JPH10330353A - スルホニウム塩及びそれを含有する化学増幅ポジ型レジスト材料 - Google Patents
スルホニウム塩及びそれを含有する化学増幅ポジ型レジスト材料Info
- Publication number
- JPH10330353A JPH10330353A JP9136594A JP13659497A JPH10330353A JP H10330353 A JPH10330353 A JP H10330353A JP 9136594 A JP9136594 A JP 9136594A JP 13659497 A JP13659497 A JP 13659497A JP H10330353 A JPH10330353 A JP H10330353A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- phenyl
- substituted
- sulfonium
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Materials For Photolithography (AREA)
- Pyrane Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
耐えうる十分な感度を持ち、解像度が大きく、アルカリ
水溶液での現像でパターン形成でき、プラズマエッチン
グ耐性に優れ、レジストパターンの耐熱性に優れる化学
増幅ポジ型レジスト材料を提供する。 【解決手段】 下記式(1)で示されるスルホニウム
塩、及びそれを含むレジスト材料。 【化1】 (式中、R1 は、置換または非置換のアントラセン、置
換または非置換のフェナントレン、置換または非置換の
フェノチアジン、または、置換または非置換のペリレン
から一個の水素原子を除いた一価の基であり、R2 は2
価の脂肪族基であり、R4 はアルキル基、アルコキシ
基、アルコキシアルキル基、アルケニル基またはアリー
ル基であり、OR3 は酸不安定基であり、mは1〜3の
整数、nは0〜3の整数で、m+n=3を満たし、r、
sは各々0〜5の整数で、r+s≦5を満たし、Y- は
アルキルまたはアリールスルホン酸アニオンである。)
Description
した化学増幅ポジ型レジストの成分として好適なスルホ
ニウム塩、及び該スルホニウム塩を酸発生剤として含有
する化学増幅ポジ型レジスト材料に関する。
ターンルールの微細化が求められている中、次世代の微
細加工技術として遠紫外線リソグラフィーが有望視され
ている。遠紫外線リソグラフィーを用いると、0.3〜
0.4μmの加工も可能であり、基板に対して垂直に近
い側壁を有するパターン形成が可能となる。近年開発さ
れた、特公平2−27660号公報や特開昭63−27
829号公報等に記載されている、酸を触媒とする化学
増幅ポジ型レジスト材料は、感度、解像度、ドライエッ
チング耐性が高い点で優れており、遠紫外線リソグラフ
ィーを用いた場合に特に有望なレジスト材料である。ま
た、近年、遠紫外線の光源として高輝度のKrFエキシ
マレーザーを利用する技術が注目されている。この技術
を量産技術として用いるために、さらに高解像性で使い
勝手のよいレジスト材料が要望されている。
料の欠点として、露光からPEB(Post Expo
sure Bake)までの放置時間(Post Ex
posure Delay:PED)が長くなると、パ
ターン形成した際にラインパターンがT−トップ形状に
なる現象(T−トップ現象)、すなわち、パターン上部
が太くなる現象が生じるという問題、あるいは、塩基性
の基板、特に窒化珪素や窒化チタンの基板上での基板付
近のパターンが太くなる現象(いわゆる裾引き現象)が
生じるという問題がある。T−トップ現象は、レジスト
膜表面の溶解性の低下によって生じ、基板面での裾引き
現象は、基板付近で溶解性が低下するため生じると考え
られる。また、露光からPEBまでの間(PED)に酸
不安定基の脱離の暗反応が進行して、ラインの残し寸法
が小さくなるという問題もある。これらの問題は、化学
増幅ポジ型レジスト材料を実用に供する場合の大きな欠
点となっている。
幅ポジ型レジスト材料は、リソグラフィー工程での寸法
制御を難しくし、ドライエッチングを用いた基板加工に
際しても寸法制御を損ねるという問題がある(W.Hi
nsberg,et.al.,J.Photopoly
m.Sci.Technol.,6(4),535〜5
46(1993),T.Kumada,et.al.,
J.Photopolym.Sci.Techno
l.,6(4),571〜574(1993)参照)。
EBまでの放置時間(PED)が長くなることによって
生じるT−トップ現象または基板面の裾引き現象の原因
には、空気中または基板面の塩基性化合物が大きく関与
していると考えられている。露光によって発生したレジ
スト膜表面の酸は、空気中の塩基性化合物と反応して失
活する。したがって、PEBまでの放置時間(PED)
が長くなれば、それだけ失活する酸の量が増加し、酸不
安定基の分解が起こり難くなり、それによって、表面に
難溶化層が形成され、パターンがT−トップ形状とな
る。
光性平板印刷板の露光後の感度安定化のために、活性光
線の照射によって発生した酸を捕捉し得る窒素含有塩基
性化合物を添加することが提案されている。この場合、
窒素含有塩基性化合物として、4−ジメチルアミノピリ
ジン、p−フェニレンジアミン、p−アミノ安息香酸が
使用されている。
て、窒素含有塩基性化合物を配合することによって、環
境雰囲気からの塩基性物質のコンタミネーションの影響
を緩衝し、それによって、レジストパターンの表面難溶
層の発現を抑制する方法が提案されている。
とで、未露光部に拡散しようとする酸を捕捉し、レジス
トパターンの寸法変動を抑制する方法も提案されている
(特開平5−232706号、同5−249683号、
同7−209868号公報参照)。
ーン寸法変動などの問題に対し、窒素含有塩基性化合物
を配合する上記方法は、各々の問題の軽減の効果がみら
れる一方、解像度の低下が避けられないものであった。
解像度の向上に関しては、i線レジストにおいて、溶解
速度曲線(レジストへの露光量を横軸にとり、現像液へ
のレジスト露光部の溶解速度を縦軸にとった曲線)が、
単調な増加からS字カーブとなり、さらに曲線の立ち上
がり部分の傾き(tanθ)が大きくなるとともに解像
力が向上してきた経緯がある(T.Ohfuji,K.
Yamanaka,and Sakamato;ibi
d.,920,190(1988)、T.Kokub
o;Tech.Proceedings of SEM
I Technol.Symposium,86(19
11))。
ターン寸法変動など)を解決しつつ、この方法を化学増
幅型レジストにおいて適用するには、適切な窒素含有塩
基性化合物の添加量を増やすことによって、溶解速度曲
線の傾きを大きくし、解像性の向上を追求することが考
えられる。しかし、実際には、レジスト感度の低下が甚
だしくなるために、窒素含有塩基性化合物の添加量には
限界がある。また、ある程度以下の量のアミンの添加に
よって、解像性が向上したとしても、感度が必ず低下す
る。感度の低下は、スループットの低下となる点で、量
産段階においては絶対に避けねばならない。このような
感度の低下を避けるために、大量の窒素含有塩基性化合
物を添加しても実用に耐える感度を持つレジスト組成物
が必要である。
めの技術としては、酸発生剤中に増感剤を含有させる方
法が提案されている。この方法を用いた場合の問題点と
しては、現実に用いられる増感剤のほとんどが昇華性を
もつために、プリベークの段階でレジスト系から失われ
てしまうことが挙げられる。
上記諸問題を解消するためになされたものであり、微細
加工技術に適した高解像性を有する化学増幅ポジ型レジ
スト材料の成分として好適なスルホニウム塩、及び該ス
ルホニウム塩を配合した化学増幅ポジ型レジスト材料を
提供することを目的とする。
達成するために鋭意検討を重ねた結果、下記一般式
(1)で示されるスルホニウム塩を含む化学増幅ポジ型
レジスト材料が、微細加工技術に適した高解像性を有
し、特に遠紫外線リソグラフィーにおいて大いに威力を
発揮し得ることを見い出した。
換または非置換のフェナントレン、置換または非置換の
フェノチアジン、または、置換または非置換のペリレン
から一個の水素原子を除いた一価の基であり、R2 は、
へテロ原子を含んでもよい置換または非置換の2価の脂
肪族基である。R4 は、直鎖状、分岐状または環状のア
ルキル基、直鎖状、分岐状または環状のアルコキシ基、
直鎖状、分岐状または環状のアルコキシアルキル基、直
鎖状、分岐状または環状のアルケニル基、またはアリー
ル基である。OR3 は、酸不安定基である。mは1〜3
の整数であり、nは0〜3の整数であり、m+n=3を
満たす。r、sは各々0〜5の整数であり、r+s≦5
を満たす。Y- は炭素数2〜20の直鎖状、分枝状また
は環状の置換または非置換のアルキルまたはアリールス
ルホン酸アニオンである。)
ホニウム塩は、置換または非置換のアントラセン、置換
または非置換のフェナントレン、置換または非置換のフ
ェノチアジン、または、置換または非置換のペリレンか
ら一個の水素原子を除いた一価の基を分子内に有するた
め、化学増幅ポジ型レジスト材料の酸発生剤として用い
た場合に、昇華性のない増感剤を同時に添加したのと同
様の効果をもち、それ故に大きな酸発生の性能を有す
る。上記一般式(1)で示されるスルホニウム塩は、化
学増幅ポジ型レジスト材料の酸発生剤として優れた性能
を発揮し、したがって、該スルホニウム塩を含有するレ
ジスト材料は、多量のアミンを添加した場合にも高感度
となり、その結果、高い解像度と広い焦点深度とを有す
るレジスト像を得ることができ、かつ、スループットの
向上を与える。
(1)で示され、分子中のフェニル基は、オニウム塩へ
の増感作用をもつ有機基からなる官能部位を少なくとも
一つ有する。
非置換のアントラセン、置換または非置換のフェナント
レン、置換または非置換のフェノチアジン、または、置
換または非置換のペリレンから一個の水素原子を除いた
一価の基であり、中でも9−アントラニル基、1−アン
トラニル基、2−アントラニル基、9−フェナントレニ
ル基、2−フェノチアジニルメチル基などが好適であ
る。R2 は、へテロ原子および/またはカルボニル基を
含んでもよい置換または非置換の2価の脂肪族基であ
り、具体的には、メチレン基、エチレン基、n−プロピ
レン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、sec−
ブチレン基、−CH2OCH2 −基、−CH2 CH2 O
CH2 −基、−CH2 C(=O)−基、−CH 2 CH2
C(=O)−基、−CH2 CH2 C(=O)CH2 −基
のような炭素数1〜10のものが好適であり、中でも、
メチレン基、エチレン基、−CH2 C(=O)−基、−
CH2 CH2 C(=O)−基が、より好ましく用いられ
る。R4 は、直鎖状、分岐状または環状のアルキル基、
直鎖状、分岐状または環状のアルコキシ基、直鎖状、分
岐状または環状のアルコキシアルキル基、直鎖状、分岐
状または環状のアルケニル基、またはアリール基であ
る。
するような炭素数1〜8のものが好適である。直鎖状の
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、n−ヘキシル基などが例示できる。
分岐状のアルキル基としては、イソプロピル基、sec
−ブチル基、tert−ブチル基、tert−アミル基
などが例示できる。環状のアルキル基としては、シクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基、3−メチルシクロヘキ
シル基などが例示できる。これらの中でも、メチル基、
エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基がより
好ましく用いられる。
うな炭素数1〜8のものが好適である。直鎖状アルコキ
シ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、n−ヘキシロ
キシ基などが例示できる。分岐状のアルコキシ基として
は、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、te
rt−アミロキシ基などが例示できる。環状のアルコキ
シ基としては、シクロペンチロキシ基、シクロヘキシロ
キシ基、3−メチルシクロヘキシロキシ基などが例示で
きる。これらの中でも、メトキシ基、エトキシ基、イソ
プロポキシ基、tert−ブトキシ基がより好ましく用
いられる。
示するような炭素数2〜10のものが好適である。直鎖
状アルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、
2−メトキシエチル基、3−エトキシプロピル基、2−
プロポキシエチル基、2−(tert−ブトキシ)エチ
ル基などが例示できる。分岐状アルコキシアルキル基と
しては、1−エトキシエチル基、2−エトキシプロピル
基、3−エトキシ−2−メチルペンチル基などが例示で
きる。環状のアルコキシアルキル基としては、シクロヘ
キシルオキシメチル基、1−シクロヘキシルオキシエチ
ル基などが例示できる。これらの中でも、メトキシメチ
ル基、1−メトキシエチル基、3−エトキシプロピル
基、2−プロポキシエチル基等が好ましい。
ニル基、アリル基、ブテニル基、2−メチル−3−ブテ
ニル基のような炭素数2〜4のものが好適である。アリ
ール基としては、フェニル基、キシリル基、トルイル
基、クメニル基のような炭素数6〜14のものが好適で
ある。
酸不安定基とは、酸の存在下で分解し得る1種以上の官
能基によってフェノール性水酸基の水素原子を置換した
ものを意味し、酸の存在下に分解してアルカリ可溶性を
示す官能基を遊離するものである限り、特に限定される
ものではない。R3 として特に好ましいものを例示する
と、下記一般式(2a)、(2b)、(2c)または
(2d)のようになる。
原子、直鎖状又は分枝状のアルキル基、直鎖状又は分枝
状のアルコキシ基、直鎖状又は分枝状のアルコキシアル
キル基、直鎖状又は分枝状のアルケニル基、又はアリー
ル基であり、これらの基は、鎖中に酸素原子、硫黄原子
などのヘテロ原子やカルボニル基を含んでいてもよい。
また、R5 とR6 、R8 とR9 は、互いに結合して環を
形成していてもよい。R11及びR12は、水素原子、直鎖
状又は分枝状のアルキル基、直鎖状又は分枝状のアルコ
キシ基、直鎖状又は分枝状のアルコキシアルキル基、直
鎖状又は分枝状のアルケニル基、又はアリール基であ
る。R13は、直鎖状又は分枝状のアルキル基、直鎖状又
は分枝状のアルコキシアルキル基、直鎖状又は分枝状の
アルケニル基、又はアリール基であり、これらの基は、
鎖中に酸素原子、硫黄原子などのヘテロ原子やカルボニ
ル基を含んでいてもよい。また、R13は、R12と結合し
て環を形成していてもよい。R14は2価の脂肪族、脂環
式又は芳香族基であり、Rは酸不安定基を示す。tは0
又は1である。
シ基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、アリール
基としては、上記R4 と同様のものを例示することがで
きる。R5 とR6 が互いに結合して形成される環として
は、例えば、シクロヘキシリデン基、シクロペンチリデ
ン基、あるいは以下に示す3−オキソシクロヘキシリデ
ン基、3−オキソ−4−オキサシクロヘキシリデン基、
3−オキソ−2−オキサシクロペンチリデン基などの炭
素数4〜10の二価の基が挙げられる。
れる環としては、例えば1−シラシクロヘキシリデン
基、1−シラシクロペンチリデン基、3−オキソ−1−
シラシクロペンチリデン基、4−メチル−1−シラシク
