R 135 to R 137: the same or different, a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group or an acyloxy group,, R 146 to R 149: Same or different, hydrogen atom, hydroxyl group, halogen atom, nitro group, cyano group, carbonyl group, alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, aralkyl group, aralkyloxy group, acyl group, acyloxy group, alkenyl group, alkenyloxy Group, aryl group, aryloxy group, or aryloxycarbonyl group, provided that And each of the four substituents having the same symbol may not be the same group. Z, B: a single bond or —O—, A: a methylene group, a lower alkyl-substituted methylene group, a halomethylene group, or a haloalkyl group; a to v, c1 to r1: when plural, the groups in () may be the same or different; a to q, s, t, v, g1 to i1, k1 to m1, o1, q1: 0 or 1-5
An integer of r, u, w, x, y, z, c1 to f1, p1, r1: 0 or an integer of 1 to 4, j1, n1, z1, a2, b2, c2, d2: 0 or 1 to 3 An integer of at least one of a2, c2, d2 is 1 or more; (a + b), (e + f + g), (k + l + m), (q + r + s), (c1 + d1), (g1 + h1 + i1 + j
1), (o1 + p1) ≧ 2, (j1 + n1) ≦ 3, (r + u), (c1 + e1), (d1 + f1), (p1 + r1) ≦ 4, (a + c) , (b + d), (e + h), (f + i), (g + j), (k + n), (l + o), (m + p), (q
+ t), (s + v), (g1 + k1), (h1 + l1), (i1 + m1), (o1 + q1) ≦ 5.
【0111】[0111]
【化38】 Embedded image
【0112】[0112]
【化39】 Embedded image
【0113】[0113]
【化40】 Embedded image
【0114】好ましい化合物骨格の具体例を以下に示
す。Specific examples of preferred compound skeletons are shown below.
【0115】[0115]
【化41】 Embedded image
【0116】[0116]
【化42】 Embedded image
【0117】[0117]
【化43】 Embedded image
【0118】[0118]
【化44】 Embedded image
【0119】[0119]
【化45】 Embedded image
【0120】[0120]
【化46】 Embedded image
【0121】[0121]
【化47】 Embedded image
【0122】[0122]
【化48】 Embedded image
【0123】[0123]
【化49】 Embedded image
【0124】[0124]
【化50】 Embedded image
【0125】[0125]
【化51】 Embedded image
【0126】[0126]
【化52】 Embedded image
【0127】[0127]
【化53】 Embedded image
【0128】化合物(1)〜(44)中のRは、水素原
子、R in the compounds (1) to (44) represents a hydrogen atom,
【0129】[0129]
【化54】 Embedded image
【0130】を表す。但し、少なくとも2個、もしくは
構造により3個は水素原子以外の基であり、各置換基R
は同一の基でなくてもよい。Represents the following. However, at least two or three depending on the structure are groups other than hydrogen atoms, and each substituent R
May not be the same group.
【0131】本発明において、上記溶解阻止化合物の添
加量は、光酸発生剤、アルカリ可溶性樹脂と組み合わせ
る場合、感光性組成物の全重量(溶媒を除く)を基準と
して3〜50重量%であり、好ましくは5〜40重量
%、より好ましくは10〜35重量%の範囲である。In the present invention, the amount of the dissolution inhibiting compound added is 3 to 50% by weight based on the total weight of the photosensitive composition (excluding the solvent) when combined with a photoacid generator and an alkali-soluble resin. , Preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 35% by weight.
【0132】〔VI〕(e)水に不溶でアルカリ現像液に
可溶な樹脂 本発明の組成物は、アルカリ溶解性を調節するために、
水不溶でアルカリ現像液に可溶な樹脂(以下、単に
「(e)成分」ともいう)を含有することができる。こ
の樹脂は、酸で分解し得る基を実質上有さない。(e)
成分としては、例えばノボラック樹脂、水素化ノボラツ
ク樹脂、アセトン−ピロガロール樹脂、o−ポリヒドロ
キシスチレン、m−ポリヒドロキシスチレン、p−ポリ
ヒドロキシスチレン、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、ヒドロキシスチレン−N−置換マレイミド共重合
体、o/p−及びm/p−ヒドロキシスチレン共重合
体、ポリヒドロキシスチレンの水酸基に対する一部O−
アルキル化物(例えば、5〜30モル%のO−メチル化
物、O−(1−メトキシ)エチル化物、O−(1−エト
キシ)エチル化物、O−2−テトラヒドロピラニル化
物、O−(t−ブトキシカルボニル)メチル化物等)も
しくはO−アシル化物(例えば、5〜30モル%のo−
アセチル化物、O−(t−ブトキシ)カルボニル化物
等)、スチレン−無水マレイン酸共重合体、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、カルボキシル基含有メタク
リル系樹脂及びその誘導体、ポリビニルアルコール誘導
体を挙げることができるが、これらに限定されるもので
はない。特に好ましいアルカリ可溶性樹脂はノボラック
樹脂及びo−ポリヒドロキシスチレン、m−ポリヒドロ
キシスチレン、p−ポリヒドロキシスチレン及びこれら
の共重合体、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
である。該ノボラック樹脂は所定のモノマーを主成分と
して、酸性触媒の存在下、アルデヒド類と付加縮合させ
ることにより得られる。[VI] (e) Resin Insoluble in Water and Soluble in Alkaline Developing Solution The composition of the present invention is used for controlling alkali solubility.
A resin that is insoluble in water and soluble in an alkali developer (hereinafter, also simply referred to as “component (e)”) can be contained. This resin has substantially no acid-decomposable groups. (E)
As the component, for example, novolak resin, hydrogenated novolak resin, acetone-pyrogallol resin, o-polyhydroxystyrene, m-polyhydroxystyrene, p-polyhydroxystyrene, hydrogenated polyhydroxystyrene,
Halogen or alkyl-substituted polyhydroxystyrene, hydroxystyrene-N-substituted maleimide copolymer, o / p- and m / p-hydroxystyrene copolymer, part of O- to hydroxyl group of polyhydroxystyrene
Alkyl compounds (for example, 5 to 30 mol% of O-methyl compound, O- (1-methoxy) ethyl compound, O- (1-ethoxy) ethyl compound, O-2-tetrahydropyranyl compound, O- (t- Butoxycarbonyl) methylated product) or O-acylated product (for example, 5 to 30 mol% o-
Acetylated product, O- (t-butoxy) carbonylated product, etc.), styrene-maleic anhydride copolymer, styrene-
Examples thereof include, but are not limited to, hydroxystyrene copolymer, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, carboxyl group-containing methacrylic resin and its derivative, and polyvinyl alcohol derivative. Particularly preferred alkali-soluble resins are novolak resins and o-polyhydroxystyrene, m-polyhydroxystyrene, p-polyhydroxystyrene and copolymers thereof, alkyl-substituted polyhydroxystyrene, partial O-alkylation of polyhydroxystyrene, Or an O-acylated product, a styrene-hydroxystyrene copolymer, or an α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer. The novolak resin is obtained by subjecting a given monomer as a main component to addition condensation with an aldehyde in the presence of an acidic catalyst.
