JP2008506749A - オキシム誘導体および潜在酸としてのそれらの使用 - Google Patents
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Abstract
Description
〔式中、
R1は、C1〜C18アルキルスルホニルまたはフェニルスルホニルであり;その双方は、1個以上のC1〜C18アルキル、フェニル−C1〜C3アルキル、C3〜C30シクロアルキル、1個以上のO、S、NR6、O(CO)もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルで場合により置換されているか;またはNO2、CN、Ar2、(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7で置換されており;
あるいはR1は、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルであり、ここで、そのカンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルは、1個以上のC1〜C18アルキル、フェニル−C1〜C3アルキル、C3〜C30シクロアルキル、1個以上のO、S、NR6、O(CO)もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルで場合により置換されているか;またはハロゲン、C1〜C10ハロアルキル、NO2、CN、Ar2、(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7で置換されており;
あるいはR1は、基
であり;
R’1は、フェニレンジスルホニル、ナフチレンジスルホニル、
、ジフェニレンジスルホニルまたはオキシジフェニレンジスルホニルであり、ここでこれらの基は、非置換またはC1〜C12アルキルで置換されており;あるいはR’1は、C1〜C12アルキレンジスルホニルであり;
R2は、ハロゲンまたはC1〜C10ハロアルキルであり;
Xは、ハロゲンであり;
あるいはAr1は、ビフェニリルまたはナフチルであり、双方は、1個以上のC1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3アルキル、C3〜C30シクロアルキル、1個以上のO、S、NR6、O(CO)もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルで置換されているか;またはハロゲン、NO2、CN、Ar2、(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7で置換されており、場合により、その置換基(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7、および/またはOSO2R7は、基R3、R4、R5、R6および/またはR7を介して、ビフェニリルまたはナフチル環上のさらなる置換基と共にまたはビフェニリルまたはナフチル環の炭素原子の一つと共に、5−、6−または7−員環を形成し;あるいは場合により、その置換基C1〜C18アルキルは、ビフェニリルまたはナフチル環の一つの炭素原子から、その環のもう一つの炭素原子へのアルキレン架橋を形成し;そのアルキレン架橋は、さらなるフェニル環と場合により縮合しており;
ここで、すべての基Ar1は、場合によりさらに、酸の作用により切断される−O−C−結合または−O−Si−結合を有する基で置換されており;
ここで、すべての基Ar’1は、場合によりさらに、酸の作用により切断される−O−C−結合または−O−Si−結合を有する基で置換されており;
そのすべては、1個以上のAr2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、NO2、CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR4R5、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイルおよび/またはベンゾイルオキシで場合により置換されており;
あるいはR3は、水素であり;
そのすべては、1個以上のAr2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、NO2、CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR4R5、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイルおよび/またはベンゾイルオキシで場合により置換されており;
あるいは、R4およびR5は、互いに独立に、水素であり;
あるいは、R4およびR5は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、場合により1個以上のO、NR6もしくはCOで中断されている5−、6−または7−員環を形成し;
そのすべては、1個以上のAr2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、NO2、CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR4R5、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイルおよび/またはベンゾイルオキシで場合により置換されており;
あるいは、R6は水素であり;
そのすべては、1個以上のAr2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、NO2、CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR4R5、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイルおよび/またはベンゾイルオキシで場合により置換されており;
あるいは、R7は水素であり;
の化合物である。
一般に、環式脂肪族環は反復構造単位を形成することができる。
である。
が得られる。
が得られる。この関連の本願にしたがう定義は、分岐状アルキレン架橋:
を包含することをも意図する。そのアルキレン架橋がさらなるフェニル環と縮合している場合には、例えば、下記の構造
が与えられる。カンホリル、10−カンホリルは、カンファー−10−イル、すなわち、
である。
したがって、フェニルスルホニルオキシおよび(4−メチルフェニル)スルホニルオキシも、−S(O)2−O−基に結合した対応する基を意味する。
(式中、R4およびR5は上記したとおりである)、チアントレニル、イソベンゾフラニル、キサンテニル、フェノキサンチイニル、
(式中、YはS、OまたはNR6であり、R6は上記したとおりである)を示す。その例は、ピラゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリルまたはイソオキサゾリルである。例えば、フリル、ピロリル、1,2,4−トリアゾリル、
または融合した芳香族基を有する5員環複素環、例えば、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリルおよびベンゾチアゾリルも含まれる。
(式中、R3は上記したとおりである)、ピリミジニル、ピラジニル、1,3,5−トリアジニル、2,4−、2,2−もしくは2,3−ジアジニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、イソキノリル、キノリル、フェノキサジニルまたはフェナジニルである。本願においては、「ヘテロアリール」という用語は、基チオキサンチル、キサンチル、
(式中、mは0または1であり、R3、R4、R5は上記したとおりである)、
アントラキノリルをも示す。ヘテロアリールの各々は上記したまたは請求項1に示された置換基を有していてもよい。
このような置換基として適切な基の例は、例えば、公知のオルトエステル、トリチルおよびベンジル基、カルボン酸のtert−ブチルエステル、フェノールのtert−ブチルカーボネートまたはフェノールのシリルエステル、例えば、
(式中、Z1およびZ2は、互いに独立に、水素、C1〜C5アルキル、C3〜C8−シクロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキルであるか、またはZ1およびZ2は、一緒になって、C2〜C5アルキレンであり、そして
Z3は、非置換もしくはハロゲンで置換されたC1〜C5アルキル、非置換もしくはハロゲンで置換されたC3〜C8シクロアルキル、またはフェニル−C1〜C3アルキルであり、あるいはもしZ1およびZ2が一緒になってC2−C5アルキレンでないならば、Z3およびZ2は、一緒になって、−O−原子またはS−原子で中断されていてもよいC2〜C5アルキレンであることができる)である。
「場合により置換されている」という用語は、置換されていないかまたは置換されていることを意味する。
「少なくとも」という用語は、1個または1個より多くの、例えば、1個または2個または3個、好ましくは、1個または2個を定義することを意味する。
Ar1が、フルオレニルであり;それは、場合により1個以上のC1〜C18アルキル、OR3、ハロゲンおよび/またはAr2で置換されており;あるいは場合により、その置換基C1〜C18アルキルが、フルオレニル環の一つの炭素原子から、その環のもう一つの炭素原子へのアルキレン架橋を形成し;そのアルキレン架橋は、場合によりさらなるフェニル環と縮合しており;
あるいはAr1が、ビフェニリルまたはナフチルであり、双方は、1個以上のC1〜C18アルキル、OR3、ハロゲンおよび/またはAr2で置換されており;あるいは場合により置換基C1〜C18アルキルは、ビフェニリルまたはナフチル環の一つの炭素原子から、その環のもう一つの炭素原子へのアルキレン架橋を形成し;そのアルキレン架橋は、場合によりさらなるフェニル環と縮合しており;
Ar’1が、ヘテロアリーレンであり;それは、非置換あるいは1個以上のC1〜C18アルキル、OR3、ハロゲンおよび/またはAr2で置換されており;
R3はC1〜C12アルキルであり;そして
Ar2は、フェニルである、
上記の式I、IIまたはIIIの化合物である。
を与える。
ナフチルとしてのAr1は、C1〜C18アルキルで置換されているナフチルであり、ここで置換基C1〜C18アルキルは、ナフチル環の一つの炭素原子から、その環のもう一つの炭素原子へのアルキレン架橋を形成し、例えば、基アセナフチル
を与える。
あるいはR1は、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルであり、ここで、そのカンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルは、場合により1個以上のC1〜C18アルキル、フェニル−C1〜C3アルキル、CN、Ar2、(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7で置換されており;
あるいはR1は、基
である。
あるいはR1は、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルであり、ここで、そのカンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルは、場合により1個以上のC1〜C18アルキル、フェニル、(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7、および/またはOSO2R7で置換されており;
あるいはR1は、基
である。
