JP4682026B2 - Positive resist composition and pattern forming method using the same - Google Patents

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Description

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

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

電子線やEUV光を用いたリソグラフィーは、次世代もしくは次々世代のパターン形成技術として位置付けられ、高感度、高解像性のポジ型レジストが望まれている。特にウェハー処理時間の短縮化のために高感度化は非常に重要な課題であるが、電子線やEUV用のポジ型レジストにおいては、高感度化を追求しようとすると、解像力の低下のみならず、ラインエッジラフネスの悪化が起こり、これらの特性を同時に満足するレジストの開発が強く望まれている。ここで、ラインエッジラフネスとは、レジストのパターンと基板界面のエッジがレジストの特性に起因して、ライン方向と垂直な方向に不規則に変動するために、パターンを真上から見たときにエッジが凹凸に見えることを言う。この凹凸がレジストをマスクとするエッチング工程により転写され、電気特性を劣化させるため、歩留りを低下させる。特に0.25μm以下の超微細領域ではラインエッジラフネスは極めて重要な改良課題となっている。高感度と、高解像性、良好なラインエッジラフネスは、トレードオフの関係にあり、これを如何にして同時に満足させるかが非常に重要である。   Lithography using an electron beam or EUV light is positioned as a next-generation or next-generation pattern forming technology, and a positive resist with high sensitivity and high resolution is desired. In particular, high sensitivity is a very important issue for shortening the wafer processing time. However, in positive resists for electron beams and EUV, if high sensitivity is to be pursued, not only the resolution will be lowered. As a result, the line edge roughness deteriorates, and it is strongly desired to develop a resist that satisfies these characteristics simultaneously. Here, the line edge roughness means that when the pattern is viewed from directly above because the resist pattern and the edge of the substrate interface vary irregularly in the direction perpendicular to the line direction due to the characteristics of the resist. Say that the edge looks uneven. The unevenness is transferred by an etching process using a resist as a mask, and the electrical characteristics are deteriorated, so that the yield is lowered. Particularly in the ultrafine region of 0.25 μm or less, the line edge roughness is an extremely important improvement issue. High sensitivity, high resolution, and good line edge roughness are in a trade-off relationship, and it is very important how to satisfy them simultaneously.

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

これらのポジ型レジストに関して、これまで酸分解性アクリレートモノマーを共重合したフェノール性酸分解性樹脂を用い、活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸を発生する化合物(以下、スルホン酸発生剤と略す)を含むレジスト組成物がいくつか知られている。それらについては、例えば、特許文献1〜5に開示されたポジ型レジスト組成物等を挙げることができる。
しかしながら、これらのいかなる組合せにおいても、超微細領域での、高感度、高解像
性、良好なラインエッジラフネスは同時に満足できていないのが現状である。
For these positive resists, compounds that generate sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation using a phenolic acid-decomposable resin copolymerized with an acid-decomposable acrylate monomer (hereinafter abbreviated as sulfonic acid generator) Several resist compositions containing are known. For example, positive resist compositions disclosed in Patent Documents 1 to 5 can be exemplified.
However, in any combination of these, at present, high sensitivity, high resolution, and good line edge roughness are not satisfied at the same time in the ultrafine region.

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

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

本発明者らは、鋭意検討した結果、本発明の課題は下記レジスト組成物によって達成されることを見出した。
<1> 下記一般式(1)で表される繰り返し単位、下記一般式(2)で表される繰り返し単位、及び、下記一般式(3)で表わされる繰り返し単位のみからなる、アルカリ現像液に不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有する樹脂(A)を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。

Figure 0004682026
一般式(1)において、
1 は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
2 及びR 3 は、各々独立に、アルキル基を表す。
Xは、脂環式基を表す。
一般式(2)において、
4 は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
5 は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
lは、0〜4の整数を表す。
一般式(3)において、
6 は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
7 は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
8 は、アルキル基、脂環式基、アリール基又はヘテロ環基を表す。
mは、0〜4の整数を表す。
nは、1〜5の整数を表す。
<2> 樹脂(A)が、一般式(1)で表される繰り返し単位を5〜80モル%、一般式(2)で表される繰り返し単位を5〜90モル%、一般式(3)で表される繰り返し単位を10〜90モル%有することを特徴とする上記<1>に記載のポジ型レジスト組成物。
<3> 更に、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する酸発生剤(B)を含有し、且つ酸発生剤(B)の含有量が、ポジ型レジスト組成物の全固形分に対し5〜20質量%であることを特徴とする上記<1>又は<2>に記載のポジ型レジスト組成物。
<4> 一般式(1)における、Xが、有橋脂環式基であることを特徴とする上記<1>〜<3>のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
<5> 一般式(1)における、Xが、アダマンチル基であることを特徴とする上記<4>に記載のポジ型レジスト組成物。
<6> 上記<1>〜<5>のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物から形成されたレジスト膜。
<7> 上記<6>に記載のレジスト膜に対して、露光、現像を行うことを特徴とするパターン形成方法。
本発明は、上記<1>〜<7>に係る発明であるが、以下、参考のため、他の事項も含めて記載している。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the object of the present invention is achieved by the following resist composition.
<1> An alkaline developer comprising only a repeating unit represented by the following general formula (1), a repeating unit represented by the following general formula (2), and a repeating unit represented by the following general formula (3) A positive resist composition comprising a resin (A) which is insoluble or hardly soluble and has a property of being soluble in an alkali developer by the action of an acid.
Figure 0004682026
In general formula (1),
R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group.
R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group.
X represents an alicyclic group.
In general formula (2),
R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 5 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
l represents an integer of 0 to 4.
In general formula (3),
R 6 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group.
R 7 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
R 8 represents an alkyl group, an alicyclic group, an aryl group, or a heterocyclic group.
m represents an integer of 0 to 4.
n represents an integer of 1 to 5.
<2> The resin (A) contains 5 to 80 mol% of the repeating unit represented by the general formula (1), 5 to 90 mol% of the repeating unit represented by the general formula (2), and the general formula (3). The positive resist composition as described in <1> above, having 10 to 90 mol% of the repeating unit represented by formula (1).
<3> Furthermore, it contains an acid generator (B) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and the content of the acid generator (B) is 5 with respect to the total solid content of the positive resist composition. The positive resist composition as described in <1> or <2> above, which is ˜20% by mass.
<4> The positive resist composition as described in any one of <1> to <3>, wherein X in the general formula (1) is a bridged alicyclic group.
<5> The positive resist composition as described in <4> above, wherein X in the general formula (1) is an adamantyl group.
<6> A resist film formed from the positive resist composition according to any one of <1> to <5>.
<7> A pattern forming method comprising exposing and developing the resist film according to <6>.
The present invention is an invention according to the above <1> to <7>, but is described below including other matters for reference.

(1) 下記一般式(1)で表される繰り返し単位と、下記一般式(2)で表される繰り返し単位と、下記一般式(3)で表わされる繰り返し単位とを有する、アルカリ現像液に不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有する樹脂(A)を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。   (1) An alkaline developer having a repeating unit represented by the following general formula (1), a repeating unit represented by the following general formula (2), and a repeating unit represented by the following general formula (3) A positive resist composition comprising a resin (A) which is insoluble or hardly soluble and has a property of being soluble in an alkali developer by the action of an acid.

Figure 0004682026
Figure 0004682026

一般式(1)において、
1は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
2及びR3は、各々独立に、アルキル基を表す。
Xは、脂環式基を表す。
一般式(2)において、
4は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
5は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
lは、0〜4の整数を表す。
一般式(3)において、
6は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
7は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
8は、アルキル基、脂環式基、アリール基又はヘテロ環基を表す。
mは、0〜4の整数を表す。
nは、1〜5の整数を表す。
In general formula (1),
R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group.
R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group.
X represents an alicyclic group.
In general formula (2),
R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 5 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
l represents an integer of 0 to 4.
In general formula (3),
R 6 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group.
R 7 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
R 8 represents an alkyl group, an alicyclic group, an aryl group, or a heterocyclic group.
m represents an integer of 0 to 4.
n represents an integer of 1 to 5.

(2) 樹脂(A)が、一般式(1)で表される繰り返し単位を5〜80モル%、一般式(2)で表される繰り返し単位を5〜90モル%、一般式(3)で表される繰り返し単位を10〜90モル%有することを特徴とする(1)に記載のポジ型レジスト組成物。   (2) The resin (A) contains 5 to 80 mol% of the repeating unit represented by the general formula (1), 5 to 90 mol% of the repeating unit represented by the general formula (2), and the general formula (3). The positive resist composition as described in (1), wherein 10 to 90 mol% of the repeating unit represented by formula (1) is contained.

(3) 更に、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する酸発生剤(B)を含有し、且つ酸発生剤(B)の含有量が、ポジ型レジスト組成物の全固形分に対し5〜20質量%であることを特徴とする(1)又は(2)に記載のポジ型レジスト組成物。   (3) Further, it contains an acid generator (B) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and the content of the acid generator (B) is 5 with respect to the total solid content of the positive resist composition. The positive resist composition as described in (1) or (2), which is ˜20% by mass.

(4) 一般式(1)における、Xが、有橋脂環式基であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (4) The positive resist composition as described in any one of (1) to (3), wherein X in the general formula (1) is a bridged alicyclic group.

(5) 一般式(1)における、Xが、アダマンチル基であることを特徴とする(4)に記載のポジ型レジスト組成物。   (5) The positive resist composition as described in (4), wherein X in the general formula (1) is an adamantyl group.

(6) (1)〜(5)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物によりレジスト膜を形成し、露光、現像を行うことを特徴とするパターン形成方法。   (6) A pattern forming method comprising: forming a resist film from the positive resist composition according to any one of (1) to (5); and performing exposure and development.

本発明により、感度、解像力に優れ、更には、ラインエッジラフネス、溶解コントラストにも優れたポジ型レジスト組成物及び優れたパターン形成方法を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a positive resist composition excellent in sensitivity and resolution, and further excellent in line edge roughness and dissolution contrast, and an excellent pattern forming method.

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

〔1〕アルカリ現像液には不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有する樹脂(A)
本発明において使用されるアルカリ現像液には不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有する樹脂(A)は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位と、下記一般式(2)で表される繰り返し単位と、下記一般式(3)で表わされる繰り返し単位とを有する。
[1] Resin (A) that is insoluble or hardly soluble in an alkali developer and becomes soluble in an alkali developer by the action of an acid
The resin (A) that is insoluble or hardly soluble in the alkali developer used in the present invention and has a property that becomes soluble in the alkali developer by the action of an acid is a repeating unit represented by the following general formula (1). And a repeating unit represented by the following general formula (2) and a repeating unit represented by the following general formula (3).

Figure 0004682026
Figure 0004682026

一般式(1)において、
1は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
2及びR3は、各々独立に、アルキル基を表す。
Xは、脂環式基を表す。
一般式(2)において、
4は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
5は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
lは、0〜4の整数を表す。
一般式(3)において、
6は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
7は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
8は、アルキル基、脂環式基、アリール基又はヘテロ環基を表す。
mは、0〜4の整数を表す。
nは、1〜5の整数を表す。
In general formula (1),
R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group.
R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group.
X represents an alicyclic group.
In general formula (2),
R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 5 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
l represents an integer of 0 to 4.
In general formula (3),
R 6 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group.
R 7 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
R 8 represents an alkyl group, an alicyclic group, an aryl group, or a heterocyclic group.
m represents an integer of 0 to 4.
n represents an integer of 1 to 5.

一般式(1)において、R1は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基(Cm2m+1基を表し、mは、1〜4の整数を表す)を表す。R1として好ましくは、水素原子、メチル基、又はCm2m+1基(mは、好ましくは1)であり、特に好ましくは、水素原子又はメチル基である。 In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom, or a C 1 to C 4 perfluoroalkyl group (C m F 2m + 1 group, and m represents 1 to 4). Represents an integer). R 1 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a C m F 2m + 1 group (m is preferably 1), and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

2及びR3は、各々独立に、置換基を有していてもよい、アルキル基を表し、好ましくは炭素数1〜16のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜12のアルキル基、特に好ましくは炭素数1〜8のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等)である。
置換基の例としては、ヒドロキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子(フッ素原子、臭素原子等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アルキルオキシカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基等を挙げることができる。
R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group which may have a substituent, preferably an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, particularly Preferably, it is a C1-C8 alkyl group (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, octyl group, etc.).
Examples of substituents include hydroxy groups, carboxyl groups, halogen atoms (fluorine atoms, bromine atoms, etc.), alkoxy groups (methoxy groups, ethoxy groups, propoxy groups, butoxy groups, etc.), alkyloxycarbonyl groups, alkyloxycarbonyl groups. Etc.

Xとしての脂環式基は、単環、多環、有橋式であってもよく、好ましくは炭素数5〜25の脂環式基を表す。
また、脂環式基は置換基を有してもよく、置換基としては、例えば、上記R2の置換基の例として挙げたものと同じもの、及びアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等)等を挙げることができる。
Xは、好ましくは炭素数5〜25の脂環式基を表し、より好ましくは炭素数6〜20の脂環式基を表し、特に好ましくは炭素数7〜15のシクロアルキル基である。
以下に、Xとしての脂環基の構造例を示す。
The alicyclic group as X may be monocyclic, polycyclic, or bridged, and preferably represents an alicyclic group having 5 to 25 carbon atoms.
In addition, the alicyclic group may have a substituent, and examples of the substituent include the same as those exemplified as the substituent of R 2 above, and alkyl groups (methyl group, ethyl group, propyl group). Group, butyl group, etc.).
X preferably represents an alicyclic group having 5 to 25 carbon atoms, more preferably an alicyclic group having 6 to 20 carbon atoms, and particularly preferably a cycloalkyl group having 7 to 15 carbon atoms.
Below, the structural example of the alicyclic group as X is shown.

Figure 0004682026
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上記脂環式基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。
Xとしての脂環式基は、有橋脂環式基であることがより好ましく、アダマンチル基であることが特に好ましい。
Preferred examples of the alicyclic group include an adamantyl group, a noradamantyl group, a decalin residue, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. , Cyclodecanyl group, 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.
The alicyclic group as X is more preferably a bridged alicyclic group, and particularly preferably an adamantyl group.

以下、一般式(1)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the repeating unit represented by General formula (1) is given, this invention is not limited to this.

Figure 0004682026
Figure 0004682026

一般式(2)において、R4は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基(Cm2m+1基を表し、mは、1〜4の整数を表す)を表す。R4として好ましくは、水素原子、メチル基、又はCm2m+1基(mは、好ましくは1)であり、特に好ましくは、水素原子又はメチル基である。 In the general formula (2), R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms (C m F 2m + 1 group, and m is 1 to 4 Represents an integer). R 4 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a C m F 2m + 1 group (m is preferably 1), and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

5としてのアルキル基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数1〜8個のアルキル基であり、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、ヘキシル基、オクチル基等を挙げることができる。
5としてのアルコキシ基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペ
ンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。
5としてのアリール基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数6〜15個のアリール基であり、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントリル基等を挙げることができる。
5としてのアシル基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数2〜8個のアシル基であり、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等を挙げることができる。
これらの基が有してもよい置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。
The alkyl group as R 5 may have a substituent and is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec- A butyl group, a hexyl group, an octyl group, etc. can be mentioned.
The alkoxy group as R 5 may have a substituent and is preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms. For example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyl An oxy group, a cyclohexyloxy group, etc. can be mentioned.
The aryl group as R 5 may have a substituent, and is preferably an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, and an anthryl group. it can.
The acyl group as R 5 may have a substituent, and is preferably an acyl group having 2 to 8 carbon atoms. For example, formyl group, acetyl group, propanoyl group, butanoyl group, pivaloyl group, benzoyl Groups and the like.
The substituents that these groups may have include hydroxyl group, carboxyl group, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group) Etc.).

一般式(2)において、OH基は、ベンゼン環上のどの位置にあってもよいが、好ましくはスチレン骨格のメタ位かパラ位であり、特に好ましくはパラ位である。   In the general formula (2), the OH group may be in any position on the benzene ring, but is preferably the meta position or the para position of the styrene skeleton, and particularly preferably the para position.

lは、0〜4の整数を表し、好ましくは0〜2であり、特に好ましくは0又は1である。   l represents an integer of 0 to 4, preferably 0 to 2, and particularly preferably 0 or 1.

以下に、一般式(2)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Although the specific example of the repeating unit represented by General formula (2) below is given, this invention is not limited to this.

Figure 0004682026
Figure 0004682026

一般式(3)において、R6は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子、又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基(Cm2m+1基を表し、mは、1〜4の整数を表す)を表す。R4として好ましくは、水素原子、メチル基、又はCm2m+1基(mは、好ましくは1)であり、特に好ましくは水素原子又はメチル基である。 In general formula (3), R 6 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group (C m F 2m + 1 group having from 1 to 4 carbon atoms, m is 1 to 4 Represents an integer). R 4 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a C m F 2m + 1 group (m is preferably 1), and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

7としてのアルキル基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数1〜8個のアルキル基であり、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、ヘキシル基、オクチル基等を挙げることができる。
7としてのアルコキシ基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。
7としてのアリール基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数6〜15個のアリール基であり、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントリル基等を挙げることができる。
7としてのアシル基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数2〜8個のアシル基であり、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等を挙げることができる。
The alkyl group as R 7 may have a substituent and is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec- A butyl group, a hexyl group, an octyl group, etc. can be mentioned.
The alkoxy group as R 7 may have a substituent and is preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms. For example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyl An oxy group, a cyclohexyloxy group, etc. can be mentioned.
The aryl group as R 7 may have a substituent, preferably an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, and an anthryl group. it can.
The acyl group as R 7 may have a substituent, and is preferably an acyl group having 2 to 8 carbon atoms. For example, formyl group, acetyl group, propanoyl group, butanoyl group, pivaloyl group, benzoyl Groups and the like.

8としてのアルキル基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数1〜8個のアルキル基であり、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、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基等を挙げることができ、更に好ましくは、エチル基、プロピル基、tert-ブチル基、ヘキシル基である。
8としての脂環式基は、置換基を有していてもよく、例えば、一般式(1)におけるXの脂環式基と同様のものを挙げることができる。
8としてのアリール基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数6〜15個のアリール基であり、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基等を挙げることができ、より好ましくはフェニル基又はナフチル基である。
8としてのヘテロ環基は、置換基を有していてもよく、例えばピロール環基(ピロール環から水素原子が1つ除かれた残基、以下同様)、フラン環基、チオフェン環基、イミダゾール環基、オキサゾール環基、チアゾール環基、ピリジン環基、ピラジン環基、ピリミジン環基、ピリダジン環基、インドリジン環基、インドール環基、ベンゾフラン環基、ベンゾチオフェン環基、イソベンゾフラン環基、キノリジン環基、キノリン環基、フタラジン環基、ナフチリジン環基、キノキサリン環基、キノキサゾリン環基、イソキノリン環基、カルバゾール環基、フェナントリジン環基、アクリジン環基、フェナントロリン環基、チアントレン環基、クロメン環基、キサンテン環基、フェノキサチイン環基、フェノチアジン環基、フェナジン環基等が挙げられる。
The alkyl group as R 8 may have a substituent and is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec- Examples thereof include a butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and an octyl group, and more preferred are an ethyl group, a propyl group, a tert-butyl group, and a hexyl group.
The alicyclic group as R 8 may have a substituent, and examples thereof include the same as the alicyclic group of X in the general formula (1).
The aryl group as R 8 may have a substituent, and is preferably an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthranyl group. A phenyl group or a naphthyl group is preferable.
The heterocyclic group as R 8 may have a substituent, for example, a pyrrole ring group (residue obtained by removing one hydrogen atom from the pyrrole ring, the same shall apply hereinafter), a furan ring group, a thiophene ring group, Imidazole ring group, oxazole ring group, thiazole ring group, pyridine ring group, pyrazine ring group, pyrimidine ring group, pyridazine ring group, indolizine ring group, indole ring group, benzofuran ring group, benzothiophene ring group, isobenzofuran ring group Quinolidine ring group, quinoline ring group, phthalazine ring group, naphthyridine ring group, quinoxaline ring group, quinoxazoline ring group, isoquinoline ring group, carbazole ring group, phenanthridine ring group, acridine ring group, phenanthroline ring group, thianthrene ring group Chromene ring group, xanthene ring group, phenoxathiin ring group, phenothiazine ring group, phenazine ring group, etc. And the like.

7及びR8の基が有してもよい置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。 Examples of the substituent that the R 7 and R 8 groups may have include, for example, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), an alkoxy group (methoxy group, ethoxy group) , Propoxy group, butoxy group, etc.).

mは、0〜4の整数を表し、好ましくは0〜2であり、特に好ましくは0又は1である。
nは、1〜5の整数を表し、好ましくは1〜2であり、特に好ましくは1である。
m represents an integer of 0 to 4, preferably 0 to 2, and particularly preferably 0 or 1.
n represents an integer of 1 to 5, preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.

一般式(3)において、−OCOR8基は、ベンゼン環上のどの位置にあってもよいが、好ましくはスチレン骨格のメタ位かパラ位であり、特に好ましくはパラ位である。 In the general formula (3), the —OCOR 8 group may be in any position on the benzene ring, but is preferably the meta position or the para position of the styrene skeleton, particularly preferably the para position.

一般式(3)で表される繰り返し単位は、アルカリ現像液中で一部が加水分解を受け、ラインエッジラフネスなどのレジスト性能を良くしているものと考えられる。   It is considered that the repeating unit represented by the general formula (3) is partially hydrolyzed in an alkaline developer, and improves the resist performance such as line edge roughness.

以下に、一般式(3)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Although the specific example of the repeating unit represented by General formula (3) below is given, this invention is not limited to this.

Figure 0004682026
Figure 0004682026

樹脂(A)における一般式(1)で表される繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位中、5〜80モル%が好ましく、より好ましくは5〜70モル%であり、特に好ましくは、5〜50モル%である。未露光部の膜減りや解像力の低下を確実に防止する上で5モル%以上が好ましく、基板への密着性、スカム抑制の点から80モル%以下が好ましい。
樹脂(A)における一般式(2)で表される繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位中、5〜90モル%が好ましく、より好ましくは20〜90モル%であり、特に好ましくは、30〜80モル%である。基板への密着不良やスカム抑制の点から5%以上が好ましく、未露光部の膜減りや解像力低下を確実に防止する点で90モル%以下が好ましい。
樹脂(A)における一般式(3)で表される繰り返し単位の含有率は、全繰り返し単位中、10〜90モル%が好ましく、より好ましくは10〜50モル%であり、特に好ましくは、10〜30モル%である。基板への密着不良やスカム抑制の点から10%以上が好ましく、未露光部の膜減りや解像力低下を確実に防止する点で90モル%以下が好ましい。
The content of the repeating unit represented by the general formula (1) in the resin (A) is preferably 5 to 80 mol%, more preferably 5 to 70 mol%, particularly preferably 5 in all repeating units. ˜50 mol%. 5 mol% or more is preferable in order to reliably prevent film loss and resolution reduction in the unexposed area, and 80 mol% or less is preferable from the viewpoint of adhesion to the substrate and scum suppression.
As for the content rate of the repeating unit represented by General formula (2) in resin (A), 5-90 mol% is preferable in all the repeating units, More preferably, it is 20-90 mol%, Especially preferably, 30 ˜80 mol%. 5% or more is preferable from the viewpoint of poor adhesion to the substrate and suppression of scum, and 90 mol% or less is preferable from the viewpoint of surely preventing a reduction in film thickness and a decrease in resolution in the unexposed area.
As for the content rate of the repeating unit represented by General formula (3) in resin (A), 10-90 mol% is preferable in all the repeating units, More preferably, it is 10-50 mol%, Most preferably, it is 10 ˜30 mol%. 10% or more is preferable from the viewpoint of poor adhesion to the substrate and suppression of scum, and 90 mol% or less is preferable from the viewpoint of surely preventing a reduction in film thickness and a decrease in resolution in the unexposed area.

また、樹脂(A)は、アルカリ現像液に対する良好な現像性を維持するために、アルカリ可溶性基、例えばフェノール性水酸基、カルボキシル基が導入され得るように適切な他の重合性モノマーが共重合されていてもよいし、膜質向上のためにアルキルアクリレートやアルキルメタクリレートのような疎水性の他の重合性モノマーが共重合されてもよい。
さらに、樹脂(A)は、一般式(1)に含まれる酸分解性基以外に、他の酸分解性基を
有するモノマーによる繰り返し単位を有していてもよく、酸分解性基としては−C(=O)−X1−R0で表される基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。
The resin (A) is copolymerized with other polymerizable monomers suitable so that an alkali-soluble group such as a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group can be introduced in order to maintain good developability for an alkali developer. In order to improve the film quality, other hydrophobic polymerizable monomers such as alkyl acrylate and alkyl methacrylate may be copolymerized.
Furthermore, in addition to the acid-decomposable group contained in the general formula (1), the resin (A) may have a repeating unit of a monomer having another acid-decomposable group. A group represented by C (═O) —X 1 —R 0 can be given.
In the formula, R 0 is a tertiary alkyl group such as t-butyl group or t-amyl group, isobornyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxy. 1-alkoxyethyl group such as ethyl group, 1-methoxymethyl group, alkoxymethyl group such as 1-ethoxymethyl group, 3-oxoalkyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, 3- An oxocyclohexyl ester group, a 2-methyl-2-adamantyl group, a mevalonic lactone residue and the like can be mentioned. X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-.

樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、それぞれ1,000〜200,000の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは1,500〜100,000の範囲であり、特に好ましくは2,000〜50,000の範囲である。未露光部の膜減り防止の点から1,000以上が好ましく、樹脂自体のアルカリに対する溶解速度が遅くなり感度が低下してしまうことを防止する点で200,000以下が好ましい。分散度(Mw/Mn)は、1.0〜4.0であることが好ましく、より好ましくは1.0〜3.0、特に好ましくは、1.0〜2.5である。
ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
The weight average molecular weight (Mw) of the resin (A) is preferably in the range of 1,000 to 200,000, more preferably in the range of 1,500 to 100,000, and particularly preferably 2,000. It is in the range of ~ 50,000. It is preferably 1,000 or more from the viewpoint of preventing the unexposed portion from being reduced in film thickness, and is preferably 200,000 or less from the viewpoint of slowing the dissolution rate of the resin itself in the alkali and reducing the sensitivity. The dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.0 to 3.0, and particularly preferably 1.0 to 2.5.
Here, the weight average molecular weight is defined by a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

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

以下に、樹脂(A)の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Although the specific example of resin (A) is given to the following, this invention is not limited to this.

Figure 0004682026
Figure 0004682026

Figure 0004682026
Figure 0004682026

〔2〕活性光線又は放射線の照射により酸を発生する酸発生剤(B)
本発明のポジ型レジスト組成物が含有する活性光線又は放射線の照射により酸を発生する酸発生剤(B)は、KrFエキシマレーザー光、電子線、EUVなどの活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物であり、たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o-ニトロベンジルスルホネート等を挙げることができる。
[2] Acid generator (B) that generates acid upon irradiation with actinic rays or radiation
The acid generator (B) that generates acid upon irradiation with actinic rays or radiation contained in the positive resist composition of the present invention is an acid generator upon irradiation with actinic rays or radiation such as KrF excimer laser light, electron beam, EUV, etc. Examples of such compounds are diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.

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

さらに米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光により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.

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

好ましい酸発生剤(B)として、下記一般式(ZI)、(ZII)、(ZIII)で表
される化合物を挙げることができる。
Preferable acid generators (B) include compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII), and (ZIII).

Figure 0004682026
Figure 0004682026

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

一般式(ZI)に於ける、X-のアニオンとしては、有機アニオンが望ましい。有機アニオンとは炭素原子を少なくとも1つ有するアニオンを表す。更に、有機アニオンとしては非求核性アニオンであることが好ましい。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。
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、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオン等を挙げることができる。
In the general formula (ZI), an anion of X is preferably an organic anion. An organic anion represents an anion having at least one carbon atom. Furthermore, the organic anion is preferably a non-nucleophilic 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.
Examples of the non-nucleophilic anion include a sulfonate anion, a carboxylate anion, a sulfonylimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, and a tris (alkylsulfonyl) methyl anion.

非求核性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。非求核性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 sulfonate anion include an alkyl sulfonate anion, an aryl sulfonate anion, and a camphor sulfonate anion. Examples of the non-nucleophilic 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部位は、アルキル基であってもシクロアルキル基であってもよく、好ましくは炭素数1〜30のアルキル基及び炭素数3〜30のシクロアルキル基、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。
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、シクロアルキル基及びアリール基の置換基としては、例えば、ニトロ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)等を挙げることができる。各基が有するアリール基及び環構造については、置換基としてさらにアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。
The alkyl moiety in the alkyl sulfonate anion may be an alkyl group or a cycloalkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, such as a methyl group, Ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl Group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, norbornyl group, boronyl group and the like.
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.
Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group in the alkyl sulfonate anion and aryl sulfonate anion include, for example, a nitro group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), carboxyl group, Hydroxyl group, amino group, cyano group, alkoxy group (preferably 1 to 5 carbon atoms), cycloalkyl group (preferably 3 to 15 carbon atoms), aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), alkoxycarbonyl group (preferably May include 2 to 7 carbon atoms, an acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms), an alkoxycarbonyloxy group (preferably 2 to 7 carbon atoms), and the like. About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) can further be mentioned as a substituent.

アルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル部位としては、アルキルスルホン酸アニオンおけると同様のアルキル基及びシクロアルキル基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おけると同様のアリール基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。
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、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基の置換基としては、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、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。
Examples of the alkyl moiety in the alkylcarboxylate anion include the same alkyl group and cycloalkyl group 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.
Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group substituent in the alkylcarboxylate anion, arylcarboxylate anion and aralkylcarboxylate anion include, for example, the same halogen atom, alkyl group as in the arylsulfonate anion, A cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, etc. can be mentioned.

スルホニルイミドアニオンとしては、例えば、サッカリンアニオンを挙げることができる。   Examples of the sulfonylimide anion include saccharin anion.

ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオンにおけるアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、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、ネオペンチル基等を挙げることができる。これらのアルキル基の置換基としてはハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、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 in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and tris (alkylsulfonyl) methyl anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 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, a pentyl group, a neopentyl group, and the like can be given. Examples of the substituent for these alkyl groups include a halogen atom, an alkyl group substituted with a halogen atom, an alkoxy group, and an alkylthio group.

その他の非求核性アニオンとして、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.

X−で表されるアニオンは、スルホン酸アニオンが好ましく、更に好ましくはアリールスルホン酸である。
X−で表されるアニオンとして、具体的には、メタンスルホン酸アニオン、トリフロロメタンスルホン酸アニオン、ペンタフロロエタンスルホン酸アニオン、ヘプタフロロプロパンスルホン酸アニオン、パーフロロブタンスルホン酸アニオン、パーフロロヘキサンスルホン酸アニオン、パーフロロオクタンスルホン酸アニオン、ペンタフロロベンゼンスルホン酸アニオン、3,5−ビストリフロロメチルベンゼンスルホン酸アニオン、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホン酸アニオン、パーフロロエトキシエタンスルホン酸アニオン、2,3,5,6−テトラフロロ−4−ドデシルオキシベンゼンスルホン酸アニオン、メタンスルホン酸アニオン、p-トルエンスルホン酸アニオン、2,4,6-トリメチルベンゼンスルホン酸アニオンなどが挙げられる。
The anion represented by X- is preferably a sulfonate anion, more preferably an aryl sulfonic acid.
Specific examples of the anion represented by X- include methanesulfonic acid anion, trifluoromethanesulfonic acid anion, pentafluoroethanesulfonic acid anion, heptafluoropropanesulfonic acid anion, perfluorobutanesulfonic acid anion, perfluorohexane. Sulfonate anion, perfluorooctane sulfonate anion, pentafluorobenzene sulfonate anion, 3,5-bistrifluoromethylbenzene sulfonate anion, 2,4,6-triisopropylbenzene sulfonate anion, perfluoroethoxyethane sulfonate anion 2,3,5,6-tetrafluoro-4-dodecyloxybenzenesulfonate anion, methanesulfonate anion, p-toluenesulfonate anion, 2,4,6-trimethylbenzenesulfonate anion, etc. And the like.

化合物(ZI−1)が、カチオン部を2個以上有する場合に、化合物(ZI−1)は、1価のアニオンを2個以上有していてもよいし、2価以上のアニオンを1個有していてもよい。   When compound (ZI-1) has two or more cation moieties, compound (ZI-1) may have two or more monovalent anions or one divalent or more anion. You may have.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Figure 0004682026
Figure 0004682026

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

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

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

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

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

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

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

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

1c〜R7c中のいずれか2つ以上及びRxとRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。 Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 7c and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.

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

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

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

Figure 0004682026
Figure 0004682026

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

好ましい酸発生剤(B)として、更に、下記一般式(ZVII)で表される化合物を挙げることができる。   Preferred examples of the acid generator (B) further include a compound represented by the following general formula (ZVII).

Figure 0004682026
Figure 0004682026

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

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

Figure 0004682026
Figure 0004682026

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

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

Figure 0004682026
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Figure 0004682026
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酸発生剤(B)は、一般式(ZI)で表される化合物が、より好ましく、化合物(ZI−1)が、特に好ましい。   As for an acid generator (B), the compound represented by general formula (ZI) is more preferable, and a compound (ZI-1) is especially preferable.

酸発生剤(B)の含有量は、ポジ型レジスト組成物の固形分を基準として、好ましくは5〜20質量%で用いられるが、より好ましくは6〜18質量%、特に好ましくは7〜16質量%である。感度やラインエッジラフネスの点から5質量%以上であり、また解像力、パターン形状、膜質の点から20質量%以下である。
酸発生剤(B)は、1種類を用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
The content of the acid generator (B) is preferably 5 to 20% by mass, more preferably 6 to 18% by mass, particularly preferably 7 to 16%, based on the solid content of the positive resist composition. % By mass. It is 5% by mass or more from the viewpoint of sensitivity and line edge roughness, and 20% by mass or less from the viewpoint of resolution, pattern shape, and film quality.
One type of acid generator (B) may be used, or two or more types may be mixed and used.

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

Figure 0004682026
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式(A)において、R200 、R201 及びR202は、同一でも異なってもよく、水素原子、炭素数1〜20個のアルキル基もしくはシクロアルキル基、又は炭素数6〜20個のアリール基を表し、ここで、R201とR202は、互いに結合して環を形成してもよい。
200 、R201 及びR202としてのアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基を有するアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1〜20個のアミノアルキル基及びアミノシクロアルキル基、及び炭素数1〜20個のヒドロキシアルキル基が好ましい。
式(E)において、R203 、R204 、R205 及びR206 は、同一でも異なってもよく、炭素数1〜6個のアルキル基及びシクロアルキル基を表す。
更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、特に好ましくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基を有する化合物である。
In the formula (A), R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different, and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl group, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Here, R 201 and R 202 may combine with each other to form a ring.
The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group as R 200 , R 201 and R 202 may have a substituent. As the alkyl group and cycloalkyl group having a substituent, an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an aminocycloalkyl group, and a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms are preferable.
In the formula (E), R 203 , R 204 , R 205 and R 206 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a cycloalkyl group.
Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms of different chemical environments in one molecule, and particularly preferably both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom. Or a compound having an alkylamino group.

好ましい具体例としては、グアニジン、アミノピリジン、アミノアルキルピリジン、アミノピロリジン、インダゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、プリン、イミダゾリン、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルフォリン、アミノアルキルモルフォリン等が挙げられる。これらが有してもよい好ましい置換基としては、アミノ基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールアミノ基、アルキル基(置換アルキル基として、特にアミノアルキル基)、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基等が挙げられる。   Preferred examples include guanidine, aminopyridine, aminoalkylpyridine, aminopyrrolidine, indazole, imidazole, pyrazole, pyrazine, pyrimidine, purine, imidazoline, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine and the like. Preferred substituents that these may have include amino groups, alkylamino groups, aminoaryl groups, arylamino groups, alkyl groups (substituent alkyl groups, particularly aminoalkyl groups), alkoxy groups, acyl groups, and acyloxy groups. , Aryl group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group and the like.

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

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

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

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

界面活性剤の具体的としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップEF301,EF303,EF352(新秋田化成(株)製)、メガファックF171,F173(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラ−ドFC430,FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−382,SC101,SC102,SC103,SC104,SC105,SC106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)やアクリル酸系もしくはメタクリル酸系(共)重合ポリフローNo.75,No.95(共栄社油脂化学工業(株)製)等を挙げることができる。これらの界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分100質量部当たり、通常、2質量部以下、好ましくは1質量部以下である。
これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み合わせで添加することもできる。
Specific examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as nonylphenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Sorbitan fatty acid esters such as rate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as bitane monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Megafac F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florad FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Troysol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Hexane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co.) and acrylic or methacrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.). The compounding amount of these surfactants is usually 2 parts by mass or less, preferably 1 part by mass or less per 100 parts by mass of the solid content in the composition of the present invention.
These surfactants may be added alone or in some combination.

尚、界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。
これらの界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同360692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 surfactant is any one of fluorine and / or silicon surfactants (fluorine surfactants and silicon surfactants, surfactants containing both fluorine atoms and silicon atoms), or It is preferable to contain 2 or more types.
As these surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-63-34540 No. 7, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, JP-A 2002-277862, US Pat. No. 5,405,720. , No. 3,606,921, No. 5,529,881, No. 5,296,330, No. 5,543,098, No. 5,576,143, No. 5,294,511, No. 5,824,451. The following commercially available surfactants can also be used as they are.
Examples of commercially available surfactants that can be used include F-top EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Fluorine type surfactant or silicon type surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

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

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).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

現像において使用するアルカリ現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノーアミン等のアルコ−ルアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液(通常0.1〜20質量%)を使用することができる。更に、上記アルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
これらの現像液の中で好ましくは第四アンモニウム塩、更に好ましくは、テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリンである。
アルカリ現像液のpHは通常10〜15である。
Examples of the alkaline developer used in development include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, and primary amines such as ethylamine and n-propylamine. Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, An aqueous solution (usually 0.1 to 20% by mass) of an alkali such as a quaternary ammonium salt such as choline or a cyclic amine such as pyrrole or piperidine can be used. Furthermore, an appropriate amount of an alcohol such as isopropyl alcohol or a nonionic surfactant may be added to the alkaline aqueous solution.
Among these developers, quaternary ammonium salts are preferable, and tetramethylammonium hydroxide and choline are more preferable.
The pH of the alkali developer is usually 10-15.

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, the content of this invention is not limited by this.

〔合成例1:樹脂(A−1)の合成〕
p−アセトキシスチレン、1−(1ーアダマンチル)−1−メチルエチルメタクリレートを80/20の割合(モル比率)で仕込み、シクロヘキサノンに溶解し、固形分濃度20質量%の溶液750mLを調製した。この溶液にジメチル2,2-アゾビス(2−メチルプロピオネート)を20mol%加え、これを窒素雰囲気下、6時間かけて80℃に加熱したジクロヘキサノン150mLに滴下した。滴下終了後、反応液を2時間攪した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、ヘキサン3Lに晶析、析出した白色粉体をろ過により集め、155g得られた。得られた結晶をテトラヒドロフラン600ml、メタノール300mlの混合溶液に溶解し、20質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を15分かけて滴下する。室温で攪拌を4時間行った後、酢酸エチル500ml、5質量%塩酸150mlを加え分液を行う。有機層を分離後、水300mlで4回洗う。有機層を減圧溜去した後、酢酸エチル400mlに溶解し、ヘキサン2.5Lに晶析する。析出した白色粉体をろ過により集め、102gの結晶を得る。得られた結晶をPGMEA500mlに溶解し、ピリジン6.5gと酢酸無水物を7.0g添加する。室温で2時間反応させた後、酢酸エチル400mlを加え、分液する。有機層を水400mlで2回洗浄した後、有機層を減圧溜去する。その後、酢酸エチル300mlに溶解し、ヘキサン2Lに晶析、析出した白色粉体をろ過により集め、乾燥を行い、樹脂(A−1)を得た。
H1NMRから求めた樹脂(A−1)の組成比は、ヒドロキシスチレン/1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチルメタクリレート/アセトキシスチレン=70/20/10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、7800、分散度(Mw/Mn)は、1.87であった。
上記合成例1と同様の方法で表1に示す、先に構造を例示した樹脂(A−2)、(A−4)、(A−7)、(A−13)、(A−16)、(A−18)を合成した。尚、表1に於ける、繰り返し単位1、2、3は、それぞれ左から順に各繰り返し単位に対応する。
[Synthesis Example 1: Synthesis of Resin (A-1)]
p-Acetoxystyrene and 1- (1-adamantyl) -1-methylethyl methacrylate were charged at a ratio (molar ratio) of 80/20 and dissolved in cyclohexanone to prepare 750 mL of a solution having a solid content concentration of 20% by mass. 20 mol% of dimethyl 2,2-azobis (2-methylpropionate) was added to this solution, and this was added dropwise to 150 mL of dichlorohexanone heated to 80 ° C. over 6 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of dropping, the reaction solution was stirred for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, crystallized in 3 L of hexane, and the precipitated white powder was collected by filtration to obtain 155 g. The obtained crystals are dissolved in a mixed solution of 600 ml of tetrahydrofuran and 300 ml of methanol, and a 20 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution is added dropwise over 15 minutes. After stirring at room temperature for 4 hours, 500 ml of ethyl acetate and 150 ml of 5% by mass hydrochloric acid are added for liquid separation. The organic layer is separated and washed 4 times with 300 ml of water. The organic layer is distilled off under reduced pressure, then dissolved in 400 ml of ethyl acetate and crystallized in 2.5 L of hexane. The precipitated white powder is collected by filtration to obtain 102 g of crystals. The obtained crystals are dissolved in 500 ml of PGMEA, and 6.5 g of pyridine and 7.0 g of acetic anhydride are added. After reacting at room temperature for 2 hours, 400 ml of ethyl acetate is added to separate the layers. The organic layer is washed twice with 400 ml of water, and then the organic layer is distilled off under reduced pressure. Thereafter, the resultant was dissolved in 300 ml of ethyl acetate, crystallized and precipitated in 2 L of hexane, collected by filtration, and dried to obtain a resin (A-1).
The composition ratio of the resin (A-1) determined from H1NMR was hydroxystyrene / 1- (1-adamantyl) -1-methylethyl methacrylate / acetoxystyrene = 70/20/10. Moreover, the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion calculated | required by GPC measurement was 7800, and dispersion degree (Mw / Mn) was 1.87.
Resins (A-2), (A-4), (A-7), (A-13), (A-16) whose structures have been exemplified above, as shown in Table 1 in the same manner as in Synthesis Example 1 , (A-18) was synthesized. In Table 1, repeating units 1, 2, and 3 correspond to the repeating units in order from the left.

Figure 0004682026
Figure 0004682026

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

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

(2−1)感度
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S-4300)を用いて観察した。0.15μmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とした。
(2−2)解像力
上記の感度を示す照射量における限界解像力(ラインとスペースが分離解像)を解像力とした。
(2−3)ラインエッジラフネス
上記の感度を示す照射量における0.15μmラインパターンの長さ方向50μmにおける任意の30点について線幅を測定し、標準偏差を求め、そのバラツキを3σで評価した。
実施例1の結果を表2に示す。
(2-1) Sensitivity The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). Sensitivity was defined as the minimum irradiation energy when resolving a 0.15 μm line (line: space = 1: 1).
(2-2) Resolving power The resolving power was defined as the limiting resolving power (the line and space were separated and resolved) at the irradiation dose showing the above sensitivity.
(2-3) Line Edge Roughness The line width was measured at any 30 points in the length direction 50 μm of the 0.15 μm line pattern at the irradiation dose showing the above sensitivity, the standard deviation was obtained, and the variation was evaluated with 3σ. .
The results of Example 1 are shown in Table 2.

〔実施例2〜9〕
表2に示した成分を用いて、実施例1と同様にしてレジスト調製・塗設、電子線露光評価を行った。
[Examples 2 to 9]
Using the components shown in Table 2, resist preparation / coating and electron beam exposure evaluation were performed in the same manner as in Example 1.

〔比較例1〕
下記に示す樹脂(AA−1)を用いた以外は、実施例1と同様にして、レジスト調製・塗設、電子線露光評価を行った。
[Comparative Example 1]
Resist preparation / coating and electron beam exposure evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that the resin (AA-1) shown below was used.

Figure 0004682026
Figure 0004682026

実施例2〜9及び比較例1の評価結果を、実施例1の評価結果とともに、表2に示した。   The evaluation results of Examples 2 to 9 and Comparative Example 1 are shown in Table 2 together with the evaluation results of Example 1.

表2における各成分の記号は以下のとおりである。
樹脂、酸発生剤(B)は、先に挙げたものである。有機塩基性化合物、界面活性剤及び溶剤は以下のとおりである。
The symbols for each component in Table 2 are as follows.
The resin and acid generator (B) are those listed above. The organic basic compound, surfactant and solvent are as follows.

〔有機塩基性化合物〕
D−1:トリ-n-ヘキシルアミン
D−2:2,4,5−トリフェニルイミダゾール
D−3:テトラ−(n−ブチル)アンモニウムヒドロキシド
D−4:トリフェニルスルホニウムアセテート
D−5:N−ヒドロキシエチルピペリジン
D−6:2,6−ジイソプロピルアニリン
D−7:トリペンチルアミン
[Organic basic compounds]
D-1: tri-n-hexylamine D-2: 2,4,5-triphenylimidazole D-3: tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide D-4: triphenylsulfonium acetate D-5: N -Hydroxyethylpiperidine D-6: 2,6-diisopropylaniline D-7: Tripentylamine

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

〔溶剤〕
C1:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート
C2:2−ヘプタノン
C3:シクロヘキサノン
C4:γ−ブチロラクトン
C5:プロピレングリコールメチルエーテル
C6:乳酸エチル
〔solvent〕
C1: propylene glycol methyl ether acetate C2: 2-heptanone C3: cyclohexanone C4: γ-butyrolactone C5: propylene glycol methyl ether C6: ethyl lactate

Figure 0004682026
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表2から、本発明のポジ型レジスト組成物は、電子線の照射によるパターン形成に関して、比較例の化合物に比べて、高感度、高解像力であり、ラインエッジラフネスも優れていることがわかる。   From Table 2, it can be seen that the positive resist composition of the present invention is higher in sensitivity and resolution and superior in line edge roughness as compared with the compound of the comparative example with respect to pattern formation by electron beam irradiation.

〔実施例10〕
実施例1と全く同様の操作で、表3に示す成分を用いてレジスト調製、塗設を行い、レジスト膜を得た。但し、膜厚は0.40μmとした。
Example 10
Resist preparation and coating were performed using the components shown in Table 3 in exactly the same manner as in Example 1 to obtain a resist film. However, the film thickness was 0.40 μm.

(3)ポジ型パターンの形成
得られたレジスト膜に、KrFエキシマレーザーステッパー(キャノン(株)製FPA3000EX-5、波長248nm)を用いて、パターン露光した。露光後の処理は実施例1と同様に行った。パターンの評価は以下のように行った。
(3) Formation of positive pattern The obtained resist film was subjected to pattern exposure using a KrF excimer laser stepper (FPA3000EX-5 manufactured by Canon Inc., wavelength 248 nm). The post-exposure processing was performed in the same manner as in Example 1. The pattern was evaluated as follows.

(3−1)感度
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S-4300)を用いて観察した。0.18μmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とした。
(3−2)解像力
上記の感度を示す照射量における限界解像力(ラインとスペースが分離解像)を解像力とした。
(3−3)ラインエッジラフネス
上記の感度を示す照射量における0.18μmラインパターンの長さ方向50μmにおける任意の30点について線幅を測定し、標準偏差を算出し、そのバラツキを3σで評価した。
実施例10の結果は、表3に併せて示した。
(3-1) Sensitivity The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). Sensitivity was defined as the minimum irradiation energy when resolving a 0.18 μm line (line: space = 1: 1).
(3-2) Resolving power The resolving power was defined as the limiting resolving power (line and space are separated and resolving) at the irradiation amount showing the above sensitivity.
(3-3) Line Edge Roughness The line width is measured at any 30 points in the length direction of 50 μm of the 0.18 μm line pattern at the irradiation dose showing the above sensitivity, the standard deviation is calculated, and the variation is evaluated by 3σ. did.
The results of Example 10 are shown together in Table 3.

〔実施例11〜18〕
表3に示した成分を用いて、実施例10と全く同様にしてレジスト調製・塗設、KrFエキシマレーザー露光評価を行った。
[Examples 11 to 18]
Using the components shown in Table 3, resist preparation / coating and KrF excimer laser exposure evaluation were performed in exactly the same manner as in Example 10.

〔比較例2〕
樹脂AA−1を用いた以外は、実施例10と同様にして、レジスト調製・塗設を行い、KrFエキシマレーザー露光評価を行った。
[Comparative Example 2]
A resist was prepared and coated in the same manner as in Example 10 except that the resin AA-1 was used, and KrF excimer laser exposure evaluation was performed.

実施例11〜18及び比較例2の評価結果を、実施例10の評価結果とともに、表3に示した。   The evaluation results of Examples 11 to 18 and Comparative Example 2 are shown in Table 3 together with the evaluation results of Example 10.

Figure 0004682026
Figure 0004682026

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

〔実施例19〜27〕
上記実施例1〜9の各レジスト組成物を用い、実施例1と同様の方法でレジスト膜を得た。但し、レジスト膜厚は0.13μmとした。得られたレジスト膜にEUV光(波長13nm)を用いて、露光量を0〜5.0mJの範囲で0.5mJづつ変えながら面露光を行い、さらに110℃、90秒間ベークした。その後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて、各露光量での溶解速度を測定し、感度曲線を得た。この感度曲線において、レジストの溶解速度が飽和するときの露光量を感度とし、また感度曲線の直線部の勾配から溶解コントラスト(γ値)を算出した。γ値が大きいほど溶解コントラストに優れている。
[Examples 19 to 27]
Using each resist composition of Examples 1 to 9, a resist film was obtained in the same manner as in Example 1. However, the resist film thickness was 0.13 μm. The obtained resist film was subjected to surface exposure using EUV light (wavelength 13 nm) while changing the exposure amount by 0.5 mJ in the range of 0 to 5.0 mJ, and further baked at 110 ° C. for 90 seconds. Then, using a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution, the dissolution rate at each exposure dose was measured to obtain a sensitivity curve. In this sensitivity curve, the exposure amount when the dissolution rate of the resist is saturated was taken as sensitivity, and the dissolution contrast (γ value) was calculated from the gradient of the linear portion of the sensitivity curve. The larger the γ value, the better the dissolution contrast.

〔比較例3〕
樹脂にAA−1を用いた以外は、実施例19と同様にしてレジスト調製・塗設を行い、EUV光による露光評価を行った。
[Comparative Example 3]
A resist was prepared and coated in the same manner as in Example 19 except that AA-1 was used as the resin, and exposure evaluation with EUV light was performed.

実施例19〜27及び比較例3の評価結果を表4に示した。   The evaluation results of Examples 19 to 27 and Comparative Example 3 are shown in Table 4.

Figure 0004682026
Figure 0004682026

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

Claims (7)

下記一般式(1)で表される繰り返し単位、下記一般式(2)で表される繰り返し単位、及び、下記一般式(3)で表わされる繰り返し単位のみからなる、アルカリ現像液に不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有する樹脂(A)を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
Figure 0004682026
一般式(1)において、
1は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
2及びR3は、各々独立に、アルキル基を表す。
Xは、脂環式基を表す。
一般式(2)において、
4は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
5は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
lは、0〜4の整数を表す。
一般式(3)において、
6は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のペルフルオロアルキル基を表す。
7は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
8は、アルキル基、脂環式基、アリール基又はヘテロ環基を表す。
mは、0〜4の整数を表す。
nは、1〜5の整数を表す。
Insoluble repeating units of which are represented by the following general formula (1), the repeating units of which are represented by the following general formula (2), and, consisting of a repeating unit represented by the following general formula (3), in an alkaline developer Alternatively, a positive resist composition comprising a resin (A) which is hardly soluble and has a property of being soluble in an alkali developer by the action of an acid.
Figure 0004682026
In general formula (1),
R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group.
R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group.
X represents an alicyclic group.
In general formula (2),
R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 5 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
l represents an integer of 0 to 4.
In general formula (3),
R 6 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group.
R 7 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
R 8 represents an alkyl group, an alicyclic group, an aryl group, or a heterocyclic group.
m represents an integer of 0 to 4.
n represents an integer of 1 to 5.
樹脂(A)が、一般式(1)で表される繰り返し単位を5〜80モル%、一般式(2)で表される繰り返し単位を5〜90モル%、一般式(3)で表される繰り返し単位を10〜90モル%有することを特徴とする請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。   The resin (A) is represented by 5 to 80 mol% of the repeating unit represented by the general formula (1), 5 to 90 mol% of the repeating unit represented by the general formula (2), and represented by the general formula (3). The positive resist composition according to claim 1, comprising 10 to 90 mol% of repeating units. 更に、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する酸発生剤(B)を含有し、且つ酸発生剤(B)の含有量が、ポジ型レジスト組成物の全固形分に対し5〜20質量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポジ型レジスト組成物。   Furthermore, it contains an acid generator (B) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and the content of the acid generator (B) is 5 to 20 mass based on the total solid content of the positive resist composition. The positive resist composition according to claim 1, wherein the positive resist composition is%. 一般式(1)における、Xが、有橋脂環式基であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 1, wherein X in the general formula (1) is a bridged alicyclic group. 一般式(1)における、Xが、アダマンチル基であることを特徴とする請求項4に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 4, wherein X in the general formula (1) is an adamantyl group. 請求項1〜5のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物から形成されたレジスト膜。  A resist film formed from the positive resist composition according to claim 1. 請求項6に記載のレジスト膜に対して、露光、現像を行うことを特徴とするパターン形成方法。 Patterning method against Les resist film according to claim 6, exposure, and performing development.
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