JP6722433B2 - Method for forming resist pattern and polymer composition for thickening pattern - Google Patents

Method for forming resist pattern and polymer composition for thickening pattern Download PDF

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本発明は、レジストパターン形成方法及びパターン厚肉化用ポリマー組成物に関する。 The present invention relates to a resist pattern forming method and a polymer composition for thickening a pattern.

リソグラフィー技術においては、例えば、基板の上にレジスト材料からなるレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対し、所定のパターンが形成されたマスクを介して、光、電子線等の放射線にて選択的露光を行い、現像処理を施すことにより、前記レジスト膜に所定形状のレジストパターンを形成する工程が行われる。
露光した部分が現像液に溶解する特性に変化するレジスト材料をポジ型、露光した部分が現像液に溶解しない特性に変化するレジスト材料をネガ型という。
In the lithographic technique, for example, a resist film made of a resist material is formed on a substrate, and the resist film is selectively exposed to radiation such as light or an electron beam through a mask on which a predetermined pattern is formed. A step of forming a resist pattern having a predetermined shape on the resist film is performed by performing exposure and development processing.
A resist material in which the exposed portion changes to a characteristic that dissolves in a developing solution is called a positive type, and a resist material in which the exposed portion changes to a characteristic that does not dissolve in a developing solution is called a negative type.

半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩によりパターンの微細化が進んでいる。
パターンの微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化(高エネルギー化)が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザーや、ArFエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が行われている。また、これらエキシマレーザーより短波長(高エネルギー)の電子線、EUV(極紫外線)やX線などについても検討が行われている。
In the manufacture of semiconductor devices and liquid crystal display devices, finer patterns are being advanced due to advances in lithography technology.
As a pattern miniaturization method, generally, the wavelength of an exposure light source is shortened (increased in energy). Specifically, conventionally, ultraviolet rays typified by g-line and i-line have been used, but nowadays, mass production of semiconductor elements using KrF excimer laser or ArF excimer laser is being carried out. Further, electron beams, EUV (extreme ultraviolet), X-rays, etc. having a shorter wavelength (high energy) than these excimer lasers are also being studied.

露光光源の短波長化に伴い、レジスト材料には、露光光源に対する感度、微細なパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性の向上が求められる。このような要求を満たすレジスト材料として、化学増幅型レジスト組成物が知られている。
化学増幅型レジスト組成物としては、一般的に、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤成分と、を含有するものが用いられている。たとえば現像液がアルカリ現像液(アルカリ現像プロセス)の場合、基材成分として、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大するものが用いられている。
As the wavelength of the exposure light source is shortened, the resist material is required to have improved lithography properties such as sensitivity to the exposure light source and resolution capable of reproducing a fine pattern. A chemically amplified resist composition is known as a resist material satisfying such requirements.
As the chemically amplified resist composition, those containing a base material component whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid and an acid generator component which generates an acid upon exposure are generally used. There is. For example, when the developing solution is an alkaline developing solution (alkali developing process), a base component that increases the solubility in the alkaline developing solution by the action of acid is used.

ポジ型の化学増幅型レジスト組成物、つまり露光によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する化学増幅型レジスト組成物と、アルカリ現像液と、を組み合わせたポジ型現像プロセスは、ネガ型の化学増幅型レジスト組成物とアルカリ現像液とを組み合わせたネガ型現像プロセスに比べて、フォトマスクの構造を単純にできる、形成されるパターンの特性が優れる等の利点がある。このため、現在、微細なパターンの形成には、ポジ型の化学増幅型レジスト組成物とアルカリ現像液とを組み合わせたポジ型現像プロセスが主に用いられている。 A positive-type chemically amplified resist composition, that is, a positive-type development process in which a chemically-amplified resist composition whose solubility in an alkali developing solution increases by exposure and an alkali developing solution are combined is a negative-type chemically amplified resist composition. Compared with a negative development process in which a resist composition and an alkali developing solution are combined, there are advantages such that the structure of the photomask can be simplified and the characteristics of the formed pattern are excellent. Therefore, at present, a positive development process in which a positive chemically amplified resist composition is combined with an alkaline developer is mainly used for forming a fine pattern.

