JP2655384B2 - ポジ型レジスト組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平版印刷板やＩＣ
等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基
板の製造、更にその他のフォトファブリケーション工程
に使用されるポジ型感光性組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポジ型フォトレジスト組成物としては、
一般にアルカリ可溶性樹脂と感光物としてのナフトキノ
ンジアジド化合物とを含む組成物が用いられている。例
えば、「ノボラック型フェノール樹脂／ナフトキノンジ
アジド置換化合物」として米国特許第３，６６６，４７
３号、米国特許第４，１１５，１２８号及び米国特許第
４，１７３，４７０号等に、また最も典型的な組成物と
して「クレゾール−ホルムアルデヒドより成るノボラッ
ク樹脂／トリヒドロキシベンゾフェノンー１，２−ナフ
トキノンジアジドスルホン酸エステル」の例がトンプソ
ン「イントロダクション・トゥー・マイクロリソグラフ
ィー」（L.F.Thompson「Introduction toMicrolithogra
phy」)（ＡＣＳ出版、No.219号、Ｐ１１２〜１２１）に
記載されている。このような基本的にノボラック樹脂と
キノンジアシド化合物から成るポジ型フォトレジスト
は、ノボラック樹脂がプラズマエッチングに対して高い
耐性を与え、ナフトキノンジアジド化合物は溶解阻止剤
として作用する。そして、ナフトキノンジアジドは光照
射を受けるとカルボン酸を生じることにより溶解阻止能
を失い、ノボラック樹脂のアルカリ溶解皮を高めるとい
う特性を持つ。

【０００３】これまで、かかる観点からノボラック樹脂
とナフトキノンジアジド系感光物を含有する数多くのポ
ジ型フォトレジストが開発、実用化され、０．８μｍ〜
２μｍ程度までの線幅加工に於いては十分な成果をおさ
めてきた。しかし、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。この必要な解像力を達
成する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、遠紫外光やエキ
シマレーザー光（ＸｅＣｌ、ＫｒＦ、ＡｒＦなど）が検
討されるまでになってきている。従来のノボラックとナ
フトキノンジアジド化合物から成るレジストを遠紫外光
やエキシマレーザー光を用いたリソグラフィーのパター
ン形成に用いると、ノボラック及びナフトキノンジアジ
ドの遠紫外領域に於ける吸収が強いために光がレジスト
底部まで到達しにくくなり、低感度でテーパーのついた
パターンしか得られない。

【０００４】このような問題を解決する手段の一つが、
米国特許第４，４９１，６２８号、欧州特許第２４９，
１３９号等に記載されている化学増幅系レジスト組成物
である。化学増幅系ポジ型レジスト組成物は遠紫外光な
どの放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸
を触媒とする反応によって、活性放射線の照射部と非照
射部の現像液に対する溶解性を変化させパターンを基板
上に形成させるパターン形成材料である。

【０００５】このような例として、光分解によリ酸を発
生する化合物と、アセタールまたはＯ，Ｎ−アセタール
化合物との組合せ（特開昭４８−８９００３号）、オル
トエステル又はアミドアセタール化合物との組合せ（特
開昭５１−１２０７１４号）、主鎖にアセタール又はケ
夕ール基を有するポリマーとの組合せ（特開昭５３−１
３３４２９号）、エノールエーテル化合物との組合せ
（特開昭５５−１２９９５号）、Ｎ−アシルイミノ炭酸
化合物との組合せ（特開昭５５−１２６２３６号）、主
鎖にオルトエステル基を有するポリマーとの組合せ（特
開昭５６−１７３４５号）、第３級アルキルエステル化
合物との組合せ（特開昭６０−３６２５号）、シリルエ
ステル化合物との組合せ（特開昭６０−１０２４７
号）、及びシリルエーテル化合物との組合せ（特開昭６
０−３７５４９号、特開昭６０−１２１４４６号）等を
挙げることができる。これらは原理的に量子収率が１を
越えるため、高い感光性を示す。

【０００６】同様に、室温経時下では安定であるが、酸
存在下加熱することにより分解し、アルカリ可溶化する
系として、例えば、特開昭５９−４５４３９号、特開昭
６０−３６２５号、特開昭６２−２２９２４２号、特開
昭６３−２７８２９号、特開昭６３−３６２４０号、特
開昭６３−２５０６４２号、Polym. Eng. Sce.、23巻、
１０１２頁（１９８３）；ACS.Sym.２４２巻、１１頁
（１９８４）；Semiconductor World 1987年、１１月
号、９１頁；Macromolecules、21巻、１４７５頁（１９
８８）；ＳＰＩＥ、９２０巻、４２頁（１９８８）等に
記載されている露光によリ酸を発生する化合物と、第３
級又は２級炭素（例えばｔ−ブチル、２−シクロヘキセ
ニル）のエステル又は炭酸エステル化合物との組合せ系
が挙げられる。これらの系も高感度を有し、且つ、ナフ
トキノンジアジド／ノボラック樹脂系と比べて、Deep-U
V領域での吸収が小さいことから、前記の光源短波長化
に有効な系となリ得る。

【０００７】上記ポジ型化学増幅レジストは、アルカリ
可溶性樹脂、放射線露光によって酸を発生する化合物
（光酸発生剤）、及び酸分解性基を有するアルカリ可溶
性樹脂に対する溶解阻止化合物から成る３成分系と、酸
との反応により分解しアルカリ可溶となる基を有する樹
脂と光酸発生剤からなる２成分系に大別できる。２成分
系の場合、樹脂中の酸分解基の含量が多くなるため、露
光後のベークによりレジスト膜が収縮するという問題が
あった。一方、３成分系では、アルカリ可溶性樹脂に対
する溶解阻止性が不十分であるため、現像時の膜減りが
大きく、レジストプロファイルを著しく劣化させるとい
う問題があった。しかし、３成分系は、素材選択の幅が
大きいことから有望な系であり、この系に用いられる溶
解阻止性の優れた酸分解性化合物の開発が望まれてい
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、露光後のベークによる膜収縮及び現像時の膜減りが
少なく、良好なプロファイルと高解像力を有するポジ型
感光性組成物を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記諸特
性に留意し鋭意検討した結果、本発明の目的が、アルカ
リ可溶性樹脂、光酸発生剤、及び酸分解性基を有する溶
解阻止化合物から成るポジ型化学増幅系において、溶解
阻止化合物として以下に示す要件を満たす低分子酸分解
性溶解阻止化合物を用いることで達成されることを見い
だし、本発明に到達した。

【００１０】即ち、本発明は、 （ａ）水不溶でアルカリ水溶液に可溶な樹脂、（ｂ）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、
及び（ｃ）酸により分解し得る基を有し、アルカリ現像
液中での溶解度が酸の作用により増大する、分子量３，
０００以下の低分子酸分解性溶解阻止化合物、を含有す
るポジ型感光性組成物において、該化合物（ｃ）が、
（ｉ）酸で分解し得る基を少なくとも２個有し、該酸分
解性基間の距離が、最も離れた位置において、酸分解性
基を除く結合原子を１０個以上経由する化合物、又は
（ii）酸で分解し得る基を少なくとも３個有し、該酸分
解性基間の距離が最も離れた位置において、酸分解性基
を除く結合原子を９個以上経由する化合物であって、且
つ後述の一般式（Ｉ）〜（XVI）で表される化合物から
選ばれた少なくとも１種であることを特徴とするポジ型
感光性組成物を提供するものである。

