JP2007248512A - Resist composition and pattern-forming method using it - Google Patents

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JP2007248512A JP2006067856A JP2006067856A JP2007248512A JP 2007248512 A JP2007248512 A JP 2007248512A JP 2006067856 A JP2006067856 A JP 2006067856A JP 2006067856 A JP2006067856 A JP 2006067856A JP 2007248512 A JP2007248512 A JP 2007248512A
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Kazuyoshi Mizutani
一良 水谷
Fumiyuki Nishiyama
文之 西山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist composition superior in dissolution contrast by simultaneously satisfying high sensitivity, excellent line edge roughness and excellent density independence, and to provide a pattern-forming method using it. <P>SOLUTION: The resist composition contains (A) a compound generating acid by irradiation of an active optical beam or radiation and (B) a resin having a repeated unit of a specific structure. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、超LSIや高容量マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプロセスやその他のフォトパブリケーションプロセスに好適に用いられる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。さらに詳しくは、KrFエキシマレーザー光、電子線、EUV光等を使用して高精細化したパターンを形成し得るレジスト及びそれを用いたパターン形成方法に関するものであり、KrFエキシマレーザー光、電子線、EUV光を用いる半導体素子の微細加工に好適に用いることができる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。   The present invention relates to a resist composition suitably used in an ultramicrolithography process such as the manufacture of VLSI and high-capacity microchips and other photo-publishing processes, and a pattern forming method using the resist composition. More particularly, the present invention relates to a resist capable of forming a highly refined pattern using KrF excimer laser light, electron beam, EUV light, and the like, and a pattern forming method using the resist. KrF excimer laser light, electron beam, The present invention relates to a resist composition that can be suitably used for microfabrication of a semiconductor element using EUV light and a pattern forming method using the resist composition.

従来、ICやLSIなどの半導体デバイスの製造プロセスにおいては、レジスト組成物を用いたリソグラフィによる微細加工が行われている。近年、集積回路の高集積化に伴い、サブミクロン領域やクオーターミクロン領域の超微細パターン形成が要求されるようになってきている。それに伴い、露光波長もg線からi線に、さらにKrFエキシマレーザー光に、というように短波長化の傾向が見られる。さらには、現在では、エキシマレーザー光以外にも、電子線やX線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィーも開発が進んでいる。   Conventionally, in the manufacturing process of semiconductor devices such as IC and LSI, fine processing by lithography using a resist composition has been performed. In recent years, with the high integration of integrated circuits, the formation of ultrafine patterns in the submicron region and the quarter micron region has been required. Accordingly, there is a tendency for the exposure wavelength to be shortened from g-line to i-line and further to KrF excimer laser light. Furthermore, at present, in addition to excimer laser light, lithography using electron beams, X-rays, or EUV light is also being developed.

電子線やEUV光を用いたリソグラフィーは、次世代もしくは次々世代のパターン形成技術として位置付けられ、高感度のレジストが望まれている。特にウェハー処理時間の短縮化のために高感度化は非常に重要な課題であるが、電子線やEUV用のレジストにおいては、高感度化を追求しようとすると、疎密依存性の悪化が起こり、これらの特性を同時に満足するレジストの開発が強く望まれている。ここで、疎密依存性とは、レジストパターン密度の高い部分と低い部分でのパターン寸法差のことを言い、この差が大きいと実際のパターン形成時に、プロセスマージンが狭くなるため好ましくなく、この差を如何にして小さくするかがレジスト技術開発における重要課題のひとつとなっている。高感度と、良好な疎密依存性はトレードオフの関係にあり、これを如何にして同時に満足させるかが非常に重要である。   Lithography using an electron beam or EUV light is positioned as a next-generation or next-generation pattern forming technique, and a highly sensitive resist is desired. In particular, high sensitivity is a very important issue for shortening the wafer processing time. However, in electron beam and EUV resists, when attempting to increase the sensitivity, the dependence on density is deteriorated. Development of a resist that satisfies these characteristics simultaneously is strongly desired. Here, the density dependency means a pattern dimension difference between a portion where the resist pattern density is high and a portion where the resist pattern density is low. If this difference is large, the process margin becomes narrow during actual pattern formation. One of the important issues in resist technology development is how to reduce the size. High sensitivity and good density dependence are in a trade-off relationship, and how to satisfy this simultaneously is very important.

さらにKrFエキシマレーザー光を用いるリソグラフィーにおいても同様に高感度、良好な疎密依存性を同時に満足させることが重要な課題となっており、これらの解決が必要である。
これらのKrFエキシマレーザー光、電子線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィープロセスに適したレジストとしては高感度化の観点から主に酸触媒反応を利用した化学増幅型レジストが用いられており、ポジ型レジストにおいては主成分として、アリカリ現像液には不溶又は難溶性で、酸の作用によりアリカリ現像液に可溶となる性質を有するフェノール性ポリマー(以下、フェノール性酸分解性樹脂と略す)、及び酸発生剤からなる化学増幅型レジスト組成物が有効に使用されている。
Further, in lithography using KrF excimer laser light, it is also important to satisfy high sensitivity and good density dependence at the same time, and it is necessary to solve these problems.
As a resist suitable for the lithography process using KrF excimer laser light, electron beam, or EUV light, a chemically amplified resist utilizing an acid-catalyzed reaction is mainly used from the viewpoint of high sensitivity. In the resist, as a main component, a phenolic polymer (hereinafter abbreviated as a phenolic acid-decomposable resin) having a property that is insoluble or hardly soluble in an antari developer and becomes soluble in an antari developer by the action of an acid, and A chemically amplified resist composition comprising an acid generator is effectively used.

これらのポジ型レジストに関して、これまで酸分解性基として脂環式基を有する酸分解性アクリレートモノマーを共重合したフェノール性酸分解性樹脂を用いたレジスト組成物がいくつか知られている。それらについては、例えば、特許文献1〜5に開示されたポジ型レジスト組成物等を挙げることができる。
特許文献6には、パターン形状、エッチング耐性を改良すべく、桂皮酸エステルに由来の繰り返し単位を含有する樹脂を含有するレジストを開示している。
しかしながら、これらのいかなる組合せにおいても、超微細領域での、高感度、良好な疎密依存性、良好なラインエッジラフネスは、同時に満足できていないのが現状である。
With respect to these positive resists, several resist compositions using a phenolic acid-decomposable resin obtained by copolymerizing an acid-decomposable acrylate monomer having an alicyclic group as an acid-decomposable group have been known. For example, positive resist compositions disclosed in Patent Documents 1 to 5 can be exemplified.
Patent Document 6 discloses a resist containing a resin containing a repeating unit derived from cinnamic acid ester in order to improve pattern shape and etching resistance.
However, in any combination of these, at present, high sensitivity, good density dependency, and good line edge roughness in the ultrafine region are not satisfied at the same time.

米国特許第5561194号明細書US Pat. No. 5,561,194 特開2001−166474号公報JP 2001-166474 A 特開2001−166478号公報JP 2001-166478 A 特開2003−107708号公報JP 2003-107708 A 特開2001−194792号公報JP 2001-194792 A 米国特許第6312870号明細書US Pat. No. 6,312,870

本発明の目的は、活性光線又は放射線、特に、KrFエキシマレーザー光、電子線あるいはEUV光を使用する半導体素子の微細加工における性能向上技術の課題を解決することであり、高感度、良好な疎密依存性及び良好なラインエッジラフネスを同時に満足し、溶解コントラストも良好な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。   The object of the present invention is to solve the problem of performance improvement technology in microfabrication of semiconductor elements using actinic rays or radiation, in particular, KrF excimer laser light, electron beam or EUV light, and has high sensitivity and good density. An object of the present invention is to provide a resist composition that satisfies both dependency and good line edge roughness and has good dissolution contrast, and a pattern forming method using the same.

本発明者等は、鋭意検討の結果、特定構造の繰り返し単位を有する樹脂を用いることにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a resin having a repeating unit having a specific structure, and have reached the present invention.

本発明は、下記の通りである。   The present invention is as follows.

(1) (A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物及び
(B)下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する樹脂
を含有することを特徴とするレジスト組成物。
(1) A resist composition comprising (A) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (B) a resin having a repeating unit represented by the following general formula (I).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(I)に於いて、
Raは、アルキル基を表す。
Rbは、水素原子又は1価の有機基を表す。
In general formula (I),
Ra represents an alkyl group.
Rb represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.

(2) 一般式(I)に於いて、Rbが、酸の作用により脱離する基であることを特徴とする(1)に記載のレジスト組成物。   (2) The resist composition as described in (1), wherein in the general formula (I), Rb is a group capable of leaving by the action of an acid.

(3) Rbの酸の作用により脱離する基が、脂環構造を有することを特徴とする(2)に記載のレジスト組成物。   (3) The resist composition according to (2), wherein the group capable of leaving by the action of an acid of Rb has an alicyclic structure.

(4) (B)成分の樹脂が、更に、下記一般式(A1)又は(A2)で表される繰り
返し単位を有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のレジスト組成物。
(4) The resist according to any one of (1) to (3), wherein the resin of component (B) further has a repeating unit represented by the following general formula (A1) or (A2) Composition.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(A1)に於いて、
1は、水素原子、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
一般式(A2)に於いて、
2は、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
Rcは、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
In general formula (A1),
A 1 represents a group having a hydrogen atom, a group capable of leaving by the action of an acid, or a group decomposing by the action of an acid.
In general formula (A2),
A 2 represents a group having a group capable of leaving by the action of an acid or a group decomposing by the action of an acid.
Rc represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkyloxycarbonyl group.

(5) 一般式(A1)に於いて、A1が、水素原子であることを特徴とする(4)に記載のレジスト組成物。 (5) The resist composition as described in (4), wherein in the general formula (A1), A 1 is a hydrogen atom.

(6) (1)〜(5)のいずれかに記載のレジスト組成物により、レジスト膜を形成し、露光、現像する工程を有することを特徴とするパターン形成方法。   (6) A pattern forming method comprising a step of forming a resist film, exposing and developing the resist composition according to any one of (1) to (5).

本発明により、電子線、KrFエキシマレーザー光、又はEUV光などの照射によるパターン形成に関して、高感度で、疎密依存性、ラインエッジラフネスにも優れ、溶解コントラストも良好な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できる。   According to the present invention, a resist composition having high sensitivity, high density dependency, excellent line edge roughness, and good dissolution contrast with respect to pattern formation by irradiation with an electron beam, KrF excimer laser light, or EUV light, and the like are used. Pattern forming method can be provided.

以下、本発明に使用する化合物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 compounds used in 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〕(B)一般式(I)で表される繰り返し単位を有する樹脂
本発明のレジスト組成物は、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する樹脂(以下、「樹脂(B)」ともいう)を含有する。
[1] (B) Resin Having Repeating Unit Represented by General Formula (I) The resist composition of the present invention comprises a resin having a repeating unit represented by the following general formula (I) (hereinafter referred to as “resin (B) ) ”)).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(I)に於いて、
Raは、アルキル基を表す。
Rbは、水素原子又は1価の有機基を表す。
In general formula (I),
Ra represents an alkyl group.
Rb represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.

一般式(I)に於ける、Raのアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等を挙げることができる。Raのアルキル基は、置換基を有していてもよい。Raのアルキル基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシル基、アルコキシ基等を挙げることができる。Raのアルキル基としては、メチル基、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基が好ましく、更に好ましくはメチル基である。   In the general formula (I), the alkyl group of Ra is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. The alkyl group of Ra may have a substituent. Examples of the substituent that the alkyl group of Ra may have include a hydroxyl group and an alkoxy group. The alkyl group for Ra is preferably a methyl group, a hydroxymethyl group or an alkoxymethyl group, more preferably a methyl group.

