JP2005084238A - Positive resist composition and method for forming pattern by using the same - Google Patents

Positive resist composition and method for forming pattern by using the same Download PDF

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition suitable for the use of an exposure light source at ≤160 nm, in particular, F<SB>2</SB>excimer laser light (at 157 nm), and specifically, to provide a positive resist composition which suppresses development defects, and to provide a method for forming a pattern by using the composition. <P>SOLUTION: The positive resist composition contains: (A) a fluorine-containing resin which has such a structure that a fluorine atom is introduced by substitution in the main chain of the polymer skeleton, which has a group expressed by a specified structure and which is decomposable by the effect of an acid to increase the solubility with an alkaline developing solution; (B) a compound which generates an acid by irradiation with active rays; and (C) at least two basic compounds. The method for forming a pattern is carried out by using the composition. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、超LSI、高容量マイクロチップの製造などのマイクロリソグラフィープロセスや、その他のフォトファブリケーションプロセスに好適に用いられるポジ型レジスト組成物に関するものである。更に詳しくは、160nm以下の真空紫外光を使用して高精細化したパターンを形成し得るポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関するものである。   The present invention relates to a positive resist composition suitably used in microlithography processes such as the production of VLSI and high-capacity microchips, and other photofabrication processes. More specifically, the present invention relates to a positive resist composition capable of forming a highly refined pattern using vacuum ultraviolet light of 160 nm or less and a pattern forming method using the same.

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おいては、クオーター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。パターンの微細化を図る手段の一つとして、レジストのパターン形成の際に使用される露光光源の短波長化が知られている。   Integrated circuits have been increasingly integrated, and in manufacturing semiconductor substrates such as VLSI, processing of ultrafine patterns having a line width of less than a quarter micron has been required. As one of means for miniaturizing a pattern, it is known to shorten the wavelength of an exposure light source used in forming a resist pattern.

例えば64Mビットまでの集積度の半導体素子の製造には、現在まで高圧水銀灯のi線(365nm)が光源として使用されてきた。この光源に対応するポジ型レジストとしては、ノボラック樹脂と感光物としてのナフトキノンジアジド化合物を含む組成物が、数多く開発され、0.3μm程度までの線幅の加工においては十分な成果をおさめてきた。また256Mビット以上集積度の半導体素子の製造には、i線に代わりKrFエキシマレーザー光(248nm)が露光光源として採用されてきた。
更に1Gビット以上の集積度の半導体製造を目的として、近年より短波長の光源であるArFエキシマレーザー光(193nm)の使用、更には0.1μm以下のパターンを形成する為にF2エキシマレーザー光(157nm)の使用が検討されている。
For example, in the manufacture of a semiconductor device having a degree of integration of up to 64 Mbits, i-line (365 nm) of a high-pressure mercury lamp has been used as a light source until now. As a positive resist corresponding to this light source, a number of compositions containing a novolak resin and a naphthoquinonediazide compound as a photosensitive material have been developed, and have achieved sufficient results in processing line widths of up to about 0.3 μm. . Further, in the manufacture of a semiconductor device having an integration degree of 256 Mbit or more, KrF excimer laser light (248 nm) has been adopted as an exposure light source instead of i-line.
Furthermore, for the purpose of manufacturing semiconductors with a degree of integration of 1 Gbit or more, the use of ArF excimer laser light (193 nm), which is a light source with a shorter wavelength in recent years, and further F 2 excimer laser light to form a pattern of 0.1 μm or less. The use of (157 nm) is under consideration.

これら光源の短波長化に合わせ、レジスト材料の構成成分及びその化合物構造も大きく変化している。即ち従来のノボラック樹脂とナフトキノンジアジド化合物を含むレジストでは、248nmの遠紫外領域における吸収が大きいため、光がレジスト底部まで十分に到達しにくくなり、低感度でテーパー形状のパターンしか得られなかった。
このような問題を解決する為、248nm領域での吸収の小さいポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨格とし酸分解基で保護した樹脂を主成分として用い、遠紫外光の照射で酸を発生する化合物(光酸発生剤)を組み合わせた組成物、所謂化学増幅型レジストが開発されるに至った。化学増幅型レジストは露光部に発生した酸の触媒分解反応により、現像液に対する溶解性を変化させる為、高感度で高解像度なパターンを形成することができる。
In accordance with the shortening of the wavelength of these light sources, the constituent components of the resist material and the compound structure thereof have also changed greatly. That is, in the conventional resist containing novolak resin and naphthoquinonediazide compound, since absorption in the far ultraviolet region of 248 nm is large, it becomes difficult for light to reach the bottom of the resist sufficiently, and only a taper-shaped pattern with low sensitivity can be obtained.
In order to solve such a problem, a compound that generates an acid by irradiation with far ultraviolet light using, as a main component, a resin having a poly (hydroxystyrene) having a low absorption in the 248 nm region as a basic skeleton and protected by an acid-decomposable group ( A composition combining a photoacid generator), a so-called chemically amplified resist, has been developed. Since the chemically amplified resist changes the solubility in the developer by the catalytic decomposition reaction of the acid generated in the exposed area, a highly sensitive and high resolution pattern can be formed.

しかしながら、ArFエキシマレーザー光(193nm)を使用した場合、芳香族基を有する化合物が本質的に193nm波長領域に大きな吸収を有する為、上記化学増幅型レジストでも十分な性能は得られなかった。   However, when ArF excimer laser light (193 nm) is used, since the compound having an aromatic group essentially has a large absorption in the 193 nm wavelength region, sufficient performance was not obtained even with the above chemically amplified resist.

この問題に対し、ポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨格とする酸分解性樹脂を、193nmに吸収を持たない脂環式構造をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した酸分解性樹脂に代え、化学増幅型レジストの改良が図られている。   To solve this problem, an acid-decomposable resin having poly (hydroxystyrene) as a basic skeleton is replaced with an acid-decomposable resin in which an alicyclic structure having no absorption at 193 nm is introduced into the main chain or side chain of the polymer. Improvement of the amplification type resist is attempted.

しかしながら、F2エキシマレーザー光(157nm)に対しては、上記脂環型樹脂においても157nm領域の吸収が大きく、目的とする0.1μm以下のパターンを得るには不十分であることが判明した。これに対し、フッ素原子(パーフルオロ構造)を導入した樹脂が157nmに十分な透明性を有することが非特許文献1(Proc. SPIE. Vol.3678. 13頁(1999))にて報告され、有効なフッ素樹脂の構造が非特許文献2(Proc. SPIE. Vol.3999. 330頁(2000))、非特許文献3(同357頁(2000))、非特許文献4(同365頁(2000))、特許文献1(WO−00/17712A2号)等に提案されるに至っている。
但しこれらフッ素樹脂を有するレジストは、パーフルオロ構造に由来する特異な撥水、撥油特性のため、現像欠陥の抑制が望まれていた。
However, for F 2 excimer laser light (157 nm), it was found that the alicyclic resin also has a large absorption in the 157 nm region, which is insufficient to obtain the desired pattern of 0.1 μm or less. . In contrast, Non-Patent Document 1 (Proc. SPIE. Vol. 3678. p. 13 (1999)) reports that a resin into which a fluorine atom (perfluoro structure) is introduced has sufficient transparency at 157 nm. Non-Patent Document 2 (Proc. SPIE. Vol. 3999. 330 (2000)), Non-Patent Document 3 (357 (2000)), Non-Patent Document 4 (365 (2000)) )), Patent Document 1 (WO-00 / 17712A2) and the like.
However, resists having these fluororesins have been desired to suppress development defects because of their unique water and oil repellency properties derived from the perfluoro structure.

プロス・エスピーアイイー(Proc.SPIE.)、1999年、Vol.3678、13頁Proc. SPIE., 1999, Vol. 3678, p.13 プロス・エスピーアイイー(Proc.SPIE.)、2000年、Vol.3999、330頁Proc. SPIE., 2000, Vol. 3999, p. 330 プロス・エスピーアイイー(Proc.SPIE.)、2000年、Vol.3999、357頁Proc. SPIE., 2000, Vol. 3999, p. 357 プロス・エスピーアイイー(Proc.SPIE.)、2000年、Vol.3999. 365頁Proc. SPIE., 2000, Vol. 3999. 365 pages 国際公開第00/17712号パンフレットInternational Publication No. 00/17712 Pamphlet

従って、本発明の目的は、160nm以下、特にF2エキシマレーザー光(157nm)の露光光源の使用に好適なポジ型レジスト組成物を提供することであり、具体的には現像欠陥の発生が軽減されたポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a positive resist composition suitable for use with an exposure light source of 160 nm or less, particularly F 2 excimer laser light (157 nm), and specifically reduces the occurrence of development defects. The present invention provides a positive resist composition and a pattern forming method using the same.

本発明者等は、上記諸特性に留意し鋭意検討した結果、本発明の目的が以下の特定の組成物を使用することで見事に達成されることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は下記構成である。
As a result of intensive investigations while paying attention to the above characteristics, the present inventors have found that the object of the present invention can be achieved brilliantly by using the following specific composition, and have reached the present invention.
That is, the present invention has the following configuration.

(1)(A)ポリマー骨格の主鎖にフッ素原子が置換した構造を有し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解度が増大するフッ素含有樹脂、
(B)活性光線の照射により酸を発生する化合物、及び、
(C)少なくとも2種類の塩基性化合物
を含有するポジ型レジスト組成物。
(1) (A) a fluorine-containing resin having a structure in which a fluorine atom is substituted in the main chain of the polymer skeleton, which is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkali developer;
(B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays, and
(C) A positive resist composition containing at least two types of basic compounds.

(2) 樹脂(A)の重量平均分子量が1000〜200000であり、樹脂(A)中の分子量1000以下の成分の含有量が10質量%以下であることを特徴とする上記(1)に記載のポジ型レジスト組成物。   (2) The weight average molecular weight of the resin (A) is 1,000 to 200,000, and the content of a component having a molecular weight of 1,000 or less in the resin (A) is 10% by mass or less. A positive resist composition.

(3) 樹脂(A)が、下記一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位の群から選ばれる少なくとも1種と、下記一般式(IV)〜(IX)で表される繰り返し単位の群から選ばれる少なくとも1種とを有する樹脂であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のポジ型レジスト組成物。   (3) The resin (A) is a repeating unit represented by the following general formulas (IV) to (IX) and at least one selected from the group of repeating units represented by the following general formulas (I) to (III) The positive resist composition as described in (1) or (2) above, which is a resin having at least one selected from the group of units.

Figure 2005084238
Figure 2005084238

一般式(I)〜(IX)中、
0及びR1は、同じでも異なっていても良く、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
2〜R4は、同じでも異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
また、R0とR1、R0とR2、R3とR4が結合し環を形成しても良い。
5は、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、又はアルコキシカルボニル基を表す。
6、R7及びR8は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表す。
9及びR10は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
11及びR12は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アシル基、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
13及びR14は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
15は、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)又は下記一般式(XIV)の基を表す。
In general formulas (I) to (IX),
R 0 and R 1 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
R 2 to R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
R 0 and R 1 , R 0 and R 2 , R 3 and R 4 may combine to form a ring.
R 5 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, or an alkoxycarbonyl group.
R 6 , R 7 and R 8 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group.
R 9 and R 10 represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R 11 and R 12 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, or an aryl group. .
R 13 and R 14 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R 15 represents —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ) or a group represented by the following general formula (XIV).