【００１１】本発明の３成分系ポジ型感光性組成物は、
基本的には、酸分解性溶解抑制剤、アルカリ可溶性樹脂
及び光酸発生剤から成る。酸分解性溶解抑制剤は、アル
カリ可溶性樹脂のアルカリへの溶解性を抑制し、露光を
受けると発生する酸により酸分解性基が脱保護され、逆
に樹脂のアルカリへの溶解性を促進する作用を有する。
特開昭６３−２７８２９号及び特開平３−１９８０５９
号にナフタレン、ビフェニル及びジフェニルシクロアル
カンを骨格化合物とする溶解抑制化合物が開示されてい
るが、アルカリ可溶性樹脂に対する溶解阻止性が小さ
く、プロファイル及び解像力の点で不十分である。以
下、本発明に使用する化合物について詳細に説明する。

【００１２】（Ａ）酸分解性溶解阻止化合物（本発明
（ｃ）の化合物） 本発明（ｃ）に使用される酸分解性溶解阻止化合物は、
その構造中に酸で分解し得る基を少なくとも２個有し、
該酸分解性基間の距離が最も離れた位置において、酸分
解性基を除く結合原子を少なくとも１０個、好ましくは
少なくとも１１個、更に好ましくは少なくとも１２個経
由する化合物、又は酸分解性基を少なくとも３個有し、
該酸分解性基間の距離が最も離れた位置において、酸分
解性基を除く結合原子を少なくとも９個、好ましくは少
なくとも１０個、更に好ましくは少なくとも１１個経由
する化合物である。又、上記結合原子の好ましい上限は
５０個、更に好ましくは３０個である。本発明におい
て、酸分解性溶解阻止化合物が、酸分解性基を３個以
上、好ましくは４個以上有する場合、又酸分解性基を２
個有するものにおいても、該酸分解性基が互いにある一
定の距離以上離れている場合、アルカリ可溶性樹脂に対
する溶解阻止性が著しく向上する。なお、本発明におけ
る酸分解性基間の距離は、酸分解性基を除く、経由結合
原子数で示される。例えば、以下の化合物（１）、
（２）の場合、酸分解性基間の距離は、各々結合原子４
個であり、化合物（３）では結合原子１２個である。

【００１３】

【化１２】

【００１４】また、本発明の酸分解性溶解阻止化合物
は、１つのベンゼン環上に複数個の酸分解性基を有して
いても良いが、好ましくは、１つのベンゼン環上に１個
の酸分解性基を有する骨格から構成される化合物であ
る。更に、本発明の酸分解性溶解阻止化合物の分子量は
３，０００以下であり、好ましくは５００〜３，００
０、更に好ましくは１，０００〜２，５００である。

【００１５】本発明の好ましい実施態様においては、酸
により分解し得る基−ＣＯＯ−Ａ⁰、−Ｏ−Ｂ⁰基を含む
基としては、−Ｒ⁰−ＣＯＯ−Ａ⁰、又は−Ａｒ−Ｏ−Ｂ
⁰で示される基が挙げられる。ここでＡ⁰は、−Ｃ
（Ｒ⁰¹）（Ｒ⁰²）（Ｒ⁰³）、−Ｓｉ（Ｒ⁰¹）（Ｒ⁰²）
（Ｒ⁰³）もしくは−Ｃ（Ｒ⁰⁴）（Ｒ⁰⁵）−Ｏ−Ｒ⁰⁶基を
示す。Ｂ⁰は、Ａ⁰又は−ＣＯ−Ｏ−Ａ⁰基を示す。
Ｒ⁰¹、Ｒ⁰²、Ｒ⁰³、Ｒ⁰⁴及びＲ⁰⁵は、それぞれ同一でも
相異していても良く、水素原子、アルキル基、シクロア
ルキル基、アルケニル基もしくはアリール基を示し、Ｒ
⁰⁶はアルキル基もしくはアリール基を示す。但し．Ｒ⁰¹
〜Ｒ⁰³の内少なくとも２つは水素原子以外の基であり、
又、Ｒ⁰¹〜Ｒ⁰³、及びＲ⁰⁴〜Ｒ⁰⁶の内の２つの基が結合
して環を形成してもよい、Ｒ⁰は置換基を有していても
良い２価以上の脂肪族もしくは芳香族炭化水素基を示
し、−Ａｒ−は単環もしくは多環の置換基を有していて
も良い２価以上の芳香族基を示す。

【００１６】ここで、アルキル基としてはメチル基、エ
チル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル
基、ｔ−ブチル基の様な炭素数１〜４個のものが好まし
く、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シク
ロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な
炭素数３〜１０個のものが好ましく、アルケニル基とし
てはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の
様な炭素数２〜４個のものが好ましく、アリール基とし
てはフェニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル
基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数６〜１
４個のものが好ましい。また、置換基としては水酸基、
ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）、ニトロ
基、シアノ基、上記のアルキル基、メトキシ基、エトキ
シ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキ
シプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ
ｅｃ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基、
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアル
コキシカルボニル基、ベンジル基、フェネチル基、クミ
ル基等のアラルキル基、アラルキルオキシ基、ホルミル
基、アセチル基、ブチリル基、ベンゾイル基、シアナミ
ル基、バレリル基等のアシル基、ブチリルオキシ基等の
アシロキシ基、上記のアルケニル基、ビニルオキシ基、
プロペニルオキシ基、アリルオキシ基、ブチニルオキシ
基等のアルケニルオキシ基、上記のアリール基、フェノ
キシ基等のアリールオキシ基、ベンゾイルオキシ基等の
アリールオキシカルボニル基を挙げることができる。

【００１７】好ましくは、シリルエーテル基、クミルエ
ステル基、アセタール基、テトラヒドロピラニルエーテ
ル基、エノールエーテル基、エノールエステル基、第３
級のアルキルエーテル基、第３級のアルキルエステル
基、第３級のアルキルカーボネート基等である。更に好
ましくは、第３級アルキルエステル基、第３級アルキル
カーボネート基、クミルエステル基、テトラヒドロピラ
ニルエーテル基である。

【００１８】好ましくは、特開平１−２８９９４６号、
特開平１−２８９９４７号、特開平２−２５６０号、特
開平３−１２８９５９号、特開平３−１５８８５５号、
特開平３−１７９３５３号、特開平３−１９１３５１
号、特開平３−２００２５１号、特開平３−２００２５
２号、特開平３−２００２５３号、特開平３−２００２
５４号、特開平３−２００２５５号、特開平３−２５９
１４９号、特開平３−２７９９５８号、特開平３−２７
９９５９号、特開平４−１６５０号、特開平４−１６５
１号、特開平４−１１２６０号、特開平４−１２３５６
号、特開平４−１２３５７号、特願平３−３３２２９
号、特願平３−２３０７９０号、特願平３−３２０４３
８号、特願平４−２５１５７号、特願平４−５２７３２
号、特願平４−１０３２１５号、特願平４−１０４５４
２号、特願平４−１０７８８５号、特願平４−１０７８
８９号、同４−１５２１９５号等の明細書に記載された
ポリヒドロキシ化合物のフェノール性ＯＨ基の一部もし
くは全部を上に示した基、−Ｒ⁰−ＣＯＯ−Ａ⁰もしくは
Ｂ⁰基で結合し、保護した化合物が含まれる。

【００１９】更に好ましくは、特開平１−２８９９４６
号、特開平３−１２８９５９号、特開平３−１５８８５
５号、特開平３−１７９３５３号、特開平３−２００２
５１号、特開平３−２００２５２号、特開平３−２００
２５５号、特開平３−２５９１４９号、特開平３−２７
９９５８号、特開平４−１６５０号、特開平４−１１２
６０号、特開平４−１２３５６号、特開平４−１２３５
７号、特願平４−２５１５７号、特願平４−１０３２１
５号、特願平４−１０４５４２号、特願平４−１０７８
８５号、特願平４−１０７８８９号、同４−１５２１９
５号の明細書に記載されたポリヒドロキシ化合物を用い
たものが挙げられる。

