JPH11184090A - Positive type photoresist composition for exposure with far ultraviolet ray - Google Patents

Positive type photoresist composition for exposure with far ultraviolet ray

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JPH11184090A
JPH11184090A JP9361297A JP36129797A JPH11184090A JP H11184090 A JPH11184090 A JP H11184090A JP 9361297 A JP9361297 A JP 9361297A JP 36129797 A JP36129797 A JP 36129797A JP H11184090 A JPH11184090 A JP H11184090A
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alkyl group
acid
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resin
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JP9361297A
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Kenichiro Sato
健一郎 佐藤
Toshiaki Aoso
利明 青合
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure satisfactory dry etching resistance, suitability to a standard developer and excellent adhesion to a substrate and to prevent defective development and cracking by incorporating a resin which increases its alkali solubility when decomposed by the action of an acid and contains a polymer contg. specified repeating units. SOLUTION: The photoresist compsn. contains a resin which increases its alkali solubility when decomposed by the action of an acid and contains a polymer contg. repeating units represented by formula I or II. In the formulae I and II, R1 -R16 may be the same or different and are each H, alkyl which may have a substituent, halogen, cyano, -COOH, -COeO-R31 (R31 is alkyl or cycloalkyl), a group which is decomposed by the action of an acid, -C(=O)-O-A- R18 or -C(=O)-X2 -A-R18 , m/n is 1/9 to 9/1, min and p+q are each 10-100, (p) and (q) are each 0-100, X. is a divalent combining group such as S and R18 is H, alkyl or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超LSIや高容量
マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプ
ロセスやその他のフォトファブリケ−ションプロセスに
使用するポジ型フォトレジスト組成物に関するものであ
る。更に詳しくは、エキシマレ−ザ−光を含む遠紫外線
領域を使用して高精細化したパターンを形成しうるポジ
型フォトレジスト組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive photoresist composition for use in an ultra-microlithography process such as the production of an VLSI or a high-capacity microchip and other photofabrication processes. More specifically, the present invention relates to a positive photoresist composition capable of forming a high-definition pattern using a far ultraviolet region including excimer laser light.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、集積回路はその集積度を益々高め
ており、超LSIなどの半導体基板の製造に於いてはハ
ーフミクロン以下の線幅から成る超微細パターンの加工
が必要とされるようになってきた。その必要性を満たす
ためにフォトリソグラフィーに用いられる露光装置の使
用波長は益々短波化し、今では、遠紫外線の中でも短波
長のエキシマレーザー光(XeCl、KrF、ArFな
ど)を用いることが検討されるまでになってきている。
この波長領域におけるリソグラフィーのパターン形成に
用いられるものとして、化学増幅系レジストがある。
2. Description of the Related Art In recent years, the degree of integration of integrated circuits has been increasing more and more, and in the manufacture of semiconductor substrates such as VLSIs, processing of ultrafine patterns having a line width of less than half a micron is required. It has become In order to satisfy the need, the wavelength used in an exposure apparatus used for photolithography is becoming shorter and shorter, and now it is considered to use excimer laser light (XeCl, KrF, ArF, etc.) having a short wavelength among far ultraviolet rays. Up to now.
A chemically amplified resist is used for forming a pattern in lithography in this wavelength region.

【0003】一般に化学増幅系レジストは、通称2成分
系、2.5成分系、3成分系の3種類に大別することが
できる。2成分系は、光分解により酸を発生する化合物
(以後、光酸発生剤という)とバインダー樹脂とを組み
合わせている。該バインダー樹脂は、酸の作用により分
解して、樹脂のアルカリ現像液中での溶解性を増加させ
る基(酸分解性基ともいう)を分子内に有する樹脂であ
る。2.5成分系はこうした2成分系に更に酸分解性基
を有する低分子化合物を含有する。3成分系は光酸発生
剤とアルカリ可溶性樹脂と上記低分子化合物を含有する
ものである。
In general, chemically amplified resists can be broadly classified into three types: so-called two-component, 2.5-component and three-component resists. The two-component system combines a compound that generates an acid by photolysis (hereinafter referred to as a photoacid generator) and a binder resin. The binder resin is a resin having in its molecule a group (also referred to as an acid-decomposable group) that decomposes under the action of an acid to increase the solubility of the resin in an alkaline developer. The 2.5-component system further contains a low-molecular compound having an acid-decomposable group in such a two-component system. The three-component system contains a photoacid generator, an alkali-soluble resin, and the above low molecular compound.

【0004】上記化学増幅系レジストは紫外線や遠紫外
線照射用のフォトレジストに適しているが、その中でさ
らに使用上の要求特性に対応する必要がある。例えば、
KrFエキシマレーザーの248nmの光を用いる場合
に特に光吸収の少ないヒドロキシスチレン系のポリマ−
に保護基としてアセタ−ル基やケタ−ル基を導入したポ
リマ−を用いたレジスト組成物が提案されている。特開
平2−141636、特開平2−19847、特開平4
−219757、特開平5−281745号公報などが
その例である。そのほかt−ブトキシカルボニルオキシ
基やp−テトラヒドロピラニルオキシ基を酸分解基とす
る同様の組成物が特開平2−209977、特開平3−
206458、特開平2−19847号公報などに提案
されている。これらは、KrFエキシマレーザーの24
8nmの光を用いる場合には適していても、ArFエキ
シマレーザーを光源に用いるときは、本質的になお吸光
度が大き過ぎるために感度が低い。さらにそれに付随す
るその他の欠点、例えば解像性の劣化、フォ−カス許容
度の劣化、パターンプロファイルの劣化などの問題があ
り、なお改善を要する点が多い。
The above-mentioned chemically amplified resist is suitable for a photoresist for irradiating ultraviolet rays or far ultraviolet rays, but among them, it is necessary to further meet the required characteristics in use. For example,
When using 248 nm light of a KrF excimer laser, a hydroxystyrene-based polymer having a low light absorption is particularly used.
There has been proposed a resist composition using a polymer having an acetal group or a ketal group introduced as a protective group. JP-A-2-141636, JP-A-2-19847, JP-A-4
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-281745 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-281745 are examples. In addition, similar compositions using a t-butoxycarbonyloxy group or a p-tetrahydropyranyloxy group as an acid-decomposable group are disclosed in JP-A-2-209977 and JP-A-3-209.
206458 and JP-A-2-19847. These are 24 KrF excimer lasers.
Although suitable when using 8 nm light, sensitivity is low when using an ArF excimer laser as the light source, because the absorbance is still essentially too high. In addition, there are other disadvantages associated therewith, such as deterioration of resolution, deterioration of focus tolerance, deterioration of pattern profile, and the like, and many points still need improvement.

【0005】したがってArF光源用のフォトレジスト
組成物としては、部分的にヒドロキシ化したスチレン系
樹脂よりもさらに吸収の少ない(メタ)アクリル系樹脂
を光によつて酸を発生する化合物と組み合わせたフォト
レジスト組成物が提案されている。例えば特開平7−1
99467号、同7−252324号などがある。中で
も特開平6−289615ではアクリル酸のカルボキシ
ル基の酸素に3級炭素有機基がエステル結合した樹脂が
開示されている。
[0005] Accordingly, a photoresist composition for an ArF light source is a photoresist composition in which a (meth) acrylic resin having a lower absorption than a partially hydroxylated styrene resin is combined with a compound capable of generating an acid by light. Resist compositions have been proposed. For example, JP-A-7-1
No. 99467 and No. 7-252324. Among them, JP-A-6-289615 discloses a resin in which a tertiary carbon organic group is ester-bonded to oxygen of a carboxyl group of acrylic acid.

【0006】さらに特開平7−234511号ではアク
リル酸エステルとフマル酸エステルの双方を繰り返し単
位とする酸分解性樹脂が開示されているが、パターンプ
ロファイル、基板密着性などが不十分であり、満足な性
能が得られていないのが実情である。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-234511 discloses an acid-decomposable resin having both an acrylic ester and a fumaric ester as a repeating unit. It is a fact that no good performance has been obtained.

【0007】更にまた、ドライエッチング耐性付与の目
的で脂環式炭化水素部位が導入された樹脂が提案されて
いるが、脂環式炭化水素部位導入の弊害として系が極め
て疎水的になるがために、従来レジスト現像液として幅
広く用いられてきたテトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド(以下TMAH)水溶液での現像が困難となった
り、現像中に基板からレジストが剥がれてしまうなどの
現象が見られる。このようなレジストの疎水化に対応し
て、現像液にイソプロピルアルコールなどの有機溶媒を
混ぜるなどの対応が検討され、一応の成果が見られるも
のの、レジスト膜の膨潤の懸念やプロセスが煩雑になる
など必ずしも問題が解決されたとは言えない。
Further, a resin into which an alicyclic hydrocarbon moiety has been introduced for the purpose of imparting dry etching resistance has been proposed. However, the introduction of an alicyclic hydrocarbon moiety has a disadvantage that the system becomes extremely hydrophobic. In addition, phenomena such as difficulty in developing with an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (hereinafter referred to as TMAH), which has been widely used as a resist developing solution, and peeling of the resist from the substrate during the development are observed. In response to such a resist hydrophobization, measures such as mixing an organic solvent such as isopropyl alcohol with a developing solution have been studied. Although some results have been obtained, concerns about the swelling of the resist film and the process become complicated. This does not necessarily mean that the problem has been solved.

【0008】レジストの改良というアプローチでは親水
基の導入により疎水的な脂環式炭化水素部位を補うとい
う施策も数多くなされている。一般的にはアクリル酸や
メタクリル酸というカルボン酸部位を有する単量体を脂
環式炭化水素基を有する単量体と共重合させるという対
応を取ってきたが、カルボン酸基の導入とともに基板密
着性が向上する方向にはあるものの、ドライエッチング
耐性が劣化し、さらにレジストの膜べりが顕著になった
りするなど問題が多く、上記課題の解決には至っていな
い。さらに、特開平7−234511公報ではHEMA
やアクリロニトリルの様なカルボン酸基の代わりに水酸
基やシアノ基を分子内に有する単量体を、脂環式炭化水
素基を有する単量体と共重合させることにより現像性解
決を目指したが、全く不十分であった。
In the approach of improving a resist, many measures have been taken to supplement a hydrophobic alicyclic hydrocarbon site by introducing a hydrophilic group. In general, measures have been taken to copolymerize monomers having a carboxylic acid moiety such as acrylic acid or methacrylic acid with monomers having an alicyclic hydrocarbon group. Although there is a tendency to improve the properties, there are many problems such as the deterioration of dry etching resistance and the remarkable loss of resist film, and the above-mentioned problem has not been solved. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-234511 discloses HEMA.
The aim was to solve the developability by copolymerizing a monomer having a hydroxyl group or a cyano group in the molecule instead of a carboxylic acid group such as or acrylonitrile with a monomer having an alicyclic hydrocarbon group, It was not enough.

【0009】また、最近ではJournal of Photopolymer
Science and Technology, Vol.9, 1996, p509-522 やJo
urnal of Photopolymer Science and Technology, Vol.
10,1997, p545-550に記載されている様に、メバロニッ
クラクトン等のラクトン構造に着目した基板密着性改善
が検討されている。しかし、現像性確保のためプロセス
の煩雑化となるオーバーコート層を必要とするなど現像
性が不十分であり、さらに基板密着性の面でも不十分で
ある。
Recently, the Journal of Photopolymer
Science and Technology, Vol. 9, 1996, p509-522 and Jo
urnal of Photopolymer Science and Technology, Vol.
As described in 10,1997, p545-550, improvement of substrate adhesion has been studied by focusing on a lactone structure such as mevalonic lactone. However, the developing property is insufficient, such as the necessity of an overcoat layer which complicates the process for securing the developing property, and the substrate adhesion is also insufficient.

【0010】また、特開平8−259626公報やJour
nal of Photopolymer Science andTechnology, Vol.9,
1996, p377-385 、Journal of Photopolymer Science a
ndTechnology, Vol.9, 1996, p447-456 では、一分子内
にカルボン酸基と脂環式炭化水素部位を同時に有する単
量体の検討がなされており、ドライエッチング耐性と現
像性、基板密着性の改良が図られたが、極端に現像液溶
解性が高いことに由来した基板密着性と標準現像液適性
の欠落などの課題にぶつかっている。Journal of Photo
polymer Science and Technology, Vol.10, 1997, p561
-570に記載されているようなアルコール性水酸基を有す
る脂環式炭化水素単量体を共重合させることによる改良
が図られているものの、まだ満足のいくレベルには達し
ていない。
In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-259626 and Jour
nal of Photopolymer Science and Technology, Vol. 9,
1996, p377-385, Journal of Photopolymer Science a
In ndTechnology, Vol. 9, 1996, p447-456, a monomer having a carboxylic acid group and an alicyclic hydrocarbon moiety in one molecule at the same time has been studied, and dry etching resistance, developability, and substrate adhesion have been studied. However, problems such as lack of substrate adhesion and lack of suitability for a standard developer due to extremely high solubility in the developer are encountered. Journal of Photo
polymer Science and Technology, Vol.10, 1997, p561
Although improvements have been made by copolymerizing an alicyclic hydrocarbon monomer having an alcoholic hydroxyl group as described in US Pat. No. -570, it has not yet reached a satisfactory level.