当該ポジ型現像プロセスを適用する場合、化学増幅型レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的に露光すると、レジスト膜の露光部は、ベース樹脂中の酸分解性基が酸発生剤等から発生した酸の作用により分解して、アルカリ現像液に対して難溶性から可溶性へ転じる一方で、レジスト膜の未露光部はアルカリ難溶性のまま変化しないため、アルカリ現像液で現像することにより、露光部と未露光部との間で溶解コントラストをつけることができ、ポジ型レジストパターンを形成できる。
しかしながら、当該ポジ型現像プロセスを適用して、微細なパターン(デンスパターン、トレンチパターン等)を形成しようとすると、レジスト膜の露光部の、特に膜厚方向で、光学強度の弱い領域が生じて、レジストパターンの解像性が低下しやすい。
When the positive development process is applied, when a resist film obtained by coating a chemically amplified resist composition on a support is selectively exposed, the exposed part of the resist film is decomposed by acid decomposition in the base resin. The functional group is decomposed by the action of the acid generated from the acid generator, etc., and changes from poorly soluble to soluble in an alkali developing solution, while the unexposed portion of the resist film remains alkali poorly soluble, so that the alkali By developing with a developing solution, a dissolution contrast can be provided between the exposed area and the unexposed area, and a positive resist pattern can be formed.
However, when the positive development process is applied to form a fine pattern (dense pattern, trench pattern, etc.), a region having a low optical strength occurs in the exposed portion of the resist film, particularly in the film thickness direction. , The resolution of the resist pattern is likely to decrease.

上記のような微細なパターン形成には、光学強度の弱い領域が選択的に溶解除去されてレジストパターン(ネガ型レジストパターン)が形成される方法が有用である。主流であるポジ型現像プロセスで用いられる化学増幅型レジスト組成物を用いてネガ型レジストパターンを形成する方法としては、有機溶剤を含有する現像液(有機系現像液)と組み合わせたネガ型現像プロセスが知られている(例えば、特許文献1参照)。
当該ネガ型現像プロセスを適用する場合、化学増幅型レジスト組成物を支持体上に塗布して得られるレジスト膜に対して選択的に露光すると、レジスト膜の露光部は、ベース樹脂中の酸分解性基が酸発生剤等から発生した酸の作用により分解して、有機系現像液に対して可溶性から難溶性へ転じる一方で、レジスト膜の未露光部は可溶性のまま変化しないため、有機系現像液で現像することにより、露光部と未露光部との間で溶解コントラストをつけることができ、露光部がパターンとして残るネガ型レジストパターンを形成できる。
A method of forming a resist pattern (negative resist pattern) by selectively dissolving and removing a region having weak optical intensity is useful for forming the fine pattern as described above. As a method of forming a negative resist pattern using a chemically amplified resist composition used in a mainstream positive development process, a negative development process in combination with a developer containing an organic solvent (organic developer) is used. Is known (for example, refer to Patent Document 1).
When the negative development process is applied, when a resist film obtained by applying a chemically amplified resist composition on a support is selectively exposed, the exposed part of the resist film is decomposed by acid decomposition in the base resin. The functional group is decomposed by the action of an acid generated from an acid generator, etc., and changes from soluble to poorly soluble in an organic developing solution, while the unexposed portion of the resist film remains soluble and remains organic. By developing with a developing solution, a dissolution contrast can be provided between the exposed portion and the unexposed portion, and a negative resist pattern in which the exposed portion remains as a pattern can be formed.

特開2013−178515号公報JP, 2013-178515, A

近年、リソグラフィー技術のさらなる進歩、応用分野の拡大等が進み、急速にパターンの微細化が進んでいる。そのなか、半導体素子等を製造する際には、寸法が100nmを下回る微細なパターンを、簡便な方法で形成できる技術が必要となる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、より微細なパターンを簡便な方法で形成できるレジストパターン形成方法を提供することを課題とする。
In recent years, further advances in lithography technology and expansion of application fields have led to rapid miniaturization of patterns. Among them, when manufacturing a semiconductor device or the like, a technique capable of forming a fine pattern having a dimension of less than 100 nm by a simple method is required.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a resist pattern forming method capable of forming a finer pattern by a simple method.