一般式(I)に於ける、Rbの1価の有機基は、炭素数30以下、より好ましくは炭素数4〜12の炭化水素基(好ましくは、直鎖若しくは分岐状アルキル基、脂環基)であることが好ましく、脂環構造を有する炭化水素基(例えば、脂環基自体、及び、アルキル基に脂環基が置換した基)であることがより好ましい。
Rbの1価の有機基は、酸の作用により脱離しない基でもよいが、酸の作用により脱離し、一般式(I)で表される繰り返し単位にカルボキシル基(アルカリ可溶性基)を生じる基であることが好ましい。この場合も、Rbの1価の有機基は、脂環構造を有することがより好ましい。例えば、Rbの1価の有機基は、脂環構造を有し、一般式(I)に於ける酸素原子と結合する原子が、3級炭素原子であり、酸の作用によりRbとしての1価の有機基が脱離し、一般式(I)で表される繰り返し単位の側鎖にカルボキシル基を生じる基であることが好ましい。
脂環構造は、単環でも、多環でもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好ましい。これらの脂環は置換基を有していてもよい。
In the general formula (I), the monovalent organic group of Rb is a hydrocarbon group having 30 or less carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms (preferably a linear or branched alkyl group, an alicyclic group. It is preferably a hydrocarbon group having an alicyclic structure (for example, an alicyclic group itself or a group in which an alicyclic group is substituted on an alkyl group).
The monovalent organic group of Rb may be a group that is not eliminated by the action of an acid, but is a group that is eliminated by the action of an acid and generates a carboxyl group (alkali-soluble group) in the repeating unit represented by the general formula (I) It is preferable that Also in this case, it is more preferable that the monovalent organic group of Rb has an alicyclic structure. For example, the monovalent organic group of Rb has an alicyclic structure, the atom bonded to the oxygen atom in the general formula (I) is a tertiary carbon atom, and monovalent as Rb by the action of an acid. The organic group is preferably removed to form a carboxyl group in the side chain of the repeating unit represented by the general formula (I).
The alicyclic structure may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include monocyclo, bicyclo, tricyclo, and tetracyclo structures having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25. These alicyclic rings may have a substituent.

以下に、脂環構造の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。   Although the specific example of an alicyclic structure is shown below, this invention is not limited to this.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

脂環基としては、例えば、アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基等を挙げることができる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン残基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基である。   Examples of the alicyclic group include an adamantyl group, a noradamantyl group, a decalin residue, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, and a cyclodecanyl group. And cyclododecanyl group. More preferred are an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.

これらに於ける脂環基が有してもよい置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基が挙げられる。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基である。   Examples of the substituent that the alicyclic group in these may have include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group or a butyl group, more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group.

Rbの1価の有機基は、下記一般式(II)で表される、酸の作用により脱離する基であることが好ましい。   The monovalent organic group of Rb is preferably a group represented by the following general formula (II) that is eliminated by the action of an acid.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(II)中、
Rd、Re及びRfは、各々独立に、アルキル基又は脂環基を表す。
Rd、Re及びRfの内の2つが結合して脂環構造を形成してもよい。
In general formula (II),
Rd, Re and Rf each independently represents an alkyl group or an alicyclic group.
Two of Rd, Re and Rf may combine to form an alicyclic structure.

一般式(II)に於ける、Rd、Re及びRfのアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基等を挙げることができる。
Rd、Re及びRfの脂環基は、炭素数6〜25の脂環基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シ
クロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基等を挙げることができる。
Rd、Re及びRfの内の2つが結合して形成する脂環構造としては、例えば、前記(1)〜(50)の脂環構造を挙げることができる。
一般式(II)で表される基は、Rd、Re及びRfの内の少なくとも1つが、脂環基であるか、Rd、Re及びRfの内の2つが、結合して脂環構造を形成することが好ましい。
In the general formula (II), the alkyl group of Rd, Re and Rf is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group. Group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group and the like.
The alicyclic group of Rd, Re and Rf is preferably an alicyclic group having 6 to 25 carbon atoms, such as an adamantyl group, a noradamantyl group, a decalin residue, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, or a norbornyl group. , Cedrol group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclodecanyl group, cyclododecanyl group and the like.
Examples of the alicyclic structure formed by combining two of Rd, Re, and Rf include the alicyclic structures (1) to (50) described above.
In the group represented by the general formula (II), at least one of Rd, Re and Rf is an alicyclic group, or two of Rd, Re and Rf are bonded to form an alicyclic structure. It is preferable to do.

以下、Rbの1価の有機基の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the monovalent organic group of Rb is shown, this invention is not limited to this.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

以下、一般式(I)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (I) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

樹脂(B)は、更に、下記一般式(A1)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。   The resin (B) preferably further has a repeating unit represented by the following general formula (A1).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(A1)に於いて、
1は、水素原子、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する
基を表す。
In general formula (A1),
A 1 represents a group having a hydrogen atom, a group capable of leaving by the action of an acid, or a group decomposing by the action of an acid.

一般式(A1)に於いて、A1の酸の作用により脱離する基としては、例えば、t−ブチル基、t−アミル基の様な3級アルキル基、t−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニルメチル基、−C(L1)(L2)−O−Zで表される様なアセタール基が挙げられる。
1及びL2は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基を表す。
Zは、アルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基を表す。
ZとL1は、互いに結合して5又は6員環を形成してもよい。
1の酸の作用により分解する基を有する基としては、例えば、酸の作用により分解して親水性基を生じる基(酸分解性基)を有するアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)、酸分解性基を有するシクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜10)、酸分解性基を有するアリール基(好ましくは炭素数6〜10)等を挙げることができる。
酸分解性基としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、チオール基等のアルカリ可溶性基の水素原子が、酸の作用により脱離する基で保護された基を挙げることができる。
酸の作用により脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)、−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(R01)(R02)−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)等を挙げることができる。
式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
01〜R02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
In general formula (A1), examples of the group capable of leaving by the action of an acid of A 1 include a tertiary alkyl group such as t-butyl group and t-amyl group, t-butoxycarbonyl group, t- Examples thereof include an acetal group represented by a butoxycarbonylmethyl group, -C (L 1 ) (L 2 ) -OZ.
L 1 and L 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aralkyl group.
Z represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aralkyl group.
Z and L 1 may be bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring.
Examples of the group having a group capable of decomposing by the action of an acid A 1 include, for example, an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms) having a group (acid-decomposable group) that is decomposed by the action of an acid to generate a hydrophilic group. , A cycloalkyl group having an acid-decomposable group (preferably having 3 to 10 carbon atoms), an aryl group having an acid-decomposable group (preferably having 6 to 10 carbon atoms), and the like.
Examples of the acid-decomposable group include a group in which a hydrogen atom of an alkali-soluble group such as a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, or a thiol group is protected with a group capable of leaving by the action of an acid. .
Examples of the group capable of leaving by the action of an acid include —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), —C (═O) — O-C (R 36) ( R 37) (R 38), - C (R 01) (R 02) (OR 39), - C (R 01) (R 02) -C (= O) -O- C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ) and the like can be mentioned.
In the formula, R 36 to R 39 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.
R 01 and R 02 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.

以下、一般式(A1)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the repeating unit represented by general formula (A1) is given, this invention is not limited to this.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

樹脂(B)は、更に、下記一般式(A2)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。   The resin (B) preferably further has a repeating unit represented by the following general formula (A2).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(A2)に於いて、
2は、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
Rcは、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
In general formula (A2),
A 2 represents a group having a group capable of leaving by the action of an acid or a group decomposing by the action of an acid.
Rc represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkyloxycarbonyl group.

一般式(A2)に於いて、Rcのアルキル基及びアルキルオキシカルボニル基に於ける、アルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。Rcのアルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基を有するアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、アルキルオキシカルボニルメチル基、アルキルカルボニルオキシメチル基、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基等を挙げることができる。
一般式(A2)に於ける、A2の酸の作用により脱離する基としては、t−ブチル、t−アミル等の3級アルキル基が挙げられるが、脂環基を含むことが好ましい。
2の酸の作用により分解する基を有する基としては、例えば、酸の作用により分解して親水性基を生じる基(酸分解性基)を有するアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)、酸分解性基を有するシクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜10)、酸分解性基を有するアリール基(好ましくは炭素数6〜10)等を挙げることができる。
酸分解性基としては、一般式(A1)で表される繰り返し単位に於いて述べた酸分解性基と同様のものを挙げることができる。
In general formula (A2), the alkyl group in the alkyl group and alkyloxycarbonyl group of Rc is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. The alkyl group of Rc may have a substituent. Examples of the alkyl group having a substituent include a trifluoromethyl group, an alkyloxycarbonylmethyl group, an alkylcarbonyloxymethyl group, a hydroxymethyl group, and an alkoxymethyl group. Groups and the like.
In the general formula (A2), examples of the group capable of leaving by the action of the acid of A 2 include tertiary alkyl groups such as t-butyl and t-amyl, but preferably include an alicyclic group.
Examples of the group having a group capable of decomposing by the action of an acid A 2 include, for example, an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms) having a group (acid-decomposable group) that is decomposed by the action of an acid to generate a hydrophilic group , A cycloalkyl group having an acid-decomposable group (preferably having 3 to 10 carbon atoms), an aryl group having an acid-decomposable group (preferably having 6 to 10 carbon atoms), and the like.
Examples of the acid-decomposable group include the same acid-decomposable groups as described in the repeating unit represented by formula (A1).

2の酸の作用により脱離する基は、下記一般式(pI)〜一般式(pVI)であることが好ましい。 The group capable of leaving by the action of an acid of A 2 is preferably the following general formula (pI) to general formula (pVI).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

式中、
11は、アルキル基を表し、Zは、炭素原子とともに脂環基を形成するのに必要な原子団を表す。
12〜R16は、各々独立に、アルキル基又は脂環基を表す。R12〜R14の内の少なくとも1つ、もしくはR15、R16のいずれかは、脂環基であるものが好ましい。
17〜R21は、各々独立に、水素原子、アルキル基又は脂環基を表す。R17〜R21の内の少なくとも1つは、脂環基であることが好ましい。また、R19、R21のいずれかは、アルキル基又は脂環基を表す。
22〜R25は、各々独立に、水素原子、アルキル基又は脂環基を表す。R22〜R25の内の少なくとも1つは、脂環基が好ましい。また、R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
Where
R 11 represents an alkyl group, and Z represents an atomic group necessary for forming an alicyclic group together with a carbon atom.
R 12 to R 16 each independently represents an alkyl group or an alicyclic group. At least one of R 12 to R 14 , or any of R 15 and R 16 is preferably an alicyclic group.
R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an alicyclic group. At least one of R 17 to R 21 is preferably an alicyclic group. Moreover, any of R 19 and R 21 represents an alkyl group or an alicyclic group.
R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alicyclic group. At least one of R 22 to R 25 is preferably an alicyclic group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

一般式(pI)〜(pVI)において、R11〜R25におけるアルキル基としては、置換もしくは非置換のいずれであってもよい、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。
アルキル基の更なる置換基としては、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アシル基、アシロキシ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。
In the general formulas (pI) to (pVI), the alkyl group in R 11 to R 25 may be either substituted or unsubstituted, and a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Are preferable, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group.
As further substituents for the alkyl group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), acyl group, acyloxy group, cyano group, hydroxyl group, carboxy group, An alkoxycarbonyl group, a nitro group, etc. can be mentioned.

12〜R25における脂環基あるいはZと炭素原子が形成する脂環基としては、単環式でも、多環式でもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を有する基を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好ましい。 The alicyclic group in R 12 to R 25 or the alicyclic group formed by Z and a carbon atom may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include groups having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure or the like having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25.

