JP2011059516A - Radiation-sensitive resin composition - Google Patents

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芳史 大泉
Noboru Otsuka
昇 大塚
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  • Materials For Photolithography (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation-sensitive resin composition as a material for a resist film with which a resist pattern having a small LWR (line width roughness) and a wide DOF (depth of focus) can be formed. <P>SOLUTION: The radiation-sensitive resin composition contains a polymer (A) having a repeating unit expressed by formula (1) by not less than 40 mol%, and an acid generator (B). In formula (1), R<SP>1</SP>represents a hydrogen atom or the like; R<SP>2</SP>represents an alkyl group; R<SP>3</SP>represents a carbon atom; and Z represents an alicyclic skeleton. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、感放射線性樹脂組成物に関する。更に詳しくは、適度な感度で、解像性能に優れ、拡散長が適度に短いという特性を有するとともに、低ラインウィデュスラフネスが小さく、かつ、焦点深度の広いレジストパターンを形成可能なレジスト被膜の材料である感放射線性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a radiation sensitive resin composition. More specifically, a resist film having characteristics such as moderate sensitivity, excellent resolution performance, moderately short diffusion length, low line width roughness, and a resist pattern with a wide focal depth. The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition as a material.

従来、IC等の半導体製造、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造などにおいて、化学増幅型の感放射線性樹脂組成物を使用したフォトリソグラフィ技術が用いられている。そして、この化学増幅型の感放射線性樹脂組成物は、KrFエキシマレーザーやArFエキシマレーザーに代表される遠紫外光等の放射線が照射されること(露光)によって、放射線が照射された部分(露光部)に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応により、露光部と未露光部の、現像液に対する溶解速度を変化させ、基板上にレジストパターンを形成する組成物である。このような感放射線性樹脂組成物としては、特定の重合体と、感放射線性酸発生剤と、を含有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a photolithography technique using a chemically amplified radiation-sensitive resin composition has been used in the manufacture of semiconductors such as ICs and the manufacture of circuit boards such as liquid crystals and thermal heads. This chemically amplified radiation sensitive resin composition is irradiated with radiation such as far ultraviolet light represented by KrF excimer laser or ArF excimer laser (exposure). Part) is a composition that forms a resist pattern on a substrate by changing the dissolution rate of an exposed part and an unexposed part in a developing solution by a reaction using this acid as a catalyst. As such a radiation sensitive resin composition, what contains a specific polymer and a radiation sensitive acid generator is known (for example, refer patent document 1).

そして、化学増幅型の感放射線性樹脂組成物に含有される感放射線性酸発生剤に求められる性質としては、(1)放射線に対する透明性に優れ、かつ、酸発生における量子収率が高いこと、(2)発生する酸が十分強いこと、(3)発生する酸のレジスト被膜中での拡散距離(以下、「拡散長」と記す場合がある。)が適切であること、(4)発生する酸と酸解離性基を有する樹脂(重合体)との相容性が高いことなどが挙げられる。   The properties required for the radiation-sensitive acid generator contained in the chemically amplified radiation-sensitive resin composition include (1) excellent transparency to radiation and a high quantum yield in acid generation. (2) The generated acid is sufficiently strong, (3) The diffusion distance of the generated acid in the resist film (hereinafter sometimes referred to as “diffusion length”) is appropriate, (4) Occurrence The compatibility between the acid to be used and the resin (polymer) having an acid dissociable group is high.

これらのうち、(2)酸が強いこと、(3)拡散長が適切であること、及び、(4)酸解離性基を有する樹脂との相容性が高いことを達成するためには、イオン性の感放射線性酸発生剤においては、アニオン部分の構造が重要であり、また、通常のスルホニル構造やスルホン酸エステル構造を有するノニオン性の感放射線性酸発生剤においては、スルホニル部分の構造が重要である。   Among these, in order to achieve (2) strong acid, (3) appropriate diffusion length, and (4) high compatibility with a resin having an acid dissociable group, In ionic radiation-sensitive acid generators, the structure of the anion moiety is important, and in the nonionic radiation-sensitive acid generator having a normal sulfonyl structure or sulfonate structure, the structure of the sulfonyl moiety is important.

例えば、トリフルオロメタンスルホニル構造やノナフルオロブタンスルホニル構造を有する感放射線性酸発生剤を含有するレジスト被膜は、露光によって発生する酸が十分に強い酸であるため、フォトレジストとして十分な感度を得られるという利点があるが、酸の拡散長が長く、また、フッ素含有率が高いことに起因して酸解離性基を有する樹脂との相容性が悪いため、レジストパターンの線幅のバラツキの指標である低ラインウィデュスラフネス(LWR:Line Width Roughness)や焦点深度(DOF:Depth Of Focus)などの特性が悪化するという問題がある。   For example, a resist film containing a radiation-sensitive acid generator having a trifluoromethanesulfonyl structure or a nonafluorobutanesulfonyl structure is a sufficiently strong acid generated by exposure, so that sufficient sensitivity as a photoresist can be obtained. However, because of the long acid diffusion length and the high fluorine content, it has poor compatibility with resins with acid-dissociable groups, so it is an indicator of variations in resist pattern line width. There is a problem that characteristics such as low line width roughness (LWR) and depth of focus (DOF) are deteriorated.

また、10−カンファースルホニル構造のような大きな有機基に結合したスルホニル構造を有する感放射線性酸発生剤を含有するレジスト被膜は、露光によって発生する酸の炭素含有率が十分に高く、酸解離性基を有する樹脂との相容性が比較的良好であり、酸の拡散長も適度に短いという利点があるが、酸の強度が十分ではないため、フォトレジストとしての解像性能が十分ではないことに加え、感度が十分ではないため、実用的ではないという問題がある。   In addition, a resist film containing a radiation-sensitive acid generator having a sulfonyl structure bonded to a large organic group such as a 10-camphorsulfonyl structure has a sufficiently high carbon content of acid generated by exposure, and has an acid dissociation property. There is an advantage that the compatibility with the resin having a group is relatively good and the diffusion length of the acid is moderately short, but the acid strength is not sufficient, so the resolution performance as a photoresist is not sufficient. In addition, since the sensitivity is not sufficient, there is a problem that it is not practical.

特公平2−27660号公報JP-B-2-27660

以上のように、レジスト被膜は、含有する感放射線性酸発生剤の種類によって様々な特性を有するものが知られているが、未だ改良の余地があり、特に、適度な感度で、解像性能に優れ、拡散長が適度に短いという特性を有しており、LWRが小さく、かつ、DOFの広いレジストパターンを形成可能なレジスト被膜の開発が求められていた。それに伴い、上記レジスト被膜の材料(感放射線性樹脂組成物)の開発が切望されていた。   As described above, resist films having various properties depending on the type of the radiation-sensitive acid generator contained are known, but there is still room for improvement, in particular, with an appropriate sensitivity and resolution performance. Therefore, there has been a demand for the development of a resist film that is excellent in resistance, has a suitably short diffusion length, has a low LWR, and can form a resist pattern having a wide DOF. Accordingly, development of the resist coating material (radiation sensitive resin composition) has been eagerly desired.

本発明は、上述のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、適度な感度で、解像性能に優れ、拡散長が適度に短いという特性を有するとともに、LWRが小さく、かつ、DOFの広いレジストパターンを形成可能なレジスト被膜の材料である感放射線性樹脂組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and has characteristics such as moderate sensitivity, excellent resolution performance, and a moderately short diffusion length, and a low LWR, And it aims at providing the radiation sensitive resin composition which is the material of the resist film which can form a resist pattern with wide DOF.

本発明により、以下の感放射線性樹脂組成物が提供される。   The present invention provides the following radiation-sensitive resin composition.

[1]全繰り返し単位に対して、40モル%以上の下記一般式(1)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(1)」と記す場合がある)を有する重合体(A)(以下、単に「重合体(A)」と記す場合がある)と、炭素数10以上の脂環式骨格を有するスルホン酸を発生する感放射線性酸発生剤(B)(以下、単に「酸発生剤(B)」と記す場合がある)と、を含有する感放射線性樹脂組成物。 [1] A polymer (A) having 40% by mole or more of a repeating unit represented by the following general formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (1)”) with respect to all repeating units. (Hereinafter simply referred to as “polymer (A)”) and a radiation-sensitive acid generator (B) that generates a sulfonic acid having an alicyclic skeleton having 10 or more carbon atoms (hereinafter simply referred to as “acid”). A radiation-sensitive resin composition, which may be referred to as “generating agent (B)”.

Figure 2011059516
(前記一般式(1)中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、Rは、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基を示し、Rは炭素原子を示す。Zは、炭素数10以上の脂環式骨格を示す。)
Figure 2011059516
(In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 represents a carbon atom. Z represents an alicyclic skeleton having 10 or more carbon atoms.)

[2]前記感放射線性酸発生剤(B)が、下記一般式(2)で表される化合物(以下、「化合物(2)」と記す場合がある)である前記[1]に記載の感放射線性樹脂組成物。 [2] The above-mentioned [1], wherein the radiation-sensitive acid generator (B) is a compound represented by the following general formula (2) (hereinafter sometimes referred to as “compound (2)”). Radiation sensitive resin composition.

Figure 2011059516
(前記一般式(2)中、Rは、炭素数10以上の脂環式骨格を含む1価の炭化水素基を示す。Aは、−O−、−COO−または−OCO−で表される結合基を示す。Xは、分子中の水素原子の少なくとも一部が置換されていても良い炭素数1〜20の2価の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基を示す。kは、0または1を示す。Mは、1価のオニウムカチオンを示す。)
Figure 2011059516
(In the general formula (2), R 4 represents a monovalent hydrocarbon group containing an alicyclic skeleton having 10 or more carbon atoms. A is represented by —O—, —COO— or —OCO—. X represents a divalent linear or branched hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms in which at least a part of hydrogen atoms in the molecule may be substituted, and k represents , 0 or 1. M + represents a monovalent onium cation.)

[3]前記一般式(2)で表される化合物の前記R中の前記脂環式骨格が、アダマンタン骨格である前記[2]に記載の感放射線性樹脂組成物。 [3] The radiation sensitive resin composition according to [2], wherein the alicyclic skeleton in R 4 of the compound represented by the general formula (2) is an adamantane skeleton.

[4]前記一般式(2)で表される化合物が、下記一般式(2−1)で表される化合物である前記[2]または[3]に記載の感放射線性樹脂組成物。 [4] The radiation-sensitive resin composition according to [2] or [3], wherein the compound represented by the general formula (2) is a compound represented by the following general formula (2-1).

Figure 2011059516
(前記一般式(2−1)中、各Rは、相互に独立に、置換されていても良い炭素数1〜8の炭化水素基を示す。各Rは、置換されていても良い炭素数1〜8の炭化水素基を示す。各Rは、フッ素原子または炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を示す。各lは、相互に独立に、0〜4の整数を示し、mは1〜4の整数を示し、nは0〜10の整数を示す。Mは1価のオニウムカチオンを示す。)
Figure 2011059516
(In said general formula (2-1), each R < 5 > shows the C1-C8 hydrocarbon group which may be substituted mutually independently. Each R < 6 > may be substituted. Represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, each R 7 represents a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, each l independently represents an integer of 0 to 4; m represents an integer of 1 to 4, n represents an integer of 0 to 10. M + represents a monovalent onium cation.)

[5]前記Mが、下記一般式(3)で表されるスルホニウムカチオンまたは下記一般式(4)で表されるヨードニウムカチオンである前記[2]〜[4]のいずれかに記載の感放射線性樹脂組成物。 [5] The feeling according to any one of [2] to [4], wherein the M + is a sulfonium cation represented by the following general formula (3) or an iodonium cation represented by the following general formula (4). Radiation resin composition.

Figure 2011059516
(前記一般式(3)中、R、R、及びR10は、相互に独立に、置換されていても良い炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、または、置換されていても良い炭素数6〜18のアリール基を示すか、或いは、R、R、及びR10はのうちのいずれか2つが相互に結合して前記一般式(3)中のイオウ原子とともに環状構造を形成しており、残りが置換されていても良い炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、または、置換されていても良い炭素数6〜18のアリール基を示す。)
Figure 2011059516
(In the general formula (3), R 8, R 9, and R 10 are independently of each other, linear or branched alkyl group substituted carbon atoms and optionally 1 to 10 or a substituted Or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or any two of R 8 , R 9 and R 10 may be bonded to each other to form sulfur in the general formula (3). A linear structure or a branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms that may form a cyclic structure together with atoms, and the remainder may be substituted, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms that may be substituted Is shown.)