本発明の第一の態様は、レジストプレパターンを厚肉化したレジストパターンを形成する方法であって、支持体上にレジストプレパターンを形成する工程Aと、前記レジストプレパターンを被覆するように、前記レジストプレパターンが形成された支持体上に、パターン厚肉化用ポリマー組成物を塗布してポリマー膜を形成する工程Bと、前記レジストプレパターン表面に現像液不溶性層を形成する工程Cと、前記現像液不溶性層が表面に形成されたレジストプレパターン及びこれを被覆する前記ポリマー膜を現像して、前記レジストプレパターンを厚肉化したレジストパターンを形成する工程Dと、を有し、前記パターン厚肉化用ポリマー組成物は、前記レジストプレパターンの厚肉化機能を有するブロック鎖(b1)を含むブロック共重合体を含有することを特徴とする、レジストパターン形成方法である。 A first aspect of the present invention is a method for forming a resist pattern in which a resist prepattern is thickened, which comprises a step A of forming a resist prepattern on a support, and a step of coating the resist prepattern. A step B of applying a pattern thickening polymer composition to form a polymer film on a support having the resist prepattern formed thereon, and a step C of forming a developer insoluble layer on the surface of the resist prepattern. And a step D of developing the resist pre-pattern having the developer-insoluble layer formed on the surface and the polymer film covering the resist pre-pattern to form a resist pattern thickened from the resist pre-pattern. The method for forming a resist pattern is characterized in that the pattern thickening polymer composition contains a block copolymer containing a block chain (b1) having a function of thickening the resist pre-pattern.

本発明の第二の態様は、レジストプレパターンを厚肉化するために用いられるパターン厚肉化用ポリマー組成物であって、前記レジストプレパターンの厚肉化機能を有するブロック鎖(b1)を含むブロック共重合体を含有することを特徴とする、パターン厚肉化用ポリマー組成物である。 A second aspect of the present invention is a pattern thickening polymer composition used for thickening a resist pre-pattern, comprising a block chain (b1) having a thickening function of the resist pre-pattern. A pattern thickening polymer composition comprising a block copolymer containing the same.

本発明によれば、より微細なパターンを簡便な方法で形成できるレジストパターン形成方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a resist pattern forming method capable of forming a finer pattern by a simple method.

レジストパターン形成方法の一実施形態を説明する概略工程図である。It is a schematic process drawing explaining one embodiment of a resist pattern forming method.