あるいはR1は、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルであり、ここで、そのカンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルは、場合により1個以上のC1〜C18アルキル、OR3、NR4R5、SR6、SO2R7で置換されており;
あるいはR1は、基
である。
R1が、C1〜C18アルキルスルホニルまたはフェニルスルホニルであり、場合により1個以上のC1〜C18アルキルまたはOR3で置換されており、あるいはR1が、ナフチルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、または基
であり;
X1、X2およびX3が、Oであり;
R’1が、フェニレンジスルホニルであり;
R2が、ハロゲンまたはC1〜C10ハロアルキルであり;
Xが、ハロゲンであり;
Ar1が、フルオレニルであり;あるいはAr1が、Ar2で置換されているビフェニリルであるかあるいはC1〜C18アルキルで置換されているナフチルであり、ここで置換基C1〜C18アルキルがナフチル環の1個の炭素原子から、その環のもう一つの炭素原子へのアルキレン架橋を形成し;
Ar’1が、ヘテロアリーレンであり;それは、非置換またはAr2で置換されており;
R3がC1〜C18アルキルであり;
Ar2が、フェニルであり;そして
R10およびR11がフェニルである、
上記の式I、IIまたはIIIの化合物である。
R1が、C1〜C18アルキルスルホニルまたはフェニルスルホニルであり、場合により1個以上のC1〜C18アルキル、−OR3で置換されており、
あるいはR1が、フェニル−C1〜C3−アルキル、ナフチルスルホニル、基
であり;
X1、X2およびX3が、互いに独立にOであり;
R’1が、フェニレンジスルホニルであり;
R2が、ハロゲンまたはC1〜C10ハロアルキルであり;
Xが、ハロゲンであり;
Ar1が、ビフェニリルまたはフルオレニルであり、双方が場合により−Ar2で置換されており;
あるいはAr1がナフチルであり、場合により置換基C1〜C18アルキルがナフチル環の1個の炭素原子からその環のもう一つの炭素原子にアルキレン架橋を形成し;
Ar’1が、ヘテロアリーレンであり、それは、非置換または−Ar2で置換されており;
R3がC1〜C18アルキルであり;
Ar2がフェニルであり;そして
R10およびR11がフェニルである、
上記の式I、IIまたはIIIの化合物である。
(式中、R1、R2、X、Ar1およびAr’1は上記に定義したとおりである)。
最も好都合な方法の1つは、例えば、エタノールまたは水性エタノールのような極性溶媒中でケトンとヒドロキシルアミンまたはその塩を反応させることである。その場合に、塩基、例えば酢酸ナトリウムを加えて反応混合物のpHを制御する。反応速度はpH依存性であり、そして塩基を最初にまたは反応期間中連続的に加えることができることは周知である。塩基性溶媒、例えばピリジンを塩基および/または溶媒または共溶媒として使用することもできる。反応温度は、一般に、混合物の還流温度、通常約60〜120℃である。
オキシムの他の便利な合成は、亜硝酸または亜硝酸アルキルによる「活性」メチレン基のニトロソ化である。例えば、Organic Syntheses coll. Vol. VI (J. Wiley & Sons, New York, 1988), pp 199 および 840に記載のアルカリ性条件、および例えば、Organic Synthesis coll. vol V, pp 32 および 373, coll. vol. III, pp 191 および 513, coll. vol. II, pp. 202, 204 および 363に記載の酸性条件の両方が、本発明に係る化合物のための出発物質として使用されるオキシムの製造に好適である。亜硝酸は、通常亜硝酸ナトリウムから発生させる。亜硝酸アルキルは、例えば、亜硝酸メチル、亜硝酸エチル、亜硝酸イソプロピル、亜硝酸ブチル、亜硝酸イソアミルであることができる。
(1)慣用の方法により得られた式I”またはII”
(式中、R2、Ar1、Ar’1およびXは請求項1で定義されたとおりである)
で示される対応する遊離オキシム化合物の異性体混合物を酸で処理し、そして
(2)このようにして製造された単一異性体遊離オキシム化合物を、式VまたはVI
の対応する酸ハロゲン化物または酸無水物と反応させる、
ことによる、式I、IIまたはIIIのオキシムエステル化合物の熱的に安定な異性体の特定の製造方法である。
出発物質としての式I’およびII’のオキシム化合物を得るための慣用の方法の例は、上に記載されている。
(a)酸の作用により硬化する化合物または酸の作用によりその溶解度が増加する化合物;および
(b)感光性酸供与剤として、少なくとも1種の式I、IIまたはIIIの化合物、
を含む化学増幅されたフォトレジスト組成物に関する。
したがって、本発明は化学増幅されたポジティブフォトレジストに関する。
したがって、本発明は、化学増幅されたネガティブフォトレジストにも関する。
(a1)酸の存在下に分解しそして露光された区域において水性アルカリ現像剤溶液へのレジストフイルムの溶解度を増加させる酸に不安定な基を有する少なくとも1種のポリマー、および
(b)式I、IIまたはIIIの少なくとも1種の化合物
を含む、化学増幅されたアルカリ現像可能なポジティブフォトレジスト組成物を、特定の態様として含む。
(a2)酸の存在下に分解しそして水性アルカリ現像剤溶液への溶解度を増加させる、少なくとも1個の酸に不安定な基を有する少なくとも1種のモノマーまたはオリゴマー溶解抑制剤および少なくとも1種のアルカリ可溶性ポリマー、ならびに
b)少なくとも1種の式I、IIまたはIIIの化合物
を含む化学増幅されたアルカリ現像可能なポジティブフォトレジスト組成物である。
(a1)酸の存在下に分解しそして露光された区域においてアルカリ現像剤溶液への溶解度を増加させる、酸に不安定な基を有する少なくとも1種のポリマー、
(a2)酸の存在下に分解しそして露光された区域においてアルカリ溶解度を増加させる、少なくとも1個の酸に不安定な基を有する、モノマ−またはオリゴマー溶解抑制剤、
(a3)露光しなかった区域におけるレジストフイルムを依然としてアルカリ現像剤に本質的に不溶性に保つ濃度のアルカリ可溶性モノマー、オリゴマーまたはポリマー化合物、および
b)少なくとも1種の式I、IIまたはIIIの化合物
を含む化学増幅されたアルカリ現像可能なポジティブフォトレジスト組成物である。
(a1)酸の存在下に分解して水性アルカリ現像剤溶液への溶解度を増加させる、酸に不安定な基を有する少なくとも1種のポリマー、および/または
(a2)酸の存在下に分解して水性アルカリ現像剤溶液への溶解度を増加させる、酸に不安定な基を有する少なくとも1種のモノマ−またはオリゴマー溶解抑制剤、および/または
(a3)少なくとも1種のアルカリ可溶性モノマー、オリゴマーまたはポリマー化合物、および
b)感光性酸供与剤として、少なくとも1種の式I、IIまたはIIIの化合物
を含む化学増幅されたフォトレジスト組成物に関する。
(1)酸の存在下に分解して水性アルカリ現像剤溶液への溶解度を増加させる酸に不安定な基を含有するモノマー、および
(2)酸に不安定な基を含まずそしてアルカリ溶解度に寄与する基を含まないモノマーおよび/または
(3)ポリマーの水性アルカリ溶解度に寄与するモノマー
を含むポリマーおよびコポリマーである。
非環式もしくは環式二級および三級アルキル(メタ)アクリレート、例えば、t−ブチルアクリレートを含むブチルアクリレート、t−ブチルメタクリレートを含むブチルメタクリレート、3−オキソシクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレート、2−メチル−アダマンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、(2−テトラヒドロピラニル)オキシノルボルニルアルコールアクリレート、(2−テトラヒドロピラニル)オキシメチルトリシクロドデカンメタノールメタクリレート、トリメチルシリルメチル(メタ)アクリレート、(2−テトラヒドロピラニル)オキシノルボルニルアルコールアクリレート、(2−テトラヒドロピラニル)オキシメチルトリシクロドデカンメタノールメタクリレート、トリメチルシリルメチル(メタ)アクリレート、o−/m−/p−(3−オキソシクロヘキシルオキシ)スチレン、o−/m−/p−(1−メチル−1−フェニルエトキシ)スチレン、o−/m−/p−テトラヒドロピラニルオキシスチレン、o−/m−/p−アダマンチルオキシスチレン、o−/m−/p−シクロヘキシルオキシスチレン、o−/m−/p−ノルボルニルオキシスチレン、非環式もしくは環式アルコキシカルボニルスチレン、例えば、p−t−ブトキシカルボニルスチレンを含むo−/m−/p−ブトキシカルボニルスチレン、o−/m−/p−(3−オキソシクロヘキシルオキシカルボニル)スチレン、o−/m−/p−(1−メチル−1−フェニルエトキシカルボニル)スチレン、o−/m−/p−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルスチレン,o−/m−/p−アダマンチルオキシカルボニルスチレン、o−/m−/p−シクロヘキシルオキシカルボニルスチレン、o−/m−/p−ノルボルニルオキシカルボニルスチレン、非環式もしくは環式アルコキシカルボニルオキシスチレン、例えば、p−t−ブトキシカルボニルオキシスチレンを含むo−/m−/p−ブトキシカルボニルオキシスチレン、o−/m−/p−(3−オキソシクロヘキシルオキシカルボニルオキシ)スチレン、o−/m−/p−(1−メチル−1−フェニルエトキシカルボニルオキシ)スチレン、o−/m−/p−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルオキシスチレン、o−/m−/p−アダマンチルオキシカルボニルオキシスチレン、o−/m−/p−シクロヘキシルオキシカルボニルオキシスチレン、o−/m−/p−ノルボルニルオキシカルボニルオキシスチレン、非環式もしくは環式アルコキシカルボニルアルコキシスチレン、例えば、o/m/p−ブトキシカルボニルメトキシスチレン、p−t−ブトキシカルボニルメトキシスチレン、o−/m−/p−(3−オキソシクロヘキシルオキシカルボニルメトキシ)スチレン、o−/m−/p−(1−メチル−1−フェニルエトキシカルボニルメトキシ)スチレン、o−/m−/p−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルメトキシスチレン、o−/m−/p−アダマンチルオキシカルボニルメトキシスチレン、o−/m−/p−シクロヘキシルオキシカルボニルメトキシスチレン、o−/m−/p−ノルボルニルオキシカルボニルメトキシスチレン、トリメチルシロキシスチレン、ジメチル(ブチル)シロキシスチレン、不飽和アルキルアセテート、例えば、イソプロペニルアセテートおよびその誘導体である。
酸に不安定な基を有する特定のオレフィンは、例えば、特開2002−308938、特開2002−308869、特開2002−206009、特開2002−179624、特開2002−161116に示されたArFレジスト技術にも好適である。
芳香族ビニルモノマー、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、アセトキシスチレン、α−メチルナフチレン、アセナフチレン、ビニル脂環式化合物、例えば、ビニルノルボルナン、ビニルアダマンタン、ビニルシクロヘキサン、アルキル(メタ)アクリレート、例えば、メチルメタクリレート、(メタ)アクリロニトリル、ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロヘキサノール、無水イタコン酸および無水マレイン酸である。