脂環基の好ましいものとしては、例えば、アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基等を挙げることができる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン残基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基である。   Preferred examples of the alicyclic group include an adamantyl group, a noradamantyl group, a decalin residue, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. , Cyclodecanyl group, cyclododecanyl group and the like. More preferred are an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.

脂環基は、置換基を有していてもよい。脂環基の置換基としては、アルキル基、ハロゲ
ン原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基が挙げられる。
The alicyclic group may have a substituent. Examples of the substituent for the alicyclic group include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group.

2の酸の作用により脱離する基は、下記一般式(III)で表される基が好ましい。 The group capable of leaving by the action of the acid A 2 is preferably a group represented by the following general formula (III).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(III)中、
4、R5、及びYは、各々独立に、アルキル基又は脂環基を表す。
In general formula (III),
R 4 , R 5 , and Y each independently represent an alkyl group or an alicyclic group.

一般式(III)で表される基としては、上記一般式(pII)において、R12〜R14の内のひとつが脂環基である基が好ましい。 The group represented by the general formula (III) is preferably a group in which one of R 12 to R 14 is an alicyclic group in the general formula (pII).

以下、一般式(A2)で表される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the monomer corresponding to the repeating unit represented by general formula (A2) is shown, this invention is not limited to this.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

樹脂(B)は、更に、ラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。ラクトン構造を有する基としては、ラクトン構造を有していればいずれの基でも用いることができるが、好ましくは5〜7員環ラクトン構造を有する基であり、5〜7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。ラクトン構造を有する基としては、下記一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のいずれかで表されるラクトン構造を有する基がより好ましい。また、ラクトン構造を有する基が主鎖に直接結合していてもよい。好ましいラクトン構造としては、(LC1−1)、(LC1−4)、(LC1−5)、(LC1−6)、(LC1−13)、(
LC1−14)であり、特定のラクトン構造を用いることでラインエッジラフネス、現像欠陥が良好になる。
The resin (B) preferably further has a repeating unit having a group having a lactone structure. As the group having a lactone structure, any group having a lactone structure can be used, but a group having a 5- to 7-membered ring lactone structure is preferable. A structure in which another ring structure is condensed to form a structure or a spiro structure is preferable. As the group having a lactone structure, a group having a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-16) is more preferable. Further, a group having a lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures include (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (
LC1-14), and by using a specific lactone structure, line edge roughness and development defects are improved.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

ラクトン構造部分は、置換基(Rb2)を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb2)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、酸分解性基等が挙げられる。n2は、0〜4の整数を表す。n2が2以上の時、複数存在するRb2は、同一でも異なっていてもよく、また、複数存在するRb2同士が結合して環を形成してもよい。 The lactone structure moiety may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a carboxyl group. , Halogen atom, hydroxyl group, cyano group, acid-decomposable group and the like. n 2 represents an integer of 0-4. When n 2 is 2 or more, a plurality of Rb 2 may be the same or different, and a plurality of Rb 2 may be bonded to form a ring.

一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のいずれかで表されるラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位としては、例えば、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位を挙げることができる。   Examples of the repeating unit having a group having a lactone structure represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16) include a repeating unit represented by the following general formula (AI). it can.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(AI)中、
Rb0は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。Rb0のアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。
Rb0のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。
Rb0は、水素原子、メチル基が好ましい。
Abは、単結合、アルキレン基、単環若しくは多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連結基、エーテル基、エステル基、カルボニル基、カルボキシル基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
Abは、好ましくは、単結合、−Ab1−CO2−で表される連結基である。Ab1は、直鎖、分岐アルキレン基、単環若しくは多環のシクロアルキレン基であり、好ましくはメチレン基、エチレン基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基である。
Vは、一般式(LC1−1)〜(LC1−16)の内のいずれかで表されるラクトン構造を有する基を表す。
In general formula (AI),
Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Preferred substituents that the alkyl group represented by Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom.
As the halogen atom represented by Rb 0, there can be mentioned a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom.
Rb 0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Ab represents a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, an ether group, an ester group, a carbonyl group, a carboxyl group, or a divalent group obtained by combining these. To express.
Ab is preferably a single bond or a linking group represented by —Ab 1 —CO 2 —. Ab 1 is a linear, branched alkylene group, monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, or a norbornyl group.
V represents a group having a lactone structure represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16).

ラクトン構造を有する繰り返し単位は、通常光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)が90以上のものが好ましく、より好ましくは95以上である。   The repeating unit having a lactone structure usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. One optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, the optical purity (ee) thereof is preferably 90 or more, more preferably 95 or more.

ラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the repeating unit having a group having a lactone structure are given below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

樹脂(B)は、更に、極性基で置換された脂環炭化水素構造を有する基を有する繰り返し単位を有していることが好ましい。これにより基板密着性、現像液親和性が向上する。極性基で置換された脂環炭化水素構造の脂環炭化水素構造としては、アダマンチル基、ジアマンチル基、ノルボルナン基が好ましい。極性基としては、水酸基、シアノ基が好ましい。極性基で置換された脂環炭化水素構造を有する基としては、下記一般式(VIIa)〜(VIId)で表される基が好ましい。   The resin (B) preferably further has a repeating unit having a group having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group. This improves the substrate adhesion and developer compatibility. The alicyclic hydrocarbon structure of the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group is preferably an adamantyl group, a diamantyl group, or a norbornane group. As the polar group, a hydroxyl group and a cyano group are preferable. As the group having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a polar group, groups represented by the following general formulas (VIIa) to (VIId) are preferable.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(VIIa)〜(VIIc)中、
2c〜R4cは、各々独立に、水素原子、水酸基又はシアノ基を表す。ただし、R2c〜R
4cの内の少なくとも1つは、水酸基又はシアノ基を表す。好ましくはR2c〜R4cの内の1つ又は2つが水酸基で、残りが水素原子である。一般式(VIIa)に於いて、更に好ましくは、R2c〜R4cの内の2つが水酸基で、残りが水素原子である。
In general formulas (VIIa) to (VIIc),
R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or a cyano group. However, R 2 c to R
At least one of 4 c represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably, one or two of R 2 c to R 4 c are a hydroxyl group and the remaining is a hydrogen atom. In the general formula (VIIa), more preferably, two of R 2 c to R 4 c are hydroxyl groups and the rest are hydrogen atoms.

一般式(VIIa)〜(VIId)で表される基を有する繰り返し単位としては、例えば、下記一般式(AIIa)〜(AIId)で表される繰り返し単位を挙げることができる。   Examples of the repeating unit having groups represented by general formulas (VIIa) to (VIId) include repeating units represented by the following general formulas (AIIa) to (AIId).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(AIIa)〜(AIId)中、
1cは、水素原子、メチル基、トリフロロメチル基又はヒドロキメチル基を表す。
In general formulas (AIIa) to (AIId),
R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.

一般式(AIIa)〜(AIIb)で表される繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明は、これらに限定されない。   Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (AIIa)-(AIIb) is given to the following, this invention is not limited to these.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

樹脂(B)は、更に、下記一般式(IV)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。   The resin (B) preferably further has a repeating unit represented by the following general formula (IV).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

以下、一般式(IV)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the repeating unit represented by general formula (IV) is given, this invention is not limited to this.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

樹脂(B)は、更に、下記一般式(VI)で表される繰り返し単位を有することも好ましい。   The resin (B) preferably further has a repeating unit represented by the following general formula (VI).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(VI)中、
2は、水素原子、アルキル基、シアノ基又はハロゲン原子を表す。
3は、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
n1は、0〜4の整数を表す。
Wは、酸の作用により分解しない基を表す。
In general formula (VI),
R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.
R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
n1 represents the integer of 0-4.
W represents a group that is not decomposed by the action of an acid.

一般式(VI)に於ける、R2のアルキル基は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)、水酸基等で置換されていてもよい。 In the general formula (VI), the alkyl group represented by R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom), a hydroxyl group or the like.

Wの酸の作用により分解しない基(酸安定基ともいう)としては、具体的には水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アシル基、アルキルアミド基、アリールアミドメチル基、アリールアミド基等が挙げられる。酸安定基としては、好ましくはアシル基、アルキルアミド基であり、より好ましくはアシル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基である。   Specific examples of the group that is not decomposed by the action of the acid of W (also referred to as an acid stabilizing group) include a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an acyl group, an alkylamide group, and an aryl group. An amidomethyl group, an arylamide group, etc. are mentioned. The acid stabilizing group is preferably an acyl group or an alkylamide group, and more preferably an acyl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkyloxy group, a cycloalkyloxy group, or an aryloxy group.

Wの酸安定基において、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好ましく、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な炭素数3〜10個のものが好ましく、アルケニル基としてはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アルケニル基としてはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アリール基としてはフエニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜14個のものが好ましい。Wはベンゼン環上のどの位置にあってもよいが、好ましくはスチレン骨格のメタ位かパラ位であり、特に好ましくはパラ位である。   In the acid stable group of W, the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group and t-butyl group. As the alkyl group, those having 3 to 10 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and adamantyl group are preferable, and as the alkenyl group, carbon number such as vinyl group, propenyl group, allyl group and butenyl group. Those having 2 to 4 carbon atoms are preferred, those having 2 to 4 carbon atoms such as vinyl, propenyl, allyl and butenyl groups are preferred as alkenyl groups, and phenyl, xylyl and toluyl groups are preferred as aryl groups. And those having 6 to 14 carbon atoms such as cumenyl group, naphthyl group and anthracenyl group are preferable. W may be at any position on the benzene ring, but is preferably a meta position or a para position of the styrene skeleton, particularly preferably a para position.

以下に、一般式(VI)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定するものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (VI) are shown below, but the invention is not limited thereto.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

樹脂(B)は、アルカリ現像液に対する良好な現像性を維持するために、アルカリ可溶性基、例えばフェノール性水酸基、カルボキシル基が導入され得るように適切な他の重合性モノマーが共重合されていてもよいし、膜質向上のためにアルキルアクリレートやアルキルメタクリレートのような疎水性の他の重合性モノマーが共重合されてもよい。   Resin (B) is copolymerized with other polymerizable monomers suitable so that alkali-soluble groups such as phenolic hydroxyl groups and carboxyl groups can be introduced in order to maintain good developability for an alkali developer. Alternatively, in order to improve the film quality, other hydrophobic polymerizable monomers such as alkyl acrylate and alkyl methacrylate may be copolymerized.

樹脂(B)は、酸の作用により分解して水酸基、カルボキシル基等の親水性基を生じる基(酸分解性基)を有することが好ましい。
樹脂(B)が有する酸分解性基としては、例えば、−C(=O)−X1−R0で表されるものを挙げることができる。
式中、R0 としては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、3−オキソアルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシリルエステル基、3−オキソシクロヘキシルエステル基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラクトン残基等を挙げることができる。X1は、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。
樹脂(B)に於ける、酸分解性基としては、例えば、一般式(I)に於ける、−CO2−Rb基(Rbが酸の作用により脱離する基である場合)、一般式(A1)に於ける、−OA1基(A1が酸の作用により脱離する基である場合)、一般式(A2)に於ける、−CO2−A2基(A2が酸の作用により脱離する基である場合)等を挙げることができる。
The resin (B) preferably has a group (acid-decomposable group) that is decomposed by the action of an acid to generate a hydrophilic group such as a hydroxyl group or a carboxyl group.
The acid-decomposable group having resin (B), for example, may include those represented by -C (= O) -X 1 -R 0.
In the formula, R 0 is a tertiary alkyl group such as t-butyl group or t-amyl group, isobornyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxy. 1-alkoxyethyl group such as ethyl group, 1-methoxymethyl group, alkoxymethyl group such as 1-ethoxymethyl group, 3-oxoalkyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, 3- An oxocyclohexyl ester group, a 2-methyl-2-adamantyl group, a mevalonic lactone residue and the like can be mentioned. X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-.
Examples of the acid-decomposable group in the resin (B) include a —CO 2 —Rb group (when Rb is a group capable of leaving by the action of an acid) in the general formula (I), a general formula -OA 1 group in (A1) (when A 1 is a group leaving by the action of an acid), -CO 2 -A 2 group in general formula (A2) (A 2 is an acid group) And the like).