【0133】ノボラック樹脂の重量平均分子量は、1,
000〜30,000の範囲であることが好ましい。
1,000未満では未露光部の現像後の膜減りが大き
く、30,000を越えると現像速度が小さくなってし
まう。特に好適なのは2,000〜20,000の範囲
である。また、ノボラック樹脂以外の前記ポリヒドロキ
シスチレン、及びその誘導体、共重合体の重量平均分子
量は、2000以上、好ましくは5000〜20000
0、より好ましくは8000〜100000である。ま
た、レジスト膜の耐熱性を向上させるという観点から
は、10000以上が好ましい。ここで、重量平均分子
量はゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリス
チレン換算値をもって定義される。本発明に於けるこれ
らのアルカリ可溶性樹脂は2種類以上混合して使用して
もよい。アルカリ可溶性樹脂の使用量は、感光性組成物
の全重量(溶媒を除く)を基準として、40〜97重量
%、好ましくは60〜90重量%である。The weight average molecular weight of the novolak resin is 1,
It is preferably in the range of 000 to 30,000.
If it is less than 1,000, the film loss of the unexposed portion after development is large, and if it exceeds 30,000, the developing speed is reduced. Particularly preferred is the range of 2,000 to 20,000. In addition, the weight average molecular weight of the polyhydroxystyrene other than the novolak resin, its derivative, and the copolymer is 2,000 or more, preferably 5,000 to 20,000.
0, more preferably 8,000 to 100,000. Further, from the viewpoint of improving the heat resistance of the resist film, it is preferably 10,000 or more. Here, the weight average molecular weight is defined as a value in terms of polystyrene by gel permeation chromatography. In the present invention, these alkali-soluble resins may be used as a mixture of two or more kinds. The amount of the alkali-soluble resin to be used is 40 to 97% by weight, preferably 60 to 90% by weight, based on the total weight of the photosensitive composition (excluding the solvent).
【0134】〔VII 〕本発明に使用されるその他の成分 本発明のポジ型感光性組成物には必要に応じて、更に染
料、顔料、可塑剤、界面活性剤、光増感剤、及び現像液
に対する溶解性を促進させるフエノール性OH基を2個
以上有する化合物などを含有させることができる。[VII] Other components used in the present invention The positive photosensitive composition of the present invention may further contain, if necessary, a dye, a pigment, a plasticizer, a surfactant, a photosensitizer, and a developing agent. A compound having two or more phenolic OH groups for promoting the solubility in a liquid may be contained.
【0135】本発明で使用できるフェノール性OH基を
2個以上有する化合物は、好ましくは分子量1000以
下のフェノール化合物である。また、分子中に少なくと
も2個のフェノール性水酸基を有することが必要である
が、これが10を越えると、現像ラチチュードの改良効
果が失われる。また、フェノ−ル性水酸基と芳香環との
比が0.5未満では膜厚依存性が大きく、また、現像ラ
チチュードが狭くなる傾向がある。この比が1.4を越
えると該組成物の安定性が劣化し、高解像力及び良好な
膜厚依存性を得るのが困難となって好ましくない。The compound having two or more phenolic OH groups that can be used in the present invention is preferably a phenol compound having a molecular weight of 1,000 or less. Further, it is necessary to have at least two phenolic hydroxyl groups in the molecule. If the number exceeds 10, the effect of improving the development latitude is lost. When the ratio of the phenolic hydroxyl group to the aromatic ring is less than 0.5, the film thickness dependency is large, and the development latitude tends to be narrow. If this ratio exceeds 1.4, the stability of the composition deteriorates, and it becomes difficult to obtain high resolution and good film thickness dependency, which is not preferable.
【0136】このフェノール化合物の好ましい添加量
は、アルカリ可溶性樹脂に対して2〜50重量%であ
り、更に好ましくは5〜30重量%である。50重量%
を越えた添加量では、現像残渣が悪化し、また現像時に
パターンが変形するという新たな欠点が発生して好まし
くない。The preferred addition amount of this phenol compound is 2 to 50% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, based on the alkali-soluble resin. 50% by weight
If the addition amount exceeds the above range, the development residue becomes worse and a new defect that the pattern is deformed at the time of development occurs, which is not preferable.
【0137】このような分子量1000以下のフェノー
ル化合物は、例えば、特開平4−122938号、特開
平2−28531号、米国特許第4916210号、欧
州特許第219294号等に記載の方法を参考にして、
当業者に於て容易に合成することが出来る。フェノール
化合物の具体例を以下に示すが、本発明で使用できる化
合物はこれらに限定されるものではない。Such a phenolic compound having a molecular weight of 1,000 or less can be prepared by, for example, referring to the methods described in JP-A-4-122938, JP-A-2-28531, US Pat. No. 4,916,210, and EP 219294. ,
It can be easily synthesized by those skilled in the art. Specific examples of the phenol compound are shown below, but the compounds that can be used in the present invention are not limited to these.
【0138】レゾルシン、フロログルシン、2,3,4
−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4′−
テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,3′,
4′,5′−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、アセト
ン−ピロガロール縮合樹脂、フロログルコシド、2,
4,2′,4′−ビフェニルテトロール、4,4′−チ
オビス(1,3−ジヒドロキシ)ベンゼン、2,2′,
4,4′−テトラヒドロキシジフェニルエーテル、2,
2′,4,4′−テトラヒドロキシジフェニルスルフォ
キシド、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシジフェ
ニルスルフォン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メ
タン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロ
ヘキサン、4,4−(α−メチルベンジリデン)ビスフ
ェノール、α,α′,α″−トリス(4−ヒドロキシフ
ェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、
α,α′,α″−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−
1−エチル−4−イソプロピルベンゼン、1,2,2−
トリス(ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,2−
トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、2,2,5,5−テトラキス(4−ヒドロキ
シフェニル)ヘキサン、1,2−テトラキス(4−ヒド
ロキシフェニル)エタン、1,1,3−トリス(ヒドロ
キシフェニル)ブタン、パラ〔α,α,α′,α′−テ
トラキス(4−ヒドロキシフェニル)〕−キシレン等を
挙げることができる。Resorcin, phloroglucin, 2, 3, 4
-Trihydroxybenzophenone, 2,3,4,4'-
Tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,3 ',
4 ', 5'-hexahydroxybenzophenone, acetone-pyrogallol condensation resin, fluoroglucoside,
4,2 ', 4'-biphenyltetrol, 4,4'-thiobis (1,3-dihydroxy) benzene, 2,2',
4,4'-tetrahydroxydiphenyl ether, 2,
2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenylsulfoxide, 2,2', 4,4'-tetrahydroxydiphenylsulfone, tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) Cyclohexane, 4,4- (α-methylbenzylidene) bisphenol, α, α ′, α ″ -tris (4-hydroxyphenyl) -1,3,5-triisopropylbenzene,
α, α ', α "-tris (4-hydroxyphenyl)-
1-ethyl-4-isopropylbenzene, 1,2,2-
Tris (hydroxyphenyl) propane, 1,1,2-
Tris (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)
Propane, 2,2,5,5-tetrakis (4-hydroxyphenyl) hexane, 1,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,3-tris (hydroxyphenyl) butane, para [α, α , Α ', α'-tetrakis (4-hydroxyphenyl)]-xylene.