Figure 2011059516
(前記一般式(4)中、R11及びR12は、相互に独立に、置換されていても良い炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、または、置換されていても良い炭素数6〜18のアリール基を示すか、或いは、R11及びR12が相互に結合して前記一般式(4)中のヨウ素原子とともに環状構造を形成している。)
Figure 2011059516
(In the general formula (4), R 11 and R 12 are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted, or may be substituted. It is a good aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or R 11 and R 12 are bonded to each other to form a cyclic structure together with the iodine atom in the general formula (4).

[6]前記一般式(1)中のZが、アダマンタン骨格である前記[1]〜[5]のいずれかに記載の感放射線性樹脂組成物。 [6] The radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [5], wherein Z in the general formula (1) is an adamantane skeleton.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、適度な感度で、LWRが小さく、かつ、DOFの広いレジストパターンを形成可能なレジスト被膜の材料であるという効果を奏するものである。   The radiation-sensitive resin composition of the present invention has an effect of being a resist film material capable of forming a resist pattern having moderate sensitivity, low LWR, and wide DOF.

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に属することが理解されるべきである。   Hereinafter, although the form for implementing this invention is demonstrated, this invention is not limited to the following embodiment. That is, it is understood that modifications and improvements as appropriate to the following embodiments are also within the scope of the present invention based on ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Should be.

[1]感放射線性樹脂組成物:
本発明の感放射線性樹脂組成物は、重合体(A)と酸発生剤(B)とを含有するものであり、このような組成物は、重合体(A)と酸発生剤(B)とを組み合わせて用いることによって、適度な感度で、LWRが小さく、かつ、DOFの広いレジストパターンを形成可能なレジスト被膜の材料として使用することができるものである。
[1] Radiation sensitive resin composition:
The radiation sensitive resin composition of the present invention contains a polymer (A) and an acid generator (B), and such a composition comprises a polymer (A) and an acid generator (B). Can be used as a resist coating material capable of forming a resist pattern having a moderate sensitivity, a low LWR, and a wide DOF.

[1−1]重合体(A):
重合体(A)は、全繰り返し単位に対して、40モル%以上の上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するものであり、このような重合体(A)は、炭素含有率が高いため、組み合わせる感放射線性酸発生剤によっては、重合体(A)と感放射線性酸発生剤との相容性が低くなるおそれがある。そのため、感放射線性酸発生剤として酸発生剤(B)を用い、この酸発生剤(B)と組み合わせることによって上記効果を有する感放射線性樹脂組成物を得ることができる。
[1-1] Polymer (A):
The polymer (A) has 40 mol% or more of the repeating unit represented by the general formula (1) with respect to all repeating units, and such a polymer (A) has a carbon content. Therefore, depending on the radiation sensitive acid generator to be combined, the compatibility between the polymer (A) and the radiation sensitive acid generator may be lowered. Therefore, the radiation sensitive resin composition which has the said effect can be obtained by using an acid generator (B) as a radiation sensitive acid generator, and combining with this acid generator (B).

[1−1−1]繰り返し単位(1):
一般式(1)中のRの炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、t−ブチル基を挙げることができる。これらのアルキル基のうち、適度な脱離能を有することになるため(即ち、保護基が脱保護するときにおける脱保護のし易さの度合いが良好であるため)、メチル基、エチル基が好ましい。
[1-1-1] Repeating unit (1):
Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 2 in the general formula (1) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, and an n-butyl group. , 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, and t-butyl group. Among these alkyl groups, since they have an appropriate leaving ability (that is, the degree of ease of deprotection when the protecting group is deprotected), the methyl group and the ethyl group are preferable.

Zの炭素数10以上の脂環式骨格としては、例えば、アダマンタン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン等に由来する骨格を挙げることができる。これらの骨格のうち、適度な脱離能と耐熱性を有することになるため、アダマンタンに由来する骨格(即ち、アダマンタン骨格)であることが好ましい。なお、Rは、Zで表される脂環式骨格を構成する炭素原子の1つである。 Examples of the alicyclic skeleton of Z having 10 or more carbon atoms include adamantane, bicyclo [2.2.1] heptane, tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] decane, and tetracyclo [4.4.0. .1 2,5 . And a skeleton derived from 17, 10 ] dodecane and the like. Among these skeletons, a skeleton derived from adamantane (that is, an adamantane skeleton) is preferable because it has appropriate desorption ability and heat resistance. R 3 is one of carbon atoms constituting the alicyclic skeleton represented by Z.

繰り返し単位(1)としては、具体的には、下記一般式(1−1)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(1−1)」と記場合がある)等を挙げることができる。   Specific examples of the repeating unit (1) include a repeating unit represented by the following general formula (1-1) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (1-1)”). it can.

Figure 2011059516
(上記一般式(1−1)中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、Rは、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基を示す。R13は、水素原子または炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基を示す。)
Figure 2011059516
(In the general formula (1-1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 13 represents hydrogen. An atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is shown.)

一般式(1−1)中のR13の炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、t−ブチル基を挙げることができる。 Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 13 in the general formula (1-1) include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n- Examples thereof include a butyl group, a 1-methylpropyl group, a 2-methylpropyl group, and a t-butyl group.

なお、繰り返し単位(1)は、1種単独でまたは2種以上を有することができる。   In addition, the repeating unit (1) can have 1 type individually or 2 types or more.

繰り返し単位(1)の含有割合は、重合体(A)中の全繰り返し単位に対して、40モル%以上であることが必要であり、40〜70モル%であることが好ましく、45〜60モル%であることが更に好ましい。上記含有割合が40モル%以上であると、重合体(A)中の炭素含有率が高くなり、上記一般式(2)で表される化合物(感放射線性酸発生剤(B))との相溶性が向上するため、上記効果を有する感放射線性樹脂組成物を得ることができる。   The content ratio of the repeating unit (1) needs to be 40 mol% or more with respect to all the repeating units in the polymer (A), and preferably 40 to 70 mol%. More preferably, it is mol%. When the content ratio is 40 mol% or more, the carbon content in the polymer (A) increases, and the compound represented by the general formula (2) (radiation-sensitive acid generator (B)) Since compatibility improves, the radiation sensitive resin composition which has the said effect can be obtained.

[1−1−2]その他の繰り返し単位:
重合体(A)は、繰り返し単位(1)以外に、ラクトン構造または環状カーボネート構造を有する繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(5)」と記す場合がある)を含有することが好ましい。繰り返し単位(5)を更に含有すると、基板に対する密着性が向上するため、レジストパターンが倒れ難くなるという利点がある。
[1-1-2] Other repeating units:
The polymer (A) preferably contains, in addition to the repeating unit (1), a repeating unit having a lactone structure or a cyclic carbonate structure (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (5)”). If the repeating unit (5) is further contained, the adhesiveness to the substrate is improved, so that there is an advantage that the resist pattern is hardly collapsed.

ラクトン構造を有する繰り返し単位(5)としては、例えば、下記一般式(5−1)〜(5−16)で示される繰り返し単位(5−1)〜(5−16)を挙げることができる。なお、一般式(5−1)〜(5−16)中、Rは、水素原子またはメチル基を示す。 Examples of the repeating unit (5) having a lactone structure include repeating units (5-1) to (5-16) represented by the following general formulas (5-1) to (5-16). In general formulas (5-1) to (5-16), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.

Figure 2011059516
Figure 2011059516

これらのうち、多環型の脂環式炭化水素基に結合されたラクトン環を含む繰り返し単位であることが特に好ましい。なお、繰り返し単位(5−1)、(5−3)、(5−7)〜(5−13)は、ノルボルネン環に結合されたラクトン環を含む繰り返し単位の例であり、繰り返し単位(5−4)は、ビシクロ[2.2.2]オクタン環を含む繰り返し単位の例である。   Of these, a repeating unit containing a lactone ring bonded to a polycyclic alicyclic hydrocarbon group is particularly preferable. The repeating units (5-1), (5-3), and (5-7) to (5-13) are examples of repeating units including a lactone ring bonded to a norbornene ring. -4) is an example of a repeating unit containing a bicyclo [2.2.2] octane ring.

ラクトン構造を有する繰り返し単位(5)を構成するための単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−9−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[5.2.1.03,8]デカ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−10−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[5.2.1.03,8]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−6−オキソ−7−オキサ−ビシクロ[3.2.1]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メトキシカルボニル−6−オキソ−7−オキサ−ビシクロ[3.2.1]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−7−オキソ−8−オキサ−ビシクロ[3.3.1]オクタ−2−イルエステル、 As a monomer for constituting the repeating unit (5) having a lactone structure, for example, (meth) acrylic acid-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nona -2-yl ester, (meth) acrylic acid-9-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] non-2-yl ester, (meth) acrylic acid -5-oxo-4-oxa-tricyclo [5.2.1.0 3,8 ] dec-2-yl ester, (meth) acrylic acid-10-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [ 5.2.1.0 3,8 ] non-2-yl ester, (meth) acrylic acid-6-oxo-7-oxa-bicyclo [3.2.1] oct-2-yl ester, (meth) Acrylic acid-4-methoxy Rubonyl-6-oxo-7-oxa-bicyclo [3.2.1] oct-2-yl ester, (meth) acrylic acid-7-oxo-8-oxa-bicyclo [3.3.1] octa-2 -Yl esters,

(メタ)アクリル酸−4−メトキシカルボニル−7−オキソ−8−オキサ−ビシクロ[3.3.1]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メチル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−エチル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−プロピル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2,2−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5,5−ジメチル−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステル、(メタ)アクリル酸−3,3−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステル等を挙げることができる。   (Meth) acrylic acid-4-methoxycarbonyl-7-oxo-8-oxa-bicyclo [3.3.1] oct-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester , (Meth) acrylic acid-4-methyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4-ethyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4 -Propyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-2,2-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-3-yl Ester, (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (Meth) acrylic acid-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-5,5-dimethyl-2 -Oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-5-oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester, (meth) acrylic acid-3, Examples thereof include 3-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester and (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester.

また、環状カーボネート構造を有する繰り返し単位(5)としては、下記一般式(5A)で表される繰り返し単位を挙げることができる。   Moreover, as a repeating unit (5) which has a cyclic carbonate structure, the repeating unit represented by the following general formula (5A) can be mentioned.

Figure 2011059516
(上記一般式(5A)中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、Bは単結合、炭素数が1〜30である2価の鎖状炭化水素基、炭素数が3〜30である2価の脂環式炭化水素基又は炭素数が6〜30である2価の芳香族炭化水素基を示し、Yは下記式(i)で表される構造を有する1価の基を示す。)
Figure 2011059516
(In the general formula (5A), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, B represents a single bond, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and 3 to 30 carbon atoms. A divalent alicyclic hydrocarbon group or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms is represented, and Y represents a monovalent group having a structure represented by the following formula (i). .)

Figure 2011059516
(上記式(i)中、R14は、水素原子または炭素数1〜5の鎖状炭化水素基を示し、aは1または2を示し、bは1または2を示す。但し、R14が複数存在する場合には、R14は同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
Figure 2011059516
(In the above formula (i), R 14 represents a hydrogen atom or a chain hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, a represents 1 or 2, and b represents 1 or 2, provided that R 14 represents When there are a plurality of R 14 s , R 14 may be the same or different.)

上記一般式(5A)中のBで表される炭素数が1〜30である2価の鎖状炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、1,2−プロピレン基、1,3−プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、トリデカメチレン基、テトラデカメチレン基、ペンタデカメチレン基、ヘキサデカメチレン基、ヘプタデカメチレン基、オクタデカメチレン基、ノナデカメチレン基、イコサレン基等の直鎖状アルキレン基;1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,2−プロピレン基、1−メチル−1,4−ブチレン基、2−メチル−1,4−ブチレン基、メチリデン基、エチリデン基、プロピリデン基、2−プロピリデン基等の分岐状アルキレン基等を挙げることができる。   Examples of the divalent chain hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms represented by B in the general formula (5A) include a methylene group, an ethylene group, a 1,2-propylene group, 1,3. -Propylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, undecamethylene group, dodecamethylene group, tridecamethylene group, tetradecamethylene group, penta Linear alkylene groups such as decamethylene group, hexadecamethylene group, heptacamethylene group, octadecamethylene group, nonadecamethylene group, icosalen group; 1-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1 , 3-propylene group, 2-methyl-1,2-propylene group, 1-methyl-1,4-butylene group, 2-methyl-1,4-butylene Down group, methylidene group, ethylidene group, propylidene group, and the like can be given branched alkylene group such as 2-propylidene group.