樹脂(B)は、酸分解性基を有する繰り返し単位を有することによって酸分解性となり、酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する。
活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(A)及び酸分解性の樹脂(B)を含有するレジスト組成物は、ポジ型であり、レジスト膜を形成して露光、現像を行うと、露光部がアルカリ現像液に溶解除去され、レジストパターンが形成される。
樹脂(B)は、一般式(I)に於いてRa及びRbをいずれも酸の作用により脱離しない1価の有機基とし、一般式(I)で表される繰り返し単位の外に、アルカリ可溶性の繰り返し単位を含有させることにより、アルカリ可溶性とすることができる。
アルカリ可溶性の繰り返し単位としては、例えば、一般式(A1)で表される繰り返し単位に於いてA1が水素原子である繰り返し単位、アクリル酸による繰り返し単位、メタクリル酸による繰り返し単位等を挙げることができる。
活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(A)、アルカリ可溶性の樹脂(B)及び酸架橋剤を含有するレジスト組成物は、ネガ型であり、レジスト膜を形成して露光、現像を行うと、未露光部が溶解除去され、レジストパターンが形成される。
酸架橋剤としては酸の作用によりアルカリ可溶性の樹脂(B)を架橋する化合物であればいずれも用いることができるが、以下の(1)〜(3)が好ましい。
(1)フェノール誘導体のヒドロキシメチル体、アルコキシメチル体、アシルオキシメ
チル体。
(2)N−ヒドロキシメチル基、N−アルコキシメチル基、N−アシルオキシメチル基を有する化合物。
(3)エポキシ基を有する化合物。
アルコキシメチル基としては炭素数6個以下、アシルオキシメチル基としては炭素数6個以下が好ましい。
即ち、活性光線又は放射線の照射により化合物(A)及び一般式(I)で表される繰り返し単位を有する樹脂(B)を含有する本発明のレジスト組成物は、ポジ型レジスト組成物及びネガ型レジスト組成物のいずれの態様をも採ることができる。
Resin (B) becomes acid-decomposable by having a repeating unit having an acid-decomposable group, and its solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid.
The resist composition containing the compound (A) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation and the acid-decomposable resin (B) is a positive type. When a resist film is formed and exposed and developed, The exposed portion is dissolved and removed in an alkaline developer to form a resist pattern.
Resin (B) is a monovalent organic group in which Ra and Rb are not eliminated by the action of an acid in general formula (I), and in addition to the repeating unit represented by general formula (I), an alkali By incorporating a soluble repeating unit, it can be alkali-soluble.
Examples of the alkali-soluble repeating unit include a repeating unit represented by formula (A1) wherein A 1 is a hydrogen atom, a repeating unit based on acrylic acid, and a repeating unit based on methacrylic acid. it can.
The resist composition containing a compound (A) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, an alkali-soluble resin (B), and an acid crosslinking agent is a negative type, and is exposed and developed by forming a resist film. As a result, the unexposed portions are dissolved and removed, and a resist pattern is formed.
Any acid crosslinking agent can be used as long as it is a compound that crosslinks the alkali-soluble resin (B) by the action of an acid, but the following (1) to (3) are preferred.
(1) Hydroxymethyl, alkoxymethyl, and acyloxymethyl forms of phenol derivatives.
(2) A compound having an N-hydroxymethyl group, an N-alkoxymethyl group, or an N-acyloxymethyl group.
(3) A compound having an epoxy group.
The alkoxymethyl group preferably has 6 or less carbon atoms, and the acyloxymethyl group preferably has 6 or less carbon atoms.
That is, the resist composition of the present invention containing the compound (A) and the resin (B) having a repeating unit represented by the general formula (I) by irradiation with actinic rays or radiation is a positive resist composition and a negative resist composition. Any embodiment of the resist composition can be adopted.

樹脂(B)は、全繰り返し単位中、一般式(I)で表される繰り返し単位を5〜30モル%含有することが好ましく、10〜20モル%含有することがより好ましい。
樹脂(B)は、全繰り返し単位中、一般式(A1)で表される繰り返し単位を5〜50モル%含有することが好ましく、10〜20モル%含有することがより好ましい。
樹脂(B)は、全繰り返し単位中、一般式(A2)で表される繰り返し単位を5〜30モル%含有することが好ましく、10〜20モル%含有することがより好ましい。
樹脂(B)は、全繰り返し単位中、一般式(AI)で表される繰り返し単位を5〜50モル%含有することが好ましく、10〜30モル%含有することがより好ましい。
樹脂(B)は、全繰り返し単位中、一般式(AIIa)〜(AIId)で表される繰り返し単位を5〜40モル%含有することが好ましく、10〜25モル%含有することがより好ましい。
樹脂(B)は、全繰り返し単位中、一般式(IV)で表される繰り返し単位を3〜20モル%含有することが好ましく、5〜10モル%含有することがより好ましい。
樹脂(B)は、全繰り返し単位中、一般式(VI)で表される繰り返し単位を5〜30モル%含有することが好ましく、10〜20モル%含有することがより好ましい。
The resin (B) preferably contains 5 to 30 mol%, more preferably 10 to 20 mol% of the repeating unit represented by the general formula (I) in all repeating units.
The resin (B) preferably contains 5 to 50 mol%, more preferably 10 to 20 mol% of the repeating unit represented by the general formula (A1) in all repeating units.
The resin (B) preferably contains 5 to 30 mol%, more preferably 10 to 20 mol% of the repeating unit represented by the general formula (A2) in all repeating units.
The resin (B) preferably contains 5 to 50 mol%, more preferably 10 to 30 mol% of the repeating unit represented by the general formula (AI) in all repeating units.
The resin (B) preferably contains 5 to 40 mol%, more preferably 10 to 25 mol% of the repeating units represented by the general formulas (AIIa) to (AIId) in all repeating units.
The resin (B) preferably contains 3 to 20 mol% of the repeating unit represented by the general formula (IV) in all repeating units, and more preferably contains 5 to 10 mol%.
The resin (B) preferably contains 5 to 30 mol%, more preferably 10 to 20 mol% of the repeating unit represented by the general formula (VI) in all repeating units.

樹脂(B)は、例えば、アセトキシスチレンと上記繰り返し単位を与えるモノマーをTHF、酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシブタノール等の有機溶剤に溶解したのち、窒素雰囲気、加熱条件下で、過酸化物系、アゾ系等のラジカル重合開始剤を添加して攪拌下反応させて重合させた後、ヘキサン、メタノール等の重合させた樹脂に対して貧溶剤中に再沈、ろ過して粉体化、それを酢酸エチルに溶解した後、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液で処理した後、蒸留水に再沈し粉体化することにより合成することができる。なお、重合反応において、溶媒中に上記モノマーを溶かした溶液とラジカル重合開始剤を、一緒もしくは別々に添加していく滴下重合法を用いることが好ましい。   Resin (B), for example, acetoxystyrene and the monomer that gives the above repeating units are dissolved in an organic solvent such as THF, ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methoxybutanol, and then a nitrogen atmosphere, heating conditions Under the condition, a radical polymerization initiator such as peroxide or azo is added and reacted with stirring to polymerize, and then reprecipitated in a poor solvent for the polymerized resin such as hexane and methanol, and filtered. Then, it can be synthesized by pulverizing, dissolving it in ethyl acetate, treating with an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, reprecipitating in distilled water and pulverizing. In the polymerization reaction, it is preferable to use a dropping polymerization method in which a solution obtained by dissolving the monomer in a solvent and a radical polymerization initiator are added together or separately.

樹脂(B)の重量平均分子量(Mw)は、1,000〜15,000の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは3,000〜10,000の範囲である。分散度(Mw/Mn)は、1.0〜2.0であることが好ましく、より好ましくは1.0〜1.8、特に好ましくは、1.0〜1.5である。
ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
The weight average molecular weight (Mw) of the resin (B) is preferably in the range of 1,000 to 15,000, more preferably in the range of 3,000 to 10,000. The dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.0 to 2.0, more preferably 1.0 to 1.8, and particularly preferably 1.0 to 1.5.
Here, the weight average molecular weight is defined by a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

樹脂(B)は、それぞれ2種類以上組み合わせて使用してもよい。
樹脂(B)の添加量は、総量として、レジスト組成物の全固形分に対し、通常10〜96質量%であり、好ましくは15〜96質量%であり、特に好ましくは20〜95質量%である。
Two or more types of resins (B) may be used in combination.
The total amount of the resin (B) added is generally 10 to 96% by mass, preferably 15 to 96% by mass, particularly preferably 20 to 95% by mass, based on the total solid content of the resist composition. is there.

以下に、樹脂(B)の具体例を挙げるが、これらの限定するものではない。   Although the specific example of resin (B) is given below, these are not limited.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

〔2〕(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
本発明のレジスト組成物が含有する活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(以下、「酸発生剤」ともいう)は、活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸を発生する化合物であることが好ましい。
活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸を発生する化合物(以下、「スルホン酸発生剤」ともいう)は、KrFエキシマレーザー光、電子線、EUVなどの活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸を発生する化合物であり、たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o-ニトロベンジルスルホネート等を挙げることができる。
[2] (A) Compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation Compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation contained in resist composition of the present invention (hereinafter also referred to as “acid generator”) Is preferably a compound that generates sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation.
A compound that generates sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation (hereinafter also referred to as “sulfonic acid generator”) generates sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation such as KrF excimer laser light, electron beam, EUV, etc. Examples of the compound include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.

また、これらの活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸を発生する基、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3,849,1
37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 in which a sulfonic acid is generated by 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. 3,849,1
37, German Patent No. 3914407, JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452, The compounds described in JP-A-62-153853 and JP-A-63-146029 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スルホン酸を発生する化合物も使用することができる。   Further, compounds capable of generating a sulfonic acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like can also be used.

本発明においては、解像力、パターン形状等の画像性能向上の観点から好ましいスルホン酸発生剤としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホンを挙げることができる。   In the present invention, examples of sulfonic acid generators that are preferable from the viewpoint of improving image performance such as resolution and pattern shape include sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, and disulfones.

好ましいスルホン酸発生剤として、下記一般式(ZI)、(ZII)、(ZIII)で表される化合物を挙げることができる。   Preferable examples of the sulfonic acid generator include compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII), and (ZIII).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

上記一般式(ZI)において、
201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。R201〜R203の内の2つは、結合して環構造を形成してもよい。
-は、有機スルホン酸アニオンを表す。
In the general formula (ZI),
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group. Two of R 201 to R 203 are bonded to the ring structure may be formed.
X represents an organic sulfonate anion.

201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。 The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1-30, preferably 1-20.

201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができ、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。 The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, an alkylene group (e.g., butylene, pentylene), and an example of an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond And may contain a carbonyl group.

201、R202及びR203としての有機基の具体例としては、後述する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、(ZI−3)における対応する基を挙げることができる。 Specific examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described later.

尚、一般式(ZI)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(ZI)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合物であってもよい。 In addition, the compound which has two or more structures represented by general formula (ZI) may be sufficient. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (ZI) is, at least one bond with structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (ZI) It may be a compound.

更に好ましい(ZI)成分として、以下に説明する化合物(ZI−1)、(ZI−2)及び(ZI−3)を挙げることができる。   More preferred (ZI) components include compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described below.

化合物(ZI−1)は、上記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする
化合物である。
The compound (ZI-1) is at least one of the aryl groups R 201 to R 203 in formula (ZI), arylsulfonium compound, i.e., a compound having arylsulfonium as a cation.

アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基、シクロアルキル基でもよい。 In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be an aryl group, or a part of R 201 to R 203 may be an aryl group, and the rest may be an alkyl group or a cycloalkyl group.

アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジシクロアルキルスルホニウム化合物等を挙げることができる。   Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, aryldicycloalkylsulfonium compounds, and the like.

アリールスルホニウム化合物のアリール基としては、炭化水素で構成されたアリール基及び窒素原子、硫黄原子、酸素原子などのヘテロ原子を有するヘテロアリール基が挙げられる。炭化水素で構成されたアリール基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。ヘテロアリール基としては、例えば、ピロール基、インドール基、カルバゾール基、フラン基、チオフェン基などが挙げられ、好ましくはインドール基である。アリールスルホニム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。   Examples of the aryl group of the arylsulfonium compound include an aryl group composed of a hydrocarbon and a heteroaryl group having a hetero atom such as a nitrogen atom, a sulfur atom, or an oxygen atom. The aryl group composed of hydrocarbon is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. Examples of the heteroaryl group include a pyrrole group, an indole group, a carbazole group, a furan group, and a thiophene group, and an indole group is preferable. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.

アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖又は分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。   The alkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec- Examples thereof include a butyl group and a t-butyl group.

アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているシクロアルキル基は、炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。   The cycloalkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.

201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば、炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6−から14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を置換基として有してもよい。好ましい置換基は、炭素数1〜12の直鎖又は分岐状アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。 The aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 201 to R 203 are an alkyl group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, having 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, having 6 to 6 carbon atoms). 14), an alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, a phenylthio group or the like may be used as a substituent. Preferred substituents are linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, more preferably alkyl having 1 to 4 carbon atoms. Group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. The substituent may be substituted with any one of the three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. When R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

-の有機スルホン酸アニオンとして、例えば、脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオンなどが挙げられる。 Examples of the organic sulfonate anion of X include an aliphatic sulfonate anion, an aromatic sulfonate anion, a camphor sulfonate anion, and the like.

脂肪族スルホン酸アニオンにおける脂肪族基としては、例えば、炭素数1〜30のアルキル基、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基及び炭素数3〜30のシクロアルキル基、具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等を挙げることができる。   Examples of the aliphatic group in the aliphatic sulfonate anion include, for example, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, sec- Butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl And an eicosyl group and a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, specifically, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a boronyl group, and the like.

芳香族スルホン酸アニオンにおける芳香族基としては、好ましくは炭素数6〜14のアリール基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。   The aromatic group in the aromatic sulfonate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.

上記脂肪族スルホン酸アニオン及び芳香族スルホン酸アニオンにおけるアルキル基、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。   The alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group in the aliphatic sulfonate anion and aromatic sulfonate anion may have a substituent.

このような置換基としては、例えば、ニトロ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜15)等を挙げることができる。各基が有するアリール基及び環構造については、置換基としてさらにアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。   Examples of such substituents include nitro groups, halogen atoms (fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, iodine atoms), carboxyl groups, hydroxyl groups, amino groups, cyano groups, and alkoxy groups (preferably having 1 to 5 carbon atoms). ), A cycloalkyl group (preferably 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably 2 to 7 carbon atoms), an acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms). ), An alkoxycarbonyloxy group (preferably having 2 to 7 carbon atoms), an alkylthio group (preferably having 1 to 15 carbon atoms), and the like. About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) can further be mentioned as a substituent.

-の有機スルホン酸アニオンとしては、スルホン酸のα位がフッ素原子で置換された脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸アニオンが好ましい。有機スルホン酸アニオンとして、より好ましくは炭素数4〜8のパーフロロ脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子を有する芳香族スルホン酸アニオン、特に好ましくはノナフロロブタンスルホン酸アニオン、パーフロロオクタンスルホン酸アニオン、ペンタフロロベンゼンスルホン酸アニオン、3,5−ビス(トリフロロメチル)ベンゼンスルホン酸アニオンである。 The organic sulfonate anion of X is preferably an aliphatic sulfonate anion in which the α-position of the sulfonic acid is substituted with a fluorine atom, or an aromatic sulfonate anion substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom. The organic sulfonate anion is more preferably a perfluoroaliphatic sulfonate anion having 4 to 8 carbon atoms, an aromatic sulfonate anion having a fluorine atom, particularly preferably nonafluorobutane sulfonate anion, perfluorooctane sulfonate anion, penta Fluorobenzenesulfonate anion, 3,5-bis (trifluoromethyl) benzenesulfonate anion.

次に、化合物(ZI−2)について説明する。
化合物(ZI−2)は、一般式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す場合の化合物である。
Next, the compound (ZI-2) will be described.
The compound (ZI-2) is, R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently is a compound when it represents an organic group having no aromatic ring.

201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。 The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.

201〜R203は、各々独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であり、更に好ましくは直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、特に好ましくは直鎖、分岐2−オキソアルキル基である。 R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group, more preferably a linear, branched, cyclic 2-oxoalkyl group, or an alkoxycarbonylmethyl group, particularly preferably Is a linear, branched 2-oxoalkyl group.

201〜R203としてのアルキル基は、直鎖又は分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等を挙げることができる。アルキル基として、より好ましくは直鎖又は分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基を挙げることができる。 The alkyl group as R 201 to R 203 may be either linear or branched, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. Butyl group, pentyl group and the like. More preferable examples of the alkyl group include a linear or branched 2-oxoalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group.

201〜R203としてのシクロアルキル基は、炭素数3〜10のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基等を挙げることができる。シクロアルキル基として、より好ましくは環状2−オキソアルキル基を挙げることができる。 The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, e.g., cyclopentyl, cyclohexyl group and a norbornyl group. More preferable examples of the cycloalkyl group include a cyclic 2-oxoalkyl group.

2−オキソアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。   The 2-oxoalkyl group may be linear, branched or cyclic, and preferably includes a group having> C═O at the 2-position of the above alkyl group or cycloalkyl group.

アルコキシカルボニルメチル基におけるアルキル基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。   The alkyl group in the alkoxycarbonylmethyl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group).

201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。 R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (eg, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

化合物(ZI−3)とは、以下の一般式(ZI−3)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。   The compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(ZI−3)中、
1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。
6c及びR7cは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。
1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。R1c〜R7c中のいずれか2つ以上及びRxとRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。
Zc-は、有機スルホン酸アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるX-の有機スルホン酸アニオンと同様のものを挙げることができる。
In general formula (ZI-3),
R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.
R 6c and R 7c represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group.
Rx and Ry each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group.
Any two or more of R 1c to R 7c, and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond May be included. Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 7c and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.
Zc represents an organic sulfonate anion, and examples thereof include the same as the organic sulfonate anion of X − in formula (ZI).

1c〜R7cとしてのアルキル基は、炭素数1〜20個の直鎖又は分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基等を挙げることができる。 The alkyl group as R 1c to R 7c is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a linear or branched propyl group, a linear or branched butyl group, A linear or branched pentyl group can be exemplified.

1c〜R7cとしてのシクロアルキル基は、炭素数3〜8個のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。 The cycloalkyl group as R 1c to R 7c is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.

1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。 The alkoxy group as R 1c to R 5c may be linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. (For example, methoxy group, ethoxy group, linear or branched propoxy group, linear or branched butoxy group, linear or branched pentoxy group), C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) ).

好ましくはR1c〜R5cのうちいずれかが直鎖又は分岐状アルキル基、シクロアルキル基又は直鎖、分岐、環状アルコキシ基であり、更に好ましくはR1c〜R5cの炭素数の和が2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。 Preferably, any one of R 1c to R 5c is a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, or a linear, branched or cyclic alkoxy group, and more preferably the sum of the carbon number of R 1c to R 5c is 2 ~ 15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of a preservation | save.

x及びRyとしてのアルキル基、シクロアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、シクロアルキル基と同様のものを挙げることができ、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基がより好ましい。 Examples of the alkyl group and cycloalkyl group as R x and R y include the same as the alkyl group and cycloalkyl group as R 1c to R 7c , and a 2-oxoalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group are more preferable. preferable.

2−オキソアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。 Examples of the 2-oxoalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group or cycloalkyl group as R 1c to R 7c .

アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と同様のものを挙げることができる。 Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as R 1c to R 5c .

x、Ryは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基である。 R x and R y are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more.

一般式(ZII)、(ZIII)中、
204〜R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
204〜R207のアリール基としては、炭化水素で構成されたアリール基及び窒素原子、硫黄原子、酸素原子などのヘテロ原子を有するヘテロアリール基が挙げられる。炭化水素で構成されたアリール基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。ヘテロアリール基としては、例えば、ピロール基、インドール基、カルバゾール基、フラン基、チオフェン基などが挙げられ、好ましくはインドール基である。
204〜R207としてのアルキル基は、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)等を挙げることができる。
204〜R207としてのシクロアルキル基は、炭素数3〜10のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基等を挙げることができる。
204〜R207が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。
-は、有機スルホン酸アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるX-の有機スルホン酸アニオンと同様のものを挙げることができる。
In general formulas (ZII) and (ZIII),
R 204 to R 207 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Examples of the aryl group of R 204 to R 207 include an aryl group composed of a hydrocarbon and a heteroaryl group having a hetero atom such as a nitrogen atom, a sulfur atom, or an oxygen atom. The aryl group composed of hydrocarbon is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. Examples of the heteroaryl group include a pyrrole group, an indole group, a carbazole group, a furan group, and a thiophene group, and an indole group is preferable.
The alkyl group as R 204 to R 207 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group).
The cycloalkyl group as R 204 to R 207 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, e.g., cyclopentyl, cyclohexyl group and a norbornyl group.
The R 204 to R 207 are substituents which may have, for example, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (e.g., 6 carbon atoms 15), alkoxy groups (for example, having 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, phenylthio groups and the like.
X represents an organic sulfonate anion, and examples thereof include the same organic sulfonate anions as X − in formula (ZI).

好ましいスルホン酸発生剤として、更に、下記一般式(ZIV)、(ZV)、(ZVI)で表される化合物を挙げることができる。   Preferable examples of the sulfonic acid generator include compounds represented by the following general formulas (ZIV), (ZV), and (ZVI).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(ZIV)〜(ZVI)中、
Ar3及びAr4は、各々独立に、アリール基を表す。
206、R207及びR208は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
Aは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を表す。
In general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group.
R 206 , R 207 and R 208 each represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.

好ましいスルホン酸発生剤として、更に、下記一般式(ZVII)で表される化合物を挙げることができる。   Preferable examples of the sulfonic acid generator include compounds represented by the following general formula (ZVII).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(ZVII)中、
210a及びR211a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、ニトロ基又はアルコキシカルボニル基を表し、好ましくはハロゲン置換アルキル基もしくはシクロアルキル基、ニトロ基又はシアノ基である。
212aは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
1aは、有機スルホン酸の−SO3Hの水素原子がとれて1価の基となったものを表す。
In general formula (ZVII),
R 210a and R 211a each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a cyano group, a nitro group or an alkoxycarbonyl group, preferably a halogen-substituted alkyl group or a cycloalkyl group, a nitro group or a cyano group. is there.
R 212a represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
X 1a represents a monovalent group formed by removing a hydrogen atom of —SO 3 H of an organic sulfonic acid.

好ましいスルホン酸発生剤として、更に、下記一般式(ZVIII)で表される化合物を挙げることができる。   Preferred examples of the sulfonic acid generator include compounds represented by the following general formula (ZVIII).

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(ZVIII)において、
Raは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。Raが複数個ある場合に、複数個あるRaは、同じでもことなっていてもよい。
nは、1〜6の整数を表す。
In general formula (ZVIII):
Ra represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. When there are a plurality of Ras, the plurality of Ras may be the same or different.
n represents an integer of 1 to 6.