ロペンチリデン基等の炭素数3〜9のものが挙げられ
る。更に、R12とR13が互いに結合して形成される環と
しては、例えば2−オキサシクロヘキシリデン基、2−
オキサシクロペンチリデン基、2−オキサ−4−メチル
シクロヘキシリデン基等の炭素数4〜10のものが挙げ
られる。
ては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレ
ン基、2−メチルプロピレン基、2−メチル−3−エト
キシブチレン基等の炭素数1〜8のものが好適であり、
中でもメチレン基、エチレン基、プロピレン基がより好
ましく用いられる。R14で示される2価の脂環式基とし
ては、シクロヘキシレン基のような炭素数5〜10のも
のが挙げられる。2価の芳香族基としては、フェニレン
基、キシリレン基、トルイレン基、クメニレン基のよう
な炭素数6〜14のものが挙げられる。更に、Rで示さ
れる酸不安定基としては、例えば上記一般式(2a)、
(2b)、(2c)で示される基等が挙げられる。
例えばtert−ブチル基、1,1−ジメチルプロピル
基、1,1−ジメチルブチル基、1−エチル−1−メチ
ルプロピル基、1,1−ジエチルプロピル基等の炭素数
4〜10の第三級アルキル基の他、以下に示す3−オキ
ソシクロヘキシル基、1−メチル−3−オキソ−4−オ
キサシクロヘキシル基、1−メチル−3−オキソ−2−
オキサシクロペンチル基などの3−オキソアルキル基が
好適である。
例えばトリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、
ジメチルプロピルシリル基、ジエチルメチルシリル基、
トリエチルシリル基等の炭素数3〜10のトリアルキル
シリル基が好適である。
例えばメトキシメチル基、1−メトキシエチル基、1−
エトキシエチル基、1−n−プロポキシエチル基、1−
tert−ブトキシエチル基、1−n−ブトキシエチル
基、1−i−ブトキシエチル基、1−tert−ペント
キシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1
−(2’−n−ブトキシエトキシ)エチル基、1−
(2’−エチルヘキシル)オキシエチル基、1−(4’
−アセトキシメチルシクロヘキシルメチルオキシ)エチ
ル基、1−(4’−(tert−ブトキシカルボニルオ
キシメチル)シクロヘキシルメチルオキシ)エチル基、
1−エトキシプロピル基、ジメトキシメチル基、ジエト
キシメチル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロ
ピラニル基、2−メトキシテトラヒドロピラニル基、1
−エトキシ−1−メチルテトラヒドロピラニル基等の炭
素数2〜8のものが好適である。
えばtert−ブトキシカルボニル基、トリメチルシリ
ルオキシカルボニル基、メトキシメトキシカルボニル
基、テトラヒドロピラニルオキシカルボニル基、ter
t−ブトキシカルボニルメチル基、トリメチルシリルオ
キシカルボニルメチル基、メトキシメトキシカルボニル
メチル基、1−エトキシエトキシカルボニルメチル基、
テトラヒドロピラニルオキシカルボニルメチル基、テト
ラヒドロフラニルオキシカルボニルメチル基、tert
−ブトキシカルボニルエチル基、4−tert−ブトキ
シカルボニルフェニル基、1−tert−ブトキシカル
ボニルシクロヘキシル基、4−tert−ブトキシカル
ボニルシクロヘキシル基等が挙げられる。
整数であり、nは0〜3の整数であり、m+n=3を満
たす。r、sは、各々0〜5の整数であり、r+s≦5
を満たす。好ましくはr、sは、各々0〜3の整数であ
り、r+s≦3を満たす。Y- は、炭素数2〜20の直
鎖状、分枝状または環状の置換もしくは非置換のアルキ
ルまたはアリールスルホン酸アニオンである。アルキル
基としてはエチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル
基、オクチル基、あるいはそれらのハロゲン置換体等が
挙げられ、アリール基としてはフェニル基、ナフチル
基、アルキル置換フェニル基等が挙げられる。
ルホネートとしては、例えば、トリフルオロメタンスル
ホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、2,2,
2-トリフルオロエタンスルホネート、2- ニトロプロ
パン- 1- スルホネート等が挙げられる。置換もしくは
非置換のアリールスルホネートとしては、ベンゼンスル
ホネート、p−トルエンスルホネート、4−t−ブチル
ベンゼンスルホネート、ペンタフルオロベンゼンスルホ
ネート、4−フルオロベンゼンスルホネート等が好適に
用いられる。
例示すると、以下の(I)〜(III)が挙げられる。 (I)置換または非置換のアントラセン、置換または非
置換のフェナントレン、置換または非置換のフェノチア
ジン、または、置換または非置換のペリレンから一個の
水素原子を除いた一価の基を含むフェニル基を分子内に
1個だけもつスルホニウム塩(上記式(1)においてm
=1、n=2のスルホニウム塩)。
トルエンスルホン酸(4−(9−アントラニルメトキ
シ)フェニル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエン
スルホン酸(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニ
ル)ジ(4−t−ブトキシフェニル)スルホニウム、p
−トルエンスルホン酸(4−(9−アントラニルメトキ
シ)フェニル)ジ(3−t−ブトキシフェニル)スルホ
ニウム、p−トルエンスルホン酸(4−(9−アントラ
ニルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシ−3,
5−ジt−ブチルフェニル)スルホニウム、p−トルエ
ンスルホン酸(4−(9−アントラニルメトキシ)フェ
ニル)ジ(3,4−ジ(t−ブトキシ)フェニル)スル
ホニウム、p−トルエンスルホン酸(4−(9−アント
ラニルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシカル
ボニルオキシフェニル)スルホニウム、p−トルエンス
ルホン酸(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニ
ル)ジ(3−t−ブトキシカルボニルメチルオキシフェ
ニル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸(4−
(9−アントラニルメトキシ)フェニル)ジ(4−トリ
メチルシリルオキシフェニル)スルホニウム、p−トル
エンスルホン酸(4−(9−アントラニルメトキシ)フ
ェニル)ジ(3−テトラヒドロフラニルオキシフェニ
ル)スルホニウム;
トラニルメトキシ)フェニル)ジ(3−テトラヒドロピ
ラニルオキシフェニル)スルホニウム、p−トルエンス
ルホン酸(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニ
ル)ジ(4−(1−エトキシ)エトキシフェニル)スル
ホニウム、p−トルエンスルホン酸(4−(9−アント
ラニルメトキシ)フェニル)ジ(4−メトキシメトキシ
フェニル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸(4
−(9−アントラニルメチルカルボニルオキシ)フェニ
ル)ジ(4−t−ブトキシフェニル)スルホニウム、p
−トルエンスルホン酸(4−(1−アントラニルメチル
カルボニルオキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフ
ェニル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸(4−
(9−フェナントレニルメトキシ)フェニル)ジ(4−
t−ブトキシフェニル)スルホニウム、ベンゼンスルホ
ン酸(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニル)ジ
フェニルスルホニウム、ベンゼンスルホン酸(3−(9
−アントラニルメトキシ)フェニル)ジフェニルスルホ
ニウム;
(3−(2−アントラニルメチルカルボニルオキシ)フ
ェニル)ジ(4−t−ブトキシフェニル)スルホニウ
ム、2,5−ジメチルベンゼンスルホン酸(4−(9−
アントラニルエチルカルボニルオキシ)フェニル)ジ
(4−t−ブチルフェニル)スルホニウム、2,4−ジ
メチルベンゼンスルホン酸(4−(9−フェナントレニ
ルメトキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウム、カン
ファースルホン酸(4−(9−フェナントレニルメトキ
シ)フェニル)ジ(4−メトキシフェニル)スルホニウ
ム、メタンスルホン酸(4−(9−アントラニルメトキ
シ)フェニル)ジ(3,4−ジt−ブトトキシフェニ
ル)スルホニウム、n−ブタンスルホン酸(4−(2−
フェノチアジニルメトキシ)フェニル)ジ(4−メトキ
シフェニル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホ
ン酸(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニル)ジ
フェニルスルホニウム、2,2,2−トリフルオロエタ
ンスルホン酸(4−(9−アントラニルメトキシ)フェ
ニル)ジフェニルスルホニウム、2,2,2−トリフル
オロエタンスルホン酸(3−(9−アントラニルメトキ
シ)フェニル)ジフェニルスルホニウム、ペンタフルオ
ロベンゼンスルホン酸(4−(9−アントラニルメチル
カルボニルオキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウ
ム、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸(4−(1−ア
ントラニルメチルカルボニルオキシ)フェニル)ジフェ
ニルスルホニウム、1H,1H−ヘプタフルオロ−1−
ブタンスルホン酸(4−(9−フェナントレニルメトキ
シ)フェニル)ジフェニルスルホニウムなどが挙げられ
る。
置換または非置換のフェナントレン、置換または非置換
のフェノチアジン、または、置換または非置換のペリレ
ンから一個の水素原子を除いた一価の基を含むフェニル
基を分子内に2個持つスルホニウム塩(上記式(1)に
おいてm=2、n=1のスルホニウム塩)。
トルエンスルホン酸ジ(4−(9−アントラニルメトキ
シ)フェニル)フェニルスルホニウム、p−トルエンス
ルホン酸ジ(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニ
ル)4−t−ブトキシフェニルスルホニウム、p−トル
エンスルホン酸ジ(4−(9−アントラニルメトキシ)
フェニル)3−t−ブトキシフェニルスルホニウム、p
−トルエンスルホン酸ジ(4−(9−アントラニルメト
キシ)フェニル)4−t−ブトキシ−3,5−ジt−ブ
チルフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸ジ
(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニル)3,4
−ジ(t−ブトキシ)フェニルスルホニウム、p−トル
エンスルホン酸ジ(4−(9−アントラニルメトキシ)
フェニル)4−t−ブトキシカルボニルオキシフェニル
スルホニウム、p−トルエンスルホン酸ジ(4−(9−
アントラニルメトキシ)フェニル)3−t−ブトキシカ
ルボニルメチルオキシフェニルスルホニウム、p−トル
エンスルホン酸ジ(4−(9−アントラニルメトキシ)
フェニル)4−トリメチルシリルオキシフェニルスルホ
ニウム、p−トルエンスルホン酸ジ(4−(9−アント
ラニルメトキシ)フェニル)3−テトラヒドロフラニル
オキシフェニルスルホニウム;
ントラニルメトキシ)フェニル)3−テトラヒドロピラ
ニルオキシフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホ
ン酸ジ(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニル)
4−(1−エトキシ)エトキシフェニルスルホニウム、
p−トルエンスルホン酸ジ(4−(9−アントラニルメ
トキシ)フェニル)4−メトキシメトキシフェニルスル
ホニウム、p−トルエンスルホン酸ジ(4−(9−アン
トラニルメチルカルボニルオキシ)フェニル)4−t−
ブトキシフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン
酸ジ(4−(1−アントラニルメチルカルボニルオキ
シ)フェニル)4−t−ブトキシフェニルスルホニウ
ム、p−トルエンスルホン酸ジ(4−(9−フェナント
レニルメトキシ)フェニル)4−t−ブトキシフェニル
スルホニウム、ベンゼンスルホン酸ジ(4−(9−アン
トラニルメトキシ)フェニル)フェニルスルホニウム、
ベンゼンスルホン酸ジ(3−(9−アントラニルメトキ
シ)フェニル)フェニルスルホニウム、4−(t−ブチ
ル)ベンゼンスルホン酸ジ(3−(2−アントラニルメ
チルカルボニルオキシ)フェニル)4−t−ブチルフェ
ニルスルホニウム、2,5−ジメチルベンゼンスルホン
酸ジ(4−(9−アントラニルエチルカルボニルオキ
シ)フェニル)4−t−ブチルフェニルスルホニウム、
2,4−ジメチルベンゼンスルホン酸ジ(4−(9−フ
ェナントレニルメトキシ)フェニル)フェニルスルホニ
ウム、カンファースルホン酸ジ(4−(9−フェナント
レニルメトキシ)フェニル)4−メトキシフェニルスル
ホニウム;
ニルメトキシ)フェニル)3,4−ジt−ブトトキシフ
ェニルスルホニウム、n−ブタンスルホン酸ジ(4−
(2−フェノチアジニルメトキシ)フェニル)4−メト
キシフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホ
ン酸ジ(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニル)
フェニルスルホニウム、2,2,2−トリフルオロエタ
ンスルホン酸ジ(4−(9−アントラニルメトキシ)フ
ェニル)フェニルスルホニウム、2,2,2−トリフル
オロエタンスルホン酸ジ(3−(9−アントラニルメト
キシ)フェニル)フェニルスルホニウム、ペンタフルオ
ロベンゼンスルホン酸ジ(4−(9−アントラニルメチ
ルカルボニルオキシ)フェニル)フェニルスルホニウ
ム、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸ジ(4−(1−
アントラニルメチルカルボニルオキシ)フェニル)フェ
ニルスルホニウム、1H,1H−ヘプタフルオロ−1−
ブタンスルホン酸ジ(4−(9−フェナントレニルメト
キシ)フェニル)フェニルスルホニウム、などが挙げら
れる。
ン、置換または非置換のフェナントレン、置換または非
置換のフェノチアジン、または、置換または非置換のペ
リレンから一個の水素原子を除いた一価の基を含むフェ
ニル基を分子内に3個持つスルホニウム塩(上記式
(1)においてm=3、n=0の場合の他、R1 として
2種類のものを持つ場合などを含むスルホニウム塩)。
=0の場合のものとしては、例えばp−トルエンスルホ
ン酸トリ(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニ
ル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリ(4−
(1−アントラニルメチルカルボニルオキシ)フェニ
ル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリ(4−
(9−フェナントレニルメトキシ)フェニル)スルホニ