Figure 2005084238
Figure 2005084238

36、R37、R38、R39は、同じでも異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R36、R37、R38の内の2つ、又はR36、R37、R39の内の2つが結合して環を形成しても良い。
40は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
Zは、炭素原子とともに単環又は多環の脂環式基を構成する原子団を表す。
16、R17、R18は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、−CO−O−R15を表す。
1及びA2は、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の脂環基若しくはそれらを2個以上組み合わせてできる2価の連結基又は−O−CO−R22−、−CO−O−R23−、−CO−N(R24)−R25−を表す。
22、R23及びR25は、単結合、又は、エーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基もしくはウレイド基を有しても良い、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表す。
24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
nは0又は1を表し、mは1又は2を表す。
R 36 , R 37 , R 38 and R 39 may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. Two of R 36 , R 37 and R 38 , or two of R 36 , R 37 and R 39 may be bonded to form a ring.
R 40 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aralkyl group or an aryl group.
Z represents an atomic group constituting a monocyclic or polycyclic alicyclic group together with a carbon atom.
R 16 , R 17 and R 18 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group or —CO—O—R 15 .
A 1 and A 2 are a single bond, an alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, a divalent alicyclic group, a divalent linking group formed by combining two or more thereof, or —O—CO—R. 22- , -CO-O-R 23- , -CO-N (R 24 ) -R 25 -are represented.
R 22 , R 23 and R 25 represent a single bond or an alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group which may have an ether group, an ester group, an amide group, a urethane group or a ureido group. .
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group.
n represents 0 or 1, and m represents 1 or 2.

(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。 (4) A pattern forming method comprising: forming a resist film from the positive resist composition according to any one of (1) to (3) above; and exposing and developing the resist film.

本発明は、現像欠陥発生数が非常に少ない、優れたポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することができる。   The present invention can provide an excellent positive resist composition having a very small number of development defects and a pattern forming method using the same.

以下、本発明について詳細に説明する。
尚、本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what has a substituent with what does not have a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

〔1〕フッ素含有樹脂(A)
本発明のポジ型レジスト組成物は、ポリマー骨格の主鎖にフッ素原子が置換した構造を有し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解度が増大するフッ素含有樹脂(A)を含有する。
[1] Fluorine-containing resin (A)
The positive resist composition of the present invention contains a fluorine-containing resin (A) that has a structure in which a fluorine atom is substituted on the main chain of the polymer skeleton, decomposes by the action of an acid, and increases the solubility in an alkali developer. To do.

本発明において使用される樹脂(A)としては、下記一般式(1)で表される基を有し、酸の作用により分解しアルカリ現像液への溶解度を増大させる基として、一般式(1)中の−OL基を有する樹脂、又は、酸の作用により分解しアルカリ現像液への溶解度を増大させる基として、カルボン酸の3級エステルを有する樹脂が好ましい。   The resin (A) used in the present invention has a group represented by the following general formula (1), and is a group that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkali developer. ) Or a resin having a tertiary ester of a carboxylic acid as a group which is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer.

Figure 2005084238
Figure 2005084238

一般式(1)中、
a〜Rfは、同じでも異なっていてもよく、フッ素原子又は水素原子を表す。但し、Ra〜Rfの内の少なくとも1つは、フッ素原子である。Ra〜Rfの内の1つが、単結合又は炭素鎖となって樹脂(A)の主鎖につながっていてもよい。
Lは、酸の作用により分解する基を表す。
In general formula (1),
R a to R f may be the same or different and each represents a fluorine atom or a hydrogen atom. However, at least one of R a to R f is a fluorine atom. One of R a to R f may be connected to the main chain of the resin (A) as a single bond or a carbon chain.
L represents a group that is decomposed by the action of an acid.

一般式(1)に於いて、Ra〜Rfの内の1つが、単結合となって又は炭素鎖となってフッ素含有樹脂の主鎖につながっていてもよい。このような炭素鎖としては、炭素数1〜10のアルキレン基が好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等を挙げることができる。
Lの酸の作用により分解する基とは、酸の作用により分解し、アルカリ現像液に可溶な基(水酸基)を生じる基であり、この基の存在により樹脂(A)は酸の作用によりアルカリ現像液への溶解度が増大する性質を有する。
一般式(1)に於いて、Lの酸の作用により分解する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(R36)(R37)(OR39)等を挙げることができる。
一般式(1)で表される基は、例えば、一般式(IV)〜(VII)で表される繰り返し単位の中にもたせることができる。
36、R37、R38及びR39は、同じでも異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R36、R37、R38の内の2つ、又はR36、R37、R39の内の2つが結合して環を形成しても良い。
01及びR02は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、もしくはアリール基を表す。
好ましい具体例としては、t−ブチル基、t−アミル基、1−アルキル−1−シクロヘキシル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、2−アダマンチル−2−プロピル基、2−(4−メチルシクロヘキシル)−2−プロピル基等の3級アルキル基のエーテル基又はエステル基、1−アルコキシ−1−エトキシ基、テトラヒドロピラニル基等のアセタール基又はアセタールエステル基、t−アルキルカーボネート基、t−アルキルカルボニルメトキシ基等が挙げられる。
In the general formula (1), one of R a to R f may be a single bond or a carbon chain and may be connected to the main chain of the fluorine-containing resin. Such a carbon chain is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, and an octylene group.
The group that decomposes by the action of an acid of L is a group that decomposes by the action of an acid and generates a group (hydroxyl group) that is soluble in an alkaline developer. The presence of this group causes the resin (A) to react with the action of an acid. It has the property of increasing the solubility in an alkali developer.
In the general formula (1), examples of the group capable of decomposing by the action of an acid of L include, for example, —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (R 01 ) (R 02 ) (OR 39), - C (R 36 ) (R 37) ( can be exemplified OR 39) or the like.
The group represented by the general formula (1) can be provided, for example, in the repeating units represented by the general formulas (IV) to (VII).
R 36 , R 37 , R 38 and R 39 may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. Two of R 36 , R 37 and R 38 , or two of R 36 , R 37 and R 39 may be bonded to form a ring.
R 01 and R 02 represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, or an aryl group.
Preferable specific examples include t-butyl group, t-amyl group, 1-alkyl-1-cyclohexyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 2-adamantyl-2-propyl group, 2- (4-methylcyclohexyl). ) Ether group or ester group of tertiary alkyl group such as 2-propyl group, acetal group or acetal ester group such as 1-alkoxy-1-ethoxy group, tetrahydropyranyl group, t-alkyl carbonate group, t-alkyl Examples thereof include a carbonylmethoxy group.

特に、樹脂(A)は、下記一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位の群から選ばれる少なくとも1種と、下記一般式(IV)〜(IX)で表される繰り返し単位の群から選ばれる少なくとも1種とを有する樹脂であることが好ましい。
下記一般式(IV)〜(VII)で表される繰り返し単位は、上記一般式(1)で表される基を有する繰り返し単位であり、下記一般式(VIII)〜(IX)で表される繰り返し単位は、酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解度を増大させる基として、カルボン酸の3級エステルを有する繰り返し単位である。
In particular, the resin (A) includes at least one selected from the group of repeating units represented by the following general formulas (I) to (III) and a repeating unit represented by the following general formulas (IV) to (IX). It is preferable that it is resin which has at least 1 sort (s) chosen from these groups.
The repeating units represented by the following general formulas (IV) to (VII) are repeating units having a group represented by the above general formula (1), and are represented by the following general formulas (VIII) to (IX). The repeating unit is a repeating unit having a tertiary ester of a carboxylic acid as a group that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer.

Figure 2005084238
Figure 2005084238

一般式(I)〜(IX)中、
0及びR1は、同じでも異なっていても良く、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
2〜R4は、同じでも異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
また、R0とR1、R0とR2、R3とR4が結合し環を形成しても良い。
5は、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、又はアルコキシカルボニル基を表す。
6、R7及びR8は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表す。
9及びR10は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
11及びR12は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アシル基、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
13及びR14は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
15は、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)又は下記一般式(XIV)の基を表す。
In general formulas (I) to (IX),
R 0 and R 1 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
R 2 to R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
R 0 and R 1 , R 0 and R 2 , R 3 and R 4 may combine to form a ring.
R 5 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, or an alkoxycarbonyl group.
R 6 , R 7 and R 8 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group.
R 9 and R 10 represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R 11 and R 12 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, or an aryl group. .
R 13 and R 14 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R 15 represents —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ) or a group represented by the following general formula (XIV).

Figure 2005084238
Figure 2005084238

36、R37、R38、R39は、同じでも異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R36、R37、R38の内の2つ、又はR36、R37、R39の内の2つが結合して環を形成しても良い。
40は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
Zは、炭素原子とともに単環又は多環の脂環式基を構成する原子団を表す。
16、R17、R18は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、−CO−O−R15を表す。
1及びA2は、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の脂環基若しくはそれらを2個以上組み合わせてできる2価の連結基又は−O−CO−R22−、−CO−O−R23−、−CO−N(R24)−R25−を表す。
22、R23及びR25は、単結合、又はエーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基もしくはウレイド基を有しても良い、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表す。
24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
nは0又は1を表し、mは1又は2を表す。
R 36 , R 37 , R 38 and R 39 may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. Two of R 36 , R 37 and R 38 , or two of R 36 , R 37 and R 39 may be bonded to form a ring.
R 40 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aralkyl group or an aryl group.
Z represents an atomic group constituting a monocyclic or polycyclic alicyclic group together with a carbon atom.
R 16 , R 17 and R 18 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group or —CO—O—R 15 .
A 1 and A 2 are a single bond, an alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, a divalent alicyclic group, a divalent linking group formed by combining two or more thereof, or —O—CO—R. 22- , -CO-O-R 23- , -CO-N (R 24 ) -R 25 -are represented.
R 22 , R 23 and R 25 represent a single bond or an alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, which may have an ether group, an ester group, an amide group, a urethane group or a ureido group.
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group.
n represents 0 or 1, and m represents 1 or 2.

一般式(I)〜(IX)中、
アルキル基は、置換基を有していてもよく、例えば炭素数1〜12個のアルキル基であって、具体的には、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、ヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。
置換基を有するアルキル基としては、特に、ハロアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基等を挙げることができる。
ハロアルキル基としては、例えば、パーフルオロアルキル基、クロロメチル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、クロロブチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基等を好ましく挙げることができる。中でもパーフルオロアルキル基がより好ましく、例えば、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロオクチルエチル基、パーフルオロドデシル基等を挙げることができる。
ヒドロキシアルキル基としては、炭素数1〜8のヒドロキシアルキル基が好ましく、例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシペンチル基等を挙げることができる。
アルコキシアルキル基は、置換基を有していてもよく、後述するアルコキシ基がアルキル基に置換した基を挙げることができる。アルコキシアルキル基としては、置換基を有していてもよいアルコキシメチル基が好ましい。
In general formulas (I) to (IX),
The alkyl group may have a substituent, for example, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group. Preferred examples include a group, t-butyl group, hexyl group, and octyl group.
Examples of the alkyl group having a substituent include a haloalkyl group, a hydroxyalkyl group, and an alkoxyalkyl group.
Preferred examples of the haloalkyl group include a perfluoroalkyl group, a chloromethyl group, a chloroethyl group, a chloropropyl group, a chlorobutyl group, a bromomethyl group, and a bromoethyl group. Of these, a perfluoroalkyl group is more preferable, and examples thereof include a perfluorobutyl group, a perfluorohexyl group, a perfluorooctyl group, a perfluorooctylethyl group, and a perfluorododecyl group.
As a hydroxyalkyl group, a C1-C8 hydroxyalkyl group is preferable, for example, a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, a hydroxybutyl group, a hydroxypentyl group etc. can be mentioned.
The alkoxyalkyl group may have a substituent, and examples thereof include a group in which an alkoxy group described later is substituted with an alkyl group. As the alkoxyalkyl group, an alkoxymethyl group which may have a substituent is preferable.