【００２０】より具体的には、一般式［Ｉ］〜［XVI]で
表される化合物が挙げられる。

【００２１】

【化１３】

【００２２】

【化１４】

【００２３】

【化１５】

【００２４】

【化１６】

【００２５】ここで、Ｒ ¹⁰¹ 、Ｒ ¹⁰² 、Ｒ ¹⁰⁸ 、Ｒ ¹³⁰ ：同
一でも異なっていても良く、水素原子、−Ｒ⁰−ＣＯＯ
−Ａ⁰もしくはＢ⁰基、Ｒ ¹⁰⁰ ： −ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＮＨＣＯＮＨ−、−
ＮＨＣＯＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ
₂−、−ＳＯ₃−、もしくは

【００２６】

【化１７】

【００２７】ここで、Ｇ＝２〜６ 但し、Ｇ＝２の時は
Ｒ ¹⁵⁰ 、Ｒ ¹⁵¹ のうち少なくとも一方はアルキル基、Ｒ ¹⁵⁰ 、Ｒ ¹⁵¹ ： 同一でも異なっていても良く、水素原
子、アルキル基、アルコキシ基、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、
−ＣＮ、ハロゲン原子、−Ｒ ¹⁵² −ＣＯＯＲ ¹⁵³ 、もしく
は−Ｒ ¹⁵⁴ −ＯＨ、Ｒ ¹⁵² 、Ｒ ¹⁵⁴ ： アルキレン基、Ｒ ¹⁵³ ： 水素原子、アルキル基、アリール基、もしくは
アラルキル基、Ｒ ⁹⁹ 、Ｒ ¹⁰³ 〜Ｒ ¹⁰⁷ 、Ｒ ¹⁰⁹ 、Ｒ ¹¹¹ 〜Ｒ
¹¹⁸ 、Ｒ ¹²¹ 〜Ｒ ¹²³ 、Ｒ ¹²⁸ 〜Ｒ ¹³⁴ 、Ｒ ¹³⁸ 〜Ｒ ¹⁴¹ 及び
Ｒ ¹⁴³ ：同一でも異なっても良く、水素原子、水酸基、
アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、
アリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、アラル
キルオキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル
基、シアノ基、もしくは−Ｎ（Ｒ ¹⁵⁵ ）（Ｒ ¹⁵⁶ ）（Ｒ
¹⁵⁵ 、Ｒ ¹⁵⁶ ：Ｈ、アルキル基、もしくはアリール基）、Ｒ ¹¹⁰ ： 単結合、アルキレン基、もしくは

【００２８】

【化１８】

【００２９】Ｒ ¹⁵⁷ 、Ｒ ¹⁵⁹ ：同一でも異なっても良く、
単結合、アルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、も
しくはカルボキシル基、 Ｒ¹⁵⁸：水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシル
基、アシロキシ基、アリール基、ニトロ基、水酸基、シ
アノ基、もしくはカルボキシル基、但し、水酸基の水素
がｔ−ブトキシカルボニル基で置換されていてもよい、Ｒ ¹¹⁹ 、Ｒ ¹²⁰ ： 同一でも異なっても良く、メチレン基、
低級アルキル置換メチレン基、ハロメチレン基、もしく
はハロアルキル基、但し本願において低級アルキル基と
は炭素数１〜４のアルキル基を指す、Ｒ ¹²⁴ 〜Ｒ ¹²⁷ ： 同一でも異なっても良く、水素原子、も
しくはアルキル基、Ｒ ¹³⁵ 〜Ｒ ¹³⁷ ：同一でも異なっても
良く、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシル
基、もしくはアシロキシ基、Ｒ ¹⁴² ： 水素原子、ｔ−ブトキシカルボニル基、もしく
は

【００３０】

【化１９】

【００３１】Ｒ ¹⁴⁴ 、Ｒ ¹⁴⁵ ：同一でも異なっても良く、
水素原子、低級アルキル基、低級ハロアルキル基、もし
くはアリール基、Ｒ ¹⁴⁶ 〜Ｒ ¹⁴⁹ ： 同一でも異なっていても良く、水素原
子、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、カル
ボニル基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカル
ボニル基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、アシル
基、アシロキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ
基、アリール基、アリールオキシ基、もしくはアリール
オキシカルボニル基、但し、各４個の同一記号の置換基
は同一の基でなくても良い、 Ｙ：−ＣＯ−、もしくは−ＳＯ₂−、 Ｚ、Ｂ：単結合、もしくは−Ｏ−、 Ａ：メチレン基、低級アルキル置換メチレン基、ハロメ
チレン基、もしくはハロアルキル基、 Ｅ：単結合、もしくはオキシメチレン基、 Ｒ′：−Ｏ−Ｒ⁰−ＣＯＯ−Ａ⁰、−Ｏ−Ｂ⁰もしくは水
酸基 ａ〜ｚ、a1〜y1:複数の時、( ）内の基は同一または異
なっていてもよい、 ａ〜ｑ、ｓ、ｔ、ｖ、g1〜i1、k1〜m1、o1、q1、s1、u
1：０もしくは１〜５の整数、 ｒ、ｕ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚ、a1〜f1、p1、r1、t1、v1〜x
1：０もしくは１〜４の整数、 j1、n1、ｚ1、a2、b2、c2、d2：０もしくは１〜３の整
数、 z1、a2、c2、d2のうち少なくとも１つは１以上、 y1：３〜８の整数、 (a+b)、(e+f+g)、(k+l+m)、(q+r+s)、(w+x+y)、(c1+d
1)、(g1+h1+i1+j1)、(o1+p1)、(s1+t1)≧２、 (j1+n1)≦３、 (r+u)、(w+z)、x+a1)、(y+b1)、(c1+e1)、(d1+f1)、(p1
+r1)、(t1+v1)、(x1+w1)≦４ 但し一般式［Ｖ］の場合は(w+z)、(x+a1)≦５、 (a+c)、(b+d)、(e+h)、(f+i)、(g+j)、(k+n)、(l+o)、
(m+p)、(q+t)、(s+v)、(g1+k1)、(h1+l1)、(il+m1)、(o
1+q1)、(s1+u1)≦５、を表す。

【００３２】

【化２０】

【００３３】

【化２１】

【００３４】

【化２２】

【００３５】

【化２３】

【００３６】

【化２４】

【００３７】

【化２５】

【００３８】

【化２６】

【００３９】

【化２７】

【００４０】

【化２８】

【００４１】

【化２９】

【００４２】

【化３０】

【００４３】

【化３１】

【００４４】

【化３２】

【００４５】

【化３３】

【００４６】

【化３４】

【００４７】

【化３５】

【００４８】

【化３６】

【００４９】

【化３７】

【００５０】

【化３８】

【００５１】

【化３９】

【００５２】

【化４０】

【００５３】

【化４１】

【００５４】

【化４２】

【００５５】化合物（１）〜（６３）中のＲは水素原子
又は下記の基

【化４３】

【００５６】を表す。但し、少なくとも２個、もしくは
構造により３個は水素原子以外の基であり、各置換基Ｒ
は同一の基でなくても良い。

【００５７】本発明（ｃ）に用いられる化合物の添加量
は、感光性組成物の全重量（溶媒を除く）を基準として
３〜５０重量％であり、好ましくは５〜３５重量％の範
囲である。