【0011】一方、前記アクリレート系単量体の側鎖に
脂環式炭化水素部位を導入する方法以外にポリマー主鎖
として脂環式炭化水素部位を活用したドライエッチング
耐性付与する方法も検討されている。但し、この系にお
いても上記問題を抱えており、類似のアプローチによる
改良が検討されている。例えば、Journal of Photopoly
mer Science and Technology, Vol.10, 1997,p529-534
やJournal of Photopolymer Science and Technology,
Vol.10, 1997,p521-528においてはノルボルネンポリマ
ー主鎖に基板密着性付与の観点から水酸基導入を検討し
ている。しかし、現像性、基板密着性とも満足のいく結
果は得られていない。また、SPIE, 3049巻、92〜105 頁
(1988)においては、ノルボルネン環を開環重合した重
合体、あるいはノルボルネン環を主鎖に有する重合体
で、カルボキシル基とt−ブチルエステル基を有する重
合体を含有する組成物が開示されている。しかし、この
技術によるときも、基板密着性および標準現像液適性の
いずれも実用的に十分でないという欠点があった。
On the other hand, in addition to the method of introducing an alicyclic hydrocarbon moiety into the side chain of the acrylate monomer, a method of imparting dry etching resistance utilizing an alicyclic hydrocarbon moiety as a polymer main chain has also been studied. I have. However, this system also has the above problem, and improvement by a similar approach is being studied. For example, Journal of Photopoly
mer Science and Technology, Vol.10, 1997, p529-534
And Journal of Photopolymer Science and Technology,
In Vol. 10, 1997, p521-528, the introduction of hydroxyl groups into the norbornene polymer main chain is studied from the viewpoint of imparting substrate adhesion. However, satisfactory results have not been obtained in both the developability and the substrate adhesion. Also, SPIE, Vol. 3049, pp. 92-105 (1988) describes a polymer obtained by ring-opening polymerization of a norbornene ring or a polymer having a norbornene ring in its main chain and having a carboxyl group and a t-butyl ester group. Compositions containing coalescence are disclosed. However, this technique also has a disadvantage that neither the substrate adhesion nor the suitability for a standard developer is practically sufficient.

【0012】更に、欧州特許公開第789278A2号
明細書には、ノルボルネン環を開環重合した重合体、あ
るいはノルボルネン環を主鎖に有する重合体で、酸分解
性基とカルボキシル基を含む樹脂を含有する組成物が開
示されている。また、WO97/33198号明細書に
は、酸分解性基を有するノルボルネン環を有するモノマ
ーを重合した樹脂を含有するフォトレジスト組成物が開
示されている。しかし、これらの技術では、現像欠陥数
が多くなったり、クラッキングが発生してしまうという
新たな欠点が生じた。
Further, EP-A-789278 A2 discloses a polymer obtained by ring-opening polymerization of a norbornene ring or a polymer having a norbornene ring in a main chain and containing a resin containing an acid-decomposable group and a carboxyl group. Compositions are disclosed. WO 97/33198 discloses a photoresist composition containing a resin obtained by polymerizing a monomer having a norbornene ring having an acid-decomposable group. However, these techniques have a new disadvantage that the number of development defects increases and cracking occurs.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、遠紫
外光、とくにエキシマレーザー光を使用する上記ミクロ
フォトファブリケ−ション本来の性能向上技術の課題を
解決することで、ドライエッチング耐性付与を目的とし
た脂環式炭化水素部位導入により起こる欠点を克服し、
つまりこの短波長光源の使用に対して標準現像液(2.
38%TMAH水溶液)適性、基板密着性に優れ、感
度、パタ−ンプロファイルなどの必要特性を満足するレ
ジスト組成物を提供することである。その中でも、本発
明の目的はArFエキシマレーザー光源に対して好適
で、ドライエッチング耐性が十分なレベルであって、標
準現像液適性を有し、基板密着性に優れるとともに、さ
らに現像欠陥やクラッキングの発生を防止でき、レジス
トパターンプロファイルが優れる遠紫外線露光用ポジ型
フォトレジスト組成物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide dry etching resistance by solving the problem of the above-mentioned technology for improving the performance of microphotofabrication using far ultraviolet light, particularly excimer laser light. To overcome the disadvantages caused by the introduction of alicyclic hydrocarbon sites for the purpose of
That is, the standard developer (2.
An object of the present invention is to provide a resist composition which is excellent in suitability and substrate adhesion, and satisfies necessary characteristics such as sensitivity and pattern profile. Among them, the object of the present invention is suitable for an ArF excimer laser light source, the dry etching resistance is at a sufficient level, it has the suitability for a standard developing solution, the substrate has excellent adhesiveness, and further, development defects and cracking It is an object of the present invention to provide a positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure, which can prevent generation and has an excellent resist pattern profile.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、ポジ型化
学増幅系におけるレジスト組成物の構成材料を鋭意検討
した結果、特定の構造を構成単位として含む重合体を含
有する樹脂と光酸発生剤の組み合わせによって目的が達
成されることを知り、本発明に至った。即ち、上記目的
は下記構成の方法によって達成される。
Means for Solving the Problems The present inventors diligently studied constituent materials of a resist composition in a positive-type chemical amplification system and found that a resin containing a polymer having a specific structure as a constituent unit and a photoacid The inventors have found that the object can be achieved by a combination of generators, and have reached the present invention. That is, the above object is achieved by a method having the following configuration.

【0015】(1) 酸の作用により分解しアルカリに
対する溶解性が増加する樹脂及び活性光線または放射線
の照射により酸を発生する化合物を含有する遠紫外線露
光用ポジ型フォトレジスト組成物において、前記酸の作
用により分解しアルカリに対する溶解性が増加する樹脂
が、下記一般式〔I〕で表される繰り返し単位又は下記
一般式〔II〕で表される繰り返し単位を含む重合体を含
有することを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレ
ジスト組成物。
(1) A positive-working photoresist composition for deep-ultraviolet light exposure comprising a resin which decomposes under the action of an acid to increase its solubility in alkali and a compound which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Wherein the resin which decomposes to increase the solubility in alkali by the action of the above contains a polymer containing a repeating unit represented by the following general formula [I] or a repeating unit represented by the following general formula [II] Positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure.

【0016】[0016]

【化5】 Embedded image

【0017】式中、R1 〜R16;同じでも異なってもよ
く、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、
ハロゲン原子、シアノ基、−COOH基、−CO−O−
31(R31はアルキル基又は環状アルキル基を表す)、
酸の作用により分解する基、−C(=O)−O−A−R
18又は−C(=O)−X2 −A−R18を表し、但し、R
1 〜R8 又はR9 〜R16のうち少なくとも1つは酸の作
用により分解する基であり、且つR1 〜R8 又はR9
16のうち少なくとも1つは−C(=O)−X 2 −A−
18である m/n;1/9〜9/1 m+n、p+q;10〜100 p、q;0〜100 X2 ;硫黄原子、−NH−、−NHSO2−、−NHS
2NH−から選ばれる2価の結合基、 R18;水素原子、アルキル基、環状アルキル基、−CO
OH、−CN、水酸基、置換基を有していてもよいアル
コキシ基、−CO−NH−R30、−CO−NH−SO2
−R30、又は−COOR3530;置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を
有していてもよい環状アルキル基、 R35;置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を
有していてもよい環状アルキル基、又は−Y(Yは下記
に示す基である)
Where R1~ R16It may be the same or different
A hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent,
Halogen atom, cyano group, -COOH group, -CO-O-
R31(R31Represents an alkyl group or a cyclic alkyl group),
A group decomposed by the action of an acid, -C (= O) -O-A-R
18Or -C (= O) -XTwo-AR18Where R
1~ R8Or R9~ R16At least one of them is acid
Is a group that decomposes by use, and1~ R8Or R9~
R16At least one of which is -C (= O) -X Two-A-
R18M / n; 1/9 to 9/1 m + n, p + q; 10 to 100 p, q;TwoA sulfur atom, -NH-, -NHSOTwo-, -NHS
OTwoA divalent linking group selected from NH-, R18A hydrogen atom, an alkyl group, a cyclic alkyl group, -CO
OH, -CN, a hydroxyl group, an optionally substituted
Coxy group, -CO-NH-R30, -CO-NH-SOTwo
-R30Or -COOR35 R30An alkyl group which may have a substituent,
A cyclic alkyl group which may have R35An alkyl group which may have a substituent,
A cyclic alkyl group which may have, or -Y (Y is the following
Is a group shown in

【0018】[0018]

【化6】 Embedded image

【0019】R19〜R26;水素原子、置換基を有してい
てもよいアルキル基、 A;単結合、アルキレン基、置換アルキレン基、エーテ
ル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、ア
ミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、又はウレア
基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基
の組み合わせ、を表す。 a、b;1又は2
R 19 to R 26 : hydrogen atom, alkyl group which may have a substituent, A: single bond, alkylene group, substituted alkylene group, ether group, thioether group, carbonyl group, ester group, amide group , A sulfonamide group, a urethane group, or a urea group alone or in combination of two or more groups. a, b; 1 or 2

【0020】(2) 酸の作用により分解しアルカリに
対する溶解性が増加する樹脂及び活性光線または放射線
の照射により酸を発生する化合物を含有する遠紫外線露
光用ポジ型フォトレジスト組成物において、前記酸の作
用により分解しアルカリに対する溶解性が増加する樹脂
が、下記一般式〔I〕で表される繰り返し単位又は下記
一般式〔II〕で表される繰り返し単位を含む重合体を含
有することを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレ
ジスト組成物。
(2) A positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure comprising a resin which decomposes under the action of an acid to increase its solubility in alkali and a compound which generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Wherein the resin which decomposes to increase the solubility in alkali by the action of the above contains a polymer containing a repeating unit represented by the following general formula [I] or a repeating unit represented by the following general formula [II] Positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure.

【0021】[0021]

【化7】 Embedded image

【0022】式中、R1 〜R16;同じでも異なってもよ
く、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、
ハロゲン原子、シアノ基、−COOH基、−CO−O−
31(R31はアルキル基又は環状アルキル基を表す)、
−C(=O)−X1 −A−R 18、酸の作用により分解す
る基又は−C(=O)−O−C(R32)(R33)−R 34
を表し、但し、R1 〜R8 又はR9 〜R16のうち少なく
とも1つは酸の作用により分解する基であり、且つR1
〜R8 又はR9 〜R16のうち少なくとも1つは−C(=
O)−O−C(R32)(R33)−R34である m/n;1/9〜9/1 m+n、p+q;10〜100 p、q;0〜100 X1 ;酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO
2−、−NHSO2NH−から選ばれる2価の結合基、 R18;水素原子、アルキル基、環状アルキル基、−CO
OH、−CN、水酸基、 置換基を有していてもよいアルコキシ基、−CO−NH
−R30、−CO−NH−SO2−R30、又は−COOR
3530;置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を
有していてもよい環状アルキル基、 R32、R33;同一でも異なっていてもよく、水素原子、
ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基 R34;水素原子、−COOH、−COOR35、−CN、
−CO−NH−R35、−CO−NH−SO2−R35、ア
ルキル基、又は、水酸基、アルコキシ基、−COOH、
−COOR35、−CN、−CO−NH−R35、−CO−
NH−SO2−R3 5のうち少なくとも1つの基を含むア
ルキル基、 R35;置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を
有していてもよい環状アルキル基、又は−Y Yは下記で示される基
Where R1~ R16It may be the same or different
A hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent,
Halogen atom, cyano group, -COOH group, -CO-O-
R31(R31Represents an alkyl group or a cyclic alkyl group),
-C (= O) -X1-AR 18Decomposes by the action of acid
Group or -C (= O) -OC (R32) (R33) -R 34
Where R1~ R8Or R9~ R16Less of
One is a group that decomposes under the action of an acid, and1
~ R8Or R9~ R16At least one of them is -C (=
O) -OC (R32) (R33) -R34M / n; 1/9 to 9/1 m + n, p + q; 10 to 100 p, q;1An oxygen atom, a sulfur atom, -NH-, -NHSO
Two-, -NHSOTwoA divalent linking group selected from NH-, R18A hydrogen atom, an alkyl group, a cyclic alkyl group, -CO
OH, -CN, a hydroxyl group, an optionally substituted alkoxy group, -CO-NH
-R30, -CO-NH-SOTwo-R30Or -COOR
35 R30An alkyl group which may have a substituent,
A cyclic alkyl group which may have R32, R33A hydrogen atom, which may be the same or different,
A halogen atom, an optionally substituted alkyl group R34A hydrogen atom, -COOH, -COOR35, -CN,
-CO-NH-R35, -CO-NH-SOTwo-R35,
A alkyl group, or a hydroxyl group, an alkoxy group, -COOH,
-COOR35, -CN, -CO-NH-R35, -CO-
NH-SOTwo-RThree FiveA containing at least one group of
Rualkyl group, R35An alkyl group which may have a substituent,
A cyclic alkyl group which may have, or -Y Y is a group shown below.

【0023】[0023]

【化8】 Embedded image

【0024】R19〜R26;水素原子、置換基を有してい
てもよいアルキル基、 a、b;1又は2
R 19 to R 26 : hydrogen atom, alkyl group which may have a substituent, a, b; 1 or 2

【0025】本発明においては、ポジ型化学増幅系レジ
スト組成物に用いる樹脂として、酸分解性基と特定の構
造を有する基を含有し、更に骨格構造を特定化させるこ
とにより、上記目的を見事に達成できた。
In the present invention, the resin used in the positive-type chemically amplified resist composition contains an acid-decomposable group and a group having a specific structure, and further specifies the skeleton structure, thereby achieving the above object. Was achieved.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明に使用する化合物に
ついて詳細に説明する。まず、酸の作用により分解し、
アルカリ現像液中での溶解性が増加する樹脂、すなわち
一般式〔I〕で表される単量体繰り返し単位又は一般式
〔II〕で表される単量体繰り返し単位を含む重合体を含
有する樹脂について説明する。上記一般式〔I〕又は一
般式〔II〕において、R1 〜R16における酸の作用によ
り分解する基(酸分解性基ともいう)としては、 −C(=O)−O−R0 で表される基が挙げられる。ここで、R0 としては、t
−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボ
ロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル
基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキ
シエチル基等の1−アルコキシエチル基、1−メトキシ
メチル基、1−エトキシメチル基等のアルコキシメチル
基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル
基、トリメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル
基、ジイソプロピルメチルシリル基等のトリアルキルシ
リル基、3−オキソシクロヘキシル基等を挙げることが
できる。R1 〜R16、R18〜R26、R30、R31、R32
33、R34、R35におけるアルキル基としては、炭素数
1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好まし
く、より好ましくは炭素数1〜6個の直鎖状あるいは分
岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イ
ソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the compounds used in the present invention will be described in detail. First, it is decomposed by the action of acid,
Contains a resin having increased solubility in an alkali developer, that is, a polymer containing a monomer repeating unit represented by the general formula [I] or a monomer repeating unit represented by the general formula [II] The resin will be described. In the general formula [I] or the general formula [II], the group decomposed by the action of an acid in R 1 to R 16 (also referred to as an acid-decomposable group) includes —C (= O) —O—R 0 . The groups represented are mentioned. Here, R 0 is t
Tertiary alkyl groups such as -butyl group and t-amyl group, isobornyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-alkoxyethyl group such as 1-isobutoxyethyl group and 1-cyclohexyloxyethyl group , An alkoxymethyl group such as 1-methoxymethyl group and 1-ethoxymethyl group, a trialkylsilyl group such as a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a trimethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group and a diisopropylmethylsilyl group; An oxocyclohexyl group can be exemplified. R 1 to R 16 , R 18 to R 26 , R 30 , R 31 , R 32 ,
As the alkyl group for R 33 , R 34 and R 35 , a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable. And more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group and a t-butyl group.