以下、スルホン酸発生剤の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of a sulfonic acid generator is given, this invention is not limited to this.

Figure 2007248512
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Figure 2007248512
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Figure 2007248512
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スルホン酸発生剤の含有量は、レジスト組成物の固形分を基準として、5〜20質量%で用いられるが、好ましくは6〜18質量%、特に好ましくは7〜16質量%である。感度やラインエッジラフネスの点から5質量%以上であり、また解像力、パターン形状、膜質の点から20質量%以下である。また、スルホン酸発生剤は1種類を用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。例えば、スルホン酸発生剤として、活性光線又は放射線の照射によりアリールスルホン酸を発生する化合物と、活性光線又は放射線の照射によ
りアルキルスルホン酸を発生する化合物を併用してもよい。
スルホン酸発生剤は、特開2002−27806号に記載の合成方法など公知の方法により合成することができる。
The content of the sulfonic acid generator is 5 to 20% by mass, preferably 6 to 18% by mass, particularly preferably 7 to 16% by mass, based on the solid content of the resist composition. It is 5% by mass or more from the viewpoint of sensitivity and line edge roughness, and 20% by mass or less from the viewpoint of resolution, pattern shape, and film quality. Moreover, one type of sulfonic acid generator may be used, or two or more types may be mixed and used. For example, as the sulfonic acid generator, a compound that generates aryl sulfonic acid upon irradiation with active light or radiation and a compound that generates alkyl sulfonic acid upon irradiation with active light or radiation may be used in combination.
The sulfonic acid generator can be synthesized by a known method such as a synthesis method described in JP-A-2002-27806.

本発明のレジスト組成物は、スルホン酸発生剤とともに、活性光線又は放射線の照射により、カルボン酸を発生する化合物(以下、「カルボン酸発生剤」ともいう)を使用してもよい。
カルボン酸発生剤としては下記一般式(C)で表される化合物が好ましい。
The resist composition of the present invention may use, together with a sulfonic acid generator, a compound that generates a carboxylic acid upon irradiation with actinic rays or radiation (hereinafter also referred to as “carboxylic acid generator”).
As the carboxylic acid generator, a compound represented by the following general formula (C) is preferable.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(C)中、
21〜R23は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。
24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。
Zは、イオウ原子又はヨウ素原子を表す。Zがイオウ原子である場合、pは1であり、ヨウ素原子である場合はpは0である。
In general formula (C),
R 21 to R 23 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group.
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group.
Z represents a sulfur atom or an iodine atom. When Z is a sulfur atom, p is 1, and when Z is an iodine atom, p is 0.

一般式(C)において、R21〜R23は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基が有してもよい置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。
アリール基が有してもよい置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、ニトロ基、シアノ基、アルキル基(メチル基、エチル基、t-ブチル基、t-アミル基、オクチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。
In the general formula (C), R 21 to R 23 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group, and these groups may have a substituent.
Examples of the substituent that the alkyl group, cycloalkyl group or alkenyl group may have include a halogen atom (a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, etc.), an aryl group (a phenyl group, a naphthyl group, etc.), a hydroxy group, An alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, butoxy group, etc.) etc. can be mentioned.
Examples of the substituent that the aryl group may have include a halogen atom (chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.), nitro group, cyano group, alkyl group (methyl group, ethyl group, t-butyl group, t -Amyl group, octyl group, etc.), hydroxy group, alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, butoxy group, etc.) and the like.

21〜R23は、各々独立に、好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数2〜12のアルケニル基又は炭素数6〜24のアリール基を表し、より好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、素数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは炭素数6〜15のアリール基である。これらの基は各々置換基を有していてもよい。 R 21 to R 23 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms. And more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and particularly preferably an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Each of these groups may have a substituent.

24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。
アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基が有してもよい置換基の例としては、上記R21がアルキル基である場合の置換基の例として挙げたものと同じものが挙げられる。アリール基の置換基の例としては、上記R21がアリール基である場合の置換基の例として挙げたものと同じものが挙げられる。
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group.
Examples of the substituent that the alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have are the same as those described as examples of the substituent when R 21 is an alkyl group. Examples of the substituent for the aryl group, the R 21 may be the same as those mentioned as examples of the substituent when it is an aryl group.

24は、好ましくは、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜30のシクロアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜24のアリール基であり、より好ましくは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基である。これらの基は、各々置換基を有していてもよい。 R 24 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, and more Preferably, they are a C1-C18 alkyl group, a C3-C18 cycloalkyl group, and a C6-C18 aryl group, Most preferably, a C1-C12 alkyl group, C3-C3 A cycloalkyl group having 12 carbon atoms and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Each of these groups may have a substituent.

Zはイオウ原子又はヨウ素原子を表す。pはZがイオウ原子である場合は1であり、Zがヨウ素原子である場合は0である。
尚、一般式(C)のカチオン部の2つ以上が、単結合又は連結基(例えば、−S−、−O−など)により結合し、一般式(C)のカチオン部を複数有するカチオン構造を形成してもよい。
Z represents a sulfur atom or an iodine atom. p is 1 when Z is a sulfur atom, and 0 when Z is an iodine atom.
In addition, the cation structure which has two or more of the cation part of general formula (C) couple | bonded by the single bond or the coupling group (for example, -S-, -O-, etc.), and has two or more cation parts of general formula (C). May be formed.

以下に、活性光線又は放射線の照射によりカルボン酸を発生する化合物の好ましい具体例を挙げるが、もちろんこれらに限定されるものではない。   Although the preferable specific example of the compound which generate | occur | produces carboxylic acid by irradiation of actinic light or a radiation below is given, of course, it is not limited to these.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
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Figure 2007248512
Figure 2007248512

カルボン酸発生剤の、本発明のレジスト組成物中の含有量は、組成物の全固形分を基準として、0.01〜10質量%が好ましく、より好ましくは0.03〜5質量%、特に好ましくは0.05〜3質量%である。またこれらの活性光線又は放射線の照射によりカルボン酸を発生する化合物は1種類を用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
カルボン酸発生剤/スルホン酸発生剤(質量比)は、通常99.9/0.1〜50/50、好ましくは99/1〜60/40、特に好ましくは98/2〜70/30である。
カルボン酸発生剤は、特開2002−27806号に記載の合成方法など公知の方法により合成することができる。
The content of the carboxylic acid generator in the resist composition of the present invention is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.03 to 5% by mass, particularly based on the total solid content of the composition. Preferably it is 0.05-3 mass%. In addition, these compounds that generate a carboxylic acid upon irradiation with actinic rays or radiation may be used alone or in combination of two or more.
The carboxylic acid generator / sulfonic acid generator (mass ratio) is usually 99.9 / 0.1 to 50/50, preferably 99/1 to 60/40, and particularly preferably 98/2 to 70/30. .
The carboxylic acid generator can be synthesized by a known method such as the synthesis method described in JP-A-2002-27806.

〔3〕塩基性化合物
本発明においては、塩基性化合物を用いることが、解像力などの性能向上、保存安定性の向上などの観点から好ましい。塩基性化合物としては、窒素原子を含む化合物(含窒素有機塩基性化合物)がさらに好ましい。
本発明において好ましい塩基性化合物は、フェノールよりも塩基性の強い化合物である。
好ましい化学的環境として、下記式(A)〜(E)の構造を挙げることができる。式(B)〜(E)は、環構造の一部であってもよい。
[3] Basic Compound In the present invention, it is preferable to use a basic compound from the viewpoints of improving performance such as resolution and improving storage stability. As the basic compound, a compound containing a nitrogen atom (nitrogen-containing organic basic compound) is more preferable.
A preferable basic compound in the present invention is a compound having a stronger basicity than phenol.
As a preferable chemical environment, structures of the following formulas (A) to (E) can be exemplified. Formulas (B) to (E) may be part of a ring structure.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

一般式(A)において、
200 、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。
一般式(E)において、
203 、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 general formula (A),
R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl or cycloalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 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.
In general 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.

更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素有機塩基性化合物であり、特に好ましくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基を有する化合物である。   Further preferred compounds are nitrogen-containing organic basic compounds having two or more nitrogen atoms of different chemical environments in one molecule, and particularly preferably both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom. Or a compound having an alkylamino 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、インダゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、プリン、イミダゾリン、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルフォリン、アミノアルキルモルフォリン等が挙げられる。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(置換アルキル基として、特にアミノアルキル基)、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, imidazole, pyrazole, pyrazine, pyrimidine, purine, imidazoline, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine and the like. Preferred substituents that these may have include amino groups, alkylamino groups, aminoaryl groups, arylamino groups, alkyl groups (substituent alkyl groups, particularly aminoalkyl groups), alkoxy groups, acyl groups, and acyloxy groups. , Aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group and the like.

特に好ましい化合物として、グアニジン、1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テトラメチルグアニジン、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、N−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエチル)モルフォリンなどが挙げられるがこれに限定されるものではない。
これらの含窒素有機塩基性化合物は、単独であるいは2種以上一緒に用いられる。
Particularly preferred compounds include guanidine, 1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, N-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4 , 5-diphenylimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, 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, Perazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, Examples include, but are not limited to, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine. It is not a thing.
These nitrogen-containing organic basic compounds are used alone or in combination of two or more.

また、テトラアルキルアンモニウム塩型の含窒素塩基性化合物も用いることができる。これらの中では、特に炭素数1〜8のテトラアルキ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、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-(n-ブチル)アンモニウムヒドロキシド等)が好ましい。これらの含窒素塩基性化合物は、単独であるいは2種以上一緒に用いられる。   Further, a tetraalkylammonium salt type nitrogen-containing basic compound can also be used. Of these, tetraalkylammonium hydroxide having 1 to 8 carbon atoms (tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide, etc.) is particularly preferable. These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more.

酸発生剤と塩基性化合物の組成物中の使用割合は、(酸発生剤の総量)/(塩基性化合物)(モル比)=2.5〜300であることが好ましい。該モル比を2.5以上とすることにより、高感度となり、また、300以下とすることにより、露光後加熱処理までの経時でのレジストパターンの太りを抑制し、解像力を向上させることができる。(酸発生剤の総量)/(塩基性化合物)(モル比)は、好ましくは5.0〜200、更に好ましくは7.0〜150である。   The use ratio of the acid generator and the basic compound in the composition is preferably (total amount of acid generator) / (basic compound) (molar ratio) = 2.5 to 300. By setting the molar ratio to 2.5 or more, high sensitivity is obtained, and by setting the molar ratio to 300 or less, it is possible to suppress the resist pattern from becoming thicker over time until post-exposure heat treatment and improve resolution. . (Total amount of acid generator) / (basic compound) (molar ratio) is preferably 5.0 to 200, more preferably 7.0 to 150.

〔4〕界面活性剤類
本発明においては、界面活性剤類を用いることができ、製膜性、パターンの密着性、現像欠陥低減等の観点から好ましい。
[4] Surfactants In the present invention, surfactants can be used, which are preferable from the viewpoints of film forming properties, pattern adhesion, development defect reduction, and the like.

界面活性剤の具体的としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップEF301,EF303,EF352(新秋田化成(株)製)、メガファックF171,F173(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラ
−ドFC430,FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−382,SC101,SC102,SC103,SC104,SC105,SC106(旭硝子(株)製)、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、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)やアクリル酸系もしくはメタクリル酸系(共)重合ポリフローNo.75,No.95(共栄社油脂化学工業(株)製)等を挙げることができる。
Specific examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as nonylphenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Sorbitan fatty acid esters such as rate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as bitane monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Megafac F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florad FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.) and other fluorine-based surfactants or silicon-based surfactants, organosilanes Hexane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co.) and acrylic or methacrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.).

これらの界面活性剤の配合量は、本発明のレジスト組成物中の固形分100質量部当たり、通常、2質量部以下、好ましくは1質量部以下である。
これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み合わせで添加することもできる。
The compounding amount of these surfactants is usually 2 parts by mass or less, preferably 1 part by mass or less per 100 parts by mass of the solid content in the resist composition of the present invention.
These surfactants may be added alone or in some combination.

界面活性剤としては、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。
これらの界面活性剤として、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。
As the surfactant, any one of fluorine-based and / or silicon-based surfactants (fluorine-based surfactant and silicon-based surfactant, surfactant containing both fluorine atom and silicon atom), or two kinds of surfactants It is preferable to contain the above.
As these surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-63-34540 No. 7, 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できる。
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.

界面活性剤の使用量は、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。   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 resist composition (excluding the solvent).

〔5〕その他の成分
本発明のレジスト組成物には必要に応じて、さらに、染料、光塩基発生剤などを含有させることができる。
[5] Other components The resist composition of the present invention may further contain a dye, a photobase generator and the like, if necessary.

1.染料
本発明においては、染料を用いることができる。
好適な染料としては油性染料及び塩基性染料がある。具体的にはオイルイエロー#101、オイルイエロー#103、オイルピンク#312、オイルグリーンBG、オイルブルーBOS,オイルブルー#603、オイルブラックBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−505(以上オリエント化学工業株式会社製)、クリスタルバイオレット(CI42555)、メチルバイオレット(CI42535)、ローダミンB(CI45170B)、マラカイトグリーン(CI42000)、メチレンブルー(CI52015)等を挙げることができる。
1. Dye A dye can be used in the present invention.
Suitable dyes include oily dyes and basic dyes. Specifically, Oil Yellow # 101, Oil Yellow # 103, Oil Pink # 312, Oil Green BG, Oil Blue BOS, Oil Blue # 603, Oil Black BY, Oil Black BS, Oil Black T-505 (oriental chemical industry) Co., Ltd.), crystal violet (CI42555), methyl violet (CI42535), rhodamine B (CI45170B), malachite green (CI42000), methylene blue (CI522015) and the like.

2.光塩基発生剤
本発明の組成物に添加できる光塩基発生剤としては、特開平4−151156号、同4−162040号、同5−197148号、同5−5995号、同6−194834号、同8−146608号、同10−83079号、欧州特許622682号に記載の化合物が挙げられ、具体的には、2−ニトロベンジルカルバメート、2,5−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、N−シクロヘキシル−4−メチルフェニルスルホンアミド、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル−N−イソプロピルカーバメート等が好適に用いることができる。これらの光塩基発生剤は、レジスト形状などの改善を目的とし添加される。
2. Photobase generator As photobase generators that can be added to the composition of the present invention, JP-A-4-151156, JP-A-4-162040, JP-A-5-197148, JP-A-5-5995, JP-A-6-194835, Examples thereof include compounds described in JP-A-8-146608, JP-A-10-83079 and European Patent No. 622682, specifically, 2-nitrobenzylcarbamate, 2,5-dinitrobenzylcyclohexylcarbamate, N-cyclohexyl-4- Methylphenylsulfonamide, 1,1-dimethyl-2-phenylethyl-N-isopropylcarbamate and the like can be suitably used. These photobase generators are added for the purpose of improving the resist shape and the like.

3.溶剤類
本発明のレジスト組成物は、上記各成分を溶解する溶剤に溶かして支持体上に塗布する。全レジスト成分の固形分濃度として、通常2〜30質量%とすることが好ましく、3〜25質量%がより好ましい。
ここで使用する溶媒としては、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あるいは混合して使用する。
3. Solvents The resist composition of the present invention is dissolved in a solvent that dissolves each of the above components and coated on a support. The solid content concentration of all resist components is usually preferably 2 to 30% by mass, more preferably 3 to 25% by mass.
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 monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethyl Formamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable. Or mixed to use.

本発明のレジスト組成物は基板上に塗布され、薄膜を形成する。この塗布膜の膜厚は、0.05〜4.0μmが好ましい。   The resist composition of the present invention is applied onto a substrate to form a thin film. The thickness of this coating film is preferably 0.05 to 4.0 μm.

本発明においては、必要により、市販の無機あるいは有機反射防止膜を使用することができる。更にレジスト下層に反射防止膜を塗布して用いることもできる。   In the present invention, a commercially available inorganic or organic antireflection film can be used if necessary. Furthermore, an antireflection film can be applied to the resist lower layer and used.

レジストの下層として用いられる反射防止膜としては、チタン、二酸化チタン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、アモルファスシリコン等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜型のいずれも用いることができる。前者は膜形成に真空蒸着装置、CVD装置、スパッタリング装置等の設備を必要とする。有機反射防止膜としては、例えば特公平7−69611号記載のジフェニルアミン誘導体とホルムアルデヒド変性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶性樹脂、吸光剤からなるものや、米国特許5294680号記載の無水マレイン酸共重合体とジアミン型吸光剤の反応物、特開平6−118631号記載の樹脂バインダーとメチロールメラミン系熱架橋剤を含有するもの、特開平6−118656号記載のカルボン酸基とエポキシ基と吸光基を同一分子内に有するアクリル樹脂型反射防止膜、特開平8−87115号記載のメチロールメラミンとベンゾフェノン系吸光剤からなるもの、特開平8−179509号記載のポリビニルアルコール樹脂に低分子吸光剤を添加したもの等が挙げられる。   As the antireflection film used as the lower layer of the resist, either an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, amorphous silicon, or an organic film type made of a light absorber and a polymer material may be used. it can. The former requires equipment such as a vacuum deposition apparatus, a CVD apparatus, and a sputtering apparatus for film formation. Examples of the organic antireflection film include a condensate of a diphenylamine derivative and a formaldehyde-modified melamine resin described in JP-B-7-69611, an alkali-soluble resin, a light absorber, and maleic anhydride copolymer described in US Pat. No. 5,294,680. A reaction product of a coalescence and a diamine type light absorbent, a resin binder described in JP-A-6-186863 and a methylolmelamine thermal crosslinking agent, a carboxylic acid group, an epoxy group and a light-absorbing group described in JP-A-6-118656. An acrylic resin-type antireflection film in the same molecule, a composition comprising methylol melamine and a benzophenone-based light absorber described in JP-A-8-87115, and a low-molecular light absorber added to a polyvinyl alcohol resin described in JP-A-8-179509. And the like.

また、有機反射防止膜として、ブリューワーサイエンス社製のDUV30シリーズや、DUV−40シリーズ、シプレー社製のAR−2、AR−3、AR−5等の市販の有機反射防止膜を使用することもできる。   In addition, as the organic antireflection film, commercially available organic antireflection films such as DUV30 series, DUV-40 series manufactured by Brewer Science, and AR-2, AR-3, AR-5 manufactured by Shipley may be used. it can.

精密集積回路素子の製造などにおいてレジスト膜上へのパターン形成工程は、基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆基板、ガラス基板、ITO基板、石英/酸化クロム被覆基板等)上に、本発明のレジスト組成物を塗布し、レジスト膜を形成し、次にKrFエキシマレーザー光、電子線、EUV光などの活性光線又は放射線を照射し、加熱、現像、リンス、乾燥することにより良好なレジストパターンを形成することができる。   In the manufacture of precision integrated circuit elements, etc., the pattern formation process on the resist film is carried out on the substrate (eg, silicon / silicon dioxide coated substrate, glass substrate, ITO substrate, quartz / chromium oxide coated substrate). Apply the composition, form a resist film, and then irradiate with actinic rays or radiation such as KrF excimer laser light, electron beam, EUV light, etc. to form a good resist pattern by heating, developing, rinsing and drying can do.

現像において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(通常0.1〜20質量%)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、コリンである。
アルカリ現像液のpHは通常10〜15である。
Examples of the alkaline developer used in development include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, and 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 (usually 0.1 to 20% by mass) 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 developers, quaternary ammonium salts are preferable, and tetramethylammonium hydroxide and choline are more preferable.
The pH of the alkali developer is usually 10-15.

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、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 further in detail, the content of this invention is not limited by this.

合成例1(樹脂(P−6)の合成)
4−アセトキシスチレン、4−t−ブトキシスチレン、2−メチル−2−アダマンチル
クロトネートを60/20/20の割合(モル比率)で仕込み、テトラヒドロフランに溶解し、固形分濃度20質量%の溶液100mLを調製した。この溶液に和光純薬工業(株)製重合開始剤V−65を2mol%加え、これを窒素雰囲気下、4時間かけて60℃に加熱したテトラヒドロフラン10mLに滴下した。滴下終了後、反応液を4時間加熱、再度V−65を1mol%添加し、4時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン3Lに晶析、析出した白色粉体をろ過により集めた。
このポリマーをアセトン100mlに溶解させた後、塩酸5mlを加え1時間攪拌した後、蒸留水を添加しポリマーを沈殿させた。沈殿物を蒸留水で洗浄したのち、減圧下乾燥させた。ポリマーを酢酸エチル100mlに溶解させた後、ヘキサンを加え沈殿したポリマーを減圧乾燥にて粉体とした。この粉体についてGPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は5500であった。C13NMRから求めたポリマーの組成比は60/20/20(モル比)であった。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Resin (P-6))
4-Acetoxystyrene, 4-t-butoxystyrene, 2-methyl-2-adamantyl crotonate are charged at a ratio (molar ratio) of 60/20/20, dissolved in tetrahydrofuran, and 100 mL of a solution having a solid content concentration of 20% by mass. Was prepared. To this solution, 2 mol% of a polymerization initiator V-65 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added and added dropwise to 10 mL of tetrahydrofuran heated to 60 ° C. over 4 hours in a nitrogen atmosphere. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was heated for 4 hours, 1 mol% of V-65 was added again, and the mixture was stirred for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 3 L of hexane, and the precipitated white powder was collected by filtration.
This polymer was dissolved in 100 ml of acetone, 5 ml of hydrochloric acid was added and stirred for 1 hour, and distilled water was added to precipitate the polymer. The precipitate was washed with distilled water and then dried under reduced pressure. After dissolving the polymer in 100 ml of ethyl acetate, hexane was added and the precipitated polymer was powdered by drying under reduced pressure. The weight average molecular weight in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement for this powder was 5,500. The composition ratio of the polymer determined from C 13 NMR was 60/20/20 (molar ratio).

上記合成例1と同様の方法で下記表1に示す、先に構造を例示した樹脂を合成した。表1に於ける、繰り返し単位(モル%)は、各繰り返し単位と左から順に対応する。   Resins exemplified in the structure shown in Table 1 below were synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1. In Table 1, the repeating unit (mol%) corresponds to each repeating unit in order from the left.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

実施例で用いた酸発生剤については特開2002−27806号公報に記載の合成方法などいずれも公知の合成方法により合成した。   The acid generator used in the examples was synthesized by a known synthesis method such as the synthesis method described in JP-A-2002-27806.

実施例1
(1)ポジ型レジストの調製および塗設
樹脂(P−2) 0.93g
酸発生剤(B−2) 0.07g
をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート8.8gに溶解させ、さらに塩基性化合物としてD−1(下記参照)0.003g、及び界面活性剤としてメガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製、以下「W−1」と略す)0.001gを添加、溶解させ、得られた溶液を0.1μm口径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、レジスト溶液を得た。
このレジスト溶液を6インチシリコンウェハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いて塗布し、110℃、90秒ベークして膜厚0.25μmの均一膜を得た。
Example 1
(1) Preparation and coating of positive resist Resin (P-2) 0.93g
0.07 g of acid generator (B-2)
Was dissolved in 8.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, 0.001 g of D-1 (see below) as a basic compound, and MegaFac F176 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) as a surfactant. 0.001 g) (abbreviated as “W-1”) was added and dissolved, and the resulting solution was microfiltered with a 0.1 μm aperture membrane filter to obtain a resist solution.
This resist solution was applied onto a 6-inch silicon wafer using a spin coater Mark8 manufactured by Tokyo Electron, and baked at 110 ° C. for 90 seconds to obtain a uniform film having a thickness of 0.25 μm.

