(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）活性光線または放射線の照射により、スルホン酸を発生する下記一般式（Ｉ）で表される化合物、及び（ｂ）下記一般式（II）で表される繰り返し構造単位及び一般式(III）で表される繰り返し構造単位を含む、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度を増大させる基を有する樹脂を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物。
【化１】
0003890375.tif 000068
式（Ｉ）中、Ｒ1 〜Ｒ15は同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アシルアミノ基、ｔ−ブトキシカルボニルオキシ基、アリールチオ基、置換していてもよいアリール基、スルホニルアミノ基、置換していてもよいアリールオキシ基、直鎖、分岐あるいは環状アルキル基、又は直鎖、分岐あるいは環状アルコキシ基を示す。Ｒ1 〜Ｒ15のうち少なくとも１つで、他のスルホニウム塩残基に結合してもよい。Ｘ- は、
【化２】
0003890375.tif 000069
で表わされるスルホニウムアニオンから選ばれる化合物を示す。ｎは０〜１０の整数を表す。Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36は同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、直鎖、分岐あるいは環状アルキル基、パーフロロアルキル基、直鎖、分岐あるいは環状アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、ホルミル基、ニトロ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、アリール基、アルコキシカルボニル基を示す。Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36のうち少なくとも１つで、他のスルホニウム塩残基に結合してもよい。但し、Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36のうちそれぞれ少なくとも２つはアルコキシ基であり、Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36の各置換基の炭素数の和が４以上である。
【化３】
0003890375.tif 000070
式(II)および（III）中、Ｒ37は、水素原子、置換されていてもよい直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、又は置換されていてもよいアラルキル基を表わす。Ａは、置換されていてもよい直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基又は置換されていてもよいアラルキル基を表わす。またＡとＲ37が互いに結合して５または６員環を形成してもよい。
【請求項２】
酸により分解し得る基を有し、アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用により増大する、分子量３０００以下の低分子酸分解性溶解阻止化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載のポジ型感光性組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のポジ型感光性組成物により膜を形成し、該膜を露光、現像することを特徴とするポジ型パターン形成方法。
【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】
平版印刷板やＩＣ等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、更にその他のフォトファブリケーション工程に使用される感光性組成物としては、種々の組成物があり、一般的にフォトレジスト感光性組成物が使用され、それは大きく分けるとポジ型とネガ型の２種ある。
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3,666,473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−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 to Microlithography」）（ＡＣＳ出版、Ｎｏ．２，１９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ジ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度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、光分解により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タール基を有するポリマーとの組合せ（特開昭５３−１３３４２９号）、エノールエーテル化合物との組合せ（特開昭５５−１２９９５号）、Ｎ−アシルイミノ炭酸化合物化合物との組合せ（特開昭５５−１２６２３６号）、主鎖にオルトエステル基を有するポリマーとの組合せ（特開昭５６−１７３４５号）、第３級アルキルエステル化合物との組合せ（特開昭６０−３６２５号）、シリルエステル化合物との組合せ（特開昭６０−１０２４７号）、及びシリルエーテル化合物との組合せ（特開昭６０−３７５４９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（1988）；SPIE,920巻、42頁（1988）等に記載されている露光により酸を発生する化合物と、第３級又は２級炭素（例えばt-ブチル、2-シクロヘキセニル）のエステル又は炭酸エステル化合物との組合せ系が挙げられる。これらの系も高感度を有し、且つナフトキノンジアジド／ノボラツク樹脂系と比べて、Deep-UV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り得る。
【０００７】
上記ポジ型化学増幅レジストは、アルカリ可溶性樹脂、放射線露光によつて酸を発生する化合物（光酸発生剤）、及び酸分解性基を有しアルカリ可溶性樹脂に対する溶解阻止化合物から成る３成分系と、酸との反応により分解しアルカリ可溶となる基を有する樹脂と光酸発生剤からなる２成分系に大別できる。
これら２成分系あるいは３成分系のポジ型化学増幅レジストにおいては、露光により光酸発生剤からの酸を介在させて、熱処理後現像してレジストパターンを得るものである。
【０００８】
このような化学増幅系ポジ型レジストにおいては、露光−露光後ベーク（ＰＥＢ）間の経時により、レジスト性能が変化する（ＰＥＤの影響が大きい）という問題があった。特にＴ−ｔｏｐ形成、線幅変化が深刻な問題点であった。
また、上記のようなポジ型化学増幅レジストにおいて用いられる光酸発生剤については、Ｎ−イミドスルホネート、Ｎ−オキシムスルホネート、ｏ−ニトロベンジルスルホネート、ピロガロールのトリスメタンスルホネート等が知られているが、光分解効率が大きく画像形成性が優れるものとして、代表的には特開昭５９−４５４３９号、Polym. Eng. Sci., 23, 1012 (1983).等に記載されたスルホニウム、ヨードニウムのＰＦ6 - 、ＡｓＦ6 - 、ＳｂＦ6 - 等の過フルオロルイス酸塩が使用されてきた。
しかしながら半導体用レジスト材料に用いる場合、該光酸発生剤の対アニオンからのリン、砒素、アンチモン等の汚染が問題であった。
【０００９】
そこでこれらの汚染がないスルホニウム、ヨードニウム化合物として、特開昭６３−２７８２９号、特開平２−２５８５０号、特開平２−１５０８４８号、特開平５−１３４４１４号、特開平５−２３２７０５号等に記載されたトリフルオロメタンスルホン酸アニオンを対アニオンとする塩が使用されている。
また、スルホニウム、ヨードニウムの別の対アニオンとして、トルエンスルホン酸アニオンの使用が特開平２−２５８５０号、特開平２−１５０８４８号、特開平６−４３６５３号、特開平６−１２３９７２号等に記載されている。
【００１０】
しかしながら、この系では発生する酸の拡散性が大きいため、未露光部へ酸が拡散してしまい、解像力の点で問題があった。また、発生した酸の拡散性が大きいと露光後加熱処理までの経時でレジストパターンの細りが生じたり、レジストパターン表面の形状がＴ型（Ｔ−ｔｏｐ）を呈する問題があった。
この問題を解決する方法として、特開平５−２４９６８２号公報にアセタール基で保護されたヒドロキシスチレン樹脂と特性の酸発生剤を用いた感光性組成物が記載されている。これらは、露光後加熱処理までの経時で、Ｔ−ｔｏｐ形成の抑制には効果があるものの、レジストパターンの細りの抑制に関しては十分とは言えなかった。
また、特開平６−１９９７７０号公報には光酸発生剤として炭素数６以上の直鎖アルコキシ基を１つ含むスルホン酸を発生させる光酸発生剤を用いたネガ型及びポジ型フォトレジストが記載されているが、この系においても発生した酸の拡散抑制としては不足しており、また解像力の点で十分とはいえなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上記従来の技術の課題を解決することであり、詳しくは、感度を劣化させることなく、高解像力を有し、更に露光後から加熱処理までの経時により、レジストパターン表面の形状がＴ型（Ｔ−ｔｏｐ）を呈さず、且つ線幅変化が少ないポジ型感光性組成物を提供することである。