【0027】R18、R30、R31、R35における環状アル
キル基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、2−メチル−
2−アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、イ
ソボロニル基、トリシクロデカニル基、ジシクロペンテ
ニル基、ノボルナンエポキシ基、メンチル基、イソメン
チル基、ネオメンチル基、テトラシクロドデカニル基等
を挙げることができる。
As the cyclic alkyl group for R 18 , R 30 , R 31 and R 35 , a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a 2-methyl-
Examples thereof include a 2-adamantyl group, a norbornyl group, a boronyl group, an isobornyl group, a tricyclodecanyl group, a dicyclopentenyl group, a nobornane epoxy group, a menthyl group, an isomenthyl group, a neomenthyl group, and a tetracyclododecanyl group. .

【0028】R18、R34におけるアルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものが挙げることができる。上
記アルキル基、環状アルキル基、アルコキシ基における
更なる置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、カルボ
キシル基、アルコキシ基、アシル基、シアノ基、アシル
オキシ基等を挙げることができる。アルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基等の炭素数1〜4個のものが挙げることができ、アシ
ル基としてはホルミル基、アセチル基等を挙げることが
でき、アシルオキシ基としてはアセトキシ基等を挙げる
ことができる。
Examples of the alkoxy group for R 18 and R 34 include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. Further substituents in the above-mentioned alkyl group, cyclic alkyl group and alkoxy group include a hydroxyl group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a cyano group, an acyloxy group and the like. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the acyl group include a formyl group and an acetyl group. Examples thereof include an acetoxy group.

【0029】Aにおけるアルキレン基、置換アルキレン
基としては、下記で示される基を挙げることができる。 −〔C(Ra )(Rb )〕r − 式中、Ra 、Rb :水素原子、アルキル基、置換アルキ
ル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両
者は同一でも異なっていてもよく、アルキル基としては
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブ
チル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくは
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基より
なる群から選択された置換基を表す。置換アルキル基の
置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基
を挙げることができる。アルコキシ基としてはメトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数
1〜4個のものを挙げることができる。rは1〜10の
整数を表す。上記一般式〔I〕又は一般式〔II〕におい
て、ハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子、フッ素
原子、沃素原子等を挙げることができる。
Examples of the alkylene group and substituted alkylene group in A include the following groups. -[C (R a ) (R b )] r-wherein R a and R b each represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group; The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group and a butyl group, and more preferably selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, a propyl group and an isopropyl group. Represents a substituent. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group. r represents an integer of 1 to 10. In the above general formula [I] or general formula [II], examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom and an iodine atom.

【0030】上記一般式〔I〕又は一般式〔II〕におい
ては、一般式〔I〕におけるR1 〜R8 の少なくとも1
つ、あるいは一般式〔II〕におけるR9 〜R16の少なく
とも1つは−C(=O)−X2 −A−R18あるいは−C
(=O)−O−C(R32)(R33)−R34を表し、且つ
一般式〔I〕におけるR1 〜R8 の少なくとも1つ、あ
るいは一般式〔II〕におけるR9 〜R16の少なくとも1
つは酸分解性基を表す。上記一般式〔I〕又は一般式
〔II〕においては、上記酸分解性基と−C(=O)−X
2 −A−R18あるいは−C(=O)−O−C(R32
(R33)−R34は同じ繰り返し単位に両方含まれてもよ
いし、別々の繰り返し単位に含まれてもよい。−C(=
O)−X2 −A−R18で示される基の好ましい基として
は、下記に示す基が挙げられる。 −C(=O)−X2 −〔C(Ra )(Rb )〕s −R18 −C(=O)−X2 −〔C(Ra )(Rb )〕s −C(=
O)−X1 −〔C(R a )(Rb )〕s −R18 −C(=O)−X2 −〔C(Ra )(Rb )〕s −O−
〔C(Ra )(Rb )〕s−R18 更にこれらの基の好ましい基としては以下に示す基が挙
げられる。−C(=O)−X2 −〔C(Ra )(Rb )〕
s −R18としては−C(=O)−NH−R(ここでRは
アルキル基又は環状アルキル基を表す。) −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −COO
H −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −COO
35 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −CN −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −OH −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −OR30 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −CO−
NH−R30 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −CO−
NH−SO2 −R30 −C(=O)−NH−SO2 −R30 −C(=O)−NH−SO2 −NH−R30 −C(=O)−S−R30 −C(=O)−S−〔C(Ra )(Rb )〕s −COOH −C(=O)−S−〔C(Ra )(Rb )〕s −COOR
35 −C(=O)−S−〔C(Ra )(Rb )〕s −CN −C(=O)−S−〔C(Ra )(Rb )〕s −CO−N
H−R30 −C(=O)−S−〔C(Ra )(Rb )〕s −CO−N
H−SO2 −R30 が好ましい。
In the above formula (I) or (II)
In the general formula [I], R1~ R8At least one of
Or R in general formula [II]9~ R16Less of
One is -C (= O) -XTwo-AR18Or -C
(= O) -OC (R32) (R33) -R34And
R in the general formula [I]1~ R8At least one of
Or R in general formula [II]9~ R16At least one of
One represents an acid-decomposable group. The above general formula [I] or general formula
In [II], the acid-decomposable group and —C (= O) —X
Two-AR18Or -C (= O) -OC (R32)
(R33) -R34May be included in the same repeating unit
Alternatively, they may be included in separate repeating units. −C (=
O) -XTwo-AR18As a preferred group of the group represented by
Include the groups shown below. -C (= O) -XTwo-[C (Ra) (Rb)]s-R18 -C (= O) -XTwo-[C (Ra) (Rb)]s−C (=
O) -X1-[C (R a) (Rb)]s-R18 -C (= O) -XTwo-[C (Ra) (Rb)]s-O-
[C (Ra) (Rb)]s-R18 Further, preferred groups of these groups include the following groups.
I can do it. -C (= O) -XTwo-[C (Ra) (Rb)]
s-R18Is -C (= O) -NH-R (where R is
Represents an alkyl group or a cyclic alkyl group. ) -C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s-COO
H—C (= O) —NH— [C (Ra) (Rb)]s-COO
R35 -C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s-CN-C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s-OH-C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s-OR30 -C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s-CO-
NH-R30 -C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s-CO-
NH-SOTwo-R30 —C (= O) —NH—SOTwo-R30 —C (= O) —NH—SOTwo-NH-R30 -C (= O) -SR30 -C (= O) -S- [C (Ra) (Rb)]s-COOH-C (= O) -S- [C (Ra) (Rb)]s-COOR
35 -C (= O) -S- [C (Ra) (Rb)]s-CN-C (= O) -S- [C (Ra) (Rb)]s-CO-N
HR30 -C (= O) -S- [C (Ra) (Rb)]s-CO-N
H-SOTwo-R30 Is preferred.

【0031】−C(=O)−X2 −〔C(Ra )
(Rb )〕s −C(=O)−X1 −〔C(R a )
(Rb )〕s −R18としては、 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −C(=
O)−O−R35 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −C(=
O)−O−〔C(Ra)(Rb )〕s −COOH −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −C(=
O)−O−〔C(Ra)(Rb )〕s −COOR35 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −C(=
O)−O−〔C(Ra)(Rb )〕s −CN −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −C(=
O)−NH−R30 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −C(=
O)−NH−〔C(R a )(Rb )〕s −COOH −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −C(=
O)−NH−〔C(R a )(Rb )〕s −COOR30 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −C(=
O)−NH−〔C(R a )(Rb )〕s −CN −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −C(=
O)−NH−SO2 −R30 が好ましい。
-C (= O) -XTwo-[C (Ra)
(Rb)]s-C (= O) -X1-[C (R a)
(Rb)]s-R18Represents -C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s−C (=
O) -OR35 -C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s−C (=
O) -O- [C (Ra) (Rb)]s-COOH-C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s−C (=
O) -O- [C (Ra) (Rb)]s-COOR35 -C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s−C (=
O) -O- [C (Ra) (Rb)]s-CN-C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s−C (=
O) -NH-R30 -C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s−C (=
O) -NH- [C (R a) (Rb)]s-COOH-C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s−C (=
O) -NH- [C (R a) (Rb)]s-COOR30 -C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s−C (=
O) -NH- [C (R a) (Rb)]s-CN-C (= O) -NH- [C (Ra) (Rb)]s−C (=
O) -NH-SOTwo-R30 Is preferred.

【0032】−C(=O)−X2 −〔C(Ra )
(Rb )〕s −O−〔C(Ra )(Rb )〕s−R18として
は、 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −O−R
30 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −O−
〔C(Ra )(Rb )〕s−COOH −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −O−
〔C(Ra )(Rb )〕s−COOR35 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −O−
〔C(Ra )(Rb )〕s−CN −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −O−
〔C(Ra )(Rb )〕s−CO−NH−R30 −C(=O)−NH−〔C(Ra )(Rb )〕s −O−
〔C(Ra )(Rb )〕s−CO−NH−SO2 −R30 が好ましい。
-C (= O) -X 2- [C (R a )
(R b )] s -O- [C (R a ) (R b )] s -R 18 includes -C (= O) -NH- [C (R a ) (R b )] s -O -R
30 -C (= O) -NH- [C (R a ) (R b )] s -O-
[C (R a ) (R b )] s -COOH-C (= O) -NH- [C (R a ) (R b )] s -O-
[C (R a ) (R b )] s -COOR 35 -C (= O) -NH- [C (R a ) (R b )] s -O-
[C (R a ) (R b )] s -CN-C (= O) -NH- [C (R a ) (R b )] s -O-
[C (R a ) (R b )] s -CO-NH-R 30 -C (= O) -NH- [C (R a ) (R b )] s -O-
[C (R a ) (R b )] s -CO-NH-SO 2 -R 30 is preferred.

【0033】−C(=O)−O−C(R32)(R33)−
34で示される基の好ましいものとしては下記に示され
る基が挙げられる。 −C(=O)−O−C(R32)(R33)−COOH −C(=O)−O−C(R32)(R33)−COOR35 −C(=O)−O−C(R32)(R33)−CN −C(=O)−O−C(R32)(R33)−CO−NH−
30 −C(=O)−O−C(R32)(R33)−CO−NH−
SO2 −R30 −C(=O)−O−C(R32)(R33)−〔C(Ra )
(Rb )〕s −COOH −C(=O)−O−C(R32)(R33)−〔C(Ra )
(Rb )〕s −COOR 35 −C(=O)−O−C(R32)(R33)−〔C(Ra )
(Rb )〕s −CN −C(=O)−O−C(R32)(R33)−〔C(Ra )
(Rb )〕s −CO−NH−R30 −C(=O)−O−C(R32)(R33)−〔C(Ra )
(Rb )〕s −CO−NH−SO2 −R30 尚、上記においてsは0〜10の整数を表す。
-C (= O) -OC (R32) (R33)-
R34Preferred examples of the group represented by are shown below.
Groups. -C (= O) -OC (R32) (R33) -COOH-C (= O) -OC (R32) (R33) -COOR35 -C (= O) -OC (R32) (R33) -CN-C (= O) -OC (R32) (R33) -CO-NH-
R30 -C (= O) -OC (R32) (R33) -CO-NH-
SOTwo-R30 -C (= O) -OC (R32) (R33)-[C (Ra)
(Rb)]s-COOH-C (= O) -OC (R32) (R33)-[C (Ra)
(Rb)]s-COOR 35 -C (= O) -OC (R32) (R33)-[C (Ra)
(Rb)]s-CN-C (= O) -OC (R32) (R33)-[C (Ra)
(Rb)]s-CO-NH-R30 -C (= O) -OC (R32) (R33)-[C (Ra)
(Rb)]s-CO-NH-SOTwo-R30 In the above, s represents an integer of 0 to 10.

【0034】以下に、一般式〔I〕又は一般式〔II〕で
表される繰り返し単位を含む重合体において、−C(=
O)−X−A−R18を含む繰り返し単位の具体例を示
す。しかし、本発明の内容がこれらに限定されるもので
はない。
Hereinafter, in a polymer containing a repeating unit represented by the general formula [I] or the general formula [II], -C (=
O) Specific examples of the repeating unit containing a -X-A-R 18. However, the content of the present invention is not limited to these.

【0035】[0035]

【化9】 Embedded image

【0036】[0036]

【化10】 Embedded image

【0037】[0037]

【化11】 Embedded image

【0038】[0038]

【化12】 Embedded image

【0039】[0039]

【化13】 Embedded image

【0040】[0040]

【化14】 Embedded image

【0041】[0041]

【化15】 Embedded image

【0042】[0042]

【化16】 Embedded image

【0043】[0043]

【化17】 Embedded image

【0044】[0044]

【化18】 Embedded image

【0045】[0045]

【化19】 Embedded image

【0046】[0046]

【化20】 Embedded image

【0047】[0047]

【化21】 Embedded image

【0048】[0048]

【化22】 Embedded image

【0049】[0049]

【化23】 Embedded image

【0050】[0050]

【化24】 Embedded image

【0051】[0051]

【化25】 Embedded image

【0052】[0052]

【化26】 Embedded image

【0053】[0053]

【化27】 Embedded image

【0054】以下に、一般式〔I〕又は一般式〔II〕で
表される繰り返し単位を含む重合体において、−C(=
O)−O−C(R32)(R33)−R34を含む繰り返し単
位の具体例を示す。しかし、本発明の内容がこれらに限
定されるものではない。
Hereinafter, in a polymer containing a repeating unit represented by the general formula [I] or [II], -C (=
O) -O-C (R 32 ) ( Specific examples of the repeating units containing R 33) -R 34. However, the content of the present invention is not limited to these.