ウム、ベンゼンスルホン酸トリ(4−(9−アントラニ
ルメトキシ)フェニル)スルホニウム、ベンゼンスルホ
ン酸トリ(3−(9−アントラニルメトキシ)フェニ
ル)スルホニウム、4−(t−ブチル)ベンゼンスルホ
ン酸トリ(3−(2−アントラニルメチルカルボニルオ
キシ)フェニル)スルホニウム、2,5−ジメチルベン
ゼンスルホン酸トリ(4−(9−アントラニルエチルカ
ルボニルオキシ)フェニル)スルホニウム、2,4−ジ
メチルベンゼンスルホン酸トリ(4−(9−フェナント
レニルメトキシ)フェニル)スルホニウム、カンファー
スルホン酸トリ(4−(9−フェナントレニルメトキ
シ)フェニル)スルホニウム、メタンスルホン酸トリ
(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニル)スルホ
ニウム、n−ブタンスルホン酸トリ(4−(2−フェノ
チアジニルメトキシ)フェニル)スルホニウム、トリフ
ルオロメタンスルホン酸トリ(4−(9−アントラニル
メトキシ)フェニル)スルホニウム、2,2,2−トリ
フルオロエタンスルホン酸トリ(4−(9−アントラニ
ルメトキシ)フェニル)スルホニウム、2,2,2−ト
リフルオロエタンスルホン酸ジ(3−(9−アントラニ
ルメトキシ)フェニル)フェニルスルホニウム、ペンタ
フルオロベンゼンスルホン酸トリ(4−(9−アントラ
ニルメチルカルボニルオキシ)フェニル)スルホニウ
ム、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸トリ(4−(1
−アントラニルメチルカルボニルオキシ)フェニル)ス
ルホニウム、1H,1H−ヘプタフルオロ−1−ブタン
スルホン酸トリ(4−(9−フェナントレニルメトキ
シ)フェニル)スルホニウム、などが挙げられる。
合としては、例えばp−トルエンスルホン酸(4−(9
−アントラニルメトキシ)フェニル)ジ(3−(1−ア
ントラニルメチルカルボニルオキシ)スルホニウム、p
−トルエンスルホン酸(4−(1−アントラニルメチル
カルボニルオキシ)フェニル)ジ(4−(9−フェナン
トレニルメトキシ)フェニル)スルホニウム、p−トル
エンスルホン酸(4−(9−アントラニルメトキシ)フ
ェニル)ジ(4−(9−フェナントレニルメトキシ)フ
ェニル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸
(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニル)ジ(4
−(9−フェナントレニルメトキシ)フェニル)スルホ
ニウム、などが挙げられる。
は、以下のような経路により合成することができる。
ン、置換または非置換のフェナントレン、置換または非
置換のフェノチアジン、または、置換または非置換のペ
リレンから一個の水素原子を除いた一価の基を含むフェ
ニル基を分子内に1個だけ持つスルホニウム塩(上記式
(1)においてm=1、n=2のスルホニウム塩)の合
成法);次に示す化学反応式を参照しつつ、合成法1を
説明する。
々、上述の定義の通りであり、R15は互いに同一でも異
なっていてもよい炭素数1〜6の直鎖状または分岐状の
アルキル基であり、X1 、X2 は臭素原子又は塩素原子
であり、Yは置換アルキルまたはアリールスルホニルオ
キシ基である。)
(3)に対し、オニウム塩への増感作用をもつ有機基か
らなる官能部位を含むハロゲン化合物(4)を塩基存在
下で有機溶媒中で反応させる。次に、これにより得られ
た置換ハロベンゼン(5)を常法によりTHF中で金属
マグネシウムと反応させ、一般式(8)で示される置換
フェニルグリニャールとする。有機溶媒中で一般式
(6)で示されるスルホキシドと、一般式(7)で示さ
れるトリアルキルシリルスルホネートとを反応させ、更
に一般式(8)で示されるグリニャール試薬を加えて反
応させることにより、一般式(1a)で示されるよう
な、置換または非置換のアントラセン、置換または非置
換のフェナントレン、置換または非置換のフェノチアジ
ン、または、置換または非置換のペリレンから一個の水
素原子を除いた一価の基を含むフェニル基を分子内に1
個だけ持ち、置換アルキルまたはアリールスルホネート
をアニオンに有するスルホニウム塩を合成することがで
きる。
ン、置換または非置換のフェナントレン、置換または非
置換のフェノチアジン、または、置換または非置換のペ
リレンから一個の水素原子を除いた一価の基を含むフェ
ニル基を分子内に2個持つスルホニウム塩(上記式
(1)においてm=2、n=1のスルホニウム塩)の合
成法);次に示す化学反応式を参照しつつ、合成法2を
説明する。
R15、Yは、各々、上述の定義の通りである。)
ニルグリニャール(8)と塩化チオニルを定法により反
応させて、置換フェニルスルホキシド(10)を得る。
次に、これと一般式(7)で示されるトリアルキルシリ
ルスルホネートとを反応させ、更に式(11)で示され
る置換フェニルグリニャール試薬を加えて反応させるこ
とにより、式(1b)で示される、置換または非置換の
アントラセン、置換または非置換のフェナントレン、置
換または非置換のフェノチアジン、または、置換または
非置換のペリレンから一個の水素原子を除いた一価の基
を含むフェニル基を分子内に2個持ち、置換アルキルま
たはアリールスルホネートをアニオンに有するスルホニ
ウム塩を合成することができる。
ン、置換または非置換のフェナントレン、置換または非
置換のフェノチアジン、または、置換または非置換のペ
リレンから一個の水素原子を除いた一価の基を含むフェ
ニル基を分子内に3個持つスルホニウム塩(上記式
(1)においてm=3、n=0の場合の他、R1 として
2種類のものを持つ場合などを含むスルホニウム塩)の
合成法)
て行うことができる。この場合、ハロゲン化ヒドロキシ
ベンゼン(3)、オニウム塩への増感作用をもつ有機基
からなる官能部位を含むハロゲン化合物(4)、スルホ
キシド(6)、(10)、置換フェニルグリニャール試
薬(8)、(11)などの原料を種々組み合わせること
ができる。これによって、次のa)〜d)などの種々の
オニウム塩を合成することができる。
置換または非置換のフェナントレン、置換または非置換
のフェノチアジン、または、置換または非置換のペリレ
ンから一個の水素原子を除いた一価の基1(例えば9−
アントラニルメトキシ基)を4位に、酸不安定基1’
(例えばtert−ブトキシ基)を3位にもつフェニル
基」と「置換または非置換のアントラセン、置換または
非置換のフェナントレン、置換または非置換のフェノチ
アジン、または、置換または非置換のペリレンから一個
の水素原子を除いた一価の基2(例えば9−フェナント
レニルメトキシ基)を3位に、酸不安定基2’(1−エ
トキシエチル基)を4位にもつフェニル基」とを1:2
の割合で有するオニウム塩。
合で有するオニウム塩。 c)「置換または非置換のアントラセン、置換または非
置換のフェナントレン、置換または非置換のフェノチア
ジン、または、置換または非置換のペリレンから一個の
水素原子を除いた一価の基1を4位に、酸不安定基1’
を3位にもつフェニル基」と「置換または非置換のアン
トラセン、置換または非置換のフェナントレン、置換ま
たは非置換のフェノチアジン、または、置換または非置
換のペリレンから一個の水素原子を除いた一価の基2を
3位にもち、酸不安定基をもたないフェニル基」とを
1:2の割合で有するオニウム塩。 d) c) と同様のフェニル基を2:1の割合で有するオ
ニウム塩。
ルまたはアリールスルホネートの酸強度が弱くなると、
定量的なアニオンの導入が困難になる。この場合には、
合成、脱水等の処理が煩雑なトリアルキルシリルスルホ
ネート(一般式(7))の代わりに下記一般式(12)
で示されるトリアルキルシリルクロリドあるいはブロミ
ドを用い、その後にアニオンの交換を行うこともでき
る。この場合には、トリアルキル/アリルシリルクロリ
ドまたはブロミドを用いて、上記合成法に準じた操作を
行い、置換または非置換のアントラセン、置換または非
置換のフェナントレン、置換または非置換のフェノチア
ジン、または、置換または非置換のペリレンから一個の
水素原子を除いた一価の基を持ち、塩化物または臭化物
イオンをアニオンに有する下記一般式(13)で示され
るスルホニウム塩を合成する。この塩化物または臭化物
イオンをアニオンに有するスルホニウム塩の塩化物また
は臭化物イオンを、メタノール中で、炭酸鉛、置換アル
キルまたはアリールスルホン酸(14)と反応させるこ
とにより、塩化物または臭化物イオンを塩化鉛、臭化鉛
として除くことができ、置換アルキルまたはアリールス
ルホネートをアニオンに有するスルホニウム塩(1C)
を得ることができる。
々、上述の定義の通りである。Y1-は塩化物または臭化
物イオンである。)
shall J.Am.Chem.Soc.,342〜
351.81.(1959)」を参考にして行った。な
お、従来技術であるフェノール又はアニソールと塩化チ
オニルの反応によるスルホニウム塩又はスルホキシド化
合物の合成法では、フェノールの活性部位として、オル
ト位とパラ位の二つがあるため、用いる試薬によって異
なる置換体(オルト置換体またはパラ置換体)が得られ
る可能性があり、特にメタ置換体は得ることができな
い。更に、この反応では、反応系中に塩化水素ガスが発
生するため、酸不安定基を持つ化合物を原料に合成を行
うことは困難である。これに対して、本発明の方法で
は、グリニャール試薬を用いているため定量的にメタ置
換体のみが得られ、塩化水素ガスの代わりに塩化マグネ
シウム等の無機塩が生成するだけであるから、酸不安定
基の分解は進行しない。
応においては、上記式(6)、(10)のスルホキシド
1モルに対して上記式(7)のトリアルキルシリルクロ
リドまたはブロミドを1〜5モル、特に2〜3モルの割
合で混合することが好適であり、また、上記式(6)、
(10)のスルホキシドに対して上記式(8)又は上記
式(11)のグリニャール試薬を1〜5モル、特に2〜
3モルの割合で加えることが好ましい。
リアルキルシリルハライド中に存在する微量の酸性不純
物によるtert−ブトキシ基の脱離を防ぐため、トリ
エチルアミン、ピリジン等の有機塩基の存在下で、TH
F、塩化メチレン等の有機溶媒中で行うことが望まし
い。なお、これらの反応の反応条件は特に制限されない
が、0〜10℃の反応温度とすることが好ましい。上記
のような反応条件で得られた塩化物あるいは臭化物イオ
ンを持つスルホニウム塩のアニオン交換をする際には、
特に制限されるものではないが、スルホニウム塩(1
3)1モルに対して置換アルキルまたはアリールスルホ
ン酸(14)を1.0〜1.5モル、炭酸鉛を0.5〜
1.5モルの割合で加え、メタノール等の有機溶媒中で
0〜50℃の温度範囲内で30分〜2時間反応させるこ
とが望ましい。この場合、置換アルキルまたはアリール
スルホン酸(14)の割合及び反応温度等が高すぎる
と、酸不安定基の分解反応が進行する可能性がある。こ
こで、置換アルキルスルホン酸の合成は、「R.K.C
rossland,et.al.,J.Ame.Che
m.Soc.,93,4217(1971)」を参考に
して行った。
てr=0のオニウム塩)については、合成法1〜3の
他、以下の方法で合成することもできる。例えば、下記
式(15)で示されるtert−ブトキシフェニルスル
ホニウム塩(他の酸不安定基で保護されたヒドロキシフ
ェニルスルホニウム塩を用いてもよい)を出発物質と
し、用いたスルホニウム塩のカウンターアニオンに対応
するスルホン酸(14)を用いて脱保護を行い、ヒドロ
キシフェニルスルホニウム塩(16)を得る。引き続い
て、置換または非置換のアントラセン、置換または非置
換のフェナントレン、置換または非置換のフェノチアジ
ン、または、置換または非置換のペリレンから一個の水
素原子を除いた一価の基を含むハロゲン化物(4)を、
塩基の存在下で反応させることにより、置換または非置
換のアントラセン、置換または非置換のフェナントレ
ン、置換または非置換のフェノチアジン、または、置換
または非置換のペリレンから一個の水素原子を除いた一
価の基を一個以上分子内にもつスルホニウム塩(1d)
を合成することができる。
トキシフェニルスルホニウム塩としては、具体的には、
トリフルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキ
シフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメ
タンスルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェニ
ル)フェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホ
ン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホ
ニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−ブト
キシフェニル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエン
スルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フ
ェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス
(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、ノ
ナフルオロブタンスルホン酸(p−tert−ブトキシ
フェニル)ジフェニルスルホニウム、ブタンスルホン酸
トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウ
ム、メタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニ
ル)ジフェニルスルホニウム、メタンスルホン酸トリス
(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、ベ
ンゼンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェ
ニル)スルホニウム、p−フルオロベンゼンスルホン酸
(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホ
ニウム、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸(p−te
rt−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、ト
リフルオロメタンスルホン酸(m−tert−ブトキシ
フェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタ
ンスルホン酸ビス(m−tert−ブトキシフェニル)
フェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸
トリス(m−tert−ブトキシフェニル)スルホニウ
ム、p−トルエンスルホン酸(m−tert−ブトキシ
フェニル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエンスル
ホン酸トリス(m−tert−ブトキシフェニル)スル
ホニウム、p−トルエンスルホン酸ビス(m−tert
−ブトキシフェニル)p−tert−ブトキシフェニル
スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ビス(m
−tert−ブトキシフェニル)p−tert−ブトキ
シフェニルスルホニウム、ノナフルオロブタンスルホン
酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスル
ホニウム、ブタンスルホン酸トリス(p−tert−ブ
トキシフェニル)スルホニウム、トリフルオロメタンス
ルホン酸(m,p−ジtert−ブトキシフェニル)ジ
フェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸
ビス(m,p−ジtert−ブトキシフェニル)フェニ
ルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス
(m,p−ジtert−ブトキシフェニル)スルホニウ
ム、p−トルエンスルホン酸(m,p−ジtert−ブ
トキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオ
ロメタンスルホン酸(o,p−ジtert−ブトキシフ
ェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタン
スルホン酸ビス(o,p−ジtert−ブトキシフェニ
ル)フェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホ
ン酸トリス(o,p−ジtert−ブトキシフェニル)
スルホニウム、p−トルエンスルホン酸(o,p−ジt
ert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム等
を例示することができる。また、これらの化合物のte
rt−ブトキシ基が他の酸安定基で置換されたスルホニ
ウム塩も、前述の通り、式(15)の化合物と同様に用
いることができる。
れるスルホニウム塩を含有する化学増幅ポジ型レジスト
を提供する。ここで、このレジスト材料は、二成分系
(有機溶媒、アルカリ可溶性樹脂、酸発生剤)もしくは
三成分系(有機溶剤、アルカリ可溶性樹脂、酸発生剤、
溶解制御剤)の化学増幅ポジ型レジスト材料として調製
することができるが、特に三成分系の化学増幅ポジ型レ
ジスト材料の成分として用いることが好適である。その
具体的態様は、以下の通りである。
で保護された酸性官能基を有するアルカリ不溶性又は難
溶性の樹脂であって、該酸不安定基が脱離したときにア
ルカリ可溶性となる樹脂、(C)酸発生剤として一般式
(1)で示されるスルホニウム塩、を含有することを特
徴とする化学増幅ポジ型レジスト材料。
で保護された酸性官能基を有するアルカリ不溶性又は難
溶性の樹脂であって、該酸不安定基が脱離したときにア
ルカリ可溶性となる樹脂、(C)酸発生剤として一般式
(1)で示されるスルホニウム塩、(D)上記(C)以
外の酸発生剤、を含有することを特徴とする化学増幅ポ
ジ型レジスト材料。
で保護された酸性官能基を有するアルカリ不溶性又は難
溶性の樹脂であって、該酸不安定基が脱離したときにア
ルカリ可溶性となる樹脂、(C)酸発生剤として一般式
(1)で示されるスルホニウム塩、(D)上記(C)以
外の酸発生剤、(E)酸不安定基を有する溶解制御剤、
を含有することを特徴とする化学増幅ポジ型レジスト材
料。
脂として、一部の水酸基の水素原子が酸不安定基で置換
された重量平均分子量が3,000〜100,000の
ポリヒドロキシスチレンを用いた〔イ〕〜〔ハ〕のいず
れかに記載のレジスト材料。
て、(A)成分の有機溶剤としては、例えば、シクロヘ
キサノン、n−アミルメチルケトン等のケトン類、3−
メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノ
ール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ
−2−プロパノール等のアルコール類、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメ
チルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレ
ングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル等のエーテル類、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコー
ルモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、ピルビ
ン酸エチル、酢酸ブチル、メチル−3−メトキシプロピ
オネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、酢酸
tert−ブチル、プロピオン酸tert−ブチル、プ
ロピレングリコールモノtert−ブチルエーテルアセ
テート等のエステル類が挙げられ、これらの一種を単独
でまたは二種以上を混合して使用することができるが、
これらに限定されるものではない。本発明では、これら
の有機溶剤の中でもレジスト成分中の酸発生剤の溶解性
が最も優れているジエチレングリコールジメチルエーテ
ルや1−エトキシ−2−プロパノールの他、安全溶剤で
あるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト及びその混合溶剤が好ましく使用される。
不安定基で保護された酸性官能基を有するアルカリ不溶
性又は難溶性の樹脂であって、該酸不安定基が脱離した
ときにアルカリ可溶性となる樹脂」としては、下記一般
式(17)で示される繰り返し単位を有する高分子化合
物のフェノール性水酸基及び/又はカルボキシル基の一
部の水素原子が1種以上の酸不安定基により部分置換さ
れた高分子化合物が好ましい。
子またはメチル基を示し、R17は水素原子、R18は- C
OOZ(Zは互いに同一でも異なっていてもよく、水素
原子、R4 、または酸不安定基である)、R4 、または
ハロゲン原子もしくはシアノ基で置換されたフェニル基
を示す。R17とR18は互いに結合して- COOCO−と
なっていてもよい。xは0以上の整数であり、yは正の
整数であり、x+y≦5である。a、bは正の数であ
り、a+b=1である。)
解してアルカリ可溶性を示す官能基を遊離するものであ
る限り、特に限定されるものではないが、特に、前述の
(2a)、(2b)、(2c)又は(2d)で示される
基が好ましい。これらの酸不安定基は、単独であっても
複数の組み合せであってもよい。
ール性水酸基及び/またはカルボキシル基の一部の水素
原子がとれて、その酸素原子が下記一般式(18a)ま
たは(18b)で示されるC−O−C基を有する架橋基
によって分子内及び/又は分子間で架橋されていてもよ
い。ここで、架橋基は、フェノール性水酸基やカルボキ
シル基の水素原子を置換することにより分子内及び/ま
たは分子間での架橋を形成し、かつ、酸の存在下に分解
してアルカリ可溶性を示す官能基を遊離する二価以上の
基である限り、特に限定されるものではないが、特に、
以下の一般式(18a)または(18b)で示す基が好
ましい。架橋基は、下記式(18a)、(18b)の
c’の値から明らかなように、2価に限られず、3〜8
価の基でもよい。例えば、2価の架橋基としては、下記
式(18a’)、(18b’)、3価の架橋基として
は、下記式(18a”)、(18b”)で示されるもの
が挙げられる。
鎖状、分岐状または環状のアルキル基を示す。または、
R19とR20とは環を形成してもよく、環を形成する場合
にはR19、R20は炭素数1〜8の直鎖状または分岐状の
アルキレン基を示す。R21は炭素数1〜10の直鎖状ま
たは分岐状のアルキレン基、dは0または1〜10の整
数である。Aは、c価の炭素数1〜50の脂肪族もしく
は脂環式飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基またはヘテ
ロ環基を示し、これらの基はヘテロ原子を介在していて
もよく、またその炭素原子に結合する水素原子の一部が
水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、またはフッ素
原子によって置換されていてもよい。Bは−CO−O
−、−NHCO−O−または−NHCONH−を示す。
cは2〜8、c’は1〜7の整数である。)
基の導入量は、式(17)におけるフェノール性水酸基
及びカルボキシル基の全体の平均0モル%を超え80モ
ル%以下の割合であることが好ましい。架橋が行われて
いる場合、上記酸不安定基と架橋基との合計量は、式
(17)におけるフェノール性水酸基及びカルボキシル
基の全体の平均0モル%を超え80モル%以下の割合で
あることが好ましい。架橋により得られた高分子化合物
の重量平均分子量は3,000〜500,000である
ことが好ましく、3,000に満たないと製膜性、解像
性に劣る場合があり、500,000を越えると解像性
に劣る場合がある。
(1)のスルホニウム塩を配合するものであるが、必要
により上記一般式(1)のスルホニウム塩で酸不安定
基、またはアルキル/アリールスルホネートの種類が異
なるものも複合して使用しても差し支えない。さらに、
必要により、上記一般式(1)のスルホニウム塩以外に
(D)成分として他の酸発生剤も配合することができ
る。(D)成分の酸発生剤としては、公知のものを使用
し得る。好ましく用いられるものとしては、例えば下記
一般式(19)
素基又はアルキル基である。該芳香族炭化水素基として
は、置換、非置換のいずれでもよく、例えば、フェニル
基、tert−ブトキシフェニル基、tert−ブチル
フェニル基、tert−ブトキシカルボニルオキシフェ
ニル基、tert−ブトキシカルボニルメトキシフェニ
ル基、tert−ブチルジメチルシリルオキシフェニル
基、テトラヒドロフラニルオキシフェニル基、1−エト
キシエトキシフェニル基、1−プロポキシエトキシフェ
ニル基、1−tert−ブトキシエトキシフェニル基な
どが挙げられる。該アルキル基としては、直鎖状、分岐
状、環状のいずれでもよく、例えばメチル基、エチル
基、シクロへキシル基、2−オキソシクロヘキシル基な
どが挙げられる。Mは、スルホニウム又はヨードニウム
であり、Yは、p−トルエンスルホネート、トリフルオ
ロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネー
ト、ブタンスルホネート又は炭素数1〜20の直鎖状、
分岐状もしくは環状のアルキルスルホネートである。r
は、2又は3である。)で示される化合物である。
ルオロメタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、トリ
フルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフ
ェニル)フェニルヨードニウム、p−トルエンスルホン
酸ジフェニルヨードニウム、p−トルエンスルホン酸
(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルヨードニ
ウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスル
ホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p−ter
t−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリ
フルオロメタンスルホン酸ビス(p−tert−ブトキ
シフェニル)フェニルスルホニウム、トリフルオロメタ
ンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニ
ル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリフェニ
ルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸(p−ter
t−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、p−
トルエンスルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェ
ニル)フェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸
トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウ
ム、ノナフルオロブタンスルホン酸トリフェニルスルホ
ニウム、ブタンスルホン酸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トリメチルスルホニウ
ム、p−トルエンスルホン酸トリメチルスルホニウム、
トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルメチル
(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、p−トル
エンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2−オキソシク
ロヘキシル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホ
ン酸ジメチルフェニルスルホニウム、p−トルエンスル
ホン酸ジメチルフェニルスルホニウム、トリフルオロメ
タンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウ
ム、p−トルエンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニル
スルホニウム等のオニウム塩、2−シクロヘキシルカル
ボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロパン、2
−iso−プロピルカルボニル−2−(p−トルエンス
ルホニル)プロパン等のβ−ケトスルホン誘導体;
ン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、
ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n
−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−
ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(iso−ブチ
ルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−ブチルス
ルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロピルスルホニ
ル)ジアゾメタン、ビス(iso−プロピルスルホニ
ル)ジアゾメタン等のジアゾメタン誘導体;ジフェニル
ジスルホン、ジシクロヘキシルジスルホン等のジスルホ
ン誘導体;p−トルエンスルホン酸2,6−ジニトロベ
ンジル、p−トルエンスルホン酸2,4−ジニトロベン
ジル等のニトロベンジルスルホネート誘導体;1,2,
3−トリス(メタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,
2,3−トリス(トリフルオロメタンスルホニルオキ
シ)ベンゼン、1,2,3−トリス(p−トルエンスル
ホニルオキシ)ベンゼン等のスルホン酸エステル誘導
体;
ルイミド−イル−トシレート、5−ノルボルネン−2,
3−ジカルボキシイミド−イル−トリフレート、5−ノ
ルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド−イル−トシ
レート、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミ
ド−イル−n−ブチルスルホネート等のイミド−イル−
スルホネート誘導体等が挙げられる。