シクロアルキル基は、置換基を有していてもよく、また単環型でも多環型でも良い。単環型としては、例えば炭素数3〜8個のものであって、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基を好ましく挙げることができる。多環型としては、例えば炭素数6〜20個のものであって、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を好ましく挙げることができる。但し、上記の単環又は多環のシクロアルキル基中の炭素原子が、酸素原子等のヘテロ原子に置換されていても良い。   The cycloalkyl group may have a substituent and may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic type include those having 3 to 8 carbon atoms, and preferred examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic type include those having 6 to 20 carbon atoms, such as an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, campanyl group, dicyclopentyl group, α-pinel group, tricyclodecanyl group, and tetocyclododecyl group. Preferred examples include an androstanyl group. However, the carbon atom in the monocyclic or polycyclic cycloalkyl group may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.

アリール基は、置換基を有していてもよく、例えば炭素数6〜15個のアリール基であって、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、9,10−ジメトキシアントリル基等を好ましく挙げることができる。
アラルキル基は、置換基を有してもよく、例えば炭素数7〜12個のアラルキル基であって、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を好ましく挙げることができる。
アルケニル基は、置換基を有していてもよく、例えば炭素数2〜8個のアルケニル基であって、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シクロヘキセニル基を好ましく挙げることができる。
The aryl group may have a substituent, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, a dimethylphenyl group, a 2,4,6-trimethylphenyl group, a naphthyl group. , Anthryl group, 9,10-dimethoxyanthryl group and the like can be preferably exemplified.
The aralkyl group may have a substituent, for example, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and preferred examples include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.
The alkenyl group may have a substituent, for example, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and preferred examples include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.

アルコキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば炭素数1〜8個のアルコキシ基であって、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、アリルオキシ基、オクトキシ基等を好ましく挙げることができる。   The alkoxy group may have a substituent, for example, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, a butoxy group. Preferred examples include a group, a pentoxy group, an allyloxy group, an octoxy group and the like.

アシル基は、置換基を有していてもよく、例えば炭素数1〜10個のアシル基であって、具体的には、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ピバロイル基、オクタノイル基、ベンゾイル基等を好ましく挙げることができる。
アルキニル基は、置換基を有していてもよく、炭素数2〜5のアルキニル基が好ましく、例えばエチニル基、プロピニル基、ブチニル基等を挙げることができる。
アルコキシカルボニル基は、置換基を有していてもよく、i-プロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、t−アミロキシカルボニル基、1−メチル−1−シクロヘキシルオキシカルボニル基等、好ましくは2級、より好ましくは3級のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子等を挙げることができる。
The acyl group may have a substituent, for example, an acyl group having 1 to 10 carbon atoms, specifically, formyl group, acetyl group, propanoyl group, butanoyl group, pivaloyl group, octanoyl group. Preferred examples include benzoyl group.
The alkynyl group may have a substituent and is preferably an alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, and examples thereof include an ethynyl group, a propynyl group, and a butynyl group.
The alkoxycarbonyl group may have a substituent, i-propoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, t-amyloxycarbonyl group, 1-methyl-1-cyclohexyloxycarbonyl group, etc., preferably secondary More preferred is a tertiary alkoxycarbonyl group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

アルキレン基としては、置換基を有していても良く、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等の炭素数1〜8個のものが挙げられる。
アルケニレン基は、置換基を有していても良く、好ましくはエテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基等の炭素数2〜6個のものが挙げられる。
As an alkylene group, you may have a substituent, Preferably a C1-C8 thing, such as a methylene group, ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, an octylene group, is mentioned.
The alkenylene group may have a substituent, and preferably an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms such as an ethenylene group, a propenylene group, or a butenylene group.

シクロアルキレン基は、置換基を有していても良く、例えばシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基等の炭素数5〜8個のものが挙げられる。
アリーレン基は、置換基を有していても良く、例えばフェニレン基、トリレン基、ナフチレン基等の炭素数6〜15個のものが挙げられる。
2価の脂環基は、置換基を有していてもよく、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ等のいずれの多環構造でもよい。その炭素数は6〜30個が好ましく、炭素数7〜25個がより好ましい。2価の脂環基の好ましいものとしては、例えば、アダマンタン残基(アダマンタンから水素原子を2個除いた残基、以下同様)、ノルアダマンタン残基、デカリン残基、トリシクロデカン残基、テトラシクロドデカン残基、ノルボルナン残基等を挙げることができる。2価の脂環基のより好ましいものとしては、アダマンタン残基、ノルボルナン残基等を挙げることができる。
The cycloalkylene group may have a substituent, and examples thereof include those having 5 to 8 carbon atoms such as a cyclopentylene group and a cyclohexylene group.
The arylene group may have a substituent, and examples thereof include those having 6 to 15 carbon atoms such as a phenylene group, a tolylene group, and a naphthylene group.
The divalent alicyclic group may have a substituent and may have any polycyclic structure such as bicyclo, tricyclo, and tetracyclo. The carbon number is preferably 6-30, and more preferably 7-25. Preferred examples of the divalent alicyclic group include, for example, an adamantane residue (residue obtained by removing two hydrogen atoms from adamantane, the same shall apply hereinafter), a noradamantane residue, a decalin residue, a tricyclodecane residue, tetra A cyclododecane residue, a norbornane residue, etc. can be mentioned. More preferable examples of the divalent alicyclic group include an adamantane residue and a norbornane residue.

0とR1、R0とR2、R3とR4が結合して形成した環としては、例えば5〜7員環であり、具体的にはフッ素が置換したペンタン環、ヘキサン環、フラン環、ジオキソノール環、1,3−ジオキソラン環等が挙げられる。
36〜R38の内の2つ、又はR36〜R37とR39の内の2つが結合して形成した環としては、例えば3〜8員環であり、具体的にはシクロプロパン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、フラン環、ピラン環等を好ましく挙げることができる。
The ring formed by combining R 0 and R 1 , R 0 and R 2 , R 3 and R 4 is, for example, a 5- to 7-membered ring, specifically, a pentane ring substituted with fluorine, a hexane ring, Examples include a furan ring, a dioxonol ring, and a 1,3-dioxolane ring.
The ring formed by combining two of R 36 to R 38 or two of R 36 to R 37 and R 39 is, for example, a 3- to 8-membered ring, specifically a cyclopropane ring. , Cyclopentane ring, cyclohexane ring, furan ring, pyran ring and the like.

Zは単環又は多環の脂環式基を構成する原子団を表し、形成される脂環式基としては、単環型として例えば炭素数3〜8個のものであって、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基を好ましく挙げることができる。多環型としては例えば炭素数6〜20個のものであって、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を好ましく挙げることができる。   Z represents an atomic group constituting a monocyclic or polycyclic alicyclic group, and the formed alicyclic group is, for example, a monocyclic type having 3 to 8 carbon atoms, and a cyclopropyl group , A cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic type include those having 6 to 20 carbon atoms, such as an adamantyl group, a norbornyl group, an isobornyl group, a campanyl group, a dicyclopentyl group, an α-pinel group, a tricyclodecanyl group, a tetocyclododecyl group, An androstanyl group etc. can be mentioned preferably.

上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アシル基、アルキニル基、アルコキシカルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の脂環基等が有していてもよい置換基としては、例えば、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の活性水素を有するものや、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、チオエーテル基、アシル基(アセチル基、プロパノイル基、ベンゾイル基等)、アシロキシ基(アセトキシ基、プロパノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等)、アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基等)、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。

ここで、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基は上記で示したものが挙げられるが、アルキル基は、更にフッ基原子、シクロアルキル基で置換されていても良い。
Alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, alkenyl group, alkoxy group, acyl group, alkynyl group, alkoxycarbonyl group, alkylene group, alkenylene group, cycloalkylene group, arylene group, divalent alicyclic group Examples of the substituent that may be present include those having active hydrogen such as cycloalkyl group, aryl group, amino group, amide group, ureido group, urethane group, hydroxyl group and carboxyl group, and halogen atoms (Fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), thioether group, acyl group (acetyl group, propanoyl group, benzoyl group, etc.), acyloxy group (Acetoxy group, propanoyloxy group, benzoyloxy group, etc.), al Alkoxycarbonyl group (methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group), a cyano group and a nitro group.

Here, examples of the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group include those described above. The alkyl group may be further substituted with a fluorine atom or a cycloalkyl group.

樹脂(A)は、一般式(1)で表される基以外にも、酸の作用によりアルカリ現像液への溶解度を増大させる基(酸分解性基)を有していてもよい。このような酸分解性基としては、例えば−O−C(R36)(R37)(R38)、−O−C(R01)(R02)(OR39)、−O−C(R36)(R37)(OR39)、−O−COO−C(R36)(R37)(R38)、−O−C(R01)(R02)COO−C(R36)(R37)(R38)、−COO−C(R36)(R37)(R38)、−COO−C(R36)(R37)(OR39)等が挙げられる。
36〜R39、R01、R02は前述の定義と同様である。
In addition to the group represented by the general formula (1), the resin (A) may have a group (acid-decomposable group) that increases the solubility in an alkali developer by the action of an acid. Examples of such an acid-decomposable group include —O—C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —O—C (R 01 ) (R 02 ) (OR 39 ), —O—C ( R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), —O—COO—C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —O—C (R 01 ) (R 02 ) COO—C (R 36 ) (R 37) (R 38) , - COO-C (R 36) (R 37) (R 38), - COO-C (R 36) (R 37) (OR 39) , and the like.
R 36 to R 39 , R 01 and R 02 are as defined above.

好ましい具体例としては、t−ブチル基、t−アミル基、1−アルキル−1−シクロヘキシル基、2−アルキル−2−アダマンチル基、2−アダマンチル−2−プロピル基、2−(4−メチルシクロヘキシル)−2−プロピル基等の3級アルキル基のエーテル基又はエステル基、1−アルコキシ−1−エトキシ基、テトラヒドロピラニル基等のアセタール基又はアセタールエステル基、t−アルキルカーボネート基、t−アルキルカルボニルメトキシ基等が挙げられる。   Preferable specific examples include t-butyl group, t-amyl group, 1-alkyl-1-cyclohexyl group, 2-alkyl-2-adamantyl group, 2-adamantyl-2-propyl group, 2- (4-methylcyclohexyl). ) Ether group or ester group of tertiary alkyl group such as 2-propyl group, acetal group or acetal ester group such as 1-alkoxy-1-ethoxy group, tetrahydropyranyl group, t-alkyl carbonate group, t-alkyl Examples thereof include a carbonylmethoxy group.

酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解度を増大させる基は、例えば、一般式(IV)〜(IX)で表される繰り返し単位の中にもたせることができるが、その他の繰り返し単位に含有させることも出来る。   The group that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer can be given, for example, in the repeating units represented by the general formulas (IV) to (IX). It can also be included.

酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解度を増大させる基は、例えば、一般式(1)中の−OL基として形成することができる。
一般式(1)に於いて、Lの酸の作用により分解する基としては、例えば、前述の−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(R36)(R37)(OR39)等を挙げることができる。
一般式(1)で表される基は、例えば、一般式(IV)〜(VII)で表される繰り返し単位の中にもたせることができる。
The group that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer can be formed, for example, as an -OL group in the general formula (1).
In the general formula (1), examples of the group capable of decomposing by the action of the acid of L include the aforementioned -C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -C (R 01 ) (R 02 ). (OR 39 ), —C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ) and the like can be mentioned.
The group represented by the general formula (1) can be provided, for example, in the repeating units represented by the general formulas (IV) to (VII).

酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解度を増大させる基は、例えば、カルボン酸の3級エステルとして形成することができる。
カルボン酸の3級エステルは、例えば、一般式(VIII)、(IX)中の−CO−O−R15基として形成することができる。
A group that decomposes under the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer can be formed, for example, as a tertiary ester of a carboxylic acid.
The tertiary ester of carboxylic acid can be formed, for example, as a —CO—O—R 15 group in the general formulas (VIII) and (IX).

一般式(1)で表される基を有する繰り返し単位の含量は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位に対して、一般的に10〜80モル%、好ましくは30〜70モル%、更に好ましくは35〜65モル%の範囲で使用される。
一般式(I)〜(VII)で表される繰り返し単位の含量の合計は、全繰り返し単位に対して、一般的に10〜80モル%、好ましくは30〜70モル%、更に好ましくは35〜65モル%の範囲で使用される。
The content of the repeating unit having a group represented by the general formula (1) is generally 10 to 80 mol%, preferably 30 to 70 mol%, based on all repeating units constituting the resin (A). Preferably it is used in the range of 35-65 mol%.
The total content of the repeating units represented by the general formulas (I) to (VII) is generally 10 to 80 mol%, preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 35 mol%, based on all repeating units. Used in the range of 65 mol%.

一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位を少なくとも1種と、一般式(IV)〜(VII)で表される繰り返し単位を少なくとも1種有する(A)の樹脂に於いて、一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位の含量の合計は、全繰り返し単位に対して、一般的に5〜70モル%、好ましくは10〜60モル%、更に好ましくは20〜50モル%の範囲で使用される。一般式(IV)〜(VII)で表される繰り返し単位の含量の合計は、全繰り返し単位に対して、一般的に10〜80モル%、好ましくは30〜70モル%、更に好ましくは35〜65モル%の範囲で使用される。   In the resin of (A) having at least one repeating unit represented by the general formulas (I) to (III) and at least one repeating unit represented by the general formulas (IV) to (VII), The total content of the repeating units represented by the general formulas (I) to (III) is generally 5 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 20%, based on all repeating units. It is used in the range of 50 mol%. The total content of the repeating units represented by formulas (IV) to (VII) is generally 10 to 80 mol%, preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 35 mol%, based on all repeating units. Used in the range of 65 mol%.

一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位を少なくとも1種と、一般式(VIII)〜(IX)で表される繰り返し単位を少なくとも1種有する樹脂に於いて、一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位の含量の合計は、全ポリマー組成中において、一般的に10〜80モル%、好ましくは30〜70モル%、更に好ましくは35〜65モル%の範囲で使用される。一般式(VIII)〜(IX)で表される繰り返し単位の含量の合計は、全ポリマー組成中において、一般的に10〜70モル%、好ましくは10〜60モル%、更に好ましくは20〜50モル%の範囲で使用される。   In a resin having at least one repeating unit represented by general formulas (I) to (III) and at least one repeating unit represented by general formulas (VIII) to (IX), general formula (I ) To (III), the total content of the repeating units is generally in the range of 10 to 80 mol%, preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35 to 65 mol% in the total polymer composition. Used in. The total content of the repeating units represented by the general formulas (VIII) to (IX) is generally 10 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 in the total polymer composition. Used in the mol% range.

本発明の樹脂(A)は、それぞれ、上記のような繰り返し構造単位以外にも、更に本発明のポジ型レジストの性能を向上させる目的で、他の重合性モノマーを共重合させても良い。
使用することができる共重合モノマーとしては、以下に示すものが含まれる。例えば、上記以外のアクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリル酸エステル類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン類、クロトン酸エステル類などから選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物である。
In addition to the above repeating structural units, the resin (A) of the present invention may be copolymerized with other polymerizable monomers for the purpose of further improving the performance of the positive resist of the present invention.
Examples of copolymerizable monomers that can be used include those shown below. For example, an addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid esters, acrylamides, methacrylic acid esters, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, crotonic acid esters other than the above. A compound having one.

具体的には、例えばアクリル酸エステル類、例えばアルキル(アルキル基の炭素原子数は1〜10のものが好ましい)アクリレート(例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−t−オクチル、クロルエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート2,2−ジメチルヒドロキシプロピルアクリレート、5−ヒドロキシペンチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペンタエリスリトールモノアクリレート、グリシジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、など)アリールアクリレート(例えばフェニルアクリレートなど);   Specifically, for example, acrylic acid esters, for example, alkyl (the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms) acrylate (for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, t-butyl acrylate) Amyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, octyl acrylate, tert-octyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2-dimethylhydroxypropyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, Pentaerythritol monoacrylate, glycidyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.) aryl acrylate (eg, phenyl acrylate);

メタクリル酸エステル類、例えば、アルキル(アルキル基の炭素原子数は1〜10のものが好ましい)メタクリレート(例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、5−ヒドロキシペンチルメタクリレート、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレート、グリシジルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなど)、アリールメタクリレート(例えば、フェニルメタクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレートなど); Methacrylic acid esters, for example, alkyl (the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms) methacrylate (for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, t-butyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate) Octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, glycidyl methacrylate, furfuryl Methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc.), arylmetac Rate (e.g., phenyl methacrylate, cresyl methacrylate, naphthyl methacrylate, etc.);

アクリルアミド類、例えば、アクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド、(アルキル基としては、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル基、オクチル基、ヒドロキシエチル基などがある。)、N−アリールアクリルアミド(アリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、ニトロフェニル基、ナフチル基、シアノフェニル基、ヒドロキシフェニル基、カルボキシフェニル基などがある。)、N,N−ジアルキルアクリルアミド(アルキル基としては、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、エチルヘキシル基などがある。)、N,N−ジアリールアクリルアミド(アリール基としては、例えばフェニル基などがある。)、N−メチル−N−フェニルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミドなど; Acrylamides, for example, acrylamide, N-alkyl acrylamide, (the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, t-butyl group, heptyl group, octyl Group, hydroxyethyl group, etc.), N-arylacrylamide (the aryl group includes, for example, phenyl group, tolyl group, nitrophenyl group, naphthyl group, cyanophenyl group, hydroxyphenyl group, carboxyphenyl group and the like. ), N, N-dialkylacrylamide (alkyl groups include those having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, butyl, isobutyl, and ethylhexyl groups), N, N-diaryl. Acrylamide (Aryl group includes, for example, phenyl group ), N- methyl -N- phenyl acrylamide, N- hydroxyethyl -N- methylacrylamide, etc. N-2- acetamidoethyl -N- acetyl acrylamide;

メタクリルアミド類、例えば、メタクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基としては、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチル基、エチル基、t−ブチル基、エチルヘキシル基、ヒドロキシエチル基などがある。)、N−アリールメタクリルアミド(アリール基としては、フェニル基などがある。)、N,N−ジアルキルメタクリルアミド(アルキル基としては、エチル基、プロピル基、ブチル基などがある。)、N,N−ジアリールメタクリルアミド(アリール基としては、フェニル基などがある。)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリルアミド、N−メチル−N−フェニルメタクリルアミド、N−エチル−N−フェニルメタクリルアミドなど;アリル化合物、例えば、アリルエステル類(例えば、酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルなど)、アリルオキシエタノールなど; Methacrylamide, for example, methacrylamide, N-alkylmethacrylamide (alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms such as methyl, ethyl, t-butyl, ethylhexyl, hydroxyethyl, etc.) N-aryl methacrylamide (the aryl group includes a phenyl group), N, N-dialkyl methacrylamide (the alkyl group includes an ethyl group, a propyl group, a butyl group, etc.), N, N-diarylmethacrylamide (the aryl group includes a phenyl group), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide, N-methyl-N-phenylmethacrylamide, N-ethyl-N-phenylmethacrylate Amides; allyl compounds such as allyl esters (eg acetic acid) Lil, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, etc.), and allyl oxyethanol;

ビニルエーテル類、例えば、アルキルビニルエーテル(例えば、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテルなど)、ビニルアリールエーテル(例えばビニルフェニルエーテル、ビニルトリルエーテル、ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル−2,4−ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチルエーテル、ビニルアントラニルエーテルなど); Vinyl ethers such as alkyl vinyl ethers (eg hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethylbutyl Vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, etc., vinyl aryl ethers (for example, vinyl phenyl ether, vinyl tolyl ether, vinyl chloropheny) Ether, vinyl 2,4-dichlorophenyl ether, vinyl naphthyl ether, vinyl anthranyl ether);

ビニルエステル類、例えば、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルフェニルアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレート、安息香酸ビニル、サルチル酸ビニル、クロル安息香酸ビニル、テトラクロル安息香酸ビニル、ナフトエ酸ビニルなど; Vinyl esters such as vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate, vinylphenyl Acetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenylbutyrate, vinyl cyclohexyl carboxylate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chlorobenzoate, vinyl tetrachlorobenzoate, vinyl naphthoate, etc .;

スチレン類、例えば、スチレン、アルキルスチレン(例えば、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、デシルスチレン、クロルメチルスチレン、トリフルオルメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセトキシメチルスチレンなど)、アルコキシスチレン(例えば、メトキシスチレン、4−メトキシ−3−メチルスチレン、ジメトキシスチレンなど)、ハロゲンスチレン(例えば、クロルスチレン、ジクロルスチレン、トリクロルスチレン、テトラクロルスチレン、ペンタクロルスチレン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ヨードスチレン、フルオルスチレン、トリフルオルスチレン、2−ブロム−4−トリフルオルメチルスチレン、4−フルオル−3−トリフルオルメチルスチレンなど)、カルボキシスチレン、ビニルナフタレン; Styrenes such as styrene, alkyl styrene (eg methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, diethyl styrene, isopropyl styrene, butyl styrene, hexyl styrene, decyl styrene, chloromethyl styrene, trifluoromethyl styrene, ethoxymethyl Styrene, acetoxymethylstyrene, etc.), alkoxystyrene (eg, methoxystyrene, 4-methoxy-3-methylstyrene, dimethoxystyrene, etc.), halogen styrene (eg, chlorostyrene, dichlorostyrene, trichlorostyrene, tetrachlorostyrene, penta) Chlorstyrene, bromostyrene, dibromostyrene, iodostyrene, fluorostyrene, trifluorostyrene, 2-bromo-4-triflu Methyl styrene, 4-fluoro-3-trifluoromethyl styrene etc.), carboxy styrene, vinyl naphthalene;

クロトン酸エステル類、例えば、クロトン酸アルキル(例えば、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシル、グリセリンモノクロトネートなど);イタコン酸ジアルキル類(例えば、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなど);マレイン酸あるいはフマール酸のジアルキルエステル類(例えば、ジメチルマレレート、ジブチルフマレートなど)、無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル等がある。その他、一般的には共重合可能である付加重合性不飽和化合物であればよい。 Crotonic esters such as alkyl crotonic acid (eg butyl crotonate, hexyl crotonate, glycerol monocrotonate); dialkyl itaconates (eg dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate); Examples thereof include dialkyl esters of acid or fumaric acid (for example, dimethyl maleate and dibutyl fumarate), maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilonitrile and the like. In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound that is generally copolymerizable may be used.

以下に一般式(I)〜(IX)で表される繰り返し構造単位の具体例を示すが、本発明がこれに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating structural unit represented by the general formulas (I) to (IX) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2005084238
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以下、樹脂(A)の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of resin (A) is shown, this invention is not limited to this.

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上記一般式で表される繰り返し構造単位は、各々1種で使用しても良いし、複数を混合して用いても良い。   Each of the repeating structural units represented by the above general formula may be used alone or in combination.