【0055】[0055]

【化28】 Embedded image

【0056】[0056]

【化29】 Embedded image

【0057】[0057]

【化30】 Embedded image

【0058】[0058]

【化31】 Embedded image

【0059】[0059]

【化32】 Embedded image

【0060】[0060]

【化33】 Embedded image

【0061】[0061]

【化34】 Embedded image

【0062】[0062]

【化35】 Embedded image

【0063】[0063]

【化36】 Embedded image

【0064】[0064]

【化37】 Embedded image

【0065】[0065]

【化38】 Embedded image

【0066】[0066]

【化39】 Embedded image

【0067】[0067]

【化40】 Embedded image

【0068】[0068]

【化41】 Embedded image

【0069】[0069]

【化42】 Embedded image

【0070】[0070]

【化43】 Embedded image

【0071】[0071]

【化44】 Embedded image

【0072】[0072]

【化45】 Embedded image

【0073】[0073]

【化46】 Embedded image

【0074】本発明における上記樹脂は、一般式〔I〕
あるいは一般式〔II〕で表される繰り返し単位を1種あ
るいは複数含む以外に、ドライエッチング耐性や標準現
像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらに
レジストの一般的な必要要件である解像力、耐熱性、感
度等を調節する目的で様々な単量体繰り返し単位との共
重合体として使用することができる。好ましい共重合成
分としては下記一般式〔III 〕あるいは〔IV〕(開環重
合型)、あるいは下記一般式〔V〕あるいは〔VI〕(非
開環重合型)で表される繰り返し単位を挙げることがで
きる。
The resin according to the present invention has the general formula [I]
Alternatively, in addition to containing one or more kinds of the repeating unit represented by the general formula [II], dry etching resistance, suitability for a standard developing solution, substrate adhesion, resist profile, and resolution, which is a general requirement of a resist, heat resistance It can be used as a copolymer with various monomer repeating units for the purpose of adjusting properties, sensitivity and the like. Preferable examples of the copolymer component include repeating units represented by the following general formula [III] or [IV] (ring-opening polymerization type), or the following general formulas [V] or [VI] (non-ring-opening polymerization type). Can be.

【0075】[0075]

【化47】 Embedded image

【0076】ここで、Zは酸素原子、−NH−、−N
(−R30)−、−N(−OSO230)−を表し、R30
は前記と同様の意味を有する。上記に−C(=O)−X
2 −A−R18あるいは−C(=O)−O−C(R32
(R33)−R34を含む繰り返し単位の具体例を示した
が、これらと共重合できる、それら以外の一般式〔I〕
あるいは一般式〔II〕で表される繰り返し単位を構成す
る単位の具体例、及び上記一般式〔III 〕〜〔VI〕で表
される繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明の
内容がこれらに限定されるものではない。尚−C(=
O)−X2 −A−R18を含む繰り返し単位と共重合でき
る、それら以外の一般式〔I〕あるいは一般式〔II〕で
表される繰り返し単位の具体例を〔Ia−1〕〜〔Ia
−72〕、〔IIa−1〕〜〔IIa−71〕で示し、
尚−C(=O)−O−C(R32)(R33)−R34を含む
繰り返し単位と共重合できる、それら以外の一般式
〔I〕あるいは一般式〔II〕で表される繰り返し単位の
具体例を〔Ia’−1〕〜〔Ia’−91〕、〔II
a’−1〕〜〔IIa’−91〕で示した。
Here, Z is an oxygen atom, -NH-, -N
(-R 30) -, - N (-OSO 2 R 30) - represents, R 30
Has the same meaning as described above. In the above, -C (= O) -X
2 -A-R 18 or -C (= O) -O-C (R 32)
(R 33) showed Specific examples of the repeating unit containing a -R 34, can be copolymerizable therewith, formulas other than those [I]
Alternatively, specific examples of the units constituting the repeating unit represented by the general formula [II], and specific examples of the repeating units represented by the above general formulas [III] to [VI] are shown below. Is not limited to these. Note that -C (=
O) Specific examples of the repeating unit represented by the general formula [I] or [II], which can be copolymerized with the repeating unit containing -X 2 -A-R 18 , are [Ia-1] to [Ia-1] Ia
-72], represented by [IIa-1] to [IIa-71],
Note -C (= O) -O-C (R 32) (R 33) copolymerizable with the repeating units containing -R 34, repeating of general formula other than those [I] or formula [II] Specific examples of the unit are [Ia'-1] to [Ia'-91], [II
a'-1] to [IIa'-91].

【0077】[0077]

【化48】 Embedded image

【0078】[0078]

【化49】 Embedded image

【0079】[0079]

【化50】 Embedded image

【0080】[0080]

【化51】 Embedded image

【0081】[0081]

【化52】 Embedded image

【0082】[0082]

【化53】 Embedded image

【0083】[0083]

【化54】 Embedded image

【0084】[0084]

【化55】 Embedded image

【0085】[0085]

【化56】 Embedded image

【0086】[0086]

【化57】 Embedded image

【0087】[0087]

【化58】 Embedded image

【0088】[0088]

【化59】 Embedded image

【0089】[0089]

【化60】 Embedded image

【0090】[0090]

【化61】 Embedded image

【0091】[0091]

【化62】 Embedded image

【0092】[0092]

【化63】 Embedded image

【0093】[0093]

【化64】 Embedded image

【0094】[0094]

【化65】 Embedded image

【0095】[0095]

【化66】 Embedded image

【0096】[0096]

【化67】 Embedded image

【0097】[0097]

【化68】 Embedded image

【0098】[0098]

【化69】 Embedded image

【0099】[0099]

【化70】 Embedded image

【0100】[0100]

【化71】 Embedded image

【0101】[0101]

【化72】 Embedded image

【0102】[0102]

【化73】 Embedded image

【0103】[0103]

【化74】 Embedded image

【0104】[0104]

【化75】 Embedded image

【0105】[0105]

【化76】 Embedded image

【0106】[0106]

【化77】 Embedded image

【0107】[0107]

【化78】 Embedded image

【0108】[0108]

【化79】 Embedded image

【0109】[0109]

【化80】 Embedded image

【0110】[0110]

【化81】 Embedded image

【0111】[0111]

【化82】 Embedded image

【0112】[0112]

【化83】 Embedded image

【0113】[0113]

【化84】 Embedded image

【0114】[0114]

【化85】 Embedded image

【0115】[0115]

【化86】 Embedded image

【0116】[0116]

【化87】 Embedded image

【0117】本発明における上記樹脂において、各繰り
返し単位の含有モル比はレジストのドライエッチング耐
性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイ
ル、さらにはレジストの一般的な必要要件である解像
力、耐熱性、感度等を調節するために適宜設定される。
In the above resin of the present invention, the molar ratio of each repeating unit is determined by the dry etching resistance of the resist, the suitability for a standard developing solution, the substrate adhesion, the resist profile, and the resolution, heat resistance, It is set as appropriate to adjust properties, sensitivity, and the like.

【0118】但し、本発明における樹脂中、一般式
〔I〕又は一般式〔II〕で表される繰り返し単位の含有
量は、全単量体繰り返し単位中10モル%以上であり、
好ましくは20モル%以上、更に好ましくは30モル%
以上である。また、本発明における樹脂中、酸分解性基
を含有する繰り返し単位の含有量は、全単量体繰り返し
単位中10〜90モル%であり、好ましくは12〜85
モル%、更に好ましくは15〜80モル%である。酸分
解性基を含有する繰り返し単位の含有量が10モル%未
満では画像形成に問題が生じる傾向にある。また、本発
明における樹脂中、−C(=O)−X2 −A−R18ある
いは−C(=O)−O−C(R32)(R33)−R34を含
有する繰り返し単位の含有量は、全単量体繰り返し単位
中10〜90モル%であり、好ましくは15〜85モル
%、更に好ましくは20〜80モル%である。上記基を
含有する繰り返し単位の含有量が10モル%未満では本
発明の効果が低下する傾向にある。本発明における樹脂
中、一般式〔III 〕あるいは〔IV〕、又は一般式〔V〕
あるいは〔VI〕で表される繰り返し単位の含有量は、全
単量体繰り返し単位中0〜50モル%であり、好ましく
は0〜40モル%、更に好ましくは0〜30モル%であ
る。上記基を含有する繰り返し単位の含有量が50モル
%を越える場合、本発明の効果が低下する傾向にある。
However, in the resin of the present invention, the content of the repeating unit represented by the general formula [I] or the general formula [II] is at least 10 mol% in all monomer repeating units.
Preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol%
That is all. In the resin of the present invention, the content of the repeating unit containing an acid-decomposable group is from 10 to 90 mol%, preferably from 12 to 85 mol%, of all monomer repeating units.
Mol%, more preferably 15 to 80 mol%. When the content of the repeating unit containing an acid-decomposable group is less than 10 mol%, a problem tends to occur in image formation. Further, in the resin in the present invention, -C (= O) -X 2 -A-R 18 or -C (= O) -O-C (R 32) of the repeating units containing (R 33) -R 34 The content is 10 to 90 mol%, preferably 15 to 85 mol%, more preferably 20 to 80 mol%, based on all the monomer repeating units. If the content of the repeating unit containing the above group is less than 10 mol%, the effect of the present invention tends to decrease. In the resin of the present invention, the general formula [III] or [IV], or the general formula [V]
Alternatively, the content of the repeating unit represented by [VI] is 0 to 50 mol%, preferably 0 to 40 mol%, and more preferably 0 to 30 mol%, based on all monomer repeating units. When the content of the repeating unit containing the above group exceeds 50 mol%, the effect of the present invention tends to decrease.

【0119】本発明における樹脂には、更に密着性を付
与するカルボキシル基を含有することが好ましい。カル
ボキシル基の含有量は、樹脂中0.05〜2.0ミリ当
量/gであり、好ましくは0.1〜1.8ミリ当量/
g、更に好ましくは0.3〜1.5ミリ当量/gであ
る。
The resin of the present invention preferably further contains a carboxyl group for imparting adhesion. The content of the carboxyl group in the resin is 0.05 to 2.0 meq / g, preferably 0.1 to 1.8 meq / g.
g, more preferably 0.3 to 1.5 meq / g.

【0120】このような樹脂は、本発明の効果が有効に
得られる範囲内で、更に以下のような単量体を繰り返し
単位として共重合させることができるが、これらに限定
されるものではない。これにより、前記樹脂に要求され
る性能、特に(1)塗布溶剤に対する溶解性、(2)製
膜性(ガラス転移点)、(3)アルカリ現像性、(4)
膜べり(親疎水性、アルカリ可溶性基選択)、(5)未
露光部の基板への密着性、(6)ドライエッチング耐
性、の微調整が可能となる。
Such a resin can be further copolymerized as a repeating unit with the following monomers as long as the effects of the present invention can be effectively obtained, but are not limited thereto. . Thereby, the performance required for the resin, particularly (1) solubility in a coating solvent, (2) film-forming property (glass transition point), (3) alkali developability, (4)
Fine adjustment of film loss (hydrophilic / hydrophobic, alkali-soluble group selection), (5) adhesiveness of the unexposed portion to the substrate, and (6) dry etching resistance can be performed.

【0121】このような共重合単量体としては、例え
ば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、
アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合
物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれ
る付加重合性不飽和結合を1個有する化合物などを挙げ
ることができる。
Examples of such a comonomer include acrylic esters, methacrylic esters,
Examples thereof include compounds having one addition-polymerizable unsaturated bond selected from acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, and the like.

【0122】具体的には、例えばアクリル酸エステル
類、例えばアルキル(アルキル基の炭素原子数は1〜1
0のものが好ましい)アクリレート(例えば、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル
酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−
t−オクチル、クロルエチルアクリレート、2−ヒドロ
キシエチルアクリレート2,2−ジメチルヒドロキシプ
ロピルアクリレート、5−ヒドロキシペンチルアクリレ
ート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペン
タエリスリトールモノアクリレート、ベンジルアクリレ
ート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアク
リレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートな
ど);
Specifically, for example, acrylates such as alkyl (the alkyl group has 1 to 1 carbon atoms)
Acrylates (for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, acrylate-
t-octyl, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2-dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, Tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.);

【0123】メタクリル酸エステル類、例えばアルキル
(アルキル基の炭素原子数は1〜10のものが好まし
い。)メタクリレート(例えばメチルメタクリレート、
エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソ
プロピルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキ
シルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、
ベンジルメタクリレート、クロルベンジルメタクリレー
ト、オクチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、
5−ヒドロキシペンチルメタクリレート、2,2−ジメ
チル−3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメ
チロールプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリ
トールモノメタクリレート、フルフリルメタクリレー
ト、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなど);
Methacrylic esters, for example, alkyl (alkyl having preferably 1 to 10 carbon atoms) methacrylate (for example, methyl methacrylate,
Ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate,
Benzyl methacrylate, chlorobenzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate,
5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc.);

【0124】アクリルアミド類、例えばアクリルアミ
ド、N−アルキルアクリルアミド、(アルキル基として
は炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル
基、オクチル基、シクロヘキシル基、ヒドロキシエチル
基などがある。)、N,N−ジアルキルアクリルアミド
(アルキル基としては炭素原子数1〜10のもの、例え
ばメチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、エチ
ルヘキシル基、シクロヘキシル基などがある。)、N−
ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2
−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミドな
ど;
Acrylamides, for example, acrylamide, N-alkylacrylamide, (alkyl having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, t-butyl, heptyl, octyl Group, cyclohexyl group, hydroxyethyl group, etc.), N, N-dialkylacrylamide (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, butyl group, isobutyl group, ethylhexyl group, Cyclohexyl group, etc.), N-
Hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2
-Acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like;

【0125】メタクリルアミド類、例えばメタクリルア
ミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基とし
ては炭素原子数1〜10のもの、例えばメチル基、エチ
ル基、t−ブチル基、エチルヘキシル基、ヒドロキシエ
チル基、シクロヘキシル基などがある。)、N,N−ジ
アルキルメタクリルアミド(アルキル基としてはエチル
基、プロピル基、ブチル基などがある。)、N−ヒドロ
キシエチル−N−メチルメタクリルアミドなど;
Methacrylamides, for example, methacrylamide, N-alkyl methacrylamide (alkyl having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, t-butyl, ethylhexyl, hydroxyethyl, cyclohexyl) Groups, etc.), N, N-dialkylmethacrylamide (an alkyl group includes an ethyl group, a propyl group, a butyl group, etc.), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide and the like;

【0126】アリル化合物、例えばアリルエステル類
(例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸ア
リル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステア
リン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳
酸アリルなど)、アリルオキシエタノールなど;
Allyl compounds such as allyl esters (eg, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate), allyloxy Ethanol, etc .;

【0127】ビニルエーテル類、例えばアルキルビニル
エーテル(例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビ
ニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシル
ビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エト
キシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテ
ル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエー
テル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエ
チルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエー
テル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチル
アミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニ
ルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフ
ルフリルビニルエーテルなど);
Vinyl ethers such as alkyl vinyl ethers (eg, hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethylhexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethyl Butyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, etc.);

【0128】ビニルエステル類、例えばビニルブチレー
ト、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテー
ト、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニ
ルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジク
ロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブ
トキシアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラ
クテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシ
クロヘキシルカルボキシレートなど;
Vinyl esters such as vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxy acetate, vinyl butoxy acetate, Vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenylbutyrate, vinylcyclohexylcarboxylate and the like;

【0129】イタコン酸ジアルキル類(例えばイタコン
酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル
など);フマール酸のジアルキルエステル類(例えばジ
ブチルフマレートなど)又はモノアルキルエステル類;
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、
無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、マレイロニトリル等がある。
Dialkyl itaconates (eg, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.); dialkyl esters of fumaric acid (eg, dibutyl fumarate, etc.) or monoalkyl esters;
Acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid,
Examples include maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilenitrile, and the like.