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(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスル
ホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス(p−
tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、p−トル
エンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p−トルエ
ンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフ
ェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス
(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウムなど
のオニウム塩、ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタ
ン、ビス(p- トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビ
ス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス
(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(iso
−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−ブ
チルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロピルス
ルホニル)ジアゾメタン、ビス(iso−プロピルスル
ホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホ
ニル)ジアゾメタンなどのジアゾメタン誘導体が特に好
適に用いられる。
2種以上を組み合わせて用いることができる。オニウム
塩は矩形性向上効果に優れ、ジアゾメタン誘導体は定在
波低減効果に優れるため、両者を組み合わせることによ
りプロファイルの微調整を行うことができる。具体的に
は下記化合物が好ましく用いられる。
重量平均分子量が100〜10,000でかつ分子内に
二つ以上のフェノール性および/またはカルボン酸性水
酸基を有する化合物の該フェノール性および/またはカ
ルボン酸性水酸基の水素原子を酸不安定基により全体に
平均して10〜100%の割合で置換した化合物を配合
したものが好ましい。このような二つ以上のフェノール
および/またはカルボン酸性水酸基を有する化合物は、
低分子量のモノマーまたはポリマーの何れであっても良
く、具体的には下記一般式で示されるものが挙げられ
る。
原子又は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキル基
又はアルケニル基であり、R26、R27は、各々、水素原
子又は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキル基又
はアルケニル基、または、−(R31)t −COOHであ
り、R29は、各々、炭素数1〜10のアルキレン基、ア
リーレン基、カルボニル基、スルホニル基、酸素原子又
は硫黄原子であり、R30は炭素数1〜8のアルキル基、
アルケニル基、水素原子、又は各々水酸基で置換された
フェニル基またはナフチル基であり、R31は炭素数1〜
10の直鎖状又は分岐状のアルキレン基である。また、
kは0〜3の整数であり、tは0又は1である。m、
n、m’、n’、m’’、n’’はそれぞれm+n=
8、m’+n’=5、m’’+n’’=4を満足し、か
つ各フェニル骨格中に少なくとも1つの水酸基を有する
ような数である。)
基とは、酸の存在下に分解してアルカリ可溶性を示す官
能基を遊離するものである限り、特に限定されるもので
はないが、特に、前述の(2a)、(2b)、(2c)
又は(2d)で示される基が好ましい。これらの酸不安
定基は、単独であっても複数の組み合せであってもよ
い。本発明の二成分系化学増幅型レジスト材料は、
(A)成分の有機溶剤を150〜700部(重量部を表
す。以下同様。)、特に250〜500部、(B)成分
のアルカリ可溶性樹脂を70〜90部、特に75〜85
部の割合で配合することが好ましく、三成分系化学増幅
ポジ型レジスト材料においては、上記成分に加えて、酸
不安定基を有する(E)成分の溶解制御剤を5〜40
部、特に10〜25部配合することが好ましい。
ルホニウム塩の配合量は、0.1〜15部、特に0.5
〜8部とすることが好ましく、0.1部に満たないと露
光時の酸発生量が少なく、感度及び解像力が劣る場合が
あり、15部を越えるとレジストの透過率が低下し、解
像力が劣る場合がある。また、必要により上記式(1)
のスルホニウム塩以外に(D)成分として他の酸発生剤
を配合する場合は、(D)成分の酸発生剤の配合を0.
1〜15部、特に0.5〜8部の範囲とすることが好適
である。
めのカルボン酸誘導体、窒素含有化合物、塗布性を向上
させるための界面活性剤、基板からの乱反射を少なくす
るための吸光性材料などの添加剤を添加することができ
る。ここで、カルボン酸誘導体としては、例えば、4−
ヒドロキシフェニル酢酸、3−ヒドロキシフェニル酢
酸、2−ヒドロキシフェニル酢酸、3−(4−ヒドロキ
シフェニル)プロピオン酸、3−(2−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオン酸、2,5−ジヒドロキシフェニル酢
酸、3,4−ジヒドロキシフェニル酢酸、1,2−フェ
ニレン二酢酸、1,3−フェニレン二酢酸、1,4−フ
ェニレン二酢酸、1,2−フェニレンジオキシ二酢酸、
1,4−フェニレンジプロパン酸、安息香酸、4,4−
(4−ヒドロキシフェニル)吉草酸、4−tert−ブ
トキシフェニル酢酸、4−(4ーヒドロキシフェニル)
酪酸、3,4−ジヒドロキシマンデル酸、4- ヒドロキ
シマンデル酸等があげられる。本発明のレジスト材料に
おけるカルボン酸誘導体の配合量は、0.1〜15部、
特に1〜10部とすることが好ましい。
級、第3級の脂肪族アミン類、混成アミン類、芳香族ア
ミン類、複素環アミン類、カルボキシ基を有する含窒素
化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、ヒドロキ
シ基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有
する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミド
誘導体、イミド誘導体等が挙げられる。
て、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、n−プ
ロピルアミン、iso−プロピルアミン、n−ブチルア
ミン、iso−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、
tert−ブチルアミン、ペンチルアミン、tert−
アミルアミン、シクロペンチルアミン、ヘキシルアミ
ン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチル
アミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミ
ン、セチルアミン、メチレンジアミン、エチレンジアミ
ン、テトラエチレンペンタミン等が例示される。第2級
の脂肪族アミン類として、ジメチルアミン、ジエチルア
ミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−iso−プロピル
アミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−iso−ブチルア
ミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジペンチルアミン、
ジシクロペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロ
ヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミ
ン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、ジドデシルアミ
ン、ジセチルアミン、N,N−ジメチルメチレンジアミ
ン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジメ
チルテトラエチレンペンタミン等が例示される。
ルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミ
ン、トリ−iso−プロピルアミン、トリ−n−ブチル
アミン、トリ−iso−ブチルアミン、トリ−sec−
ブチルアミン、トリペンチルアミン、トリシクロペンチ
ルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルア
ミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリ
ノニルアミン、トリデシルアミン、トリドデシルアミ
ン、トリセチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメ
チルメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメ
チルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメ
チルテトラエチレンペンタミン等が例示される。
チルエチルアミン、メチルエチルプロピルアミン、ベン
ジルアミン、フェネチルアミン、ベンジルジメチルアミ
ン等が例示される。
例としては、アニリン誘導体(例えばアニリン、N−メ
チルアニリン、N−エチルアニリン、N−プロピルアニ
リン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリ
ン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、エチル
アニリン、プロピルアニリン、トリメチルアニリン、2
−ニトロアニリン、3−ニトロアニリン、4−ニトロア
ニリン、2,4−ジニトロアニリン、2,6−ジニトロ
アニリン、3,5−ジニトロアニリン、N,N−ジメチ
ルトルイジン等)、ジフェニル(p−トリル)アミン、
メチルジフェニルアミン、トリフェニルアミン、フェニ
レンジアミン、ナフチルアミン、ジアミノナフタレン、
ピロール誘導体(例えばピロール、2H−ピロール、1
−メチルピロール、2,4−ジメチルピロール、2,5
−ジメチルピロール、N−メチルピロール等)、オキサ
ゾール誘導体(例えばオキサゾール、イソオキサゾール
等)、チアゾール誘導体(例えばチアゾール、イソチア
ゾール等)、イミダゾール誘導体(例えばイミダゾー
ル、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニ
ルイミダゾール等)、ピラゾール誘導体、フラザン誘導
体、ピロリン誘導体(例えばピロリン、2−メチル−1
−ピロリン等)、ピロリジン誘導体(例えばピロリジ
ン、N−メチルピロリジン、ピロリジノン、N−メチル
ピロリドン等);
体、ピリジン誘導体(例えばピリジン、メチルピリジ
ン、エチルピリジン、プロピルピリジン、ブチルピリジ
ン、4−(1−ブチルペンチル)ピリジン、ジメチルピ
リジン、トリメチルピリジン、トリエチルピリジン、フ
ェニルピリジン、3−メチル−2−フェニルピリジン、
4−tert−ブチルピリジン、ジフェニルピリジン、
ベンジルピリジン、メトキシピリジン、ブトキシピリジ
ン、ジメトキシピリジン、1−メチル−2−ピリドン、
4−ピロリジニピリジン、1−メチル−4−フェニルピ
リジン、2−(1−エチルプロピル)ピリジン、アミノ
ピリジン、ジメチルアミノピリジン等)、ピリダジン誘
導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピラゾリン
誘導体、ピラゾリジン誘導体、ピペリジン誘導体、ピペ
ラジン誘導体、モルホリン誘導体、インドール誘導体、
イソインドール誘導体、1H−インダゾール誘導体、イ
ンドリン誘導体、キノリン誘導体(例えばキノリン、3
−キノリンカルボニトリル等)、イソキノリン誘導体、
シンノリン誘導体、キナゾリン誘導体、キノキサリン誘
導体、フタラジン誘導体、プリン誘導体、プテリジン誘
導体、カルバゾール誘導体、フェナントリジン誘導体、
アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、1,10−フェ
ナントロリン誘導体、アデニン誘導体、アデノシン誘導
体、グアニン誘導体、グアノシン誘導体、ウラシル誘導
体、ウリジン誘導体、1,8−ジアザビシクロウンデセ
ンなどが例示される。
としては、例えばアミノ安息香酸、インドールカルボン
酸、アミノ酸誘導体(例えばニコチン酸、アラニン、ア
ルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、
ヒスチジン、イソロイシン、グリシルロイシン、ロイシ
ン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、リジ
ン、3−アミノピラジン−2−カルボン酸、メトキシア
ラニン)などが例示される。
は、例えば、3−ピリジンスルホン酸、p−トルエンス
ルホン酸ピリジニウムなどが例示される。ヒドロキシ基
を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する
含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物としては、例
えば、2−ヒドロキシピリジン、アミノクレゾール、
2,4−キノリンジオール、3−インドールメタノール
ヒドレート、トリエタノールアミン、N−エチルジエタ
ノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、ト
リイソプロパノールアミン、2,2’−イミノジエタノ
ール、2−アミノエタノ−ル、3−アミノ−1−プロパ
ノール、4−アミノ−1−ブタノール、4−(2−ヒド
ロキシエチル)モルホリン、2−(2−ヒドロキシエチ
ル)ピリジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジ
ン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル]ピ
ペラジン、ピペリジンエタノール、1−(2−ヒドロキ
シエチル)ピロリジン、1−(2−ヒドロキシエチル)
−2−ピロリジノン、3−ピペリジノ−1,2−プロパ
ンジオール、3−ピロリジノ−1,2−プロパンジオー
ル、3−クイヌクリジノール、3−トロパノール、1−
メチル−2−ピロリジンエタノール、1−アジリジンエ
タノール、N−(2−ヒドロキシエチル)フタルイミ
ド、N−(2−ヒドロキシエチル)イソニコチンアミド
などが例示される。
−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−
ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミ
ド等が例示される。イミド誘導体としては、フタルイミ
ド、サクシンイミド、マレイミド等が例示される。特に
トリエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N−メ