樹脂(A)の分子量は、重量平均で、好ましくは1,000〜200,000であり、更に好ましくは3,000〜20,000である。分散度(Mw/Mn)は、通常1〜10であり、好ましくは1〜3、更に好ましくは1〜2の範囲のものが使用される。分散度の小さいものほど、解像度、レジスト形状、及びレジストパターンの側壁がスムーズであり、ラフネス性に優れる。   The molecular weight of the resin (A) is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 20,000, in terms of weight average. The dispersity (Mw / Mn) is usually 1 to 10, preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2. The smaller the degree of dispersion, the smoother the resolution, resist shape, and resist pattern side walls, and the better the roughness.

樹脂(A)は、現像欠陥がより改良されることから、分子量1000以下の成分の含有量が15質量%以下、好ましくは10質量%以下、更に好ましくは8質量%以下に低減されることが好ましい。
低分子量成分の低減化は、重合反応により得られた樹脂を良溶媒に溶かした後、貧溶媒を加えて樹脂の高分子量成分を沈殿させる分別処理により行うことができる。
In the resin (A), since development defects are further improved, the content of a component having a molecular weight of 1000 or less is reduced to 15% by mass, preferably 10% by mass or less, and more preferably 8% by mass or less. preferable.
Reduction of the low molecular weight component can be performed by a fractionation treatment in which the resin obtained by the polymerization reaction is dissolved in a good solvent, and then the poor solvent is added to precipitate the high molecular weight component of the resin.

樹脂(A)の添加量は、組成物の全固形分を基準として、一般的に50〜99.9質量%、好ましくは60〜98質量%、更に好ましくは65〜95質量%の範囲で使用される。   The addition amount of the resin (A) is generally 50 to 99.9% by mass, preferably 60 to 98% by mass, more preferably 65 to 95% by mass, based on the total solid content of the composition. Is done.

〔2〕(B)活性光線の照射により酸を発生する化合物
本発明のポジ型レジスト組成物に用いられる、活性光線の照射により酸を発生する化合物(以下、「酸発生剤」と呼ぶ場合がある。)について以下に説明する。
本発明に於いて使用可能な酸発生剤としては、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遠紫外線などの活性光線の照射により酸を発生する公知の化合物及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。
[2] (B) Compound that generates acid upon irradiation with actinic ray Compound used for positive resist composition of the present invention that generates acid upon irradiation with actinic ray (hereinafter sometimes referred to as “acid generator”). Will be described below.
Acid generators that can be used in the present invention include photoinitiators for photocationic polymerization, photoinitiators for photoradical polymerization, photodecolorants for dyes, photochromic agents, and microresists. Known compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays such as far ultraviolet rays and mixtures thereof can be appropriately selected and used.

たとえば、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等のオニウム塩、有機ハロゲン化合物、有機金属/有機ハロゲン化物、o−ニトロベンジル型保護基を有する酸発生剤、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、ジスルホン化合物を挙げることができる。   For example, diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts, onium salts such as arsonium salts, organic halogen compounds, organic metal / organic halides, acid generators having o-nitrobenzyl type protecting groups And compounds capable of generating sulfonic acid by photolysis represented by imino sulfonate and the like, and disulfone compounds.

また、これらの活性光線又は放射線の照射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又は側鎖に導入した化合物、たとえば、米国特許第3,849,137号、独国特許第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。   Further, a group that generates an acid upon irradiation with these actinic rays or radiation, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of the polymer, for example, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, JP 63-26653, JP 55-164824, JP 62-69263, JP 63-146038, JP 63-163452, JP 62-153853, JP 63- The compounds described in No. 146029 and the like can be used.

さらに米国特許第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。   Furthermore, compounds capable of generating an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like can also be used.

上記使用可能な活性光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。   Of the above compounds that can be decomposed by irradiation with actinic rays to generate an acid, those that are particularly effectively used will be described below.

(1)下記の一般式(PAG1)で表されるヨードニウム塩、又は一般式(PAG2)で表されるスルホニウム塩。   (1) An iodonium salt represented by the following general formula (PAG1) or a sulfonium salt represented by the general formula (PAG2).

Figure 2005084238
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Ar1及びAr2は、各々独立に、アリール基を示す。
Ar1及びAr2としてのアリール基は、置換基を有していてもよく、好ましい置換基としては、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、メルカプト基及びハロゲン原子が挙げられる。
Ar 1 and Ar 2 each independently represents an aryl group.
The aryl group as Ar 1 and Ar 2 may have a substituent, and preferred substituents include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, Examples include a hydroxy group, a mercapto group, and a halogen atom.

100、R101及びR102は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示す。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、炭素数3〜8のシクロアルキル基を挙げることができる。
100、R101及びR102としてのアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基は、置換基を有していてもよく、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、ヒロドキシ基及びハロゲン原子であり、アルキル基及びシクロ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、アルコシキカルボニル基である。
R 100 , R 101 and R 102 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. Preferably, a C6-C14 aryl group, a C1-C8 alkyl group, and a C3-C8 cycloalkyl group can be mentioned.
The alkyl group, cycloalkyl group or aryl group as R 100 , R 101 and R 102 may have a substituent, and preferred substituents are alkoxy having 1 to 8 carbon atoms for the aryl group. Group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxy group, and a halogen atom, and an alkyl group and a cycloalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group, a carboxyl group, and alkoxycarbonyl. It is a group.

-は対アニオンを示し、例えばBF4 -、AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、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。
Z represents a counter anion, such as perfluoroalkanesulfonic acid anion such as BF 4 , AsF 6 , PF 6 , SbF 6 , SiF 6 2− , ClO 4 , CF 3 SO 3 , pentafluoro Examples include, but are not limited to, condensed polynuclear aromatic sulfonate anions such as benzenesulfonate anion and naphthalene-1-sulfonate anion, anthraquinone sulfonate anion, and sulfonate group-containing dyes.

また、R100、R101及びR102のうちの2つ、及びAr1とAr2とはそれぞれの単結合又は置換基を介して結合してもよい。 Two of R 100 , R 101 and R 102 , and Ar 1 and Ar 2 may be bonded via a single bond or a substituent.

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。   Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムカンファースルホネート。   Diphenyl iodonium dodecyl benzene sulfonate, diphenyl iodonium trifluoromethane sulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium trifluoromethane sulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium camphor sulfonate.

トリフェニルスルホニウムドデシルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム−2,4,6−トリメチルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム−2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロオクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロノナンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム−3,4−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンスルホネート。   Triphenylsulfonium dodecylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium-2,4,6-trimethylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium-2,4,6-triisopropylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate , Triphenylsulfonium perfluorononane sulfonate, triphenylsulfonium camphor sulfonate, triphenylsulfonium perfluorobenzene sulfonate, triphenylsulfonium-3,4-bis (trifluoromethyl) benzene sulfonate.

一般式(PAG1)及び(PAG2)で示される上記オニウム塩は公知であり、例えば米国特許第2,807,648 号及び同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。   The above onium salts represented by the general formulas (PAG1) and (PAG2) are known, and can be synthesized, for example, by the methods described in US Pat. Nos. 2,807,648 and 4,247,473, and JP-A-53-101,331.

(2)下記一般式(PAG3)で表されるジスルホン誘導体又は一般式(PAG4)で表されるイミノスルホネート誘導体。   (2) A disulfone derivative represented by the following general formula (PAG3) or an iminosulfonate derivative represented by the general formula (PAG4).

Figure 2005084238
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Ar3及びAr4は、各々独立にアリール基を示す。
103はアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示す。Aはアルキレン基、アルケニレン基又は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。
Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group.
R 103 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

ビス(トリル)ジスルホン、ビス(4−メトキシフェニル)ジスルホン、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ジスルホン、フェニル−4−イソプロピルフェニルジスルホン。   Bis (tolyl) disulfone, bis (4-methoxyphenyl) disulfone, bis (4-trifluoromethylphenyl) disulfone, phenyl-4-isopropylphenyldisulfone.

Figure 2005084238
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(3)下記一般式(PAG5)で表されるジアゾジスルホン誘導体。   (3) A diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG5).

Figure 2005084238
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104及びR105は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
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。
R 104 and R 105 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(トリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(t−ブチルスルホニル)ジアゾメタン。   Bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (tolylsulfonyl) diazomethane, bis (t-butylsulfonyl) diazomethane.

(4)また、酸発生剤(B)として、下記一般式(PAG6)で表されるフェナシルスルホニウム誘導体も使用することができる。   (4) As the acid generator (B), a phenacylsulfonium derivative represented by the following general formula (PAG6) can also be used.

Figure 2005084238
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一般式(PAG6)中、
1〜R5は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アルキルオキシカルボニル基又はアリール基を表し、R1〜R5のうち少なくとも2つ以上が結合して環構造を形成してもよい。
6及びR7は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シアノ基又はアリール基を表す。
1及びY2は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はヘテロ原子を含む芳香族基を表し、Y1とY2とが結合して環を形成してもよい。
3は、単結合または2価の連結基を表す。
-は、非求核性アニオンを表す。
1からR5の少なくとも1つとY1又はY2の少なくとも一つが結合して環を形成してもよいし、R1からR5の少なくとも1つとR6又はR7の少なくとも1つが結合して環を形成してもよい。
1からR7のいずれか、若しくは、Y1又はY2のいずれかの位置で、連結基を介して結合し、式(PAG6)の構造を2つ以上有していてもよい。
In general formula (PAG6),
R 1 to R 5 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a halogen atom, an alkyloxycarbonyl group or an aryl group, and at least two of R 1 to R 5 The above may combine to form a ring structure.
R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a cyano group or an aryl group.
Y 1 and Y 2 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an aromatic group containing a hetero atom, and Y 1 and Y 2 may combine to form a ring. Good.
Y 3 represents a single bond or a divalent linking group.
X represents a non-nucleophilic anion.
At least one of R 1 to R 5 and at least one of Y 1 or Y 2 may be bonded to form a ring, or at least one of R 1 to R 5 and at least one of R 6 or R 7 may be bonded. To form a ring.
It may be bonded via a linking group at any position of R 1 to R 7 or at any position of Y 1 or Y 2 and may have two or more structures of the formula (PAG6).

以下に、上記式(PAG6)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the compound represented by the above formula (PAG6) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2005084238
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Figure 2005084238
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活性光線の照射により分解して酸を発生する上記化合物の中で、特に好ましいものの例を以下に挙げる。   Among the above-mentioned compounds that decompose upon irradiation with actinic rays to generate an acid, examples of particularly preferable compounds are listed below.

Figure 2005084238
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酸発生剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   An acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

酸発生剤の添加量は、組成物の固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%である。   The amount of the acid generator added is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and still more preferably 1 to 7% by mass, based on the solid content of the composition.

〔3〕(C)塩基性化合物
本発明のポジ型レジスト組成物は、露光から加熱までの経時による性能変化を低減するために、塩基性化合物(C)を用いるが、更に現像欠陥を抑制する為に少なくとも2種類の塩基性化合物(C)を併用する。
塩基性化合物(C)の分子量は、好ましくは150〜3000、より好ましくは150〜1500である。
塩基性化合物(C)の好ましい構造として、下記式(A)〜(E)で示される構造を挙げることができる。
[3] (C) Basic compound The positive resist composition of the present invention uses the basic compound (C) in order to reduce the change in performance over time from exposure to heating, but further suppresses development defects. Therefore, at least two kinds of basic compounds (C) are used in combination.
The molecular weight of the basic compound (C) is preferably 150 to 3000, more preferably 150 to 1500.
Preferred structures of the basic compound (C) include structures represented by the following formulas (A) to (E).