【0139】好適な染料としては油性染料及び塩基性染
料がある。具体的にはオイルイエロー#101、オイル
イエロー#103、オイルピンク#312、オイルグリ
ーンBG、オイルブルーBOS,オイルブルー#60
3、オイルブラックBY、オイルブラックBS、オイル
ブラックT−505(以上オリエント化学工業株式会社
製)、クリスタルバイオレット(CI42555)、メ
チルバイオレット(CI42535)、ローダミンB
(CI45170B)、マラカイトグリーン(CI42
000)、メチレンブルー(CI52015)等を挙げ
ることができる。Suitable dyes include oil dyes and basic dyes. Specifically, Oil Yellow # 101, Oil Yellow # 103, Oil Pink # 312, Oil Green BG, Oil Blue BOS, Oil Blue # 60
3. Oil black BY, oil black BS, oil black T-505 (all manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), crystal violet (CI42555), methyl violet (CI42535), rhodamine B
(CI45170B), malachite green (CI42
000), methylene blue (CI52015) and the like.
【0140】更に、下記に挙げるような分光増感剤を添
加し、使用する光酸発生剤が吸収を持たない遠紫外より
長波長領域に増感させることで、本発明の感光性組成物
をi又はg線に感度を持たせることができる。好適な分
光増感剤としては、具体的にはベンゾフェノン、p,
p’−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、p,p’
−テトラエチルエチルアミノベンゾフェノン、2−クロ
ロチオキサントン、アントロン、9−エトキシアントラ
セン、アントラセン、ピレン、ペリレン、フェノチアジ
ン、ベンジル、アクリジンオレンジ、ベンゾフラビン、
セトフラビン−T、9,10−ジフェニルアントラセ
ン、9−フルオレノン、アセトフェノン、フェナントレ
ン、2−ニトロフルオレン、5−ニトロアセナフテン、
ベンゾキノン、2−クロロ−4−ニトロアニリン、N−
アセチル−p−ニトロアニリン、p−ニトロアニリ
ン、、N−アセチル−4−ニトロ−1−ナフチルアミ
ン、ピクラミド、アントラキノン、2−エチルアントラ
キノン、2−tert−ブチルアントラキノン1,2−ベン
ズアンスラキノン、3−メチル−1,3−ジアザ−1,
9−ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、1,2−
ナフトキノン、3,3’−カルボニル−ビス(5,7−
ジメトキシカルボニルクマリン)及びコロネン等である
がこれらに限定されるものではない。また、これらの分
光増感剤は、光源の遠紫外光の吸光剤としても使用可能
である。この場合、吸光剤は基板からの反射光を低減
し、レジスト膜内の多重反射の影響を少なくさせること
で、定在波改良の効果を発現する。Further, by adding a spectral sensitizer as described below to sensitize the photosensitive composition of the present invention to a longer wavelength region than the far ultraviolet where the photoacid generator used does not have absorption, the photosensitive composition of the present invention is obtained. Sensitivity can be given to i or g rays. Suitable spectral sensitizers include, specifically, benzophenone, p,
p'-tetramethyldiaminobenzophenone, p, p '
-Tetraethylethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, anthrone, 9-ethoxyanthracene, anthracene, pyrene, perylene, phenothiazine, benzyl, acridine orange, benzoflavin,
Cetoflavin-T, 9,10-diphenylanthracene, 9-fluorenone, acetophenone, phenanthrene, 2-nitrofluorene, 5-nitroacenaphthene,
Benzoquinone, 2-chloro-4-nitroaniline, N-
Acetyl-p-nitroaniline, p-nitroaniline, N-acetyl-4-nitro-1-naphthylamine, picramide, anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone 1,2-benzanthraquinone, 3- Methyl-1,3-diaza-1,
9-benzanthrone, dibenzalacetone, 1,2-
Naphthoquinone, 3,3′-carbonyl-bis (5,7-
Dimethoxycarbonylcoumarin) and coronene, but are not limited thereto. Further, these spectral sensitizers can also be used as a light absorbing agent for far ultraviolet light of a light source. In this case, the light absorbing agent exerts the effect of improving the standing wave by reducing the reflected light from the substrate and reducing the influence of multiple reflection in the resist film.
【0141】本発明の感光性組成物は、上記各成分を溶
解する溶媒に溶かして支持体上に塗布する。ここで使用
する溶媒としては、エチレンジクロライド、シクロヘキ
サノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチ
ロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳
酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、
エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピル
ビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロ
リドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶
媒を単独あるいは混合して使用する。The photosensitive composition of the present invention is dissolved in a solvent capable of dissolving each of the above components and applied on a support. Examples of the solvent used herein include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, and 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, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable, and these solvents are used alone or in combination.
【0142】上記溶媒に界面活性剤を加えることもでき
る。具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキ
シエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイ
ルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル
類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、
ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリ
オキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシ
エチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー
類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミ
テート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノ
オレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタント
リステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリ
オキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシ
エチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチ
レンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン
ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビ
タントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフト
ップEF301,EF303,EF352(新秋田化成
(株)製)、メガファックF171,F173 (大日
本インキ(株)製)、フロラ−ドFC430,FC43
1(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG71
0,サーフロンS−382,SC101,SC102,
SC103,SC104,SC105,SC106(旭
硝子(株)製)等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロ
キサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)や
アクリル酸系もしくはメタクリル酸系(共)重合ポリフ
ローNo.75,No.95(共栄社油脂化学工業
(株)製)等を挙げることができる。これらの界面活性
剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分100重量部
当たり、通常、2重量部以下、好ましくは1重量部以下
である。これらの界面活性剤は単独で添加してもよい
し、また、いくつかの組み合わせで添加することもでき
る。A surfactant may be added to the above solvents. Specifically, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether,
Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as polyoxyethylene nonylphenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate Surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as acrylates and the like, F-top EF301, E 303, EF352 (manufactured by Shin Akita Kasei Co., Ltd.), Megafac F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), Flora - de FC430, FC43
1 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahi Guard AG71
0, Surflon S-382, SC101, SC102,
Fluorinated surfactants such as SC103, SC104, SC105 and SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and acrylic or methacrylic (co) polymerized polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo KK) and the like. The amount of these surfactants is usually 2 parts by weight or less, preferably 1 part by weight or less, per 100 parts by weight of the solids in the composition of the present invention. These surfactants may be added alone or in some combination.
【0143】上記感光性組成物を精密集積回路素子の製
造に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリ
コン被覆)上にスピナー、コーター等の適当な塗布方法
により塗布後、所定のマスクを通して露光し、ベークを
行い現像することにより良好なレジストパターンを得る
ことができる。The above photosensitive composition is applied on a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) used for the production of precision integrated circuit devices by an appropriate application method such as a spinner or a coater, and then passed through a predetermined mask. By exposing, baking and developing, a good resist pattern can be obtained.