ビニル芳香族化合物、例えば、ヒドロキシスチレン、アクリル酸化合物、例えばメタクリル酸、エチルカルボニルオキシスチレンおよびそれらの誘導体である。これらのポリマーは、例えばUS5827634、US5625020、US5492793、US5372912、EP660187、US5679495、EP813113およびEP831369に記載されている。さらなる例は、クロトン酸、イソクロトン酸、3−ブテン酸、アクリル酸、4−ペンテン酸、プロピオル酸、2−ブチン酸、マレイン酸、フマル酸およびアセチレンカルボン酸である。本発明で使用されるポリマーは、これらに限定はされない。
他のコモノマーをポリマーのガラス転移点等を制御する目的で適切な量で好適に加えることができる。
異なる酸に不安定な基を有するポリマーとのポリマーブレンドの例は、EP780732、EP679951およびUS5817444に示される。
本発明で使用するための酸に不安定な基を有するモノマーまたはオリゴマー溶解抑制剤は、酸の存在下に分解して水性アルカリ現像剤溶液への溶解度を増加させる、分子構造中に少なくとも1個の酸に不安定な基を有する化合物である。例は、アルコキシメチルエーテル基、テトラヒドロフラニルエーテル基、テトラヒドロピラニルエーテル基、アルコキシエチルエーテル基、トリチルエーテル基、シリルエーテル基、アルキルカーボネート基、トリチルエステル基、シリルエステル基、アルコキシメチルエステル基、ビニルカルバメート基、三級アルキルカルバメート基、トリチルアミノ基、クミルエステル基、アセタール基、ケタール基、テトラヒドロピラニルエステル基、テトラフラニルエステル基、三級アルキルエーテル基、三級アルキルエステル基等である。本発明で使用するための酸で分解可能な溶解抑制化合物の分子量は、3,000以下、好ましくは100〜3,000、より好ましくは、200〜2,500である。
特に好ましいアルカリ可溶性ポリマー(a3)は、ノボラック樹脂、ポリ(o−ヒドロキシスチレン)、ポリ(m−ヒドロキシスチレン)、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)、それぞれのヒドロキシスチレンモノマーと例えばp−ビニルシクロヘキサノールとのコポリマー、アルキル置換ポリ(ヒドロキシスチレン)、部分的にo−もしくはm−アルキル化されたおよびo−もしくはm−アシル化されたポリ(ヒドロキシスチレン)、スチレン/ヒドロキシスチレンコポリマーおよびα−メチルスチレン/ヒドロキシスチレンコポリマーである。ノボラック樹脂は、主成分として1種以上の与えられたモノマーを酸触媒の存在下に1種以上のアルデヒドと付加縮合させることにより得られる。
フェノール化合物と重縮合してノボラックを得るためのアルデヒドの例として、ホルムアミド、p−ホルムアミド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、α−フェニルプロピオンアルデヒド、β−フェニルプロピオンアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒド、m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズアルデヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズアルデヒド、o−メチルベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、p−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデヒド、p−n−ブチルベンズアルデヒド、フルフラール、クロロアセトアルデヒド、およびこれらから誘導されたアセタール、例えば、クロロアセトアルデヒドジエチルアセタールが挙げられる。これらのうちの好ましいものは、ホルムアルデヒドである。
これらのアルデヒドは、単独でまたはそれらの2種以上の組合わせにおいて使用することができる。酸触媒の例として、塩酸、硫酸、ギ酸、酢酸およびシュウ酸が挙げられる。
ノボラック樹脂以外のアルカリ可溶性ポリマーとして上に示されたポリ(ヒドロキシスチレン)ならびにその誘導体およびコポリマーは、各々2,000以上、好ましくは4,000〜200,000、より好ましくは5,000〜50,000の重量平均分子量を有する。改良された耐熱性を有するポリマーフイルムを得るという観点から、その重量平均分子量は望ましくは少なくとも5,000以上である。
本発明に関して、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィーにより決定されそしてポリスチレン標準を使用して較正された重量平均分子量であることを意味する。
酸の作用により分解してアルカリ現像溶液への溶解度を高める基を有するポリマーなしで、アルカリ可溶性ポリマーを溶解抑制剤と共に使用する場合には、アルカリ可溶性ポリマーの量は、好ましくは40〜90重量%、より好ましくは50〜85重量%、最も好ましくは60〜80重量%である。その量が40重量%より少ないと、望ましくない結果、例えば、感度の減少が起こる。他方、もしそれが90重量%を越えるならば、レジストパターンはフイルム厚さがかなり減少し、解像力および像の再現が劣悪となる。
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(a4)結合剤としてアルカリ可溶性樹脂、
(a5)酸により触媒されるとき、それ自体および/または結合剤との架橋反応を行う成分、および
(b)感光性酸供与体として式I、IIまたはIIIのスルホネート誘導体
を含む化学増幅されたアルカリ現像可能なネガティブフォトレジストを含む。
組成物は、成分(b)に加えて、他の感光性酸供与体(b1)、他の光開始剤(d)および/または(c)他の添加剤を含むことができる。
光潜在酸の混合物が本発明に係るレジスト組成物に使用されるならば、式I、IIまたはIIIのスルホネート誘導体の混合物中の他の光潜在酸(b1)に対する重量比は、好ましくは1:99〜99:1である。
(1)オニウム塩化合物、例えば、
ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩である。好ましいものは、ジフェニルヨードニウムトリフラート、ピレンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、トリフェニルスルホニウムトリフラート、ヘキサフルオロアンチモン酸トリフェニルスルホニウム、ヘキサフルオロアンチモン酸ジフェニルヨードニウム、ナフタレンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トルエンスルホン酸(ヒドロキシフェニル)ベンジルメチルスルホニウム等であり;ヨードニウムカチオンは、4−メチルフェニル−4’−イソブチルフェニルヨードニウムまたは4−メチルフェニル−4’−イソプロピルフェニルヨードニウムであってもよい。特に好ましいものは、トリフェニルスルホニウムトリフラート、ヘキサフルオロアンチモン酸ジフェニルヨードニウムである。他の例は、特開2002−229192,特開2003−140332、特開2002−128755、特開2003−35948、特開2003−149800、特開2002−6480、特開2002−116546、特開2002−156750、US6458506、US2003/27061、US5554664に記載されている。
(2)ハロゲン含有化合物
ハロアルキル基含有複素環式化合物、ハロアルキル基含有炭化水素化合物等。好ましいものは、(トリクロロメチル)−s−トリアジン誘導体、例えば、フェニル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、メトジフェニル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、ナフチル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等;1.1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタン;等。
(式中、RaおよびRbは、互いに独立に、アルキル、シクロアルキルまたはアリールであり、その各々は、少なくとも1個の置換基を有していてもよい)のスルホン化合物、例えば、
このような化合物は、例えば、US2002/0172886−A、特開2003−192665、US2002/9663に開示されている。さらなる例は、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホンおよびそれらのα−ジアゾ誘導体等である。好ましいものは、フェナシルフェニルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタンである。
アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネート、イミドスルホネート等。好ましいイミドスルホネート化合物は、例えば、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−ビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)7−オキサビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−ビシクロ−[2,2,1]−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−[2,2,1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)−ビシクロ−[2,2,1]−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)−ビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)−ビシクロ−[2,2,1]−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)−ビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)−ビシクロ−[2,2,1]−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシミド等。