【００１２】
【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、下記の酸を発生する特定の化合物を用いることで達成されることを見いだした。
即ち、本発明は、下記構成である。
（１）  （ａ）活性光線または放射線の照射により、スルホン酸を発生する下記一般式（Ｉ）で表される化合物、及び
（ｂ）酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度を増大させる基を有する樹脂
を含有することを特徴とするポジ型感光性組成物。
【００１３】
【化４】
0003890375.tif 000002
【００１４】
式（Ｉ）中、Ｒ1 〜Ｒ15は同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アシルアミノ基、ｔ−ブトキシカルボニルオキシ基、アリールチオ基、置換していてもよいアリール基、スルホニルアミノ基、置換していてもよいアリールオキシ基、直鎖、分岐あるいは環状アルキル基、又は直鎖、分岐あるいは環状アルコキシ基を示す。Ｒ1 〜Ｒ15のうち少なくとも１つで、他のスルホニウム塩残基に結合してもよい。
Ｘ- は、
【００１５】
【化５】
0003890375.tif 000003
【００１６】
で表わされるスルホニウムアニオンから選ばれる化合物を示す。
ｎは０〜１０の整数を表す。Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36は同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、直鎖、分岐あるいは環状アルキル基、パーフロロアルキル基、直鎖、分岐あるいは環状アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、ホルミル基、ニトロ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、アリール基、アルコキシカルボニル基を示す。Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36のうち少なくとも１つで、他のスルホニウム塩残基に結合してもよい。但し、Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36のうちそれぞれ少なくとも２つはアルコキシ基であり、Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36の各置換基の炭素数の和が４以上である。
（２）  酸により分解し得る基を有し、アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用により増大する、分子量３０００以下の低分子酸分解性溶解阻止化合物を含有することを特徴とする上記（１）に記載のポジ型感光性組成物。
（３）  前記（ｂ）の酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度を増大させる基を有する樹脂が、下記一般式（II）で表される繰り返し構造単位及び一般式(III）で表される繰り返し構造単位を含む樹脂であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のポジ型感光性組成物。
【００１７】
【化６】
0003890375.tif 000004
【００１８】
式中Ｒ37は、水素原子、置換されていてもよい直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、又は置換されていてもよいアラルキル基を表わす。Ａは、置換されていてもよい直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基又は置換されていてもよいアラルキル基を表わす。またＡとＲ37が互いに結合して５または６員環を形成してもよい。
（４）  （ａ) 活性光線、又は放射線の照射により酸を発生する上記（１）に記載の一般式（Ｉ）で表される化合物、
（ｃ）酸により分解しうる基を有し、アルカリ現像液中での溶解度が酸の作用により増大する、分子量３０００以下の低分子酸分解性溶解阻止化合物、及び
（ｄ）水に不溶でアルカリ現像液に可溶な樹脂
を含有することを特徴とする感光性組成物。
【００１９】
上記のように、ポジ型感光性組成物において、光酸発生剤として上記一般式（Ｉ）で示される化合物におけるスルホン酸部分に、少なくとも２つのアルコキシ基を有し、芳香族スルホン酸上の置換基の炭素数の和が４以上のスルホニウム塩を用いることによって、樹脂と発生した酸との相互作用が増し、それによって発生した酸の拡散性が低下し、見事に露光後から加熱処理までの経時での問題が解決され、且つ解像力の高い優れたレジストパターンが得られた。
【００２０】
【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。
（Ａ）一般式（Ｉ）で表される化合物
一般式（Ｉ）のＲ1 〜Ｒ15のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等を挙げることができる。
アシルアミノ基としては、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。
アリールチオ基としては、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等が挙げられる。直鎖、分岐あるいは環状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ドデシル基などの炭素数１〜２０個の直鎖、分岐あるいは環状のものがあげられる。
直鎖、分岐あるいは環状アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基のような炭素数１〜２０個のものが挙げられる。置換していてもよいアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基などの炭素数６〜１４個のものが、また、置換していてもよいアリールオキシ基としては、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントリルオキシ基などが挙げられる。これらのアリール基またはアリールオキシ基の好ましい置換基としてはアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アシル基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基があげられる。
【００２１】
Ｒ1 〜Ｒ15のうち少なくとも１つで、他のスルホニウム塩残基と単結合、アルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、その他２価以上の有機基を介して結合してもよい。そのような他のスルホニウム塩残基としては、上記一般式（Ｉ）の化合物がＲ1 〜Ｒ15、Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36のいずれかの位置において１価の基になったもの、あるいは他のスルホニウム塩残基等が挙げられる。
【００２２】
Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36におけるハロゲン原子、直鎖、分岐あるいは環状アルキル基、又はアシルアミノ基としては、上記Ｒ1 〜Ｒ15で挙げたものと同様のものが挙げられる。
Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36におけるパーフロロアルキル基としては、トリフロロメチル基、ペンタフロロエチル基、パーフロロオクチル基などの炭素数１〜１０個のパーフロロアルキル基が挙げられる。
【００２３】
Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36における直鎖、分岐あるいは環状アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基のような炭素数１〜２０個のものが挙げられる。環状アルコキシ基としてはシクロヘキシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基が挙げられる。
Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36においてのアシル基としてはアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基などが挙げられる。
Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36においてのアシロキシ基としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基などの脂肪族アシロキシ基、ベンゾイルオキシ基、ナフトイルオキシ基などの芳香族アシロキシ基が挙げられる。
【００２４】
Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36においてのスルホニルアミノ基としてはメタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基など炭素数１〜４個のスルホニルアミノ基、ｐ−トルエンスルホニルアミノ基のような置換または無置換のベンゼンスルホニルアミノ基があげられる。
Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36においてのアリール基としてはフェニル基、ナフチル基、アントリル基などの炭素数６〜１４個のものがあげられる。アリール基の好ましい置換基としてはアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アシル基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基があげられる。
【００２５】
Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36においてのアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基などの炭素数２〜２０個のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
一般式（Ｉ）で表される化合物のＲ1 〜Ｒ15及びＲ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36においてのアルキル基の好ましい置換基としてはアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アシル基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基があげられる。
【００２６】
Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36のうち少なくとも１つで、他のスルホニウム塩残基に結合してもよい。そのような他のスルホニウム塩残基としては、上記一般式（Ｉ）の化合物がＲ1 〜Ｒ15、Ｒ16〜Ｒ20、Ｒ21〜Ｒ27及びＲ28〜Ｒ36のいずれかの位置において１価の基になったもの、あるいは他のスルホニウム塩残基等が挙げられる。
【００２７】
一般式（Ｉ）において、Ｒ16〜Ｒ20のうち少なくとも２つ、Ｒ21〜Ｒ27のうち少なくとも２つ及びＲ28〜Ｒ36のうち少なくとも２つはアルコキシ基である。各々のアルコキシ基の個数は好ましくは２〜５個であり、より好ましくは２〜４個である。また、Ｒ16〜Ｒ20の炭素数の和、Ｒ21〜Ｒ27の炭素数の和及びＲ28〜Ｒ36の炭素数の和が４以上、好ましくは６〜４０、より好ましくは８〜３０、更に好ましくは８〜２０である。
【００２８】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、対応するスルホニウムハロゲン化物イオン塩とスルホン酸塩又はスルホン酸を塩交換することによって得られる。
以下に、これらの一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例（Ｉ−１）〜（Ｉ−１３）を示す。しかし、本発明の内容がこれらに限定されることはない。
【００２９】
【化７】
0003890375.tif 000005
【００３０】
【化８】
0003890375.tif 000006
【００３１】
【化９】
0003890375.tif 000007
【００３２】
上記具体例において、Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基を表す。
本発明に使用される一般式（Ｉ）で表される化合物は、１種あるいは２種以上を併用して用いてもよい。
一般式（Ｉ）で表される本発明の化合物の感光性組成物中の含量は、感光性組成物の固形分に対し、０．１〜２０重量％が適当であり、好ましくは０．５〜１０重量％、更に好ましくは１〜７重量％である。
【００３３】
〔II〕他の併用しうる光酸発生化合物
本発明において、上記酸を発生する一般式（Ｉ）で示される化合物以外に、他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を併用してもよい。
本発明の一般式（Ｉ）で示される化合物と併用しうる光酸発生剤の含有量は、使用する全光酸発生剤の７０重量％未満が好ましく、より好ましくは６０重量％未満、更に好ましくは５０重量％未満である。
【００３４】
そのような併用可能な光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている公知の光により酸を発生する化合物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。
【００３５】
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4,069,055号、同4,069,056号、同 Re 27,992号、特願平3-140,140号等に記載のアンモニウム塩、D.C.Necker etal,Macromolecules,17,2468(1984)、C.S.Wen etal,Teh,Proc.Conf.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.17,73(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.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4,734,444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 Chem.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 Tokyo,Oct(1988) 等に記載のアルソニウム塩等のオニウム塩、米国特許第3,905,815号、特公昭46-4605 号、特開昭48-36281号、特開昭55-32070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.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(1987)、E.Reichmanis etal,J.Pholymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,23,1(1985)、Q.Q.Zhu etal,J.Photochem.,36,85,39,317(1987)、 B.Amit etal,Tetrahedron Lett.,(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,Tetrahedron Lett.,(17),1445(1975)、 J.W.Walker etalJ.Am.Chem.Soc.,110,7170(1988)、 S.C.Busman etal,J.Imaging Technol.,11(4),191(1985)、H.M.Houlihan etal,Macormolecules,21,2001(1988)、P.M.Collins etal,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,532(1972)、S.Hayase etal,Macromolecules,18,1799(1985)、E.Reichmanis etal,J.Electrochem.Soc.,Solid State Sci.Technol.,130(6)、 F.M.Houlihan etal,Macromolcules,21,2001(1988)、欧州特許第0290,750号、同046,083号、同156,535号、同271,851号、同0,388,343 号、 米国特許第3,901,710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 Technol.,55(697),45(1983),Akzo、H.Adachi  etal,Polymer Preprints,Japan,37(3)、 欧州特許第0199,672号、同84515号、同199,672号、同044,115号、同0101,122号、米国特許第618,564号、同4,371,605号、同4,431,774号、特開昭64-18143 号、特開平2-245756号、特願平3-140109号等に記載のイミノスルフォネ−ト等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合物、特開昭61-166544号等に記載のジスルホン化合物を挙げることができる。
【００３６】
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.Imaging Sci.,30(5),218(1986)、S.Kondo etal,Makromol.Chem.,Rapid Commun.,9,625(1988)、Y.Yamadaetal,Makromol.Chem.,152,153,163(1972)  、J.V.Crivello etal,J.PolymerSci.,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63-26653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。
【００３７】
さらにV.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(1980)、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。
【００３８】