【0144】本発明の感光性組成物の現像液としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、
ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア
水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルア
ミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチ
ルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチル
ジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノール
アミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン
類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム
塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカ
リ性水溶液を使用することができる。更に、上記アルカ
リ性水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加し
て使用することもできる。Examples of the developer for the photosensitive composition of the present invention include:
Sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate,
Inorganic alkalis such as sodium silicate, sodium metasilicate and aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, and triethylamine and methyldiethylamine Use alkaline aqueous solutions such as triamines, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide, and cyclic amines such as pyrrole and pichelidine. be able to. Further, an appropriate amount of an alcohol or a surfactant may be added to the above alkaline aqueous solution.
【0145】[0145]
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明がこれにより限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto.
【0146】(a)塩基性含窒素化合物としては前記の
例示化合物(I−1)、(I−2)、(I−3)、(I
−4)(Aldrich 社製)を使用した。(A) Examples of the basic nitrogen-containing compound include the above-mentioned exemplified compounds (I-1), (I-2), (I-3) and (I-3).
-4) (Aldrich) was used.
【0147】(b)酸発生化合物の合成 化合物(II−1)の合成 ジフェニルスルホキシド50gをベンゼン800ミリリ
ットルに溶解させ、これに塩化アルミニウム200gを
加え、24時間還流した。反応液を氷2リットルにゆっ
くりと注ぎ、これに濃塩酸400ミリリットルを加えて
70℃で10分加熱した。この水溶液を酢酸エチル50
0ミリリットルで洗浄し、ろ過した後に、ヨウ化アンモ
ニウム200gを水400ミリリットルに溶かしたもの
を加えた。析出した粉体をろ取、水洗した後、酢酸エチ
ルで洗浄、乾燥するとトリフェニルスルホニウムヨージ
ドが70g得られた。トリフェニルスルホニウムヨージ
ド50gをメタノール300ミリリットルに溶解し、こ
れに酸化銀31gを加えて4時間攪拌した。反応液をろ
過した後、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスル
ホン酸テトラメチルアンモニウム塩(2,4,6−トリ
イソンプロピルベンゼンスルホニルクロリドをテトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド、水、メタノール中で加
熱反応させることによって得られる)45gを加えた。
この溶液を濃縮し得られた粉体を水で十分に洗浄し、酢
酸エチル/アセトンから再結晶すると化合物(II−1)
が50g得られた。同様の方法を用い、化合物(II−
2)、(II−3)を合成した。(B) Synthesis of acid generating compound Synthesis of compound (II-1) 50 g of diphenylsulfoxide was dissolved in 800 ml of benzene, and 200 g of aluminum chloride was added thereto, followed by refluxing for 24 hours. The reaction solution was slowly poured into 2 liters of ice, and 400 ml of concentrated hydrochloric acid was added thereto, followed by heating at 70 ° C. for 10 minutes. This aqueous solution is treated with ethyl acetate 50
After washing with 0 ml and filtration, a solution prepared by dissolving 200 g of ammonium iodide in 400 ml of water was added. The precipitated powder was collected by filtration, washed with water, washed with ethyl acetate and dried to obtain 70 g of triphenylsulfonium iodide. 50 g of triphenylsulfonium iodide was dissolved in 300 ml of methanol, and 31 g of silver oxide was added thereto, followed by stirring for 4 hours. After filtering the reaction solution, 2,4,6-triisopropylbenzenesulfonic acid tetramethylammonium salt (2,4,6-triisopropylbenzenebenzenesulfonyl chloride is heated and reacted in tetramethylammonium hydroxide, water, and methanol) 45 g).
This solution was concentrated, and the resulting powder was sufficiently washed with water and recrystallized from ethyl acetate / acetone to give compound (II-1).
Was obtained in an amount of 50 g. Using a similar method, compound (II-
2) and (II-3) were synthesized.
【0148】化合物(II−4)の合成 ジフェニルスルホキシド50g、ジフェニルスルフィド
45gにメタンスルホン酸/五酸化二リン(10/1)
溶液を100ミリリットル加えた。発熱がおさまった
後、50℃で4時間加熱し、その後反応液を氷に注い
だ。この水溶液をトルエンで洗浄、ろ過した後に、ヨウ
化アンモニウム200gを水400ミリリットルに溶か
したものを加えた。析出した粉体をろ取、水洗し、ジフ
ェニル(4−フェニルチオフェニル)スルホニウムヨー
ジドを得た。これを(II−1)と同様に2−ヘプチルオ
キシカルボニルベンゼンスルホン酸(o−スルホ安息香
酸無水物とn−ヘプタノールから合成)と塩交換するこ
とで化合物(II−4)を得た。(II−4)と同様の方法
を用い、対応するスルホン酸と塩交換することで化合物
(III −1)、(III −2)を得た。Synthesis of Compound (II-4) 50 g of diphenyl sulfoxide and 45 g of diphenyl sulfide were added to methanesulfonic acid / diphosphorus pentoxide (10/1).
100 ml of the solution was added. After the exotherm subsided, the mixture was heated at 50 ° C. for 4 hours, and then the reaction solution was poured on ice. This aqueous solution was washed with toluene and filtered, and then a solution prepared by dissolving 200 g of ammonium iodide in 400 ml of water was added. The precipitated powder was collected by filtration and washed with water to obtain diphenyl (4-phenylthiophenyl) sulfonium iodide. This was salt-exchanged with 2-heptyloxycarbonylbenzenesulfonic acid (synthesized from o-sulfobenzoic anhydride and n-heptanol) in the same manner as in (II-1) to give compound (II-4). Compounds (III-1) and (III-2) were obtained by subjecting the corresponding sulfonic acid to salt exchange using the same method as (II-4).
【0149】化合物(IV−1)の合成 t−アミルベンゼン60g、ヨウ素酸カリウム39.5
g、無水酢酸81g、ジクロロメタン170ミリリット
ルを混合し、これに氷冷下濃硫酸66.8gをゆっくり
滴下しあ。2時間氷冷下攪拌したのち室温で1晩攪拌し
た。反応液に氷冷下水50ミリリットル滴下し、これを
ジクロロメタンで抽出、有機相を水、炭酸水素ナトリウ
ム水溶液、水で洗浄、濃縮するとジt−アミルフェニル
ヨードニウム硫酸塩が得られた。この硫酸塩10gを
2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホン酸テト
ラメチルアンモニウム塩10gの水溶液に加え、析出し
た粉体をろ取、水洗すると粗結晶が得られた。これを2
−プロパノールから再結晶すると化合物(IV−1)が5
g得られた。化合物(IV−1)と同様の方法を用いるこ
とで化合物(IV−2)を得た。Synthesis of Compound (IV-1) t-Amylbenzene 60 g, potassium iodate 39.5
g, 81 g of acetic anhydride and 170 ml of dichloromethane, and 66.8 g of concentrated sulfuric acid was slowly added dropwise thereto under ice-cooling. After stirring for 2 hours under ice cooling, the mixture was stirred at room temperature overnight. Water (50 ml) was added dropwise to the reaction mixture under ice-cooling, and the mixture was extracted with dichloromethane. The organic phase was washed with water, an aqueous solution of sodium hydrogen carbonate and water, and concentrated to obtain di-t-amylphenyliodonium sulfate. 10 g of this sulfate was added to an aqueous solution of 10 g of 2,4,6-triisopropylbenzenesulfonic acid tetramethylammonium salt, and the precipitated powder was collected by filtration and washed with water to obtain crude crystals. This is 2
-When recrystallized from propanol, compound (IV-1) is 5
g were obtained. Compound (IV-2) was obtained by using the same method as for compound (IV-1).
【0150】(c)樹脂の合成 (樹脂の合成例1) PHS/iBES:P−ヒドロキシスチレン/P−(1
−iso−ブトキシエトキシスチレン共重合体(60/
40:モル比)の合成 ポリp−ヒドロキシスチレン(日本曹達製VP−800
0、重量平均分子量11000)500gを脱水THF
2000mlに溶解した。この溶液にiso−ブチルビ
ニルエーテル176g及び脱水p−トルエンスルホン酸
0.15gを加え、室温で10時間攪拌した。反応液に
トリエチルアミン16gを加えた後イオン交換水40リ
ットルに投入し、析出した粉体をろ取、水洗、乾燥する
とp−ヒドロキシスチレン/p−(1−iso−ブトキ
シエトキシ)スチレン共重合体(60/40)を得た。(C) Synthesis of Resin (Resin Synthesis Example 1) PHS / iBES: P-hydroxystyrene / P- (1
-Iso-butoxyethoxystyrene copolymer (60 /
Synthesis of poly-p-hydroxystyrene (VP-800 manufactured by Nippon Soda)
0, weight average molecular weight 11000) 500 g of dehydrated THF
Dissolved in 2000 ml. 176 g of iso-butyl vinyl ether and 0.15 g of dehydrated p-toluenesulfonic acid were added to this solution, and the mixture was stirred at room temperature for 10 hours. After adding 16 g of triethylamine to the reaction solution, the mixture was poured into 40 liters of ion-exchanged water, and the precipitated powder was collected by filtration, washed with water and dried to obtain a p-hydroxystyrene / p- (1-iso-butoxyethoxy) styrene copolymer ( 60/40).
【0151】(樹脂の合成例2) PHS/iBESB:P−ヒドロキシスチレン/P−
(1−iso−ブトキシエトキシ)スチレン共重合体
(70/30:モル比、部分架橋型)の合成 ポリp−ヒドロキシスチレン(日本曹達製VP−800
0、重量平均分子量11000)500gを脱水THF
2000mlに溶解した。この溶液にiso−ブチルビ
ニルエーテル166g、2,2−ビス(4−ヒドロキシ
シクロヘキシル)プロパン40g及び脱水p−トルエン
スルホン酸0.15gを加え、室温で10時間攪拌し
た。反応液にトリエチルアミン16gを加えた後イオン
交換水40リットルに投入し、析出した粉体をろ取、水
洗、乾燥するとp−ヒドロキシスチレン/p−(1−i
so−ブトキシエトキシ)スチレン共重合体(70/3
0、部分架橋型)を得た。(Resin Synthesis Example 2) PHS / iBESB: P-hydroxystyrene / P-
Synthesis of (1-iso-butoxyethoxy) styrene copolymer (70/30: molar ratio, partially crosslinked type) Poly p-hydroxystyrene (VP-800 manufactured by Nippon Soda)
0, weight average molecular weight 11000) 500 g of dehydrated THF
Dissolved in 2000 ml. 166 g of iso-butyl vinyl ether, 40 g of 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane and 0.15 g of dehydrated p-toluenesulfonic acid were added to this solution, and the mixture was stirred at room temperature for 10 hours. After adding 16 g of triethylamine to the reaction solution, the mixture was poured into 40 liters of ion-exchanged water, and the precipitated powder was collected by filtration, washed with water and dried to obtain p-hydroxystyrene / p- (1-i
so-butoxyethoxy) styrene copolymer (70/3
0, partially crosslinked type).
【0152】(樹脂の合成例3) PHS/THPS:p−ヒドロキシスチレン/p−(2
−テトラヒドロピラニルオキシ)スチレン共重合体(6
0/40:モル比)の合成 合成例1のiso−ブチルビニルエーテルの代わりに
2,3−ジヒドロ−4H−ピランを用いた他は合成例1
と同様にしてp−ヒドロキシスチレン/p−(2−テト
ラヒドロピラニルオキシ)スチレン共重合体(60/4
0)を得た。(Resin Synthesis Example 3) PHS / THPS: p-hydroxystyrene / p- (2
-Tetrahydropyranyloxy) styrene copolymer (6
Synthesis Example 1 except that 2,3-dihydro-4H-pyran was used in place of the iso-butyl vinyl ether of Synthesis Example 1.
P-hydroxystyrene / p- (2-tetrahydropyranyloxy) styrene copolymer (60/4
0) was obtained.
【0153】(樹脂の合成例4) PHS/tBOCS:P−ヒドロキシスチレン/P−
(t−ブチルオキシカルボニルオキシ)スチレン共重合
体(60/40)の合成 ポリp−ヒドロキシスチレン(日本曹達製VP−800
0、重量平均分子量11000)をピリジン40mlに
溶解させ、これに室温攪拌下二炭酸ジ−t−ブチル1.
28gを添加した。室温で3時間反応させた後、イオン
交換水1リットル/濃塩酸20gの溶液に投入した。析
出した粉体を、ろ過、水洗、乾燥し、p−ヒドロキシス
チレン/p−(t−ブチルオキシカルボニルオキシ)ス
チレン共重合体(60/40)を得た。(Resin Synthesis Example 4) PHS / tBOCS: P-hydroxystyrene / P-
Synthesis of (t-butyloxycarbonyloxy) styrene copolymer (60/40) Poly p-hydroxystyrene (VP-800 manufactured by Nippon Soda)
0, weight average molecular weight 11,000) was dissolved in 40 ml of pyridine, and di-t-butyl dicarbonate (1.
28 g were added. After reacting at room temperature for 3 hours, the mixture was added to a solution of 1 liter of ion-exchanged water / 20 g of concentrated hydrochloric acid. The precipitated powder was filtered, washed with water, and dried to obtain a p-hydroxystyrene / p- (t-butyloxycarbonyloxy) styrene copolymer (60/40).
【0154】(樹脂の合成例5) PHS/EES:P−ヒドロキシスチレン/P−(1−
エトキシエトキシ)スチレン共重合体(55/45:モ
ル比、部分架橋型)の合成 t−ブチルビニルエーテルの変わりにエチルビニルエー
テルを用いて樹脂の合成例2と同様の方法でp−ヒドロ
キシスチレン/p−(1−エトキシエトキシ)スチレン
共重合体(55/45、部分架橋型)が得られた。(Synthesis Example 5 of Resin) PHS / EES: P-hydroxystyrene / P- (1-
Synthesis of ethoxyethoxy) styrene copolymer (55/45: molar ratio, partially cross-linked) Using ethyl vinyl ether instead of t-butyl vinyl ether, p-hydroxystyrene / p- (1-Ethoxyethoxy) styrene copolymer (55/45, partially crosslinked) was obtained.
【0155】(樹脂の合成例6) PHS/iBES/AS:P−ヒドロキシスチレン/P
−(1−iso−ブトキシエトキシスチレン/P−アセ
トキシスチレン共重合体(70/20/10:モル比)
の合成 ポリ−p−ヒドロキシスチレン(重量平均分子量110
00)360g、イソブチルビニルエーテル126.0
gを無水THF1800ミリリットルに溶解し、p−ト
ルエンスルホン酸0.1gを加え、室温で2時間攪拌し
た。反応液にピリジン40gを加え、ついで無水酢酸4
2gを加えて、室温にて2時間攪拌した。反応液を、水
3リットルに投入し、析出した粉体をろ取、水洗、乾燥
し、p−ヒドロキシスチレン/p−(i−ブトキシエト
キシ)スチレン/アセチルオキシスチレン共重合体(7
0/20/10)(重量平均分子量12000)を得
た。(Synthesis example 6 of resin) PHS / iBES / AS: P-hydroxystyrene / P
-(1-iso-butoxyethoxystyrene / P-acetoxystyrene copolymer (70/20/10: molar ratio)
Synthesis of poly-p-hydroxystyrene (weight average molecular weight 110
00) 360 g, isobutyl vinyl ether 126.0
g was dissolved in 1800 ml of anhydrous THF, 0.1 g of p-toluenesulfonic acid was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. To the reaction solution was added 40 g of pyridine, and then acetic anhydride 4 g.
2 g was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The reaction solution was poured into 3 liters of water, and the precipitated powder was collected by filtration, washed with water, and dried, and a p-hydroxystyrene / p- (i-butoxyethoxy) styrene / acetyloxystyrene copolymer (7
0/20/10) (weight average molecular weight 12,000).
【0156】(d)溶解阻止剤化合物の合成 (溶解阻止剤化合物の合成例−1:化合物例16の合
成)1−[α−メチル−α−(4' −ヒドロキシフェニ
ル)エチル]−4−[α',α' −ビス(4" −ヒドロ
キシフェニル)エチル]ベンゼン42.4g(0.10
モル)をN,N−ジメチルアセトアミド300mlに溶
解し、これに炭酸カリウム49.5g(0.35モ
ル)、及びブロモ酢酸クミルエステル84.8g(0.
33モル)を添加した。その後、120℃にて7時間撹
拌した。反応混合物をイオン交換水2lに投入し、酢酸
にて中和した後、酢酸エチルにて抽出した。酢酸エチル
抽出液を濃縮し、合成例−3と同様に精製し、化合物例
16(Rはすべて−CH2 COOC(CH3 )2 C6 H
5 基)70gを得た。(D) Synthesis of Dissolution Inhibitor Compound (Synthesis Example 1 of Dissolution Inhibitor Compound: Synthesis of Compound Example 16) 1- [α-methyl-α- (4′-hydroxyphenyl) ethyl] -4- [Α ′, α′-bis (4 ″ -hydroxyphenyl) ethyl] benzene 42.4 g (0.10
Mol) was dissolved in 300 ml of N, N-dimethylacetamide, to which 49.5 g (0.35 mol) of potassium carbonate and 84.8 g (0.5 mol) of cumyl bromoacetate were added.
33 mol) was added. Thereafter, the mixture was stirred at 120 ° C. for 7 hours. The reaction mixture was poured into 2 l of ion-exchanged water, neutralized with acetic acid, and extracted with ethyl acetate. Concentration of the ethyl acetate extracts were purified in the same manner as in Synthesis Example -3, all compounds Example 16 (R is -CH 2 COOC (CH 3) 2 C 6 H
5 g) 70 g were obtained.
【0157】(溶解阻止剤化合物の合成例−2:化合物
41の合成)1,3,3,5−テトラキス−(4−ヒド
ロキシフェニル)ペンタン44gをN,N−ジメチルア
セトアミド250mlに溶解させ、これに炭酸カリウム
70.7g、次いでブロモ酢酸t−ブチル90.3gを
加え120℃にて7時間撹拌した。反応混合物をイオン
交換水2lに投入し、得られた粘稠物を水洗した。これ
をカラムクロマトグラフィーにて精製すると化合物例4
1(Rはすべて−CH 2 COOC4 H9 (t))が87
g得られた。(Synthesis Example 2 of Dissolution Inhibitor Compound: Compound)
Synthesis of 41) 1,3,3,5-tetrakis- (4-hydrido)
Roxyphenyl) pentane in 44 g of N, N-dimethyla
Dissolve in 250 ml of Cetamide and add potassium carbonate
70.7 g and then 90.3 g of t-butyl bromoacetate
The mixture was stirred at 120 ° C. for 7 hours. Ionize the reaction mixture
The mixture was poured into 2 l of exchanged water, and the obtained viscous material was washed with water. this
Was purified by column chromatography to give Compound Example 4.
1 (R is all -CH TwoCOOCFourH9(T)) is 87
g were obtained.
【0158】(溶解阻止剤化合物の合成例−3:化合物
例43の合成)α,α,α’,α’,α”,α”,−ヘ
キサキス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−ト
リエチルベンゼン20gをジエチルエーテル400ml
に溶解させた。この溶液に窒素雰囲気下で3,4−ジヒ
ドロ−2H−ピラン42.4g、触媒量の塩酸を加え、
24時間還流した。反応終了後少量の水酸化ナトリウム
を加えた後ろ過した。ろ液を濃縮し、これをカラムクロ
マトグラフィーにて精製すると化合物例43(Rはすべ
てTHP基)が55.3g得られた。(Synthesis Example 3 of Dissolution Inhibitor Compound: Synthesis of Compound Example 43) α, α, α ′, α ′, α ″, α ″,-Hexakis (4-hydroxyphenyl) -1,3,5 20 g of triethylbenzene in 400 ml of diethyl ether
Was dissolved. Under a nitrogen atmosphere, 42.4 g of 3,4-dihydro-2H-pyran and a catalytic amount of hydrochloric acid were added to this solution,
Refluxed for 24 hours. After the completion of the reaction, a small amount of sodium hydroxide was added, followed by filtration. The filtrate was concentrated and purified by column chromatography to obtain 55.3 g of Compound Example 43 (R is all THP groups).
【0159】(実施例1〜8、比較例1〜3)上記合成
例で示した化合物を用いレジストを調製した。そのとき
の処方を下記表1に示す。(Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 3) Resists were prepared using the compounds shown in the above synthesis examples. The prescription at that time is shown in Table 1 below.
【0160】[0160]
【表1】 [Table 1]
【0161】表1において使用した略号は下記の内容を
表す。 <ポリマー>( )内はモル比 PHS/iBES p−ヒドロキシスチレン/p−
(1−iso−ブトキシエトキシスチレン共重合体(6
0/40) 重量平均分子量 12000 PHS/iBESB p−ヒドロキシスチレン/p−
(1−iso−ブトキシエトキシ)スチレン共重合体
(70/30部分架橋型) 重量平均分子量 96000 PHS/EES p−ヒドロキシスチレン/p−
(1−エトキシエトキシ)スチレン共重合体(55/4
5) 重量平均分子量 13000 PHS/THPS p−ヒドロキシスチレン/p−
(2−テトラヒドロピラニルオキシ)スチレン共重合体
(60/40) 重量平均分子量 12000 PHS/tBOCS p−ヒドロキシスチレン/p−
(t−ブチルオキシカルボニルオキシ)スチレン共重合
体(60/40) 重量平均分子量 12000 PHS/St p−ヒドロキシスチレン/スチレ
ン共重合体(85/15)重量平均分子量 51000 PHS/iBES/AS P−ヒドロキシスチレン/P−(1−iso−ブトキシ
エトキシスチレン/P−アセトキシスチレン共重合体
(70/20/10) 重量平均分子量12000 <溶解阻止剤中酸分解性基>The abbreviations used in Table 1 represent the following contents. <Polymer> In parentheses, the molar ratio is PHS / iBES p-hydroxystyrene / p-
(1-iso-butoxyethoxystyrene copolymer (6
0/40) Weight average molecular weight 12000 PHS / iBESB p-hydroxystyrene / p-
(1-iso-butoxyethoxy) styrene copolymer (70/30 partially crosslinked) Weight average molecular weight 96,000 PHS / EES p-hydroxystyrene / p-
(1-ethoxyethoxy) styrene copolymer (55/4
5) Weight average molecular weight 13000 PHS / THPS p-hydroxystyrene / p-
(2-tetrahydropyranyloxy) styrene copolymer (60/40) Weight average molecular weight 12000 PHS / tBOCS p-hydroxystyrene / p-
(T-butyloxycarbonyloxy) styrene copolymer (60/40) Weight average molecular weight 12000 PHS / St p-hydroxystyrene / styrene copolymer (85/15) Weight average molecular weight 51000 PHS / iBES / AS P-hydroxy Styrene / P- (1-iso-butoxyethoxystyrene / P-acetoxystyrene copolymer (70/20/10) Weight average molecular weight 12000 <Acid decomposable group in dissolution inhibitor>
【0162】[0162]
【化55】 Embedded image
【0163】<比較例用の化合物(A)>トリフェニル
スルホニウムトリフルオロメタンスルホン酸塩 〔感光性組成物の調製と評価〕表1に示す各素材を、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート9.
5gに溶解し、0.1μmのフィルターで濾過してレジ
スト溶液を作成した。このレジスト溶液を、スピンコー
ターを利用して、シリコンウエハー上に塗布し、90℃
60秒間真空吸着型のホットプレートで乾燥して、膜厚
0.76μmのレジスト膜を得た。このレジスト膜に、
248nmKrFエキシマレーザーステツパー(NA=
0.42)を用いて露光を行った。露光直後にそれぞれ
110℃の真空吸着型ホットプレートで60秒間加熱を
行い、ただちに2.38%テトラメチルアンモニウムハ
イドロオキサイド(TMAH)水溶液で60秒間浸漬
し、30秒間水でリンスして乾燥した。このようにして
得られたシリコンウエハー上のパターンのプロファイ
ル、感度、解像力を各々下記のように評価し、比較し
た。その結果を上記表1に示す。<Compound (A) for Comparative Example> Triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate [Preparation and Evaluation of Photosensitive Composition]
It was dissolved in 5 g and filtered through a 0.1 μm filter to prepare a resist solution. This resist solution is applied on a silicon wafer by using a spin coater, and 90 ° C.
Drying was performed on a vacuum adsorption type hot plate for 60 seconds to obtain a resist film having a thickness of 0.76 μm. In this resist film,
248 nm KrF excimer laser stepper (NA =
Exposure was performed using 0.42). Immediately after the exposure, each was heated for 60 seconds on a vacuum adsorption type hot plate at 110 ° C., immediately immersed in a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds, and dried. The profile, sensitivity, and resolution of the pattern on the silicon wafer thus obtained were evaluated and compared as follows. The results are shown in Table 1 above.
【0164】〔プロファイル〕このようにして得られた
シリコンウエハー上のパターンを走査型電子顕微鏡で観
察し、レジストのプロファイルを評価した。 〔感度〕感度は0.30μmのマスタパターンを再現す
る露光量をもって定義した。 〔解像力〕解像力は0.30μmのマスタパターンを再
現する露光量における限界解像力を表す。[Profile] The pattern on the silicon wafer thus obtained was observed with a scanning electron microscope to evaluate the resist profile. [Sensitivity] Sensitivity was defined as an exposure amount that reproduced a master pattern of 0.30 μm. [Resolving power] The resolving power indicates a limit resolving power at an exposure amount for reproducing a 0.30 μm master pattern.
【0165】更に同様にして露光後2時間経過した後、
上記の通り加熱し、ただちに2.38%テトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液で6
0秒間浸漬し、30秒間水でリンスして乾燥した。この
ようにして得られた0.30μmのマスクパターンの線
巾を測り、露光直後での値からの変化率を計算した。結
果を表1に示す。Further, in the same manner, two hours after the exposure,
Heat as above and immediately with 2.38% aqueous tetramethylammonium hydroxide (TMAH)
It was immersed for 0 second, rinsed with water for 30 seconds and dried. The line width of the 0.30 μm mask pattern thus obtained was measured, and the rate of change from the value immediately after exposure was calculated. Table 1 shows the results.
【0166】表1の結果から、本発明のポジ型感光性組
成物は、高感度、高解像力を有し、比較例1〜3に対
し、感度に優れ線巾変化の少ない、優れた感光性組成物
であることがわかる。また、レジストパターンのプロフ
ァイルは全て矩形であった。From the results shown in Table 1, it can be seen that the positive photosensitive composition of the present invention has high sensitivity and high resolution, and is superior in sensitivity to Comparative Examples 1 to 3 with little change in line width. It turns out that it is a composition. The profiles of the resist patterns were all rectangular.
【0167】[0167]
【発明の効果】本発明の化学増幅型のポジ型感光性組成
物により、良好なプロファイルと高感度、高解像力を有
し、露光後経時での性能変化の少ないポジ型感光性組成
物を提供することができる。EFFECTS OF THE INVENTION The chemically amplified positive photosensitive composition of the present invention provides a positive photosensitive composition having a good profile, high sensitivity and high resolution, and little change in performance over time after exposure. can do.