【００５８】（Ｂ）アルカリ可溶性樹脂（本発明（ａ）
の化合物） 本発明に用いられるアルカリ可溶性樹脂としては、例え
ばノボラック樹脂、水素化ノボラック樹脂、アセトン−
ピロガロール樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ハロゲン
もしくはアルキル置換ポリヒドロキシスチレン、ヒドロ
キシスチレン−Ｎ−置換マレイミド共重合体、ポリヒド
ロキシスチレンの一部ｏ−アルキル化物もしくはｏ−ア
シル化物、スチレン−無水マレイン酸共重合体、カルボ
キシル基含有メタクリル系樹脂及びその誘導体を挙げる
ことができるが、これらに限定されるものではない。特
に好ましいアルカリ可溶性樹脂はノボラック樹脂及びポ
リヒドロキシスチレンである。該ノボラック樹脂は所定
のモノマーを主成分として、酸性触媒の存在下、アルデ
ヒド類と付加縮合させることにより得られる。

【００５９】所定のモノマーとしては、フェノール、ｍ
ークレゾール、ｐ−クレゾール、ｏ−クレゾール等のク
レゾール類、２，５−キシレノール、３，５−キシレノ
ール、３，４−キシレノール、２，３−キシレノール等
のキシレノール類、ｍ−エチルフェノール．ｐ−エチル
フェノール、ｏ−エチルフェノール、ｐ−ｔ−ブチルフ
ェノール、ｐ−オクチルフェノール、２，３，５−トリ
メチルフェノール等のアルキルフェノール類、ｐ−メト
キシフェノール、ｍ−メトキシフェノール、３，５−ジ
メトキシフェノール、２−メトキシ−４−メチルフェノ
ール、ｍ−エトキシフェノール、ｐ−エトキシフェノー
ル、ｍ−プロポキシフェノール、ｐ−プロポキシフェノ
ール、ｍ−ブトキシフェノール、ｐ−ブトキシフェノー
ル等のアルコキシフェノール類、２−メチル−４−イソ
プロピルフェノール等のビスアルキルフェノール類、ｍ
−クロロフェノール、ｐ−クロロフェノール、ｏ−クロ
ロフェノール、ジヒドロキシビフェニル、ビスフェノー
ルＡ、フェニルフェノール、レゾルシノール、ナフトー
ル等のヒドロキシ芳香化合物を単独もしくは２種類以上
混合して使用することができるが、これらに限定される
ものではない。

【００６０】アルデヒド類としては、例えばホルムアル
デヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピルアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセト
アルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フ
ェニルプロピルアルデヒド、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、ｐ−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及びこれらのアセタール体、例
えばクロロアセトアルデヒトジエチルアセタール等を使
用することができるが、これらの中で、ホルムアルデヒ
ドを使用するのが好ましい。これらのアルデヒド類は、
単独でもしくは２種類以上組み合わせて用いられる。酸
性触媒としては塩酸、硫酸、ギ酸、酢酸、シュウ酸等を
使用することができる。

【００６１】こうして得られたノボラック樹脂の重量平
均分子量は、１，０００〜３０，０００の範囲であるこ
とが好ましい。１，０００未満では未露光部の現像後の
膜減りが大きく、３０，０００を越えると現像速度が小
さくなってしまう。特に好適なのは２，０００〜２０，
０００の範囲である。ここで、重量平均分子量はゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算
値をもって定義される。

【００６２】本発明に於けるこれらのアルカリ可溶性樹
脂は２種類以上混合して使用しても良い。アルカリ可溶
性樹脂の使用量は、感光性組成物の全重量（溶媒を除
く）を基準として、５０〜９７重量％、好ましくは６０
〜９０重量％である。

【００６３】（Ｃ）活性光線又は放射線の照射により酸
を発生する化合物（本発明（ｂ）の化合物） 本発明で使用される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としては、光カチオン重合
の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消
色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用さ
れている公知の光により酸を発生する化合物およびそれ
らの混合物を適宜に選択して使用することができる。た
とえばS.I.Schlesinger, Photogr. Sci. Eng., 18, 387
(1974）、T.S.Bal etal, Polymer, 21, 423 (1980）等
に記載のジアゾニウム塩、米国特許第４，０６９，０５
５号、同４，０６９，０５６号、同Ｒｅ ２７，９９２
号、特願平３−１４０，１４０号等に記載のアンモニウ
ム塩、D.C.Necker etal, Macromolecules, 17, 2468(19
84)、C.S.Wen etal, Teh, Proc. Conf. Rad. Curing AS
IA, 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),1
307(1977)、 Chem. & Eng. News, Nov.28, p31(1988)、
欧州特許第１０４，１４３号、米国特許第３３９，０４
９号、同第４１０，２０１号、特開平２−１５０，８４
８号、特開平２−２９６，５１４号等に記載のヨードニ
ウム塩、J.V.Crivello etal, Polymer J.17,73(1985)、
J.V.Crivello etal. J. Org.Chem., 43, 3055(1978)、
W.R.Watt etal, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed.,
22, 1789(1984)、J.V.Crivello etal, Polymer Bull.,
14,279(1985)、J.V.Crivello etal, Macromorecules,
14(5), 1141(1981)、J.V.Crivello etal,J.Polymer Sc
i., Polymer Chem.Ed., 17,2877(1979)、欧州特許第３
７０，６９３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４，７３４，４４４号、同２，８
３３，８２７号、独国特許第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, Macromorecu
les, 10(6), 1307(1977)、J.V.Crivello etal, J. Poly
mer Sci., Polymer Chem. Ed., 17,1047(1979)等に記載
のセレノニウム塩、C.S.Wen etal, Teh, Proc. Conf. R
ad. Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct(1988)等に記載のア
ルソニウム塩等のオニウム塩、米国特許第３，９０５，
８１５号、特公昭４６−４６０５号、特開昭４８−３６
２８１号、特開昭５５−３２０７０号、特開昭６０−２
３９７３６号、特開昭６１−１６９８３５号、特開昭６
１−１６９８３７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(198
6)、T.P.Gill etal, Inorg. Chem., 19,3007(1980)、 D.
Astruc, Acc. Chem. Res., 19(12), 377(1896)、特開平
２−１６１４４５号等に記載の有機金属／有機ハロゲン
化物、S.Hayase etal, J. Polymer Sci., 25, 753(198
7). E.Reichmanis etal, J. Pholymer Sci., Polymer C
hem. Ed., 23,1(1985)、Q.Q.Zhu etal, J. Photochem.,
36, 85, 39, 317(1987)、B.Amit etal, Tetrahedron L
ett., (24) 2205(1973)、D.H.R.Barton etal, J.Chem.
Soc., 3571(1965)、P.M.Collins etal, J.Chem. SoC.,
Perkin I, 1695(1975)、M.Rudinstein etal, Tetrahedr
on Lett., (17), 1445(1975)、J.W.Walker etal, J .A
m. Chem.Soc., 110, 7170(1988)、S.C.Busman etal, J.
Imaging Technol., 11(4), 191(1985)、H.M.Houlihan e
tal, Macormolecules, 21, 2001(1988)、P.M.Collins e
tal, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 532(1972)、S.Ha
yase etal, Macromolecules, 18,1799(1985)、E.Reichm
anis etal, J. Electrochem. Soc., Solid State Sci.
Technol., 130(6). F.M.Houlihan etal, Macromolcule
s, 21,2001(1988)、欧州特許第０，２９０，７５０号、
同０４６，０８３号、同１５６，５３５号、同２７１，
８５１号、同０，３８８，３４３号、米国特許第３，９
０１，７１０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.B
erner etal, J. Rad. Curing,13(4) .W.J.Mijs etal, C
oating Technol., 55(697),45(1983)、Akzo、 H.Adachi
etal, Polymer Preprints, Japan,37(3)、欧州特許第０
１９９，６７２号、同８４５１５号、同１９９，６７２
号、同０４４，１１５号、同０１０１，１２２号、米国
特許第６１８，５６４号、同４，３７１，６０５号、同
４，４３１，７７４号、特開昭６４−１８１４３号、特
開平２−２４５７５６号、特願平３−１４０１０９号等
に記載のイミノスルフォネー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６１−１６６５
４４号等に記載のジスルホン化合物を挙げることができ
る。