チルピロリドン、ピリジン、キノリン、ニコチン酸、ト
リエタノールアミン、ピペリジンエタノール、N,N−
ジメチルアセトアミド、サクシンイミド等が好ましい。
で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。こ
れらの中では特に、1,8−ジアザビシクロウンデセ
ン、トリエタノールアミン、キノリン、ピペリジンエタ
ノール、トリブチルアミンが好ましく用いられる。本発
明のレジスト材料における窒素含有化合物の配合量は、
0.05〜4部、特に0.1〜1部とすることが好まし
い。
アルキルポリオキシエチレンエタノール、フッ素化アル
キルエステル、パーフルオロアミンオキサイド、パーフ
ルオロアルキルEO付加物などが挙げられる。更に、吸
光性材料としては、ジアリールスルホキシド、ジアリー
ルスルホン、9,10−ジメチルアントラセン、9−フ
ルオレノン、9−アントラセンカルボン酸、9−アント
ラセンカルボン酸tert−ブチル、9−アントラセン
カルボン酸テトラヒドロピラニル等が挙げられる。上記
レジスト材料の使用方法、光使用方法などは公知のリソ
グラフィー技術を採用して行うことができるが、特に上
記レジスト材料は254〜193nmの遠紫外光及び電
子線による微細パターニングに最適である。
発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限
されるものではない。なお、各例中の部は、いずれも重
量部である。
キシ)フェニル)ジフェニルスルホニウムの合成 9−クロロメチルアントラセン45.3g(0.20m
ol)、4−クロロフェノール25.7g(0.20m
ol)、DMF200gを四つ口フラスコに仕込んで溶
解させ、炭酸カリウム41.5g(0.30mol)を
加えて、80℃で4時間反応させた。反応液を室温まで
放冷し、水300gと酢酸エチル300gを加えて分液
し、有機層を水200gによりさらに2度水洗してから
溶媒を減圧留去して油状物を得た。これをシリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーにより精製して4−(9−アン
トラニルメトキシ)クロロベンゼン4.13g(0.1
7mol)を得た。これと金属マグネシウム4.1g
(0.17mol)、THF40gを用いて常法にてグ
リニャール試薬を調製した。
(0.068mol.)をTHF52gに溶解させ、氷
水浴にて冷却した。これにトリエチルアミン6.88g
(0.068mol)を加え、トリメチルシリルクロリ
ド18.4g(0.17mol.)を10℃を越えない
ようにコントロールしながら滴下し、反応温度を0〜1
0℃として反応の熟成を行った。この溶液に、先ほど調
整したグリニャール試薬を10℃を越えないようにコン
トロールしながら滴下した。更に、反応温度を0〜10
℃として反応の熟成を30分間行った。
00gを加えて反応の停止と分液を行った後、有機層に
クロロホルム500gを加えた。有機層を水200gを
用いて2回水洗した後、溶媒を減圧留去して油状物を得
た。この油状物をカラムクロマトグラフィー(シリカゲ
ル:抽出液、クロロホルム−メタノール)にかけたとこ
ろ、収量14.4g(0.029mol)、収率42
%、純度99%の塩化(4−(9−アントラニルメトキ
シ)フェニル)ジフェニルスルホニウムが単離された。
この塩化(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニ
ル)ジフェニルスルホニウム14.4g(0.029m
ol)をメタノール150gに溶解し、炭酸鉛5.6g
(0.021mol.)、p−トルエンスルホン酸3.
6g(0.022mol.)を加えて50℃に加温し
た。
た。得られた残渣にクロロホルム100gを加えて水1
00gで水洗した後、再び溶媒層を減圧留去し、純度9
7%のp−トルエンスルホン酸(4- (9−アントラニ
ルメトキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウムを収量
8.2g(0.019mol)、収率28%(二段階)
で得た。
キシ)フェニル)ジフェニルスルホニウムの合成 p−トルエンスルホン酸(4−t−ブトキシフェニル)
ジフェニルスルホニウム20.3g(0.04mo
l)、p- トルエンスルホン酸一水和物0.76g
(0.004mol)をメタノール150gに溶解し、
5時間環流させた。反応液を放冷後、溶媒を減圧溜去し
た。得られた残渣をジエチルエーテル30gで4回洗浄
し、再び減圧溜去したところp−トルエンスルホン酸
(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムが
吸湿性のあるガラス状個体として得られた。収量17.
2g(0.038mol)、収率95.6%であった。
ドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムのうち9.
01g(0.02mol)と、9−クロロメチルアント
ラセン4.53g(0.02mol)、DMF22gを
四つ口フラスコに仕込んで溶解させ、炭酸カリウム4.
15g(0.03mol)を加えて、80℃で2時間反
応させた。反応液を室温まで放冷し、沈澱物を濾過した
後、溶媒を減圧溜去した。得られた残渣を塩化メチレン
205gに溶解し、水150gにより2度水洗してから
再び溶媒を留去して油状物を得た。
ーにより精製した後、ジエチルエーテルにより結晶化さ
せ、p−トルエンスルホン酸(4−(9−アントラニル
メトキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウム10.2
g(0.016mol)を得た。収率は76.2%(二
段階)であった。得られたp−トルエンスルホン酸(4
−(9−アントラニルメトキシ)フェニル)ジフェニル
スルホニウムの核磁気共鳴スペクトル(NMR)、赤外
スペクトル(IR)、元素分析値及び紫外吸収スペクト
ル(UV)の結果を以下に示す。
2918、2918、1623、1587、1525、
1493、1473、1446、1413、1382、
1307、1255、1201、1119、1066、
1034、1012、978、893、876、81
6、737、679、600、569、528、49
8、465.; 元素分析値:(%)C40H32O4S2; 理論値 C:75.0 H:5.0; 分析値 C:74.9 H:5.0
キシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフェニル)スル
ホニウムの合成 合成例1aにおいて、ジフェニルスルホキシドの代わり
にビス(4−t−ブトキシ)フェニルスルホキシドを用
いた他は、合成例1aと同様にして反応を行ったとこ
ろ、p−トルエンスルホン酸(4−(9−アントラニル
メトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフェニル)
スルホニウムが純度99%、収率32%で得られた。得
られたp−トルエンスルホン酸(4−(9−アントラニ
ルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフェニ
ル)スルホニウムの核磁気共鳴スペクトル(NMR)、
赤外スペクトル(IR)、元素分析値及び紫外吸収スペ
クトル(UV)の結果を以下に示す。
キシ)フェニル)ジ(3−t−ブトキシフェニル)スル
ホニウムの合成 合成例1aにおいて、ジフェニルスルホキシドの代わり
にビス(3−t−ブトキシ)フェニルスルホキシドを用
いた他は、合成例1aと同様にして反応を行ったとこ
ろ、p−トルエンスルホン酸(3−(9−アントラニル
メトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフェニル)
スルホニウムが、純度99%、収率31%で得られた。
キシ)フェニル)ジ(3,4−ジ(t−ブトキシ)フェ
ニル)スルホニウムの合成 合成例1aにおいて、ジフェニルスルホキシドの代わり
にビス(3,4−ジ(t−ブトキシ)フェニル)スルホ
キシドを用いた他は、合成例1aと同様にして反応を行
ったところ、p−トルエンスルホン酸(4−(9−アン
トラニルメトキシ)フェニル)ジ(3,4−ジ(t−ブ
トキシ)フェニル)スルホニウムが、純度99%、収率
30%で得られた。
キシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシカルボニルオキ
シフェニル)スルホニウムの合成 合成例1aにおいて、ジフェニルスルホキシドの代わり
にビス(4−t−ブトキシカルボニルオキシフェニル)
スルホキシドを用いた他は、合成例1aと同様にして反
応を行ったところ、p−トルエンスルホン酸(4−(9
−アントラニルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブト
キシカルボニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度
99%、収率38%で得られた。
キシ)フェニル)ジ(4−(1−エトキシ)エトキシフ
ェニル)スルホニウムの合成 合成例1aにおいて、ジフェニルスルホキシドの代わり
にビス(4−(1−エトキシ)エトキシフェニル)スル
ホキシドを用いた他は、合成例1aと同様にして反応を
行ったところ、p−トルエンスルホン酸(4−(9−ア
ントラニルメトキシ)フェニル)ジ(4−(1−エトキ
シ)エトキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、
収率38%で得られた。
キシ)フェニル)ジ(4−テトラヒドロピラニルオキシ
フェニル)スルホニウムの合成 合成例1aにおいて、ジフェニルスルホキシドの代わり
にビス(4−テトラヒドロピラニルオキシフェニル)ス
ルホキシドを用いた他は、合成例1aと同様にして反応
を行ったところ、p−トルエンスルホン酸(4−(9−
アントラニルメトキシ)フェニル)ジ(4−テトラヒド
ロピラニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度98
%、収率22%で得られた。
キシ)フェニル)ジ(4−tert−ブトキシカルボニ
ルメトキシフェニル)スルホニウムの合成 合成例1aにおいて、ジフェニルスルホキシドの代わり
にビス(4−tert−ブトキシカルボニルメトキシフ
ェニル)スルホキシドを用いた他は、合成例1aと同様
にして反応を行ったところ、p−トルエンスルホン酸
(4−(9−アントラニルメトキシ)フェニル)ジ(4
−tert−ブトキシカルボニルメトキシフェニル)ス
ルホニウムが、純度99%、収率41%で得られた。
に9−フェナントレニルメトキシフェニルグリニャール
を用いる以外は、合成例1a、合成例2〜6と同様にし
て反応を行ったところ、対応するスルホネートが以下の
ように得られた。
メトキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウムが、純度
98%、収率35%で得られた。
メトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフェニル)
スルホニウムが、純度98%、収率31%で得られた。
メトキシ)フェニル)ジ(3−t−ブトキシフェニル)
スルホニウムが、純度99%、収率34%で得られた。
メトキシ)フェニル)ジ(3,4−ジ(t−ブトキシ)
フェニル)スルホニウムが、純度98%、収率39%で
得られた。
メトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシカルボニル
オキシフェニル)スルホニウムが、純度99%、収率3
2%で得られた。
メトキシ)フェニル)ジ(4−(1−エトキシ)エトキ
シフェニル)スルホニウムが、純度98%、収率32%
で得られた。
メトキシ)フェニル)ジ(4−テトラヒドロピラニルオ
キシフェニル)スルホニウムが、純度98%、収率26
%で得られた。
メトキシ)フェニル)ジ(4−tert−ブトキシカル
ボニルメトキシフェニル)スルホニウムが、純度98
%、収率35%で得られた。
に2−(1−アントラニル−1−エトキシ)フェニルグ
リニャールを用いる以外は合成例1a、合成例2〜6と
同様にして反応を行ったところ、対応するスルホネート
が以下のように得られた。
キシ)フェニル)ジフェニルスルホニウムが、純度98
%、収率28%で得られた。
−エトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフェニ
ル)スルホニウムが、純度98%、収率30%で得られ
た。
−エトキシ)フェニル)ジ(3−t−ブトキシフェニ
ル)スルホニウムが、純度99%、収率31%で得られ
た。
−エトキシ)フェニル)ジ(3,4−ジ(t−ブトキ
シ)フェニル)スルホニウムが、純度98%、収率36
%で得られた。
−エトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシカルボニ
ルオキシフェニル)スルホニウムが、純度99%、収率
30%で得られた。
−エトキシ)フェニル)ジ(4−(1−エトキシ)エト
キシフェニル)スルホニウムが、純度98%、収率30
%で得られた。
−エトキシ)フェニル)ジ(4−テトラヒドロピラニル
オキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、収率2
5%で得られた。
−エトキシ)フェニル)ジ(4−tert−ブトキシカ
ルボニルメトキシフェニル)スルホニウムが、純度98
%、収率29%で得られた。
に2−(9−フェナントレニル)エトキシメトキシフェ
ニルグリニャールを用いる以外は、合成例1a、合成例
2〜6と同様にして反応を行ったところ、対応するスル
ホネートが以下のように得られた。
ル)エトキシメトキシフェニル)ジフェニルスルホニウ
ムが、純度98%、収率29%で得られた。
ル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−t−ブトキシ
フェニル)スルホニウムが、純度98%、収率32%で
得られた。
ル)エトキシメトキシフェニル)ジ(3−t−ブトキシ
フェニル)スルホニウムが、純度99%、収率31%で
得られた。
ル)エトキシメトキシフェニル)ジ(3,4−ジ(t−
ブトキシ)フェニル)スルホニウムが、純度98%、収
率33%で得られた。
ル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−t−ブトキシ
カルボニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度99
%、収率32%で得られた。
ル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−(1−エトキ
シ)エトキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、
収率35%で得られた。
ル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−テトラヒドロ
ピラニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度98
%、収率32%で得られた。
ル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−tert−ブ
トキシカルボニルメトキシフェニル)スルホニウムが、
純度98%、収率30%で得られた。
ルカルボニルオキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウ
ムの合成 4つ口フラスコ内で氷冷した塩化チオニル9ml(0.