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（ＰＡＧ１）で表されるオキサゾール誘導体または一般式（ＰＡＧ２）で表されるＳ−トリアジン誘導体。
【００３９】
【化１０】
0003890375.tif 000008
【００４０】
式中、Ｒ201 は置換もしくは未置換のアリール基、アルケニル基、Ｒ202 は置換もしくは未置換のアリール基、アルケニル基、アルキル基、−Ｃ（Ｙ）3をしめす。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。
【００４１】
【化１１】
0003890375.tif 000009
【００４２】
【化１２】
0003890375.tif 000010
【００４３】
【化１３】
0003890375.tif 000011
【００４４】
（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。
【００４５】
【化１４】
0003890375.tif 000012
【００４６】
ここで式Ａｒ1、Ａｒ2は各々独立に置換もしくは未置換のアリール基を示す。好ましい置換基としては、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、ヒロドキシ基、メルカプト基およびハロゲン原子が挙げられる。
【００４７】
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。
【００４８】
Ｚ- は対アニオンを示し、例えばＢＦ4-、ＡｓＦ6-、ＰＦ6-、ＳｂＦ6-、ＳｉＦ62-、ＣｌＯ4-、ＣＦ3ＳＯ3-等のパーフルオロアルカンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、ナフタレン−１−スルホン酸アニオン等の縮合多核芳香族スルホン酸アニオン、アントラキノンスルホン酸  アニオン、スルホン酸基含有染料等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【００４９】
またＲ203 、Ｒ204 、Ｒ205 のうちの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。
【００５０】
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。
【００５１】
【化１５】
0003890375.tif 000013
【００５２】
【化１６】
0003890375.tif 000014
【００５３】
【化１７】
0003890375.tif 000015
【００５４】
【化１８】
0003890375.tif 000016
【００５５】
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 etal, 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 etal,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。
【００５６】
（３）下記一般式（ＰＡＧ５）で表されるジスルホン誘導体、又は下記一般式（ＰＡＧ６）で表されるイミノスルホネート誘導体。
【００５７】
【化１９】
0003890375.tif 000017
【００５８】
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。
【００５９】
【化２０】
0003890375.tif 000018
【００６０】
【化２１】
0003890375.tif 000019
【００６１】
【化２２】
0003890375.tif 000020
【００６２】
【化２３】
0003890375.tif 000021
【００６３】
【化２４】
0003890375.tif 000022
【００６４】
〔ＩＩＩ〕酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解度を増大させる基を有する樹脂
本発明における化学増幅型レジストにおいて用いられる酸により分解し、アルカリ現像液中での溶解性を増大させる基（酸で分解しうる基ともいう）を有する樹脂としては、樹脂の主鎖または側鎖、あるいは、主鎖及び側鎖の両方に、酸で分解し得る基を有する樹脂である。この内、酸で分解し得る基を側鎖に有する樹脂がより好ましい。
酸で分解し得る基として好ましい基は、−ＣＯＯＡ0、−Ｏ−Ｂ0基であり、更にこれらを含む基としては、−Ｒ0−ＣＯＯＡ0、又は−Ａr−Ｏ−Ｂ0で示される基が挙げられる。
ここでＡ0は、−Ｃ（Ｒ01）（Ｒ02）（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（Ｒ0、Ｒ01〜Ｒ06、及びＡｒは後述のものと同義）。
【００６５】
酸分解性基としては好ましくは、シリルエーテル基、クミルエステル基、アセタール基、テトラヒドロピラニルエーテル基、エノールエーテル基、エノールエステル基、第３級のアルキルエーテル基、第３級のアルキルエステル基、第３級のアルキルカーボネート基等である。更に好ましくは、第３級アルキルエステル基、第３級アルキルカーボネート基、クミルエステル基、アセタール基、テトラヒドロピラニルエーテル基である。特に好ましくはアセタール基である。
【００６６】
次に、これら酸で分解し得る基が側鎖として結合する場合の母体樹脂としては、側鎖に−ＯＨもしくは−ＣＯＯＨ、好ましくは−Ｒ0−ＣＯＯＨもしくは−Ａr−ＯＨ基を有するアルカリ可溶性樹脂である。例えば、後述するアルカリ可溶性樹脂を挙げることができる。
【００６７】
これらアルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解速度は、０．２６１Ｎテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）で測定（２３℃）して１７０Ａ／秒以上のものが好ましい。特に好ましくは３３０Ａ／秒以上のものである（ここでＡはオングストローム）。
また、矩形プロファイルを達成する点から遠紫外光やエキシマレーザー光に対する透過率が高いアルカリ可溶性樹脂が好ましい。好ましくは、１μｍ膜厚の２４８ｎｍでの透過率が２０〜９０％である。
このような観点から、特に好ましいアルカリ可溶性樹脂は、ｏ−，ｍ−，ｐ−ポリ（ヒドロキシスチレン）及びこれらの共重合体、水素化ポリ（ヒドロキシスチレン）、ハロゲンもしくはアルキル置換ポリ（ヒドロキシスチレン）、ポリ（ヒドロキシスチレン）の一部、Ｏ−アルキル化もしくはＯ−アシル化物、スチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン共重合体及び水素化ノボラック樹脂である。
【００６８】
本発明に用いられる酸で分解し得る基を有する樹脂は、欧州特許２５４８５３号、特開平２−２５８５０号、同３−２２３８６０号、同４−２５１２５９号等に開示されているように、アルカリ可溶性樹脂に酸で分解し得る基の前駆体を反応させる、もしくは、酸で分解し得る基の結合したアルカリ可溶性樹脂モノマーを種々のモノマーと共重合して得ることができる。
【００６９】
本発明に使用される酸により分解し得る基を有する樹脂の具体例を以下に示すが、本発明がこれらに限定されるものではない。
【００７０】
【化２５】
0003890375.tif 000023
【００７１】
【化２６】
0003890375.tif 000024
【００７２】
【化２７】
0003890375.tif 000025
【００７３】
【化２８】
0003890375.tif 000026
【００７４】
酸で分解し得る基の含有率は、樹脂中の酸で分解し得る基の数（Ｂ）と酸で分解し得る基で保護されていないアルカリ可溶性基の数（Ｓ）をもって、Ｂ／（Ｂ＋Ｓ）で表される。含有率は好ましくは０．０１〜０．７、より好ましくは０．０５〜０．５０、更に好ましくは０．１０〜０．５０である。Ｂ／（Ｂ＋Ｓ）＞０．７ではＰＥＢ後の膜収縮、基板への密着不良やスカムの原因となり好ましくない。一方、Ｂ／（Ｂ＋Ｓ）＜０．０１では、パターン側壁に顕著に定在波が残ることがあるので好ましくない。
【００７５】
本発明において、酸で分解し得る基を有する樹脂としては、上述の一般式（II）及び一般式(III）で示される繰り返し構造単位を含む樹脂が好ましい。これにより、高解像を有し、且つ露光から加熱までの経時における性能変化がより少なくなる。
一般式（II）において、Ｒ37、Ａにおけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ドデシル基などの炭素数１〜２０個の直鎖、分岐あるいは環状のものがあげられる。アルキル基の好ましい置換基としてはアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アシル基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基があげられる。
【００７６】
Ｒ37、Ａにおけるアラルキル基としては、置換又は未置換のベンジル基、置換又は未置換のフェネチル基などの炭素数７〜１５個のものが挙げられる。アラルキル基の好ましい置換基としてはアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アシル基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基があげられる。
【００７７】
Ｒ37とＡが互いに結合して形成する５又は６員環としては、テトラヒドロピラン環、テトラヒドロフラン環等が挙げられる。
上述の一般式（II）及び一般式(III）で示される繰り返し構造単位を含む樹脂には、他の共重合成分が含まれてもよい。