また、炭素数が3〜30である2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、1,3−シクロブチレン基、1,3−シクロペンチレン基等、1,4−シクロヘキシレン基、1,5−シクロオクチレン基等の炭素数3〜10の単環型シクロアルキレン基;1,4−ノルボルニレン基、2,5−ノルボルニレン基、1,5−アダマンチレン基、2,6−アダマンチレン基等の多環型シクロアルキレン基等を挙げることができる。   Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms include 1,3-cyclobutylene group, 1,3-cyclopentylene group, 1,4-cyclohexylene group, Monocyclic cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms such as 1,5-cyclooctylene group; 1,4-norbornylene group, 2,5-norbornylene group, 1,5-adamantylene group, 2,6-adaman Examples thereof include polycyclic cycloalkylene groups such as a tylene group.

また、炭素数が6〜30である2価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、フェナントリレン基、アントリレン基等のアリーレン基等を挙げることができる。   Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms include arylene groups such as a phenylene group, a tolylene group, a naphthylene group, a phenanthrylene group, and an anthrylene group.

式(i)で表される構造を有する1価の基は、環状カーボネート構造を少なくとも一部に有する1価の基である。式(i)で表される構造を有する1価の基としては、一般式(5A)中のBに式(i)で表される構造が直接結合している基(下記繰り返し単位(5−17)〜(5−22)参照)の他、上記環状カーボネート構造を含む多環構造などを有する基(下記繰り返し単位(5−23)〜(5−30)及び(5−32)〜(5−37)参照)などが挙げられる。なお、式(i)で表される構造及び上記多環構造は、置換基を有するもの(下記繰り返し単位(5−18)、(5−21)、(5−22)、(5−29)、(5−34)、(5−36)参照)であってもよく、一般式(5A)中のBとの間に2価の基を有するもの(下記繰り返し単位(5−31)参照)であってもよい。   The monovalent group having a structure represented by the formula (i) is a monovalent group having at least a part of a cyclic carbonate structure. As the monovalent group having the structure represented by the formula (i), a group in which the structure represented by the formula (i) is directly bonded to B in the general formula (5A) (the following repeating unit (5- 17) to (5-22)) and other groups having the above-mentioned cyclic carbonate structure and other polycyclic structures (the following repeating units (5-23) to (5-30) and (5-32) to (5) -37))). In addition, the structure represented by the formula (i) and the polycyclic structure are those having a substituent (the following repeating units (5-18), (5-21), (5-22), (5-29) , (5-34), (5-36)), or having a divalent group between B in the general formula (5A) (see the following repeating unit (5-31)) It may be.

式(i)で表される構造を有する1価の基中には、3〜30個の炭素原子を有することが好ましく、3〜15個の炭素原子を有することが更に好ましく、3〜10個の炭素原子を有することが特に好ましい。30個より多数の炭素原子を有する場合には、形成されるレジスト被膜の密着性が低下し、パターン倒れやパターン剥れを起こすおそれがある。また、重合体成分の現像液への溶解性が低下し、現像欠陥発生の原因となるおそれがある。   The monovalent group having the structure represented by formula (i) preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 3 to 15 carbon atoms, and more preferably 3 to 10 carbon atoms. It is particularly preferred to have When it has more than 30 carbon atoms, the adhesiveness of the resist film to be formed is lowered, and there is a risk of pattern collapse or pattern peeling. In addition, the solubility of the polymer component in the developer may be reduced, which may cause development defects.

環状カーボネート構造を有する繰り返し単位(5)としては、例えば、下記一般式(5−17)〜(5−37)で示される繰り返し単位(5−17)〜(5−37)を挙げることができる。これらのうち、繰り返し単位(5−17)が好ましい。   Examples of the repeating unit (5) having a cyclic carbonate structure include repeating units (5-17) to (5-37) represented by the following general formulas (5-17) to (5-37). . Of these, the repeating unit (5-17) is preferred.

Figure 2011059516
Figure 2011059516

なお、重合体(A)には、上述した繰り返し単位(5)のうちの1種が単独で含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。   In addition, 1 type in the repeating unit (5) mentioned above may be contained independently in the polymer (A), and 2 or more types may be contained.

繰り返し単位(5)の含有割合は、重合体(A)中の全繰り返し単位に対して、20〜60モル%であることが好ましく、30〜60モル%であることが更に好ましく、40〜50モル%であることが特に好ましい。上記含有割合が20モル%未満であると、形成したレジスト被膜の、基板に対する密着性が低下するため、レジストパターンが倒れやすくなるおそれがある。一方、60モル%超であると、重合体(A)の、現像液に対する溶解性が低下するため、解像度が低下するおそれがある。   The content of the repeating unit (5) is preferably 20 to 60 mol%, more preferably 30 to 60 mol%, more preferably 40 to 50 mol% based on all repeating units in the polymer (A). It is particularly preferred that it is mol%. If the content ratio is less than 20 mol%, the adhesion of the formed resist film to the substrate is lowered, so that the resist pattern may be easily collapsed. On the other hand, if it exceeds 60 mol%, the solubility of the polymer (A) in the developer is lowered, so that the resolution may be lowered.

重合体(A)は、その他の繰り返し単位を更に含有することができる。その他の繰り返し単位としては、下記一般式(6)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(6)」と記す場合がある)、下記一般式(7)で表される繰り返し単位(但し、繰り返し単位(1)を除く。)(以下、「繰り返し単位(7)」と記す場合がある)等を挙げることができる。   The polymer (A) can further contain other repeating units. Other repeating units include a repeating unit represented by the following general formula (6) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (6)”), a repeating unit represented by the following general formula (7) (however, , Except for the repeating unit (1)) (hereinafter may be referred to as “repeating unit (7)”).

Figure 2011059516
Figure 2011059516

一般式(6)及び一般式(7)中、各Rは、相互に独立に、水素原子またはメチル基を示す。一般式(6)中、各R15は、相互に独立に、水素原子、水酸基、シアノ基または−COOR17(但し、R17は水素原子、炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基または炭素数3〜20の環状のアルキル基を示す。)を示す。一般式(7)中、各R16は、相互に独立に、炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体または1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を示すか、或いは、いずれか2つのR16が相互に結合して、それぞれが結合している炭素原子とともに炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体を形成しており、残りのR16が炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体を示す。 In general formula (6) and general formula (7), each R < 1 > shows a hydrogen atom or a methyl group mutually independently. In the general formula (6), each R 15 is independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or —COOR 17 (where R 17 is a hydrogen atom, a linear or branched group having 1 to 4 carbon atoms). Represents an alkyl group or a cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms.). In the general formula (7), each R 16 independently represents a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof, or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Or any two of R 16 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof together with the carbon atoms to which each is bonded. The remaining R 16 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or a derivative thereof.

繰り返し単位(6)を構成するための単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸アダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3−メチルアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3−エチルアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3−シアノアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3−カルボキシアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3,5−ジカルボキシアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3−カルボキシ−5−ヒドロキシアダマンタン−1−イル、(メタ)アクリル酸3−メトキシカルボニル−5−ヒドロキシアダマンタン−1−イル等を挙げることができる。   Examples of the monomer for constituting the repeating unit (6) include adamantane-1-yl (meth) acrylate, 3-methyladamantan-1-yl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid 3- Ethyladamantan-1-yl, 3-hydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxyadamantan-1-yl (meth) acrylate, 3-cyanoadamantan-1-yl (meth) acrylate 3-methacrylic acid 3-carboxyadamantan-1-yl, (meth) acrylic acid 3,5-dicarboxyadamantan-1-yl, (meth) acrylic acid 3-carboxy-5-hydroxyadamantan-1-yl, (Meth) acrylic acid 3-methoxycarbonyl-5-hydroxyadamantan-1-yl and the like can be mentioned.

繰り返し単位(6)の含有割合は、重合体(A)中の全繰り返し単位に対して、0〜20モル%であることが好ましい。   It is preferable that the content rate of a repeating unit (6) is 0-20 mol% with respect to all the repeating units in a polymer (A).

繰り返し単位(6)を更に含有すると、重合体(A)の、現像液に対する溶解性が向上するため、解像性が向上するという利点がある。   When the repeating unit (6) is further contained, the solubility of the polymer (A) in the developing solution is improved, so that there is an advantage that the resolution is improved.

繰り返し単位(7)を構成するための単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸1−メチルシクロペンチル、(メタ)アクリル酸1−エチルシクロペンチル、(メタ)アクリル酸1−メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸1−エチルシクロヘキシル等を挙げることができる。   As a monomer for constituting the repeating unit (7), for example, t-butyl (meth) acrylate, 1-methylcyclopentyl (meth) acrylate, 1-ethylcyclopentyl (meth) acrylate, (meth) Examples thereof include 1-methylcyclohexyl acrylate and 1-ethylcyclohexyl (meth) acrylate.

繰り返し単位(7)の含有割合は、重合体(A)中の全繰り返し単位に対して、0〜40モル%であることが好ましい。   It is preferable that the content rate of a repeating unit (7) is 0-40 mol% with respect to all the repeating units in a polymer (A).

[1−1−3]重合体(A)の合成:
重合体(A)は、ラジカル重合等の従来公知の方法に従って合成することができるが、例えば、各単量体とラジカル開始剤を含有する反応溶液を、反応溶媒または単量体を含有する反応溶液に滴下して重合反応させる方法、各単量体を含有する反応溶液とラジカル開始剤を含有する反応溶液とを、各々別々に反応溶媒または単量体を含有する反応溶液に滴下して重合反応させる方法、各単量体も各々別々に調製された反応溶液とラジカル開始剤を含有する反応溶液とを、各々別々に反応溶媒または単量体を含有する反応溶液に滴下して重合反応させる方法などを挙げることができる。
[1-1-3] Synthesis of polymer (A):
The polymer (A) can be synthesized according to a conventionally known method such as radical polymerization. For example, a reaction solution containing each monomer and a radical initiator is reacted with a reaction solvent or a monomer-containing reaction. A method of performing a polymerization reaction by dropping into a solution, a reaction solution containing each monomer and a reaction solution containing a radical initiator are separately dropped into a reaction solution containing a reaction solvent or a monomer and polymerized. Method of reaction, reaction solution prepared separately for each monomer and reaction solution containing a radical initiator are dropped into a reaction solution containing a reaction solvent or a monomer, respectively, to cause a polymerization reaction The method etc. can be mentioned.

上記各反応における反応温度は、開始剤の種類によって適宜設定することができるが、30〜180℃が好ましく、40〜160℃であることが更に好ましく、50〜140℃であることが特に好ましい。滴下に要する時間は、反応温度、開始剤の種類、反応させる単量体によって適宜設定することができるが、30分〜8時間であることが好ましく、45分〜6時間であることが更に好ましく、1時間〜5時間であることが特に好ましい。また、滴下時間を含む全反応時間は、適宜設定することができるが、30分〜8時間であることが好ましく、45分〜7時間であることが更に好ましく、1時間〜6時間であることが特に好ましい。単量体を含有する溶液に滴下する場合、滴下する溶液中の単量体の含有割合は、重合に用いられる単量体の総量に対して、30mol%以上であることが好ましく、50mol%以上であることが更に好ましく、70mol%以上であることが特に好ましい。   The reaction temperature in each of the above reactions can be appropriately set depending on the type of the initiator, but is preferably 30 to 180 ° C, more preferably 40 to 160 ° C, and particularly preferably 50 to 140 ° C. The time required for dropping can be appropriately set depending on the reaction temperature, the type of initiator, and the monomer to be reacted, but it is preferably 30 minutes to 8 hours, and more preferably 45 minutes to 6 hours. It is particularly preferably 1 hour to 5 hours. The total reaction time including the dropping time can be appropriately set, but is preferably 30 minutes to 8 hours, more preferably 45 minutes to 7 hours, and 1 hour to 6 hours. Is particularly preferred. When dropping into the solution containing the monomer, the content ratio of the monomer in the dropped solution is preferably 30 mol% or more, and 50 mol% or more with respect to the total amount of monomers used for the polymerization. It is more preferable that it is 70 mol% or more.

重合に使用されるラジカル開始剤としては、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチル−N−フェニルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス(2−メチル−N−2−プロペニルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス〔2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン〕ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−〔1,1−ビス(ヒドロキシメチル)2−ヒドロキシエチル〕プロピオンアミド}、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネ−ト)、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリックアシッド)、2,2’−アゾビス(2−(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル)等を挙げることができる。これら開始剤は1種単独でまたは2種以上を使用することができる。   As radical initiators used for polymerization, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-cyclopropylpropionitrile), 2,2 '-Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane-1 -Carbonitrile), 2,2′-azobis (2-methyl-N-phenylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2′-azobis (2-methyl-N-2-propenylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2 '-Azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis {2-methyl-N- [ , 1-bis (hydroxymethyl) 2-hydroxyethyl] propionamide}, dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 2, And 2'-azobis (2- (hydroxymethyl) propionitrile). These initiators can be used alone or in combination of two or more.

重合に使用する溶媒としては、使用する単量体を溶解し、重合を阻害するような溶媒(例えば、ニトロベンゼン類、メルカプト化合物)でなければ使用可能である。例えば、アルコール類、エーテル類、ケトン類、アミド類、エステル類、ラクトン類、ニトリル類、その混合液などを挙げることができる。   The solvent used for the polymerization can be used unless it dissolves the monomer to be used and does not inhibit the polymerization (for example, nitrobenzenes, mercapto compounds). For example, alcohols, ethers, ketones, amides, esters, lactones, nitriles, a mixed solution thereof, and the like can be given.

アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、1−メトキシ−2−プロパノールなどを挙げることができる。エーテル類としては、例えば、プロピルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサンなどを挙げることができる。ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトンなどを挙げることができる。アミド類としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどを挙げることができる。エステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸イソブチルなどを挙げることができる。ラクトン類としては、例えば、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができる。ニトリル類としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルなどを挙げることができる。なお、これらの溶媒は、1種単独でまたは2種以上を使用することができる。   Examples of alcohols include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and 1-methoxy-2-propanol. Examples of ethers include propyl ether, isopropyl ether, butyl methyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, 1,3-dioxane and the like. Examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isopropyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Examples of amides include N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide. Examples of the esters include ethyl acetate, methyl acetate, and isobutyl acetate. Examples of lactones include γ-butyrolactone. Examples of nitriles include acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, and the like. In addition, these solvent can be used individually by 1 type or 2 types or more.

重合終了後、反応液を再沈溶媒に投入し、目的の重合体を粉体として回収することが好ましい。再沈溶媒としては、例えば、水、アルコール類、エーテル類、ケトン類、アミド類、エステル類、ラクトン類、ニトリル類、これらの混合液などを挙げることができる。アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1−メトキシ−2−プロパノールなどを挙げることができる。エーテル類としては、例えば、プロピルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサンなどを挙げることができる。ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトンなどを挙げることができる。アミド類としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどを挙げることができる。エステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸イソブチルなどを挙げることができる。ラクトン類としては、例えば、γ−ブチロラクトンなどを挙げることができる。ニトリル類としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルなどを挙げることができる。   After completion of the polymerization, it is preferable to throw the reaction solution into a reprecipitation solvent and recover the target polymer as a powder. Examples of the reprecipitation solvent include water, alcohols, ethers, ketones, amides, esters, lactones, nitriles, and mixed liquids thereof. Examples of alcohols include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol, and 1-methoxy-2-propanol. Examples of ethers include propyl ether, isopropyl ether, butyl methyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, 1,3-dioxane and the like. Examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isopropyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Examples of amides include N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide. Examples of the esters include ethyl acetate, methyl acetate, and isobutyl acetate. Examples of lactones include γ-butyrolactone. Examples of nitriles include acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, and the like.

重合体(A)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定した重量平均分子量(以下、「Mw」と記す場合がある)が、1,000〜100,000であることが好ましく、1,500〜80,000であることが更に好ましく、2,000〜50,000であることが特に好ましい。上記重合体(A)のMwが1,000未満であると、レジスト被膜の耐熱性が低下するおそれがある。一方、100,000超であると、レジスト被膜の現像性が低下するおそれがある。また、上記重合体(A)のMwと数平均分子量(以下、「Mn」と記す場合がある)との比(Mw/Mn)は、1〜5であることが好ましく、1〜3であることが更に好ましい。   The polymer (A) preferably has a weight average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as “Mw”) measured by gel permeation chromatography of 1,000 to 100,000, preferably 1,500 to 80, Is more preferably 2,000, and particularly preferably 2,000 to 50,000. There exists a possibility that the heat resistance of a resist film may fall that Mw of the said polymer (A) is less than 1,000. On the other hand, if it exceeds 100,000, the developability of the resist film may be lowered. The ratio (Mw / Mn) of Mw of the polymer (A) to the number average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as “Mn”) is preferably 1 to 5, and preferably 1 to 3. More preferably.

なお、上記重合によって得られる重合反応液は、ハロゲン、金属等の不純物が少ないほど好ましい。不純物の含有量が少ない方が、レジスト被膜を形成したときの感度、解像度、プロセス安定性、パターン形状等を更に改善することができるためである。重合反応液の精製法としては、例えば、水洗、液々抽出等の化学的精製法や、これらの化学的精製法と限外ろ過、遠心分離等の物理的精製法との組み合わせ等を挙げることができる。なお、本発明において、上記重合体(A)は、1種単独でまたは2種以上を使用することができる。   In addition, the polymerization reaction liquid obtained by the said polymerization is so preferable that there are few impurities, such as a halogen and a metal. This is because a lower impurity content can further improve sensitivity, resolution, process stability, pattern shape, and the like when a resist film is formed. Examples of the purification method of the polymerization reaction solution include chemical purification methods such as washing with water and liquid-liquid extraction, and combinations of these chemical purification methods with physical purification methods such as ultrafiltration and centrifugation. Can do. In the present invention, the polymer (A) may be used alone or in combination of two or more.

[1−2]酸発生剤(B):
酸発生剤(B)は、炭素数10以上の脂環式骨格を有するスルホン酸を発生するものである。即ち、このような酸発生剤(B)は、放射線が照射されることによって、炭素数10以上の脂環式骨格を有するスルホン酸を発生するものであり、上記スルホン酸が発生することで、重合体(A)がアルカリ可溶性になる。このとき、酸発生剤(B)から発生するスルホン酸は、その構造中のスルホニル基のα−位に強い含フッ素系電子吸引基を有するため、酸性度が高い。また、酸発生剤(B)は、沸点が高く、フォトリソグラフィ工程中に揮発し難く、レジスト被膜中での酸の拡散長が短い。即ち、酸の拡散長が適度であるという特性を有する。このような酸発生剤(B)と、上述した重合体(A)と組み合わせて用いることによって、上記効果を有する感放射線性樹脂組成物を得ることができる。
[1-2] Acid generator (B):
The acid generator (B) generates sulfonic acid having an alicyclic skeleton having 10 or more carbon atoms. That is, such an acid generator (B) generates sulfonic acid having an alicyclic skeleton having 10 or more carbon atoms when irradiated with radiation, and by generating the sulfonic acid, The polymer (A) becomes alkali-soluble. At this time, since the sulfonic acid generated from the acid generator (B) has a strong fluorine-containing electron withdrawing group at the α-position of the sulfonyl group in the structure, the acidity is high. Further, the acid generator (B) has a high boiling point, hardly volatilizes during the photolithography process, and has a short acid diffusion length in the resist film. That is, it has a characteristic that the acid diffusion length is moderate. By using in combination with such an acid generator (B) and the polymer (A) described above, a radiation-sensitive resin composition having the above effects can be obtained.

酸発生剤(B)としては、炭素数10以上の脂環式骨格を有するスルホン酸を発生するものである限り特に制限はないが、一般式(2)で表される化合物(化合物(2))であることが好ましい。化合物(2)であると、発生するスルホン酸によって重合体(A)が良好にアルカリ可溶性となるという利点がある。また、炭素含有率が高いため、重合体(A)との相溶性が向上するという利点がある。   The acid generator (B) is not particularly limited as long as it generates a sulfonic acid having an alicyclic skeleton having 10 or more carbon atoms, but the compound represented by the general formula (2) (compound (2)) ) Is preferable. The compound (2) has an advantage that the polymer (A) is well alkali-soluble by the generated sulfonic acid. Moreover, since carbon content rate is high, there exists an advantage that compatibility with a polymer (A) improves.

化合物(2)中のRの炭素数10以上の脂環式骨格を含む1価の炭化水素基としては、例えば、アダマンチル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカニル基、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル基等を挙げることができる。これらのうち、重合体(A)との相溶性が向上するため、アダマンチル基が好ましい。また、Rの炭素数10以上の脂環式骨格としては、重合体(A)との相溶性が向上するため、アダマンタン骨格であることが好ましい。 Examples of the monovalent hydrocarbon group containing an alicyclic skeleton having 10 or more carbon atoms of R 4 in the compound (2) include an adamantyl group, a bicyclo [2.2.1] heptyl group, and a tricyclo [4.3. .0.1 2,5 ] decanyl group, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecanyl group and the like. Among these, an adamantyl group is preferable because compatibility with the polymer (A) is improved. In addition, the alicyclic skeleton having 10 or more carbon atoms of R 4 is preferably an adamantane skeleton in order to improve compatibility with the polymer (A).

そして、化合物(2)の中でも、一般式(2−1)で表される化合物(以下、「化合物(2−1)」と記す場合がある)であることが好ましい。化合物(2−1)であると、発生するスルホン酸によって重合体(A)が更に良好にアルカリ可溶性となるという利点がある。また、炭素含有率が高いため、重合体(A)との相溶性が向上するという利点がある。   Among the compounds (2), a compound represented by the general formula (2-1) (hereinafter sometimes referred to as “compound (2-1)”) is preferable. If it is a compound (2-1), there exists an advantage that a polymer (A) becomes further more alkali-soluble by the sulfonic acid to generate | occur | produce. Moreover, since carbon content rate is high, there exists an advantage that compatibility with a polymer (A) improves.

化合物(2−1)は、具体的には、下記一般式(2−1a)で表されるスルホン酸を発生するものである。   Specifically, the compound (2-1) generates a sulfonic acid represented by the following general formula (2-1a).

Figure 2011059516
(前記一般式(2−1a)中、各Rは、相互に独立に、置換されていても良い炭素数1〜8の炭化水素基を示す。各Rは、置換されていても良い炭素数1〜8の炭化水素基を示す。各Rは、フッ素原子または炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を示す。各lは、相互に独立に、0〜4の整数を示し、mは1〜4の整数を示し、nは0〜10の整数を示す。Mは1価のオニウムカチオンを示す。)
Figure 2011059516
(In the general formula (2-1a), each R 5, independently of one another, optionally substituted a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Each R 6 may be substituted Represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, each R 7 represents a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, each l independently represents an integer of 0 to 4; m represents an integer of 1 to 4, n represents an integer of 0 to 10. M + represents a monovalent onium cation.)

一般式(2)及び一般式(2−1)中のMで示される1価のオニウムカチオンとしては、例えば、O、S、Se、N、P、As、Sb、Cl、Br、Iのオニウムカチオンを挙げることができる。これらのオニウムカチオンのうち、SのオニウムカチオンまたはIのオニウムカチオンが好ましい。Sのオニウムカチオンとしては、上記一般式(3)で表されるものが好ましい。また、Iのオニウムカチオンとしては、上記一般式(4)で表されるものが好ましい。 Examples of the monovalent onium cation represented by M + in the general formula (2) and the general formula (2-1) include O, S, Se, N, P, As, Sb, Cl, Br, and I. Mention may be made of onium cations. Of these onium cations, the onium cation of S or the onium cation of I is preferred. As the onium cation of S, those represented by the general formula (3) are preferable. Moreover, as an onium cation of I, what is represented by the said General formula (4) is preferable.

一般式(3)中のR、R、及びR10で表される置換されていても良い炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、n−ブチル基などを挙げることができる。 Examples of the optionally substituted linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 8 , R 9 and R 10 in the general formula (3) include a methyl group, n -A butyl group etc. can be mentioned.

一般式(3)中のR、R、及びR10で表される置換されていても良い炭素数6〜18のアリール基としては、例えば、フェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基などを挙げることができる。 Examples of the optionally substituted aryl group having 6 to 18 carbon atoms represented by R 8 , R 9 and R 10 in the general formula (3) include a phenyl group and a 4-cyclohexylphenyl group. be able to.

なお、一般式(3)中のR、R、及びR10で表されるアルキル基及びアリール基の中でも、放射線の吸収効率が向上するため、アリール基が好ましい。 Among the alkyl groups and aryl groups represented by R 8 , R 9 , and R 10 in general formula (3), an aryl group is preferable because the radiation absorption efficiency is improved.

一般式(3)で表されるスルホニウムカチオンとしては、放射線の吸収効率が向上するため、下記一般式(3−1)または(3−2)で表されるオニウムカチオンが好ましい。   As the sulfonium cation represented by the general formula (3), an onium cation represented by the following general formula (3-1) or (3-2) is preferable because the radiation absorption efficiency is improved.

Figure 2011059516
Figure 2011059516

一般式(3−1)中、R18、R19及びR20は、相互に独立に、水酸基、置換されていてもよい炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基または置換されていてもよい炭素数6〜12のアリール基を示す。q1、q2、q3は、相互に独立に、0〜5の整数を示す。一般式(3−2)中、R21は、水酸基、置換若しくは非置換の炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、または置換若しくは非置換の炭素数6〜8のアリール基を示す。R22は、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜7の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、または置換若しくは非置換の炭素数6〜7のアリール基を示すか、或いは、2個のR22が相互に結合して環状構造を形成している。q4は0〜7の整数を示し、q5は0〜6の整数を示し、q6は0〜3の整数を示す。なお、R21及びR22は、同一でも異なっていてもよい。 In General Formula (3-1), R 18 , R 19 and R 20 are each independently a hydroxyl group, an optionally substituted linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted group. An aryl group having 6 to 12 carbon atoms which may be present. q1, q2, and q3 each independently represent an integer of 0 to 5. In General Formula (3-2), R 21 represents a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 8 carbon atoms. Indicates. R 22 represents a hydrogen atom, an optionally substituted linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 7 carbon atoms, or 2 R 22 are bonded to each other to form a cyclic structure. q4 represents an integer of 0 to 7, q5 represents an integer of 0 to 6, and q6 represents an integer of 0 to 3. R 21 and R 22 may be the same or different.

上記一般式(3)で表されるスルホニウムカチオンとしては、具体的には、下記式(i−1)〜(i−63)表されるカチオンなどを挙げることができる。   Specific examples of the sulfonium cation represented by the general formula (3) include cations represented by the following formulas (i-1) to (i-63).

Figure 2011059516
Figure 2011059516

Figure 2011059516
Figure 2011059516

Figure 2011059516
Figure 2011059516

Figure 2011059516
Figure 2011059516

これらの1価のオニウムカチオンのうち、式(i−1)、式(i−2)、式(i−6)、式(i−8)、式(i−13)、式(i−19)、式(i−25)、式(i−27)、式(i−29)、式(i−33)、式(i−51)、式(i−54)で表されるスルホニウムカチオンが好ましい。   Among these monovalent onium cations, formula (i-1), formula (i-2), formula (i-6), formula (i-8), formula (i-13), formula (i-19) ), A sulfonium cation represented by the formula (i-25), the formula (i-27), the formula (i-29), the formula (i-33), the formula (i-51), and the formula (i-54) preferable.

一般式(4)で表されるヨードニウムカチオンとしては、放射線の吸収効率が向上するため、下記式(4−1)で表されるオニウムカチオンが好ましい。   As the iodonium cation represented by the general formula (4), an onium cation represented by the following formula (4-1) is preferable because the radiation absorption efficiency is improved.

Figure 2011059516
Figure 2011059516

一般式(4−1)中、R23及びR24は、相互に独立に、水酸基、置換されていてもよい炭素数1〜12の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基または置換されていてもよい炭素数6〜12のアリール基を示すか、或いは、ヨウ素原子に結合している2個のアリール基が相互に結合してヨウ素原子とともに環状構造を形成している。q7及びq8は、相互に独立に、0〜5の整数を示す。 In General Formula (4-1), R 23 and R 24 are each independently a hydroxyl group, an optionally substituted linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an optionally substituted group. A good aryl group having 6 to 12 carbon atoms is shown, or two aryl groups bonded to an iodine atom are bonded to each other to form a cyclic structure together with the iodine atom. q7 and q8 each independently represent an integer of 0 to 5.

また、上記式(4−1)で表されるヨードニウムカチオンとしては、例えば、下記式(ii−1)〜(ii−39)で表されるカチオンなどを挙げることができる。   Examples of the iodonium cation represented by the above formula (4-1) include cations represented by the following formulas (ii-1) to (ii-39).

Figure 2011059516
Figure 2011059516

Figure 2011059516
Figure 2011059516

これらの好ましい1価のオニウムカチオンのうち、式(ii−1)または式(ii−11)で表されるヨードニウムカチオンが好ましい。   Among these preferable monovalent onium cations, the iodonium cation represented by the formula (ii-1) or the formula (ii-11) is preferable.

上記一般式(2)中のMで表される上記1価のオニウムカチオンは、例えば、Advances in Polymer Science,Vol.62,p.1−48(1984)に記載されている一般的な方法に準じて製造することができる。 The monovalent onium cation represented by M + in the general formula (2) is described in, for example, Advances in Polymer Science, Vol. 62, p. It can be produced according to the general method described in 1-48 (1984).

酸発生剤(B)の使用量は、酸発生剤(B)や下記他の酸発生剤の種類によって異なるが、重合体(A)100質量部に対して、0.1〜20質量部であることが好ましく、0.1〜15質量部であることが更に好ましく、0.2〜12質量部であることが特に好ましい。酸発生剤(B)の使用量が0.1質量部未満であると、発生する酸の量が不足するため、解像度が低下するおそれがある。一方、20質量部超であると、得られるレジストパターンの、放射線に対する透明性、耐熱性等が低下するおそれがあり、また、良好なパターン形状が得られなくなるおそれがある。   Although the usage-amount of an acid generator (B) changes with kinds of an acid generator (B) and the following other acid generator, it is 0.1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of polymers (A). It is preferably 0.1 to 15 parts by mass, particularly preferably 0.2 to 12 parts by mass. If the amount of the acid generator (B) used is less than 0.1 parts by mass, the amount of acid generated is insufficient, and the resolution may be lowered. On the other hand, if it exceeds 20 parts by mass, the resulting resist pattern may have reduced radiation transparency and heat resistance, and a good pattern shape may not be obtained.

なお、酸発生剤(B)は、1種単独でまたは2種以上を使用することができる。   In addition, an acid generator (B) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

[1−3]酸拡散制御剤:
本発明の感放射線性樹脂組成物には、酸拡散制御剤を含有してもよい。酸拡散制御剤は、露光により酸発生剤から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制するものである。このような酸拡散制御剤を配合することにより、得られる感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性が向上し、また、レジスト被膜としての解像度が更に向上するとともに、露光から加熱処理までの引き置き時間(PED)の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れた感放射線性樹脂組成物を得ることができる。
[1-3] Acid diffusion controller:
The radiation sensitive resin composition of the present invention may contain an acid diffusion controller. The acid diffusion control agent controls the diffusion phenomenon in the resist film of the acid generated from the acid generator by exposure, and suppresses an undesirable chemical reaction in the non-exposed region. By blending such an acid diffusion controller, the storage stability of the resulting radiation-sensitive resin composition is improved, the resolution as a resist film is further improved, and the process from exposure to heat treatment is retained. A change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in time (PED) can be suppressed, and a radiation-sensitive resin composition having extremely excellent process stability can be obtained.

酸拡散制御剤(a)としては、具体的には、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−2−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、(S)−(−)−1−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、(R)−(+)−1−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、N−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−t−ブトキシカルボニルピロリジン、N、N’−ジ−t−ブトキシカルボニルピペラジン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’N’−テトラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール等のN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物などを挙げることができる。   Specific examples of the acid diffusion controller (a) include Nt-butoxycarbonyldi-n-octylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-nonylamine, and Nt-butoxycarbonyldi-n-. Decylamine, Nt-butoxycarbonyldicyclohexylamine, Nt-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-2-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine , (S)-(−)-1- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, (R)-(+)-1- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, Nt-butoxy Carbonyl-4-hydroxypiperidine, Nt-butoxycarbonylpyrrolidine, N, N′-di-t-buto Cycarbonylpiperazine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-4,4 '-Diaminodiphenylmethane, N, N'-di-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N, N'N'-tetra-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N'-di-t-butoxycarbonyl -1,7-diaminoheptane, N, N'-di-t-butoxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N'-di-t-butoxycarbonyl-1,9-diaminononane, N, N'- Di-t-butoxycarbonyl-1,10-diaminodecane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,12-diaminode Can, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-methylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl Examples include Nt-butoxycarbonyl group-containing amino compounds such as 2-phenylbenzimidazole.

また、上記酸拡散制御剤(a)以外の酸拡散制御剤としては、例えば、3級アミン化合物、4級アンモニウムヒドロキシド化合物、含窒素複素環化合物などを挙げることができる。   Examples of acid diffusion control agents other than the acid diffusion control agent (a) include tertiary amine compounds, quaternary ammonium hydroxide compounds, and nitrogen-containing heterocyclic compounds.

3級アミン化合物としては、例えば、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、2,6−ジメチルアニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン等の芳香族アミン類;トリエタノールアミン、N,N−ジ(ヒドロキシエチル)アニリンなどのアルカノールアミン類;N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、1,3−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼンテトラメチレンジアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテルなどを挙げることができる。   Examples of tertiary amine compounds include triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octyl. Tri (cyclo) alkylamines such as amine, cyclohexyldimethylamine, dicyclohexylmethylamine, tricyclohexylamine; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methyl Aromatic amines such as aniline, 4-nitroaniline, 2,6-dimethylaniline, 2,6-diisopropylaniline; alkanolamines such as triethanolamine, N, N-di (hydroxyethyl) aniline; N, N , N ′, N′-Tetramethylethylene Amine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzenetetramethylenediamine, bis (2- Examples thereof include dimethylaminoethyl) ether and bis (2-diethylaminoethyl) ether.

4級アンモニウムヒドロキシド化合物としては、例えば、テトラ−n−プロピ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などを挙げることができる。   Examples of the quaternary ammonium hydroxide compound include tetra-n-propylammonium hydroxide and tetra-n-butylammonium hydroxide.

含窒素複素環化合物としては、例えば、ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類;ピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のピペラジン類のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、モルホリン、4−メチルモルホリン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾールなどを挙げることができる。   Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4-phenylpyridine. , Nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 4-hydroxyquinoline, 8-oxyquinoline, acridine and other pyridines; piperazine, piperazines such as 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, pyrazine, pyrazole, Pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, 3-piperidino-1,2-propanediol, morpholine, 4-methylmorpholine, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, imidazole 4-methylimidazole, 1 Benzyl-2-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, benzimidazole, and the like 2-phenylbenzimidazole.

なお、酸拡散制御剤は、1種単独でまたは2種以上を使用することができる。   In addition, the acid diffusion control agent can be used alone or in combination of two or more.

酸拡散制御剤の使用量は、レジスト被膜としての高い感度を確保することができるという観点から、重合体(A)100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましく、0.001〜5質量部であることが更に好ましい。上記使用量が10質量部超であると、レジスト被膜の感度が著しく低下するおそれがある。なお、酸拡散制御剤の使用量は0.001質量部以上でないと、改良効果が得られない場合がある。   The amount of the acid diffusion controller used is preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer (A) from the viewpoint that high sensitivity as a resist film can be secured. More preferably, it is -5 mass parts. There exists a possibility that the sensitivity of a resist film may fall remarkably that the said usage-amount exceeds 10 mass parts. In addition, the improvement effect may not be acquired unless the usage-amount of an acid diffusion control agent is 0.001 mass part or more.

[1−4]溶剤:
本発明の感放射線性樹脂組成物は、通常、溶剤を含有しており、溶剤としては、具体的には、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピ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−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
[1-4] Solvent:
The radiation-sensitive resin composition of the present invention usually contains a solvent. Specific examples of the solvent include ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-propyl ether. Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as acetate and ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate; Propylene such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether Glycol monoalkyl ethers; propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol di-n Propylene glycol dialkyl ethers such as propyl ether and propylene glycol di-n-butyl ether; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n-propyl ether acetate, propylene glycol mono-n-butyl ether acetate, etc. Of propylene glycol monoalkyl ether acetates;

乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸i−プロピル等の乳酸エステル類;ぎ酸n−アミル、ぎ酸i−アミル等のぎ酸エステル類;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸n−アミル、酢酸i−アミル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類;プロピオン酸i−プロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−ブチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート等のプロピオン酸エステル類;ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等のほかのエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;   Lactic acid esters such as methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, i-propyl lactate; formate esters such as n-amyl formate and i-amyl formate; ethyl acetate, n-propyl acetate, i-acetate Acetic esters such as propyl, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-amyl acetate, i-amyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate; i-propyl propionate, propionate Propionic acid esters such as n-butyl acid, i-butyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate; ethyl hydroxyacetate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, 2-hydroxy-3- Methyl methylbutyrate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, 3-methoxy Other esters such as ethyl lopionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;

メチルエチルケトン、2−ペンタノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;γ−ブチロラクン等のラクトン類等を挙げることができる。これらの溶剤は、1種単独でまたは2種以上を使用することができる。   Ketones such as methyl ethyl ketone, 2-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclohexanone; N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethyl Examples thereof include amides such as acetamide and N-methylpyrrolidone; lactones such as γ-butyrolacun. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

[1−5]その他の添加剤:
本発明の感放射線性樹脂組成物には、酸解離性基を有する脂環族添加剤、界面活性剤、増感剤、アルカリ可溶性樹脂、酸解離性の保護基を有する低分子のアルカリ溶解性制御剤、ハレーション防止剤、保存安定化剤、消泡剤等のその他の添加剤を更に含有させることができる。
[1-5] Other additives:
The radiation-sensitive resin composition of the present invention includes an alicyclic additive having an acid-dissociable group, a surfactant, a sensitizer, an alkali-soluble resin, and a low-molecular alkali solubility having an acid-dissociable protective group. Other additives such as a control agent, an antihalation agent, a storage stabilizer, and an antifoaming agent can be further contained.

酸解離性基を有する脂環族添加剤は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との接着性等を更に改善する作用を有する成分である。このような脂環族添加剤としては、例えば、1−アダマンタンカルボン酸t−ブチル、1−アダマンタンカルボン酸t−ブトキシカルボニルメチル、1,3−アダマンタンジカルボン酸ジ−t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブトキシカルボニルメチル、1,3−アダマンタンジ酢酸ジ−t−ブチル等のアダマンタン誘導体類;デオキシコール酸t−ブチル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、デオキシコール酸2−エトキシエチル、デオキシコール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、デオキシコール酸3−オキソシクロヘキシル、デオキシコール酸テトラヒドロピラニル、デオキシコール酸メバロノラクトンエステル等のデオキシコール酸エステル類;リトコール酸t−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、リトコール酸2−エトキシエチル、リトコール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、リトコール酸3−オキソシクロヘキシル、リトコール酸テトラヒドロピラニル、リトコール酸メバロノラクトンエステル等のリトコール酸エステル類を挙げることができる。なお、これらの脂環族添加剤は、1種単独でまたは2種以上を使用することができる。   The alicyclic additive having an acid dissociable group is a component having an action of further improving dry etching resistance, pattern shape, adhesion to a substrate, and the like. Examples of such alicyclic additives include 1-adamantanecarboxylate t-butyl, 1-adamantanecarboxylate t-butoxycarbonylmethyl, 1,3-adamantanedicarboxylate di-t-butyl, 1-adamantaneacetic acid. adamantane derivatives such as t-butyl, 1-adamantane acetate t-butoxycarbonylmethyl, 1,3-adamantanediacetate di-t-butyl; deoxycholate t-butyl, deoxycholate t-butoxycarbonylmethyl, deoxychol Deoxycholic acid esters such as 2-ethoxyethyl acid, 2-cyclohexyloxyethyl deoxycholic acid, 3-oxocyclohexyl deoxycholic acid, tetrahydropyranyl deoxycholic acid, mevalonolactone ester deoxycholic acid; t-butyl lithocholic acid , List of lithocholic acid esters such as t-butoxycarbonylmethyl cholic acid, 2-ethoxyethyl lithocholic acid, 2-cyclohexyloxyethyl lithocholic acid, 3-oxocyclohexyl lithocholic acid, tetrahydropyranyl lithocholic acid, mevalonolactone ester of lithocholic acid be able to. In addition, these alicyclic additives can be used alone or in combination of two or more.

また、界面活性剤は、塗布性、ストリエーション及び現像性等を改良する作用を有する成分である。このような界面活性剤としては、例えば、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オレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤が挙げられる。また、市販の界面活性剤としては、以下全て商品名で、KP341(信越化学工業社製)、ポリフローNo.75,同No.95(共栄社化学社製)、エフトップEF301,同EF303,同EF352(トーケムプロダクツ社製)、メガファックスF171,同F173(大日本インキ化学工業社製)、フロラードFC430,同FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−382,同SC−101,同SC−102,同SC−103,同SC−104,同SC−105、同SC−106(旭硝子社製)等を挙げることができる。なお、これらの界面活性剤は、1種単独でまたは2種以上を使用することができる。   Further, the surfactant is a component having an action of improving applicability, striation, developability and the like. Examples of such surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, and polyethylene glycol dilaurate. And nonionic surfactants such as polyethylene glycol distearate. Commercially available surfactants are all trade names below, such as KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), Megafax F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard FC430, FC431 (Sumitomo 3M) Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), etc. Can do. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.

[2]感放射線性樹脂組成物の製造方法:
本発明の感放射線性樹脂組成物は、例えば、重合体(A)、酸発生剤(B)、酸拡散制御剤、及び、その他の添加剤を含有する原料組成物を、その全固形分濃度が3〜50質量%(好ましくは5〜25質量%)となるように溶剤に溶解した後、孔径200nm程度のフィルターでろ過することにより得ることができる。
[2] Method for producing radiation-sensitive resin composition:
The radiation-sensitive resin composition of the present invention includes, for example, a raw material composition containing a polymer (A), an acid generator (B), an acid diffusion controller, and other additives, and its total solid content concentration. Can be obtained by dissolving in a solvent so as to be 3 to 50% by mass (preferably 5 to 25% by mass) and then filtering with a filter having a pore diameter of about 200 nm.

[3]レジストパターンの形成方法:
本発明の感放射線性樹脂組成物は、特に化学増幅型レジストとして有用である。以下に、本発明の感放射線性樹脂組成物を用いたレジストパターンの形成方法について説明する。まず、本発明の感放射線性樹脂組成物からなるレジスト被膜を基板上に形成する。その後、形成したレジスト被膜を露光する。ここで、露光により酸発生剤(B)から発生したスルホン酸の作用で重合体(A)中の酸解離性基を解離させ、カルボキシル基を生じさせる。カルボキシル基が生じると、レジスト被膜の露光部における、アルカリ現像液に対する溶解性が高くなる。その後、レジスト被膜を現像することによって、即ち、露光部をアルカリ現像液によって溶解、除去することによって、ポジ型のレジストパターンを形成することができる。以下にレジストパターンの形成方法について更に具体的に説明する。
[3] Method for forming resist pattern:
The radiation sensitive resin composition of the present invention is particularly useful as a chemically amplified resist. Below, the formation method of the resist pattern using the radiation sensitive resin composition of this invention is demonstrated. First, a resist film made of the radiation sensitive resin composition of the present invention is formed on a substrate. Thereafter, the formed resist film is exposed. Here, the acid dissociable group in the polymer (A) is dissociated by the action of the sulfonic acid generated from the acid generator (B) by exposure to generate a carboxyl group. When the carboxyl group is generated, the solubility in an alkali developer in the exposed portion of the resist film is increased. Thereafter, by developing the resist film, that is, by dissolving and removing the exposed portion with an alkaline developer, a positive resist pattern can be formed. The resist pattern forming method will be described more specifically below.

まず、上述した方法により感放射線性樹脂組成物(組成物溶液)を調製する。調製した組成物溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、例えば、シリコンウェハ、アルミニウムで被覆されたウェハ等の基板上に塗布することにより、レジスト被膜を形成する。   First, a radiation sensitive resin composition (composition solution) is prepared by the method described above. A resist film is formed by applying the prepared composition solution onto a substrate such as a silicon wafer or a wafer coated with aluminum by an appropriate application means such as spin coating, cast coating, or roll coating. .

その後、場合により予め加熱処理(以下、「SB」という)を行った後、所定のレジストパターンを形成するように上記レジスト被膜に露光する。なお、露光に使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等を適宜選定することができるが、ArFエキシマレーザー(波長193nm)またはKrFエキシマレーザー(波長248nm)で代表される遠紫外線が好ましく、特にArFエキシマレーザー(波長193nm)が好ましい。また、露光後に加熱処理(以下、「PEB」という)を行うことが好ましい。このPEBにより、レジスト被膜中の酸解離性基の解離反応が円滑に進行する。PEBの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成によって変わるが、30〜200℃であることが好ましく、50〜170℃であることが更に好ましい。   Thereafter, in some cases, after heat treatment (hereinafter referred to as “SB”) in advance, the resist film is exposed to form a predetermined resist pattern. As the radiation used for exposure, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, charged particle beams and the like can be selected as appropriate. ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or KrF excimer laser (wavelength 248 nm) In particular, a far ultraviolet ray represented by the formula (1) is preferable, and an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) is particularly preferable. Further, it is preferable to perform a heat treatment (hereinafter referred to as “PEB”) after exposure. By this PEB, the dissociation reaction of the acid dissociable group in the resist film proceeds smoothly. The heating conditions for PEB vary depending on the composition of the radiation-sensitive resin composition, but are preferably 30 to 200 ° C, and more preferably 50 to 170 ° C.

なお、本発明の感放射線性樹脂組成物は、その潜在能力を最大限に引き出すため、例えば、特公平6−12452号公報等に開示されているように、使用される基板上に有機系または無機系の反射防止膜を形成しておくこともできる。また、環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、例えば、特開平5−188598号公報等に開示されているように、レジスト被膜上に保護膜を設けることもできる。なお、これらの技術を併用することもできる。   In addition, the radiation sensitive resin composition of the present invention is organic or organic on the substrate to be used, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-12452, etc., in order to maximize the potential. An inorganic antireflection film can also be formed. Further, in order to prevent the influence of basic impurities contained in the environmental atmosphere, a protective film can be provided on the resist film as disclosed in, for example, JP-A-5-188598. These techniques can be used in combination.

次に、露光されたレジスト被膜を現像することにより、所定のレジストパターンを得ることができる。現像に使用される現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン及び1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ性水溶液が好ましい。上記アルカリ性水溶液の濃度は、10質量%以下であることが好ましい。アルカリ性水溶液の濃度が10質量%超であると、非露光部も現像液に溶解するおそれがある。   Next, a predetermined resist pattern can be obtained by developing the exposed resist film. Examples of the developer used for development include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, and di-n-propylamine. , Triethylamine, methyldiethylamine, ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene and 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] An alkaline aqueous solution in which at least one of alkaline compounds such as 5-nonene is dissolved is preferable. The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 10% by mass or less. If the concentration of the alkaline aqueous solution is more than 10% by mass, the unexposed area may be dissolved in the developer.

また、上記現像液には、例えば、有機溶媒を添加することもできる。上記有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルi−ブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチルシクロペンタノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン等のケトン類;メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、1,4−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジメチロール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−アミル等のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類や、フェノール、アセトニルアセトン、ジメチルホルムアミドを挙げることができる。なお、これらの有機溶媒は、1種単独でまたは2種以上を使用することができる。   Further, for example, an organic solvent can be added to the developer. Examples of the organic solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl i-butyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 3-methylcyclopentanone, and 2,6-dimethylcyclohexanone; methyl alcohol, ethyl alcohol, and n-propyl. Alcohols such as alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, 1,4-hexanediol, 1,4-hexanedimethylol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane Esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate and i-amyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; phenol, acetonylacetone and dimethylformamide. In addition, these organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

有機溶媒の使用量は、上記アルカリ性水溶液に対して、100容量%以下であることが好ましい。有機溶媒の使用量が100容量%超であると、現像性が低下して、露光部の現像残りが多くなるおそれがある。また、上記現像液には、上述した界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、上記現像液で現像した後、水で洗浄して乾燥することが好ましい。   It is preferable that the usage-amount of an organic solvent is 100 volume% or less with respect to the said alkaline aqueous solution. If the amount of the organic solvent used is more than 100% by volume, the developability is lowered, and there is a risk that the remaining development in the exposed area will increase. Further, an appropriate amount of the above-described surfactant or the like can be added to the developer. In addition, after developing with the said developing solution, it is preferable to wash | clean and dry with water.

以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例及び比較例に限定されるものではない。なお、実施例の記載における「部」及び「%」は、特記しない限り質量基準である。また、各実施例及び比較例における各測定・評価は、下記の要領で行った。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to these Examples and a comparative example. In the description of Examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified. Moreover, each measurement and evaluation in each Example and a comparative example were performed in the following way.

[重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)]:
重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、東ソー社製のGPCカラム(G2000HXL2本、G3000HXL1本、G4000HXL1本)を用い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒テトラヒドロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。また、分散度(Mw/Mn)は、上記測定結果から算出した。
[Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)]:
The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are GPC columns (2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL) manufactured by Tosoh Corporation, flow rate 1.0 ml / min, elution solvent tetrahydrofuran, column temperature 40 ° C. The measurement was performed by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard. Further, the dispersity (Mw / Mn) was calculated from the above measurement results.

13C−NMR分析]:
各重合体の13C−NMR分析は、日本電子社製の「JNM−EX270」を用いて行った。
[ 13 C-NMR analysis]:
The 13 C-NMR analysis of each polymer was performed using “JNM-EX270” manufactured by JEOL Ltd.

[感度]:
ウェハ表面に膜厚780オングストロームの「ARC29」(ブルワー・サイエンス(Brewer Science)社製)の膜を形成したシリコンウェハ(ARC29)を基板として用い、各組成物溶液を、基板上にスピンコートにより塗布した。その後、ホットプレート上にて、表2に示す温度で60秒間、露光前の加熱処理(SB(SoftBake))を行って膜厚0.10μmのレジスト被膜を形成した。その後、形成したレジスト被膜を、ニコン社製のArFエキシマレーザー露光装置(開口数0.78)を用い、マスクパターンを介して露光した。その後、表2に示す温度で60秒間、露光後の加熱処理(PEB)を行った後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、25℃で30秒現像した。その後、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、線幅90nmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を1対1の線幅に形成する露光量を最適露光量とし、この最適露光量(mJ/cm)を感度とした。
[sensitivity]:
A silicon wafer (ARC29) having a film of “ARC29” (manufactured by Brewer Science) having a film thickness of 780 Å on the wafer surface is used as a substrate, and each composition solution is applied onto the substrate by spin coating. did. Thereafter, a pre-exposure heat treatment (SB (Soft Bake)) was performed on the hot plate at a temperature shown in Table 2 for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 0.10 μm. Thereafter, the formed resist film was exposed through a mask pattern using an ArF excimer laser exposure apparatus (numerical aperture: 0.78) manufactured by Nikon Corporation. Thereafter, a post-exposure heat treatment (PEB) was performed for 60 seconds at the temperature shown in Table 2, followed by development with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 25 ° C. for 30 seconds. Thereafter, it was washed with water and dried to form a positive resist pattern. At this time, the exposure amount for forming a line-and-space pattern (1L1S) having a line width of 90 nm in a one-to-one line width was defined as the optimum exposure amount, and the optimum exposure amount (mJ / cm 2 ) was defined as the sensitivity.

[LWR(ラインラフネス特性)]:
上記感度の評価の最適露光量にて解像した90nmのライン・アンド・スペースパターンを、日立社製の測長SEM:S9220を用い、パターン上部から観察した。そして、線幅(ラインの幅)を任意のポイントで測定し、その測定のばらつきを3シグマとして算出し、その値をLWR(nm)とした。
[LWR (Line Roughness Characteristics)]:
A 90 nm line and space pattern resolved at the optimum exposure for sensitivity evaluation was observed from the top of the pattern using Hitachi SEM: S9220. The line width (line width) was measured at an arbitrary point, the measurement variation was calculated as 3 sigma, and the value was taken as LWR (nm).

[DOF(焦点深度)]:
上記感度の評価の最適露光量にて90nmのライン・アンド・スペースパターンで解像されるパターン寸法が、マスクの設計寸法の±10%以内となる場合のフォーカスの振れ幅をDOF(nm)とした。
[DOF (depth of focus)]:
When the pattern dimension resolved with a 90 nm line-and-space pattern at the optimal exposure for the sensitivity evaluation is within ± 10% of the mask design dimension, the focus fluctuation width is DOF (nm). did.

(合成例1):
まず、下記式(S−4)で表される化合物61.26g(60モル%)、下記式(S−5)で表される化合物38.74g(40モル%)を、2−ブタノン200gに溶解し、更に2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)3.58gを投入した単量体溶液を準備した。次に、100gの2−ブタノンを投入した1000mlの三口フラスコを30分窒素パージし、窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、上記単量体溶液を、滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間行い、重合溶液を得た。重合終了後、得られた重合溶液を水冷して30℃以下に冷却した後、2000gのメタノールに投入して、白色粉末を析出させた。その後、析出させた白色粉末をろ別した。ろ別された白色粉末を400gのメタノールに分散させてスラリー状にして洗浄した。その後、ろ別操作を2回行い、50℃にて17時間乾燥して、白色粉末の共重合体を得た(72g、収率72%)。この共重合体は、Mwが7455、Mw/Mnが1.712であり、13C−NMR分析の結果、式(S−4)で表される化合物に由来する繰り返し単位の含有割合:式(S−5)で表される繰り返し単位の含有割合が、58.9:41.1(モル%)であった。この共重合体を重合体(A−1)(重合体(A))とする。なお、下記式(S−1)〜(S−7)で表される化合物中、一般式(1)で表される繰り返し単位を構成するための化合物は、式(S−3)で表される化合物、式(S−4)で表される化合物、式(S−6)で表される化合物である。
(Synthesis Example 1):
First, 61.26 g (60 mol%) of a compound represented by the following formula (S-4) and 38.74 g (40 mol%) of a compound represented by the following formula (S-5) were converted into 200 g of 2-butanone. A monomer solution prepared by dissolving 3.58 g of 2,2′-azobis (2-methylpropionitrile) was prepared. Next, a 1000 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reactor was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution was added using a dropping funnel. The solution was added dropwise over 3 hours. The start of dropping was set as the polymerization start time, and the polymerization reaction was performed for 6 hours to obtain a polymerization solution. After completion of the polymerization, the resulting polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and then poured into 2000 g of methanol to precipitate a white powder. Thereafter, the precipitated white powder was filtered off. The filtered white powder was dispersed in 400 g of methanol and washed in the form of a slurry. Then, filtration operation was performed twice and it dried at 50 degreeC for 17 hours, and obtained the copolymer of the white powder (72 g, yield 72%). This copolymer has Mw of 7455 and Mw / Mn of 1.712, and as a result of 13 C-NMR analysis, the content ratio of repeating units derived from the compound represented by formula (S-4): formula ( The content ratio of the repeating unit represented by S-5) was 58.9: 41.1 (mol%). This copolymer is referred to as “polymer (A-1)” (polymer (A)). Of the compounds represented by the following formulas (S-1) to (S-7), the compound for constituting the repeating unit represented by the general formula (1) is represented by the formula (S-3). A compound represented by formula (S-4), and a compound represented by formula (S-6).

Figure 2011059516
Figure 2011059516

(合成例2〜13):
以下に示す化合物を以下に示す配合量で使用したこと以外は、合成例1と同様の方法によって重合体(A−2)〜(A−13)を得た。以下に、得られた重合体(A−2)〜(A−13)中の繰り返し単位の含有割合、Mw、及びMw/Mnを以下に示す。なお、(S−1)〜(S−7)は、それぞれ、上記式(S−1)〜(S−7)で表される化合物を示す。また、例えば、「重合体(A−2):(S−3)60/(S−5)40=59.3/40.7(モル%)」とは、60モル%の式(S−3)で表される化合物、及び、40モル%の式(S−5)で表される化合物を使用して重合体(A−2)を合成したことを意味し、この重合体(A−2)が、式(S−3)で表される化合物に由来する繰り返し単位を59.3モル%含有するとともに、式(S−5)で表される化合物に由来する繰り返し単位を40.7モル%含有することを意味する。
(Synthesis Examples 2 to 13):
Except having used the compound shown below with the compounding quantity shown below, the polymer (A-2)-(A-13) was obtained by the method similar to the synthesis example 1. Below, the content rate of the repeating unit in the obtained polymers (A-2)-(A-13), Mw, and Mw / Mn are shown below. In addition, (S-1) to (S-7) represent compounds represented by the above formulas (S-1) to (S-7), respectively. Further, for example, “polymer (A-2): (S-3) 60 / (S-5) 40 = 59.3 / 40.7 (mol%)” means that 60 mol% of the formula (S— 3) means that the polymer (A-2) was synthesized using the compound represented by 3) and 40 mol% of the compound represented by the formula (S-5). 2) contains 59.3 mol% of a repeating unit derived from the compound represented by the formula (S-3), and 40.7% of the repeating unit derived from the compound represented by the formula (S-5). It means to contain mol%.

重合体(A−2):(S−3)60/(S−5)40=59.3/40.7(モル%)、Mw=6985、Mw/Mn=1.631;
重合体(A−3):(S−4)50/(S−5)50=50.4/49.6(モル%)、Mw=6450、Mw/Mn=1.623;
重合体(A−4):(S−4)40/(S−5)60=41.1/58.9(モル%)、Mw=6784、Mw/Mn=1.650;
重合体(A−5):(S−1)15/(S−4)45/(S−5)40/=14.5/46.3/39.2(モル%)、Mw=6285、Mw/Mn=1.682;
重合体(A−6):(S−2)15/(S−4)45/(S−5)40/=14.2/45.1/40.7(モル%)、Mw=6386、Mw/Mn=1.721;
重合体(A−7):(S−1)10/(S−4)40/(S−5)50/=10.8/39.5/49.7(モル%)、Mw=7163、Mw/Mn=1.707;
重合体(A−8)(S−2)10/(S−4)40/(S−5)50/=9.7/41.2/49.1(モル%)、Mw=6730、Mw/Mn=1.685;
重合体(A−9)(S−6)60/(S−5)40=60.2/39.8(モル%)、Mw=6851、Mw/Mn=1.675;
重合体(A−10):(S−1)25/(S−4)25/(S−5)50/=24.5/24.2/51.3(モル%)、Mw=6180、Mw/Mn=1.717;
重合体(A−11):(S−2)35/(S−3)15/(S−5)50=34.3/15.5/50.2(モル%)、Mw=5768、Mw/Mn=1.698;
重合体(A−12):(S−1)25/(S−4)25/(S−7)10/(S−5)40/=24.3/25.1/9.8/40.8(モル%)、Mw=6758、Mw/Mn=1.673;
重合体(A−13):(S−2)35/(S−3)15/(S−7)10/(S−5)50=36.2/14.9/10.1/38.8(モル%)、Mw=6630、Mw/Mn=1.654
Polymer (A-2): (S-3) 60 / (S-5) 40 = 59.3 / 40.7 (mol%), Mw = 6985, Mw / Mn = 1.632;
Polymer (A-3): (S-4) 50 / (S-5) 50 = 50.4 / 49.6 (mol%), Mw = 6450, Mw / Mn = 1.623;
Polymer (A-4): (S-4) 40 / (S-5) 60 = 41.1 / 58.9 (mol%), Mw = 6784, Mw / Mn = 1.650;
Polymer (A-5): (S-1) 15 / (S-4) 45 / (S-5) 40 / = 14.5 / 46.3 / 39.2 (mol%), Mw = 6285, Mw / Mn = 1.682;
Polymer (A-6): (S-2) 15 / (S-4) 45 / (S-5) 40 / = 14.2 / 45.1 / 40.7 (mol%), Mw = 6386, Mw / Mn = 1.721;
Polymer (A-7): (S-1) 10 / (S-4) 40 / (S-5) 50 / = 10.8 / 39.5 / 49.7 (mol%), Mw = 7163, Mw / Mn = 1.707;
Polymer (A-8) (S-2) 10 / (S-4) 40 / (S-5) 50 / = 9.7 / 41.2 / 49.1 (mol%), Mw = 6730, Mw /Mn=1.485;
Polymer (A-9) (S-6) 60 / (S-5) 40 = 60.2 / 39.8 (mol%), Mw = 6851, Mw / Mn = 1.675;
Polymer (A-10): (S-1) 25 / (S-4) 25 / (S-5) 50 / = 24.5 / 24.2 / 51.3 (mol%), Mw = 6180, Mw / Mn = 1.717;
Polymer (A-11): (S-2) 35 / (S-3) 15 / (S-5) 50 = 34.3 / 15.5 / 50.2 (mol%), Mw = 5768, Mw /Mn=1.698;
Polymer (A-12): (S-1) 25 / (S-4) 25 / (S-7) 10 / (S-5) 40 / = 24.3 / 25.1 / 9.8 / 40 .8 (mol%), Mw = 6758, Mw / Mn = 1.673;
Polymer (A-13): (S-2) 35 / (S-3) 15 / (S-7) 10 / (S-5) 50 = 36.2 / 14.9 / 10.1 / 38. 8 (mol%), Mw = 6630, Mw / Mn = 1.654

(実施例1)
合成例1で得られた重合体(A−1)100部、感放射線性酸発生剤(B)(表1中、「酸発生剤」と示す)として下記式(B−1)で表される化合物(即ち、トリフェニルスルホニウム2−(アダマンタン−1−イル)−1,1−ジフルオロエタン−1−スルホナート、表1中、「B−1」と示す)10.8部、及び、酸拡散制御剤として下記式(C)で表される化合物(即ち、2−フェニルベンズイミダゾール、表1中、「C」と示す)1.0部を混合して原料組成物を得た。一方、溶剤として、下記式(D−1)で表される化合物(即ち、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、表1中、「D−1」と示す)1900部、下記式(D−2)で表される化合物(即ち、シクロヘキサノン、表1中、「D−2」と示す)800部、及び下記式(D−3)で表される化合物(即ち、γ−ブチロラクトン、表1中、「D−3」と示す)30部を混合して混合溶剤を調製した。その後、この混合溶剤に、上記原料組成物を溶解して感放射線性樹脂組成物(組成物溶液)を得た。その後、得られた組成物溶液を用いて、上記各種評価を行った。なお、各溶剤の配合量は、重合体(A−1)100部に対する質量比(質量部)である。
Example 1
100 parts of the polymer (A-1) obtained in Synthesis Example 1 and a radiation-sensitive acid generator (B) (shown as “acid generator” in Table 1) are represented by the following formula (B-1). 10.8 parts of a compound (ie triphenylsulfonium 2- (adamantan-1-yl) -1,1-difluoroethane-1-sulfonate, indicated as “B-1” in Table 1), and acid diffusion control 1.0 part of a compound represented by the following formula (C) as an agent (namely, 2-phenylbenzimidazole, indicated as “C” in Table 1) was mixed to obtain a raw material composition. On the other hand, as a solvent, 1900 parts of a compound represented by the following formula (D-1) (ie, propylene glycol monomethyl ether acetate, indicated as “D-1” in Table 1), represented by the following formula (D-2) 800 parts of a compound (namely, cyclohexanone, indicated as “D-2” in Table 1) and a compound represented by the following formula (D-3) (namely, γ-butyrolactone, “D— 3 ”) was mixed to prepare a mixed solvent. Then, the said raw material composition was melt | dissolved in this mixed solvent, and the radiation sensitive resin composition (composition solution) was obtained. Thereafter, the above-described various evaluations were performed using the obtained composition solution. In addition, the compounding quantity of each solvent is a mass ratio (mass part) with respect to 100 parts of polymers (A-1).

Figure 2011059516
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Figure 2011059516
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Figure 2011059516
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本実施例の感放射線性樹脂組成物は、感度の評価の結果が48.0mJ/cmであり、LWR(ラインラフネス特性)が6.4nmであり、DOF(焦点深度)が0.35nmであった。 The radiation-sensitive resin composition of this example has a sensitivity evaluation result of 48.0 mJ / cm 2 , LWR (line roughness characteristics) of 6.4 nm, and DOF (depth of focus) of 0.35 nm. there were.

(実施例2〜12、比較例1〜5)
表1に示す化合物を表1に示す配合量で用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜12及び比較例1〜5の感放射線性樹脂組成物を得た。その後、得られた感放射線性樹脂組成物について各種評価を行った。評価結果を表2に示す。
(Examples 2 to 12, Comparative Examples 1 to 5)
Except having used the compound shown in Table 1 with the compounding quantity shown in Table 1, it carried out similarly to Example 1, and obtained the radiation sensitive resin composition of Examples 2-12 and Comparative Examples 1-5. Then, various evaluation was performed about the obtained radiation sensitive resin composition. The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2011059516
Figure 2011059516

Figure 2011059516
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なお、表1中、「B−2」は、下記式(B−2)で表される化合物(即ち、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−ブタンスルホネート)を示し、「B−3」は、下記式(B−3)で表される化合物(即ち、1−(4−n−ブトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート)を示し、「B−4」は、下記式(B−4)で表される化合物(即ち、トリフェニルスルホニウム2−(アダマンタンカルボニルオキシ)−1,1,2,2−テトラフルオロヘキサン−1−スルホネート)を示し、「B−5」は、下記式(B−5)で表される化合物(即ち、ジフェニルヨードニウム2−(アダマンタン−1−イル)−1,1−ジフルオロエタン−1−スルホナート)を示す。   In Table 1, “B-2” represents a compound represented by the following formula (B-2) (that is, triphenylsulfonium perfluoro-n-butanesulfonate), and “B-3” represents 1 represents a compound represented by formula (B-3) (that is, 1- (4-n-butoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate), and “B-4” represents the following formula (B -4) (namely, triphenylsulfonium 2- (adamantanecarbonyloxy) -1,1,2,2-tetrafluorohexane-1-sulfonate), and “B-5” is represented by the following formula: The compound represented by (B-5) (namely, diphenyliodonium 2- (adamantan-1-yl) -1,1-difluoroethane-1-sulfonate) is shown.

Figure 2011059516
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表2から明らかなように、実施例1〜12の感放射線性樹脂組成物は、比較例1〜5の感放射線性樹脂組成物に比べて、適度な感度で、解像性能に優れ、拡散長が適度に短いという特性を有するとともに、LWRが小さく、かつ、DOFの広いレジストパターンを形成することができるものであることが確認できた。   As is clear from Table 2, the radiation-sensitive resin compositions of Examples 1 to 12 have moderate sensitivity, excellent resolution performance, and diffusion compared to the radiation-sensitive resin compositions of Comparative Examples 1 to 5. It has been confirmed that the resist pattern has a property that the length is moderately short, LWR is small, and a resist pattern having a wide DOF can be formed.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、例えば、ArFエキシマレーザーや電子線などを光源とするフォトリソグラフィ工程に用いられるレジスト膜を形成するための材料として好適である。   The radiation sensitive resin composition of the present invention is suitable as a material for forming a resist film used in a photolithography process using, for example, an ArF excimer laser or an electron beam as a light source.

Claims (6)

全繰り返し単位に対して、40モル%以上の下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する重合体(A)と、
炭素数10以上の脂環式骨格を有するスルホン酸を発生する感放射線性酸発生剤(B)と、を含有する感放射線性樹脂組成物。
Figure 2011059516
(前記一般式(1)中、Rは、水素原子またはメチル基を示し、Rは、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基を示し、Rは炭素原子を示す。Zは、炭素数10以上の脂環式骨格を示す。)
A polymer (A) having a repeating unit represented by the following general formula (1) of 40 mol% or more based on all repeating units;
A radiation-sensitive resin composition containing a radiation-sensitive acid generator (B) that generates a sulfonic acid having an alicyclic skeleton having 10 or more carbon atoms.
Figure 2011059516
(In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 represents a carbon atom. Z represents an alicyclic skeleton having 10 or more carbon atoms.)
前記感放射線性酸発生剤(B)が、下記一般式(2)で表される化合物である請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2011059516
(前記一般式(2)中、Rは、炭素数10以上の脂環式骨格を含む1価の炭化水素基を示す。Aは、−O−、−COO−または−OCO−で表される結合基を示す。Xは、分子中の水素原子の少なくとも一部が置換されていても良い炭素数1〜20の2価の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基を示す。kは、0または1を示す。Mは、1価のオニウムカチオンを示す。)
The radiation sensitive resin composition according to claim 1, wherein the radiation sensitive acid generator (B) is a compound represented by the following general formula (2).
Figure 2011059516
(In the general formula (2), R 4 represents a monovalent hydrocarbon group containing an alicyclic skeleton having 10 or more carbon atoms. A is represented by —O—, —COO— or —OCO—. X represents a divalent linear or branched hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms in which at least a part of hydrogen atoms in the molecule may be substituted, and k represents , 0 or 1. M + represents a monovalent onium cation.)
前記一般式(2)で表される化合物の前記R中の前記脂環式骨格が、アダマンタン骨格である請求項2に記載の感放射線性樹脂組成物。 The radiation-sensitive resin composition according to claim 2, wherein the alicyclic skeleton in the R 4 of the compound represented by the general formula (2) is an adamantane skeleton. 前記一般式(2)で表される化合物が、下記一般式(2−1)で表される化合物である請求項2または3に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2011059516
(前記一般式(2−1)中、各Rは、相互に独立に、置換されていても良い炭素数1〜8の炭化水素基を示す。各Rは、置換されていても良い炭素数1〜8の炭化水素基を示す。各Rは、フッ素原子または炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を示す。各lは、相互に独立に、0〜4の整数を示し、mは1〜4の整数を示し、nは0〜10の整数を示す。Mは1価のオニウムカチオンを示す。)
The radiation sensitive resin composition according to claim 2 or 3, wherein the compound represented by the general formula (2) is a compound represented by the following general formula (2-1).
Figure 2011059516
(In said general formula (2-1), each R < 5 > shows the C1-C8 hydrocarbon group which may be substituted mutually independently. Each R < 6 > may be substituted. Represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, each R 7 represents a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, each l independently represents an integer of 0 to 4; m represents an integer of 1 to 4, n represents an integer of 0 to 10. M + represents a monovalent onium cation.)
前記Mが、下記一般式(3)で表されるスルホニウムカチオンまたは下記一般式(4)で表されるヨードニウムカチオンである請求項2〜4のいずれか一項に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2011059516
(前記一般式(3)中、R、R、及びR10は、相互に独立に、置換されていても良い炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、または、置換されていても良い炭素数6〜18のアリール基を示すか、或いは、R、R、及びR10はのうちのいずれか2つが相互に結合して前記一般式(3)中のイオウ原子とともに環状構造を形成しており、残りが置換されていても良い炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、または、置換されていても良い炭素数6〜18のアリール基を示す。)
Figure 2011059516
(前記一般式(4)中、R11及びR12は、相互に独立に、置換されていても良い炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、または、置換されていても良い炭素数6〜18のアリール基を示すか、或いは、R11及びR12が相互に結合して前記一般式(4)中のヨウ素原子とともに環状構造を形成している。)
The radiation sensitive resin composition according to any one of claims 2 to 4, wherein the M + is a sulfonium cation represented by the following general formula (3) or an iodonium cation represented by the following general formula (4). object.
Figure 2011059516
(In the general formula (3), R 8, R 9, and R 10 are independently of each other, linear or branched alkyl group substituted carbon atoms and optionally 1 to 10 or a substituted Or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or any two of R 8 , R 9 and R 10 may be bonded to each other to form sulfur in the general formula (3). A linear structure or a branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may form a cyclic structure together with atoms and the remaining may be substituted, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms which may be substituted Is shown.)
Figure 2011059516
(In the general formula (4), R 11 and R 12 are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted, or may be substituted. It is a good aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or R 11 and R 12 are bonded to each other to form a cyclic structure together with the iodine atom in the general formula (4).
前記一般式(1)中のZが、アダマンタン骨格である請求項1〜5のいずれか一項に記載の感放射線性樹脂組成物。   Z in the said General formula (1) is an adamantane skeleton, The radiation sensitive resin composition as described in any one of Claims 1-5.
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