【0130】その他にも、一般式〔I〕又は〔II〕で表
される繰り返し単位と共重合可能である付加重合性の不
飽和化合物であればよい。上記のような更なる単量体に
基づく繰り返し単位の樹脂中の含有量は、一般式〔I〕
又は一般式〔II〕で示される繰り返し構造単位の総モル
数に対して99モル%以下が好ましく、より好ましくは
90モル%以下、さらに好ましくは80モル%以下であ
る。99モル%を越えると本発明の効果が十分に発現し
ないため好ましくない。
In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the repeating unit represented by the general formula [I] or [II] may be used. The content of the repeating unit based on the further monomer as described above in the resin is represented by the general formula [I]
Alternatively, it is preferably at most 99 mol%, more preferably at most 90 mol%, even more preferably at most 80 mol%, based on the total number of moles of the repeating structural units represented by the general formula [II]. If it exceeds 99 mol%, the effect of the present invention is not sufficiently exhibited, so that it is not preferable.

【0131】上記本発明に係わる樹脂の重量平均分子量
は好ましくは、2,000〜200,000である。重
量平均分子量が2,000未満では耐熱性やドライエッ
チング耐性の劣化が見られるため余り好ましくなく、2
00,000を越えると現像性が劣化したり、粘度が極
めて高くなるため製膜性が劣化するなど余り好ましくな
い結果を生じる。
The weight average molecular weight of the resin according to the present invention is preferably from 2,000 to 200,000. When the weight average molecular weight is less than 2,000, heat resistance and dry etching resistance are deteriorated.
If it exceeds 000, a very unfavorable result such as deterioration of the developability and an extremely high viscosity will result in deterioration of the film-forming property.

【0132】本発明に用いる酸の作用により分解しアル
カリに対する溶解性が増加する樹脂はノルボルネン骨格
を有する単量体を重合、必要ならポリマー反応すること
により得られる。重合反応に関してはアゾ系開始剤等の
一般的なラジカル開始剤を用いたラジカル重合によって
も得ることができるが、より好ましくはPd触媒等によ
る非開環型重合や遷移金属錯体等の配位重合触媒を用い
た開環重合により合成される。また開環重合により得ら
れた樹脂は安定性や光学吸収の観点から還元して用いる
のが好ましい。開環重合により、一般式〔I〕で表され
る繰り返し単位を有する樹脂が得られ、非開環型の重合
により、一般式〔II〕で表される繰り返し単位の樹脂が
得られる。
The resin used in the present invention, which is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in alkali, can be obtained by polymerizing a monomer having a norbornene skeleton and, if necessary, conducting a polymer reaction. The polymerization reaction can be obtained by radical polymerization using a general radical initiator such as an azo initiator, but more preferably, non-ring-opening polymerization using a Pd catalyst or the like or coordination polymerization such as a transition metal complex. It is synthesized by ring-opening polymerization using a catalyst. The resin obtained by the ring-opening polymerization is preferably reduced and used from the viewpoint of stability and optical absorption. A resin having a repeating unit represented by the general formula [I] is obtained by ring-opening polymerization, and a resin having a repeating unit represented by the general formula [II] is obtained by non-ring-opening polymerization.

【0133】本発明の酸により分解してアルカリ現像液
中での溶解性が増加する樹脂においては、一般式〔I〕
で表される繰り返し構造単位、又は一般式〔II〕で表さ
れる繰り返し構造単位を、各々一種又は二種以上含有す
ることが特徴であり、それによって基板密着性、標準現
像液適性、感度等の必要特性を満たし、更に現像欠陥や
クラッキングの発生を防止でき、得られるパターンプロ
ファイルが優れ、製造適性も備わった遠紫外線露光用ポ
ジ型フォトレジスト組成物が得られる。即ち、本発明に
係わる樹脂は、特定の主鎖骨格を有し、更に特定の基を
含有することにより、基板密着性が改良され、現像残渣
がない上、遠紫外線領域における光吸収性の強い基を主
鎖にも側鎖にも実質的に持たないので、塗設膜の基板面
付近にも十分に照射光が及び、それが高い感度と優れた
パタ−ンプロファイルをもたらしており、更に、現像欠
陥やクラッキングの発生を防止でき、得られるパターン
プロファイルが一層優れる。透過濃度が低いことは必要
条件であってそれが直ちに優れたレジスト特性に結びつ
くものではなく、ほかの影響要因も関係することはいう
までもないが、本発明に係わる樹脂は、かかる必要条件
を満たしている。
In the resin of the present invention, which is decomposed by an acid and has increased solubility in an alkaline developer, the resin represented by the general formula [I]
Or a repeating structural unit represented by the general formula [II], characterized in that each contains one or more kinds, whereby the substrate adhesion, standard developer suitability, sensitivity, etc. Which can prevent development defects and cracking from occurring, and provide a positive photoresist composition for deep ultraviolet exposure that has an excellent pattern profile and is suitable for production. That is, the resin according to the present invention has a specific main chain skeleton, and further contains a specific group, whereby the substrate adhesion is improved, there is no development residue, and the light absorption in the deep ultraviolet region is strong. Since there is substantially no group in the main chain or side chain, the irradiation light sufficiently spreads near the substrate surface of the coating film, which results in high sensitivity and an excellent pattern profile. In addition, development defects and cracking can be prevented, and the obtained pattern profile is more excellent. Low transmission density is a necessary condition, which does not immediately lead to excellent resist properties, and it is needless to say that other influencing factors are involved, but the resin according to the present invention satisfies such requirements. Meets

【0134】本発明のポジ型フォトレジスト組成物は、
主として上記のような樹脂と光酸発生剤を含む。上記の
ような樹脂の組成物全体中の添加量は、全レジスト固形
分中40〜99重量%が好ましく、より好ましくは50
〜97重量%である。
The positive photoresist composition of the present invention comprises
It mainly contains the resin as described above and a photoacid generator. The addition amount of the above resin in the entire composition is preferably 40 to 99% by weight, more preferably 50 to 99% by weight, based on the total resist solids.
~ 97% by weight.

【0135】次に、本発明のポジ型フォトレジスト組成
物における光酸発生剤について説明する。光酸発生剤は
2つの性質を満たすことが必要である。すなわち、
(1)露光光に対する透明性(但し、光ブリーチ性がな
い場合)と、(2)レジスト感度を確保するための十分
な光分解性である。しかし、このような矛盾する必要要
件を満たす分子設計指針は明確でないのが現状である
が、例えば次のような例を挙げることができる。すなわ
ち、特開平7−25846号公報、特開平7−2823
7号公報、特開平7−92675号公報、特開平8−2
7102号公報に記載の2−オキソシクロヘキシル基を
有する脂肪族アルキスルフォニウム塩類、および、N−
ヒドロキシスクシンイミドスルフォネート類などを挙げ
ることができる。さらには J. Photopolym. Sci. Techn
ol., Vol 7, No3, p 423 (1994) 等に記載があり、下記
一般式(VI)で示すことができるスルフォニウム塩、下
記一般式(VII)で示すことができるジスルフォン類、下
記一般式(VIII)で表される化合物などを挙げることが
できる。
Next, the photoacid generator in the positive photoresist composition of the present invention will be described. The photoacid generator needs to satisfy two properties. That is,
(1) transparency to exposure light (provided that there is no light bleaching property); and (2) sufficient photodegradability to ensure resist sensitivity. However, at present, there is no clear guideline for molecular design that satisfies such contradictory requirements. For example, the following examples can be given. That is, JP-A-7-25846 and JP-A-7-2823
7, JP-A-7-92675, JP-A-8-2
Aliphatic alkulfonium salts having a 2-oxocyclohexyl group described in JP-A-7102, and N-
Hydroxysuccinimide sulfonates and the like can be mentioned. Furthermore, J. Photopolym. Sci. Techn
ol., Vol 7, No. 3, p 423 (1994) and the like, and sulfonium salts represented by the following general formula (VI), disulfones represented by the following general formula (VII), and the following general formula The compound represented by (VIII) can be mentioned.

【0136】[0136]

【化88】 Embedded image

【0137】ここで、R12〜R15は各々アルキル基、環
状アルキル基を表す。これらは互いに同じでも異なって
もよい。また、下記一般式(IX)で示されるN−ヒドロ
キシマレインイミドスルフォネート類も好適である。
Here, R 12 to R 15 each represent an alkyl group or a cyclic alkyl group. These may be the same or different from each other. Further, N-hydroxymaleimide sulphonates represented by the following general formula (IX) are also suitable.

【0138】[0138]

【化89】 Embedded image

【0139】ここでR16、R17は、同じでも異なっても
よく、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基またはシ
クロアルキル基を表す。R16とR17とがアルキレン基を
介して結合し、環を形成していてもよい。R18は、アル
キル基、ペルフルオロアルキル基、シクロアルキル基ま
たは樟脳置換体を表す。このようなN−ヒドロキシマレ
インイミドスルフォネート類は光感度の点で特に好まし
い。
Here, R 16 and R 17 may be the same or different and represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group. R 16 and R 17 may be bonded via an alkylene group to form a ring. R 18 represents an alkyl group, a perfluoroalkyl group, a cycloalkyl group or a substituted camphor. Such N-hydroxymaleimide sulphonates are particularly preferred in terms of photosensitivity.

【0140】上記一般式(IX)におけるR16、R17にお
ける炭素数1〜6個のアルキル基としては、メチル基、
エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、
n−ヘキシル基を挙げることができる。中でも好ましい
のはメチル基、エチル基、プロピル基であり、メチル
基、エチル基が更に好ましい。炭素数6個以下のシクロ
アルキル基としてはシクロプロピル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基を挙げることができる。好ましく
はシクロペンチル基、シクロヘキシル基である。R16
17がアルキレン鎖により互いに環を形成する場合とし
ては、例えばシクロヘキシル基、ノルボルニル基、トリ
シクロデカニル基を形成する場合などを挙げることがで
きる。
The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms for R 16 and R 17 in the general formula (IX) includes a methyl group,
Ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group,
An n-hexyl group can be mentioned. Among them, preferred are a methyl group, an ethyl group and a propyl group, and a methyl group and an ethyl group are more preferred. Examples of the cycloalkyl group having 6 or less carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. Preferably, they are a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. R 16 ,
Examples of the case where R 17 forms a ring with each other by an alkylene chain include a case where a cyclohexyl group, a norbornyl group, and a tricyclodecanyl group are formed.

【0141】R18のアルキル基としてはメチル基、エチ
ル基、プロピル基を初めとする直鎖状の炭素数1〜20
個のアルキル基や、イソプロピル基、イソブチル基、t
ert−ブチル基、ネオペンチル基を初めとする分岐し
た炭素数1〜20個のアルキル基を挙げることができ
る。好ましくは炭素数1〜16個の直鎖あるいは分岐し
たアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数4〜15
個の直鎖あるいは分岐したアルキル基である。ペルフル
オロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペン
タフルオロエチル基を初めとする直鎖の炭素数1〜20
個のペルフルオロアルキル基や、ヘプタフルオロイソプ
ロピル基、ノナフルオロtert−ブチル基を初めとする分
岐した炭素数1〜20個のペルフルオロアルキル基を挙
げることができる。好ましくは炭素数1〜16個の直鎖
あるいは分岐したペルフルオロアルキル基である。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
ル基の様な単環状の環状のアルキル基や、デカリル基、
ノルボルニル基、トリシクロデカニル基のような複数環
状のアルキル基を挙げることができる。
The alkyl group represented by R 18 is a straight-chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group and a propyl group.
Alkyl groups, isopropyl groups, isobutyl groups, t
Examples thereof include a branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as an tert-butyl group and a neopentyl group. It is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and more preferably 4 to 15 carbon atoms.
Linear or branched alkyl groups. Examples of the perfluoroalkyl group include a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group and other straight-chain carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms.
And a branched perfluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a perfluoroalkyl group, a heptafluoroisopropyl group, and a nonafluoro tert-butyl group. Preferably, it is a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms. As the cyclic alkyl group, a monocyclic cyclic alkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, a decalyl group,
Examples thereof include a plurality of cyclic alkyl groups such as a norbornyl group and a tricyclodecanyl group.