他のモノマー単位としては水素化ヒドロキシスチレン、ハロゲン、アルコキシもしくはアルキル置換ヒドロキシスチレン、スチレン、ハロゲン、アルコキシ、アシロキシもしくはアルキル置換スチレン、無水マレイン酸、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、Ｎ−置換マレイミドを挙げることができるがこれらに限定されるものではない。一般式（II）及び一般式(III）の成分と他のモノマー成分との比率は、〔（II）＋(III）〕／〔他のモノマー成分〕＝１００／０〜５０／５０、好ましくは１００／０〜６０／４０、更に好ましくは１００／０〜７０／３０である。
【００７８】
上述の一般式（II）及び一般式(III）で示される繰り返し構造単位を含む樹脂の具体例としては、下記のものが挙げられるが、本発明の内容がこれらに限定されるものではない。
【００７９】
【化２９】
0003890375.tif 000027
【００８０】
【化３０】
0003890375.tif 000028
【００８１】
【化３１】
0003890375.tif 000029
【００８２】
【化３２】
0003890375.tif 000030
【００８３】
上記具体例において、Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基、ｎＢｕはｎ−ブチル基、ｉｓｏ−Ｂｕはイソブチル基、ｔＢｕはｔ−ブチル基を表す。
樹脂中の一般式（II）の繰り返し構造単位と一般式(III）の繰り返し構造単位の含有率としては、前記酸分解性基の含有率に従い決定することができる。
【００８４】
酸分解性基としてアセタール基を用いる場合、アルカリ溶解速度調整及び耐熱性向上のために合成段階においてポリヒドロキシ化合物を添加してポリマー主鎖を多官能アセタール基で連結する架橋部位を導入しても良い。ポリヒドロキシ化合物の添加量は樹脂の水酸基の数に対して、０．０１〜５ｍｏｌ％、さらに好ましくは０．０５〜４ｍｏｌ％である。ポリヒドロキシ化合物としては、フェノール性水酸基あるいはアルコール性水酸基を２〜６個持つものがあげられ、好ましくは水酸基の数が２〜４個であり、さらに好ましくは水酸基の数が２または３個である。以下にポリヒドロキシ化合物の具体例をしめすがこれに限定されるものではない。
【００８５】
【化３３】
0003890375.tif 000031
【００８６】
酸で分解し得る基を有する樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、２，０００〜３００，０００の範囲であることが好ましい。２，０００未満では未露光部の現像により膜減りが大きく、３００，０００を越えると樹脂自体のアルカリに対する溶解速度が遅くなり感度が低下してしまう。ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
【００８７】
また、本発明における酸で分解し得る基を有する樹脂は２種類以上混合して使用しても良い。本発明におけるこれら樹脂の使用量は、感光性組成物の全重量（溶媒を除く）を基準として４０〜９９重量％、好ましくは６０〜９８重量％である。更に、アルカリ溶解性を調節するために、酸で分解し得る基を有さないアルカリ可溶性樹脂を混合しても良い。
【００８８】
光酸発生剤、酸分解性基含有樹脂とともに、後記酸分解性低分子溶解阻止化合物を混合しても良い。この場合、該溶解阻止化合物の含量は、感光性組成物の全重量（溶媒を除く）を基準として３〜４５重量％、好ましくは５〜３０重量％、より好ましくは１０〜２０重量％である。
【００８９】
〔ＩＶ〕本発明で使用されるアルカリ可溶性樹脂
本発明において、水不溶でアルカリ水溶液に可溶な樹脂（以下、アルカリ可溶性樹脂ともいう）を用いてもよい。
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、水素化ノボラツク樹脂、アセトン−ピロガロール樹脂、ｏ−ポリヒドロキシスチレン、ｍ−ポリヒドロキシスチレン、ｐ−ポリヒドロキシスチレン、水素化ポリヒドロキシスチレン、ハロゲンもしくはアルキル置換ポリヒドロキシスチレン、ヒドロキシスチレン−Ｎ−置換マレイミド共重合体、ｏ／ｐ−及びｍ／ｐ−ヒドロキシスチレン共重合体、ポリヒドロキシスチレンの水酸基に対する一部Ｏ−アルキル化物（例えば、５〜３０モル％のＯ−メチル化物、Ｏ−（１−メトキシ）エチル化物、Ｏ−（１−エトキシ）エチル化物、Ｏ−２−テトラヒドロピラニル化物、Ｏ−（ｔ−ブトキシカルボニル）メチル化物等）もしくはＯ−アシル化物（例えば、５〜３０モル％のｏ−アセチル化物、Ｏ−（ｔ−ブトキシ）カルボニル化物等）、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、カルボキシル基含有メタクリル系樹脂及びその誘導体、ポリビニルアルコール誘導体を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
特に好ましいアルカリ可溶性樹脂はノボラック樹脂及びｏ−ポリヒドロキシスチレン、ｍ−ポリヒドロキシスチレン、ｐ−ポリヒドロキシスチレン及びこれらの共重合体、アルキル置換ポリヒドロキシスチレン、ポリヒドロキシスチレンの一部Ｏ−アルキル化、もしくはＯ−アシル化物、スチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン共重合体である。該ノボラック樹脂は所定のモノマーを主成分として、酸性触媒の存在下、アルデヒド類と付加縮合させることにより得られる。
【００９０】
所定のモノマーとしては、フェノール、ｍ−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−オクチルフエノール、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。
【００９１】
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ド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。
【００９２】
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。
また、ノボラック樹脂以外の前記ポリヒドロキシスチレン、及びその誘導体、共重合体の重量平均分子量は、２０００以上、好ましくは５０００〜２０００００、より好ましくは１００００〜１０００００である。また、レジスト膜の耐熱性を向上させるという観点からは、２５０００以上が好ましい。
ここで、重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
本発明に於けるこれらのアルカリ可溶性樹脂は２種類以上混合して使用しても良い。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、４０〜９７重量％、好ましくは６０〜９０重量％である。
【００９３】
〔Ｖ〕本発明に使用される低分子酸分解性溶解阻止化合物
本発明において、低分子酸分解性溶解阻止化合物を用いてもよい。
本発明に用いられる酸分解性溶解阻止化合物としては、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８個経由する化合物である。
本発明において、好ましくは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。
【００９４】
【化３４】
0003890375.tif 000032
【００９５】
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５００〜３，０００、更に好ましくは１，０００〜２，５００である。
【００９６】
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、即ち−ＣＯＯ−Ａ0 、−Ｏ−Ｂ0基を含む基としては、−Ｒ0−ＣＯＯ−Ａ0、又は−Ａｒ−Ｏ−Ｂ0で示される基が挙げられる。
ここでＡ0は、−Ｃ（Ｒ01）（Ｒ02）（Ｒ03）、−Ｓｉ（Ｒ01）（Ｒ02）（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、Ｒ06はアルキル基もしくはアリール基を示す。但し、Ｒ01〜Ｒ03の内少なくとも２つは水素原子以外の基であり、又、Ｒ01〜Ｒ03、及びＲ04〜Ｒ06の内の２つの基が結合して環を形成してもよい。Ｒ0は置換基を有していても良い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。
【００９７】
ここで、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基の様な炭素数１〜４個のものが好ましく、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な炭素数３〜１０個のものが好ましく、アルケニル基としてはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数２〜４個のものが好ましく、アリール基としてはフエニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数６〜１４個のものが好ましい。