(5)キノンジアジド化合物、例えば、ポリヒドロキシ化合物の1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル化合物。好ましいものは、1,2−キノンジアジドスルホニル基、例えば、1,2−ベンゾキノンジアジド−4−スルホニル基、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基、1,2−ナフトキノンジアジド−6−スルホニル基等を有する化合物である。特に好ましいものは、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基または1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を有する化合物である。特に適切なものは、(ポリ)ヒドロキシフェニルアリールケトン、例えば、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,3,4−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,3,4,4’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,3,2,6’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、2,3,3’,4,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、2,3’,4,4’,5’,6−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン等の1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル;ビス−[(ポリ)ヒドロキシフェニル]アルカン、例えば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパン等の1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル;(ポリ)ヒドロキシフェニルアルカン、例えば、4,4’−ジヒドロキシトリフェニルメタン、4,4’,4”−トリヒドロキシトリフェニルメタン、4,4’,5,5’−テトラメチル−2,2’,2”−トリヒドロキシトリフェニルメタン、2,2,5,5’−テトラメチル−4,4’,4”−トリヒドロキシトリフェニルメタン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−(4−[1−(ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル)エタン等の1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル;(ポリ)ヒドロキシフェニルフラバン、例えば、2,4,4−トリメチル−2’,4’,7−トリヒドロキシ−2−フェニルフラバン、2,4,4−トリメチル−2’,4’,5’,6,7−ペンタヒドロキシ−2−フェニルフラバン等の1,2−キノンジアジドスルホン酸エステルである。
本発明に係る化合物と混合して使用するのに適切な光潜在酸の他の例は、特開2003−43678、特開2003−5372、特開2003−43677、特開2002−357904、特開2002−229192に記載されている。
本発明のレジスト組成物に使用することができる有機塩基性化合物のさらなる例は、フェノールより強い塩基である化合物、特に、窒素含有塩基性化合物である。これらの化合物は、例えば、テトラアルキルアンモニウム塩のようにイオン性であるかまたは非イオン性であることができる。好ましい有機塩基性化合物は、分子当たり、異なる化学的環境を有する2個以上の窒素原子を有する窒素含有塩基性化合物である。特に好ましいものは、少なくとも1個の置換されたアミノ基または置換されていないアミノ基ならびに少なくとも1個の窒素含有環構造を含有する化合物および少なくとも1個のアルキルアミノ基を有する化合物である。このような好ましい化合物の例として、グアニジン、アミノピリジン、アミノアルキルピリジン、アミノピロリジン、インダゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、プリン、イミダゾリン、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、およびアミノアルキルモルホリンが挙げられる。置換されていない化合物またはその置換された誘導体の両方が適切である。好ましい置換基として、アミノ、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ、ヒドロキシおよびシアノが挙げられる。特に好ましい有機塩基性化合物の特定の例として、グアニジン、1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミモピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシビリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルホリンおよびN−(2−アミノエチル)モルホリンが挙げられる。
適切な有機塩基性化合物の他の例は、DE4408318、US5609989、US5556734、EP762207、DE4306069、EP611998、EP813113、EP611998およびUS5498506、特開2003−43677、特開2003−43678、特開2002−226470、特開2002−363146、特開2002−363148、特開2002−363152、特開2003−98672、特開2003−122013、特開2002−341522に記載されている。しかしながら、本発明で適切な有機塩基性化合物はこれらの例に限定はされない。
窒素含有塩基性化合物は、単独でまたはその2種以上の組み合わせで使用することができる。窒素含有塩基性化合物の添加量は、通常、感光性樹脂組成物(溶媒を除く)100重量部当たり0.001〜10重量部、好ましくは0.01〜5重量部である。その量が0.001重量部より小さいならば、本発明の効果を得ることはできない。他方、それが10重量部を越えるならば、露光されなかった区域の感度の減少が起きやすくまた現像性が損なわれやすい。
組成物は、例えばEP710885、US5663035、US5595855、US5525453およびEP611998に記載のような化学線作用性放射の下に分解する塩基性有機化合物(「自殺塩基」)をさらに含有することができる。
これらの分光増感剤は、光源により放射される遠紫外線を吸収するための光吸収剤として使用することもできる。この場合に、光吸収剤は、基材からの光反射を減少させそしてレジストフイルム内の多重反射の影響をより少なくし、それにより定在波の効果を減少させる。
1.チオキサントン
チオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−ドデシルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、1−メトキシカルボニルチオキサントン、2−エトキシカルボニルチオキサントン、3−(2−メトキシエトキシカルボニル)−チオキサントン、4−ブトキシカルボニルチオキサントン、3−ブトキシカルボニル−7−メチルチオキサントン、1−シアノ−3−クロロチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−クロロチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−エトキシチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−アミノチオキサントン、1−エトキシカルボニル−3−フェニルスルフリルチオキサントン、3,4−ジ−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシカルボニル]−チオキサントン、1,3−ジメチル−2−ヒドロキシ−9H−チオキサンテン−9−オン 2−エチルヘキシルエーテル、1−エトキシカルボニル−3−(1−メチル−1−モルホリノエチル)−チオキサントン、2−メチル−6−ジメトキシメチル−チオキサントン、2−メチル−6−(1,1−ジメトキシベンジル)−チオキサントン、2−モルホリノメチルチオキサントン、2−メチル−6−モルホリノメチルチオキサントン、N−アリルチオキサントン−3,4−ジカルボキシイミド、N−オクチルチオキサントン−3,4−ジカルボキシイミド、N−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−チオキサントン−3,4−ジカルボキシイミド、1−フェノキシチオキサントン、6−エトキシカルボニル−2−メトキシチオキサントン、6−エトキシカルボニル−2−メチルチオキサントン、チオキサントン−2−カルボン酸ポリエチレングリコールエステル、塩化2−ヒドロキシ−3−(3,4−ジメチル−9−オキソ−9H−チオキサントン−2−イルオキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパナミニウム;
ベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、4−メトキシベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジメチルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン 4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(メチルエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(p−イソプロピルフェノキシ)ベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、3−メチル−4’−フェニル−ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチル−4’−フェニル−ベンゾフェノン、4−(4−メチルチオフェニル)−ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、メチル−2−ベンゾイルベンゾエート、4−(2−ヒドロキシエチルチオ)−ベンゾフェノン、4−(4−トリルチオ)ベンゾフェノン、1−[4−(4−ベンゾイル−フェニルスルファニル)−フェニル]−2−メチル−2−(トルエン−4−スルホニル)−プロパン−1−オン、塩化4−ベンゾイル−N,N,N−トリメチルベンゼンメタナミニウム、塩化2−ヒドロキシ−3−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N,N,N−トリメチル−1−プロパナミニウム一水塩、4−(13−アクリロイル−1,4,7,10,13−ペンタオキサトリデシル)−ベンゾフェノン、塩化4−ベンゾイル−N,N−ジメチル−N−[2−(1−オキソ−2−プロペニル)オキシ]エチル−ベンゼンメタナミニウム;
クマリン1、クマリン2、クマリン6、クマリン7、クマリン30、クマリン102、クマリン106、クマリン138、クマリン152、クマリン153、クマリン307、クマリン314、クマリン314T、クマリン334、クマリン337、クマリン500、3−ベンゾイルクマリン、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジメトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジプロポキシクマリン、3−ベンゾイル−6,8−ジクロロクマリン、3−ベンゾイル−6−クロロクマリン、3,3’−カルボニル−ビス[5,7−ジ(プロポキシ)クマリン]、3,3’−カルボニル−ビス(7−メトキシクマリン)、3,3’−カルボニル−ビス(7−ジメチルアミノ−クマリン)、3−イソブチロイルクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジメトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジエトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジブトキシクマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジ(メトキシエトキシ)クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジ(アリルオキシ)クマリン、3−ベンゾイル−7−ジメチルアミノクマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、3−イソブチロイル−7−ジメチルアミノクマリン、5,7−ジメトキシ−3−(1−ナフトイル)−クマリン、5,7−ジエトキシ−3−(1−ナフトイル)−クマリン、3−ベンゾイルベンゾ[f]クマリン、7−ジエチルアミノ−3−チエノイルクマリン、3−(4−シアノベンゾイル)−5,7−ジメトキシクマリン、3−(4−シアノベンゾイル)−5,7−ジプロポキシクマリン、7−ジメチルアミノ−3−フェニルクマリン、7−ジエチルアミノ−3−フェニルクマリン、特開平9−179299および特開平9−325209に開示のクマリン誘導体、例えば7−[{4−クロロ−6−(ジエチルアミノ)−S−トリアジン−2−イル}アミノ]−3−フェニルクマリン;