【0142】このような光酸発生剤の組成物中の添加量
は、ポジ型フォトレジスト組成物の全固形分中、0.1
〜20重量%が好ましく、より好ましくは0.5〜15
重量%、更に好ましくは1〜10重量%である。
The amount of such a photoacid generator added to the composition is 0.1 to 0.1% of the total solid content of the positive photoresist composition.
To 20% by weight, more preferably 0.5 to 15% by weight.
%, More preferably 1 to 10% by weight.

【0143】本発明のポジ型フォトレジスト組成物に
は、上記のような光酸発生剤以外にも、以下のような光
酸発生剤を併用してもよい。
In the positive photoresist composition of the present invention, the following photoacid generator may be used in addition to the above photoacid generator.

【0144】以下のような併用可能な光酸発生剤の組成
物中の添加量は、ポジ型フォトレジスト組成物全体の固
形分中で2重量%以下であり、更に好ましくは1重量%
以下がよい。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3-140,14
0 号等に記載のアンモニウム塩、D.C.Necker etal,Macr
omolecules,17,2468(1984)、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Co
nf.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
(1977) 、Chem.&Eng.News,Nov.28,p31(1988) 、欧州特
許第104,143 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.17,7
3(1985) 、J.V.Crivello etal.J.Org.Chem.,43,3055(19
78) 、W.R.Watt etal,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.E
d.,22,1789(1984) 、J.V.Crivello etal,Polymer Bul
l.,14,279(1985)、J.V.Crivello etal,Macromorecules,
14(5),1141(1981) 、J.V.Crivelloetal,J.PolymerSci.,
Polymer Chem.Ed.,17,2877(1979)、欧州特許第370,693
号、同3,902,114 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339,049 号、同4,760,013 号、同4,73
4,444 号、同2,833,827 号、獨国特許第2,904,626 号、
同3,604,580 号、同3,604,581 号等に記載のスルホニウ
ム塩、J.V.Crivello etal,Macromorecules,10(6),1307
(1977) 、J.V.Crivello etal,J.PolymerSci.,Polymer C
hem.Ed., 17,1047(1979) 等に記載のセレノニウム塩、
C.S.Wen etal,Teh,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA,p478 To
kyo,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55-32070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.Gillet
al,Inorg.Chem.,19,3007(1980)、D.Astruc,Acc.Chem.Re
s.,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.Reichmanis etal,J.Pholymer S
ci.,PolymerChem.Ed.,23,1(1985)、 Q.Q.Zhu etal,J.Pho
tochem.,36,85,39,317(1987)、 B.Amit etal,Tetrahedro
n Lett.,(24)2205(1973)、D.H.R.Barton etal,J.Chem So
c.,3571(1965)、 P.M.Collins etal,J.Chem.SoC.,Perkin
I,1695(1975)、 M.Rudinsteinetal,Tetrahedron Lett.,
(17),1445(1975)、 J.W.Walker etalJ.Am.Chem.Soc.,11
0,7170(1988)、 S.C.Busman etal,J.Imaging Technol.,1
1(4),191(1985)、 H.M.Houlihan etal,Macormolecules,2
1,2001(1988)、P.M.Collins etal,J.Chem.Soc.,Chem.Com
mun.,532(1972)、S.Hayase etal,Macromolecules,18,179
9(1985)、 E.Reichmanis etal,J.Electrochem.Soc.,Soli
d State Sci.Technol.,130(6)、 F.M.Houlihan etal,Mac
romolcules,21,2001(1988)、欧州特許第0290,750号、同0
46,083 号、同156,535 号、同271,851 号、同0,388,343
号、 米国特許第3,901,710 号、同4,181,531 号、特開
昭60-198538 号、特開昭53-133022 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 Japan,35(8)、G.Berner etal,
J.Rad.Curing,13(4)、 W.J.Mijs etal,Coating Techno
l.,55(697),45(1983),Akzo 、 H.Adachi etal,Polymer
Preprints,Japan,37(3)、欧州特許第0199,672号、同8451
5 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2-245756号、特願平3-14
0109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61-166
544 号等に記載のジスルホン化合物を挙げることができ
る。
The amount of the photoacid generator which can be used in combination as described below in the composition is 2% by weight or less, more preferably 1% by weight, in the solid content of the whole positive photoresist composition.
The following is good. 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. 3-140,14
Ammonium salts described in No. 0 etc., DCNecker etal, Macr
omolecules, 17, 2468 (1984), CSwen et al, Teh, Proc. Co.
nf.Rad.Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988), U.S. Pat.Nos. 4,069,055, 4,069,056, etc., phosphonium salts, JVCrivello et al.
(1977), Chem. & Eng. News, Nov. 28, p31 (1988), European Patent No. 104,143, U.S. Patent No. 339,049, No. 410,201.
No., JP-A-2-150,848, iodonium salts described in JP-A-2-296,514, etc., JVCrivello et al., Polymer J. 17,7
3 (1985), JVCrivello et al. J. Org.Chem., 43, 3055 (19
78), WRWatt et al, J. Polymer Sci., Polymer Chem. E
d., 22, 1789 (1984), JVCrivello etal, Polymer Bul
l., 14,279 (1985), JVCrivello etal, Macromorecules,
14 (5), 1141 (1981), JVCrivelloetal, J. PolymerSci.,
Polymer Chem.Ed., 17,2877 (1979), EP 370,693
No. 3,902,114, No. 233,567, No. 297,443, No.
297,442; U.S. Pat.Nos. 4,933,377; 161,811;
No. 410,201, No. 339,049, No. 4,760,013, No. 4,73
No. 4,444, No. 2,833,827, Dokoku Patent No. 2,904,626,
The sulfonium salts described in JP-A-3,604,580 and JP-A-3,604,581, etc., JVCrivello et al., Macromorecules, 10 (6), 1307
(1977), JVCrivello et al., J. PolymerSci., Polymer C
hem.Ed., 17,1047 (1979) and the like,
CSWen etal, Teh, Proc.Conf.Rad.Curing ASIA, p478 To
kyo, Oct (1988) etc., onium salts such as arsonium salts, U.S. Pat.No. 3,905,815, JP-B-46-4605, JP-A-48-36281, JP-A-55-32070, JP-A-60-160 -239736
No., JP-A-61-169835, JP-A-61-169837, JP-A-61-169837
No. 62-58241, JP-A-62-212401, JP-A-63-70243,
Organic halogen compounds described in JP-A-63-298339, etc.
Meier et al., J. Rad. Curing, 13 (4), 26 (1986), TPGillet
al, Inorg.Chem., 19, 3007 (1980), D. Astruc, Acc.
s., 19 (12), 377 (1896), and organometallic / organic halides described in JP-A-2-14145, S. Hayase et al., J. Polymer
Sci., 25, 753 (1987), E. Reichmanis et al., J. Pholimer S
ci., PolymerChem. Ed., 23, 1 (1985), QQZhu et al., J. Pho
tochem., 36, 85, 39, 317 (1987), B. Amit etal, Tetrahedro
n Lett., (24) 2205 (1973), DHR Barton et al., J. Chem So
c., 3571 (1965), PMCollins et al., J. Chem.SoC., Perkin
I, 1695 (1975), M. Rudinsteinetal, Tetrahedron Lett.,
(17), 1445 (1975), JWWalker etal J. Am. Chem. Soc., 11
0,7170 (1988), SCBusman et al., J. Imaging Technol., 1
1 (4), 191 (1985), HMHoulihan et al, Macormolecules, 2
1,2001 (1988), PMCollins et al., J. Chem. Soc., Chem. Com
mun., 532 (1972), S. Hayase et al, Macromolecules, 18, 179.
9 (1985), E. Reichmanis et al., J. Electrochem. Soc., Soli
d State Sci.Technol., 130 (6), FMHoulihan et al, Mac
romolcules, 21, 2001 (1988), European Patent No. 0290,750, ibid.
46,083, 156,535, 271,851, 0,388,343
No. 3,901,710, U.S. Pat.No. 4,181,531, JP-A-60-198538, JP-A-53-133022, etc.
etal, Polymer Preprints Japan, 35 (8), G. Berner etal,
J.Rad.Curing, 13 (4), WJMijs etal, Coating Techno
l., 55 (697), 45 (1983), Akzo, H. Adachi et al, Polymer
Preprints, Japan, 37 (3), European Patent Nos. 0199,672 and 8451
No. 5, 199,672, 044,115, 0101, 122, U.S. Patent Nos. 618,564, 4,371,605, 4,431,774
No., JP-A-64-18143, JP-A-2-245756, Japanese Patent Application No. 3-14
Compounds that generate sulfonic acid upon photolysis, such as iminosulfonates described in JP-A-61-166.
And the disulfone compound described in JP-A-544.

【0145】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または側鎖に導入した
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.Kondoetal,Makromol.Chem.,Ra
pid Commun.,9,625(1988)、Y.Yamada etal,Makromol.C
hem.,152,153,163(1972) 、J.V.Crivello etal,J.Polym
erSci.,Polymer Chem.Ed., 17,3845(1979) 、米国特許
第3,849,137 号、獨国特許第3914407 号、特開昭63-266
53号、特開昭55-164824 号、特開昭62-69263号、特開昭
63-146038 号、特開昭63-163452 号、特開昭62-153853
号、特開昭63-146029 号等に記載の化合物を用いること
ができる。
Further, a group that generates an acid by these lights,
Alternatively, a compound having a compound introduced into a main chain or a side chain of a polymer, for example, MEWoodhouse et al., J. Am. Chem.
c., 104, 5586 (1982), SPPappas et al, J. Imaging Sc
i., 30 (5), 218 (1986), S. Kondoetal, Makromol.Chem., Ra
pid Commun., 9,625 (1988), Y.Yamada et al., Makromol.C
hem., 152, 153, 163 (1972), JVCrivello etal, J. Polym
erSci., Polymer Chem. Ed., 17,3845 (1979), U.S. Patent No. 3,849,137, Dokoku Patent No. 3,914,407, JP-A-63-266.
No. 53, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-Showa
63-146038, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853
And the compounds described in JP-A-63-146029 and the like can be used.

【0146】さらに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),
DHR Barton et al., J. Chem. Soc., (C), 329 (1970), U.S. Pat. No. 3,779,778, EP 126,712, and the like, can also be used compounds which generate an acid by light.

【0147】上記併用可能な活性光線または放射線の照
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または一般式(PA
G2)で表されるS−トリアジン誘導体。
Among the above-mentioned compounds which can be used together and which generate an acid by being decomposed by irradiation with actinic rays or radiation, those 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 (PA)
An S-triazine derivative represented by G2).

【0148】[0148]

【化90】 Embedded image

【0149】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
しめす。Yは塩素原子または臭素原子を示す。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 represents a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group, and R 202 represents a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group or —C (Y) 3 . Y represents a chlorine atom or a bromine atom. Specific examples include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.

【0150】[0150]

【化91】 Embedded image

【0151】[0151]

【化92】 Embedded image

【0152】[0152]

【化93】 Embedded image

【0153】(2)下記の一般式(PAG3)で表され
るヨードニウム塩、または一般式(PAG4)で表され
るスルホニウム塩。
(2) An iodonium salt represented by the following formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the following formula (PAG4).

【0154】[0154]

【化94】 Embedded image

【0155】式中、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。ここで、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、
メルカプト基およびハロゲン原子が挙げられる。
In the formula, Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Here, 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,
And mercapto groups and halogen atoms.

【0156】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
のアルキル基およ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、ヒロドキシ基およびハロゲン原子
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 are those having 1 to 8 carbon atoms for the aryl group.
And 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. .

【0157】Z- は対アニオンを示し、CF3 SO3 -
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を示す。またR
203 、R204 、R205 のうちの2つおよびAr1 、Ar
2 はそれぞれの単結合または置換基を介して結合しても
よい。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。
[0157] Z - represents a counter anion, CF 3 SO 3 -
And the like, such as perfluoroalkanesulfonic acid anions and pentafluorobenzenesulfonic acid anions. Also R
Two of 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar
2 may be bonded via each single bond or a substituent. Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0158】[0158]

【化95】 Embedded image

【0159】[0159]

【化96】 Embedded image

【0160】[0160]

【化97】 Embedded image

【0161】[0161]

【化98】 Embedded image

【0162】[0162]

【化99】 Embedded image

【0163】[0163]

【化100】 Embedded image

【0164】[0164]

【化101】 Embedded image

【0165】[0165]

【化102】 Embedded image

【0166】一般式(PAG3)、(PAG4)で示さ
れる上記オニウム塩は公知であり、たとえばJ.W.Knapcz
yk etal,J.Am.Chem.Soc.,91,145(1969) 、A.L.Maycok e
tal,J.Org.Chem.,35,2532,(1970)、E.Goethas etal ,Bu
ll.Soc.Chem.Belg.,73,546,(1964) 、H.M.Leicester 、
J.Ame.Chem.Soc.,51,3587(1929) 、J.V.Crivello etal,
J.Polym.Chem.Ed.,18,2677(1980)、米国特許第2,807,64
8 号および同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。 (3)下記一般式(PAG5)で表されるジスルホン誘
導体または一般式(PAG6)で表されるイミノスルホ
ネート誘導体。
The above onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known, for example, JWKnapcz
yk etal, J. Am. Chem. Soc., 91, 145 (1969), ALMaycoke
tal, J. Org.Chem., 35, 2532, (1970), E. Goethas et al, Bu
ll.Soc.Chem.Belg., 73,546, (1964), HM Leicester,
J. Ame. Chem. Soc., 51, 3587 (1929), JVCrivello etal,
J. Polym. Chem. Ed., 18,2677 (1980), U.S. Pat.
It can be synthesized by the methods described in JP-A Nos. 8 and 4,247,473 and JP-A-53-101,331. (3) Disulfone derivatives represented by the following general formula (PAG5) or iminosulfonate derivatives represented by the following general formula (PAG6).