また、置換基としては水酸基、ハロゲン原子（フツ素、塩素、臭素、ヨウ素）、ニトロ基、シアノ基、上記のアルキル基、メトキシ基・エトキシ基・ヒドロキシエトキシ基・プロポキシ基・ヒドロキシプロポキシ基・ｎ−ブトキシ基・イソブトキシ基・ｓｅｃ−ブトキシ基・ｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基、メトキシカルボニル基・エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、ベンジル基・フエネチル基・クミル基等のアラルキル基、アラルキルオキシ基、ホルミル基・アセチル基・ブチリル基・ベンゾイル基・シアナミル基・バレリル基等のアシル基、ブチリルオキシ基等のアシロキシ基、上記のアルケニル基、ビニルオキシ基・プロペニルオキシ基・アリルオキシ基・ブテニルオキシ基等のアルケニルオキシ基、上記のアリール基、フエノキシ基等のアリールオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアリールオキシカルボニル基を挙げることができる。
【００９８】
酸分解性基として好ましくは、シリルエーテル基、クミルエステル基、アセタール基、テトラヒドロピラニルエーテル基、エノールエーテル基、エノールエステル基、第３級のアルキルエーテル基、第３級のアルキルエステル基、第３級のアルキルカーボネート基等である。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。
【００９９】
酸分解性溶解阻止化合物としては、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３−２００２５２号、特開平３−２００２５３号、特開平３−２００２５４号、特開平３−２００２５５号、特開平３−２５９１４９号、特開平３−２７９９５８号、特開平３−２７９９５９号、特開平４−１６５０号、特開平４−１６５１号、特開平４−１１２６０号、特開平４−１２３５６号、特開平４−１２３５７号、特願平３−３３２２９号、特願平３−２３０７９０号、特願平３−３２０４３８号、特願平４−２５１５７号、特願平４−５２７３２号、特願平４−１０３２１５号、特願平４−１０４５４２号、特願平４−１０７８８５号、特願平４−１０７８８９号、同４−１５２１９５号等の明細書に記載されたポリヒドロキシ化合物のフエノール性ＯＨ基の一部もしくは全部を上に示した基、−Ｒ0−ＣＯＯ−Ａ0もしくはＢ0基で結合し、保護した化合物が含まれる。
【０１００】
更に好ましくは、特開平１−２８９９４６号、特開平３−１２８９５９号、特開平３−１５８８５５号、特開平３−１７９３５３号、特開平３−２００２５１号、特開平３−２００２５２号、特開平３−２００２５５号、特開平３−２５９１４９号、特開平３−２７９９５８号、特開平４−１６５０号、特開平４−１１２６０号、特開平４−１２３５６号、特開平４−１２３５７号、特願平４−２５１５７号、特願平４−１０３２１５号、特願平４−１０４５４２号、特願平４−１０７８８５号、特願平４−１０７８８９号、同４−１５２１９５号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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
【化３５】
0003890375.tif 000033
【０１０３】
【化３６】
0003890375.tif 000034
【０１０４】
【化３７】
0003890375.tif 000035
【０１０５】
【化３８】
0003890375.tif 000036
【０１０６】
ここで、
Ｒ101 、Ｒ102 、Ｒ108 、Ｒ130 ：同一でも異なっていても良く、水素原子、−Ｒ0−ＣＯＯ−Ｃ（Ｒ01）（Ｒ02）（Ｒ03）又は−ＣＯ−Ｏ−Ｃ（Ｒ01）（Ｒ02）（Ｒ03）、但し、Ｒ0、Ｒ01、Ｒ02及びＲ03の定義は前記と同じである。
【０１０７】
Ｒ100 ：−ＣＯ−，−ＣＯＯ−，−ＮＨＣＯＮＨ−，−ＮＨＣＯＯ−，−Ｏ−、−Ｓ−，−ＳＯ−，−ＳＯ2−，−ＳＯ3−，もしくは
【０１０８】
【化３９】
0003890375.tif 000037
【０１０９】
ここで、Ｇ＝２〜６  但し、Ｇ＝２の時はＲ150 、Ｒ151 のうち少なくとも一方はアルキル基、
Ｒ150 、Ｒ151 ：同一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，−Ｒ152 −ＣＯＯＲ153 もしくは−Ｒ154 −ＯＨ、
Ｒ152 、Ｒ154 ：アルキレン基、
Ｒ153 ：水素原子，アルキル基，アリール基，もしくはアラルキル基、
Ｒ99、Ｒ103 〜Ｒ107 、Ｒ109 、Ｒ111 〜Ｒ118 、Ｒ121 〜Ｒ123 、Ｒ128 〜Ｒ129 、Ｒ131 〜Ｒ134 、Ｒ138 〜Ｒ141 及びＲ143 ：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(R155)(R156)(R155、R156：Ｈ，アルキル基，もしくはアリール基）
Ｒ110 ：単結合，アルキレン基，もしくは
【０１１０】
【化４０】
0003890375.tif 000038
【０１１１】
Ｒ157 、Ｒ159 ：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、水酸基が酸分解性基（例えば、ｔ−ブトキシカルボニルメチル基、テトラヒドロピラニル基、１−エトキシ−１−エチル基、１−ｔ−ブトキシ−１−エチル基）で置き換ってもよい。
【０１１２】
Ｒ119 、Ｒ120 ：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、
Ｒ124 〜Ｒ127 ：同一でも異なっても良く、水素原子もしくはアルキル基、
Ｒ135 〜Ｒ137 ：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、
Ｒ142 ：水素原子，−Ｒ0−ＣＯＯ−Ｃ（Ｒ01）（Ｒ02）（Ｒ03）又は−ＣＯ−Ｏ−Ｃ（Ｒ01）（Ｒ02）（Ｒ03）、もしくは
【０１１３】
【化４１】
0003890375.tif 000039
【０１１４】
Ｒ144 、Ｒ145 ：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、
Ｒ146 〜Ｒ149 ：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、
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,u1：０もしくは１〜５の整数、
r,u,w,x,y,z,a1〜f1,p1,r1,t1,v1〜x1：０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+d1),(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),(i1+m1),(o1+q1),(s1+u1)≦５、
を表す。
【０１１５】
【化４２】
0003890375.tif 000040
【０１１６】
【化４３】
0003890375.tif 000041
【０１１７】
【化４４】
0003890375.tif 000042
【０１１８】
【化４５】
0003890375.tif 000043
【０１１９】
好ましい化合物骨格の具体例を以下に示す。
【０１２０】
【化４６】
0003890375.tif 000044
【０１２１】
【化４７】
0003890375.tif 000045
【０１２２】
【化４８】
0003890375.tif 000046
【０１２３】
【化４９】
0003890375.tif 000047
【０１２４】
【化５０】
0003890375.tif 000048
【０１２５】
【化５１】
0003890375.tif 000049
【０１２６】
【化５２】
0003890375.tif 000050
【０１２７】
【化５３】
0003890375.tif 000051
【０１２８】
【化５４】
0003890375.tif 000052
【０１２９】
【化５５】
0003890375.tif 000053
【０１３０】
【化５６】
0003890375.tif 000054
【０１３１】
【化５７】
0003890375.tif 000055
【０１３２】
【化５８】
0003890375.tif 000056
【０１３３】
【化５９】
0003890375.tif 000057
【０１３４】
【化６０】
0003890375.tif 000058
【０１３５】
【化６１】
0003890375.tif 000059
【０１３６】
【化６２】
0003890375.tif 000060
【０１３７】
【化６３】
0003890375.tif 000061
【０１３８】
【化６４】
0003890375.tif 000062
【０１３９】
化合物（１）〜（６３）中のＲは、水素原子、
【０１４０】
【化６５】
0003890375.tif 000063
【０１４１】
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。
【０１４２】
本発明において、上記溶解阻止化合物の添加量は、酸発生化合物、アルカリ可溶性樹脂と組み合わせる場合、感光性組成物の全重量（溶媒を除く）を基準として３〜５０重量％であり、好ましくは５〜４０重量％、より好ましくは１０〜３５重量％の範囲である。
【０１４３】
〔ＶＩ〕本発明に使用されるその他の成分
本発明のポジ型感光性組成物には必要に応じて、更に染料、顔料、可塑剤、界面活性剤、光増感剤、有機塩基性化合物及び現像液に対する溶解性を促進させるフエノール性ＯＨ基を２個以上有する化合物などを含有させることができる。
【０１４４】