12mol)を攪拌しつつ、9−アントラニル酢酸4.
02g(0.017mol)を加え、さらに攪拌しつつ
DMF一滴を加えると反応が始まった。反応温度を室温
として30分攪拌を続け、得られた黒褐色の均一溶液か
ら減圧下で溶媒を溜去して3.6g(0.014mo
l)の塩化9−アントラニルアシルを得た。次に、合成
例1bと同様にして得たp−トルエンスルホン酸(4−
ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウム7.66
g(0.017mol)とジクロロメタン23g及びピ
リジン4.03g(0.051mol)を四つ口フラス
コに仕込み、溶解させた後、冷却した。これを0℃に保
ちつつ、前述の塩化9−アントラニルアシル3.6gを
ジクロロメタン20gに溶解したものを滴下した。一時
間後、水64.1gを投入し、有機層をジクロロメタン
20.3gで抽出し減圧蒸留した。残渣をシリカゲルク
ロマトグラフィーにより精製し、p−トルエンスルホン
酸(4−(9−アントラニルメチルカルボニルオキシ)
フェニル)ジフェニルスルホニウム1.2g(0.00
18mol)を得た。純度は98%で、収率は10%で
あった。
メチルカルボニルオキシ)フェニル)ジフェニルスルホ
ニウムの合成 合成例17の9−アントラニル酢酸のかわりに9−フェ
ナントレニル酢酸を用いる他は、合成例17と同様に反
応を行ったところ、p−トルエンスルホン酸(4−(9
−フェナントレニルメチルカルボニルオキシ)フェニ
ル)ジフェニルスルホニウムが純度98%、収率11%
で得られた。
の代わりにトリフルオロメタンスルホン酸を用いる以外
は合成例1a、合成例2〜18と同様にして反応を行っ
たところ、対応するスルホネートが以下のように得られ
た。
ルメトキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウムが、純
度99%、収率31%で得られた。
ルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフェニ
ル)スルホニウムが、純度98%、収率39%で得られ
た。
ルメトキシ)フェニル)ジ(3−t−ブトキシフェニ
ル)スルホニウムが、純度99%、収率30%で得られ
た。
ルメトキシ)フェニル)ジ(3,4−ジ(t−ブトキ
シ)フェニル)スルホニウムが、純度98%、収率36
%で得られた。
ルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシカルボニ
ルオキシフェニル)スルホニウムが、純度99%、収率
37%で得られた。
ルメトキシ)フェニル)ジ(4−(1−エトキシ)エト
キシフェニル)スルホニウムが、純度97%、収率37
%で得られた。
ルメトキシ)フェニル)ジ(4−テトラヒドロピラニル
オキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、収率2
5%で得られた。
ルメトキシ)フェニル)ジ(4−tert−ブトキシカ
ルボニルメトキシフェニル)スルホニウムが、純度98
%、収率26%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウム
が、純度99%、収率29%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフェ
ニル)スルホニウムが、純度98%、収率36%で得ら
れた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(3−t−ブトキシフェ
ニル)スルホニウムが、純度99%、収率29%で得ら
れた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(3,4−ジ(t−ブト
キシ)フェニル)スルホニウムが、純度98%、収率2
4%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシカル
ボニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、
収率31%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(4−(1−エトキシ)
エトキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、収率
30%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(4−テトラヒドロピラ
ニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度99%、収
率28%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(4−tert−ブトキ
シカルボニルメトキシフェニル)スルホニウムが、純度
98%、収率34%で得られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウム
が、純度98%、収率28%で得られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフ
ェニル)スルホニウムが、純度98%、収率30%で得
られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(3−t−ブトキシフ
ェニル)スルホニウムが、純度99%、収率31%で得
られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(3,4−ジ(t−ブ
トキシ)フェニル)スルホニウムが、純度98%、収率
36%で得られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシカ
ルボニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度99
%、収率30%で得られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(4−(1−エトキ
シ)エトキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、
収率30%で得られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(4−テトラヒドロピ
ラニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、
収率33%で得られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(4−tert−ブト
キシカルボニルメトキシフェニル)スルホニウムが、純
度99%、収率31%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジフェニルスルホ
ニウムが、純度98%、収率29%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−t−ブト
キシフェニル)スルホニウムが、純度98%、収率32
%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(3−t−ブト
キシフェニル)スルホニウムが、純度99%、収率31
%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(3,4−ジ
(t−ブトキシ)フェニル)スルホニウムが、純度98
%、収率33%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−t−ブト
キシカルボニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度
99%、収率32%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−(1−エ
トキシ)エトキシフェニル)スルホニウムが、純度98
%、収率35%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−テトラヒ
ドロピラニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度9
9%、収率31%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−tert
−ブトキシカルボニルメトキシフェニル)スルホニウム
が、純度98%、収率35%で得られた。
ルメチルカルボニルオキシ)フェニル)ジフェニルスル
ホニウムが、純度98%、収率13%で得られた。
レニルメチルカルボニルオキシ)フェニル)ジフェニル
スルホニウムが、純度99%、収率9%で得られた。
の代わりにノナフルオロブタンスルホン酸を用いる以外
は合成例1a、合成例2〜18と同様にして反応を行っ
たところ、対応するスルホネートが以下のように得られ
た。
ルメトキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウムが、純
度99%、収率31%で得られた。
ルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフェニ
ル)スルホニウムが、純度98%、収率39%で得られ
た。
ルメトキシ)フェニル)ジ(3−t−ブトキシフェニ
ル)スルホニウムが、純度99%、収率30%で得られ
た。
ルメトキシ)フェニル)ジ(3,4−ジ(t−ブトキ
シ)フェニル)スルホニウムが、純度98%、収率36
%で得られた。
ルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシカルボニ
ルオキシフェニル)スルホニウムが、純度99%、収率
37%で得られた。
ルメトキシ)フェニル)ジ(4−(1−エトキシ)エト
キシフェニル)スルホニウムが、純度97%、収率37
%で得られた。
ルメトキシ)フェニル)ジ(4−テトラヒドロピラニル
オキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、収率2
5%で得られた。
ルメトキシ)フェニル)ジ(4−tert−ブトキシカ
ルボニルメトキシフェニル)スルホニウムが、純度98
%、収率26%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウム
が、純度99%、収率29%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフェ
ニル)スルホニウムが、純度98%、収率36%で得ら
れた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(3−t−ブトキシフェ
ニル)スルホニウムが、純度99%、収率29%で得ら
れた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(3,4−ジ(t−ブト
キシ)フェニル)スルホニウムが、純度98%、収率2
4%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシカル
ボニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、
収率31%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(4−(1−エトキシ)
エトキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、収率
30%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(4−テトラヒドロピラ
ニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度99%、収
率28%で得られた。
レニルメトキシ)フェニル)ジ(4−tert−ブトキ
シカルボニルメトキシフェニル)スルホニウムが、純度
98%、収率34%で得られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジフェニルスルホニウム
が、純度98%、収率28%で得られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシフ
ェニル)スルホニウムが、純度98%、収率30%で得
られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(3−t−ブトキシフ
ェニル)スルホニウムが、純度99%、収率31%で得
られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(3,4−ジ(t−ブ
トキシ)フェニル)スルホニウムが、純度98%、収率
36%で得られる。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(4−t−ブトキシカ
ルボニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度99
%、収率30%で得られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(4−(1−エトキ
シ)エトキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、
収率30%で得られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(4−テトラヒドロピ
ラニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度98%、
収率31%で得られた。
ル−1−エトキシ)フェニル)ジ(4−tert−ブト
キシカルボニルメトキシフェニル)スルホニウムが、純
度99%、収率34%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジフェニルスルホ
ニウムが、純度98%、収率29%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−t−ブト
キシフェニル)スルホニウムが、純度98%、収率32
%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(3−t−ブト
キシフェニル)スルホニウムが、純度99%、収率31
%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(3,4−ジ
(t−ブトキシ)フェニル)スルホニウムが、純度98
%、収率33%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−t−ブト
キシカルボニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度
99%、収率32%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−(1−エ
トキシ)エトキシフェニル)スルホニウムが、純度98
%、収率35%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−テトラヒ
ドロピラニルオキシフェニル)スルホニウムが、純度9
9%、収率31%で得られた。
レニル)エトキシメトキシフェニル)ジ(4−tert
−ブトキシカルボニルメトキシフェニル)スルホニウム
が、純度98%、収率35%で得られた。
ルメチルカルボニルオキシ)フェニル)ジフェニルスル
ホニウムが、純度98%、収率13%で得られた。
レニルメチルカルボニルオキシ)フェニル)ジフェニル
スルホニウムが、純度99%、収率9%で得られた。
(Polym.5)で示される、水酸基の水素原子を部
分的に保護・架橋したポリヒドロキシスチレンと、下記
式(PAG.1)〜(PAG.6)で示されるオニウム
塩または(PAG.7)〜(PAG.8)で示されるジ
アゾメタンから選ばれる酸発生剤と、下記式(DRI.