本明細書及び本特許請求の範囲において、「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の2価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルコキシ基中のアルキル基も同様である。
「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「フッ素化アルキル基」又は「フッ素化アルキレン基」は、アルキル基又はアルキレン基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基をいう。
「構成単位」とは、高分子化合物(樹脂、重合体、共重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステル」は、アクリル酸(CH=CH−COOH)のカルボキシ基末端の水素原子が有機基で置換された化合物である。
アクリル酸エステルは、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該α位の炭素原子に結合した水素原子を置換する置換基(Rα)は、水素原子以外の原子又は基であり、たとえば炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、ヒドロキシアルキル基等が挙げられる。なお、アクリル酸エステルのα位の炭素原子とは、特に断りがない限り、カルボニル基が結合している炭素原子のことである。
以下、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されたアクリル酸エステルをα置換アクリル酸エステルということがある。また、アクリル酸エステルとα置換アクリル酸エステルとを包括して「(α置換)アクリル酸エステル」ということがある。
「ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体から誘導される構成単位」とは、ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「ヒドロキシスチレン誘導体」とは、ヒドロキシスチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンの水酸基の水素原子を有機基で置換したもの、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいヒドロキシスチレンのベンゼン環に、水酸基以外の置換基が結合したもの、等が挙げられる。なお、α位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
ヒドロキシスチレンのα位の水素原子を置換する置換基としては、前記α置換アクリル酸エステルにおいて、α位の置換基として挙げたものと同様のものが挙げられる。
「ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体から誘導される構成単位」とは、ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「ビニル安息香酸誘導体」とは、ビニル安息香酸のα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたもの、並びにそれらの誘導体を含む概念とする。それらの誘導体としては、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいビニル安息香酸のカルボキシ基の水素原子を有機基で置換したもの、α位の水素原子が置換基に置換されていてもよいビニル安息香酸のベンゼン環に、水酸基およびカルボキシ基以外の置換基が結合したもの、等が挙げられる。なお、α位(α位の炭素原子)とは、特に断りがない限り、ベンゼン環が結合している炭素原子のことをいう。
「スチレン誘導体」とは、スチレンのα位の水素原子がアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換されたものを意味する。
「スチレンから誘導される構成単位」、「スチレン誘導体から誘導される構成単位」とは、スチレン又はスチレン誘導体のエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
上記α位の置換基としてのアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、炭素数1〜5のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基)等が挙げられる。
また、α位の置換基としてのハロゲン化アルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、ハロゲン原子で置換した基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
また、α位の置換基としてのヒドロキシアルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、水酸基で置換した基が挙げられる。該ヒドロキシアルキル基における水酸基の数は、1〜5が好ましく、1が最も好ましい。
「置換基を有していてもよい」と記載する場合、水素原子(−H)を1価の基で置換する場合と、メチレン基(−CH−)を2価の基で置換する場合の両方を含む。
「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
In the present specification and claims, the term “aliphatic” is defined as a concept relative to aromatic and means a group, compound or the like having no aromaticity.
Unless otherwise specified, the “alkyl group” includes linear, branched and cyclic monovalent saturated hydrocarbon groups.
Unless otherwise specified, the "alkylene group" includes linear, branched and cyclic divalent saturated hydrocarbon groups. The same applies to the alkyl group in the alkoxy group.
The “halogenated alkyl group” is a group in which a part or all of hydrogen atoms of an alkyl group are substituted with a halogen atom, and the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
The “fluorinated alkyl group” or “fluorinated alkylene group” refers to a group in which part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or alkylene group are substituted with fluorine atoms.
The "structural unit" means a monomer unit (monomer unit) that constitutes a high molecular compound (resin, polymer, copolymer).
The “structural unit derived from an acrylate ester” means a constitutional unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of an acrylate ester.
The “acrylic acid ester” is a compound in which a hydrogen atom at the carboxy group end of acrylic acid (CH 2 ═CH—COOH) is substituted with an organic group.
In the acrylate ester, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent. The substituent (R α ) for substituting the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position is an atom or a group other than a hydrogen atom, and is, for example, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated group having 1 to 5 carbon atoms. Examples thereof include an alkyl group and a hydroxyalkyl group. The α-position carbon atom of an acrylate ester is a carbon atom to which a carbonyl group is bonded, unless otherwise specified.
Hereinafter, an acrylic acid ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position is substituted with a substituent may be referred to as an α-substituted acrylic acid ester. In addition, the acrylic ester and the α-substituted acrylic ester may be collectively referred to as “(α-substituted) acrylic ester”.
The “structural unit derived from hydroxystyrene or hydroxystyrene derivative” means a structural unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of hydroxystyrene or hydroxystyrene derivative.
The “hydroxystyrene derivative” is a concept including hydroxystyrene in which the hydrogen atom at the α-position is substituted with another substituent such as an alkyl group and a halogenated alkyl group, and derivatives thereof. As those derivatives, those obtained by substituting the hydrogen atom of the hydroxyl group of hydroxystyrene with an organic group which may substitute the hydrogen atom at the α-position with an organic group, or even if the hydrogen atom at the α-position is substituted with a substituent Examples thereof include those in which a substituent other than a hydroxyl group is bonded to the benzene ring of good hydroxystyrene. The α-position (carbon atom at the α-position) refers to the carbon atom to which the benzene ring is bonded, unless otherwise specified.
Examples of the substituent for substituting the hydrogen atom at the α-position of hydroxystyrene include the same ones as the substituents at the α-position in the above α-substituted acrylate ester.
The “constituent unit derived from vinylbenzoic acid or a vinylbenzoic acid derivative” means a constituent unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of vinylbenzoic acid or a vinylbenzoic acid derivative.
The term “vinyl benzoic acid derivative” includes vinyl benzoic acid in which the α-position hydrogen atom is substituted with another substituent such as an alkyl group and a halogenated alkyl group, and a derivative thereof. Those derivatives include those in which the hydrogen atom of the carboxy group of vinylbenzoic acid, which may have a hydrogen atom at the α-position substituted by an organic group, and the hydrogen atom at the α-position are substituted by a substituent. And the like. Examples thereof include vinyl benzoic acid having a benzene ring to which a substituent other than a hydroxyl group and a carboxy group is bonded. The α-position (carbon atom at the α-position) refers to the carbon atom to which the benzene ring is bonded, unless otherwise specified.
The “styrene derivative” means one in which the hydrogen atom at the α-position of styrene is substituted with another substituent such as an alkyl group or a halogenated alkyl group.
The "structural unit derived from styrene" and "structural unit derived from styrene derivative" mean a structural unit formed by cleavage of the ethylenic double bond of styrene or a styrene derivative.
The alkyl group as the α-position substituent is preferably a linear or branched alkyl group, specifically, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group , N-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group) and the like.
The halogenated alkyl group as the α-position substituent is specifically a group in which a part or all of the hydrogen atoms of the above-mentioned “alkyl group as the α-position substituent” is substituted with a halogen atom. To be Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
Specific examples of the hydroxyalkyl group as the α-position substituent include groups in which part or all of the hydrogen atoms of the above-mentioned “alkyl group as the α-position substituent” are substituted with hydroxyl groups. 1-5 are preferable and, as for the number of the hydroxyl groups in this hydroxyalkyl group, 1 is the most preferable.
Be referred to as a "may have a substituent", the case of replacing a hydrogen atom (-H) a monovalent group, methylene group - when substituting a divalent radical (-CH 2) Including both.
“Exposure” is a concept that includes all radiation irradiation.

(レジストパターン形成方法)
本発明の第一の態様のレジストパターン形成方法は、レジストプレパターンを厚肉化したレジストパターンを形成する方法であって、以下の工程A、工程B、工程C及び工程Dを有する。
工程A:支持体上にレジストプレパターンを形成する工程
工程B:前記レジストプレパターンを被覆するように、前記レジストプレパターンが形成された支持体上に、パターン厚肉化用ポリマー組成物を塗布してポリマー膜を形成する工程
工程C:前記レジストプレパターン表面に現像液不溶性層を形成する工程
工程D:前記現像液不溶性層が表面に形成されたレジストプレパターン及びこれを被覆する前記ポリマー膜を現像して、前記レジストプレパターンを厚肉化したレジストパターンを形成する工程
(Method of forming resist pattern)
The resist pattern forming method of the first aspect of the present invention is a method of forming a resist pattern in which a resist pre-pattern is thickened, and has the following steps A, B, C and D.
Step A: Step of forming a resist prepattern on a support Step B: Application of a polymer composition for pattern thickening on a support on which the resist prepattern is formed so as to cover the resist prepattern Step C: Step of forming a developer insoluble layer on the surface of the resist pre-pattern Step D: Resist pre-pattern having the developer insoluble layer formed on the surface and the polymer film coating the same To develop a resist pattern in which the resist pre-pattern is thickened

<パターン厚肉化用ポリマー組成物>
工程Bで用いられるパターン厚肉化用ポリマー組成物は、工程Aで形成されるレジストプレパターンを厚肉化するために用いられるものであり、当該レジストプレパターンの厚肉化機能を有するブロック鎖(b1)を含むブロック共重合体を含有する。
<Polymer composition for thickening pattern>
The pattern thickening polymer composition used in step B is used for thickening the resist pre-pattern formed in step A, and has a block chain having a thickening function of the resist pre-pattern. It contains a block copolymer containing (b1).

本発明において、「レジストプレパターンを厚肉化する」とは、先に形成されたパターンの寸法を変化させること(シュリンク)を意味し、パターンの厚肉化によって、例えばホールパターンであれば開口しているホール部分が狭くなり(ホール直径が小さくなり);ラインアンドスペースパターンであればライン幅が広がりスペース幅が狭くなる。
「レジストプレパターンの厚肉化機能を有する」とは、レジストプレパターンと相互に作用して、レジストプレパターン表面にあらたにパターンの一部(現像液不溶性層)を形成する働きをもつことを意味する。
In the present invention, “thickening the resist pre-pattern” means changing the dimensions of the pattern previously formed (shrinking), and by thickening the pattern, for example, if it is a hole pattern, it is opened. The area of the hole is narrowed (the diameter of the hole is reduced); in the line and space pattern, the line width is widened and the space width is narrowed.
“Having the function of thickening the resist pre-pattern” means that it has a function of interacting with the resist pre-pattern and newly forming a part of the pattern (developer-insoluble layer) on the resist pre-pattern surface. means.

≪ブロック共重合体≫
本発明におけるブロック共重合体は、レジストプレパターンの厚肉化機能を有するブロック鎖(b1)を含む。
ブロック共重合体とは、同種の構成単位が繰り返し結合した部分構成成分(ブロック鎖)の複数が結合した高分子化合物をいう。ブロック共重合体を構成するブロック鎖の種類は、2種類であってもよく、3種類以上であってもよい。
<< block copolymer >>
The block copolymer in the present invention contains a block chain (b1) having a function of thickening the resist prepattern.
The block copolymer refers to a polymer compound in which a plurality of partial structural components (block chains) in which structural units of the same type are repeatedly bonded are bonded. The types of block chains constituting the block copolymer may be two types or three or more types.