【００６４】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.
Soc.,104, 5586 (1982)、S.P.Pappas etal, J. Imagin
g Sci., 30(5), 218(1986)、S.Kondo etal, Makromol.
Chem., Rapid Commun., 9, 625(1988)、Y.Yamada etal,
Makromol. Chem., 152, 153, 163(1972)、J.V.Crivello
etal, J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed., 17, 384
5(1979)、米国特許第３，８４９，１３７号、独国特許
第３９１４４０７、特開昭６３−２６６５３号、特開昭
５５−１６４８２４号、特開昭６２−６９２６３号、特
開昭６３−１４６０３８、特開昭６３−１６３４５２
号、特開昭６２−１５３８５３号、特開昭６３−１４６
０２９号等に記載の化合物を用いることができる。

【００６５】さらにV.N.R.Pillai, Synthesis, (1), 1
(1980)、A.Abad etal, TetrahedronLett., (47)4555(19
71)、D.H.R.Barton etal, J.Chem. Soc., (C),329(197
0)、米国特許第３，７７９，７７８号、欧州特許第１２
６，７１２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。

【００６６】上記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。

【００６７】

【化４４】

【００６８】式中、Ｒ ²⁰¹ は置換もしくは未置換のアリ
ール基、アルケニル基、Ｒ ²⁰² 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（Ｗ） ₃
を示す。Ｗ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。

【００６９】

【化４５】

【００７０】

【化４６】

【００７１】

【化４７】

【００７２】（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。

【００７３】

【化４８】

【００７４】ここで式Ａｒ¹、Ａｒ²は各々独立に置換も
しくは未置換のアリール基を示す。好ましい置換基とし
ては、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カルボキシ
ル基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシ基、メルカ
プト基およびハロゲン原子が挙げられる。

【００７５】Ｒ ²⁰³ 、Ｒ ²⁰⁴ 、Ｒ ²⁰⁵ 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、ニトロ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基
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。

【００７６】Ｘ ^- は対アニオンを示し、例えばＢＦ₄ ^-、
ＡｓＦ₆ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-、ＳｉＦ₆ ^-、ＣｌＯ₄ ^-、Ｃ
Ｆ₃ＳＯ₃ ^-等のパーフルオロアルカンスルホン酸アニオ
ン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、ナフ
タレン−１−スルホン酸アニオン等の縮合多核芳香族ス
ルホン酸アニオン、アントラキノンスルホン酸アニオ
ン、スルホン酸基含有染料等を挙げることができるが、
これらに限定されるものではない。

【００７７】またＲ ²⁰³ 、Ｒ ²⁰⁴ 、Ｒ ²⁰⁵ のうち２つおよ
びＡｒ¹、Ａｒ²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。

【００７８】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。

【００７９】

【化４９】

【００８０】

【化５０】

【００８１】

【化５１】

【００８２】

【化５２】

【００８３】

【化５３】

【００８４】

【化５４】

【００８５】

【化５５】

【００８６】

【化５６】

【００８７】

【化５７】

【００８８】

【化５８】

【００８９】

【化５９】

【００９０】一般式（ＰＡＧ３）、（ＰＡＧ４）で示さ
れる上記オニウム塩は公知であり、例えばJ.W.Knapczyk
etal, J.Am.Chem.Soc., 91, 145(1969)、A.L.Maycok e
tal,J.Org.Chem., 35, 2532, (1970)、E.Goethas etal,
Bull.Soc.Chem.Belg., 73,546(1964)、H.M.Leicester.
J.Ame.Chem.Soc., 51, 3587(1929)、J.V.Crivello eta
l, J.Polym. Chem.Ed., 18, 2677(1980)、米国特許第
２，８０７，６４８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。

【００９１】（３）下記一般式（ＰＡＧ５）で表される
ジスルホン酸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。

【００９２】

【化６０】

【００９３】式中Ａｒ³、Ａｒ⁴は各々独立に置換もしく
は未置換のアリール基を示す。Ｒ ²⁰⁶ は置換もしくは未
置換のアルキル基、アリール基を示す。Ａは置換もしく
は未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン
基を示す。具体例としては以下に示す化合物が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。

【００９４】

【化６１】

【００９５】

【化６２】

【００９６】

【化６３】

【００９７】

【化６４】

【００９８】

【化６５】

【００９９】これらの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添加量は、感光性組成
物の全重量（塗布溶媒を除く）を基準として通常０．０
０１〜４０重量％の範囲で用いられ、好ましくは０．０
１〜２０重量％、更に好ましくは０．１〜５重量％の範
囲で使用される。

【０１００】本発明の感光性組成物には必要に応じて、
更に染料、顔料、可塑剤、界面活性剤、光増感剤及び現
像液に対する溶解性を促進させるフェノール性ＯＨ基を
２個以上有する化合物などを含有させることができる。
好適な染料としては油性染料及び塩基性染料がある。具
体的にはオイルイエロー＃１０１、オイルイエロー＃１
０３、オイルピンク＃３１２、オイルグリーンＢＧ、オ
イルブルーＢＯＳ、オイルブルー＃６０３、オイルブラ
ックＢＹ、オイルブラックＢＳ、オイルブラックＴ−５
０５（以上オリエント化学工業株式会社製）、クリスタ
ルバイオレット（ＣＩ４２５５５）、メチルバイオレッ
ト（ＣＩ４２５３５）、ローダミンＢ（ＣＩ４５１７０
Ｂ）、マラカイトグリーン（ＣＩ４２０００）、メチレ
ンブルー（ＣＩ５２０１５）等を挙げることができる。

【０１０１】さらに、下記に挙げるような分光増感剤を
添加し、使用する光酸発生剤が吸収を持たない遠紫外よ
り長波長鎖域に増感させることで、本発明の感光性組成
物をｉまたはｇ線に感度を持たせることができる．好適
な分光増感剤としては，具体的にはベンゾフェノン、
ｐ，ｐ′−テトラメチルジアミノベンゾフェノン．ｐ，
ｐ′−テトラエチルエチルアミノベンゾフェノン、２−
クロロチオキサントン、アントロン、９−エトキシアン
トラセン、アントラセン、ピレン、ペリレン、フェノチ
アジン、ベンジル、アクリジンオレンジ、ベンゾフラビ
ン、セトフラビン−Ｔ、９，１０−ジフェニルアントラ
セン、９−フルオレノン、アセトフェノン、フェナント
レン、２−ニトロフルオレン、５−ニトロアセナフテ
ン、ベンゾキノン、２−クロロ−４−ニトロアニリン、
Ｎ−アセチル−ｐ−ニトロアニリン、ｐ−ニトロアニリ
ン、Ｎ−アセチル−４−ニトロ−１−ナフチルアミン、
ピクラミド、アントラキノン、２−エチルアントラキノ
ン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン１，２−ベン
ズアンスラキノン、３−メチル−１，３−ジアザ−１，
９−ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、１，２−
ナフトキノン、３，３′−カルボニル−ビス（５，７−
ジメトキシカルボニルクマリン）及びコロネン等である
がこれらに限定されるものではない。

【０１０２】本発明の感光性組成物は、上記各成分を溶
解する溶媒に溶かして支持体上に塗布する。ここで使用
する溶媒としては、エチレンジクロライド、シクロヘキ
サノン、シクロペンタノン、２−ヘプタノン、γ−ブチ
ロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、２−メトキシエチルアセテート、エチレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳
酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、
エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピル
ビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、Ｎ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロ
リドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶
媒を単独あるいは混合して使用する。

【０１０３】上記溶媒に界面活性剤を加えることもでき
る。具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキ
シエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイ
ルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル
類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、
ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリ
オキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシ
エチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー
類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミ
テート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノ
オレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタント
リステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリ
オキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシ
エチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチ
レンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン
ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビ
タントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフト
ップＥＦ３０１，ＥＦ３０３，ＥＦ３５２（新秋田化成
（株）製）、メガファックＦ１７１，Ｆ１７３（大日本
インキ（株）製）、フロラードＦＣ４３０，ＦＣ４３１
（住友スリーエム（株）製）、アサヒガードＡＧ７１
０，サーフロンＳ−３８２，ＳＣ１０１，ＳＣ１０２，
ＳＣ１０３，ＳＣ１０４，ＳＣ１０５，ＳＣ１０６（旭
硝子（株）製）等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロ
キサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）や
アクリル酸系もしくはメタクリル酸系（共）重合ポリフ
ローＮｏ．７５，Ｎｏ．９５（共栄社油脂化学工業
（株）製）等を挙げることができる。これらの界面活性
剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分１００重量部
当たり、通常、２重量部以下、好ましくは１重量部以下
である。これらの界面活性剤は単独で添加してもよい
し、また、いくつかの組み合わせで添加することもでき
る。

【０１０４】上記感光性組成物を精密集積回路素子の製
造に使用されるような基板（例：シリコン／二酸化シリ
コン被覆）上にスピナー、コーター等の適当な塗布方法
により塗布後、所定のマスクを通して露光し、ベークを
行い現像することにより良好なレジストパターンを得る
ことができる。

【０１０５】本発明の感光性組成物の現像液としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、
ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア
水等の無機アルカリ類、エチルアミン、ｎ−プロピルア
ミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−ｎ−ブチ
ルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチル
ジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノール
アミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン
類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム
塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカ
リ性水溶液を使用することができる。更に、上記アルカ
リ性水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加し
て使用することもできる。以下、本発明を実施例により
更に詳細に説明するが、本発明の内容がこれにより限定
されるものではない。

【０１０６】

【実施例】〔溶解阻止剤化合物の合成例−１〕 α，α′，α″−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−
１，３，５−トリイソプロピルベンゼン２０ｇをテトラ
ヒドロフラン４００mlに溶解した。この溶液に窒素雰囲
気下でｔｅｒｔ−ブトキシカリウム１４ｇを加え、室温
にて１０分間攪拌後、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジカーボネ
ート２９．２ｇを加えた。室温下、３時間反応させ、反
応液を氷水に注ぎ、生成物を酢酸エチルで抽出した。酢
酸エチル層を更に水洗浄し、乾燥させた後溶媒を留去し
た。得られた結晶性の固体を再結晶後（ジエチルエーテ
ル）、乾燥させ、化合物例（３１：Ｒは全てｔ−ＢＯＣ
基）２５．６ｇを得た。

【０１０７】〔溶解阻止剤化合物の合成例−２〕 α，α′，α″−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−
１，３，５−トリイソプロピルベンゼン２０ｇをジエチ
ルエーテル４００mlに溶解した。この溶液に窒素雰囲気
下で３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン３１．６ｇ、触媒
量の塩酸を加え、リフラックス下２４時間反応させた。
反応終了後、少量の水酸化ナトリウムを加え濾過した。
濾液の溶媒を留去し、得られた生成物をカラムクロマト
グラフィーで精製し、乾燥させ、化合物例（３１：Ｒは
総てＴＨＰ基）を得た。

【０１０８】〔溶解阻止剤化合物の合成例−３〕 α，α′，α″−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−
１，３，５−トリイソプロピルペンゼン１９．２ｇ
（０．０４０モル）のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１
２０ml溶液に、炭酸カリウム２１．２ｇ（０．１５モ
ル）、更にブロモ酢酸ｔ−ブチル２７．１ｇ（０．１４
モル）を添加し、１２０℃にて７時間攪拌した。その後
反応混合物を水１．５リットルに投入し、酢酸エチルにて抽
出した。硫酸マグネシウムにて乾燥後、抽出液を濃縮
し、カラムクロマトグラフィー（担体：シリカゲル，展
開溶媒：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝３／７（体積
比））にて精製した結果淡黄色粘稠固体３０ｇを得た。
ＮＭＲにより、これが化合物例（３１：Ｒは総て−ＣＨ
₂ＣＯＯＣ₄Ｈ₉ ^t基）であることを確認した。

【０１０９】〔溶解阻止剤化合物の合成例−４〕 １−［α−メチル−α−（４′−ヒドロキシフェニル）
エチル］−４−［α′，α′−ビス（４″−ヒドロキシ
フェニル）エチル］ベンゼン４２．４ｇ（０．１０モ
ル）をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド３００mlに溶解
し、これに炭酸カリウム４９．５ｇ（０．３５モル）、
及びブロモ酢酸クミルエステル８４．８ｇ（０．３３モ
ル）を添加した。その後、１２０℃にて７時間攪拌し
た。反応混合物をイオン交換水２リットルに投入し、酢酸に
て中和した後、酢酸エチルにて抽出した。酢酸エチル抽
出液を濃縮し、合成例［３］と同様に精製し、化合物例
（１８：Ｒは総て−ＣＨ₂ＣＯＯＣ（ＣＨ₃）₂Ｃ₆Ｈ
₅基）７０ｇを得た。

【０１１０】〔溶解阻止剤化合物の合成例−５〕 α，α，α′，α′，α″，α″−ヘキサキス（４−ヒ
ドロキシフェニル）−１，３，５−トリエチルベンゼン
１４．３ｇ（０．０２０モル）のＮ，Ｎ−ジメチルアセ
トアミド１２０ml溶液に、炭酸カリウム２１．２ｇ
（０．１５モル）、更にブロモ酢酸ｔ−ブチル２７．１
ｇ（０．１４モル）を添加し、１２０℃にて７時間攪拌
した。その後、反応混合物を水ｌ．５リットルに投入し、酢
酸エチルにて抽出した。硫酸マグネシウムにて乾燥後、
抽出液を濃縮し、カラムクロマトグラフィー（担体：シ
リカゲル、展開溶媒：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝２／
８（体積比））にて精製した結果、淡黄色粉体２４ｇを
得た。ＮＭＲによリ、これが化合物例（６２：Ｒは総て
−ＣＨ₂−ＣＯＯ−Ｃ₄Ｈ₉ ^t基）であることを確認した。

【０１１１】〔溶解阻止剤化合物の合成例−６〕 α，α′，α″−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−
１，３，５−トリイソプロピルベンゼン２０ｇ（０．０
４２モル）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）４００mlに
溶解した。この溶液に窒素雰囲気下でｔ−ブトキシカリ
ウム９．３ｇ（０．０８３モル）を加え、室温にて１０
分間攪拌後、ジ−ｔ−ブチルジカーボネート１９．５ｇ
（０．０８７モル）を加えた。室温下、３時間反応さ
せ、反応液を氷水に注ぎ、生成物を酢酸エチルで抽出し
た。酢酸エチル抽出液を濃縮し、カラムクロマトグラフ
ィー（担体：シリカゲル、展開溶媒：酢酸エチル／ｎ−
ヘキサン＝ｌ／５（体積比））にて分別精製した結果、
化合物例（３１：２個のＲはｔ−ＢＯＣ基、１個のＲは
水素原子）７ｇを得た。

【０１１２】〔溶解阻止剤化合物の合成例−７〕 α，α′，α″−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−
１，３，５−トリイソプロピルベンゼン４８．１ｇ
（０．１０モル）をジメチルアセトアミド３００mlに溶
解し、これに炭酸カリウム２２．１ｇ（０．１６モ
ル）、及びブロモ酢酸ｔ−ブチル４２．９ｇ（０．２２
モル）を添加した。その後、１２０℃にて５時間攪拌し
た。反応混合物をイオン交換水２リットルに投入し、酢酸に
て中和した後、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル抽出
液を濃縮し、カラムクロマトグラフィー（担体：シリカ
ゲル、展開溶媒：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝ｌ／５
（体積比））にて分別精製した結果、化合物例（３１：
２個のＲは−ＣＨ₂−ＣＯＯ−Ｃ₄Ｈ₉ ^t基、１個のＲは水
素原子）１０ｇを得た。

【０１１３】〔ノボラック樹脂の合成例〕 ｍ−クレゾール４０ｇ、ｐ−クレゾール６０ｇ、３７％
ホルマリン水溶液４９ｇ及びシュウ酸０．１３ｇを３つ
口フラスコに仕込み、攪拌しながら１００℃まで昇温し
１５時間反応させた。その後温度を２００℃まで上げ、
徐々に５mmHgまで減圧して、水、未反応のモノマー、ホ
ルムアルデヒド、シュウ酸等を除去した。次いで溶融し
たアルカリ可溶ノボラック樹脂（ＮＯＶ．３）を室温に
戻して回収した。得られたノボラック樹脂（ＮＯＶ．
３）は重量平均分子量７１００（ポリスチレン換算）で
あった。

【０１１４】同様にして、モノマー組成を変えた以下の
ノボラック樹脂を合成した。 ＮＯＶ．１ ｍ−クレゾール／ｐ−クレゾール＝６０／４０， Ｍｗ＝１２，０００ ＮＯＶ．２ ｍ−クレゾール／ｐ−クレゾール＝５０／５０， Ｍｗ＝８，７００ ＮＯＶ．４ ｍ−クレゾール／ｐ−クレゾール／３，５−キシレノール ＝２５／５０／２８， Ｍｗ＝５，２００ ＮＯＶ．５ ｍ−クレゾール／２，３，５−トリメチルフェノール ＝５５／５７， Ｍｗ＝５，８００

【０１１５】上記で得られたノボラック樹脂（ＮＯＶ．
３）２０ｇをメタノール６０ｇに完全に溶解した後、こ
れに水３０ｇを攪拌しながら徐々に加えて樹脂分を沈澱
させた。上層をデカンテーションにより除去して沈澱し
た樹脂分を回収し、４０℃に加熱して減圧下で２４時間
乾燥させてアルカリ可溶性ノボラック樹脂（ＮＯＶ．
６）を得た。重量平均分子量は８０００（ポリスチレン
換算）であった。

【０１１６】ｍ−クレゾール８５ｇ、ｐ−クレゾール１
５ｇ、３７％ホルマリン水溶液５３ｇを３つ口フラスコ
に仕込み、１１０℃の油浴で加熱しながら良く攪拌し、
酢酸亜鉛二水和物を２．４ｇ加えて５時間加熱攪拌を行
った。次いで、同じクレゾール混合物１００ｇとホルマ
リン水溶液４７ｇを続けて同じフラスコに仕込み更に加
熱攪拌を１時間継続した後、温度を８０℃に下げシュウ
酸０．２ｇを添加した。再び、油浴の温度を１１０℃に
保ち、還流状態で１５時間反応させた。その後内容物を
１％の塩酸を含む水にあけエチルセルソルブアセテート
で反応生成物を抽出した。次いでこれを真空蒸留器に移
し、温度を２００℃に上げ脱水し、更に２〜３mmHgの減
圧下で２時間蒸留を行って残留モノマーを除いた。フラ
スコから溶融ポリマーを回収し、目的のノボラック樹脂
（ＮＯＶ．７，Ｍｗ＝７，５００）を得た。

【０１１７】実施例１〜２２ 上記合成例で示した本発明の化合物を用いレジストを調
製した，そのときの処方を表１に示す。

【０１１８】比較例１，２ 米国特許第４，４９１，６２８号明細書に記載された方
法に従って、ｔ−ブトキシカルボニルオキシスチレンポ
リマーとｔ−ブトキシカルボニルオキシ−α−メチルス
チレンポリマーを合成し、２成分系ポジ型レジストを調
製した。そのときの処方を表１に示す。

【０１１９】比較例３，４，５ 欧州特許第２４９，１３９号明細書に記載されている化
合物ジ−ｔ−ブチルテレフタレート、４−ｔ−ブトキシ
ーｐ−ビフェニル、ｔ−ブチル−２−ナフチルカーボネ
ートを溶解阻止剤として３成分系ポジ型レジストを調製
した。そのときの処方を表１に示す。

【０１２０】

【表１】

【０１２１】表１において使用した略号は下記の内容を
表す。 ＜ポリマー＞ ＮＯＶ．１−７ ノボラック樹脂 ＰＶＰ ｐ−ヒドロキシスチレンポリマー （重量平均分子量９，６００） ＴＢＯＣＳ ｔ−ブトキシカルボニルオキシスチレンポリマー （数平均分子量２１，６００） ＴＢＡＭＳ ｔ−ブトキシカルボニルオキシ−α−メチルスチレンポリマ ー（数平均分子量４６，９００） ＜溶解阻止剤＞ ＤＴＢＴＰ ジ−ｔ−ブチルテレフタレート ＴＢＰＢＰ ４−ｔ−ブトキシ−ｐ−ビフェニル ＴＢＮＣ ｔ−ブチル−２−ナフチルカーボネート

【０１２２】＜溶解阻止剤中酸分解性基＞

【０１２３】

【化６６】

【０１２４】〔感光性組成物の調製と評価〕 表１に示す各素材をジグライム６ｇに溶解し、０．２μ
ｍのフィルターで濾過してレジスト溶液を作製した。こ
のレジスト溶液を、３０００ｒｐｍの回転数のスピンコ
ーターを利用して、シリコンウエハー上に塗布し、１１
０℃６０秒間真空吸着型のホットプレートで乾燥して、
膜厚１．０μｍのレジスト膜を得た。このレジスト膜
に、２４８nmＫｒＦエキシマレーザーステッパ−（ＮＡ
＝０．４２）を用いて露光を行った。露光後９０℃の真
空吸着型ホットプレートで６０秒間加熱を行い、ただち
に２．３８％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イド（ＴＭＡＨ）水溶液で６０秒間浸漬し、３０秒間水
でリンスして乾燥した。このようにして得られたシリコ
ンウエハー上のパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、
レジストのプロファイルを評価した。その結果を表２に
示す。

【０１２５】感度は０．７０μｍのマスクパターンを再
現する露光量の逆数をもって定義し、比較例１の感度の
相対値で示した。膜収縮は露光部の露光、ベーク前後の
膜厚の比の百分率で表した。解像力は０．７０μｍのマ
スクパターンを再現する露光量における限界解像力を表
す。表２の結果から本発明のレジストは、露光後のベー
クによる膜収縮も少なく、良好なプロファイルと高い解
像力を有していることがわかる。