1)で示される2,2−ビス(4−tert−ブトキシ
カルボニルオキシフェニル)プロパンの溶解制御剤を溶
剤に溶解し、表1及び表2に示す各種組成のレジスト組
成物を調製した。
(15wt%)の混合溶液; PGMEA:プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート; EIP
A:1−エトキシ−2−プロパノール; *窒素含有塩
基性化合物; a:トリエタノールアミン; b:1,
8−ジアザビシクロウンデセン; c:1−ピペリジン
エタノール; d:キノリン; e:トリイソブチルア
ミン
(15wt%)の混合溶液; PGMEA:プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート; EIP
A:1−エトキシ−2−プロパノール
リテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過すること
によりレジスト液を調製した後、このレジスト液をシリ
コーンウェハー上へスピンコーティングし、0.7μm
の厚さに塗布した。次いで、このシリコンウェハーを1
00℃のホットプレートで90秒間ベークした。更に、
エキシマレーザーステッパー(ニコン社、NSR200
5EX NA=0.5)を用いて露光し、90℃で90
秒間ベークを施し、2.38%のテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシドの水溶液で現像を行うと、ポジ型のパ
ターンを得ることができた。得られたレジストパターン
を次のように評価した。結果を表1、表2に示す。
(Eth)を求めた。次に、0.30μmのラインアン
ドスペースのトップとボトムを1:1で解像する露光量
を最適露光量(感度:Eop)として、この露光量にお
ける分離しているラインアンドスペースの最小線幅を評
価レジストの解像度とした。また、解像したレジストパ
ターンの形状は、走査型電子顕微鏡を用いて観察した。
なお、実施例には、PED安定性のための窒素含有化合
物を添加剤として加えた。以上の結果を表1、表2に示
す。
ウム塩は、置換または非置換のアントラセン、置換また
は非置換のフェナントレン、置換または非置換のフェノ
チアジン、または、置換または非置換のペリレンから一
個の水素原子を除いた一価の基を分子内に持つために、
大きな酸発生能をもつ。従って、本発明の上記式(1)
のスルホニウム塩を酸発生剤として含有するとともに多
量の塩基性化合物を含有するレジスト材料は、遠紫外
線、電子線、X線等の高エネルギー線、特にKrFエキ
シマレーザーに対して、量産に耐えうる十分な感度を持
つと同時に高解像度な化学増幅ポジ型レジスト材料であ
り、アルカリ水溶液で現像することによりパターン形成
でき、プラズマエッチング耐性に優れ、しかもレジスト
パターンの耐熱性にも優れる。
Claims (6)
- 【請求項1】 下記一般式(1)で示されるスルホニウ
ム塩。 【化1】 (式中、R1 は、置換または非置換のアントラセン、置
換または非置換のフェナントレン、置換または非置換の
フェノチアジン、または、置換または非置換のペリレン
から一個の水素原子を除いた一価の基であり、R2 は、
へテロ原子を含んでもよい置換または非置換の2価の脂
肪族基である。R4 は、直鎖状、分岐状または環状のア
ルキル基、直鎖状、分岐状または環状のアルコキシ基、
直鎖状、分岐状または環状のアルコキシアルキル基、直
鎖状、分岐状または環状のアルケニル基、またはアリー
ル基である。OR3 は、酸不安定基である。mは1〜3
の整数であり、nは0〜3の整数であり、m+n=3を
満たす。r、sは各々0〜5の整数であり、r+s≦5
を満たす。Y- は炭素数2〜20の直鎖状、分枝状また
は環状の置換または非置換のアルキルまたはアリールス
ルホン酸アニオンである。) - 【請求項2】 請求項1記載のスルホニウム塩を含有す
る化学増幅ポジ型レジスト材料。 - 【請求項3】 (A)有機溶剤、(B)酸不安定基で保
護された酸性官能基を有するアルカリ不溶性または難溶
性の樹脂であって、該酸不安定基が脱離したときにアル
カリ可溶性となる樹脂、(C)請求項1記載のスルホニ
ウム塩を含有する酸発生剤、を含有する化学増幅ポジ型
レジスト材料。 - 【請求項4】 上記(C)酸発生剤が、さらに、請求項
1記載のスルホニウム塩以外の酸発生剤を含有する請求
項3記載の化学増幅ポジ型レジスト材料。 - 【請求項5】 さらに、(E)酸不安定基を有する溶解
制御剤を含有する請求項3または請求項4記載の化学増
幅ポジ型レジスト材料。 - 【請求項6】 上記(B)酸不安定基で保護された酸性
官能基を有するアルカリ不溶性または難溶性の樹脂であ
って、該酸不安定基が脱離したときにアルカリ可溶性と
なる樹脂が、一部の水酸基の水素原子が酸不安定基で置
換された重量平均分子量が3,000〜100,000
のポリヒドロキシスチレンである請求項3〜5のいずれ
かに記載の化学増幅ポジ型レジスト材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13659497A JP3798115B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | スルホニウム塩及びそれを含有する化学増幅ポジ型レジスト材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13659497A JP3798115B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | スルホニウム塩及びそれを含有する化学増幅ポジ型レジスト材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330353A true JPH10330353A (ja) | 1998-12-15 |
| JP3798115B2 JP3798115B2 (ja) | 2006-07-19 |
Family
ID=15178957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13659497A Expired - Fee Related JP3798115B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | スルホニウム塩及びそれを含有する化学増幅ポジ型レジスト材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3798115B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001040167A1 (en) * | 1999-12-03 | 2001-06-07 | Toyo Gosei Kogyo Co., Ltd. | Process for producing onium salt derivative and novel onium salt derivative |
| WO2003074509A1 (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-12 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Heterocycle-bearing onium salts |
| JPWO2005037778A1 (ja) * | 2003-10-21 | 2006-12-28 | 和光純薬工業株式会社 | トリアリールスルホニウム塩の製造法 |
| JP2007084594A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Fujifilm Corp | インク組成物、インクジェット記録方法、印刷物、平版印刷版の製造方法、及び、平版印刷版 |
| JP2007178858A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Fujifilm Corp | 感光性組成物及び該感光性組成物を用いたパターン形成方法 |
| JP2010139662A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | レジスト組成物、レジストパターン形成方法、新規な化合物および酸発生剤 |
| WO2011040531A1 (ja) | 2009-10-01 | 2011-04-07 | 日立化成工業株式会社 | 有機エレクトロニクス用材料、有機エレクトロニクス素子、有機エレクトロルミネセンス素子、及びそれを用いた表示素子、照明装置、表示装置 |
| WO2011132702A1 (ja) | 2010-04-22 | 2011-10-27 | 日立化成工業株式会社 | 有機エレクトロニクス材料、重合開始剤及び熱重合開始剤、インク組成物、有機薄膜及びその製造方法、有機エレクトロニクス素子、有機エレクトロルミネセンス素子、照明装置、表示素子、並びに表示装置 |
| JP2012025762A (ja) * | 2011-09-02 | 2012-02-09 | Fujifilm Corp | 感光性組成物に用いられる化合物 |
| WO2014136900A1 (ja) | 2013-03-08 | 2014-09-12 | 日立化成株式会社 | イオン性化合物を含有する処理液、有機エレクトロニクス素子、及び有機エレクトロニクス素子の製造方法 |
| JP2022504679A (ja) * | 2018-10-09 | 2022-01-13 | 常州強力先端電子材料有限公司 | トリフェニルスルホニウム塩化合物及びその使用 |
| CN117069634A (zh) * | 2022-05-17 | 2023-11-17 | 信越化学工业株式会社 | 新颖锍盐型聚合性单体、高分子光酸产生剂、基础树脂、抗蚀剂组成物及图案形成方法 |
| CN117069633A (zh) * | 2022-05-17 | 2023-11-17 | 信越化学工业株式会社 | 新颖锍盐、抗蚀剂组成物及图案形成方法 |
| WO2026048521A1 (ja) * | 2024-08-30 | 2026-03-05 | 富士フイルム株式会社 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物 |
-
1997
- 1997-05-27 JP JP13659497A patent/JP3798115B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6620957B1 (en) | 1999-12-03 | 2003-09-16 | Toyo Gosei Kogyo Co., Ltd. | Process for producing onium salt derivative and novel onium salt derivative |
| WO2001040167A1 (en) * | 1999-12-03 | 2001-06-07 | Toyo Gosei Kogyo Co., Ltd. | Process for producing onium salt derivative and novel onium salt derivative |
| US7335787B2 (en) | 1999-12-03 | 2008-02-26 | Toyo Gosei Kogyo Co., Ltd. | Method for producing onium salt derivatives, and novel onium salt derivatives |
| US7833691B2 (en) | 2002-03-04 | 2010-11-16 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Heterocycle-bearing onium salts |
| WO2003074509A1 (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-12 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Heterocycle-bearing onium salts |
| US7318991B2 (en) | 2002-03-04 | 2008-01-15 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Heterocycle-bearing onium salts |
| JPWO2005037778A1 (ja) * | 2003-10-21 | 2006-12-28 | 和光純薬工業株式会社 | トリアリールスルホニウム塩の製造法 |
| JP4622858B2 (ja) * | 2003-10-21 | 2011-02-02 | 和光純薬工業株式会社 | トリアリールスルホニウム塩の製造法 |
| JP2007084594A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Fujifilm Corp | インク組成物、インクジェット記録方法、印刷物、平版印刷版の製造方法、及び、平版印刷版 |
| JP2007178858A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Fujifilm Corp | 感光性組成物及び該感光性組成物を用いたパターン形成方法 |
| JP2010139662A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | レジスト組成物、レジストパターン形成方法、新規な化合物および酸発生剤 |
| WO2011040531A1 (ja) | 2009-10-01 | 2011-04-07 | 日立化成工業株式会社 | 有機エレクトロニクス用材料、有機エレクトロニクス素子、有機エレクトロルミネセンス素子、及びそれを用いた表示素子、照明装置、表示装置 |
| WO2011132702A1 (ja) | 2010-04-22 | 2011-10-27 | 日立化成工業株式会社 | 有機エレクトロニクス材料、重合開始剤及び熱重合開始剤、インク組成物、有機薄膜及びその製造方法、有機エレクトロニクス素子、有機エレクトロルミネセンス素子、照明装置、表示素子、並びに表示装置 |
| JP2012025762A (ja) * | 2011-09-02 | 2012-02-09 | Fujifilm Corp | 感光性組成物に用いられる化合物 |
| WO2014136900A1 (ja) | 2013-03-08 | 2014-09-12 | 日立化成株式会社 | イオン性化合物を含有する処理液、有機エレクトロニクス素子、及び有機エレクトロニクス素子の製造方法 |
| JP2022504679A (ja) * | 2018-10-09 | 2022-01-13 | 常州強力先端電子材料有限公司 | トリフェニルスルホニウム塩化合物及びその使用 |
| US11746085B2 (en) | 2018-10-09 | 2023-09-05 | Changzhou Tronly Advanced Electronic Materials Co., Ltd. | Triphenylsulfonium salt compound, and uses thereof |
| CN117069634A (zh) * | 2022-05-17 | 2023-11-17 | 信越化学工业株式会社 | 新颖锍盐型聚合性单体、高分子光酸产生剂、基础树脂、抗蚀剂组成物及图案形成方法 |
| CN117069633A (zh) * | 2022-05-17 | 2023-11-17 | 信越化学工业株式会社 | 新颖锍盐、抗蚀剂组成物及图案形成方法 |
| JP2023169814A (ja) * | 2022-05-17 | 2023-11-30 | 信越化学工業株式会社 | 新規スルホニウム塩型重合性単量体、高分子光酸発生剤、ベース樹脂、レジスト組成物及びパターン形成方法 |
| JP2023169812A (ja) * | 2022-05-17 | 2023-11-30 | 信越化学工業株式会社 | 新規スルホニウム塩、レジスト組成物及びパターン形成方法 |
| WO2026048521A1 (ja) * | 2024-08-30 | 2026-03-05 | 富士フイルム株式会社 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3798115B2 (ja) | 2006-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3751518B2 (ja) | 化学増幅レジスト組成物 | |
| TWI697733B (zh) | 化學增幅型抗蝕劑材料與圖案形成方法 | |
| KR100536541B1 (ko) | 레지스트 조성물 | |
| TWI525071B (zh) | 新穎化合物 | |
| TWI226519B (en) | Polymers, resist compositions and patterning process | |
| JP3790649B2 (ja) | レジスト材料 | |
| TWI391781B (zh) | 光阻組成物,光阻圖型之形成方法,新穎化合物及酸產生劑 | |
| TWI698707B (zh) | 化學增幅型抗蝕劑材料 | |
| JP4575479B2 (ja) | 化学増幅型ポジ型レジスト組成物及びパターン形成方法 | |
| KR100523769B1 (ko) | 고분자 화합물, 화학 증폭 포지형 레지스트 재료 및 패턴 형성방법 | |
| TW201727356A (zh) | 圖案形成方法 | |
| JP4044740B2 (ja) | レジスト材料及びパターン形成方法 | |
| JPH09274320A (ja) | 化学増幅ポジ型レジスト材料 | |
| JPH11190904A (ja) | レジスト材料及びパターン形成方法 | |
| JP3798115B2 (ja) | スルホニウム塩及びそれを含有する化学増幅ポジ型レジスト材料 | |
| JP2000214587A (ja) | 化学増幅ポジ型レジスト組成物及びパタ―ン形成方法 | |
| JP3206440B2 (ja) | 化学増幅ポジ型レジスト材料 | |
| JP3075174B2 (ja) | ジフェニルモノテルペン炭化水素誘導体、溶解制御剤及び化学増幅ポジ型レジスト材料 | |
| JP3360267B2 (ja) | 化学増幅ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法 | |
| US6461791B1 (en) | Polymers, chemical amplification resist compositions and patterning process | |
| JP3661721B2 (ja) | 化学増幅ポジ型レジスト材料 | |
| JPH10306120A (ja) | 高分子化合物、化学増幅ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法 | |
| JP3463682B2 (ja) | 化学増幅ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法 | |
| JP2002363152A (ja) | 塩基性化合物、レジスト材料及びパターン形成方法 | |
| JP3818337B2 (ja) | 化学増幅ポジ型レジスト材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040810 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041012 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20041021 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20041112 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060419 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090428 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120428 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120428 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150428 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |