JP4360957B2 - Positive resist composition and pattern forming method using the same - Google Patents

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本発明は、IC等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、さらにその他のフォトファブリケーション工程に使用されるポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関するものである。さらに詳しくは250nm以下の遠紫外線などの露光光源、および電子線などによる照射源とする場合に好適なポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関するものである。   The present invention relates to a positive resist composition used in a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board such as a liquid crystal or a thermal head, and other photofabrication processes, and a pattern forming method using the same. . More specifically, the present invention relates to a positive resist composition suitable for use as an exposure light source such as far ultraviolet rays of 250 nm or less and an irradiation source using an electron beam, and a pattern forming method using the same.

化学増幅系ポジ型レジスト組成物は、遠紫外光等の放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応によって、活性放射線の照射部と非照射部の現像液に対する溶解性を変化させ、パターンを基板上に形成させるパターン形成材料である。   The chemically amplified positive resist composition generates an acid in the exposed area by irradiation with radiation such as far ultraviolet light, and dissolves in the developing solution of the active radiation irradiated area and the non-irradiated area by a reaction using this acid as a catalyst. It is a pattern forming material that changes the properties and forms the pattern on the substrate.

KrFエキシマレーザーを露光光源とする場合には、主として248nm領域での吸収の小さい、ポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨格とする樹脂を主成分に使用するため、高感度、高解像度で、且つ良好なパターンを形成し、従来のナフトキノンジアジド/ノボラック樹脂系に比べて良好な系となっている。   When a KrF excimer laser is used as an exposure light source, a resin having a basic skeleton of poly (hydroxystyrene) having a small absorption mainly in the region of 248 nm is used as a main component. A pattern is formed, which is a better system than the conventional naphthoquinone diazide / novolak resin system.

一方、更なる短波長の光源、例えばArFエキシマレーザー(193nm)を露光光源として使用する場合は、芳香族基を有する化合物が本質的に193nm領域に大きな吸収を示すため、上記化学増幅系でも十分ではなかった。   On the other hand, when a further short wavelength light source, for example, an ArF excimer laser (193 nm) is used as an exposure light source, the compound having an aromatic group exhibits a large absorption in the 193 nm region. It wasn't.

このため、脂環炭化水素構造を有する樹脂を含有するArFエキシマレーザー用レジストが開発されてきている。
特許文献1(特開平10−254139号)には、放射線に対する透明性、ドライエッチング耐性、膜厚均一性、基板密着性、感度、解像度、現像性等に優れた感放射線性樹脂組成物を提供すべく、直鎖状ケトンと、環状ケトン、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および2−ヒドロキシプロピオン酸アルキルの群から選ばれる少なくとも1種との混合物からなる溶剤の使用を記載している。
特許文献2(特開2002−229192号)は、遠紫外線に対する透明性が高く、しかも感度、解像度、パターン形状等に優れる感放射線性樹脂組成物を提供すべく、感放射線性酸発生剤として、環状スルホニウム構造とベンゼン環又はナフタレン環を有する特定の化合物の使用を提案している。
特許文献3(特開2001−142212号)は、感度、解像度、基板との密着性、パターンのエッジラフネスを改良したレジスト組成物として、脂環構造を有する特定の樹脂とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの特定の溶剤を含有する組成物を開示している。
For this reason, an ArF excimer laser resist containing a resin having an alicyclic hydrocarbon structure has been developed.
Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-254139) provides a radiation-sensitive resin composition excellent in radiation transparency, dry etching resistance, film thickness uniformity, substrate adhesion, sensitivity, resolution, developability, and the like. Therefore, the use of a solvent comprising a mixture of a linear ketone and at least one selected from the group of cyclic ketone, propylene glycol monoalkyl ether acetate and alkyl 2-hydroxypropionate is described.
Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-229192) is a radiation-sensitive acid generator in order to provide a radiation-sensitive resin composition that has high transparency to deep ultraviolet light and is excellent in sensitivity, resolution, pattern shape, and the like. It proposes the use of certain compounds having a cyclic sulfonium structure and a benzene ring or naphthalene ring.
Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-142212) describes a specific resin having an alicyclic structure and propylene glycol monomethyl ether acetate as a resist composition with improved sensitivity, resolution, adhesion to a substrate, and edge roughness of a pattern. A composition containing the following specific solvents is disclosed.

このように種々のレジストが提案されているが、ラインエッジラフネスや、孤立ライン、密集ライン、孤立トレンチの共通デフォーカスラチチュードについて更なる性能向上が望まれていた。
ラインエッジラフネスとは、レジストの特性に起因して、レジストのラインパターンと基板界面のエッジが、ライン方向と垂直な方向に不規則に変動した形状を呈することを言う。このパターンを真上から観察するとエッジが凸凹(±数十nm程度)に見える。この凸凹は、エッチング工程により基板に転写されるため、凸凹が大きいと電気特性不良を引き起こし、歩留まりを低下させてしまう。パターンサイズの微細化に伴い、ラインエッジラフネスの改善の要求が高まってきている。
デフォーカスラチチュードとは、露光時の焦点のずれの許容度であり、焦点がある程度
変動しても、同一サイズのパターンが得られことが望まれる。孤立ライン、密集ライン、孤立トレンチの共通デフォーカスラチチュードとは、その異なる3種類の微細パターンについて同時に許容することができる焦点のずれであり、それぞれ単独のものとは異なる。すなわち、これまでに開示されているレジスト組成物では上述したパターンの一つもしくは二つについて性能向上させることができるが、三つのパターンを同時に許容できる焦点のずれを拡大することは困難であり、孤立ライン、密集ライン、孤立トレンチの共通デフォーカスラチチュードを向上させることが望まれていた。
Various resists have been proposed in this way, but further improvement in performance has been desired for line edge roughness and common defocus latitude of isolated lines, dense lines, and isolated trenches.
Line edge roughness means that the resist line pattern and the edge of the substrate interface exhibit irregularly varying shapes in a direction perpendicular to the line direction due to the characteristics of the resist. When this pattern is observed from directly above, the edges appear to be uneven (approximately ± several tens of nm). Since the unevenness is transferred to the substrate by an etching process, if the unevenness is large, an electrical characteristic defect is caused and the yield is lowered. With the miniaturization of the pattern size, there is an increasing demand for improvement in line edge roughness.
The defocus latitude is the tolerance of defocus during exposure, and it is desirable that the same size pattern be obtained even if the focus fluctuates to some extent. The common defocus latitude of isolated lines, dense lines, and isolated trenches is a focus shift that can be allowed at the same time for the three different types of fine patterns, and is different from a single one. In other words, the resist compositions disclosed so far can improve the performance of one or two of the above-mentioned patterns, but it is difficult to increase the focus shift that allows the three patterns simultaneously, It has been desired to improve the common defocus latitude of isolated lines, dense lines, and isolated trenches.

特開平10−254139号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-254139 特開2002−229192号公報JP 2002-229192 A 特開2001−142212号公報JP 2001-142212 A

従って、本発明の目的は、微細パターンの形成においても、ラインエッジラフネスが小さく、疎又は密パターン、ライン又はトレンチパターンなど種々のパターンにおいてもデフォーカスラチチュードが広いポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to use a positive resist composition that has a small line edge roughness even in the formation of a fine pattern and a wide defocus latitude in various patterns such as a sparse or dense pattern, a line or a trench pattern, and the like. Another object of the present invention is to provide a pattern forming method.

本発明は、下記構成のポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法であり、これにより本発明の上記目的が達成される。   The present invention is a positive resist composition having the following constitution and a pattern forming method using the same, whereby the above object of the present invention is achieved.

(1)(A)少なくとも一つのアクリル酸エステル誘導体の繰り返し単位を含有し、一般式(IV)で表される繰り返し単位と一般式(V−1)〜(V−4)で表される基を有する繰り返し単位とから選ばれる少なくとも一つ、及び、一般式(AII)で表される繰り返し単位を含有する、ガラス転移温度が70〜155℃である酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、
(C)プロピレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、乳酸アルキル及び直鎖ケトンから選ばれる少なくとも一つと、シクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン及び2,6−ジメチルシクロヘキサノンから選ばれる少なくとも一つの環状ケトンとを含有する混合溶剤を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
(1) (A) A repeating unit containing at least one acrylic ester derivative repeating unit represented by general formula (IV) and groups represented by general formulas (V-1) to (V-4) The solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid having a glass transition temperature of 70 to 155 ° C., which contains at least one selected from repeating units having a repeating unit represented by formula (AII) Resin,
(B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and
(C) at least one selected from propylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkyl lactate and linear ketone, and selected from cyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone and 2,6-dimethylcyclohexanone A positive resist composition comprising a mixed solvent containing at least one cyclic ketone .

Figure 0004360957
Figure 0004360957

一般式(IV)において、R1aは、水素原子又はメチル基を表す。
1は、単結合、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。
Ra1,Rb1,Rc1,Rd1及びRe1は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。m及びnは、各々独立に0〜3の整数を表し、m+n=2〜6である。
In the general formula (IV), R 1 a represents a hydrogen atom or a methyl group.
W 1 represents a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a group of two or more groups selected from the group consisting of an ester group.
Ra 1 , Rb 1 , Rc 1 , Rd 1 and Re 1 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. m and n each independently represents an integer of 0 to 3, and m + n = 2 to 6.

Figure 0004360957
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一般式(V−1)〜(V−4)において、R1b〜R5bは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。 In General Formulas (V-1) to (V-4), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkenyl group. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

一般式(AII)において、R1cは、水素原子又はメチル基を表す。
2c〜R4cは、各々独立に、水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
In general formula (AII), R 1c represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2c to R 4c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group.

(1’)該混合溶剤が含有する環状ケトンが、シクロペンタノン、シクロヘキサノン及び2−メチルシクロヘキサノンから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする上記(1)に記載のレジスト組成物。
(2)樹脂(A)を構成する繰り返し単位の10〜90モル%がアクリル酸エステルモノマーに由来することを特徴とする上記(1)または(1’)に記載のレジスト組成物。
(1 ′) The resist composition as described in (1) above, wherein the cyclic ketone contained in the mixed solvent is at least one selected from cyclopentanone, cyclohexanone and 2-methylcyclohexanone.
(2) The resist composition as described in (1) or (1 ′) above, wherein 10 to 90 mol% of the repeating units constituting the resin (A) are derived from an acrylate monomer.

(3)樹脂(A)を構成する繰り返し単位の50〜75モル%がアクリル酸エステルモノマーに由来することを特徴とする上記(1)〜(2)のいずれかに記載のレジスト組成物。 (3) The resist composition as described in any one of (1) to (2) above, wherein 50 to 75 mol% of the repeating units constituting the resin (A) are derived from an acrylate monomer.

(4)化合物(B)がトリフェニルスルホニウム塩であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のレジスト組成物。 (4) The resist composition as described in any one of (1) to (3) above, wherein the compound (B) is a triphenylsulfonium salt.

(5)化合物(B)がフェナシルスルホニウム塩であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のレジスト組成物。 (5) The resist composition as described in any one of (1) to (3) above, wherein the compound (B) is a phenacylsulfonium salt.

更に好ましい態様として以下の構成を挙げることができる。
(6)有機溶剤(C)が環状ケトンを全有機溶剤の20〜70質量%含有することを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載のレジスト組成物。
Further preferred embodiments include the following configurations.
(6) The resist composition as described in any one of (1) to (5) above, wherein the organic solvent (C) contains a cyclic ketone in an amount of 20 to 70% by mass of the total organic solvent.

(7)有機溶剤(C)が環状ケトンを全有機溶剤の30〜60質量%含有することを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載のレジスト組成物。 (7) The resist composition as described in any one of (1) to (5) above, wherein the organic solvent (C) contains a cyclic ketone in an amount of 30 to 60% by mass of the total organic solvent.

(8)樹脂(A)が、1−アダマンチル−1−アルキル基によって保護されたアルカリ可溶性基を有することを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載のレジスト組成物。
(9)上記(1)〜(8)のいずれかに記載のレジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を、露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。
(8) The resist composition as described in any one of (1) to (7) above, wherein the resin (A) has an alkali-soluble group protected by a 1-adamantyl-1-alkyl group.
(9) A pattern forming method comprising: forming a resist film from the resist composition according to any one of (1) to (8) above; and exposing and developing the resist film.

本発明により、エッジラフネスが小さく、デフォーカスラチチュードが大きく種々のパターンに対応できる良好な性能を有するポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a positive resist composition having a good performance capable of dealing with various patterns with a small edge roughness, a large defocus latitude, and a pattern forming method using the same.

以下、本発明に使用する化合物について詳細に説明する。本発明は、上記(1)〜(9)に関するものであるが、以下、参考のため、他の事項も含めて説明する。 Hereinafter, the compounds used in the present invention will be described in detail. The present invention relates to the above (1) to (9), but will be described below including other matters for reference.

〔1〕酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂(A成分)
樹脂(A)は、少なくとも一つのアクリル酸エステル誘導体の繰り返し単位を含有し、一般式(IV)で表される繰り返し単位と一般式(V−1)〜(V−4)で表される基を有する繰り返し単位とから選ばれる少なくとも一つ、及び、一般式(AII)で表される繰り返し単位を含有する、ガラス転移温度が70〜155℃である酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂(酸分解性樹脂)である。
尚、樹脂(A)は、少なくとも一つのアクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位を含有するかぎり、メタアクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位を含有していてもよいものである。尚、本発明においては、アクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位は、アクリル酸自体から誘導される繰り返し単位をも包含するものである。
[1] Resin that increases the solubility in an alkaline developer by the action of an acid (component A)
Resin (A) contains at least one repeating unit of an acrylate derivative, a repeating unit represented by general formula (IV) and groups represented by general formulas (V-1) to (V-4) The solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid having a glass transition temperature of 70 to 155 ° C., which contains at least one selected from repeating units having a repeating unit represented by formula (AII) Resin (acid-decomposable resin).
The resin (A) may contain a repeating unit derived from a methacrylic ester derivative as long as it contains a repeating unit derived from at least one acrylate derivative. In the present invention, the repeating unit derived from the acrylate derivative also includes a repeating unit derived from acrylic acid itself.

樹脂(A)が含有するアクリル酸エステル誘導体に由来する繰り返し単位は、樹脂(A)を構成するいかなる繰り返し単位であってもよく、一般式(IV)で表される繰り返し単位、一般式(V−1)〜(V−4)で表される基を有する繰り返し単位、一般式(AII)で表される繰り返し単位であってもよい。   The repeating unit derived from the acrylate derivative contained in the resin (A) may be any repeating unit constituting the resin (A). The repeating unit represented by the general formula (IV) is represented by the general formula (V The repeating unit which has group represented by -1)-(V-4), and the repeating unit represented by general formula (AII) may be sufficient.

樹脂(A)は、一般式(IV)で表される繰り返し単位及び一般式(V−1)〜(V−4)で表される基を有する繰り返し単位から選ばれるラクトン構造を有する繰り返し単位を少なくとも一つ含有する。
まず、一般式(IV)で表される繰り返し単位について説明する。
Resin (A) is a repeating unit having a lactone structure selected from repeating units represented by general formula (IV) and repeating units having groups represented by general formulas (V-1) to (V-4). Contains at least one.
First, the repeating unit represented by the general formula (IV) will be described.

Figure 0004360957
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一般式(IV)中、R1aは、水素原子又はメチル基を表す。
1は、単結合、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。
Ra1、Rb1、Rc1、Rd1及びRe1は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。m,nは各々独立に0〜3の整数を表し、m+nは、2以上6以下である。
In general formula (IV), R 1 a represents a hydrogen atom or a methyl group.
W 1 represents a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a group of two or more groups selected from the group consisting of an ester group.
Ra 1 , Rb 1 , Rc 1 , Rd 1 and Re 1 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. m and n each independently represents an integer of 0 to 3, and m + n is 2 or more and 6 or less.

Ra1〜Re1の炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。 Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of Ra 1 to Re 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group. Can do.

一般式(IV)において、W1のアルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔C(Rf)(Rg)〕r1
上記式中、Rf、Rgは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。r1は1〜10の整数である。
In the general formula (IV), examples of the alkylene group for W 1 include groups represented by the following formulae.
− [C (Rf) (Rg)] r 1
In the above formula, Rf and Rg represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group, and both may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r 1 is an integer of 1 to 10.

上記アルキル基における更なる置換基としては、カルボキシル基、アシルオキシ基、シアノ基、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アセチルアミド基、アルコキシカルボニル基、アシル基が挙げられる。
ここでアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等の低級アルキル基を挙げることができる。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。置換アルコキシ基の置換基としては、アルコキシ基等を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4のものを挙げることができる。アシルオキシ基としては、アセトキシ基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。
Examples of further substituents in the alkyl group include a carboxyl group, an acyloxy group, a cyano group, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an acetylamide group, an alkoxycarbonyl group, and an acyl group. Can be mentioned.
Examples of the alkyl group include lower alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclopentyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group. Examples of the substituent of the substituted alkoxy group include an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the acyloxy group include an acetoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom.

以下、一般式(IV)で示される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例を示すが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (IV) are shown below, but are not limited thereto.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

Figure 0004360957
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上記一般式(IV)の具体例において、露光マージンがより良好になるという点から(IV−17)〜(IV−36)が好ましい。
更に一般式(IV)の構造としては、エッジラフネスが良好になるという点からアクリレート構造を有するものが好ましい。
In the specific example of the general formula (IV), (IV-17) to (IV-36) are preferable because the exposure margin becomes better.
Further, as the structure of the general formula (IV), those having an acrylate structure are preferable from the viewpoint that the edge roughness becomes good.

次に、一般式(V−1)〜(V−4)のいずれかで表される基を有する繰り返し単位について説明する。   Next, the repeating unit having a group represented by any one of the general formulas (V-1) to (V-4) will be described.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

一般式(V−1)〜(V−4)において、R1b〜R5bは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。 In General Formulas (V-1) to (V-4), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkenyl group. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.

一般式(V−1)〜(V−4)において、R1b〜R5bとしてのアルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基は、各々、置換基を有するものも包含する。
1b〜R5bにおけるアルキル基としては、直鎖状、分岐状のアルキル基が挙げられ、置換基を有するものも含む。直鎖状、分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜12個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。
1b〜R5bにおけるシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の炭素数3〜8個のものが好ましい。
1b〜R5bにおけるアルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜6個のものが好ましい。
また、R1b〜R5bの内の2つが結合して形成する環としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環等の3〜8員環が挙げられる。
なお、一般式(V−1)〜(V−4)におけるR1b〜R5bは、環状骨格を構成している炭素原子のいずれに連結していてもよい。
In the general formulas (V-1) to (V-4), the alkyl group, cycloalkyl group, or alkenyl group as R 1b to R 5b includes those each having a substituent.
Examples of the alkyl group in R 1b to R 5b include linear and branched alkyl groups, including those having a substituent. The linear or branched alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. More preferably, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl It is a group.
As a cycloalkyl group in R <1b > -R < 5b >, C3-C8 things, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, are preferable.
As an alkenyl group in R <1b > -R < 5b >, C2-C6 things, such as a vinyl group, a propenyl group, a butenyl group, a hexenyl group, are preferable.
Examples of the ring formed by combining two of R 1b to R 5b include 3- to 8-membered rings such as a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, and a cyclooctane ring.
In the general formulas (V-1) to (V-4), R 1b to R 5b may be connected to any carbon atom constituting the cyclic skeleton.

また、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基が有してもよい好ましい置換基としては、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、炭素数2〜5のアシル基、炭素数2〜5のアシロキシ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。   Moreover, as a preferable substituent which the said alkyl group, a cycloalkyl group, and an alkenyl group may have, a C1-C4 alkoxy group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), Examples thereof include an acyl group having 2 to 5 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 5 carbon atoms, a cyano group, a hydroxyl group, a carboxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 5 carbon atoms, and a nitro group.

一般式(V−1)〜(V−4)で表される基を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位等を挙げることができる。   Examples of the repeating unit having a group represented by general formulas (V-1) to (V-4) include a repeating unit represented by the following general formula (AI).

Figure 0004360957
Figure 0004360957

一般式(AI)中、Rb0は、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4の置換もしくは非置換のアルキル基を表す。Rb0のアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、前記一般式(V−1)〜(V−4)におけるR1bとしてのアルキル基が有していてもよい好ましい置換基として先に例示したものが挙げられる。
b0のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。Rb0は水素原子が好ましい。
A’は、単結合、エーテル基、エステル基、カルボニル基、アルキレン基、又はこれらを組み合わせた2価の基を表す。
2は、一般式(V−1)〜(V−4)のうちのいずれかで示される基を表す。A’において、該組み合わせた2価の基としては、例えば下記式のものが挙げられる。
In general formula (AI), R b0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. As a preferable substituent which the alkyl group of R b0 may have, as a preferable substituent which the alkyl group as R 1b in the general formulas (V-1) to (V-4) may have. What was illustrated previously is mentioned.
Examples of the halogen atom for R b0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. R b0 is preferably a hydrogen atom.
A ′ represents a single bond, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an alkylene group, or a divalent group obtained by combining these.
B 2 represents a group represented by any one of the general formulas (V-1) to (V-4). In A ′, examples of the combined divalent group include those represented by the following formulae.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

上記式において、Rab、Rbbは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルコキシ基を挙げることができる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。r1は1〜10の整数、好ましくは1〜4の整数を表す。mは1〜3の整数、好ましくは1又は2を表す。
In the above formula, R ab and R bb represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group, and both may be the same or different.
The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r1 represents an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 4. m represents an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2.

以下に、一般式(AI)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明の内容がこれらに限定されるものではない。   Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (AI) is given to the following, the content of this invention is not limited to these.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

Figure 0004360957
Figure 0004360957

樹脂(A)は、更に下記一般式(AII)で表される繰り返し単位を含有する。   The resin (A) further contains a repeating unit represented by the following general formula (AII).

Figure 0004360957
Figure 0004360957

一般式(AII)中、R1cは、水素原子又はメチル基を表す。
2c〜R4cは、各々独立に水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
2c〜R4cのうちの二つが水酸基であることが好ましい。
In general formula (AII), R 1c represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2c to R 4c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group.
Two of R 2c to R 4c are preferably hydroxyl groups.

以下に、一般式(AII)で表される構造を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。   Although the specific example of the repeating unit which has a structure represented by general formula (AII) below is given, it is not limited to these.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

樹脂(A)は、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂(以下、「酸分解性樹脂」ともいう)であり、アルカリ現像液に対して不溶性或いは難溶性であり、酸の作用により分解してアルカリ可溶性となる基(酸分解性基)を有する繰り返し単位を含有する。
樹脂(A)は、特に、酸分解性基として下記一般式(pI)〜一般式(pVI)で示される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し単位を含有することが好ましい。
Resin (A) is a resin whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid (hereinafter also referred to as “acid-decomposable resin”), and is insoluble or hardly soluble in an alkali developer. Contains a repeating unit having a group (acid-decomposable group) that is decomposed by alkali to become alkali-soluble.
The resin (A) particularly preferably contains a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the following general formula (pI) to general formula (pVI) as an acid-decomposable group.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

式中、R11は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基又はsec−ブチル基を表し、Zは、炭素原子とともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団を表す。
12〜R16は、各々独立に、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、R12〜R14のうち少なくとも1つ、もしくはR15、R16のいずれかは脂環式炭化水素基を表す。
17〜R21は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、R17〜R21のうち少なくとも1つは脂環式炭化水素基を表す。また、R19、R21のいずれかは炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表す。
22〜R25は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、R22〜R25のうち少なくとも1つは脂環式炭化水素基を表す。また、R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
In the formula, R 11 represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group or a sec-butyl group, and Z forms an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. Represents the atomic group necessary to do.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 12 to R 14 , or Either R 15 or R 16 represents an alicyclic hydrocarbon group.
R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 17 to R 21 Represents an alicyclic hydrocarbon group. Further, either R 19 or R 21 represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 22 to R 25 Represents an alicyclic hydrocarbon group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

一般式(pI)〜(pVI)において、R12〜R25におけるアルキル基としては、置換もしくは非置換のいずれであってもよい、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐のアルキル基を表す。そ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、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。
また、上記アルキル基の更なる置換基としては、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アシル基、アシロキシ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。
In the general formulas (pI) to (pVI), the alkyl group in R 12 to R 25 may be substituted or unsubstituted, and is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group.
Further, the further substituent of the alkyl group includes an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), an acyl group, an acyloxy group, a cyano group, a hydroxyl group, A carboxy group, an alkoxycarbonyl group, a nitro group, etc. can be mentioned.

11〜R25における脂環式炭化水素基あるいはZと炭素原子が形成する脂環式炭化水素基としては、単環式でも、多環式でもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を有する基を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好ましい。これらの脂環式炭化水素基は置換基を有していてもよい。
以下に、脂環式炭化水素基のうち、脂環式部分の構造例を示す。
The alicyclic hydrocarbon group in R 11 to R 25 or the alicyclic hydrocarbon group formed by Z and a carbon atom may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include groups having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure or the like having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25. These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent.
Below, the structural example of an alicyclic part is shown among alicyclic hydrocarbon groups.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

Figure 0004360957
Figure 0004360957

Figure 0004360957
Figure 0004360957

本発明においては、上記脂環式部分の好ましいものとしては、アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げることができる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン残基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基である。   In the present invention, preferred examples of the alicyclic moiety include adamantyl group, noradamantyl group, decalin residue, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group, cycloheptyl. Group, cyclooctyl group, cyclodecanyl group and cyclododecanyl group. More preferred are an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.

これらの脂環式炭化水素基の置換基としては、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基が挙げられる。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基よりなる群から選択された置換基を表す。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。上記アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。   Examples of the substituent for these alicyclic hydrocarbon groups include an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably a substituent selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. To express. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.

上記樹脂における一般式(pI)〜(pVI)で示される構造は、アルカリ可溶性基の保護に使用することができる。アルカリ可溶性基としては、この技術分野において公知の種々の基が挙げられる。
具体的には、カルボン酸基、スルホン酸基、フェノール基、チオール基などが挙げられ、好ましくはカルボン酸基、スルホン酸基である。
上記樹脂における一般式(pI)〜(pVI)で示される構造で保護されたアルカリ可溶性基(酸分解性基)としては、好ましくは下記一般式(pVII)〜(pXI)で表される基が挙げられる。
The structures represented by the general formulas (pI) to (pVI) in the resin can be used for protecting alkali-soluble groups. Examples of the alkali-soluble group include various groups known in this technical field.
Specific examples include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phenol group, and a thiol group, and a carboxylic acid group and a sulfonic acid group are preferable.
As the alkali-soluble group (acid-decomposable group) protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pVI) in the resin, groups represented by the following general formulas (pVII) to (pXI) are preferable. Can be mentioned.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

ここで、R11〜R25ならびにZは、それぞれ前記定義に同じである。
上記樹脂において、一般式(pI)〜(pVI)で示される構造で保護されたアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位としては、下記一般式(pA)で示される繰り返し単位が好ましい。
Here, R 11 to R 25 and Z are the same as defined above.
In the resin, the repeating unit having an alkali-soluble group protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pVI) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (pA).

Figure 0004360957
Figure 0004360957

ここで、Rは、水素原子、ハロゲン原子又は1〜4個の炭素原子を有する置換もしくは非置換の直鎖もしくは分岐のアルキル基を表す。複数のRは、各々同じでも異なっていてもよい。
Aは、単結合、アルキレン基、置換アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、スルフォンアミド基、ウレタン基、又はウレア基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。
Raは、上記式(pI)〜(pVI)のいずれかの基を表す。
Here, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituted or unsubstituted linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A plurality of R may be the same or different.
A is a single bond, an alkylene group, a substituted alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, or a urea group. Represents a combination of groups.
Ra represents any group of the above formulas (pI) to (pVI).

以下、一般式(pA)で示される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例を示す。   Specific examples of the monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (pA) are shown below.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

Figure 0004360957
Figure 0004360957

本発明においては、特に樹脂(A)が2−アルキル−2−アダマンチル基又は1−アダマンチル−1−アルキル基によって保護されたアルカリ可溶性基を有することが好ましく、1−アダマンチル−1−アルキル基によって保護されたアルカリ可溶性基を有することががより好ましい。   In the present invention, it is particularly preferable that the resin (A) has an alkali-soluble group protected by a 2-alkyl-2-adamantyl group or 1-adamantyl-1-alkyl group, and the 1-adamantyl-1-alkyl group It is more preferable to have a protected alkali-soluble group.

樹脂(A)は、酸分解性基を、前記一般式(pI)〜一般式(pVI)で示される脂環式炭化水素を含む部分構造として有してもよいし、後記共重合成分の繰り返し単位のうち少なくとも1種の繰り返し単位中に有してもよい。   The resin (A) may have an acid-decomposable group as a partial structure containing the alicyclic hydrocarbon represented by the general formula (pI) to the general formula (pVI), or a repeating copolymer component described later. You may have in at least 1 type of repeating unit among units.

酸分解性基の構造としては、上述した一般式(pI)〜(pVI)で示される構造で保
護されたアルカリ可溶性基(酸分解性基)に加えて、例えば、−C(=O)−X1−R0 で表されるものを挙げることができる。
式中、R0 としては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、3−オキソアルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシリルエステル基、3−オキソシクロヘキシルエステル基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラクトン残基等を挙げることができる。X1は、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。
As the structure of the acid-decomposable group, in addition to the alkali-soluble group (acid-decomposable group) protected by the structure represented by the general formulas (pI) to (pVI), for example, —C (═O) — it can be exemplified those represented by X 1 -R 0.
In the formula, R 0 is a tertiary alkyl group such as t-butyl group or t-amyl group, isobornyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxy. 1-alkoxyethyl group such as ethyl group, 1-methoxymethyl group, alkoxymethyl group such as 1-ethoxymethyl group, 3-oxoalkyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, 3- Examples include an oxocyclohexyl ester group, a 2-methyl-2-adamantyl group, a mevalonic lactone residue, and the like. X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-.

また、樹脂(A)は、更に下記一般式(VI)で表される繰り返し単位を含有することができる。   The resin (A) can further contain a repeating unit represented by the following general formula (VI).

Figure 0004360957
Figure 0004360957

一般式(VI)において、A6は単結合、アルキレン基、シクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。
6aは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、シアノ基、又はハロゲン原子を表す。
In the general formula (VI), A 6 represents a single bond, an alkylene group, a cycloalkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a group of two or more groups selected from the group consisting of ester groups.
R 6a represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a halogen atom.

一般式(VI)において、A6のアルキレン基としては、下記式で表される基を挙げることができる。
−〔C(Rnf)(Rng)〕r−
上記式中、Rnf、Rngは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基を表し、両者は同一でも異なっていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基から選択される。置換アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4のものを挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子等を挙げることができる。rは1〜10の整数である。
一般式(VI)において、A6のシクロアルキレン基としては、炭素数3から10個のものが挙げられ、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基等を挙げることができる。
In the general formula (VI), examples of the alkylene group represented by A 6 include groups represented by the following formulae.
-[C (Rnf) (Rng)] r-
In the above formula, Rnf and Rng represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group, and both may be the same or different. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Examples of the substituent of the substituted alkyl group include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom. r is an integer of 1-10.
In the general formula (VI), examples of the cycloalkylene group represented by A 6 include those having 3 to 10 carbon atoms, such as a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, and a cyclooctylene group.

6を含む有橋式脂環式環は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数1〜5)、アシル基(例えば、ホルミル基、ベンゾイル基)、アシロキシ基(例えば、プロピルカルボニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜4)、カルボキシル基、水酸基、アルキルスルホニルスルファモイル基(-
CONHSO2CH3等)が挙げられる。尚、置換基としてのアルキル基は、更に水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)等で置換されていてもよい。
The bridged alicyclic ring containing Z 6 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms), an acyl group (for example, a formyl group and a benzoyl group), an acyloxy group ( For example, propylcarbonyloxy group, benzoyloxy group), alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), carboxyl group, hydroxyl group, alkylsulfonylsulfamoyl group (-
CONHSO 2 CH 3 etc.). In addition, the alkyl group as a substituent may be further substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), or the like.

一般式(VI)において、A6に結合しているエステル基の酸素原子は、Z6を含む有橋式脂環式環構造を構成する炭素原子のいずれの位置で結合してもよい。 In the general formula (VI), the oxygen atom of the ester group bonded to A 6 may be bonded at any position of the carbon atom constituting the bridged alicyclic ring structure containing Z 6 .

以下に、一般式(VI)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。   Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (VI) below is given, it is not limited to these.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

樹脂(A)は、上記の繰り返し単位以外に、ドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらにレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し単位を含有することができる。   Resin (A) adjusts dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general required properties of resist, such as resolution, heat resistance, and sensitivity, in addition to the above repeating units. Various repeating units can be contained for the purpose.

このような繰り返し単位としては、下記の単量体に相当する繰り返し単位を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
これにより、樹脂(A)に要求される性能、特に、
(1)塗布溶剤に対する溶解性、
(2)製膜性(ガラス転移点)、
(3)アルカリ現像性、
(4)膜べり(親疎水性、アルカリ可溶性基選択)、
(5)未露光部の基板への密着性、
(6)ドライエッチング耐性、
等の微調整が可能となる。
このような単量体として、例えばアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。
Examples of such a repeating unit include, but are not limited to, repeating units corresponding to the following monomers.
Thereby, the performance required for the resin (A), in particular,
(1) Solubility in coating solvent,
(2) Film formability (glass transition point),
(3) Alkali developability,
(4) Membrane slip (hydrophobic, alkali-soluble group selection),
(5) Adhesion of unexposed part to substrate,
(6) Dry etching resistance,
Etc. can be finely adjusted.
As such a monomer, for example, a compound having one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, etc. Etc. can be mentioned.

具体的には、以下の単量体を挙げることができる。
アクリル酸エステル類(好ましくはアルキル基の炭素数が1〜10のアルキルアクリレート):
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−t−オクチル、クロルエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート2,2−ジメチルヒドロキシプロピルアクリレート、5−ヒドロキシペンチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペンタエリスリトールモノアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等。
Specifically, the following monomers can be mentioned.
Acrylic acid esters (preferably alkyl acrylates having an alkyl group with 1 to 10 carbon atoms):
Methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, amyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, octyl acrylate, tert-octyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate 2,2-dimethylhydroxy Propyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, and the like.

メタクリル酸エステル類(好ましくはアルキル基の炭素数が1〜10のアルキルメタアクリレート):
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、クロルベンジルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、5−ヒドロキシペンチルメタクリレート、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等。
Methacrylic acid esters (preferably alkyl methacrylate having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group):
Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, chlorobenzyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, 2 , 2-dimethyl-3-hydroxypropyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate and the like.

アクリルアミド類:
アクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、ヒドロキシエチル基等がある。)、N,N−ジアルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、エチルヘキシル基、シクロヘキシル基等がある)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミド等。
Acrylamides:
Acrylamide, N-alkylacrylamide (alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, t-butyl group, heptyl group, octyl group, cyclohexyl group, hydroxyethyl group, etc. N, N-dialkylacrylamide (alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, butyl, isobutyl, ethylhexyl, cyclohexyl, etc.), N-hydroxy Ethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.

メタクリルアミド類:
メタクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜10のもの、例えばメチル基、エチル基、t−ブチル基、エチルヘキシル基、ヒドロキシエチル基、シクロヘキシル基等がある)、N,N−ジアルキルメタクリルアミド(アルキル基としてはエチル基、プロピル基、ブチル基等がある)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリルアミド等。
Methacrylamide:
Methacrylamide, N-alkylmethacrylamide (alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, t-butyl, ethylhexyl, hydroxyethyl, cyclohexyl, etc.), N, N -Dialkylmethacrylamide (there are alkyl groups such as ethyl group, propyl group, butyl group), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide and the like.

アリル化合物:
アリルエステル類(例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリル等)、アリルオキシエタノール等。
Allyl compounds:
Allyl esters (for example, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, etc.), allyloxyethanol and the like.

ビニルエーテル類:
アルキルビニルエーテル(例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル等。
Vinyl ethers:
Alkyl vinyl ethers (eg hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethylbutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, Diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether and the like.

ビニルエステル類:
ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレート等。
Vinyl esters:
Vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valerate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl -Β-phenylbutyrate, vinylcyclohexylcarboxylate and the like.

イタコン酸ジアルキル類:
イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等。
フマール酸のジアルキルエステル類又はモノアルキルエステル類;ジブチルフマレート等。
Dialkyl itaconates:
Dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.
Dialkyl esters or monoalkyl esters of fumaric acid; dibutyl fumarate and the like.

その他クロトン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル等。   Others include crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilonitrile and the like.

その他にも、上記種々の繰り返し単位に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽和化合物であれば、共重合されていてもよい。   In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound that can be copolymerized with monomers corresponding to the above various repeating units may be copolymerized.

酸分解性樹脂において、各繰り返し単位の含有モル比はレジストのドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、さらにはレジストの一般的な必要性能である解像力、耐熱性、感度等を調節するために適宜設定される。   In acid-decomposable resins, the molar ratio of each repeating unit is the resist dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and general resist performance required for resolution, heat resistance, sensitivity, etc. It is set appropriately to adjust.

一般式(IV)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、20〜70モル%が好ましく、25〜60モル%がより好ましい。
一般式(V−1)〜(V−4)で表される基を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、20〜70モル%が好ましく、25〜60モル%がより好ましい。
一般式(AII)で表される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、5〜50モル%が好ましく、より好ましくは10〜40モル%、更に好ましくは15〜35モル%である。
アクリル酸エステルに由来する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、通常10〜90モル%、20〜90モル%が好ましく、より好ましくは40〜80モル%、更に好ましくは50〜75モル%である。
The content of the repeating unit represented by the general formula (IV) is preferably 20 to 70 mol%, and more preferably 25 to 60 mol%, based on all repeating units.
The content of the repeating unit having a group represented by formulas (V-1) to (V-4) is preferably 20 to 70 mol%, more preferably 25 to 60 mol%, based on all repeating units. .
The content of the repeating unit represented by formula (AII) is preferably from 5 to 50 mol%, more preferably from 10 to 40 mol%, still more preferably from 15 to 35 mol%, based on all repeating units. .
The content of the repeating unit derived from the acrylate ester is usually preferably from 10 to 90 mol%, from 20 to 90 mol%, more preferably from 40 to 80 mol%, still more preferably from 50 to 75, based on all repeating units. Mol%.

酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、20〜60モル%が好ましく、より好ましくは25〜55モル%、更に好ましくは30〜50モル%である。
一般式(pI)〜(pVI)で表される脂環式炭化水素を含む部分構造を有する繰り返し
単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、30〜70モル%が好ましく、より好ましくは35〜65モル%、更に好ましくは40〜60モル%である。
As for content of the repeating unit which has an acid-decomposable group, 20-60 mol% is preferable with respect to all the repeating units, More preferably, it is 25-55 mol%, More preferably, it is 30-50 mol%.
The content of the repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the general formulas (pI) to (pVI) is preferably 30 to 70 mol%, more preferably 35, based on all repeating units. It is -65 mol%, More preferably, it is 40-60 mol%.

本発明の組成物がArF露光用であるとき、ArF光への透明性の点から樹脂は芳香族基を有さないことが好ましい。   When the composition of the present invention is for ArF exposure, the resin preferably has no aromatic group from the viewpoint of transparency to ArF light.

本発明に用いる樹脂は、常法に従って(例えばラジカル重合)合成することができる。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種を、一括であるいは反応途中で反応容器に仕込み、これを必要に応じ反応溶媒、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、さらには後述のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのような本発明の組成物を溶解する溶媒に溶解させ均一とした後、窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で必要に応じ加熱、市販のラジカル開始剤(アゾ系開始剤、パーオキサイドなど)を用いて重合を開始させる。所望により開始剤を追加、あるいは分割で添加し、反応終了後、溶剤に投入して粉体あるいは固形回収等の方法で所望のポリマーを回収する。
反応の濃度は20質量%以上であり、好ましくは30質量%以上、さらに好ましくは40質量%以上である。反応温度は10℃〜150℃であり、好ましくは30℃〜120℃、さらに好ましくは50〜100℃である。
The resin used in the present invention can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthesis method, monomer species are charged into a reaction vessel in a batch or in the course of reaction, and if necessary, a reaction solvent such as ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, methyl ethyl ketone, A ketone such as methyl isobutyl ketone, an ester solvent such as ethyl acetate, and the composition of the present invention such as propylene glycol monomethyl ether acetate described below are dissolved in a solvent that dissolves uniformly and then nitrogen, argon, etc. Polymerization is started using a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.) as necessary under an inert gas atmosphere. If desired, an initiator is added or added in portions, and after completion of the reaction, it is put into a solvent and a desired polymer is recovered by a method such as powder or solid recovery.
The concentration of the reaction is 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, and more preferably 40% by mass or more. The reaction temperature is 10 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 120 ° C, more preferably 50-100 ° C.

上記具体例で表される繰り返し構造単位は、各々1種で使用してもよいし、複数を混合して用いてもよい。
また、本発明において、樹脂は、1種で使用してもよいし、複数併用してもよい。
The repeating structural units represented by the above specific examples may be used singly or in combination.
In the present invention, the resins may be used alone or in combination.

本発明に係る樹脂の重量平均分子量は、GPC法によりポリスチレン換算値として、好ましくは1,000〜200,000であり、更に好ましくは3,000〜20,000である。重量平均分子量が1,000未満では耐熱性やドライエッチング耐性の劣化が見られるため余り好ましくなく、200,000を越えると現像性が劣化したり、粘度が極めて高くなるため製膜性が劣化するなど余り好ましくない結果を生じる。
分散度(Mw/Mn)は通常1〜10であり、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜4の範囲のものが使用される。分散度の小さいものほど、解像度、レジスト形状、及びレジストパターンの側壁がスムーズであり、ラフネス性に優れる。
The weight average molecular weight of the resin according to the present invention is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 20,000, as a polystyrene converted value by the GPC method. When the weight average molecular weight is less than 1,000, heat resistance and dry etching resistance are deteriorated, which is not preferable. When the weight average molecular weight exceeds 200,000, developability is deteriorated, and the viscosity is extremely high, so that the film forming property is deteriorated. Produces less favorable results.
The dispersity (Mw / Mn) is usually 1 to 10, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 4. The smaller the degree of dispersion, the smoother the resolution, resist shape, and resist pattern side walls, and the better the roughness.

本発明において使用される樹脂は、上記特定の繰り返し単位を含有し、ガラス転移温度が70〜155℃、好ましくは70〜150℃、より好ましくは80〜140℃、更に好ましくは100〜130℃である。
ガラス転移温度(Tg)は、走査カロリメトリー (Differential Scanning Calorimeter) により測定することができる。
上記繰り返し単位を含有し、ガラス転移温度が70〜155℃である樹脂を得るには、例えば、以下の方法がある。
The resin used in the present invention contains the specific repeating unit described above, and has a glass transition temperature of 70 to 155 ° C, preferably 70 to 150 ° C, more preferably 80 to 140 ° C, still more preferably 100 to 130 ° C. is there.
The glass transition temperature (Tg) can be measured by differential scanning calorimeter.
In order to obtain a resin containing the above repeating unit and having a glass transition temperature of 70 to 155 ° C., for example, there are the following methods.

ガラス転移点を上記特定範囲内に制御するためには、上記特定の脂環構造を有する繰り返し単位を導入するだけでなく、分子量や分散度(Mw/Mn)を制御する必要がある。
樹脂(A)の重量平均分子量としては、通常5000〜30000、好ましくは6000〜25000、より好ましくは7000〜20000とすることが望ましい。
樹脂(A)の分散度は、通常3.5以下、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.5以下である。
重量平均分子量が5000未満や分散度が3.5を超える場合、Tgの低下をまねくとともに疎密依存性やサイドローブマージンの点で性能か低下する場合がある。
重量平均分子量、分散度を制御するためには、上記反応条件を選択するだけでなく、反
応モノマー溶液及びラジカル重合開始剤の溶液を、一定温度に加熱した溶媒等に滴下、あるいは分割添加する滴下重合法が望ましい。
また、分別再沈法により重合により得られ樹脂のより低分子量側を除くことで、更に本発明の効果を高めることが可能である。分別再沈法とは、例えば、樹脂溶液を樹脂の貧溶媒に対して投入すること、あるいは、樹脂の貧溶媒を樹脂溶液に対して注ぎ込むことにより、溶剤溶解性の高い低分子量オリゴマーを除去する方法である。
樹脂(A)の貧溶媒としては、n−ヘキサン、n−ヘプタン、トルエンなどの炭化水素溶媒、炭化水素溶媒と酢酸エチル等のエステル溶媒との混合溶媒、蒸留水、メタノール、エタノールなどのアルコール類の単独あるいは混合溶媒を挙げることができる。
一方、樹脂を溶解する溶媒としては上記反応溶媒などを用いることができる。ここで、低分子オリゴマーとは、例えば、重量平均分子量4000以下のものである。
In order to control the glass transition point within the specific range, it is necessary not only to introduce the repeating unit having the specific alicyclic structure but also to control the molecular weight and the degree of dispersion (Mw / Mn).
The weight average molecular weight of the resin (A) is usually 5000 to 30000, preferably 6000 to 25000, and more preferably 7000 to 20000.
The degree of dispersion of the resin (A) is usually 3.5 or less, preferably 3.0 or less, more preferably 2.5 or less.
When the weight average molecular weight is less than 5000 or the degree of dispersion exceeds 3.5, the Tg may be lowered and the performance may be lowered in terms of density dependence and side lobe margin.
In order to control the weight average molecular weight and the degree of dispersion, not only the above reaction conditions are selected, but the reaction monomer solution and the radical polymerization initiator solution are dropped into a solvent or the like heated to a constant temperature, or dropped dropwise. A polymerization method is desirable.
Further, by removing the lower molecular weight side of the resin obtained by polymerization by the fractional reprecipitation method, the effect of the present invention can be further enhanced. The fractional reprecipitation method, for example, removes low molecular weight oligomers with high solvent solubility by pouring the resin solution into the poor solvent of the resin or pouring the poor solvent of the resin into the resin solution. Is the method.
Examples of the poor solvent for the resin (A) include hydrocarbon solvents such as n-hexane, n-heptane, and toluene, mixed solvents of hydrocarbon solvents and ester solvents such as ethyl acetate, alcohols such as distilled water, methanol, and ethanol. These may be used alone or as a mixed solvent.
On the other hand, the above-mentioned reaction solvent and the like can be used as a solvent for dissolving the resin. Here, the low molecular weight oligomer is, for example, one having a weight average molecular weight of 4000 or less.

本発明のポジ型レジスト組成物において、本発明に係わる全ての樹脂の組成物全体中の配合量は、全レジスト固形分中40〜99.99質量%が好ましく、より好ましくは50〜99.97質量%である。   In the positive resist composition of the present invention, the blending amount of all the resins according to the present invention in the entire composition is preferably 40 to 99.99% by mass, more preferably 50 to 99.97, based on the total solid content of the resist. % By mass.

〔2〕活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(B成分)
本発明の組成物は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(光酸発生剤)を含有する。
そのような光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている、例えば、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、F2エキシマレーザー(157nm)、X線、電子ビーム等の活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
[2] Compound that generates acid upon irradiation with actinic rays or radiation (component B)
The composition of this invention contains the compound (photo-acid generator) which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation.
As such a photoacid generator, used as a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, or a microresist, for example, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (157 nm), known compounds that generate acids upon irradiation with actinic rays or radiation such as X-rays and electron beams, and mixtures thereof are appropriately used. You can select and use.

たとえば、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等のオニウム塩、有機ハロゲン化合物、有機金属/有機ハロゲン化物、o−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、イミノスルフォネ−ト等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合物、ジスルホン化合物を挙げることができる。   For example, diazonium salts, ammonium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, selenonium salts, onium salts such as arsonium salts, organic halogen compounds, organic metal / organic halides, photoacid generators having o-nitrobenzyl type protecting groups Examples thereof include disulfone compounds and compounds that generate photosulfonic acid by photolysis, such as agents and iminosulfonates.

また、これらの活性光線又は放射線の照射により酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物、たとえば、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、特開昭63-26653号、特開昭55-164824号、特開昭62-69263号、特開昭63-146038 号、特開昭63-163452 号、特開昭62-153853号、特開昭63-146029号等に記載の化合物を用いることができる。   Further, a group which generates an acid upon irradiation with these actinic rays or radiation, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of the polymer, for example, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, JP 63-26653, JP 55-164824, JP 62-69263, JP 63-146038, JP 63-163452, JP 62-153853, JP 63- The compounds described in No. 146029 and the like can be used.

さらに米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光により酸を発生する化合物も使用することができる。   Furthermore, compounds capable of generating an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like can also be used.

上記光酸発生剤として、例えば、以下のものを挙げることができる。   Examples of the photoacid generator include the following.

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

Figure 0004360957
Figure 0004360957

ここで式Ar1、Ar2は各々独立に置換もしくは未置換のアリール基を示す。好ましい置換基としては、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、ヒロドキシ基、メルカプト基及びハロゲン原子が挙げられる。 Here, the formulas Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Preferable substituents include an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxy group, a mercapto group, and a halogen atom.

203、R204、R205は各々独立に、置換もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。好ましくは、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜8のアルキル基及びそれらの置換誘導体である。
好ましい置換基としては、アリール基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基、ニトロ基、カルボキシル基、ヒロドキシ基及びハロゲン原子であり、アルキル基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ基、カルボキシル基、アルコシキカルボニル基である。
R 203 , R 204 and R 205 each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. Preferred are aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, and substituted derivatives thereof.
Preferred substituents are an aryl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxy group, and a halogen atom. An alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group;

-は対アニオンを示し、例えばBF4 -、AsF6 -、PF6 -、SbF6 -、SiF6 2-、ClO4 -、CF3SO3 -等のパーフルオロアルカンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、ナフタレン−1−スルホン酸アニオン等の縮合多核芳香族スルホン酸アニオン、アントラキノンスルホン酸アニオン、スルホン酸基含有染料等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。 Z represents a counter anion, such as perfluoroalkanesulfonic acid anion such as BF 4 , AsF 6 , PF 6 , SbF 6 , SiF 6 2− , ClO 4 , CF 3 SO 3 , pentafluoro Examples include, but are not limited to, condensed polynuclear aromatic sulfonate anions such as benzenesulfonate anion and naphthalene-1-sulfonate anion, anthraquinone sulfonate anion, and sulfonate group-containing dyes.

またR203、R204、R205のうちの2つ及びAr1、Ar2はそれぞれの単結合又は置換基を介して結合してもよい。 Two of R 203 , R 204 and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded via a single bond or a substituent.

具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

Figure 0004360957
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一般式(PAG1)及び(PAG2)で示される上記オニウム塩は公知であり、例えば米国特許第2,807,648 号及び同4,247,473号、特開昭53-101,331号等に記載の方法により合成することができる。   The above onium salts represented by the general formulas (PAG1) and (PAG2) are known, and can be synthesized, for example, by the methods described in US Pat. Nos. 2,807,648 and 4,247,473, and JP-A-53-101,331.

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

Figure 0004360957
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式中、Ar3、Ar4は各々独立に置換もしくは未置換のアリール基を示す。
206は置換もしくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換もしくは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基を示す。
具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
In the formula, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group.
R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, or arylene group.
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

Figure 0004360957
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Figure 0004360957
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(3)下記一般式(PAG5)で表されるジアゾジスルホン誘導体。 (3) A diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG5).

Figure 0004360957
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ここでRは、直鎖状、分岐状又は環状アルキル基、あるいは置換していてもよいアリール基を表す。
具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Here, R represents a linear, branched or cyclic alkyl group, or an aryl group which may be substituted.
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

Figure 0004360957
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(B1)トリアリールスルホニウム塩
本発明においては、光酸発生剤として、特にトリアリールスルホニウム塩(B1成分)が好ましい。
(B1) Triarylsulfonium Salt In the present invention, a triarylsulfonium salt (B1 component) is particularly preferable as the photoacid generator.

トリアリールスルホニウム塩とは、トリアリールスルホニウムをカチオンとする塩である。
トリアリールスルホニウムカチオンのアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。トリアリールスルホニムカチオンが有する3つのアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
各アリール基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基であり、最も好ましくは、メチル基、ブチル基、t−ブチル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は3つのアリール基のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに
置換していてもよい。また置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。
トリアリールスルホニウム塩のアニオンとしては、例えばスルホン酸アニオンであり、好ましくは1位がフッ素原子によって置換されたアルカンスルホン酸アニオン、電子吸引性基で置換されたベンゼンスルホン酸であり、さらに好ましくは炭素数1〜8のパーフロロアルカンスルホン酸アニオンであり、最も好ましくはパーフロロブタンスルホン酸アニオン、パーフロロオクタンスルホン酸アニオンである。これら用いることにより酸分解性基の分解速度が向上し、感度が優れ、また発生酸の拡散性が制御され解像力が向上する。
トリアリールスルホニウム構造は、−S−等の連結基により他のトリアリールスルホニウム構造と結合し複数のトリアリールスルホニウム構造を有してもよい。
電子吸引性基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ニトロ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、アシロキシ基、アシル基等を挙げることができる。
以下に、本発明で使用できるトリアリールスルホニウム塩の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
The triarylsulfonium salt is a salt having triarylsulfonium as a cation.
The aryl group of the triarylsulfonium cation is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. The three aryl groups of the triarylsulfonium cation may be the same or different.
Each aryl group may have an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), an alkoxy group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group as a substituent. Preferred substituents are alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms and alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms, and most preferred are methyl groups, butyl groups, t-butyl groups, and alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms. . The substituent may be substituted with any one of the three aryl groups, or may be substituted with all three. The substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.
The anion of the triarylsulfonium salt is, for example, a sulfonate anion, preferably an alkane sulfonate anion substituted with a fluorine atom at the 1-position, or a benzene sulfonate substituted with an electron-withdrawing group, more preferably carbon. A perfluoroalkanesulfonic acid anion having a number of 1 to 8, most preferably a perfluorobutanesulfonic acid anion or a perfluorooctanesulfonic acid anion. By using these, the decomposition rate of the acid-decomposable group is improved, the sensitivity is excellent, the diffusibility of the generated acid is controlled, and the resolution is improved.
The triarylsulfonium structure may have a plurality of triarylsulfonium structures bonded to another triarylsulfonium structure through a linking group such as -S-.
Examples of the electron withdrawing group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a nitro group, a cyano group, an alkoxycarbonyl group, an acyloxy group, and an acyl group.
Specific examples of the triarylsulfonium salt that can be used in the present invention are shown below, but are not limited thereto.

Figure 0004360957
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更に、以下の化合物を挙げることができる。   Furthermore, the following compounds can be mentioned.

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(B2)また、光酸発生剤として、下記一般式(PAG6)で表される化合物(B2成分)も好ましい。 (B2) Moreover, the compound (B2 component) represented by the following general formula (PAG6) is also preferable as a photoacid generator.

Figure 0004360957
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式(PAG6)中、
1〜R5は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アルキルオキシカルボニル基又はアリール基を表し、R1〜R5のうち少なくとも2つ以上が結合して環構造を形成してもよい。
6及びR7は、水素原子、アルキル基、シアノ基又はアリール基を表す。
1及びY2は、アルキル基、アリール基、アラルキル基又はヘテロ原子を含む芳香族基を表し、Y1とY2とが結合して環を形成してもよい。
3は、単結合または2価の連結基を表す。
-は、非求核性アニオンを表す。
但し、R1からR5の少なくとも1つとY1又はY2の少なくとも一つが結合して環を形成
するか、若しくは、R1からR5の少なくとも1つとR6又はR7の少なくとも1つが結合して環を形成する。
尚、R1からR7のいずれか、若しくは、Y1又はY2のいずれかの位置で、連結基を介して結合し、式(PAG6)の構造を2つ以上有していてもよい。
In the formula (PAG6),
R 1 to R 5 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a halogen atom, an alkyloxycarbonyl group or an aryl group, and at least two of R 1 to R 5 are bonded to form a ring structure. It may be formed.
R 6 and R 7 represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group, or an aryl group.
Y 1 and Y 2 represent an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an aromatic group containing a hetero atom, and Y 1 and Y 2 may be bonded to form a ring.
Y 3 represents a single bond or a divalent linking group.
X represents a non-nucleophilic anion.
Provided that at least one of R 1 to R 5 and at least one of Y 1 or Y 2 are bonded to form a ring, or at least one of R 1 to R 5 and at least one of R 6 or R 7 are bonded. To form a ring.
In addition, it may be bonded via a linking group at any position of R 1 to R 7 or at any position of Y 1 or Y 2 and may have two or more structures of the formula (PAG6).

1〜R7のアルキル基は、置換あるいは無置換のアルキル基であり、好ましくは炭素数1〜5のアルキル基であり、無置換のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。
1〜R5のアルコキシ基及びアルキルオキシカルボニル基におけるアルコキシ基は、置換あるいは無置換のアルコキシ基であり、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基であり、無置換のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等を挙げることができる。
1〜R7、Y1、Y2のアリール基は、置換あるいは無置換のアリール基であり、好ましくは炭素数6〜14のアリール基であり、無置換のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。
1〜R5のハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子等を挙げることができる。
The alkyl group represented by R 1 to R 7 is a substituted or unsubstituted alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the unsubstituted alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group and the like.
The alkoxy group in R 1 to R 5 and the alkyloxycarbonyl group is a substituted or unsubstituted alkoxy group, preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group and the like.
The aryl group of R 1 to R 7 , Y 1 , and Y 2 is a substituted or unsubstituted aryl group, preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms. As the unsubstituted aryl group, for example, phenyl Group, tolyl group, naphthyl group and the like.
Examples of the halogen atom represented by R 1 to R 5 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

1及びY2のアルキル基は、置換あるいは無置換のアルキル基であり、好ましくは炭素数1〜30のアルキル基である。無置換のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、及びシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等の環状のアルキル基を挙げることができる。 The alkyl group of Y 1 and Y 2 is a substituted or unsubstituted alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. Examples of the unsubstituted alkyl group include linear or branched alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group, and a cyclopropyl group, Examples thereof include cyclic alkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and a boronyl group.

1及びY2のアラルキル基は、置換あるいは無置換のアラルキル基であり、好ましくは炭素数7〜12のアラルキル基であり、無置換のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、クミル基等を挙げることができる。 The aralkyl group of Y 1 and Y 2 is a substituted or unsubstituted aralkyl group, preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms. Examples of the unsubstituted aralkyl group include benzyl group, phenethyl group, cumyl group Groups and the like.

ヘテロ原子を含む芳香族基とは、例えば炭素数6〜14のアリール基等の芳香族基に、ヘテロ原子、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を有する基を表す。
1及びY2のヘテロ原子を含む芳香族基としては、置換あるいは無置換のヘテロ原子を含む芳香族基であり、無置換のものとしては、例えば、フラン、チオフェン、ピロール、ピリジン、インドール等の複素環式芳香族炭化水素基が挙げられる。
The aromatic group containing a hetero atom represents a group having a hetero atom, for example, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, etc. in an aromatic group such as an aryl group having 6 to 14 carbon atoms.
The aromatic group containing a hetero atom of Y 1 and Y 2 is an aromatic group containing a substituted or unsubstituted hetero atom. Examples of the unsubstituted group include furan, thiophene, pyrrole, pyridine, and indole. And the heterocyclic aromatic hydrocarbon group.

1とY2とは結合して、式(PAG6)中のS+とともに、環を形成してもよい。
この場合、Y1とY2とが結合して形成する基としては、例えば、炭素数4〜10のアルキレン基、好ましくはブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、特に好ましくはブチレン基、ペンチレン基を挙げることができる。
また、Y1とY2と結合して、式(PAG6)中のS+とともに形成した環の中に、ヘテロ原子を含んでいても良い。
Y 1 and Y 2 may combine to form a ring together with S + in formula (PAG6).
In this case, examples of the group formed by combining Y 1 and Y 2 include an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms, preferably a butylene group, a pentylene group, and a hexylene group, and particularly preferably a butylene group and a pentylene group. Can be mentioned.
In addition, a ring formed by combining Y 1 and Y 2 together with S + in formula (PAG6) may contain a hetero atom.

上記のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アラルキル基の各々は、例えば、ニトロ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5)等で置換されていてもよい。更にアリール基、アラルキル基については、アルキル基(好ましくは炭素数1〜5)で置換されていてもよい。
また、アルキル基の置換基としては、ハロゲン原子が好ましい。
Each of the alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, aryl group, and aralkyl group is, for example, a nitro group, a halogen atom, a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, or an alkoxy group (preferably having 1 to 5 carbon atoms). ) And the like. Further, the aryl group and aralkyl group may be substituted with an alkyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms).
Moreover, as a substituent of an alkyl group, a halogen atom is preferable.

3は、単結合または2価の連結基を表し、2価の連結基としては、置換していてもよ
いアルキレン基、アルケニレン基、−O−、−S−、−CO−、−CONR−(Rは、水素、アルキル基、アシル基である。)、及びこれらのうち2つ以上を含んでもよい連結基が好ましい。
Y 3 represents a single bond or a divalent linking group, and examples of the divalent linking group include an optionally substituted alkylene group, alkenylene group, —O—, —S—, —CO—, —CONR—. (R is hydrogen, an alkyl group, or an acyl group.) And a linking group that may include two or more of these are preferable.

-の非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン等を挙げることができる。
非求核性アニオンとは、求核反応を起こす能力が著しく低いアニオンであり、分子内求核反応による経時分解を抑制することができるアニオンである。これによりレジストの経時安定性が向上する。
スルホン酸アニオンとしては、例えば、アルキルスルホン酸アニオン、アリールスルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオンなどが挙げられる。
カルボン酸アニオンとしては、例えば、アルキルカルボン酸アニオン、アリールカルボン酸アニオン、アラルキルカルボン酸アニオンなどが挙げられる。
Examples of the non-nucleophilic anion X include a sulfonate anion and a carboxylate anion.
A non-nucleophilic anion is an anion that has an extremely low ability to cause a nucleophilic reaction, and is an anion that can suppress degradation over time due to an intramolecular nucleophilic reaction. This improves the temporal stability of the resist.
Examples of the sulfonate anion include an alkyl sulfonate anion, an aryl sulfonate anion, and a camphor sulfonate anion.
Examples of the carboxylate anion include an alkylcarboxylate anion, an arylcarboxylate anion, and an aralkylcarboxylate anion.

アルキルスルホン酸アニオンにおけるアルキル基としては、好ましくは炭素数1〜30のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等を挙げることができる。
アリールスルホン酸アニオンにおけるアリール基としては、好ましくは炭素数6〜14のアリール基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。
The alkyl group in the alkylsulfonate anion is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, or a pentyl group. , Neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, cyclo Examples thereof include a propyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and a boronyl group.
The aryl group in the aryl sulfonate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.

上記アルキルスルホン酸アニオン及びアリールスルホン酸アニオンにおけるアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。
置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。
The alkyl group and aryl group in the alkyl sulfonate anion and aryl sulfonate anion may have a substituent.
Examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, and an alkylthio group.

ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、弗素原子、沃素原子等を挙げることができる。
アルキル基としては、例えば、好ましくは炭素数1〜15のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等を挙げることができる。
アルコキシ基としては、例えば、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等を挙げることができる。
アルキルチオ基としては、例えば、好ましくは炭素数1〜15のアルキルチオ基、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、n−ブチルチオ基、イソブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ネオペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、ウンデシルチオ基、ドデシルチオ基、トリデシルチオ基、テトラデシルチオ基、ペンタデシルチオ基、ヘキサデシルチオ基、ヘプタデシルチオ基、オクタデシルチオ基、ノナデシルチオ基、エイコシルチオ基等を挙げることができる。尚、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基は、更にハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)で置換されていてもよい。
Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom.
As the alkyl group, for example, preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group Hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, etc. it can.
As an alkoxy group, Preferably a C1-C5 alkoxy group, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group etc. can be mentioned, for example.
As the alkylthio group, for example, preferably an alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms, such as a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, an isopropylthio group, an n-butylthio group, an isobutylthio group, a sec-butylthio group, a pentylthio group, Neopentylthio group, hexylthio group, heptylthio group, octylthio group, nonylthio group, decylthio group, undecylthio group, dodecylthio group, tridecylthio group, tetradecylthio group, pentadecylthio group, hexadecylthio group, heptadecylthio group, octadecylthio group, nonadecylthio group Group, eicosylthio group and the like. The alkyl group, alkoxy group, and alkylthio group may be further substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom).

アルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル基としては、アルキルスルホン酸アニオンにおけるアルキル基と同様のものを挙げることができる。
アリールカルボン酸アニオンにおけるアリール基としては、アリールスルホン酸アニオンにおけるアリール基と同様のものを挙げることができる。
アラルキルカルボン酸アニオンにおけるアラルキル基としては、好ましくは炭素数6〜12のアラルキル基、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
Examples of the alkyl group in the alkylcarboxylate anion include the same alkyl groups as in the alkylsulfonate anion.
Examples of the aryl group in the arylcarboxylate anion include the same aryl groups as in the arylsulfonate anion.
The aralkyl group in the aralkyl carboxylate anion is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms, such as a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group, and a naphthylmethyl group.

上記アルキルカルボン酸アニオン、アリールカルボン酸アニオン及びアラルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル基、アリール基及びアラルキル基は置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、アリールスルホン酸アニオンにおけると同様のハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。   The alkyl group, aryl group and aralkyl group in the alkylcarboxylate anion, arylcarboxylate anion and aralkylcarboxylate anion may have a substituent. Examples of the substituent are the same as those in the arylsulfonate anion. A halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, etc. can be mentioned.

その他の非求核性アニオンとしては、例えば、弗素化燐、弗素化硼素、弗素化アンチモン等を挙げることができる。   Examples of other non-nucleophilic anions include fluorinated phosphorus, fluorinated boron, and fluorinated antimony.

尚、本発明の式(PAG6)において、R1からR5の少なくとも1つとY1又はY2の少なくとも一つが結合して環が形成されるか、若しくは、R1からR5の少なくとも1つとR6又はR7の少なくとも1つが結合して環が形成されている。式(PAG6)に示す化合物は、環を形成することにより、立体構造が固定され、光分解能が向上する。
また、R1からR7のいずれか、若しくは、Y1又はY2のいずれかの位置で、連結基を介して結合し、式(PAG6)の構造を2つ以上有していてもよい。
In the formula (PAG6) of the present invention, at least one of R 1 to R 5 and at least one of Y 1 or Y 2 are bonded to form a ring, or at least one of R 1 to R 5 At least one of R 6 and R 7 is bonded to form a ring. The compound represented by the formula (PAG6) has a three-dimensional structure and improves optical resolution by forming a ring.
In addition, it may be bonded via a linking group at any position of R 1 to R 7 , or any position of Y 1 or Y 2 , and may have two or more structures of the formula (PAG6).

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

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上記一般式(PAG6)で表される酸発生剤の具体例において、(PAG6A−1)〜(PAG6A−30)及び(PAG6B−1)〜(PAG6B−12)がより好ましい。   In the specific example of the acid generator represented by the general formula (PAG6), (PAG6A-1) to (PAG6A-30) and (PAG6B-1) to (PAG6B-12) are more preferable.

(B1)成分と(B2)成分とを併用することが特に好ましく、この場合の比率は、(B1)/(B2)(質量比)として、好ましくは97/3〜5/95、更に好ましくは90/10〜10/90、特に好ましくは30/70〜70/30である。   It is particularly preferable to use the component (B1) and the component (B2) in combination, and the ratio in this case is preferably 97/3 to 5/95, more preferably (B1) / (B2) (mass ratio). 90/10 to 10/90, particularly preferably 30/70 to 70/30.

本発明に使用される酸発生剤の中で、特に好ましいものの例を以下に挙げる。   Among the acid generators used in the present invention, examples of particularly preferable ones are listed below.

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本発明においては、光酸発生剤は、パーフルオロブタンスルホン酸又はパーフルオロオクタンスルホン酸を発生する化合物であることが特に好ましい。   In the present invention, the photoacid generator is particularly preferably a compound that generates perfluorobutanesulfonic acid or perfluorooctanesulfonic acid.

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

光酸発生剤の本発明のポジ型レジスト組成物中の総量は、組成物の固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜20質量%、更に好ましくは1〜15質量%である。   The total amount of the photoacid generator in the positive resist composition of the present invention is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 20% by mass, and still more preferably, based on the solid content of the composition. Is 1 to 15% by mass.

〔3〕有機溶剤(C成分)
本発明のレジスト組成物は、上述した各成分を有機溶剤に溶解させてなるものである。
本発明において使用される有機溶剤は、プロピレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、乳酸アルキル及び直鎖ケトンから選ばれる少なくとも一つと環状ケトンを混合した有機溶剤である。
[3] Organic solvent (component C)
The resist composition of the present invention is obtained by dissolving the above-described components in an organic solvent.
The organic solvent used in the present invention is an organic solvent obtained by mixing a cyclic ketone with at least one selected from propylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkyl lactate and linear ketone.

プロピレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、乳酸アルキル及び直鎖ケトンから選ばれる少なくとも一つと環状ケトンについて、添加量の比率(質量比)は、好ましくは10/90〜90/10、より好ましくは20/80〜80/20、更に好ましくは30/70〜70/30である。環状ケトンの含有量は、全溶剤に対して、好ましくは20〜70質量%、より好ましくは30〜60質量%である。   With respect to at least one selected from propylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkyl lactate and linear ketone and cyclic ketone, the ratio of addition amount (mass ratio) is preferably 10/90 to 90/10, more preferably 20/80. -80/20, more preferably 30 / 70-70 / 30. The content of the cyclic ketone is preferably 20 to 70% by mass and more preferably 30 to 60% by mass with respect to the total solvent.

プロピレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートとしては、好ましくは、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メチルエーテルプロピオネート、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エチルエーテルプロピオネートを挙げることができ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが特に好ましい。
乳酸アルキルとしては、乳酸メチル、乳酸エチルが好ましい。
直鎖ケトンとしては、例えば、メチルエチルケトン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン等を挙げることができ、好ましくは2−ヘプタノンである。
環状ケトンとしては、例えば、シクロペンタノン、3−メチルシクロペン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、イソホロン、シクロヘプタン、1,3−シクロヘプタジオン、γ−ブチロラクトン等が挙げられ、シクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノンが好ましく、シクロペンタノン、シクロヘキサノンが特に好ましい。
Preferred propylene glycol monoalkyl ether carboxylates include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether propionate, and propylene glycol Monomethyl ether acetate is particularly preferred.
As the alkyl lactate, methyl lactate and ethyl lactate are preferable.
Examples of the linear ketone include methyl ethyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, and preferably 2-heptanone.
Examples of cyclic ketones include cyclopentanone, 3-methylcyclopentone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, isophorone, cycloheptane, 1,3-cycloheptadione, and γ-butyrolactone. Cyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, cyclohexanone and cycloheptanone are preferred, and cyclopentanone and cyclohexanone are particularly preferred.

更に、上記の特定の混合溶剤に対して、通常10質量%以下の範囲で、他の有機溶剤を併用してもよい。このような他の有機溶剤としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、エチレンジクロライド、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、酢酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等を挙げることができる。   Furthermore, other organic solvents may be used in combination in the range of usually 10% by mass or less with respect to the specific mixed solvent. Examples of such other organic solvents include ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene dichloride, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, Examples include toluene, ethyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, and tetrahydrofuran.

これらの混合溶剤を用いて、固形分濃度として、通常3〜25質量%、好ましくは5〜22質量%、より好ましくは7〜20質量%のレジスト組成物を調製する。   Using these mixed solvents, a resist composition having a solid content concentration of usually 3 to 25% by mass, preferably 5 to 22% by mass, and more preferably 7 to 20% by mass is prepared.

本発明のポジ型レジスト組成物は、更に、含窒素塩基性化合物を含有することが好ましい。
含窒素塩基性化合物としては、有機アミン、塩基性のアンモニウム塩、塩基性のスルホニウム塩などが用いられ、昇華やレジスト性能を劣化させないものであればよい。
これらの含窒素塩基性化合物の中でも、有機アミンが画像性能が優れる点で好ましい。例えば特開昭63-149640号、特開平5-249662号、特開平5-127369号、特開平5-289322号、特開平5-249683号、特開平5-289340号、特開平5-232706号、特開平5-257282号、特開平6-242605号、特開平6-242606号、特開平6-266100号、特開平6-266110 号、特開平6-317902号、特開平7-120929号、特開平7-146558号、特開平7-319163号、特開平7-508840号、特開平7-333844号、特開平7-219217号、特開平7-92678号、 特開平7-28247号、特開平8-22120号、特開平8-110638号、特開平8-123030号、特開平9-274312号、特開平9-166871号、特開平9-292708号、特開平9-325496号、特表平7-508840号、USP5525453号、USP5629134号、US
P5667938号等に記載の塩基性化合物を用いることができる。
The positive resist composition of the present invention preferably further contains a nitrogen-containing basic compound.
As the nitrogen-containing basic compound, an organic amine, a basic ammonium salt, a basic sulfonium salt, or the like is used, as long as it does not deteriorate sublimation or resist performance.
Among these nitrogen-containing basic compounds, organic amines are preferred because of excellent image performance. For example, JP-A-63-149640, JP-A-5-249662, JP-A-5-127369, JP-A-5-289322, JP-A-5-249683, JP-A-5-289340, JP-A-5-232706 JP-A-5-257282, JP-A-62-242605, JP-A-6-242606, JP-A-6-266100, JP-A-6-266110, JP-A-6-317902, JP-A-7-120929, JP-A-7-65558, JP-A-7-319163, JP-A-7-508840, JP-A-7-333844, JP-A-7-219217, JP-A-7-92678, JP-A-7-28247, Special Kaihei 8-22120, JP-A-811038, JP-A-8-1223030, JP-A-9-274312, JP-A-9-66871, JP-A-9-292708, JP-A-9-325496, Special table Flat 7-508840, USP5525453, USP5629134, US
The basic compounds described in P5667938 and the like can be used.

含窒素塩基性化合物は、具体的には下記式(A)〜(E)の構造を挙げることができる。  Specific examples of the nitrogen-containing basic compound include structures of the following formulas (A) to (E).

Figure 0004360957
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ここで、R250 、R251 及びR252 は、同一でも異なってもよく、水素原子、炭素数1〜20個のアルキル基、炭素数1〜20個のアミノアルキル基、炭素数1〜20個のヒドロキシアルキル基又は炭素数6〜20個の置換もしくは非置換のアリール基を表し、ここで、R251とR252は、互いに結合して環を形成してもよい。
253、R254、R255 及びR256 は、同一でも異なってもよく、炭素数1〜10個のアルキル基を表す。
更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化合物か、又は脂肪族3級アミンである。
Here, R 250 , R 251 and R 252 may be the same or different, and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 20 carbon atoms. Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R 251 and R 252 may combine with each other to form a ring.
R 253 , R 254 , R 255 and R 256 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule, or aliphatic tertiary amines.

含窒素塩基性化合物としては、好ましくは、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、4−ジメチルアミノピリジン、1−ナフチルアミン、ピペリジン類、ヘキサメチレンテトラミン、イミダゾール類、ヒドロキシピリジン類、ピリジン類、アニリン類、ヒドロキシアルキルアニリン類、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、ピリジニウムp−トルエンスルホナート、2,4,6−トリメチルピリジニウムp−トルエンスルホナート、テトラメチルアンモニウムp−トルエンスルホナート、及びテトラブチルアンモニウムラクテート、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−i−オクチルアミン、トリス(エチルヘキシル)アミン、トリデシルアミン、トリドデシルアミン等が挙げられる。
これらの中でも、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、4−ジメチルアミノピリジン、1−ナフチルアミン、ピペリジン、4−ヒドロキシピペリジン、2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジン、ヘキサメチレンテトラミン、イミダゾール類、ヒドロキシピリジン類、ピリジン類、アニリン類、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリス(エチルヘキシル)アミン、トリドデシルアミン、N,N−ジ−ヒドロキシエチルアニリン、N−ヒドロキシエチル−N−エチルアニリン等の有機アミンが好ましい。
As the nitrogen-containing basic compound, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo is preferable. [2.2.2] Octane, 4-dimethylaminopyridine, 1-naphthylamine, piperidines, hexamethylenetetramine, imidazoles, hydroxypyridines, pyridines, anilines, hydroxyalkylanilines, 4,4′-diamino Diphenyl ether, pyridinium p-toluenesulfonate, 2,4,6-trimethylpyridinium p-toluenesulfonate, tetramethylammonium p-toluenesulfonate, and tetrabutylammonium lactate, triethylamine, tributylamine, tripentylamine, tri-n -Oct And ruamine, tri-i-octylamine, tris (ethylhexyl) amine, tridecylamine, and tridodecylamine.
Among these, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] Octane, 4-dimethylaminopyridine, 1-naphthylamine, piperidine, 4-hydroxypiperidine, 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine, hexamethylenetetramine, imidazoles, hydroxypyridines, pyridines, aniline 4,4′-diaminodiphenyl ether, triethylamine, tributylamine, tripentylamine, tri-n-octylamine, tris (ethylhexyl) amine, tridodecylamine, N, N-di-hydroxyethylaniline, N-hydroxyethyl Organic amines such as -N-ethylaniline are preferred Yes.

酸発生剤と含窒素塩基性化合物とのポジ型レジスト組成物中の使用割合は、通常(酸発生剤)/(含窒素塩基性化合物)(モル比)=2.5〜300であり、好ましくは5.0〜200、より好ましくは7.0〜150である。   The use ratio of the acid generator and the nitrogen-containing basic compound in the positive resist composition is usually (acid generator) / (nitrogen-containing basic compound) (molar ratio) = 2.5 to 300, preferably Is 5.0 to 200, more preferably 7.0 to 150.

本発明のポジ型レジスト組成物には、必要に応じて、低分子酸分解性化合物、界面活性剤、現像液に対する溶解促進性化合物、ハレーション防止剤、可塑剤、光増感剤、界面活性剤、接着助剤、架橋剤、光塩基発生剤等を含有することができる。   In the positive resist composition of the present invention, a low-molecular acid-decomposable compound, a surfactant, a dissolution-promoting compound for a developer, an antihalation agent, a plasticizer, a photosensitizer, and a surfactant, if necessary. , An adhesion assistant, a crosslinking agent, a photobase generator, and the like can be contained.

本発明のポジ型レジスト組成物は、必要に応じて、分子量が2000以下であって、酸の作用により分解し得る基を有し、アルカリ溶解性が酸の作用により増大する低分子酸分解性化合物を含むことができる。
例えばProc.SPIE,2724, 355(1996)、特開平8-15865号、USP5310619号、USP−5372912号、J.Photopolym.Sci.,Tech.,Vol.10,No.3,511(1997))に記載されている酸分解性基を含有する、コール酸誘導体、デヒドロコール酸誘導体、デオキシコール酸誘導体、リトコール酸誘導体、ウルソコール酸誘導体、アビエチン酸誘導体等の脂環族化合物、酸分解性基を含有するナフタレン誘導体などの芳香族化合物を上記低分子酸分解性化合物として用いることができる。
さらに、特開平6-51519号記載の低分子の酸分解性溶解阻止化合物も220nmの透過性を悪化させないレベルの添加範囲で用いることもできるし、1,2−ナフトキノンジアジト化合物も使用できる。
The positive resist composition of the present invention has a low molecular acid decomposability, which has a molecular weight of 2000 or less, if necessary, has a group that can be decomposed by the action of an acid, and alkali solubility increases by the action of an acid. Compounds can be included.
For example, described in Proc. SPIE, 2724, 355 (1996), JP-A-8-15865, USP5310619, USP-5372912, J. Photopolym. Sci., Tech., Vol. 10, No. 3, 511 (1997)). Containing an acid-decomposable group, an alicyclic compound such as a cholic acid derivative, a dehydrocholic acid derivative, a deoxycholic acid derivative, a lithocholic acid derivative, a ursocholic acid derivative or an abietic acid derivative, or an acid-decomposable group Aromatic compounds such as naphthalene derivatives can be used as the low-molecular acid-decomposable compound.
Further, the low-molecular acid-decomposable dissolution inhibiting compounds described in JP-A-6-51519 can also be used in an addition range at a level that does not deteriorate the transmittance at 220 nm, and 1,2-naphthoquinone diazite compounds can also be used.

本発明のレジスト組成物に上記低分子酸分解性溶解阻止化合物を使用する場合、その含有量はレジスト組成物の100質量部(固形分)を基準として、通常0.5〜50質量部の範囲で用いられ、好ましくは0.5〜40質量部、更に好ましくは0.5〜30質量部、特に好ましくは0.5〜20.0質量部の範囲で使用される。
これらの低分子酸分解性溶解阻止化合物を添加すると、前記現像欠陥がさらに改良されるばかりか耐ドライエッチング性が改良される。
When the low molecular acid decomposable dissolution inhibiting compound is used in the resist composition of the present invention, the content thereof is usually in the range of 0.5 to 50 parts by mass based on 100 parts by mass (solid content) of the resist composition. Preferably 0.5 to 40 parts by mass, more preferably 0.5 to 30 parts by mass, and particularly preferably 0.5 to 20.0 parts by mass.
Addition of these low molecular acid decomposable dissolution inhibiting compounds not only further improves the development defects, but also improves dry etching resistance.

本発明で使用できる現像液に対する溶解促進性化合物の例としては、例えば特開平3−206458号記載のフェノール性水酸基を2個以上含有する化合物、1−ナフトールなどのナフトール類又はカルボキシル基を1個以上有する化合物、カルボン酸無水物、スルホンアミド化合物やスルホニルイミド化合物などの分子量1000以下の低分子化合物等を挙げることができる。
これらの溶解促進性化合物の配合量としては、組成物全質量(固形分)に対して、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。
Examples of the dissolution promoting compound that can be used in the present invention include compounds containing two or more phenolic hydroxyl groups described in JP-A-3-206458, one naphthol such as 1-naphthol, or one carboxyl group. Examples thereof include low molecular compounds having a molecular weight of 1000 or less, such as compounds having the above, carboxylic acid anhydrides, sulfonamide compounds and sulfonylimide compounds.
The blending amount of these dissolution promoting compounds is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, based on the total mass (solid content) of the composition.

好適なハレーション防止剤としては、照射する放射線を効率よく吸収する化合物が好ましく、フルオレン、9−フルオレノン、ベンゾフェノンのような置換ベンゼン類;アントラセン、アントラセン−9−メタノール、アントラセン−9−カルボキシエチル、フェナントレン、ペリレン、アジレンのような多環式芳香族化合物などが挙げられる。なかでも、多環式芳香族化合物が特に好ましい。これらのハレーション防止剤は基板からの反射光を低減し、レジスト膜内の多重反射の影響を少なくさせることで、定在波改良の効果を発現する。   As a suitable antihalation agent, a compound that efficiently absorbs irradiated radiation is preferable, and substituted benzenes such as fluorene, 9-fluorenone, and benzophenone; anthracene, anthracene-9-methanol, anthracene-9-carboxyethyl, phenanthrene , Polycyclic aromatic compounds such as perylene and azylene. Of these, polycyclic aromatic compounds are particularly preferred. These antihalation agents exhibit the effect of improving standing waves by reducing the reflected light from the substrate and reducing the influence of multiple reflection in the resist film.

また露光による酸発生率を向上させるために、光増感剤を添加することができる。好適な光増感剤として、ベンゾフェノン、p,p'−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、2−クロロチオキサントン、アントロン、9−エトキシアントラセン、ピレン、フェノチアジン、ベンジル、ベンゾフラビン、アセトフェノン、フェナントレン、ベンゾキノン、アントラキノン、1,2−ナフトキノン等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの光増感剤は前記ハレーション防止剤としても使用可能である。   Moreover, in order to improve the acid generation rate by exposure, a photosensitizer can be added. Suitable photosensitizers include benzophenone, p, p′-tetramethyldiaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, anthrone, 9-ethoxyanthracene, pyrene, phenothiazine, benzyl, benzoflavine, acetophenone, phenanthrene, benzoquinone, anthraquinone, 1 , 2-naphthoquinone and the like, but are not limited thereto. These photosensitizers can also be used as the antihalation agent.

本発明のポジ型レジスト組成物は、界面活性剤、特にフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。
本発明のポジ型レジスト組成物がフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を含有することにより、250nm以下、特に220nm以下の露光光源の使用時に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少ないレジストパターンを与えることが可能となる。
これらの界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−22
6746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同 5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。
使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
The positive resist composition of the present invention comprises a surfactant, particularly a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (a fluorine-based surfactant and a silicon-based surfactant, a surface activity containing both fluorine atoms and silicon atoms). It is preferable to contain any one of these, or two or more.
When the positive resist composition of the present invention contains a fluorine-based and / or silicon-based surfactant, adhesion and development defects are obtained with good sensitivity and resolution when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less. It is possible to provide a resist pattern with less.
As these surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-22
JP 6746, JP 61-226745, JP 62-170950, JP 63-34540, JP 7-230165, JP 8-62834, JP 9-9 -54432, JP-A-9-5988, JP-A 2002-277862, U.S. Pat. Nos. 5,405,720, 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, and 5436098. The surfactants described in the specification, Nos. 5576143, 5294511, and 5824451 can be mentioned, and the following commercially available surfactants can also be used as they are.
Examples of commercially available surfactants that can be used include EFTOP EF301 and EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430 and 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, and R08. (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Fluorine type surfactant or silicon type surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

また、界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)もしくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることが出来る。フルオロ脂肪族化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することが出来る。
フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布しているものでも、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)基など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。さらに、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C81
7基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。
In addition to the known surfactants described above, the surfactant is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also called telomer method) or an oligomerization method (also called oligomer method). A surfactant using a polymer having a fluoroaliphatic group can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.
As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. Or may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). It may be a unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block linked body) or a poly (block linked body of oxyethylene and oxypropylene) group. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates). Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy) A copolymer of (ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate), C 8 F 1
Copolymer of acrylate (or methacrylate) having 7 groups and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacrylate) having C 8 F 17 groups and (poly (oxyethylene)) acrylate ( Or a copolymer of (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate), and the like.

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

≪使用方法≫
本発明のポジ型レジスト組成物は、上記の成分を溶剤、好ましくは前記混合溶剤に溶解し、次のように所定の支持体上に塗布して用いる。
すなわち、上記ポジ型レジスト組成物を精密集積回路素子の製造に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆)上にスピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布する。
塗布後、所定のマスクを通して露光し、ベークを行い現像する。このようにすると、良好なレジストパターンを得ることができる。ここで露光光としては、好ましくは250nm以下、より好ましくは220nm以下の波長の遠紫外線である。具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、F2エキシマレーザー(157nm)、X線、電子ビーム等が挙げられる。
≪How to use≫
The positive resist composition of the present invention is used by dissolving the above components in a solvent, preferably the mixed solvent, and applying the solution on a predetermined support as follows.
That is, the positive resist composition is applied onto a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) used for manufacturing a precision integrated circuit element by an appropriate application method such as a spinner or a coater.
After coating, exposure is performed through a predetermined mask, baking and development are performed. In this way, a good resist pattern can be obtained. Here, the exposure light is preferably far ultraviolet rays having a wavelength of 250 nm or less, more preferably 220 nm or less. Specific examples include a KrF excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193 nm), an F 2 excimer laser (157 nm), an X-ray, and an electron beam.

ポジ型レジスト組成物のアルカリ現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液(通常0.1〜10質量%)を使用することができる。
さらに、上記アルカリ性水溶液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
Examples of the alkali developer for the positive resist composition include inorganic hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, and primary amines such as ethylamine and n-propylamine. Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide Alkaline aqueous solutions (usually 0.1-10 mass%), such as quaternary ammonium salts, such as cyclic amines, such as pyrrole and pihelidine, can be used.
Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline aqueous solution.

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以下の合成例において、特に断りがなければ、比及び%は、質量比及び質量%である。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
In the following synthesis examples, unless otherwise specified, the ratio and% are mass ratio and mass%.

合成例(1)樹脂(1−1)の合成
2−ノルボルニル−2−プロピルメタクリレート、3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンタンメタクリレート、シクロヘキサンラクトンアクリレートを40/20/40(モル比)の割合で仕込み、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メチルエーテル=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬工業製重合開始剤V−601を1mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて100℃に加熱した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メチルエーテル=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(1−1)を回収した。
13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=43/19/38であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は9200、分散度は2.1であった。また、示差走査熱量計(DSC)による測定を行った結果、樹脂(1−1)のガラス転移点は148℃であった。
Synthesis Example (1) Synthesis of Resin (1-1) 2-Norbornyl-2-propyl methacrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantane methacrylate, and cyclohexanelactone acrylate were charged at a ratio of 40/20/40 (molar ratio). Then, it was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 to prepare 450 g of a solution having a solid content concentration of 22%. 1 mol% of a polymerization initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to this solution, and this was heated to 100 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere, and a mixture of propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 It was dripped at 50g of solutions. The reaction liquid was stirred for 2 hours after completion | finish of dripping. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, and the precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin (1-1). did.
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 43/19/38. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 9200, and dispersion degree was 2.1. Moreover, as a result of measuring by the differential scanning calorimeter (DSC), the glass transition point of resin (1-1) was 148 degreeC.

合成例(2)樹脂(2−1)の合成
合成例(1)と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(2−1)を得た。13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=38/22/40であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は8330、分散度は2.1であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(2−1)のガラス転移点は131℃であった。
Synthesis Example (2) Synthesis of Resin (2-1) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example (1) to obtain the target resin (2-1). The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 38/22/40. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 8330, and dispersion degree was 2.1. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (2-1) was 131 degreeC.

合成例(3)樹脂(3−1)の合成
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、ジヒドロキシアダマンタン
メタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを40/20/40(モル比)の割合で仕込み、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/3−メトキシ−1−ブタノール=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬工業製重合開始剤V−601を8mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて120℃に加熱したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/3−メトキシ−1−ブタノール=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(3−1)を回収した。
13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=36/23/41であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、3270、分散度は1.5であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(3−1)のガラス転移点は119℃であった。
Synthesis Example (3) Synthesis of Resin (3-1) 2-Adamantyl-2-propyl methacrylate, dihydroxyadamantane methacrylate and norbornane lactone acrylate were charged at a ratio of 40/20/40 (molar ratio), and propylene glycol monomethyl ether acetate / 3-Methoxy-1-butanol was dissolved in 60/40 to prepare 450 g of a solution having a solid content concentration of 22%. 8 mol% of a polymerization initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to this solution, and this was heated to 120 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere, propylene glycol monomethyl ether acetate / 3-methoxy-1-butanol = 60 / It was dripped at 50 g of 40 mixed solutions. The reaction liquid was stirred for 2 hours after completion | finish of dripping. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, and the precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin (3-1). did.
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 36/23/41. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 3270, and dispersion degree was 1.5. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (3-1) was 119 degreeC.

合成例(4)樹脂(3−2)の合成
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを40/20/40(モル比)の割合で仕込み、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/3−メトキシ−1−ブタノール=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬工業製重合開始剤V−601を6mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて120℃に加熱したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/3−メトキシ−1−ブタノール=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(3−2)を回収した。
13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=36/23/41であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、4100、分散度は1.6であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(3−2)のガラス転移点は139℃であった。
Synthesis Example (4) Synthesis of Resin (3-2) 2-Adamantyl-2-propyl methacrylate, dihydroxyadamantane methacrylate and norbornane lactone acrylate were charged at a ratio of 40/20/40 (molar ratio), and propylene glycol monomethyl ether acetate / 3-Methoxy-1-butanol was dissolved in 60/40 to prepare 450 g of a solution having a solid content concentration of 22%. To this solution, 6 mol% of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. polymerization initiator V-601 was added, and this was heated to 120 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere, propylene glycol monomethyl ether acetate / 3-methoxy-1-butanol = 60 / It was dripped at 50 g of 40 mixed solutions. The reaction liquid was stirred for 2 hours after completion | finish of dripping. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, the precipitated white powder was collected by filtration, and the target resin (3-2) was recovered. did.
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 36/23/41. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 4100, and dispersion degree was 1.6. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (3-2) was 139 degreeC.

合成例(5)樹脂(4−1)の合成
合成例(1)と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(4−1)を得た。 13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=37/22/41であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、7760、分散度は2.3であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(4−1)のガラス転移点は133℃であった。
Synthesis Example (5) Synthesis of Resin (4-1) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example (1) to obtain the desired resin (4-1). The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 37/22/41. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7760, and dispersion degree was 2.3. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (4-1) was 133 degreeC.

合成例(6)樹脂(5−1)の合成
合成例(1)と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(5−1)を得た。13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=35/32/33であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、9910、分散度は2.2であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(5−1)のガラス転移点は122℃であった。
Synthesis Example (6) Synthesis of Resin (5-1) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example (1) to obtain the target resin (5-1). The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 35/32/33. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 9910, and dispersion degree was 2.2. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (5-1) was 122 degreeC.

合成例(7)樹脂(6−1)の合成
合成例(4)と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(6−1)を得た。
13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=30/22/39/9であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は3890、分散度は1.6であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(6−1)のガラス転移点は134℃であった。
Synthesis Example (7) Synthesis of Resin (6-1) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example (4) to obtain the desired resin (6-1).
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 30/22/39/9. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 3890, and dispersion degree was 1.6. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (6-1) was 134 degreeC.

合成例(8)樹脂(7−1)の合成
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、2−アダマンチル−2−プロピルアクリレート、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを20/20/20/40(モル比)の割合で仕込み、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メチルエーテル=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬工業製重合開始剤V−601を9mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて80℃に加熱した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メチルエーテル=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(7−1)を回収した。
13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=20/20/21/39であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は7980、分散度は2.3であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(7−1)のガラス転移点は155℃であった。
Synthesis Example (8) Synthesis of Resin (7-1) 2-adamantyl-2-propyl methacrylate, 2-adamantyl-2-propyl acrylate, dihydroxyadamantane methacrylate, norbornane lactone acrylate in 20/20/20/40 (molar ratio) Was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 to prepare 450 g of a solution having a solid content concentration of 22%. 9 mol% of a polymerization initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added to this solution, and this mixture was heated to 80 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere and mixed with propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 It was dripped at 50g of solutions. The reaction liquid was stirred for 2 hours after completion | finish of dripping. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, and the precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin (7-1). did.
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 20/20/21/39. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 7980, and dispersion degree was 2.3. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (7-1) was 155 degreeC.

合成例(9)樹脂(7−2)の合成
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、2−アダマンチル−2−プロピルアクリレート、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを20/20/20/40(モル比)の割合で仕込み、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メチルエーテル=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬工業製重合開始剤V−601を5mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて80℃に加熱した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メチルエーテル=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(7−2)を回収した。
13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=20/20/21/39であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は9370、分散度は2.2であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(7−2)のガラス転移点は161℃であった。
Synthesis Example (9) Synthesis of Resin (7-2) 2-adamantyl-2-propyl methacrylate, 2-adamantyl-2-propyl acrylate, dihydroxyadamantane methacrylate, norbornane lactone acrylate in 20/20/20/40 (molar ratio) Was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 to prepare 450 g of a solution having a solid content concentration of 22%. 5 mol% of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. polymerization initiator V-601 was added to this solution, and this was heated to 80 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere, and a mixture of propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 It was dripped at 50g of solutions. The reaction liquid was stirred for 2 hours after completion | finish of dripping. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, and the precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin (7-2). did.
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 20/20/21/39. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 9370, and dispersion degree was 2.2. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (7-2) was 161 degreeC.

合成例(10)樹脂(8−1)の合成
ヒドロキシテトラスクロドデカニルカルボン酸t−ブチルエステルのアクリル酸エステル、ヒドロキシテトラスクロドデカニルカルボン酸のメタクリル酸エステル、ノルボルナンラクトンアクリレートを44/6/50(モル比)の割合で仕込み、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メチルエーテル=60/40に溶解し、固形分濃度22%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬工業製重合開始剤V−601を2.5mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて80℃に加熱した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メチルエーテル=60/40の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(8−1)を回収した。
13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=45/7/48であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、10370、分散度は2.2であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(11−2)のガラス転移点は136℃であった。
Synthesis Example (10) Synthesis of Resin (8-1) Hydroxyl tetrascrododecanyl carboxylic acid t-butyl ester acrylic acid ester, hydroxy tetrascrododecanyl carboxylic acid methacrylate ester, norbornane lactone acrylate 44/6/50 The mixture was charged at a ratio of (molar ratio) and dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 to prepare 450 g of a solution having a solid content concentration of 22%. To this solution, 2.5 mol% of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. polymerization initiator V-601 was added, and this was heated at 80 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere. Propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 The solution was added dropwise to 50 g of the mixed solution. The reaction liquid was stirred for 2 hours after completion | finish of dripping. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1, and the precipitated white powder was collected by filtration to recover the target resin (8-1). did.
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 45/7/48. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 10370, and dispersion degree was 2.2. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (11-2) was 136 degreeC.

合成例(11)樹脂(9−1)の合成
合成例(1)と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(9−1)を得た。13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c=45/28/27であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は10180、分散度は2.3であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(9−1)のガラス転移点は144℃であった。
Synthesis Example (11) Synthesis of Resin (9-1) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example (1) to obtain the desired resin (9-1). The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c = 45/28/27. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 10180, and dispersion degree was 2.3. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (9-1) was 144 degreeC.

合成例(12)樹脂(10−1)の合成
合成例(1)と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(10−1)を得た。
13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=35/19/5/41であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は7630、分散度は2.0であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(10−1)のガラス転移点は139℃であった。
Synthesis Example (12) Synthesis of Resin (10-1) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example (1) to obtain the target resin (10-1).
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 35/19/5/41. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 7630, and dispersion degree was 2.0. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (10-1) was 139 degreeC.

合成例(13)樹脂(11−1)の合成
合成例(1)と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(11−1)を得た。
13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=37/19/39/5であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は7560、分散度は1.9であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(11−1)のガラス転移点は139℃であった。
Synthesis Example (13) Synthesis of Resin (11-1) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example (1) to obtain the desired resin (11-1).
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 37/19/39/5. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 7560, and dispersion degree was 1.9. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (11-1) was 139 degreeC.

合成例(14)樹脂(12−1)の合成
合成例(1)と同様の方法で重合を行い、目的物である樹脂(12−1)を得た。
13CNMRから求めたポリマー組成比(モル比)はa/b/c/d=39/16/40/5であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は8670、分散度は2.2であった。また、DSC測定を行った結果、樹脂(12−1)のガラス転移点は147℃であった。
Synthesis Example (14) Synthesis of Resin (12-1) Polymerization was performed in the same manner as in Synthesis Example (1) to obtain the target resin (12-1).
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from 13 CNMR was a / b / c / d = 39/16/40/5. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 8670, and dispersion degree was 2.2. Moreover, as a result of performing DSC measurement, the glass transition point of resin (12-1) was 147 degreeC.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

Figure 0004360957
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Figure 0004360957
Figure 0004360957

Figure 0004360957
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合成例(1) 比較樹脂(R1)の合成
2−エチル−2−アダマンチルメタクリレート、ブチロラクトンメタクリレートを55/45(モル比)の割合で仕込みメチルエチルケトン/テトラヒドロフラン=5/5に溶解し、固形分濃度20質量%の溶液100mLを調製した。この溶液に和光純薬工業製重合開始剤V−65を2mol%加え、これを窒素雰囲気下、4時間かけて60℃に加熱したメチルエチルケトン10mLに滴下した。滴下終了後、反応液を4時間加熱、再度V−65を1mol%添加し、4時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、蒸留水/イソプロピルアルコール=1/1の混合溶媒3Lに晶析、析出した白色粉体である樹脂(R1)を回収した。
13NMRから求めたポリマー組成比(モル比)は46/54であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は10700であった。
Synthesis Example (1) Synthesis of Comparative Resin (R1) 2-Ethyl-2-adamantyl methacrylate and butyrolactone methacrylate were charged at a ratio of 55/45 (molar ratio) and dissolved in methyl ethyl ketone / tetrahydrofuran = 5/5 to obtain a solid concentration of 20 100 mL of a mass% solution was prepared. To this solution, 2 mol% of a polymerization initiator V-65 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added and added dropwise to 10 mL of methyl ethyl ketone heated to 60 ° C. over 4 hours in a nitrogen atmosphere. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was heated for 4 hours, 1 mol% of V-65 was added again, and the mixture was stirred for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and a resin (R1), which was a white powder crystallized and precipitated in 3 L of a mixed solvent of distilled water / isopropyl alcohol = 1/1, was collected.
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from C 13 NMR was 46/54. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 10700.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

合成例(2) 比較樹脂(R2)の合成
2−アダマンチル−2−プロピルメタクリレート、2−アダマンチル−2−プロピルアクリレート、ジヒドロキシアダマンタンメタクリレート、ノルボルナンラクトンアクリレートを20/20/20/40(モル比)の割合で仕込み、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メチルエーテル=60/40に溶解し、固形分濃度22質量%の溶液450gを調製した。この溶液に和光純薬工業(株)製
重合開始剤V−601を3.5mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて80℃に加熱した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メチルエーテル=60/40(質量比)の混合溶液50gに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン/酢酸エチル=9/1(質量比)の混合溶媒5Lに晶析、析出した白色粉体を濾取し、目的物である樹脂(R2)を回収した。
13NMRから求めたポリマー組成比(モル比)は上記のモノマーの順に対応して20/20/20/40であった。また、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は13100、分散度は2.1であった。また、DSC測定の結果、樹脂のガラス転移点は171℃であった。
Synthesis Example (2) Synthesis of Comparative Resin (R2) 2-adamantyl-2-propyl methacrylate, 2-adamantyl-2-propyl acrylate, dihydroxyadamantane methacrylate, norbornane lactone acrylate in 20/20/20/40 (molar ratio) The mixture was charged at a ratio and dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = 60/40 to prepare 450 g of a solution having a solid content concentration of 22% by mass. To this solution, 3.5 mol% of a polymerization initiator V-601 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was added, and this was heated to 80 ° C. over 6 hours in a nitrogen atmosphere. Propylene glycol monomethyl ether acetate / propylene glycol monomethyl ether = The solution was added dropwise to 50 g of a 60/40 (mass ratio) mixed solution. The reaction liquid was stirred for 2 hours after completion | finish of dripping. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 5 L of a mixed solvent of hexane / ethyl acetate = 9/1 (mass ratio), and the precipitated white powder was collected by filtration to obtain the target resin (R2). Was recovered.
The polymer composition ratio (molar ratio) determined from C 13 NMR was 20/20/20/40 corresponding to the order of the above monomers. Moreover, the standard polystyrene conversion weight average molecular weight calculated | required by GPC measurement was 13100, and dispersion degree was 2.1. As a result of DSC measurement, the glass transition point of the resin was 171 ° C.

実施例1〜17及び比較例1〜4
(ポジ型レジスト組成物の調製と評価)
樹脂 1.03g、
光酸発生剤 0.00035mol、
含窒素塩基性化合物 1.65mg及び
界面活性剤 全体の100ppm
を表2に示すように配合し、それぞれ固形分が11質量%になるように表2に示す溶媒に溶解した後、0.1μmのミクロフィルターで濾過し、実施例1〜17と比較例1〜4のポジ型レジスト組成物を調製した。尚、表2における各成分の複数使用の場合の比率は質量比である。
Examples 1-17 and Comparative Examples 1-4
(Preparation and evaluation of positive resist composition)
1.03 g of resin,
Photoacid generator 0.00035 mol,
Nitrogen-containing basic compound 1.65mg and surfactant 100ppm in total
Were dissolved in the solvent shown in Table 2 so that the solid content was 11% by mass, and then filtered through a 0.1 μm microfilter, and Examples 1 to 17 and Comparative Example 1 were used. -4 positive resist compositions were prepared. In addition, the ratio in the case of using two or more of each component in Table 2 is a mass ratio.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

表2において光酸発生剤についての記号は、先に例示したものに対応する。
塩基性化合物についての記号は下記を示す。
N−1: 1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン
(DBN)
N−2: トリイソデシルアミン
N−3: トリオクチルアミン
N−4: トリフェニルイミダゾール
N−5: アンチピリン
N−6: N,N−ジ−n−ブチルアニリン
N−7: アダマンチルアミン
N−8: トリイソオクチルアミン
In Table 2, the symbols for the photoacid generator correspond to those exemplified above.
The symbol about a basic compound shows the following.
N-1: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene
(DBN)
N-2: Triisodecylamine N-3: Trioctylamine N-4: Triphenylimidazole N-5: Antipyrine N-6: N, N-di-n-butylaniline N-7: Adamantylamine N-8 : Triisooctylamine

界面活性剤についての記号は下記を示す。
W−1: メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素系)
W−2: メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素及びシリコーン系)
W−3: ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)
W−4: ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
W−5: トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
を表す。
The symbol about surfactant shows the following.
W-1: MegaFuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (Fluorine)
W-2: Megafuck R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (fluorine and silicone)
W-3: Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
W-4: Polyoxyethylene nonylphenyl ether W-5: Troysol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)
Represents.

溶剤についての記号は下記を示す。
SL−1: プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
SL−2: 乳酸エチル
SL−3: プロピレングリコールモノメチルエーテル
SL−4: 2−ヘプタノン
SL−5: シクロペンタノン
SL−6: シクロヘキサノン
SL−7: 2−メチルシクロヘキサノン
SL−8: プロピレンカーボネート
SL−9: γ−ブチロラクトン
The symbols for the solvent are as follows.
SL-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate SL-2: Ethyl lactate SL-3: Propylene glycol monomethyl ether SL-4: 2-heptanone SL-5: Cyclopentanone SL-6: Cyclohexanone SL-7: 2-Methylcyclohexanone SL-8: Propylene carbonate SL-9: γ-Butyrolactone

〔パターン形成方法〕
スピンコーターにてシリコンウエハ上にブリューワーサイエンス社製ARC29aを780オングストローム均一に塗布し、205℃で60秒間加熱乾燥を行い、反射防止膜を形成させた。その後、調製直後の各ポジ型レジスト組成物をスピンコーターで塗布し120℃で90秒乾燥を行い300nmのレジスト膜を形成させた。
このレジスト膜に対し、所定のパターンのマスクを通してArFエキシマレーザーステッパー(ISI社製 NA=0.60(σ=0.70)で露光し、露光後直ぐに120℃で90秒間ホットプレート上で加熱した。さらに2.38質量%テトラメチルンモニウムヒドロキシド水溶液で23℃で60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、パターンを得た。
[Pattern formation method]
ARC29a manufactured by Brewer Science Co., Ltd. was uniformly applied to a silicon wafer with a spin coater at 780 Å, followed by heating and drying at 205 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film. Thereafter, each positive resist composition immediately after the preparation was applied by a spin coater and dried at 120 ° C. for 90 seconds to form a 300 nm resist film.
The resist film was exposed with an ArF excimer laser stepper (NA = 0.60 (σ = 0.70) manufactured by ISI) through a mask having a predetermined pattern, and heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds immediately after the exposure. Further, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylmonium hydroxide solution at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried to obtain a pattern.

〔ラインエッジラフネス(LER)〕
130nmの孤立トレンチパターンの長手方向のエッジ5μmの範囲について、エッジがあるべき基準線からの距離を測長SEM((株)日立製作所製S−8840)により50ポイント測定し、標準偏差(σ)を求め、3σ(nm)を算出した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
[Line edge roughness (LER)]
The distance from the reference line where the edge should be in a range of 5 μm in the longitudinal direction of the 130 nm isolated trench pattern was measured by 50 points with a length measuring SEM (S-8840 manufactured by Hitachi, Ltd.), and the standard deviation (σ) 3σ (nm) was calculated. A smaller value indicates better performance.

〔デフォーカスラチチュード(DOF)〕
130nmのラインパターン(ライン:スペース=1:1)、130nmの孤立ライン(ライン:スペース=1:10)、130nmの孤立トレンチパターンについて、焦点変動許容幅を求め、すべてにおいて許容できる共通の焦点変動幅(μm)を求めた。
結果を表3に示した。
[Defocus latitude (DOF)]
For 130 nm line pattern (line: space = 1: 1), 130 nm isolated line (line: space = 1: 10), and 130 nm isolated trench pattern, the focus variation allowable width is obtained and common focus variation that can be tolerated in all. The width (μm) was determined.
The results are shown in Table 3.

Figure 0004360957
Figure 0004360957

表3の結果から明らかなように、本発明のポジ型レジスト組成物は、エッジラフネスが小さく、デフォーカスラチチュードが大きい、良好な性能を有することがわかる。   As is apparent from the results in Table 3, it can be seen that the positive resist composition of the present invention has good performance with low edge roughness and high defocus latitude.

Claims (7)

(A)少なくとも一つのアクリル酸エステル誘導体の繰り返し単位を含有し、一般式(IV)で表される繰り返し単位と一般式(V−1)〜(V−4)で表される基を有する繰り返し単位とから選ばれる少なくとも一つ、及び、一般式(AII)で表される繰り返し単位を含有する、ガラス転移温度が70〜155℃である酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、及び、
(C)プロピレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、乳酸アルキル及び直鎖ケトンから選ばれる少なくとも一つと、シクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン及び2,6−ジメチルシクロヘキサノンから選ばれる少なくとも一つの環状ケトンとを含有する混合溶剤を含有すること
を特徴とするポジ型レジスト組成物。
Figure 0004360957
一般式(IV)において、R1aは、水素原子又はメチル基を表す。
1は、単結合、アルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステ
ル基よりなる群から選択される単独あるいは2つ以上の基の組み合わせを表す。
Ra1,Rb1,Rc1,Rd1及びRe1は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜4の
アルキル基を表す。m及びnは、各々独立に0〜3の整数を表し、m+n=2〜6である。
Figure 0004360957
一般式(V−1)〜(V−4)において、R1b〜R5bは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基を表す。R1b〜R5bの内の2つは、結合して環を形成してもよい。
Figure 0004360957
一般式(AII)において、R1cは、水素原子又はメチル基を表す。
2c〜R4cは、各々独立に、水素原子又は水酸基を表す。ただし、R2c〜R4cのうち少なくとも1つは水酸基を表す。
(A) A repeating unit containing a repeating unit of at least one acrylate derivative and having a repeating unit represented by general formula (IV) and groups represented by general formulas (V-1) to (V-4) A resin containing at least one selected from units and a repeating unit represented by formula (AII) and having increased solubility in an alkali developer by the action of an acid having a glass transition temperature of 70 to 155 ° C.,
(B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and
(C) at least one selected from propylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkyl lactate and linear ketone, and selected from cyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone and 2,6-dimethylcyclohexanone A positive resist composition comprising a mixed solvent containing at least one cyclic ketone .
Figure 0004360957
In the general formula (IV), R 1 a represents a hydrogen atom or a methyl group.
W 1 represents a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, or a group of two or more groups selected from the group consisting of an ester group.
Ra 1 , Rb 1 , Rc 1 , Rd 1 and Re 1 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. m and n each independently represents an integer of 0 to 3, and m + n = 2 to 6.
Figure 0004360957
In General Formulas (V-1) to (V-4), R 1b to R 5b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkenyl group. Two of R 1b to R 5b may combine to form a ring.
Figure 0004360957
In general formula (AII), R 1c represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2c to R 4c each independently represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. However, at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group.
該混合溶剤が含有する環状ケトンが、シクロペンタノン、シクロヘキサノン及び2−メチルシクロヘキサノンから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載のレジスト組成物。The resist composition according to claim 1, wherein the cyclic ketone contained in the mixed solvent is at least one selected from cyclopentanone, cyclohexanone, and 2-methylcyclohexanone. 樹脂(A)を構成する繰り返し単位の10〜90モル%がアクリル酸エステルモノマーに由来することを特徴とする請求項1または2に記載のレジスト組成物。 The resist composition according to claim 1 or 2 , wherein 10 to 90 mol% of the repeating units constituting the resin (A) are derived from an acrylate monomer. 樹脂(A)を構成する繰り返し単位の50〜75モル%がアクリル酸エステルモノマーに由来することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレジスト組成物。 The resist composition according to any one of claims 1 to 3, wherein 50 to 75 mol% of the repeating units constituting the resin (A) are derived from an acrylate monomer. 化合物(B)がトリフェニルスルホニウム塩であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のレジスト組成物。 The resist composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the compound (B) is a triphenylsulfonium salt. 化合物(B)がフェナシルスルホニウム塩であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のレジスト組成物。 The resist composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the compound (B) is a phenacylsulfonium salt. 請求項1〜6のいずれかに記載のレジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を、露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。 Pattern forming method forming a resist film from the resist composition as described in any one of claims 1 to 6, the resist film, exposure, characterized by development.
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