・ブロック鎖(b1)
ブロック鎖(b1)は、レジストプレパターンの厚肉化機能を有する。
本発明において、ブロック鎖(b1)は、レジストプレパターンと相互に作用する部分構成成分であり、レジストプレパターン表面に現像液不溶性層を形成し得るものをいう。
・Block chain (b1)
The block chain (b1) has a thickening function of the resist prepattern.
In the present invention, the block chain (b1) is a partial constituent component that interacts with the resist prepattern and is capable of forming a developer insoluble layer on the surface of the resist prepattern.

前記ブロック鎖(b1)は、中和性基を有することが好ましい。ブロック鎖(b1)が中和性基を有していることで、工程Cにおいて、当該ブロック鎖(b1)とレジストプレパターンとが中和して、レジストプレパターン表面に現像液不溶性層が容易に形成される。 The block chain (b1) preferably has a neutralizing group. Since the block chain (b1) has a neutralizing group, in step C, the block chain (b1) and the resist prepattern are neutralized, and a developer insoluble layer is easily formed on the resist prepattern surface. Is formed.

本発明において、「中和性基」とは、レジストプレパターンと中和して、レジストプレパターン表面に現像液不溶性層を形成し得る基をいう。
工程Cにおいて、ブロック鎖(b1)が有する中和性基と、レジストプレパターン表面のカルボン酸、水酸基、ラクトン、酸無水物又はエステル等(以下「カルボン酸等」という。)とは中和して、レジストプレパターン表面に現像液不溶性層を形成する。
ブロック鎖(b1)が有する中和性基は、工程Aで形成されるレジストプレパターンの種類を勘案して適宜選択される。例えば、工程Aが、酸の作用により有機溶剤に対する溶解性が減少する樹脂成分を含有するレジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する操作と、該レジスト膜を有機溶剤現像してレジストプレパターンを形成する操作と、を含む場合、ブロック鎖(b1)が有する中和性基は塩基性基とされる。
塩基性基としては、後述する一般式(b1−u1)中のRxについての説明の中で例示する「窒素原子を有する有機基」が好ましい。
In the present invention, the “neutralizing group” means a group capable of forming a developer insoluble layer on the surface of the resist prepattern by neutralizing the resist prepattern.
In step C, the neutralizing group contained in the block chain (b1) is neutralized with the carboxylic acid, hydroxyl group, lactone, acid anhydride or ester (hereinafter referred to as “carboxylic acid etc.”) on the surface of the resist prepattern. Thus, a developer insoluble layer is formed on the surface of the resist prepattern.
The neutralizing group contained in the block chain (b1) is appropriately selected in consideration of the type of resist prepattern formed in step A. For example, the step A is an operation of forming a resist film on a support using a resist composition containing a resin component whose solubility in an organic solvent is reduced by the action of an acid, and developing the resist film with an organic solvent. And the step of forming a resist pre-pattern, the neutralizing group contained in the block chain (b1) is a basic group.
As the basic group, an “organic group having a nitrogen atom” exemplified in the description of Rx 1 in the general formula (b1-u1) described later is preferable.

好ましいブロック鎖(b1)としては、例えば、下記一般式(b1−u1)で表される構成単位が繰り返し結合した部分構成成分が挙げられる。 The preferred block chain (b1) includes, for example, a partial structural component in which structural units represented by general formula (b1-u1) shown below are repeatedly bonded.

Figure 0006722433
[式中、Rは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Vx01は、エーテル結合若しくはアミド結合を有する2価の炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基又は単結合である。Yx01は、単結合又は2価の連結基である。Rxは、中和性基を含む有機基である。]
Figure 0006722433
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Vx 01 is a divalent hydrocarbon group having an ether bond or an amide bond, a divalent aromatic hydrocarbon group, or a single bond. Yx 01 is a single bond or a divalent linking group. Rx 1 is an organic group containing a neutralizing group. ]

〔R〕
前記式(b1−u1)中、Rは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。
Rにおける炭素数1〜5のアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。Rにおける炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基は、前記炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基である。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
Rとしては、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基が特に好ましい。
[R]
In the formula (b1-u1), R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n- Examples thereof include a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group. The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R is a group in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with halogen atoms. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
As R, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferable from the viewpoint of industrial availability.

〔Vx01
前記式(b1−u1)中、Vx01は、エーテル結合若しくはアミド結合を有する2価の炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基又は単結合であり、好ましくは単結合である。
Vx01の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。
[Vx 01 ]
In the formula (b1-u1), Vx 01 is a divalent hydrocarbon group having an ether bond or an amide bond, a divalent aromatic hydrocarbon group or a single bond, and preferably a single bond.
The hydrocarbon group of Vx 01 may be either an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity.

・脂肪族炭化水素基
Vx01における2価の炭化水素基としての脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
該脂肪族炭化水素基として、より具体的には、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
Vx01としては、上記2価の炭化水素基がエーテル結合又はアミド結合を有するものが挙げられる。
-Aliphatic Hydrocarbon Group The aliphatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in Vx 01 may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group and an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure.
Examples of Vx 01 include those in which the above divalent hydrocarbon group has an ether bond or an amide bond.

・・直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基
前記直鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましく、1〜3が最も好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基[−CH−]、エチレン基[−(CH−]、トリメチレン基[−(CH−]、テトラメチレン基[−(CH−]、ペンタメチレン基[−(CH−]等が挙げられる。
前記分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、炭素数が3〜10であることが好ましく、3〜6がより好ましく、3又は4がさらに好ましく、3が最も好ましい。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCH−CH−等のアルキルエチレン基;−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。
.. linear or branched aliphatic hydrocarbon group The linear aliphatic hydrocarbon group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and 1 to 4 carbon atoms. More preferably, 1-3 are the most preferable.
As the linear aliphatic hydrocarbon group, preferably a linear alkylene group, and specific examples include a methylene group [-CH 2 -], an ethylene group [- (CH 2) 2 - ], trimethylene [ - (CH 2) 3 -] , a tetramethylene group [- (CH 2) 4 - ], a pentamethylene group [- (CH 2) 5 - ] , and the like.
The branched-chain aliphatic hydrocarbon group preferably has 3 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 6, further preferably 3 or 4, and most preferably 3.
As the branched aliphatic hydrocarbon group, preferably a branched chain alkylene group, specifically, -CH (CH 3) -, - CH (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) 2 -, - C (CH 3 ) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as - CH (CH 3) CH 2 - , - CH (CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - C (CH 2 Alkylethylene group such as CH 3 ) 2 —CH 2 —; alkyltrimethylene group such as —CH(CH 3 )CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH(CH 3 )CH 2 —; —CH(CH 3 ). Examples thereof include alkyl alkylene groups such as alkyl tetramethylene groups such as CH 2 CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH(CH 3 )CH 2 CH 2 — and the like. As the alkyl group in the alkylalkylene group, a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable.

・・構造中に環を含む脂肪族炭化水素基
前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、前記と同様のものが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜12であることがより好ましい。
前記脂環式炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
..Aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure As the aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, an alicyclic hydrocarbon group (a group obtained by removing two hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon ring) , A group in which an alicyclic hydrocarbon group is bonded to the end of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, or an alicyclic hydrocarbon group in the middle of a linear or branched aliphatic hydrocarbon group And a group intervening in. Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include the same ones as described above.
The alicyclic hydrocarbon group preferably has 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be polycyclic or monocyclic. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocycloalkane. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, and specifically, adamantane. , Norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

・芳香族炭化水素基
芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。
前記Vx01における2価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基は、炭素数が3〜30が好ましく、5〜30がより好ましく、5〜20がさらに好ましく、6〜15が特に好ましく、6〜10が最も好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。
芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、ビフェニル、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環;等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
該芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環から水素原子を2つ除いた基(アリーレン基、好ましくはフェニレン基、ナフチレン基);前記芳香族炭化水素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基)の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基におけるアリール基から水素原子をさらに1つ除いた基);等が挙げられる。前記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
-Aromatic Hydrocarbon Group The aromatic hydrocarbon group is a hydrocarbon group having an aromatic ring.
The aromatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group in Vx 01 preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 5 to 30 carbon atoms, further preferably 5 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 15 carbon atoms, and 6 carbon atoms. Most preferably, 10 to 10. However, the number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms in the substituent.
Specific examples of the aromatic ring included in the aromatic hydrocarbon group include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene; some of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring are hetero. Aromatic heterocycles substituted with atoms; and the like. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocycle include an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom.
Specific examples of the aromatic hydrocarbon group include a group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic hydrocarbon ring (arylene group, preferably phenylene group, naphthylene group); hydrogen atom from the aromatic hydrocarbon ring. A group in which one of the hydrogen atoms of the group except one (aryl group) is substituted with an alkylene group (for example, a benzyl group, a phenethyl group, a 1-naphthylmethyl group, a 2-naphthylmethyl group, a 1-naphthylethyl group, 2 -A group obtained by removing one more hydrogen atom from an aryl group in an arylalkyl group such as a naphthylethyl group); The alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