3−メチル−2−ベンゾイルメチレン−β−ナフトチアゾリン、3−メチル−2−ベンゾイルメチレン−ベンゾチアゾリン、3−エチル−2−プロピオニルメチレン−β−ナフトチアゾリン;
4−ジメチルアミノベンザルローダミン、4−ジエチルアミノベンザルローダミン、3−エチル−5−(3−オクチル−2−ベンゾチアゾリニリジン)ローダミン、特開平8−305019に開示の式[1]、[2]、[7]のローダミン誘導体;
アセトフェノン、3−メトキシアセトフェノン、4−フェニルアセトフェノン、ベンジル、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンジル、2−アセチルナフタレン、2−ナフトアルデヒド、ダンシル酸誘導体、9,10−アントラキノン、アントラセン、ピレン、アミノピレン、ペリレン、フェナントレン、フェナントレンキノン、9−フルオレノン、ジベンゾスベロン、クルクミン、キサントン、チオミヘラーケトン、α−(4−ジメチルアミノベンジリデン)ケトン、例えば、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンジリデン)シクロペンタノン、2−(4−ジメチルアミノベンジリデン)インダン−1−オン、3−(4−ジメチルアミノフェニル)−1−インダン−5−イル−プロペノン、3−フェニルチオフタルイミド、N−メチル−3,5−ジ(エチルチオ)−フタルイミド、N−メチル−3,5−ジ(エチルチオ)−フタルイミド、フェノチアジン、メチルフェノチアジン、アミン、例えば、N−フェニルグリシン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸ブトキシエチル、4−ジメチルアミノアセトフェノン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、安息香酸2−(ジメチルアミノ)エチル、ポリ(プロピレングリコール)−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、ピロメテン、例えば、1,3,5,7,9−ペンタメチル ピロメテン BF2錯体、2,8−ジエチル−1,3,5,7,9−ペンタメチル ピロメテン BF2錯体、2,8−ジエチル−5−フェニル−1,3,7,9−テトラメチル ピロメテン BF2錯体、9,10−ビス(フェニルエチニル)−1,8−ジメトキシアントラセン、ベンゾ[1,2,3−kl:4,5,6−k’l’]ジキサンテン。
適用される量(コーティング厚さ)および基材の性質(コーティング基材)は、所望の使用分野に依存する。コーティング厚さの範囲は、一般に約0.01μm〜100μm以上の値を含むことができる。
触媒反応およびしたがって現像剤へのレジストコーティングの照射区域と非照射区域間の溶解度の十分な差の発生を促進するために、好ましくはコーティングを加熱した後現像する。加熱は、照射期間中に行うかまたは始めることもできる。好ましくは、60〜160℃の温度が使用される。時間の長さは加熱方法に依存しそして、必要ならば、当業者は、いくつかのルーチンな実験によって最適期間を容易に決定することができる。それは一般に数秒〜数分である。例えば、ホットプレートが使用される場合には10〜300秒の期間が極めて好適であり、対流オーブンが使用される場合には、1〜30分である。レジスト上の非照射部位における本発明に係る潜在酸供与体がこれらの処理条件下に安定であることが重要である。
(1)上記の組成物を基材に塗布し、
(2)60℃〜160℃の間の温度で組成物を塗布後ベークし、
(3)10nm〜1500nmの間の波長の光で像様に照射し、
(4)場合により、60℃〜160℃の間の温度で組成物を露光後ベークし、そして
(5)溶媒または水性アルカリ現像剤で現像する、
ことによりフォトレジストを製造する方法である。
さらに、本発明の主題は、酸の作用下に架橋されうる化合物を架橋する方法であって、式I、IIまたはIIIの化合物を上記の化合物に加え、次いで、10〜1500nmの波長を有する光で、像様に照射するかまたは全区域にわたって照射することを含む方法である。
例えば、特開平9−203806、特開平10−282650、特開平10−333334、特開平11−194494、特開平10−203037、特開2003−5371に示されているとおり、当業者は、色要素を与えるための適切な顔料または染料ならびに黒色マトリックスおよび対応する適切な樹脂について知っている。
色変化に加えて、可溶性顔料分子(例えば、EP648770、EP648817およびEP742255に記載のような)の酸触媒脱保護中に、顔料結晶を析出させることが可能であり;これは、潜在顔料前駆体の色が析出した顔料結晶の色と異なるときに、例えばEP654711に記載の色フィルターまたはプリントアウトされた像の製造および指示薬用途に使用することができる。
スルホネート誘導体と組み合わせてpH感受性染料または潜在顔料を使用する組成物は、電磁波、例えば、γ線、電子ビーム、紫外光または可視光のための指示体または簡単なスローアウエイ線量計として使用することができる。特に、紫外光又は赤外光のように、ヒトの目には見えない光については、このような線量計は興味深い。
(a)酸の作用により硬化する化合物または酸の作用によりその溶解度が増加する化合物;および
(b)感光性酸供与剤として、上記した式I、IIまたはIIIの少なくとも1種の化合物
を含む組成物にも関する。
適切な感光性酸供与剤化合物(b1)、増感剤(e)および添加剤(c)は上記されている。
1.2−(2’−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(5’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェニル)−ベンゾトリアゾール、(2−(3’,5’−ジ−t−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、(2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、(2−(3’−sec−ブチル−5’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、(2−(2’−ヒドロキシ−4’−オクチルオキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−tert−アミル−2’−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ビス−(a,a−ジメチルベンジル)−2’−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、混合物であって、2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−5’−[2−(2−エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル]−2’−ヒドロキシフェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−メトキシカルボニルエチル)フェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−メトキシカルボニルエチル)フェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−5’−[2−(2−エチル−ヘキシルオキシ)−カルボニルエチル]−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’−ドデシル−2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)−ベンゾトリアゾールおよび2−(3’−tert−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−イソオクチルオキシカルボニルエチル)フェニル−ベンゾトリアゾールの混合物、2,2’−メチレン−ビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−ベンゾトリアゾール−2−イル−フェノール];2−[3’−tert−ブチル−5’−(2−メトキシカルボニルエチル)−2’−ヒドロキシ−フェニル]−ベンゾトリアゾールとポリエチレングリコール300とのエステル交換反応生成物;[R−CH2CH2−COO(CH2)3]2−(式中、R=3’−tert−ブチル−4’−ヒドロキシ−5’−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル−フェニル)。
2.2−ヒドロキシベンゾフェノン、例えば、4−ヒドロキシ、4−メトキシ、4−オクチルオキシ、4−デシルオキシ、4−ドデシルオキシ、4−ベンジルオキシ、4,2’,4’−トリヒドロキシまたは2’−ヒドロキシ−4,4’−ジメトキシ誘導体。
3.非置換または置換安息香酸のエステル、例えば、サリチル酸4−tert−ブチル−フェニル、サリチル酸フェニル、サリチル酸オクチルフェニル、ジベンゾイルレゾルシノール、ビス(4−tert−ブチルベンゾイル)レゾルシノール、ベンゾイルレゾルシノール、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸2,4−ジ−tert−ブチルフェニルエステル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシルエステル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸オクタデシルエステル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸2−メチル−4,6−ジ−tert−ブチルフェニルエステル。
4.アクリレート、例えば、a−シアノ−b,b−ジフェニルアクリル酸エチルエステルもしくはイソオクチルエステル、a−カルボメトキシ−ケイ皮酸メチルエステル、a−シアノ−b−メチル−p−メトキシ−ケイ皮酸メチルエステルもしくはブチルエステル、a−カルボメトキシ−p−メトキシ−ケイ皮酸メチルエステル、N−(b−カルボメトキシ−b−シアノビニル)−2−メチル−インドリン。