【0167】[0167]

【化103】 Embedded image

【0168】式中、Ar3 、Ar4 は各々独立に置換も
しくは未置換のアリール基を示す。R206 は置換もしく
は未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換も
しくは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリー
レン基を示す。具体例としては以下に示す化合物が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。
In the formula, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, or arylene group. Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

【0169】[0169]

【化104】 Embedded image

【0170】[0170]

【化105】 Embedded image

【0171】[0171]

【化106】 Embedded image

【0172】[0172]

【化107】 Embedded image

【0173】[0173]

【化108】 Embedded image

【0174】ポジ型フォトレジスト組成物には系のアル
カリ溶解性を向上させる目的や、系のガラス転移温度を
調節し、膜がもろくなったり、耐熱性が劣化したりする
ことを防ぐ目的で適当なアルカリ可溶性の低分子化合物
を添加してもよい。このアルカリ可溶性低分子化合物と
しては、ジアルキルスルフォンアミド化合物やジアルキ
ルスルフォニルイミド(−SO2 −NH−CO−)化合
物、ジアルキルジスルフォニルイミド(−SO2 −NH
−SO2 −)化合物などの分子内に酸性基を含有する化
合物を挙げることができる。このアルカリ可溶性の低分
子化合物の含有量は、上記バインダー樹脂に対して、4
0重量%以下が好ましく、より好ましくは30重量%以
下であり、更に好ましくは25重量%以下である。
The positive photoresist composition is suitable for improving the alkali solubility of the system and for adjusting the glass transition temperature of the system to prevent the film from becoming brittle and from deteriorating the heat resistance. An alkali-soluble low molecular weight compound may be added. Examples of the alkali-soluble low molecular weight compound include a dialkyl sulfonamide compound, a dialkyl sulfonyl imide (—SO 2 —NH—CO—) compound, and a dialkyl disulfonyl imide (—SO 2 —NH
Compounds containing an acidic group in the molecule, such as —SO 2 —) compounds, may be mentioned. The content of the alkali-soluble low molecular compound is 4 to the binder resin.
The content is preferably 0% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, and further preferably 25% by weight or less.

【0175】本発明に関する組成物は、特定の溶剤に溶
解して用いるとよい。そのような溶剤として好ましいも
のは、各固形成分が充分に溶解し、かつその溶液がスピ
ンコート法などの方法で均一な塗布膜が形成可能な有機
溶媒であればいかなる溶媒でもよい。また、単独でも2
種類以上を混合して用いても良い。具体的には、n−プ
ロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチ
ルアルコール、ターシャル−ブチルアルコール、メチル
セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、
プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、
乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸2−メトキシブチル、酢
酸2−エトキシエチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸
エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキ
シプロピオン酸エチル、N−メチル−2−ピロリジノ
ン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、シクロヘキ
サノール、メチルエチルケトン、1,4−ジオキサン、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコ
ールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソ
プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、2−
ヘプタノンなどが挙げられるが、もちろんこれらだけに
限定されるものではない。
The composition according to the present invention may be used after being dissolved in a specific solvent. As such a solvent, any solvent may be used as long as the solid components are sufficiently dissolved and the solution is an organic solvent capable of forming a uniform coating film by a method such as a spin coating method. In addition, 2
More than one kind may be mixed and used. Specifically, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate,
Propylene glycol monoethyl ether acetate,
Methyl lactate, ethyl lactate, 2-methoxybutyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, N-methyl-2-pyrrolidinone, cyclohexanone, Cyclopentanone, cyclohexanol, methyl ethyl ketone, 1,4-dioxane,
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, 2-
Examples include heptanone, but are not limited thereto.

【0176】また本発明のポジ型フォトレジスト組成物
には、更に必要に応じて界面活性剤、色素、安定剤、塗
布性改良剤、染料などの他の成分を添加しても構わな
い。本発明のこのようなポジ型フォトレジスト組成物は
基板上に塗布され、薄膜を形成する。この塗膜の膜厚は
0.4〜1.5μmが好ましい。露光手段としては、A
rFエキシマレーザーステッパー露光など、露光波長が
170〜220nmの範囲に含まれるものが好ましく、
特に好ましいのはArFエキシマレーザーステッパーで
ある。
The positive photoresist composition of the present invention may further contain other components such as a surfactant, a dye, a stabilizer, a coating improver, and a dye, if necessary. Such a positive photoresist composition of the present invention is applied on a substrate to form a thin film. The thickness of this coating film is preferably from 0.4 to 1.5 μm. As the exposure means, A
Preferably, the exposure wavelength is in the range of 170 to 220 nm, such as rF excimer laser stepper exposure,
Particularly preferred is an ArF excimer laser stepper.

【0177】[0177]

【実施例】次に、本発明を実施例によって更に具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。 合成例:(開環重合) (1)樹脂Aの合成(繰り返し単位〔I−1〕、〔I−
13〕〔I−22〕、〔I−31〕;開環重合) 5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物およ
び、これとシクロペンタジエンとの反応物(モル比で5
0/50)を乾燥クロロベンゼンに溶解させた溶液を、
六塩化タングステン0.1mol%、トリエチルアミン
0.3mol%の乾燥クロロベンゼン溶液に加え攪拌した。
30℃で18時間攪拌し、メタノールに再沈して白色の
酸無水物樹脂を取り出した。次に、これをグリシンと反
応させ酸無水物部位を開環させたのち、ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド共存下t−ブチルアルコールと反応さ
せることにより目的の樹脂Aを得た。樹脂A中の繰り返
し単位〔I−1〕、〔I−13〕〔I−22〕、〔I−
31〕の組成比はNMR測定から20/30/20/3
0であった。得られた樹脂AのGPC測定を行った所、
標準ポリヒドロキシスチレン換算での重量平均分子量は
16400であった。 (2)樹脂B〜J、樹脂A’〜I’の合成 上記樹脂Aと同様の開環重合手法により下記表1及び2
記載の繰り返し単位を有する樹脂B〜J、樹脂A’〜
I’を合成した。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. Synthesis Example: (Ring-Opening Polymerization) (1) Synthesis of Resin A (Repeating Unit [I-1], [I-
13] [I-22], [I-31]; Ring-opening polymerization) 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride and a reaction product thereof with cyclopentadiene (5 by mole ratio)
0/50) in dry chlorobenzene.
The solution was added to a dry chlorobenzene solution of 0.1 mol% of tungsten hexachloride and 0.3 mol% of triethylamine, and stirred.
The mixture was stirred at 30 ° C. for 18 hours and reprecipitated in methanol to take out a white acid anhydride resin. Next, this was reacted with glycine to open the acid anhydride site, and then reacted with t-butyl alcohol in the presence of dicyclohexylcarbodiimide to obtain the desired resin A. The repeating units [I-1], [I-13], [I-22], and [I-
31] was determined by NMR measurement to be 20/30/20/3.
It was 0. After GPC measurement of the obtained resin A,
The weight average molecular weight in terms of standard polyhydroxystyrene was 16,400. (2) Synthesis of Resins B-J and Resins A'-I '
Resins B to J and Resins A ′ to having the described repeating units
I 'was synthesized.

【0178】[0178]

【表1】 [Table 1]

【0179】[0179]

【表2】 [Table 2]

【0180】(3)比較用樹脂R−1の合成 SPIE, 1997, Vol.3049, 92-103記載の方法に準じて下記
構造の樹脂R−1を合成した。樹脂R−1の標準ポリヒ
ドロキシスチレン換算での重量平均分子量は18,20
0であった。
(3) Synthesis of Comparative Resin R-1 Resin R-1 having the following structure was synthesized according to the method described in SPIE, 1997, Vol. 3049, 92-103. The weight average molecular weight of the resin R-1 in terms of standard polyhydroxystyrene is 18,20.
It was 0.

【0181】[0181]

【化109】 Embedded image

【0182】合成例:(非開環重合) (4)樹脂Kの合成(繰り返し単位〔II−1〕、〔II−
13〕、〔II−69〕)5−ノルボルネン−2,3−ジ
カルボン酸無水物80gと2−シアノエトキシカルボニ
ルメチルアクリルアミドとジシクロペンタジエンのDi
els−Alder反応物20g及び文献Journal of O
rganometallic Chemistry, 1988, vol.358, 567-588 記
載の方法で合成した触媒[Pd(CH3CN)4](BF4)2 5gをニ
トロメタンに溶解し、室温下6時間攪拌した。得られた
反応液を濃縮後、得られた固体をアセトニトリル/水溶
媒で洗浄し白色の樹脂を得た。さらにこの樹脂をグリシ
ンと反応させ酸無水物部位を開環させたのち、ジシクロ
ヘキシルカルボジイミド共存下t−ブタノールと反応さ
せることにより目的の樹脂Kを得た。樹脂K中の繰り返
し単位〔II−1〕、〔II−13〕、〔II−69〕の組成
比は、NMR測定から20/60/20/であった。得
られた樹脂KのGPC測定を行ったところ、標準ポリヒ
ドロキシスチレン換算での重量平均分子量は8400で
あった。 (5)樹脂L〜R、樹脂J’〜P’の合成 上記(4)と同様の重合方法により下記表3及び4記載
の樹脂L〜R、樹脂J’〜P’を合成した。
Synthesis Example: (Non-Ring-Opening Polymerization) (4) Synthesis of Resin K (Repeating Units [II-1], [II-
13], [II-69]) Di of 80 g of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, 2-cyanoethoxycarbonylmethylacrylamide and dicyclopentadiene
Els-Alder reaction 20 g and literature Journal of O
5 g of the catalyst [Pd (CH 3 CN) 4 ] (BF 4 ) 2 synthesized by the method described in rganometallic Chemistry, 1988, vol. 358, 567-588 was dissolved in nitromethane and stirred at room temperature for 6 hours. After concentrating the obtained reaction solution, the obtained solid was washed with acetonitrile / water solvent to obtain a white resin. Further, this resin was reacted with glycine to open the acid anhydride site, and then reacted with t-butanol in the presence of dicyclohexylcarbodiimide to obtain the desired resin K. The composition ratio of the repeating units [II-1], [II-13], and [II-69] in the resin K was 20/60/20 / from NMR measurement. GPC measurement of the obtained resin K showed that the weight average molecular weight in terms of standard polyhydroxystyrene was 8,400. (5) Synthesis of Resins L to R and Resins J 'to P' Resins L to R and Resins J 'to P' shown in Tables 3 and 4 below were synthesized by the same polymerization method as in (4) above.

【0183】[0183]

【表3】 [Table 3]

【0184】[0184]

【表4】 [Table 4]

【0185】(6)比較用樹脂R−2の合成 SPIE, 1997, Vol.3049, 92-103記載の方法に準じて、
[Pd(CH3CN)4](BF4)2を触媒として用い重合を行った。
上記合成例(4)と同様の処理を行い白色粉体である樹
脂R−2を得た。樹脂R−2の標準ポリヒドロキシスチ
レン換算での重量平均分子量は9,900であった。
(6) Synthesis of Comparative Resin R-2 According to the method described in SPIE, 1997, Vol. 3049, 92-103,
Polymerization was performed using [Pd (CH 3 CN) 4 ] (BF 4 ) 2 as a catalyst.
The same treatment as in Synthesis Example (4) was performed to obtain a resin R-2 as a white powder. The weight average molecular weight of the resin R-2 in terms of standard polyhydroxystyrene was 9,900.

【0186】[0186]

【化110】 Embedded image

【0187】(7)比較用樹脂R−3の合成 欧州特許公開第789278A2号公報の合成例9に記
載の方法に従って、下記構造の樹脂R−3を合成した。
樹脂R−3の標準ポリヒドロキシスチレン換算での重量
平均分子量は32,000であった。
(7) Synthesis of Comparative Resin R-3 Resin R-3 having the following structure was synthesized according to the method described in Synthesis Example 9 of EP-A-789278A2.
The weight average molecular weight of the resin R-3 in terms of standard polyhydroxystyrene was 32,000.

【0188】[0188]

【化111】 Embedded image

【0189】(8)比較用樹脂R−4の合成 国際公開WO97/33198号公報の例21に記載の
方法と同様の方法で、ビシクロ〔2.2.1〕ヘプト−
5−エン−2−メチルアセテートとノルボルネンのt−
ブチルエステルの共重合体(Mw;52000、Wn;
21000)を合成した。
(8) Synthesis of Comparative Resin R-4 Bicyclo [2.2.1] hept- was prepared in the same manner as described in Example 21 of WO 97/33198.
T- of 5-ene-2-methyl acetate and norbornene
Butyl ester copolymer (Mw; 52000, Wn;
21000).

【0190】〔実施例・比較例〕上記合成例で合成した
各樹脂それぞれ1.2gと、トリフェニルスルフォニウ
ムトリフレート0.25gとを固形分14重量%の割合
でプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート
に溶解した後、0.1μmのミクロフィルターで濾過、
ポジ型フォトレジスト組成物溶液を調製した。
Examples and Comparative Examples 1.2 g of each resin synthesized in the above synthesis example and 0.25 g of triphenylsulfonium triflate were added to propylene glycol monoethyl ether acetate at a solid content of 14% by weight. After dissolving, filtration with a 0.1 μm micro filter,
A positive photoresist composition solution was prepared.

【0191】(評価試験)得られたポジ型フォトレジス
ト組成物溶液をスピンコータを利用してシリコンウエハ
ー上に塗布し、120℃で90秒間乾燥、約0.5μm
のポジ型フォトレジスト膜を作成し、それにArFエキ
シマレーザー(193nm)で露光した。露光後の加熱
処理を130℃で90秒間行い、2.38%のテトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像、蒸留水で
リンスし、レジストパターンプロファイルを得た。
(Evaluation Test) The obtained positive photoresist composition solution was applied on a silicon wafer by using a spin coater, dried at 120 ° C. for 90 seconds, and about 0.5 μm
Was prepared and exposed to an ArF excimer laser (193 nm). A heat treatment after the exposure was performed at 130 ° C. for 90 seconds, developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, and rinsed with distilled water to obtain a resist pattern profile.

【0192】〔パターンプロファイル〕:上記で得られ
たレジストパターンプロファイルを走査型電子顕微鏡で
観察し、0.25ミクロンのプロファイルで評価し、矩
形なものを○、テーパー、T−トップ、トップがまるい
形状を示したものを×として評価した。
[Pattern profile]: The resist pattern profile obtained above was observed with a scanning electron microscope and evaluated with a 0.25 micron profile. A rectangular one was marked with a circle, a taper, a T-top, and a round top. What showed the shape was evaluated as x.