Figure 2005084238
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式(A)において、R200 、R201 及びR202は、同一でも異なってもよく、水素原子、炭素数1〜20個のアルキル基もしくはシクロアルキル基、又は炭素数6〜20個のアリール基を表し、ここで、R201とR202は、互いに結合して環を形成してもよい。
200 、R201 及びR202としてのアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基を有するアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1〜20個のアミノアルキル基及びアミノシクロアルキル基、及び炭素数1〜20個のヒドロキシアルキル基が好ましい。
また、これらはアルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含んでも良い。
In the formula (A), R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different, and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl group, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Here, R 201 and R 202 may combine with each other to form a ring.
The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group as R 200 , R 201 and R 202 may have a substituent. As the alkyl group and cycloalkyl group having a substituent, an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an aminocycloalkyl group, and a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms are preferable.
These may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom in the alkyl chain.

Figure 2005084238
Figure 2005084238

式(E)において、R203 、R204 、R205 及びR206 は、同一でも異なってもよく、炭素数1〜6個のアルキル基及びシクロアルキル基を表す。 In the formula (E), R 203 , R 204 , R 205 and R 206 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a cycloalkyl group.

好ましい具体例としては、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、インダーゾル、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、アミノモルフォリン、アミノアルキルモルフォリン、モノ、ジ、トリアルキルアミン、アニリン、ピペリジン、モノあるいはジエタノールアミン等が挙げられる。これらが有してもよい好ましい置換基としては、アミノ基、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(特に置換アルキル基としてアミノアルキル基)、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、シアノ基等が挙げられる。   Preferred examples include guanidine, aminopyridine, aminoalkylpyridine, aminopyrrolidine, indazole, pyrazole, pyrazine, pyrimidine, purine, imidazoline, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, mono, di, and trialkylamine. Aniline, piperidine, mono- or diethanolamine and the like. Preferred substituents that these may have include an amino group, an alkylamino group, an aminoaryl group, an arylamino group, an alkyl group (particularly an aminoalkyl group as a substituted alkyl group), an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, An aryl group, an aryloxy group, a nitro group, a hydroxyl group, a cyano group, etc. are mentioned.

好ましい化合物としては、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、1,5−ジアザビシクロ〔4.3.0〕ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデカ−7−エン、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、トリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン、N−フェニルジエタノールアミン、N−ヒドロキシエチルピペリジン、2,6−ジイソプロピルアニリン、N−シクロヘキシル−N’−モルホリノエチルチオ尿素等が挙げられるが、これに限定されるものではない。   Preferred compounds include guanidine, 1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4- Dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6- Methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2, 6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, -(2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3. 0] non-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 2,4,5-triphenylimidazole, tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) Amine, N-phenyldiethanolamine, N-hydroxyethylpiperidine, 2,6-diisopropylaniline, N-cyclohexyl- '- morpholinoethyl but ethyl thiourea, and the like, but is not limited thereto.

更に好ましい化合物として、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン、ピペリジン、更に、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、またはアニリン構造を有する化合物を挙げることができる。   More preferable compounds include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, piperidine, and compounds having an imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure, onium carboxylate structure, or aniline structure. Can be mentioned.

イミダゾール構造を有する化合物としてはイミダゾール、2、4、5−トリフェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール等があげられる。ジアザビシクロ構造を有する化合物としては1、4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1、5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノナー5−エン、1、8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカー7−エンなどがあげられる。オニウムヒドロキシド構造を有する化合物としてはトリアリールスルホニウムヒドロキシド、フェナシルスルホニウムヒドロキシド、2−オキソアルキル基を有するスルホニウムヒドロキシド、具体的にはトリフェニルスルホニウムヒドロキシド、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウムヒドロキシド、ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムヒドロキシド、フェナシルチオフェニウムヒドロキシド、2−オキソプロピルチオフェニウムヒドロキシドなどがあげられる。オニウムカルボキシレート構造を有する化合物としてはオニウムヒドロキシド構造を有する化合物のアニオン部がカルボキシレートになったものであり、例えばアセテート、アダマンタンー1−カルボキシレート、パーフロロアルキルカルボキシレート等があげられる。アニリン化合物としては、2,6−ジイソプロピルアニリン、N,N−ジメチルアニリン等を挙げることができる。いずれも例示の具体例に限定されるものではない。   Examples of the compound having an imidazole structure include imidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, benzimidazole, and the like. The compound having a diazabicyclo structure is 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] noner-5-ene, 1,8-diazabicyclo [5,4,0]. Undecar 7-ene. Examples of the compound having an onium hydroxide structure include triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, sulfonium hydroxide having a 2-oxoalkyl group, specifically triphenylsulfonium hydroxide, tris (t-butylphenyl) sulfonium. Examples thereof include hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, and 2-oxopropylthiophenium hydroxide. The compound having an onium carboxylate structure is a compound having an onium hydroxide structure in which the anion moiety is converted to a carboxylate, and examples thereof include acetate, adamantane-1-carboxylate, and perfluoroalkylcarboxylate. Examples of aniline compounds include 2,6-diisopropylaniline and N, N-dimethylaniline. Neither is limited to the illustrated specific examples.

本発明に於いては、塩基性化合物(C)として、例えば、上記の塩基性化合物(C)の内から任意に少なくとも2種類の塩基性化合物(C)、例えば、2種類の塩基性化合物(C)、3種類の塩基性化合物(C)又は4種類以上の塩基性化合物(C)を使用する。少なくとも2種類の塩基性化合物(C)を使用する際に、最も少量使用する塩基性化合物(C)の使用割合は、塩基性化合物(C)全体の10質量%以上とすることが好ましい。本発明においては、塩基性化合物(C)として、少なくとも2種類の塩基性化合物(C)を使用することにより、現像欠陥を抑制し、且つ引きおき経時による線幅変動を改善することができる。   In the present invention, as the basic compound (C), for example, at least two kinds of basic compounds (C) among the above basic compounds (C), for example, two kinds of basic compounds ( C) Three types of basic compounds (C) or four or more types of basic compounds (C) are used. When using at least 2 types of basic compounds (C), it is preferable that the usage-amount of the basic compound (C) used the least amount is 10 mass% or more of the whole basic compounds (C). In the present invention, by using at least two kinds of basic compounds (C) as the basic compound (C), development defects can be suppressed, and line width variation with time can be improved.

本発明に於いて、2種類の塩基性化合物を混合することは、異なる物性を有する塩基性化合物を混合することを意味する。
その物性とは、例えば、pKa、分子サイズ(分子の大きさ)、融点、沸点、蒸気圧、logPなどが挙げられる。ここでいうpKaは共役酸のpKaを表す。
In the present invention, mixing two kinds of basic compounds means mixing basic compounds having different physical properties.
Examples of the physical properties include pKa, molecular size (molecular size), melting point, boiling point, vapor pressure, logP, and the like. PKa here represents the pKa of the conjugate acid.

異なるpKaを有する塩基性化合物を混合する場合、高いpKaを有するものと低いpKaを有するものを混ぜることが想像されるが、必ずしもそれには限らず、高いpKaだが若干異なるものや、低いpKaだが若干異なるものなどを混合させることも可能である。すなわち2種の有機塩基性化合物のpKa差が0.1以上が好ましく、0.5以上がより好ましい。
pKaは、塩基性窒素の塩基性度を表す尺度であり、窒素上の電荷密度と相関することが知られている。窒素上の電荷密度は、分子軌道計算を用いて計算することが出来る。例えば、分子軌道計算としては、MOPACなどを用いることが出来、それにより求めた値をpKaと同様、塩基性を示す尺度として用いることが出来る。その計算方法は、様々な方法が知られているが、一般的には、分子を分子力学計算(例えばMM2パラメーターを使用)により立体的に分子構造を最適化した後、分子の電子状態を加味した方法である分子軌道計算としてMOPAC(パラメーターはAM1を使用)で計算し、その電荷密度を得ることが出来る。それにより求めた場合、窒素上の電荷の値が、0.01以上離れた2種を混合することが好ましく、0.02以上離れた2種を混合することがより好ましい。
When mixing basic compounds with different pKa, it is imagined to mix those with high pKa and those with low pKa, but not necessarily, high pKa but slightly different, low pKa but slightly It is also possible to mix different things. That is, the pKa difference between the two organic basic compounds is preferably 0.1 or more, and more preferably 0.5 or more.
pKa is a measure representing the basicity of basic nitrogen, and is known to correlate with the charge density on nitrogen. The charge density on nitrogen can be calculated using molecular orbital calculations. For example, for molecular orbital calculation, MOPAC or the like can be used, and the value obtained thereby can be used as a scale indicating basicity, like pKa. Various calculation methods are known. In general, a molecule is sterically optimized by molecular mechanics calculation (for example, using the MM2 parameter), and then the electronic state of the molecule is taken into account. As the molecular orbital calculation, which is the same method, it can be calculated by MOPAC (parameter is AM1), and the charge density can be obtained. When it is determined by this, it is preferable to mix two kinds whose charge values on nitrogen are separated by 0.01 or more, and more preferably two kinds separated by 0.02 or more.

分子サイズは、主として拡散性を制御する因子として考えられる。分子サイズは分子の大きさを表しており、様々な方法でそれを数値化することが出来る。例えば、分子を分子力学計算(例えばMM2パラメーターを使用)により立体的に分子構造を最適化した後、分子の電子状態を加味した方法である分子軌道計算としてMOPAC(パラメーターはPM3を使用)で計算し、その分子の表面積、体積を求めることが出来る。一般に表面積よりも体積を使用するのが好ましい。その組成物に応じて必要な拡散性、すなわち大きさが変化するため、一概に理想的な大きさを規定することは出来ないが、通常分子サイズが大きいものと小さいものを混合させることにより、その拡散性を制御することが可能となる。先の方法で算出した分子の体積値を使用すると、好ましい分子サイズ差は、10A3以上であり、さらに好ましくは15A3以上である。 The molecular size is considered as a factor mainly controlling diffusivity. The molecular size represents the size of the molecule and can be quantified by various methods. For example, after optimizing the molecule structure three-dimensionally by molecular mechanics calculation (for example, using the MM2 parameter), the molecular orbital calculation, which takes into account the electronic state of the molecule, is calculated by MOPAC (parameter is PM3). The surface area and volume of the molecule can be determined. In general, it is preferred to use volume rather than surface area. Since the required diffusivity, that is, the size changes depending on the composition, it is not possible to define the ideal size in general, but usually by mixing large and small molecular sizes, The diffusibility can be controlled. When the volume value of the molecule calculated by the previous method is used, the preferable molecular size difference is 10A 3 or more, and more preferably 15A 3 or more.

融点、沸点あるいは蒸気圧は、その分子の揮発性や相溶性を左右する物性であり、時にはレジスト膜中での分布をも左右する。融点、沸点はそれぞれ10℃以上離れていることが好ましく、より好ましくは20℃以上離れている。   The melting point, boiling point, or vapor pressure is a physical property that affects the volatility and compatibility of the molecule, and sometimes the distribution in the resist film. The melting point and boiling point are preferably 10 ° C. or more apart, more preferably 20 ° C. or more.

logPは、分子の親疎水性を表す指標として知られており、膜中での相溶性などの観点で重要な因子である。異なるlogPを有する有機塩基性化合物を混合することで、膜内の分布を制御することができる。logPの値は、0.2以上離れていることが好ましく、0.4以上離れていることがより好ましい。   LogP is known as an index representing the hydrophilicity / hydrophobicity of a molecule, and is an important factor from the viewpoint of compatibility in a membrane. By mixing organic basic compounds having different log Ps, the distribution in the film can be controlled. The value of logP is preferably 0.2 or more, and more preferably 0.4 or more.