Claims (5)
構造を有する塩基性含窒素化合物、(b)活性光線の照
射により酸を発生する下記一般式(II)〜(IV)で
表される化合物の少なくとも一種、及び(c)酸の作用
により分解し、アルカリ現像液中での溶解度を増大させ
る基を有する樹脂を含有することを特徴とするボジ型感
光性組成物。 【化1】 (式(I)中、Y,Zは、同一でも異なってもよく、ヘ
テロ原子を含んでいてもよく、置換してもよい直鎖、分
岐、環状アルキレン基を表す。) 【化2】 (式中、R1 〜R37は水素原子、直鎖、分岐、環状アル
キル基、直鎖、分岐、環状アルコキシ基、ヒドロキシ
基、ハロゲン原子、または−S−R38基を表す。R 38は
直鎖、分岐、環状アルキル基またはアリール基を表す。
X- は分岐または環状の炭素数8個以上のアルキル基お
よびアルコキシ基の群の中から選ばれる基を少なくとも
1個有するか、直鎖、分岐または環状の炭素数4〜7の
アルキル基およびアルコキシ基の群の中から選ばれる基
を少なくとも2個有するか、若しくは直鎖、分岐または
環状の炭素数1〜3のアルキル基およびアルコキシ基の
群の中から選ばれる基を少なくとも3個有するベンゼン
スルホン酸、ナフタレンスルホン酸またはアントラセン
スルホン酸のアニオンを表す。あるいはエステル基、R
39−CO−基、R40−CONH−基、R41−NH−基、
R42−OCONH−基、R43−NHCOO−基、R44−
NHCONH−基、R 45−NHCSN−基、R46−SO
2NH−基、およびニトロ基の群の中から選ばれる基を
少なくとも1個有するベンゼンスルホン酸、ナフタレン
スルホン酸またアンアトラセンスルホン酸のアニオンを
表す。R39〜R46は直鎖、分岐、環状アルキル基または
アリール基を表す。)(A) a polycyclic compound represented by the following general formula (I)
A basic nitrogen-containing compound having a structure, (b) irradiation with actinic rays
In the following general formulas (II) to (IV) which generate an acid upon irradiation
Action of at least one of the compounds represented and (c) acid
Decomposes and increases solubility in alkaline developer
Characterized by containing a resin having a base group
Light composition. Embedded image(In the formula (I), Y and Z may be the same or different.
Straight chain, which may contain
Represents a branched or cyclic alkylene group. )(Where R1~ R37Is a hydrogen atom, linear, branched, or cyclic
Kill group, linear, branched, cyclic alkoxy group, hydroxy
Group, halogen atom, or -SR38Represents a group. R 38Is
Represents a linear, branched, or cyclic alkyl group or an aryl group.
X-Is a branched or cyclic alkyl group having 8 or more carbon atoms.
And at least a group selected from the group of alkoxy groups
One, or a linear, branched or cyclic C 4-7
Groups selected from the group of alkyl and alkoxy groups
Or at least two, or linear, branched or
Cyclic alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms and alkoxy groups
Benzene having at least three groups selected from the group
Sulfonic acid, naphthalenesulfonic acid or anthracene
Represents the anion of sulfonic acid. Or an ester group, R
39—CO— group, R40-CONH- group, R41-NH- group,
R42—OCONH— group, R43-NHCOO- group, R44−
NHCONH- group, R 45-NHCSN- group, R46-SO
TwoA group selected from the group consisting of an NH- group and a nitro group
Benzenesulfonic acid having at least one naphthalene
The anion of sulfonic acid or anthracenesulfonic acid
Represent. R39~ R46Is a linear, branched, or cyclic alkyl group or
Represents an aryl group. )
ルカリ現像液中での溶解度が酸の作用により増大する、
分子量3000以下の低分子溶解阻止化合物を、更に含
有することを特徴とする請求項1に記載のポジ型感光性
組成物。(D) having a group decomposable by an acid, wherein the solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid;
The positive photosensitive composition according to claim 1, further comprising a low molecular weight dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less.
表される多環構造を有する塩基性含窒素化合物、(b)
請求項1に記載の活性光線の照射により酸を発生する一
般式(II)〜(IV)で表される化合物の少なくとも
一種、(d)酸により分解し得る基を有し、アルカリ現
像液中での溶解度が酸の作用により増大する、分子量3
000以下の低分子溶解阻止化合物、及び(e)水に不
溶でアルカリ現像液に可溶な樹脂を含有することを特徴
とするホジ型感光性組成物。3. A basic nitrogen-containing compound having a polycyclic structure represented by the general formula (I) according to claim 1;
An alkali developer having at least one of the compounds represented by the general formulas (II) to (IV), which generate an acid upon irradiation with actinic rays according to claim 1, and (d) having an acid-decomposable group, With a molecular weight of 3
A hodgi-type photosensitive composition comprising a low molecular weight dissolution inhibiting compound of 000 or less and (e) a resin which is insoluble in water and soluble in an alkali developing solution.
現像液中での溶解度を増大させる基を有する樹脂が、下
記一般式(IV)及び(V)で表される繰り返し構造単位
を含む樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記
載のポジ型感光性組成物。 【化3】 (上記式中、Lは、水素原子、直鎖、分岐、または環上
のアルキル基、又は置換されていてもよいアラルキル基
を表わす。Zは、直鎖、分岐、あるいは環状のアルキル
基、又は置換されていてもよいアラルキル基を表わす。
またZとLが結合して5又は6員環を形成してもよ
い。)4. A resin having a group which decomposes under the action of an acid and increases the solubility in an alkali developer, comprises a repeating structural unit represented by the following general formulas (IV) and (V): The positive photosensitive composition according to claim 1, which is a resin. Embedded image (In the above formula, L represents a hydrogen atom, an alkyl group on a linear, branched, or ring, or an aralkyl group which may be substituted. Z is a linear, branched, or cyclic alkyl group, or Represents an aralkyl group which may be substituted.
Further, Z and L may combine to form a 5- or 6-membered ring. )
る一般式(II)〜(IV)の化合物においてX-が分岐ま
たは環状の炭素数8個以上のアルキル基およびアルコキ
シ基の群から選ばれる基を少なくとも1つ有するか、直
鎖、分岐または環状の炭素数4〜7のアルキル基および
アルコキシ基の群から選ばれる基を少なくとも2個有す
るか、もしくは直鎖、分岐または環状の炭素数1〜3個
のアルキル基およびアルコキシ基の群から選ばれる基を
少なくとも3個有するか、あるいはエステル基を有する
ベンゼンスルホン酸のアニオンであることを特徴とする
請求項1〜4に記載のポジ型感光性組成物。5. The compound of the general formulas (II) to (IV) which generates an acid upon irradiation with an actinic ray, wherein X - is a branched or cyclic alkyl or alkoxy group having 8 or more carbon atoms. It has at least one selected group, has at least two groups selected from the group consisting of linear, branched or cyclic alkyl and alkoxy groups having 4 to 7 carbon atoms, or has a linear, branched or cyclic carbon group. The positive electrode according to any one of claims 1 to 4, wherein the positive electrode is an anion of benzenesulfonic acid having at least three groups selected from the group consisting of an alkyl group and an alkoxy group having a number of 1 to 3, or having an ester group. -Type photosensitive composition.
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JP6699098 | 1998-03-17 | ||
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JPH11327149A true JPH11327149A (en) | 1999-11-26 |
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KR100890232B1 (en) * | 2001-03-12 | 2009-03-25 | 후지필름 가부시키가이샤 | Positive photosensitive compositions and pattern forming method using the same |
-
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- 1999-03-16 JP JP07037299A patent/JP3949313B2/en not_active Expired - Lifetime
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