本発明で使用できるフェノール性ＯＨ基を２個以上有する化合物は、好ましくは分子量１０００以下のフェノール化合物である。また、分子中に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有することが必要であるが、これが１０を越えると、現像ラチチュードの改良効果が失われる。また、フェノ−ル性水酸基と芳香環との比が０．５未満では膜厚依存性が大きく、また、現像ラチチュードが狭くなる傾向がある。この比が１．４を越えると該組成物の安定性が劣化し、高解像力及び良好な膜厚依存性を得るのが困難となって好ましくない。
【０１４５】
このフェノール化合物の好ましい添加量はアルカリ可溶性樹脂に対して２〜５０重量％であり、更に好ましくは５〜３０重量％である。５０重量％を越えた添加量では、現像残渣が悪化し、また現像時にパターンが変形するという新たな欠点が発生して好ましくない。
【０１４６】
このような分子量１０００以下のフェノール化合物は、例えば、特開平４−１２２９３８、特開平２−２８５３１、米国特許第４９１６２１０、欧州特許第２１９２９４等に記載の方法を参考にして、当業者に於て容易に合成することが出来る。
フェノール化合物の具体例を以下に示すが、本発明で使用できる化合物はこれらに限定されるものではない。
【０１４７】
レゾルシン、フロログルシン、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，４′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，３′，４′，５′−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、アセトン−ピロガロール縮合樹脂、フロログルコシド、２，４，２′，４′−ビフェニルテトロール、４，４′−  チオビス（１，３−ジヒドロキシ）ベンゼン、２，２′，４，４′−テトラヒドロキシジフェニルエーテル、２，２′，４，４′−テトラヒドロキシジフェニルスルフォキシド、２，２′，４，４′−テトラヒドロキシジフェニルスルフォン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、４，４−（α−メチルベンジリデン）ビスフェノール、α，α′，α″−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−１，３，５−トリイソプロピルベンゼン、α，α′，α″−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−１−エチル−４−イソプロピルベンゼン、１，２，２−トリス（ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１，２−トリス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２，５，５−テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサン、１，２−テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１，３−トリス（ヒドロキシフェニル）ブタン、パラ〔α，α，α′，α′−テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）〕−キシレン等を挙げることができる。
【０１４８】
本発明で用いることのできる好ましい有機塩基性化合物とは、フェノールよりも塩基性の強い化合物である。中でも含窒素塩基性化合物が好ましい。
好ましい化学的環境として、下記式（Ａ）〜（Ｅ）構造を挙げることができる。
【０１４９】
【化６６】
0003890375.tif 000064
【０１５０】
更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を２個以上有する含窒素塩基性化合物であり、特に好ましくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基を有する化合物である。好ましい具体例としては、置換もしくは未置換のグアニジン、置換もしくは未置換のアミノピリジン、置換もしくは未置換のアミノアルキルピリジン、置換もしくは未置換のアミノピロリジン、置換もしくは未置換のインダーゾル、置換もしくは未置換のピラゾール、置換もしくは未置換のピラジン、置換もしくは未置換のピリミジン、置換もしくは未置換のプリン、置換もしくは未置換のイミダゾリン、置換もしくは未置換のピラゾリン、置換もしくは未置換のピペラジン、置換もしくは未置換のアミノモルフォリン、置換もしくは未置換のアミノアルキルモルフォリン等が挙げられる。好ましい置換基は、アミノ基、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、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。特に好ましい化合物として、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−イミノピペリジン、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−ジヒドロキシピリミジン、２−ピラゾリン、３−ピラゾリン、Ｎ−アミノモルフォリン、Ｎ−（２−アミノエチル）モルフォリンなどが挙げられるがこれに限定されるものではない。
【０１５１】
これらの含窒素塩基性化合物は、単独であるいは２種以上一緒に用いられる。含窒素塩基性化合物の使用量は、感光性組成物（溶媒を除く）１００重量部に対し、通常、０．００１〜１０重量部、好ましくは０．０１〜５重量部である。０．００１重量部未満では本発明の効果が得られない。一方、１０重量部を超えると感度の低下や非露光部の現像性が悪化する傾向がある。
【０１５２】
好適な染料としては油性染料及び塩基性染料がある。具体的にはオイルイエロー＃１０１、オイルイエロー＃１０３、オイルピンク＃３１２、オイルグリーンＢＧ、オイルブルーＢＯＳ，オイルブルー＃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−５０５（以上オリエント化学工業株式会社製）、クリスタルバイオレット（ＣＩ４２５５５）、メチルバイオレット（ＣＩ４２５３５）、ローダミンＢ（ＣＩ４５１７０Ｂ）、マラカイトグリーン（ＣＩ４２０００）、メチレンブルー（ＣＩ５２０１５）等を挙げることができる。
【０１５３】
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領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。
また、これらの分光増感剤は、光源の遠紫外光の吸光剤としても使用可能である。この場合、吸光剤は基板からの反射光を低減し、レジスト膜内の多重反射の影響を少なくさせることで、定在波改良の効果を発現する。
【０１５４】
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。
【０１５５】
上記溶媒に界面活性剤を加えることもできる。具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップＥＦ３０１，ＥＦ３０３，ＥＦ３５２（新秋田化成（株）製）、メガファックＦ１７１，Ｆ１７３  （大日本インキ（株）製）、フロラ−ドＦＣ４３０，ＦＣ４３１（住友スリーエム（株）製）、アサヒガードＡＧ７１０，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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。
合成例１（化合物例Ｉ−１の合成）
ヒドロキノン１０ｇをＤＭＦ２００mlに溶解させ、この溶液に氷冷下水素化ナトリウム９．１ｇを添加した。この溶液に氷冷下ヨウ化ｎ−ブチル５０ｇを１時間かけて滴下し、さらに２時間反応させた。反応液を氷水にゆっくり注ぎ一晩放置すると固体が析出してきた。これをろ過、水洗乾燥すると１，４−ジブトキシベンゼン１８．９ｇが得られた。
得られた１，４−ジブトキシベンゼン５ｇをクロロホルム３０mlに溶解させ、この溶液に氷冷下クロロスルホン酸６．６ｇを１５分かけて滴下した。０℃で３０分攪拌した後、反応液を氷水に注ぎ、これをへキサンで抽出した。有機層を水洗、乾燥し、濃縮すると２，５−ジブトキシベンゼンスルホニルクロリド２．２ｇが得られた。
【０１５９】
２，５−ジブトキシベンゼンスルホニルクロリド２．２ｇをメタノール１０mlに溶解させ、これに水酸化ナトリウム１ｇを水１０mlに溶解させたものを加え、４０℃で１時間攪拌した。この溶液に４５％トリフェニルスルホニウムクロリド水溶液４．６を加えると粘稠物が沈殿してきた。上澄みを除き、この粘稠物を水洗すると化合物例Ｉ−１が３．８ｇ得られた。
他の化合物についても同様の方法により、アルコキシベンゼン誘導体をクロロスルホン化してスルホニルクロリドに導いた後、これを加水分解し、これにスルホニウム化合物を加えて塩交換することによって得られた。
【０１６０】
樹脂の合成例Ｉ）
ポリｐ−ヒドロキシスチレン（日本曹達製ＶＰ−８０００、重量平均分子量１１０００）５００ｇを脱水ＴＨＦ２０００mlに溶解した。この溶液にｉｓｏ−ブチルビニルエーテル１７６ｇ及び脱水ｐ−トルエンスルホン酸０．１５ｇを加え、室温で１０時間攪拌した。反応液にトリエチルアミン１６ｇを加えた後イオン交換水４０リットル／の溶液に投入し、析出した粉体をろ取、水洗、乾燥するとｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（１−ｉｓｏ−ブトキシエトキシ）スチレン共重合体（６０／４０）を得た。
【０１６１】
樹脂の合成例２）
ポリｐ−ヒドロキシスチレン（日本曹達製ＶＰ−８０００、重量平均分子量１１０００）５００ｇを脱水ＴＨＦ２０００mlに溶解した。この溶液にｉｓｏ−ブチルビニルエーテル１６６ｇ、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン４０ｇ及び脱水ｐ−トルエンスルホン酸０．１５ｇを加え、室温で１０時間攪拌した。反応液にトリエチルアミン１６ｇを加えた後イオン交換水４０リットル／溶液に投入し、析出した粉体をろ取、水洗、乾燥するとｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（１−ｉｓｏ−ブトキシエトキシ）スチレン共重合体（７０／３０部分架橋型）を得た。
【０１６２】
樹脂の合成例３）
合成例１のｉｓｏ−ブチルビニルエーテルの代わりに２，３−ジヒドロ−４Ｈ−ピランを用いた他は合成例１と同様にしてｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（２−テトラヒドロピラニルオキシ）スチレン共重合体（６０／４０）を得た。
【０１６３】
樹脂の合成例４）
ポリｐ−ヒドロキシスチレン（日本曹達製ＶＰ−８０００、重量平均分子量１１０００）をピリジン４０mlに溶解させ、これに室温攪拌下二炭酸ジ−ｔ−ブチル１．２８ｇを添加した。室温で３時間反応させた後、イオン交換水１リットル／濃塩酸２０ｇの溶液に投入した。析出した粉体をろ過、水洗、乾燥しｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（ｔ−ブチルオキシカルボニルオキシ）スチレン共重合体（６０／４０）を得た。
【０１６４】
樹脂の合成例５）
ｔ−ブチルビニルエーテルの変わりにエチルビニルエーテルを用いて樹脂の合成例２と同様の方法でｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（１−エトキシエトキシ）スチレン共重合体（５５／４５部分架橋型）が得られた。
【０１６５】
樹脂の合成例６）
ポリｐ−ヒドロキシスチレン（日本曹達製ＶＰ−８０００、重量平均分子量１１０００）５０ｇ、炭酸カリウム２５．２ｇにＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド３００mlを加え、室温で３０分攪拌した。この溶液にブロモ酢酸ｔ−ブチル３２．４ｇを加え、１２０℃で５時間反応させた。室温まで放冷した後、蒸留水２Ｌに注ぎ、これに１Ｎ塩酸水溶液を加えて中性とした。得られた粘稠固体を水洗、乾燥するとｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（ｔ−ブトキシカルボニルメチルオキシ）スチレン共重合体（６５／３５）が得られた。
他の樹脂についても同様の方法を用いて合成した。
【０１６６】
（溶解阻止剤化合物の合成例−１）
α, α',α''−トリス（４−ヒドロキシフエニル）−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。
【０１６７】
（溶解阻止剤化合物の合成例−２）
１−［α−メチル−α−（４' −ヒドロキシフェニル）エチル］−４−［α' ，α' −ビス（４" −ヒドロキシフェニル）エチル］ベンゼン４２．４ｇ（０．１０モル）をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド３００ｍｌに溶解し、これに炭酸カリウム４９．５ｇ（０．３５モル）、及びブロモ酢酸クミルエステル８４．８ｇ（０．３３モル）を添加した。その後、１２０℃にて７時間撹拌した。反応混合物をイオン交換水２ｌに投入し、酢酸にて中和した後、酢酸エチルにて抽出した。酢酸エチル抽出液を濃縮し、合成例−３と同様に精製し、化合物例（１８：Ｒは総て−ＣＨ2 ＣＯＯＣ（ＣＨ3 ）2 Ｃ6 Ｈ5 基）７０ｇを得た。
【０１６８】
（溶解阻止剤化合物の合成例−３）
１，３，３，５−テトラキス−（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン４４ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド２５０ｍｌに溶解させ、これに炭酸カリウム７０．７ｇ、次いでブロモ酢酸ｔ−ブチル９０．３ｇを加え１２０℃にて７時間撹拌した。反応混合物をイオン交換水２ｌに投入し、得られた粘稠物を水洗した。これをカラムクロマトグラフィーにて精製すると化合物例６０（Ｒはすべて−ＣＨ2 ＣＯＯＣ4 Ｈ9 （ｔ））が８７ｇ得られた。
【０１６９】
（溶解阻止剤化合物の合成例−４）
α，α，α’，α’，α”，α”，−ヘキサキス（４−ヒドロキシフェニル）−１，３，５−トリエチルベンゼン２０ｇをジエチルエーテル４００ｍｌに溶解させた。この溶液に窒素雰囲気下で３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン４２．４ｇ、触媒量の塩酸を加え、２４時間還流した。反応終了後少量の水酸化ナトリウムを加えた後ろ過した。ろ液を濃縮し、これをカラムクロマトグラフィーにて精製すると化合物例６２（ＲはすべてＴＨＰ基）が５５．３ｇ得られた。
【０１７０】
実施例１〜１０、及び比較例１〜３
上記合成例で示した化合物を用いレジストを調製した。そのときの処方を下記表−１に示す。
【０１７１】
【表１】
0003890375.tif 000065
【０１７２】
表−１において使用した略号は下記の内容を表す。
＜ポリマー＞（  ）内はモル比
ＰＨＳ／ｉＢＥＳ    ｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（１−ｉｓｏ−ブトキシエトキシスチレン共重合体（６０／４０）重量平均分子量  １２０００
ＰＨＳ／ｉＢＥＳＢ  ｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（１−ｉｓｏ−ブトキシエトキシ）スチレン共重合体（７０／３０部分架橋型）重量平均分子量  ９６０００
ＰＨＳ／ＥＥＳ      ｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（１−エトキシエトキシ）スチレン共重合体（５５／４５）重量平均分子量  １３０００
ＰＨＳ／ＥＥＳＢ    ｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（１−エトキシエトキシ）スチレン共重合体（５５／４５部分架橋型）重量平均分子量  ４５０００
ＰＨＳ／ｎＢＥＳＢ  ｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（１−ｎ−ブトキシエトキシ）スチレン共重合体（６０／４０部分架橋型）重量平均分子量  １１３０００
ＰＨＳ／ＴＨＰＳ    ｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（２−テトラヒドロピラニルオキシ）スチレン共重合体（６０／４０）重量平均分子量  １２０００
ＰＨＳ／ｔＢＯＣＳ  ｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（ｔ−ブチルオキシカルボニルオキシ）スチレン共重合体（６０／４０）重量平均分子量  １２０００
ＰＨＳ／ｔＢＣＭＯ  ｐ−ヒドロキシスチレン／ｐ−（ｔ−ブトキシカルボニルメチルオキシ）スチレン共重合体（６５／３５）重量平均分子量  １３０００
ＰＨＳ／Ｓｔ        ｐ−ヒドロキシスチレン／スチレン共重合体（８５／１５）重量平均分子量  ５１０００
＜溶解阻止剤中酸分解性基及び比較例用の化合物（Ａ）＞
【０１７３】
【化６７】
0003890375.tif 000066
【０１７４】
［感光性組成物の調製と評価］
表−１に示す各素材に４−ジメチルアミノピリジンを加え、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート９．５ｇに溶解し、０．２μｍのフィルターで濾過してレジスト溶液を作成した。このレジスト溶液を、スピンコーターを利用して、シリコンウエハー上に塗布し、９０℃１２０秒間真空吸着型のホットプレートで乾燥して、膜厚０．８３μｍのレジスト膜を得た。
このレジスト膜に、２４８ｎｍＫｒＦエキシマレーザーステツパー（ＮＡ＝０．４２）を用いて露光を行った。露光直後にそれぞれ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のプロファイル、感度、解像力及び線幅変化を各々下記のように評価し、比較した。その結果を下記表−２に示す。
【０１７５】
〔感度〕
感度は０．４０μｍのマスクパターンを再現する露光量をもって定義した。
〔解像力〕
解像力は０．４０μｍ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。
〔プロファイル〕
このようにして得られるシリコンウエハー上における、露光直後と露光後２時間経過後のレジストのプロファイルを走査型電子顕微鏡で観察し評価した。
【０１７６】
【表２】
0003890375.tif 000067
【０１７７】
表−２の結果から本発明のポジ型感光性組成物は、比較例１〜３に対しＰＥＤの経時でも線幅変化がなく、良好なプロファイル（Ｔ−ｔｏｐの形成がない）を有し、且つ高感度、高解像力を有する感光性組成物であることがわかる。
【０１７８】
【発明の効果】
本発明のポジ型感光性組成物により、良好なプロファイルと高感度、高解像力を有し、露光後経時での性能変化の小さいポジ型感光性組成物を提供することができる。