(2)ポジ型レジストパターンの形成
このレジスト膜に、電子線描画装置((株)日立製作所製HL750、加速電圧50KeV)を用いて電子線照射を行った。照射後に110℃、90秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方法で評価した。
(2) Formation of positive resist pattern This resist film was irradiated with an electron beam using an electron beam drawing apparatus (HL750, acceleration voltage 50 KeV manufactured by Hitachi, Ltd.). After irradiation, it was baked at 110 ° C. for 90 seconds, immersed in an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds and dried. The obtained pattern was evaluated by the following method.

(2−1)感度
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察した。0.15μmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とした。
(2−2)LWR(ラインエッジラフネス)
上記と同様にして得られたレジストパターンについて、走査型電子顕微鏡(日立社製S−9220)により線幅を観察し、130nmの線幅に於ける線幅の変動(LWR)を観察した。測長走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して、測定モニタ内で、線幅を複数の位置で検出し、その検出位置のバラツキの分散(3σ)をLWRの指標とした。
(2−3)疎密依存性
上記の感度を示す照射量における0.15μmラインパターンにおける、密パターン(ライン:スペース=1:1)の線幅と、孤立パターンの線幅を測定し、その差を疎密依存性とした。
(2-1) Sensitivity The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). The minimum irradiation energy when resolving a 0.15 μm line (line: space = 1: 1) was defined as sensitivity.
(2-2) LWR (Line Edge Roughness)
About the resist pattern obtained by carrying out similarly to the above, the line width was observed with the scanning electron microscope (S-9220 by Hitachi, Ltd.), and the fluctuation | variation (LWR) of the line width in the line width of 130 nm was observed. Using a length-measuring scanning electron microscope (SEM), the line width was detected at a plurality of positions in the measurement monitor, and the dispersion (3σ) of variations in the detected positions was used as an LWR index.
(2-3) Dense / Dense Dependence The line width of the dense pattern (line: space = 1: 1) and the line width of the isolated pattern in the 0.15 μm line pattern at the irradiation dose showing the above sensitivity are measured, and the difference between them is measured. Sparse and dense dependence.

実施例1の結果は、感度は10.0μC/cm2、LWRは6.5、疎密依存性は11nmであり、良好であった。 As a result of Example 1, the sensitivity was 10.0 μC / cm 2 , the LWR was 6.5, and the density dependency was 11 nm.

実施例2〜7及び比較例1
下記表2に示した化合物を用いて、実施例1と同様にしてレジスト調製、塗設、電子線露光評価を行った。評価結果を表2に示す。
Examples 2 to 7 and Comparative Example 1
Resist preparation, coating, and electron beam exposure evaluation were performed in the same manner as in Example 1 using the compounds shown in Table 2 below. The evaluation results are shown in Table 2.

表中の略号は、下記の通りのものである。   Abbreviations in the table are as follows.

〔塩基性化合物〕
D−1:トリ−n−ヘキシルアミン
D−2:2,4,6−トリフェニルイミダゾール
D−3:テトラ−(n−ブチル)アンモニウムヒドロキシド
[Basic compounds]
D-1: tri-n-hexylamine D-2: 2,4,6-triphenylimidazole D-3: tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide

〔界面活性剤〕
W−1:フッ素系界面活性剤(メガファックF-176、大日本インキ化学工業(株)製)
W−2:フッ素/シリコン系界面活性剤(メガファックR08、大日本インキ化学工業(株)製)
W−3:シリコン系界面活性剤(シロキサンポリマーKP341、信越化学工業(株)製)
[Surfactant]
W-1: Fluorosurfactant (Megafac F-176, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
W-2: Fluorine / silicone surfactant (Megafac R08, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
W-3: Silicone surfactant (siloxane polymer KP341, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

〔樹脂〕   〔resin〕

Figure 2007248512
Figure 2007248512

Figure 2007248512
Figure 2007248512

表2から、本発明のポジ型レジスト組成物は、電子線の照射によるパターン形成に関して、比較例に比べて、高感度であり、ラインエッジラフネス、疎密依存性も優れていることがわかる。   From Table 2, it can be seen that the positive resist composition of the present invention has higher sensitivity and excellent line edge roughness and density dependency in comparison with the comparative example with respect to pattern formation by electron beam irradiation.

実施例8
実施例1と同様の操作で、下記表3に示す化合物を用いてレジスト調製、塗設を行い、レジスト膜を得た。但し、膜厚は0.40μmとした。
Example 8
In the same manner as in Example 1, resists were prepared and coated using the compounds shown in Table 3 below to obtain a resist film. However, the film thickness was 0.40 μm.

(3)ポジ型レジストパターンの形成
得られたレジスト膜に、KrFエキシマレーザーステッパー(キャノン(株)製FPA3000EX-5、波長248nm)を用いて、パターン露光した。露光後の処理は実施例1と同様に行った。パターンの評価は以下のように行った。評価結果を表3に示す。
(3−1) 感度
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察した。0.18μmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とした。
(3−2)LWR(ラインエッジラフネス)
上記と同様にして得られたレジストパターンについて、走査型電子顕微鏡(日立社製S−9220)により線幅を観察し、130nmの線幅に於ける線幅の変動(LWR)を観
察した。測長走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して、測定モニタ内で、線幅を複数の位置で検出し、その検出位置のバラツキの分散(3σ)をLWRの指標とした。
(3−3)疎密依存性
上記の感度を示す照射量における0.18μmラインパターンにおける、密パターン(ライン:スペース=1:1)の線幅と、孤立パターンの線幅を測定し、その差を疎密依存性とした。
(3) Formation of positive resist pattern The obtained resist film was subjected to pattern exposure using a KrF excimer laser stepper (FPA3000EX-5 manufactured by Canon Inc., wavelength 248 nm). The post-exposure processing was performed in the same manner as in Example 1. The pattern was evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 3.
(3-1) Sensitivity The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). The minimum irradiation energy when resolving a 0.18 μm line (line: space = 1: 1) was defined as sensitivity.
(3-2) LWR (Line Edge Roughness)
About the resist pattern obtained by carrying out similarly to the above, the line width was observed with the scanning electron microscope (S-9220 by Hitachi, Ltd.), and the fluctuation | variation (LWR) of the line width in the line width of 130 nm was observed. Using a length-measuring scanning electron microscope (SEM), the line width was detected at a plurality of positions in the measurement monitor, and the dispersion (3σ) of variations in the detected positions was used as an LWR index.
(3-3) Density dependency The line width of the dense pattern (line: space = 1: 1) and the line width of the isolated pattern in the 0.18 μm line pattern at the irradiation dose exhibiting the above sensitivity are measured, and the difference between them is measured. Sparse and dense dependence.

実施例9〜14及び比較例2
表3に示した化合物を用いて、前述のように実施例8と同様にしてレジスト調製、塗設、KrFエキシマレーザー露光評価を行った。評価結果を表3に示す。
Examples 9 to 14 and Comparative Example 2
Using the compounds shown in Table 3, resist preparation, coating, and KrF excimer laser exposure evaluation were performed in the same manner as in Example 8 as described above. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

表3から、本発明のポジ型レジスト組成物は、KrFエキシマレーザー露光によるパターン形成に関して、比較例に比べて、高感度であり、ラインエッジラフネス、疎密依存性も優れていることがわかる。   From Table 3, it can be seen that the positive resist composition of the present invention has higher sensitivity, pattern edge roughness, and density dependency than the comparative example with respect to pattern formation by KrF excimer laser exposure.

実施例15〜19及び比較例3
下記表4に示す化合物を用い、実施例1と同様の方法でレジスト膜を得た。但し、レジスト膜厚は0.13μmとした。得られたレジスト膜にEUV光(波長13nm)を用いて、露光量を0〜5.0mJの範囲で0.5mJづつ変えながら面露光を行い、さらに110℃、90秒ベークした。その後2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて、各露光量での溶解速度を測定し、感度曲線を得た。この感度曲線において、レジストの溶解速度が飽和するときの露光量を感度とし、また感度曲線の直線部の勾配から溶解コントラスト(γ値)を算出した。γ値が大きいほど溶解コントラストに優れている。
結果を表4に示す。
Examples 15 to 19 and Comparative Example 3
A resist film was obtained in the same manner as in Example 1 using the compounds shown in Table 4 below. However, the resist film thickness was 0.13 μm. The obtained resist film was subjected to surface exposure using EUV light (wavelength 13 nm) while changing the exposure amount by 0.5 mJ in the range of 0 to 5.0 mJ, and further baked at 110 ° C. for 90 seconds. Thereafter, using a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution, the dissolution rate at each exposure amount was measured to obtain a sensitivity curve. In this sensitivity curve, the exposure amount when the dissolution rate of the resist is saturated was taken as sensitivity, and the dissolution contrast (γ value) was calculated from the gradient of the linear portion of the sensitivity curve. The larger the γ value, the better the dissolution contrast.
The results are shown in Table 4.

Figure 2007248512
Figure 2007248512

表4から、本発明のポジ型レジスト組成物は、EUV光の照射による特性評価において、比較例に比べて、高感度で高コントラストであり、優れていることがわかる。   From Table 4, it can be seen that the positive resist composition of the present invention is superior in sensitivity and high contrast as compared with the comparative example in characteristics evaluation by irradiation with EUV light.

Claims (6)

(A)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物及び
(B)下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する樹脂
を含有することを特徴とするレジスト組成物。
Figure 2007248512
一般式(I)に於いて、
Raは、アルキル基を表す。
Rbは、水素原子又は1価の有機基を表す。
A resist composition comprising (A) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation and (B) a resin having a repeating unit represented by the following general formula (I).
Figure 2007248512
In general formula (I),
Ra represents an alkyl group.
Rb represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
一般式(I)に於いて、Rbが、酸の作用により脱離する基であることを特徴とする請求項1に記載のレジスト組成物。   2. The resist composition according to claim 1, wherein in the general formula (I), Rb is a group capable of leaving by the action of an acid. Rbの酸の作用により脱離する基が、脂環構造を有することを特徴とする請求項2に記載のレジスト組成物。   The resist composition according to claim 2, wherein the group capable of leaving by the action of an acid of Rb has an alicyclic structure. (B)成分の樹脂が、更に、下記一般式(A1)又は(A2)で表される繰り返し単位を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレジスト組成物。
Figure 2007248512
一般式(A1)に於いて、
1は、水素原子、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
一般式(A2)に於いて、
2は、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
Rcは、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキルオキシカルボニル基を表す。
The resist composition according to claim 1, wherein the resin of component (B) further has a repeating unit represented by the following general formula (A1) or (A2).
Figure 2007248512
In general formula (A1),
A 1 represents a group having a hydrogen atom, a group capable of leaving by the action of an acid, or a group decomposing by the action of an acid.
In general formula (A2),
A 2 represents a group having a group capable of leaving by the action of an acid or a group decomposing by the action of an acid.
Rc represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkyloxycarbonyl group.
一般式(A1)に於いて、A1が、水素原子であることを特徴とする請求項4に記載のレジスト組成物。 In the general formula (A1), A 1 is a resist composition according to claim 4, characterized in that a hydrogen atom. 請求項1〜5のいずれかに記載のレジスト組成物により、レジスト膜を形成し、露光、現像する工程を有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 resist composition according to claim 1, exposing and developing the resist film.
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