5.立体障害性アミン、例えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジル)スクシネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−ピペリジル)セバケート、n−ブチル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル−マロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)エステル、1−ヒドロキシエチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンとコハク酸の縮合生成物、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミンと4−tert−オクチルアミノ−2,6−ジクロロ−1,3,5−s−トリアジンとの縮合生成物、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ニトリロトリアセテート、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラオエート、1,1’−(1,2−エタンジイル)−ビス(3,3,5,5−テトラメチル−ピペラジノン)、4−ベンゾイル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ステアリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)−2−n−ブチル−2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルベンジル)マロネート、3−n−オクチル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ[4.5]デカン−2,4−ジオン、ビス(1−オクチルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)セバケート、ビス(1−オクチルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)スクシネート、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミンと4−モルホリノ−2,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジンとの縮合生成物、2−クロロ−4,6−ジ(4−n−ブチルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)−1,3,5−トリアジンと1,2−ビス(3−アミノプロピルアミノ)エタンとの縮合生成物、2−クロロ−4,6−ジ(4−n−ブチルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)−1,3,5−トリアジンと1,2−ビス(3−アミノプロピルアミノ)エタンとの縮合生成物、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ[4.5]デカン−2,4−ジオン、3−ドデシル−1−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ピロリジン−2,5−ジオン、3−ドデシル−1−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)ピロリジン−2,5−ジオン。
6.シュウ酸ジアミド、例えば、4,4’−ジオクチルオキシ−オキサニリド、2,2’−ジエトキシ−オキサニリド、2,2’−ジ−オクチルオキシ−5,5’−ジ−tert−ブチル−オキサニリド、2,2’−ジドデシルオキシ−5,5’−ジ−tert−ブチル−オキサニリド、2−エトキシ−2’−エチル−オキサニリド、N,N’−ビス(3−ジメチルアミノプロピル)オキサルアミド、2−エトキシ−5−tert−ブチル−2’−エチルオキサニリドおよびそれと2−エトキシ−2’−エチル−5,4’−ジ−tert−ブチル−オキサニリドの混合物、o−およびp−メトキシ−ならびにo−およびp−エトキシ−ジ−置換されたオキサニリドの混合物。
7.2−(2−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、例えば、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−6−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−4,6−ビス(4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−ブチルオキシ−プロピルオキシ)フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチル−フェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−オクチルオキシ−プロピルオキシ)フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−[4−ドデシル−/トリデシル−オキシ−(2−ヒドロキシプロピル)オキシ−2−ヒドロキシ−フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン。
8.ホスファイトおよびホスホナイト、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルアルキルホスファイト、フェニルジアルキルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリル−ペンタエリトリトールジホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリトリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト、ビス−イソデシルオキシ−ペンタエリトリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト、ビス(2,4,6−トリ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト、トリステアリル−ソルビトールトリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、6−イソオクチルオキシ−2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−12H−ジベンゾ[d,g]−1,3,2−ジオキサホスホシン、6−フルオロ−2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−12−メチル−ジベンゾ[d,g]−1,3,2−ジオキサホスホシン、ビス(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)メチルホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)エチルホスファイト。
硬化されるべき表面コーティングは、日光または昼光と同等な光源に直接露光させることができる。しかしながら、硬化は、透明な層(例えばガラスの平面またはプラスチックのシート)の後ろで行うこともできる。
1.1:
p−ターフェニル63.1g(0.27モル)をCH2Cl2 550mlに加え、氷浴により冷却した。この溶液に、AlCl3 40.1g(0.30モル)を加え、続いて7H−ドデカフルオロヘプタノイルクロリド100g(0.27モル)を滴下した。反応混合物を室温で一夜攪拌し、氷水中に注ぎ、そしてCH2Cl2で抽出した。有機相を水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮した。粗生成物をさらに精製しないで、次の段階で使用した。構造は以下により確認した。
実施例1.1の化合物123g(0.22モル)をエタノール650mlに溶解した。この溶液に、塩化ヒドロキシルアンモニウム76.6g(1.10モル)およびピリジン209.2g(2.64モル)を加えた。反応混合物を一夜還流し、溶媒をロータリーエバポレーターにより留去した。残渣を水に注ぎ、次いでCH2Cl2で抽出した。有機相を1N HCl、水、食塩水で洗浄し、そしてMgSO4で乾燥した。MgSO4をろ過により除去した後、1M HCl/CH3CO2H220mlを溶液に加え、室温で一夜攪拌した。反応混合物を水および食塩水で洗浄し、MgSO4で乾燥しそして濃縮した。残渣を、トルエンから再結晶することにより精製して、実施例1.2の表題の化合物65.7g(0.115モル;52%)を黄色固体として得た。構造は以下により確認した。
スペクトルは、化合物が、暫定的にE−立体配置とされる、単一の異性体であることを示す。
実施例1.2の化合物2.0g(3.49ミリモル)をCH2Cl2 40mlに溶解し、次いで氷浴中で冷却した。この溶液に、トリエチルアミン0.53g(5.23ミリモル)を加え、続いてCH2Cl2 5mlに溶解したp−トルエンスルホニルクロリド0.73g(3.84ミリモル)を滴下した。反応混合物を0℃で1.5時間攪拌し、氷水中に注ぎ、そしてCH2Cl2で抽出した。有機相を1N HClおよび水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮した。残渣を、2−プロパノールから再結晶することにより精製して、実施例1.3の表題化合物1.91g(2.63ミリモル;75%)を、融点138〜140℃のベージュ色固体として得た。構造は以下により確認した。
2.1:
フルオレン45.5g(0.27モル)をCH2Cl2 400ml中に加え、そして氷浴により冷却した。この溶液に、AlCl3 40.1g(0.30モル)を加え、CH2Cl2 50mlに溶解した7H−ドデカフルオロヘプタノイルクロリド100g(0.27モル)を滴下した。反応混合物を室温で一夜攪拌し、氷水に注ぎ、CH2Cl2で抽出した。有機相を水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮した。粗生成物をさらに精製することなく次の段階で使用した。構造は以下により確認した。
実施例2.1の化合物130g(0.26モル)をエタノール500mlに溶解した。この溶液に、塩化ヒドロキシルアンモニウム43.9g(0.63モル)およびピリジン124.8g(1.58モル)を加えた。反応混合物を一夜還流し、溶媒をロータリーエバポレーターにより留去した。残渣を水に注ぎ、CH2Cl2で抽出した。有機相を1N HCl、水、食塩水で洗浄し、次いでMgSO4で乾燥した。MgSO4をろ過により除去した後、1M HCl/CH3CO2H260mlを溶液に加え、室温で一夜攪拌した。反応混合物を水および食塩水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮した。残渣を、トルエンから再結晶することにより精製して、実施例2.2の表題化合物114g(0.22モル;86%)を融点120〜121℃のベージュ色固体として得た。構造は以下により確認した。
スペクトルは、化合物が、暫定的にE−立体配置とされる、単一の異性体であることを示す。
実施例2.2の化合物2.0g(3.49ミリモル)をCH2Cl2 15mlに溶解し、そして氷浴中で冷却した。この溶液に、トリエチルアミン0.44g(4.32ミリモル)を加え、続いて、CH2Cl2 5mlに溶解したp−トルエンスルホニルクロリド1.12g(5.89ミリモル)を滴下した。反応混合物を室温で一晩攪拌し、氷水中に注ぎ、そしてCH2Cl2で抽出した。有機相を1N HClおよび水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮した。残渣を、2−プロパノールから再結晶することにより精製して、実施例2.3の表題化合物2.04g(3.07ミリモル;78%)を、融点167〜168℃の淡黄色固体として得た。構造は以下により確認した。
スペクトルは、化合物が、暫定的にE−立体配置とされる、単一の異性体であることを示す。
対応する物質を使用して、実施例1または2に記載の方法に従って、実施例3〜12の化合物を得た。中間体および生成物の構造および物理的データを表1に列挙する。
下記の成分を混合することにより、化学増幅されたポジティブレジスト配合物を製造した:
樹脂結合剤A50.00部(Nisso, Japan供給のVP8000(Mw:11900)由来の、p−ヒドロキシスチレン62モル%とp−(1−エトキシエトキシ)スチレン38モル%のコポリマー)
樹脂結合剤B50.00部(Mw6592を有するm−クレゾールノボラック樹脂;Asahi Organic Chemicals Industry Co., Japan供給の、EP0010A)
酢酸プロピレングリコールメチルエーテル(PGMEA)400.00部(Tokyo Kasei, Japan供給)
試験されるべき光酸発生剤4.00部
レジスト配合物を、予め底部反射防止用コーティング(Nissan Chemical Industries, Japan供給のXHRiC−11)を塗布したシリコンウエハー上にスピンコーティングし、そしてホットプレート上で90℃で60秒間ソフトベークして、1000nmのフィルム厚さを得た。次いで、レジストフィルムをUshioの高圧水銀ランプ、HB-25106APおよびマスクアライナーCanon PLA-501を使用して、狭いバンド干渉フィルターおよび多濃度石英マスクを通して365nmの波長のi線放射に露光させた。その後、サンプルをホットプレート上で90℃で60秒間露光後ベークし、そして現像した。2.38%水性水酸化テトラメチルアンモニウム現像剤(TOK供給のNMD-3)中での60秒間の浸漬現像によりレジストフイルムを完全に除去するのに丁度十分な線量である、除去線量(E0)を、測定した対照曲線から決定した。必要な線量が小さければ小さいほど、レジスト配合物は感度が高い。
下記の成分を混合することにより化学増幅されたポジティブレジスト配合物を製造する:
樹脂結合剤100.00部(Mw19460を有する、p−ヒドロキシスチレン61モル%とt−ブチルアクリレート39モル%のコポリマー;Maruzen Oil Company, Japan供給の、登録商標Maruzen MARUKA LYNCUR PHS/TBA)
レベリング剤0.05部(3M供給のFC−430)
酢酸プロピレングリコールメチルエーテル(PGMEA)500.00部(Tokyo Kasei, Japan供給)
試験されるべき光酸発生剤4.0部
レジスト配合物を、ヘキサメチルジメチルシラン処理されたシリコンウエーハ上に3000rpmで45秒間スピンコーティングし、そしてホットプレート上で120℃で60秒間ソフトベークして、800nmのフイルム厚さを得た。次いで、レジストフィルムをUshioの高圧水銀ランプ、UXM-501MDおよびマスクアライナーCanon PLA-521を使用して、狭いバンド干渉フィルターおよび多濃度石英マスクを通して254nmの波長の遠紫外線に露光させた。その後、サンプルをホットプレート上で120℃で60秒間露光後ベークし、そして現像した。露光強度は、UshioからのUnimeter UIT-150で測定した。1.79%水性水酸化テトラメチルアンモニウム現像剤中での60秒間の浸漬現像によりレジストフイルムを完全に除去するのに丁度十分な線量である、除去線量(E0)を、測定した対照曲線から決定した。必要な線量が小さければ小さいほど、レジスト配合物は感度が高い。結果は、表3に集められ、組成物がポジティブフォトレジストの製造に好適であることを証明している。
Claims (19)
- 式I、IIまたはIII:
〔式中、
R1は、C1〜C18アルキルスルホニルまたはフェニルスルホニルであり;その双方は、1個以上のC1〜C18アルキル、フェニル−C1〜C3アルキル、C3〜C30シクロアルキル、1個以上のO、S、NR6、O(CO)もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルで場合により置換されているか;またはNO2、CN、Ar2、(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7で置換されており;
あるいはR1は、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルであり、ここで、そのカンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルは、1個以上のC1〜C18アルキル、フェニル−C1〜C3アルキル、C3〜C30シクロアルキル、1個以上のO、S、NR6、O(CO)もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルで場合により置換されているか;またはハロゲン、C1〜C10ハロアルキル、NO2、CN、Ar2、(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7で置換されており;
あるいはR1は、基
であり;
X1、X2およびX3は、互いに独立に、OまたはSであり;
R’1は、フェニレンジスルホニル、ナフチレンジスルホニル、
、ジフェニレンジスルホニルまたはオキシジフェニレンジスルホニルであり、ここでこれらの基は、非置換またはC1〜C12アルキルで置換されており;あるいはR’1は、C1〜C12アルキレンジスルホニルであり;
R2は、ハロゲンまたはC1〜C10ハロアルキルであり;
Xは、ハロゲンであり;
Ar1は、フルオレニルであり;それは、1個以上のC1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3アルキル、C3〜C30シクロアルキル、1個以上のO、S、NR6、O(CO)、もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルで場合により置換されているか;またはハロゲン、NO2、CN、Ar2、(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7で置換されており;場合により、その置換基(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、−NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7は、基R3、R4、R5、R6および/またはR7を介して、フルオレニル環上のさらなる置換基と共にまたはフルオレニル環の炭素原子の一つと共に、5−、6−または7−員環を形成し;あるいは場合により、その置換基C1〜C18アルキルは、フルオレニル環の一つの炭素原子から、その環のもう一つの炭素原子へのアルキレン架橋を形成し;そのアルキレン架橋は、場合によりさらなるフェニル環と縮合しており;
あるいはAr1は、ビフェニリルまたはナフチルであり、双方は、1個以上のC1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3アルキル、C3〜C30シクロアルキル、1個以上のO、S、NR6、O(CO)もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルで置換されているか;またはハロゲン、NO2、CN、Ar2、(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7で置換されており;場合により、その置換基(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7、および/またはOSO2R7は、基R3、R4、R5、R6および/またはR7を介して、ビフェニリルまたはナフチル環上のさらなる置換基と共にまたはビフェニリルまたはナフチル環の炭素原子の一つと共に、5−、6−または7−員環を形成し;あるいは場合により、その置換基C1〜C18アルキルは、ビフェニリルまたはナフチル環の一つの炭素原子から、その環のもう一つの炭素原子へのアルキレン架橋を形成し;そのアルキレン架橋は、さらなるフェニル環と場合により縮合しており;
ここで、すべての基Ar1は、場合によりさらに、酸の作用により切断される−O−C−結合または−O−Si−結合を有する基で置換されており;
Ar’1は、ヘテロアリーレンであり;それは、非置換あるいは1個以上のC1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、NO2、CN、Ar2、(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7で置換されており;
ここで、すべての基Ar’1は、場合によりさらに、酸の作用により切断される−O−C−結合または−O−Si−結合を有する基で置換されており;
R3は、フェニル、ナフチル、C3〜C30シクロアルキル、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、C2〜C18アルケニル、C4〜C30シクロアルケニルであるか;または1個以上のOで中断されているC2〜C18アルキルであるか;または1個以上のO、S、NR6、O(CO)もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルであるか;あるいはR3は、C2〜C18アルカノイル、ベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルであり;
そのすべては、1個以上のAr2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、NO2、CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR4R5、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイルおよび/またはベンゾイルオキシで場合により置換されており;
あるいはR3は、水素であり;
R4およびR5は、互いに独立に、フェニル、ナフチル、C3〜C30シクロアルキル、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、C2〜C12アルケニル、C4〜C30シクロアルケニルであり;または1個以上のOで中断されているC2〜C18アルキルであり;または1個以上のO、S、NR6、O(CO)もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルであり;またはC2〜C18アルカノイル、ベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルであり;
そのすべては、1個以上のAr2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、NO2、CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR4R5、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイルおよび/またはベンゾイルオキシで場合により置換されており;
あるいは、R4およびR5は、互いに独立に、水素であり;
あるいは、R4およびR5は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、場合により1個以上のO、NR6もしくはCOで中断されている5−、6−または7−員環を形成し;
R6は、フェニル、ナフチル、C3〜C30シクロアルキル、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、C2〜C12アルケニル、C4〜C30シクロアルケニルであり;または1個以上のOで中断されているC2〜C18アルキルであり;または1個以上のO、S、NR6、O(CO)、もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルであり;またはC2〜C18アルカノイル、ベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニルまたはフェナントリルスルホニルであり;
そのすべては、1個以上のAr2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、NO2、CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR4R5、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイルおよび/またはベンゾイルオキシで場合により置換されており;
あるいは、R6は水素であり;
R7は、フェニル、ナフチル、C3〜C30シクロアルキル、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、C2〜C12アルケニル、C4〜C30シクロアルケニルであり;または1個以上のOで中断されているC2〜C18アルキルであり;または1個以上のO、S、NR6、O(CO)もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルであり;
そのすべては、1個以上のAr2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、NO2、CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR4R5、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイルおよび/またはベンゾイルオキシで場合により置換されており;
あるいは、R7は水素であり;
Ar2は、フェニル、ナフチル、アントラシル、フェナントリルまたはヘテロアリールであり;そのすべては、1個以上の、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、1個以上のO、S、NR6、O(CO)もしくはNR6(CO)で中断されているC3〜C30シクロアルキルで場合により置換されており;またはハロゲン、NO2、CN、フェニル、(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7で場合により置換されており、その置換基(CO)R7、(CO)OR3、(CO)NR4R5、O(CO)R7、O(CO)OR3、O(CO)NR4R5、NR6(CO)R7、NR6(CO)OR3、OR3、NR4R5、SR6、SOR7、SO2R7および/またはOSO2R7は、場合により、基R3、R4、R5、R6および/またはR7を介して、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル、ヘテロアリールもしくはフルオレニル環上のさらなる置換基と共に、またはフェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル、ヘテロアリールもしくはフルオレニル環の炭素原子の1つと共に、5−、6−または7−員環を形成し;あるいは場合により、置換基C1〜C18アルキルは、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル、ヘテロアリールもしくはフルオレニル環の1個の炭素原子から、その環のもう一つの炭素原子へのアルキレン架橋を形成し;そのアルキレン架橋は、さらなるフェニル環と場合により縮合しており;
R8、R9、R10およびR11は、互いに独立に、非置換またはハロゲンで置換されているC1〜C6アルキルであるか;あるいはR8、R9およびR10は、非置換またはC1〜C4アルキルもしくはハロゲンで置換されているフェニルであるか;あるいはR10およびR11は一緒に、非置換またはC1〜C4アルキルもしくはハロゲンで置換されている1,2−フェニレンまたはC2〜C6アルキレンである〕
の化合物。 - Ar1が、フルオレニルであり;それは、1個以上のC1〜C18アルキル、OR3、ハロゲンおよび/またはAr2で場合により置換されており;あるいは場合により置換基C1〜C18アルキルは、フルオレニル環の1個の炭素原子からその環のもう一つの炭素原子へのアルキレン架橋を形成し;そのアルキレン架橋は、さらなるフェニル環と場合により縮合しており;
あるいはAr1が、ビフェニリルまたはナフチルであり、双方は、1個以上のC1〜C18アルキル、OR3、ハロゲンおよび/またはAr2で置換されており;あるいは場合により置換基C1〜C18アルキルは、ビフェニリルまたはナフチル環の1個の炭素原子からその環のもう一つの炭素原子へのアルキレン架橋を形成し;そのアルキレン架橋は、場合によりさらなるフェニル環と縮合しており;
Ar’1が、ヘテロアリーレンであり、それは、非置換あるいは1個以上のC1〜C18アルキル、OR3、ハロゲンおよび/またはAr2で置換されており;
R3が、C1〜C12アルキルであり;そして
Ar2が、フェニルである、
請求項1に記載の式I、IIまたはIIIの化合物。 - R1が、C1〜C18アルキルスルホニルまたはフェニルスルホニルであり、場合により1個以上のC1〜C18アルキルまたはOR3で置換されており、あるいはR1が、ナフチルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、または基
であり;
X1、X2およびX3が、Oであり;
R’1が、フェニレンジスルホニルであり;
R2が、ハロゲンまたはC1〜C10ハロアルキルであり;
Xが、ハロゲンであり;
Ar1が、フルオレニルであり;あるいはAr1が、Ar2で置換されているビフェニリルであるかまたはC1〜C18アルキルで置換されているナフチルであり、ここで、置換基C1〜C18アルキルがナフチル環の1個の炭素原子からその環のもう一つの炭素原子へのアルキレン架橋を形成しており;
Ar’1が、ヘテロアリーレンであり;それは、非置換またはAr2で置換されており;
R3が、C1〜C18アルキルであり;
Ar2が、フェニルであり;そして
R10およびR11がフェニルである、
請求項1に記載の式I、IIまたはIIIの化合物。 - (a)酸の作用により硬化する化合物または酸の作用によりその溶解度が増加する化合物;および
(b)感光性酸供与剤として、請求項1に記載の少なくとも1種の式I、IIまたはIIIの化合物、
を含む化学増幅されたフォトレジスト組成物。 - ポジティブレジストである、請求項4に記載の化学増幅されたフォトレジスト組成物。
- (a1)酸の存在下に分解して水性アルカリ現像剤溶液への溶解度を増加させる、酸に不安定な基を有する少なくとも1種のポリマー;および/または
(a2)酸の存在下に分解して水性アルカリ現像剤溶液への溶解度を増加させる、酸に不安定な基を有する少なくとも1種のモノマ−またはオリゴマー溶解抑制剤;および/または
(a3)少なくとも1種のアルカリ可溶性のモノマー、オリゴマーまたはポリマー化合物;および、
(b)感光性酸供与剤として、少なくとも1種の請求項1に記載の式I、IIまたはIIIの化合物、
を含む、請求項5に記載の化学増幅されたポジティブフォトレジスト組成物。 - ネガティブレジストである、請求項4に記載の化学増幅されたフォトレジスト組成物。
- (a4)結合剤としてアルカリ可溶性樹脂;
(a5)酸により触媒されるとき、それ自体および/または結合剤との架橋反応を行う成分;および
(b)感光性酸供与剤として、少なくとも1種の請求項1に記載の式I、IIまたはIIIの化合物、
を含む、請求項7に記載の化学増幅されたネガティブフォトレジスト組成物。 - 成分(a)および(b)、または成分(a1)、(a2)、(a3)および(b)、または成分(a4)、(a5)および(b)に加えて、さらなる添加剤(c)、さらなる感光性酸供与剤化合物(b1)、他の光開始剤(d)、および/または増感剤(e)を含む、請求項4〜8のいずれか一項に記載の化学増幅されたフォトレジスト組成物。
- (1)請求項4に記載の組成物を基材に塗布し;
(2)その組成物を60℃〜160℃の間の温度で塗布後ベークを行い;
(3)10nm〜1500nmの間の波長の光で像様に照射し;
(4)場合により、60℃〜160℃の間の温度でその組成物を露光後ベークし;そして
(5)溶媒または水性アルカリ現像剤で現像する;
ことによりフォトレジストを製造する方法。 - (a)酸の作用により硬化する化合物または酸の作用によりその溶解度が増加する化合物;および
(b)感光性酸供与剤として、請求項1に記載の式I、IIまたはIIIの少なくとも1種の化合物、
を含む組成物。 - 酸の作用下に架橋されうる組成物中の感光性酸供与剤としておよび/または酸の作用下に溶解度が増加する組成物中の溶解増強剤としての、請求項1に記載の式I、IIまたはIIIの化合物の使用。
- 酸の作用下に架橋されうる化合物を架橋する方法であって、上記した化合物に請求項1に記載の式I、IIまたはIIIの化合物を加え、次いで10〜1500nmの波長を有する光で像様に照射するかまたは全区域にわたって照射することを含む方法。
- 着色および非着色表面コーティング、接着剤、積層用接着剤、構造用接着剤、感圧接着剤、印刷インキ、印刷版、凸版、平板印刷版、凹版、無処理印刷版、スクリーン印刷用ステンシル、歯科用組成物、色フィルター、スペーサー、エレクトロルミネセンスディスプレイおよび液晶ディスプレイ(LCD)、導波路、光学スィッチ、色補強系、レジスト、エレクトロニクス用フォトレジスト、電気メッキレジスト、液体フィルムおよびドライフィルムの双方用のエッチングレジスト、ソルダーレジスト、UVおよび可視レーザー直接結像系用のフォトレジスト材料、プリント基板の逐次的積層における誘電体層形成用のフォトレジスト材料、像記録材料、ホログラフィー像を記録するための像記録材料、光学的情報記憶装置又はホログラフィーデータ記憶装置、脱色材料、像記録材料用の脱色材料、マイクロカプセルを使用する像記録材料、磁気記録材料、マイクロメカニカル部品、メッキマスク、エッチングマスク、ガラスファイバーケーブルコーティング、マイクロエレクトロニクス回路の製造における感光性酸供与剤としての、請求項1に記載の式I、IIまたはIIIの化合物の使用。
- 着色および非着色表面コーティング、接着剤、積層用接着剤、構造用接着剤、感圧接着剤、印刷インキ、印刷版、凸版、平板印刷版、凹版、無処理印刷版、スクリーン印刷用ステンシル、歯科用組成物、色フィルター、スペーサー、エレクトロルミネセンスディスプレイおよび液晶ディスプレイ(LCD)、導波路、光学スィッチ、色補強系、レジスト、エレクトロニクス用フォトレジスト、電気メッキレジスト、液体フィルムおよびドライフィルムの双方用のエッチングレジスト、ソルダーレジスト、UVおよび可視レーザー直接結像系用のフォトレジスト材料、プリント基板の逐次的積層における誘電体層形成用のフォトレジスト材料、像記録材料、ホログラフィー像を記録するための像記録材料、光学的情報記憶装置又はホログラフィーデータ記憶装置、脱色材料、像記録材料用の脱色材料、マイクロカプセルを使用する像記録材料、磁気記録材料、マイクロメカニカル部品、メッキマスク、エッチングマスク、ガラスファイバーケーブルコーティング、マイクロエレクトロニクス回路の製造のための請求項13に記載の方法。
- 色フィルターまたは化学増幅されたレジストの製造における感光性酸供与剤としての、請求項1に記載の式I、IIまたはIIIの化合物の使用。
- 色フィルターまたは化学増幅されたレジストの製造のための請求項13に記載の方法。
- すべてに感光性樹脂ならびに顔料および/または染料を含む、赤色、緑色および青色画素および黒色マトリックスを透明な基材上に設け、次いで基材の表面または色フィルター層の表面に透明な電極を設けることにより製造される色フィルターであって、その感光性樹脂が、感光性酸供与剤として請求項1に記載の式I、IIまたはIIIの化合物を含む、色フィルター。
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