以上示したように、2種類の有機塩基性化合物を混合することは、必ずしも一つのパラメーターにのみ支配されないため、通常二つ以上の条件を満たす。しかしながら、条件は一つ満たせば十分で、かつ、その値は上記好ましい範囲には限定されない。
これらのパラメーターの中でも、特にpKaまたはLogPを適用することが好ましい。
また、さらに好ましくは3種又は4種のアミンを混合することであり、その場合、logP値の差の最小値が0.2以上であることが好ましく、0.4以上であることが更に好ましい。
As described above, mixing two kinds of organic basic compounds does not necessarily depend on only one parameter, and therefore usually satisfies two or more conditions. However, it is sufficient to satisfy one condition, and the value is not limited to the preferable range.
Among these parameters, it is particularly preferable to apply pKa or LogP.
Further, it is more preferable to mix three or four kinds of amines. In this case, the minimum value of the difference in log P values is preferably 0.2 or more, and more preferably 0.4 or more. .

本発明における塩基性化合物(C)の好ましい組合せとしては、トリ(n−ブチル)アミンとジイソプロピルアニリン、トリ(n−ブチル)アミンとN,N−ジメチルピリジン、トリ(n−ブチル)アミンと1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、トリ(n−ブチル)アミンとトリフェニルイミダゾール、ジイソプロピルアニリンとN,N−ジメチルピリジン、ジイソプロピルアニリンと1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、ジイソプロピルアニリンとトリフェニルイミダゾール、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エンとアンチピリン、ジイソプロピルアニリンとジシクロヘキシルメチルアミン、アンチピリンとトリ(n−ブチル)アミン、ヒドロキシアンチピリンとアンチピリン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドとジイソピロピルアニリン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドとテトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドとトリ(n−ブチル)アミン、ジイソプロピルアニリンとジシクロヘキシルメチルアミンとトリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−ブチル)アミンと1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エンとジイソプロピルアニリン、トリ(n−ブチル)アミンと1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エンとジイソプロピルアニリン等を挙げることができる。   Preferred combinations of the basic compound (C) in the present invention include tri (n-butyl) amine and diisopropylaniline, tri (n-butyl) amine and N, N-dimethylpyridine, tri (n-butyl) amine and 1 , 8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, tri (n-butyl) amine and triphenylimidazole, diisopropylaniline and N, N-dimethylpyridine, diisopropylaniline and 1,8-diazabicyclo [5. 4.0] undec-7-ene, diisopropylaniline and triphenylimidazole, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene and antipyrine, diisopropylaniline and dicyclohexylmethylamine, antipyrine and tri (n- Butyl) amine, hydroxyantipyrine and antipi , Tetramethylammonium hydroxide and diisopropylpyrrolaniline, tetramethylammonium hydroxide and tetrabutylammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide and tri (n-butyl) amine, diisopropylaniline and dicyclohexylmethylamine and tri (n -Butyl) amine, tri (n-butyl) amine and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene and diisopropylaniline, tri (n-butyl) amine and 1,8-diazabicyclo [5. 4.0] undec-7-ene and diisopropylaniline.

(C)塩基性化合物の使用量は、少なくとも2種類の塩基性化合物(C)を合計して、ポジ型レジスト組成物の固形分を基準として、好ましくは0.001〜10質量%、より好ましくは0.01〜5質量%である。
また、少なくとも2種類の塩基性化合物を混合する比率については、最も少ない塩基性化合物を、全塩基性化合物の総量に対して、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上である。
(C) The use amount of the basic compound is preferably 0.001 to 10% by mass, more preferably based on the solid content of the positive resist composition by adding at least two types of basic compounds (C). Is 0.01-5 mass%.
Moreover, about the ratio which mixes at least 2 types of basic compounds, Preferably the least basic compound is 10 mass% or more with respect to the total amount of all the basic compounds, More preferably, it is 15 mass% or more.

〔4〕(D)フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤
本発明のポジ型レジスト組成物は、更に(D)フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。
本発明のポジ型レジスト組成物が上記(D)界面活性剤を含有することにより、250nm以下、特に220nm以下の露光光源の使用時に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少ないレジストパターンを与えることが可能となる。
これらの(D)界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同 5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。
使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
[4] (D) Fluorine-based and / or silicon-based surfactant The positive resist composition of the present invention further comprises (D) a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (fluorine-based surfactant and silicon-based interface). It is preferable to contain any one or two or more of activators and surfactants containing both fluorine atoms and silicon atoms.
When the positive resist composition of the present invention contains the surfactant (D), a resist having good sensitivity and resolution and less adhesion and development defects when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less. A pattern can be given.
As these (D) surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-62-170950 are disclosed. No. 63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, JP-A 2002-277862, US Pat. No. 5,405,720 , No. 5,360,692, No. 5,529,881, No. 5,296,330, No. 5,543,098, No. 5,576,143, No. 5,294,511, No. 5,824,451 The following commercially available surfactants can also be used as they are.
Examples of commercially available surfactants that can be used include F-top EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Fluorine type surfactant or silicon type surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

また、界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)もしくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることが出来る。フルオロ脂肪族化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することが出来る。
フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布しているものでも、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)基など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。
例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。さらに、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。
In addition to the known surfactants described above, the surfactant is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also called telomer method) or an oligomerization method (also called oligomer method). A surfactant using a polymer having a fluoroaliphatic group can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.
As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. Or may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). A unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block linked body) or a poly (block linked body of oxyethylene and oxypropylene) group, may be used. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).
Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy) (Ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) copolymer, acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or Copolymer of acrylate (or methacrylate), (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate), and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) having a C 8 F 17 group Coalesce, etc. Can.

(D)界面活性剤の使用量は、ポジ型レジスト組成物全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。   (D) The amount of the surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total amount of the positive resist composition (excluding the solvent).

〔5〕溶剤
本発明の組成物は、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エチルエーテル、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。
[5] Solvent The composition of the present invention is dissolved in a solvent that dissolves each of the above components and coated on a support. Solvents used here include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate , Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahi Preferably such Rofuran, the use of these solvents alone or in combination.

精密集積回路素子の製造などにおけるパターン形成は、本発明のポジ型レジスト組成物を、基板(シリコン/二酸化シリコン皮覆、ガラス基板、ITO基板等の透明基板等)上に塗布、乾燥し、レジスト膜を形成し、該レジスト膜に描画装置を用いて活性光線の照射を行い、加熱、現像、リンス、乾燥することにより行うことにより好ましく行うことができる。   For pattern formation in the manufacture of precision integrated circuit elements, the positive resist composition of the present invention is applied onto a substrate (transparent substrate such as a silicon / silicon dioxide cover, glass substrate, ITO substrate, etc.), dried, It can be preferably carried out by forming a film, irradiating the resist film with actinic rays using a drawing apparatus, heating, developing, rinsing and drying.

現像に使用するアルカリ現像液としては、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、トリエタノーアミン等のアルコ−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、コリン等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液を使用することができる。更に、上記アルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
これらのアルカリ現像液の中で好ましくは第四アンモニウム塩、更に好ましくは、テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリンの水溶液である。
アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。
アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。
Examples of the alkaline developer used for development include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, An aqueous solution of an alkali such as a quaternary ammonium salt such as choline or a cyclic amine such as pyrrole or piperidine can be used. Furthermore, an appropriate amount of an alcohol such as isopropyl alcohol or a nonionic surfactant may be added to the alkaline aqueous solution.
Among these alkaline developers, quaternary ammonium salts are preferable, and tetramethylammonium hydroxide and an aqueous solution of choline are more preferable.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.
The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.

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。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, the content of this invention is not limited by this.

合成例1(本発明の樹脂(A−25)の合成)
1Lオートクレーブ中にノルボルネン9.4g(0.10モル)、ノルボルネン−2−カルボン酸t−ブチルエステル19.4g(0.10モル)の1,1,2−トリクロロ−トリフルオロエチレン150ml溶液を入れ、窒素雰囲気下200psiに加圧した。更にテトラフロオロエチレン20g(0.20モル)を注入し、攪拌下、50℃に加熱した。この反応液にジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート1.2gの1,1,2−トリクロロ−トリフルオロエチレン15ml溶液を20分かけて注入し、更に20時間攪拌を続けた。反応終了後、反応液をメタノール2L中に激しく攪拌しながら投入し、白色の樹脂を析出させた。析出した樹脂を濾別、真空下乾燥後、樹脂(1)23.5gを得た。GPC測定による樹脂(1)の分子量は重量平均(Mw)で9500、分子量1000以下の成分の含有量は15質量%であった。得られた樹脂(1)をアセトンに溶解した後にヘキサンを加えて樹脂を沈殿させた後、上澄み液を除去し、残った溶液を減圧下で乾燥させ、本発明の樹脂(A−25)を得た。樹脂(A−25)の分子量は重量平均で10500、分子量1000以下の成分の含有量は10質量%であった。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Resin (A-25) of the Present Invention)
In a 1 L autoclave, put 9.4 g (0.10 mol) of norbornene and 19.4 g (0.10 mol) of norbornene-2-carboxylic acid t-butyl ester in 150 ml of 1,1,2-trichloro-trifluoroethylene. And pressurized to 200 psi under a nitrogen atmosphere. Further, 20 g (0.20 mol) of tetrafluoroethylene was injected and heated to 50 ° C. with stirring. To this reaction solution, a solution of 1.2 g of di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate in 15 ml of 1,1,2-trichloro-trifluoroethylene was poured over 20 minutes, and stirring was further continued for 20 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 2 L of methanol with vigorous stirring to precipitate a white resin. The precipitated resin was filtered off and dried under vacuum to obtain 23.5 g of Resin (1). The molecular weight of the resin (1) by GPC measurement was 9500 in terms of weight average (Mw), and the content of components having a molecular weight of 1000 or less was 15% by mass. After the obtained resin (1) is dissolved in acetone and hexane is added to precipitate the resin, the supernatant is removed, and the remaining solution is dried under reduced pressure to obtain the resin (A-25) of the present invention. Obtained. The molecular weight of the resin (A-25) was 10500 in terms of weight average, and the content of components having a molecular weight of 1000 or less was 10% by mass.

〔実施例1〜20及び比較例1〜2〕
上記合成例で合成した樹脂と下記の表1に記載の各成分を、固形分濃度12質量%の割合で表1に記載した溶剤に溶解した後、0.1μmのポリテトラフルオロエチレンフィルターでろ過してポジ型レジスト組成物を調製した。尚、表1における複数使用の場合の比は質量比である。界面活性剤の添加量は、溶剤を含むレジスト組成物に対して100ppmである。
[Examples 1-20 and Comparative Examples 1-2]
The resin synthesized in the above synthesis example and each component described in Table 1 below are dissolved in the solvent described in Table 1 at a solid content concentration of 12% by mass, and then filtered through a 0.1 μm polytetrafluoroethylene filter. Thus, a positive resist composition was prepared. In Table 1, the ratio in the case of multiple use is a mass ratio. The addition amount of the surfactant is 100 ppm with respect to the resist composition containing the solvent.

Figure 2005084238
Figure 2005084238

尚、各実施例及び比較例で使用の樹脂の重量平均分子量、分散度、分子量1000以下の成分含有量は表2におけるとおりである。   In addition, the weight average molecular weight, the degree of dispersion, and the content of components having a molecular weight of 1000 or less of the resins used in each Example and Comparative Example are as shown in Table 2.

Figure 2005084238
Figure 2005084238

表1における略号は以下のとおりである。   Abbreviations in Table 1 are as follows.

光酸発生剤: 上記(A)成分の具体例z1〜z40   Photoacid generator: Specific examples z1 to z40 of the component (A)

塩基性化合物についての略号は、以下の通りである。尚、表1における塩基性化合物の比率は、質量比であり、塩基性化合物の合計質量を0.03gとした。1:トリ(n−ブチル)アミン
2:トリフェニルイミダゾール
3:ジイソプロピルアニリン
4:アンチピリン
5:ヒドロキシアンチピリン
6:1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン
7:テトラメチルアンモニウムヒドロキシド
8:テトラブチルアンモニウムヒドロキシド
9:ジシクロヘキシルメチルアミン
Abbreviations for basic compounds are as follows. In addition, the ratio of the basic compound in Table 1 is a mass ratio, and the total mass of the basic compound was 0.03 g. 1: tri (n-butyl) amine 2: triphenylimidazole 3: diisopropylaniline 4: antipyrine 5: hydroxyantipyrine 6: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene 7: tetramethylammonium hydroxy 8: Tetrabutylammonium hydroxide 9: Dicyclohexylmethylamine

上記塩基性化合物は、下記表3に示す物性を有する。
表3と上記実施例を照合することにより、各実施例では各種異なる物性の2種の塩基性化合物を混合していることが分かる。
尚、本発明に於いて、2種類の塩基性化合物とは、必ずしもすべての項目において物性が異なるわけではなく、少なくとも一つの物性が異なれば良いことを意味する。
また、指標の一つであるpKaの値は、測定溶媒などにより異なるため、表3には記載せず、その代用指標として電荷密度を記載した。アミンの場合は、基本的にN上の電荷密度がpKaと対応し、ヒドロキシイオンを有する化合物(8および9)の場合は、OH-の酸素上の電荷密度がpKaと対応する。
The basic compound has the physical properties shown in Table 3 below.
By comparing Table 3 with the above examples, it can be seen that in each example, two basic compounds having different physical properties are mixed.
In the present invention, the two kinds of basic compounds do not necessarily have different physical properties in all items, but means that at least one physical property should be different.
In addition, since the value of pKa, which is one of the indexes, varies depending on the measurement solvent and the like, it is not described in Table 3, and charge density is described as a substitute index. In the case of amines, the charge density on N basically corresponds to pKa, and in the case of compounds with hydroxy ions (8 and 9), the charge density on oxygen of OH corresponds to pKa.

Figure 2005084238
Figure 2005084238

a):CACheシステムを使用し、MM2パラメーターを用い分子力学的に初期構造を最適化した後、PM3パラメーターを用いて二次構造最適化及び体積をMOPAC計算にて算出。
b):一般的な原子算出方法により算出。
c):CACheシステムを使用し、MM2パラメーターを用い分子力学的に初期構造を最適化した後、AM1パラメーターを用いて二次構造最適化及び体積をMOPAC計算にて算出。
d):c)と同様。ただし、分子内に2つの窒素原子を有する場合のみ。
e):塩基性がOH−である分子にのみ適用。計算方法は、c)、d)と同様。
f):使用したlogP算出方法のパラメーターに含まれない原子を含んだ化合物であり、算出不能。
a): The CAChe system was used to optimize the initial structure in terms of molecular dynamics using the MM2 parameter, and then the secondary structure optimization and volume were calculated by MOPAC calculation using the PM3 parameter.
b): Calculated by a general atom calculation method.
c): Using the CAChe system, the initial structure was optimized molecularly using the MM2 parameter, and then the secondary structure was optimized and the volume was calculated by MOPAC calculation using the AM1 parameter.
d): Same as c). However, only when there are two nitrogen atoms in the molecule.
e): Applicable only to molecules whose basicity is OH-. The calculation method is the same as c) and d).
f): A compound containing atoms not included in the parameters of the logP calculation method used, and cannot be calculated.

界面活性剤についての記号は以下のとおりである。
W−1:メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素系)W−2:メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)
(フッ素及びシリコーン系)
W−3:ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)
(シリコン系)
W−4:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
W−5:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
W−6:メガファックF−475(大日本インキ化学工業(株)製)
W−7:C613基を有するアクリレートと、(ポリ(オキシプロピレン))アクリレートと、(ポリ(オキシエチレン))メタクリレートとの共重合体
W−8:C613基を有するアクリレートと、(ポリ(エチレンオキシとプロピレンオキシとエチレンオキシとのブロック))アクリレートとの共重合体
The symbols for the surfactant are as follows.
W-1: Megafuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (Fluorine) W-2: Megafuck R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
(Fluorine and silicone)
W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(Silicon)
W-4: Polyoxyethylene nonylphenyl ether W-5: Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)
W-6: Megafuck F-475 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
W-7: a copolymer of an acrylate having a C 6 F 13 group, (poly (oxypropylene)) acrylate, and (poly (oxyethylene)) methacrylate W-8: an acrylate having a C 6 F 13 group , (Poly (ethyleneoxy, propyleneoxy and ethyleneoxy block)) acrylate copolymer

溶剤についての記号は以下のとおりである。
A1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
A2:エチルエトキシプロピオネート
A3:γ−ブチロラクトン
A4:シクロヘキサノン
A5:プロピレングリコールモノメチルエーテル
A6:乳酸エチル
The symbols for the solvent are as follows.
A1: Propylene glycol monomethyl ether acetate A2: Ethyl ethoxypropionate A3: γ-butyrolactone A4: Cyclohexanone A5: Propylene glycol monomethyl ether A6: Ethyl lactate

(評価試験)
各レジスト組成物を0.1μmのポリテトラフルオロエチレンフィルターで濾過した後、スピンコーターによりヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハー上に塗布し、110℃、90秒間真空密着型のホットプレート上で加熱乾燥して、膜厚0.3μmのレジスト膜を得た。得られたレジスト膜に対し、F2ステッパー(NA 0.60)を用い画像露光を行ない、110℃、90秒にて後加熱した後、0.262Nのテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像することにより0.5μmのラインアンドスペースパターンを形成させた。
これらについて、現像欠陥を以下のようにして評価した。
(Evaluation test)
Each resist composition was filtered through a 0.1 μm polytetrafluoroethylene filter, and then applied onto a silicon wafer subjected to hexamethyldisilazane treatment by a spin coater, and then on a vacuum contact hot plate at 110 ° C. for 90 seconds. Heat drying was performed to obtain a resist film having a film thickness of 0.3 μm. The resulting resist film was subjected to image exposure using an F2 stepper (NA 0.60), post-heated at 110 ° C. for 90 seconds, and then developed with a 0.262N aqueous tetramethylammonium hydroxide solution. A 0.5 μm line and space pattern was formed.
About these, the development defect was evaluated as follows.

〔現像欠陥〕 上記のようにして得られたレジストパターンについて、ケーエルエー・テンコール(株)製KLA−2112機により現像欠陥数を測定し、得られた1次データ値を現像欠陥数とした。この値が小さいほど好ましい。
評価結果を表1に示した。
[Development Defect] For the resist pattern obtained as described above, the number of development defects was measured with a KLA-Tencor KLA-2112 machine, and the obtained primary data value was defined as the number of development defects. The smaller this value, the better.
The evaluation results are shown in Table 1.

表1の結果から明らかなように、本発明の組成物は現像欠陥の発生数が非常に少ない。   As is clear from the results in Table 1, the composition of the present invention has very few development defects.

Claims (4)

(A)ポリマー骨格の主鎖にフッ素原子が置換した構造を有し、酸の作用により分解し、アルカリ現像液への溶解度が増大するフッ素含有樹脂、
(B)活性光線の照射により酸を発生する化合物、及び、
(C)少なくとも2種類の塩基性化合物
を含有するポジ型レジスト組成物。
(A) a fluorine-containing resin having a structure in which a fluorine atom is substituted on the main chain of the polymer skeleton, decomposed by the action of an acid, and increases the solubility in an alkali developer;
(B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays, and
(C) A positive resist composition containing at least two types of basic compounds.
樹脂(A)の重量平均分子量が1000〜200000であり、樹脂(A)中の分子量1000以下の成分の含有量が10質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。 2. The positive resist according to claim 1, wherein the resin (A) has a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000, and the content of a component having a molecular weight of 1,000 or less in the resin (A) is 10% by mass or less. Composition. 樹脂(A)が、下記一般式(I)〜(III)で表される繰り返し単位の群から選ばれる少なくとも1種と、下記一般式(IV)〜(IX)で表される繰り返し単位の群から選ばれる少なくとも1種とを有する樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 2005084238
一般式(I)〜(IX)中、
0及びR1は、同じでも異なっていても良く、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
2〜R4は、同じでも異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
また、R0とR1、R0とR2、R3とR4が結合し環を形成しても良い。
5は、アルキル基、シクロアルキル基、アシル基、又はアルコキシカルボニル基を表す。
6、R7及びR8は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表す。
9及びR10は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
11及びR12は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アシル基、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
13及びR14は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
15は、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)又は下記一般式(XIV)の基を表す。
Figure 2005084238
36、R37、R38、R39は、同じでも異なっていても良く、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R36、R37、R38の内の2つ、又はR36、R37、R39の内の2つが結合して環を形成しても良い。
40は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
Zは、炭素原子とともに単環又は多環の脂環式基を構成する原子団を表す。
16、R17、R18は、同じでも異なっていても良く、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、−CO−O−R15を表す。
1及びA2は、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、2価の脂環基若しくはそれらを2個以上組み合わせてできる2価の連結基又は−O−CO−R22−、−CO−O−R23−、−CO−N(R24)−R25−を表す。
22、R23及びR25は、単結合、又は、エーテル基、エステル基、アミド基、ウレタン基もしくはウレイド基を有しても良い、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表す。
24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
nは0又は1を表し、mは1又は2を表す。
The resin (A) is a group of repeating units represented by at least one selected from the group of repeating units represented by the following general formulas (I) to (III) and the following general formulas (IV) to (IX): The positive resist composition according to claim 1, wherein the positive resist composition is a resin having at least one selected from the group consisting of:
Figure 2005084238
In general formulas (I) to (IX),
R 0 and R 1 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
R 2 to R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
R 0 and R 1 , R 0 and R 2 , R 3 and R 4 may combine to form a ring.
R 5 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, or an alkoxycarbonyl group.
R 6 , R 7 and R 8 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group.
R 9 and R 10 represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R 11 and R 12 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, or an aryl group. .
R 13 and R 14 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group.
R 15 represents —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ) or a group represented by the following general formula (XIV).
Figure 2005084238
R 36 , R 37 , R 38 and R 39 may be the same or different and each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. Two of R 36 , R 37 and R 38 , or two of R 36 , R 37 and R 39 may be bonded to form a ring.
R 40 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aralkyl group or an aryl group.
Z represents an atomic group constituting a monocyclic or polycyclic alicyclic group together with a carbon atom.
R 16 , R 17 and R 18 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group or —CO—O—R 15 .
A 1 and A 2 are a single bond, an alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, a divalent alicyclic group, a divalent linking group formed by combining two or more thereof, or —O—CO—R. 22- , -CO-O-R 23- , -CO-N (R 24 ) -R 25 -are represented.
R 22 , R 23 and R 25 represent a single bond or an alkylene group, an alkenylene group, a cycloalkylene group or an arylene group which may have an ether group, an ester group, an amide group, a urethane group or a ureido group. .
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group.
n represents 0 or 1, and m represents 1 or 2.
請求項1〜3のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。 A pattern forming method comprising: forming a resist film from the positive resist composition according to claim 1; and exposing and developing the resist film.
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