【0193】〔基板密着性〕(残存細線の最小線幅):
上記で得られたレジストパターンプロファイルを走査型
電子顕微鏡で観察し、残存している最も細線の線幅をも
って、評価した。密着性がより高いものは、より細かい
線幅のパターンも残存するが、逆に密着性の劣るものは
細かい線幅ほど基板界面で密着できず、パターンが剥が
れてしまう。
[Substrate adhesion] (minimum line width of remaining fine line):
The resist pattern profile obtained above was observed with a scanning electron microscope, and evaluated based on the line width of the remaining thinnest line. A pattern having higher adhesion has a pattern with a finer line width remaining, while a pattern having lower adhesion cannot be adhered to a substrate interface with a smaller line width, and the pattern is peeled off.

【0194】〔標準現像液適性〕:上記で得られたレジ
ストパターンプロファイルの未露光部の膜べり量で評価
し、膜厚の10%以上が膜べりしているものを×、それ
以外を○として評価した。
[Suitability of standard developer]: Evaluated by the amount of film loss in the unexposed portion of the resist pattern profile obtained as described above. Was evaluated.

【0195】〔現像欠陥数〕:6インチのBare S
i基板上に各レジスト膜を0.5μmに塗布し、真空吸
着式ホットプレートで130℃、60秒間乾燥した。次
に、0.35μmコンタクトホールパターン(Hole
Duty比=1:3)のテストマスクを介してNik
on ステッパーNSR−1505EXにより露光した
後、露光後加熱を130℃で90秒間行った。引き続き
2.38%TMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロ
キシド水溶液)で60秒間のパドル現像後、純水で30
秒間水洗しスピン乾燥した。こうして得られたサンプル
をケーエルエー・テンコール(株)製KLA−2112
機により現像欠陥数を測定し、得られた1次データ値を
現像欠陥数とした。
[Number of development defects]: Bare S of 6 inches
Each resist film was applied to a thickness of 0.5 μm on the i-substrate and dried at 130 ° C. for 60 seconds on a vacuum suction hot plate. Next, a 0.35 μm contact hole pattern (Hole)
Nik through a test mask with a duty ratio = 1: 3)
After exposure with the on-stepper NSR-1505EX, post-exposure heating was performed at 130 ° C. for 90 seconds. Subsequently, after paddle development with 2.38% TMAH (aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide) for 60 seconds, 30% with pure water.
Washed with water for 2 seconds and spin dried. The sample thus obtained was used for KLA-2112 manufactured by KLA-Tencor Corporation.
The number of development defects was measured by a machine, and the obtained primary data value was defined as the number of development defects.

【0196】〔クラッキング数〕:4インチのBare
Si基板上に各レジスト膜を0.5μmに塗布し、1
30℃で90秒間乾燥した。その後ステッパーNSR−
1505EXを用いて1mm×3mmの長方形の大パターン
を露光量を2mJ/cm2 〜100mJ/cm2 まで2
mJ/cm2 刻みで50ショット露光し、露光後加熱を
130℃で90秒間行った。その後、2.38%TMA
Hで現像し、露光部で塗膜がはじめに溶けきる露光量の
光を当てたパターンから数えて5ショット分のパターン
を光学式顕微鏡で観察、クラックの数を数えた。上記評
価結果を表5、6に示す。
[Number of cracking]: 4 inch Bare
Each resist film is applied to a thickness of 0.5 μm on a Si substrate,
Dried at 30 ° C. for 90 seconds. Then stepper NSR-
Using a 1505EX, a large 1 mm × 3 mm rectangular pattern is exposed at a dose of 2 mJ / cm 2 to 100 mJ / cm 2.
Exposure was performed for 50 shots in steps of mJ / cm 2 , and post-exposure heating was performed at 130 ° C. for 90 seconds. Then 2.38% TMA
After developing with H, the pattern for 5 shots counted from the pattern irradiated with light of the exposure amount at which the coating film was first melted in the exposed portion was observed with an optical microscope, and the number of cracks was counted. Tables 5 and 6 show the evaluation results.

【0197】[0197]

【表5】 [Table 5]

【0198】[0198]

【表6】 [Table 6]

【0199】表5及び6の結果から明らかなように、比
較例はいずれも、基板密着性、標準現像液適性、パター
ンプロファイル、現像欠陥数、及びクラッキング数の点
で問題を含む。一方、本発明のポジ型フォトレジスト組
成物はそのすべてについて満足がいくレベルにある。す
なわち、ArFエキシマレーザー露光を始めとする遠紫
外線を用いたリソグラフィーに好適である。
As is clear from the results in Tables 5 and 6, all of the comparative examples have problems in terms of substrate adhesion, standard developer suitability, pattern profile, number of development defects, and number of cracks. On the other hand, all of the positive photoresist compositions of the present invention are at a satisfactory level. That is, it is suitable for lithography using far ultraviolet rays such as ArF excimer laser exposure.

【0200】[0200]

【発明の効果】本発明は、特に170nm〜220nmとい
う波長領域の光に対して十分好適であり、標準現像液特
性、基板密着性に優れ、高感度で、更に現像欠陥数及び
クラッキング数の低減が実現し、良好なレジストパター
ンプロファイルが得られるポジ型フォトレジスト組成物
を提供できる。
The present invention is particularly suitable for light in the wavelength region of 170 nm to 220 nm, has excellent standard developer characteristics, excellent substrate adhesion, high sensitivity, and further reduces the number of development defects and the number of cracking. Is realized, and a positive photoresist composition which can obtain a good resist pattern profile can be provided.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸の作用により分解しアルカリに対する
溶解性が増加する樹脂及び活性光線または放射線の照射
により酸を発生する化合物を含有する遠紫外線露光用ポ
ジ型フォトレジスト組成物において、前記酸の作用によ
り分解しアルカリに対する溶解性が増加する樹脂が、下
記一般式〔I〕で表される繰り返し単位又は下記一般式
〔II〕で表される繰り返し単位を含む重合体を含有する
ことを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト
組成物。 【化1】 式中、R1 〜R16;同じでも異なってもよく、水素原
子、置換基を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原
子、シアノ基、−COOH基、−CO−O−R31(R31
はアルキル基又は環状アルキル基を表す)、酸の作用に
より分解する基、−C(=O)−O−A−R18又は−C
(=O)−X2 −A−R18を表し、但し、R1 〜R8
はR9 〜R16のうち少なくとも1つは酸の作用により分
解する基であり、且つR1 〜R8 又はR9 〜R16のうち
少なくとも1つは−C(=O)−X 2 −A−R18である m/n;1/9〜9/1 m+n、p+q;10〜100 p、q;0〜100 X2 ;硫黄原子、−NH−、−NHSO2−、−NHS
2NH−から選ばれる2価の結合基、 R18;水素原子、アルキル基、環状アルキル基、−CO
OH、−CN、水酸基、置換基を有していてもよいアル
コキシ基、−CO−NH−R30、−CO−NH−SO2
−R30、又は−COOR3530;置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を
有していてもよい環状アルキル基、 R35;置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を
有していてもよい環状アルキル基、又は−Y(Yは下記
に示す基である) 【化2】 19〜R26;水素原子、置換基を有していてもよいアル
キル基、 A;単結合、アルキレン基、置換アルキレン基、エーテ
ル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、ア
ミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、又はウレア
基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基
の組み合わせ、を表す。 a、b;1又は2
Claims 1. An acid which decomposes under the action of an acid to alkali
Resin that increases solubility and irradiation with actinic rays or radiation
For deep ultraviolet exposure containing a compound that generates an acid
In a di-type photoresist composition, the acid
Resin that decomposes and increases solubility in alkali
The repeating unit represented by the general formula [I] or the following general formula
Contains a polymer containing a repeating unit represented by (II)
Positive photoresist for deep ultraviolet exposure
Composition. Embedded imageWhere R1~ R16A hydrogen source, which may be the same or different
, An alkyl group which may have a substituent, a halogen atom
, Cyano group, -COOH group, -CO-OR31(R31
Represents an alkyl group or a cyclic alkyl group).
A more decomposable group, -C (= O) -O-A-R18Or -C
(= O) -XTwo-AR18Where R1~ R8or
Is R9~ R16At least one of them is separated by the action of an acid.
Group to be understood and R1~ R8Or R9~ R16Out of
At least one is -C (= O) -X Two-AR18M / n; 1/9 to 9/1 m + n, p + q; 10 to 100 p, q;TwoA sulfur atom, -NH-, -NHSOTwo-, -NHS
OTwoA divalent linking group selected from NH-, R18A hydrogen atom, an alkyl group, a cyclic alkyl group, -CO
OH, -CN, a hydroxyl group, an optionally substituted
Coxy group, -CO-NH-R30, -CO-NH-SOTwo
-R30Or -COOR35 R30An alkyl group which may have a substituent,
A cyclic alkyl group which may have R35An alkyl group which may have a substituent,
A cyclic alkyl group which may have, or -Y (Y is the following
Is a group shown in the formula)R19~ R26A hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group;
A, single bond, alkylene group, substituted alkylene group, ether
Group, thioether group, carbonyl group, ester group,
Mido group, sulfonamide group, urethane group, or urea
Singly or two or more groups selected from the group consisting of groups
Represents a combination. a, b; 1 or 2
【請求項2】 酸の作用により分解しアルカリに対する
溶解性が増加する樹脂及び活性光線または放射線の照射
により酸を発生する化合物を含有する遠紫外線露光用ポ
ジ型フォトレジスト組成物において、前記酸の作用によ
り分解しアルカリに対する溶解性が増加する樹脂が、下
記一般式〔I〕で表される繰り返し単位又は下記一般式
〔II〕で表される繰り返し単位を含む重合体を含有する
ことを特徴とする遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト
組成物。 【化3】 式中、R1 〜R16;同じでも異なってもよく、水素原
子、置換基を有していてもよいアルキル基、ハロゲン原
子、シアノ基、−COOH基、−CO−O−R31(R31
はアルキル基又は環状アルキル基を表す)、−C(=
O)−X1 −A−R 18、酸の作用により分解する基又は
−C(=O)−O−C(R32)(R33)−R 34を表し、
但し、R1 〜R8 又はR9 〜R16のうち少なくとも1つ
は酸の作用により分解する基であり、且つR1 〜R8
はR9 〜R16のうち少なくとも1つは−C(=O)−O
−C(R32)(R33)−R34である m/n;1/9〜9/1 m+n、p+q;10〜100 p、q;0〜100 X1 ;酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO
2−、−NHSO2NH−から選ばれる2価の結合基、 R18;水素原子、アルキル基、環状アルキル基、−CO
OH、−CN、水酸基、置換基を有していてもよいアル
コキシ基、−CO−NH−R30、−CO−NH−SO2
−R30、又は−COOR3530;置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を
有していてもよい環状アルキル基、 R32、R33;同一でも異なっていてもよく、水素原子、
ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基 R34;水素原子、−COOH、−COOR35、−CN、
−CO−NH−R35、−CO−NH−SO2−R35、ア
ルキル基、又は、水酸基、アルコキシ基、−COOH、
−COOR35、−CN、−CO−NH−R35、−CO−
NH−SO2−R3 5のうち少なくとも1つの基を含むア
ルキル基、 R35;置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を
有していてもよい環状アルキル基、又は−Y Yは下記で示される基 【化4】 19〜R26;水素原子、置換基を有していてもよいアル
キル基、 a、b;1又は2
2. Decomposition by the action of an acid to alkali
Resin that increases solubility and irradiation with actinic rays or radiation
For deep ultraviolet exposure containing a compound that generates an acid
In a di-type photoresist composition, the acid
Resin that decomposes and increases solubility in alkali
The repeating unit represented by the general formula [I] or the following general formula
Contains a polymer containing a repeating unit represented by (II)
Positive photoresist for deep ultraviolet exposure
Composition. Embedded imageWhere R1~ R16A hydrogen source, which may be the same or different
, An alkyl group which may have a substituent, a halogen atom
, Cyano group, -COOH group, -CO-OR31(R31
Represents an alkyl group or a cyclic alkyl group), -C (=
O) -X1-AR 18, A group decomposed by the action of an acid or
-C (= O) -OC (R32) (R33) -R 34Represents
Where R1~ R8Or R9~ R16At least one of
Is a group that decomposes under the action of an acid;1~ R8or
Is R9~ R16At least one of which is -C (= O) -O
-C (R32) (R33) -R34M / n; 1/9 to 9/1 m + n, p + q; 10 to 100 p, q;1An oxygen atom, a sulfur atom, -NH-, -NHSO
Two-, -NHSOTwoA divalent linking group selected from NH-, R18A hydrogen atom, an alkyl group, a cyclic alkyl group, -CO
OH, -CN, a hydroxyl group, an optionally substituted
Coxy group, -CO-NH-R30, -CO-NH-SOTwo
-R30Or -COOR35 R30An alkyl group which may have a substituent,
A cyclic alkyl group which may have R32, R33A hydrogen atom, which may be the same or different,
A halogen atom, an optionally substituted alkyl group R34A hydrogen atom, -COOH, -COOR35, -CN,
-CO-NH-R35, -CO-NH-SOTwo-R35,
A alkyl group, or a hydroxyl group, an alkoxy group, -COOH,
-COOR35, -CN, -CO-NH-R35, -CO-
NH-SOTwo-RThree FiveA containing at least one group of
Rualkyl group, R35An alkyl group which may have a substituent,
The cyclic alkyl group which may be contained, or -Y Y is a group represented by the following.R19~ R26A hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group;
A or b; 1 or 2
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000046267A1 (en) * 1999-02-05 2000-08-10 The B.F. Goodrich Company Method of preparing norbornene sulfonamide polymers
WO2000046268A1 (en) * 1999-02-05 2000-08-10 The B.F. Goodrich Company Norbornene sulfonamide polymers
WO2002053622A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-11 Lg Chem, Ltd. Addition copolymers of cyclic olefins containing sulfur

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