【０１２６】

【表２】

【０１２７】

【発明の効果】本発明の化学増幅型のポジ型感光性組成
物は、露光後のベークによる膜収縮及び現像後の膜減り
が少なく、良好なプロファイルと高解像力を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 早期審査対象出願 (72)発明者 小久保 忠嘉 静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地 富士 写真フイルム株式会社内 (72)発明者 近藤 俊一 静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地 富士 写真フイルム株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−212159（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−118649（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−94017（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−37760（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）水不溶でアルカリ水溶液に可溶な
   樹脂、（ｂ）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、及び（ｃ）酸により分解し得る基を有
   し、アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用により増大
   する、分子量３，０００以下の低分子酸分解性溶解阻止
   化合物、を含有するポジ型感光性組成物において、該化
   合物（ｃ）が、（ｉ）酸で分解し得る基を少なくとも２
   個有し、該酸分解性基間の距離が、最も離れた位置にお
   いて、酸分解性基を除く結合原子を１０個以上経由する
   化合物、又は（ii）酸で分解し得る基を少なくとも３個
   有し、該酸分解性基間の距離が、最も離れた位置におい
   て、酸分解性基を除く結合原子を９個以上経由する化合
   物であって、且つ下記一般式（Ｉ）〜（XVI）で表され
   る化合物から選ばれた少なくとも１種であることを特徴
   とする精密集積回路素子製造用ポジ型レジスト組成物。 【化１】 【化２】 【化３】 【化４】 ここで、Ｒ ¹⁰¹ 、Ｒ ¹⁰² 、Ｒ ¹⁰⁸ 、Ｒ ¹³⁰ ： 同一でも異なっていても
   良く、水素原子、−Ｒ⁰−ＣＯＯ−Ａ⁰もしくはＢ⁰基、 Ｒ¹⁰⁰：−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＮＨＣＯＮＨ−、−
   ＮＨＣＯＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ
   ₂−、−ＳＯ₃−、もしくは 【化５】 ここで、Ｇ＝２〜６ 但し、Ｇ＝２の時はＲ ¹⁵⁰ 、Ｒ ¹⁵¹
   のうち少なくとも一方はアルキル基、Ｒ ¹⁵⁰ 、Ｒ ¹⁵¹ ： 同一でも異なっていても良く、水素原
   子、アルキル基、アルコキシ基、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、
   −ＣＮ、ハロゲン原子、−Ｒ ¹⁵² −ＣＯＯＲ ¹⁵³ 、もしく
   は−Ｒ ¹⁵⁴ −ＯＨ、Ｒ ¹⁵² 、Ｒ ¹⁵⁴ ：アルキレン基、Ｒ ¹⁵³ ：水素原子、アルキル基、アリール基、もしくは
   アラルキル基、Ｒ ⁹⁹ 、Ｒ ¹⁰³ 〜Ｒ ¹⁰⁷ 、Ｒ ¹⁰⁹ 、Ｒ ¹¹¹ 〜Ｒ ¹¹⁸ 、Ｒ ¹²¹ 〜Ｒ
   ¹²³ 、Ｒ ¹²⁸ 〜Ｒ ¹³⁴ 、Ｒ ¹³⁸ 〜Ｒ ¹⁴¹ 及びＲ ¹⁴³ ：同一でも
   異なっても良く、水素原子、水酸基、アルキル基、アル
   コキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリ
   ールオキシ基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、ハ
   ロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、も
   しくは−Ｎ（Ｒ ¹⁵⁵ ）（Ｒ ¹⁵⁶ ）（Ｒ ¹⁵⁵ 、Ｒ ¹⁵⁶ ：Ｈ、ア
   ルキル基、もしくはアリール基）、Ｒ ¹¹⁰ ： 単結合、アルキレン基、もしくは 【化６】 Ｒ ¹⁵⁷ 、Ｒ ¹⁵⁹ ：同一でも異なっても良く、単結合、アル
   キレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、もしくはカルボ
   キシル基、Ｒ ¹⁵⁸ ： 水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシル
   基、アシロキシ基、アリール基、ニトロ基、水酸基、シ
   アノ基、もしくはカルボキシル基、但し、水酸基の水素
   がｔ−ブトキシカルボニル基で置換されていてもよい、Ｒ ¹¹⁹ 、Ｒ ¹²⁰ ： 同一でも異なっても良く、メチレン基、
   低級アルキル置換メチレン基、ハロメチレン基、もしく
   はハロアルキル基、但し低級アルキル基とは炭素数１〜
   ４のアルキル基を指す、Ｒ ¹²⁴ 〜Ｒ ¹²⁷ ： 同一でも異なっても良く、水素原子、も
   しくはアルキル基、Ｒ ¹³⁵ 〜Ｒ ¹³⁷ ： 同一でも異なっても良く、水素原子、ア
   ルキル基、アルコキシ基、アシル基、もしくはアシロキ
   シ基、Ｒ ¹⁴² ： 水素原子、ｔ−ブトキシカルボニル基、もしく
   は 【化７】 Ｒ ¹⁴⁴ 、Ｒ ¹⁴⁵ ：同一でも異なっても良く、水素原子、低
   級アルキル基、低級ハロアルキル基、もしくはアリール
   基、Ｒ ¹⁴⁶ 〜Ｒ ¹⁴⁹ ： 同一でも異なっていても良く、水素原
   子、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、カル
   ボニル基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカル
   ボニル基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、アシル
   基、アシロキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ
   基、アリール基、アリールオキシ基、もしくはアリール
   オキシカルボニル基、但し、各４個の同一記号の置換基
   は同一の基でなくても良い、 Ｙ：−ＣＯ−、もしくは−ＳＯ₂−、 Ｚ、Ｂ：単結合、もしくは−Ｏ−、 Ａ：メチレン基、低級アルキル置換メチレン基、ハロメ
   チレン基、もしくはハロアルキル基、 Ｅ：単結合、もしくはオキシメチレン基、 Ｒ′：−Ｏ−Ｒ⁰−ＣＯＯ−Ａ⁰、−Ｏ−Ｂ⁰もしくは水
   酸基 ａ〜ｚ、a1〜y1:複数の時、( ）内の基は同一または異
   なっていてもよい、 ａ〜ｑ、ｓ、ｔ、ｖ、g1〜i1、k1〜m1、o1、q1、s1、u
   1：０もしくは１〜５の整数、 ｒ、ｕ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚ、a1〜f1、p1、r1、t1、v1〜x
   1：０もしくは１〜４の整数、 j1、n1、z1、a2、b2、c2、d2：０もしくは１〜３の整
   数、 z1、a2、c2、d2のうち少なくとも１つは１以上、 y1：３〜８の整数、 (a+b)、(e+f+g)、(k+l+m)、(q+r+s)、(w+x+y)、(c1+d
   1)、(g1+h1+i1+j1)、(o1+p1)、(s1+t1)≧２、 (j1+n1)≦３、 (r+u)、(w+z)、(x+a1)、(y+b1)、(c1+e1)、(d1+f1)、(p
   1+r1)、(t1+v1)、(x1+w1)≦４ 但し一般式［Ｖ］の場合は(w+z)、(x+a1)≦５、 (a+c)、(b+d)、(e+h)、(f+i)、(g+j)、(k+n)、(l+o)、
   (m+p)、(q+t)、(s+v)、(g1+k1)、(h1+l1)、(il+m1)、(o
   1+q1)、(s1+u1)≦５、 を表す。 【化８】 【化９】 【化１０】 【化１１】