〔Yx01
一般式(b1−u1)中、Yx01は、単結合又は2価の連結基である。
Yx01における2価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が好適なものとして挙げられる。
[Yx 01 ]
In general formula (b1-u1), Yx 01 represents a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking group for Yx 01 is not particularly limited, but examples thereof include a divalent hydrocarbon group which may have a substituent and a divalent linking group containing a hetero atom.

・置換基を有していてもよい2価の炭化水素基
2価の連結基としての炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味する。該脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。
前記脂肪族炭化水素基としては、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は構造中に環を含む脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
-Divalent hydrocarbon group which may have a substituent The hydrocarbon group as the divalent linking group may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity. The aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, and the like.

Yx01における直鎖状の脂肪族炭化水素基、分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、前記Vx01における直鎖状の脂肪族炭化水素基、分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基とそれぞれ同様のものが挙げられる。 Examples of the linear aliphatic hydrocarbon group, the branched aliphatic hydrocarbon group, and the aliphatic hydrocarbon group having a ring in the structure in Yx 01 include the linear aliphatic hydrocarbon group in Vx 01 . And branched aliphatic hydrocarbon groups and aliphatic hydrocarbon groups containing a ring in the structure, respectively.

前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、有していなくてもよい。該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、カルボニル基等が挙げられる。 The linear or branched aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and a carbonyl group.

前記の環状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。該置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
前記置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、前記アルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
環状の脂肪族炭化水素基は、その環構造を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよい。該ヘテロ原子を含む置換基としては、−O−、−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−が好ましい。
The cyclic aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group and a carbonyl group.
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group or a tert-butyl group.
As the alkoxy group as the substituent, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group and a tert-butoxy group are preferable, and a methoxy group is preferable. Most preferred is the group ethoxy.
Examples of the halogen atom as the substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the halogenated alkyl group as the substituent include groups in which a part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with the halogen atom.
In the cyclic aliphatic hydrocarbon group, a part of carbon atoms constituting the ring structure may be substituted with a substituent containing a hetero atom. As the substituent containing the hetero atom, -O-, -C(=O)-O-, -S-, -S(=O) 2- , and -S(=O) 2- O- are preferable.

Yx01における芳香族炭化水素基としては、前記Vx01における芳香族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
前記芳香族炭化水素基は、当該芳香族炭化水素基が有する水素原子が置換基で置換されていてもよい。たとえば当該芳香族炭化水素基中の芳香環に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基等が挙げられる。
前記置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
前記置換基としてのアルコキシ基、ハロゲン原子およびハロゲン化アルキル基としては、前記環状の脂肪族炭化水素基が有する水素原子を置換する置換基として例示したものが挙げられる。
Examples of the aromatic hydrocarbon group for Yx 01 include the same as the aromatic hydrocarbon group for Vx 01 described above.
In the aromatic hydrocarbon group, the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent. For example, the hydrogen atom bonded to the aromatic ring in the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group and the like.
The alkyl group as the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group or a tert-butyl group.
Examples of the alkoxy group, the halogen atom and the halogenated alkyl group as the substituent include those exemplified as the substituent for substituting the hydrogen atom of the cyclic aliphatic hydrocarbon group.

・ヘテロ原子を含む2価の連結基
ヘテロ原子を含む2価の連結基におけるヘテロ原子とは、炭素原子および水素原子以外の原子であり、たとえば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子等が挙げられる。
-Divalent linking group containing a hetero atom The hetero atom in the divalent linking group containing a hetero atom is an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom, and examples thereof include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom and a halogen atom. Can be mentioned.

Yx01がヘテロ原子を含む2価の連結基である場合、該連結基として好ましいものとして、−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−、−NH−C(=NH)−(Hはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−、一般式−Y21−O−Y22−、−Y21−O−、−Y21−C(=O)−O−、−C(=O)−O−Y21、[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−または−Y21−O−C(=O)−Y22−で表される基[式中、Y21およびY22はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、Oは酸素原子であり、m’は0〜3の整数である。]等が挙げられる。
前記へテロ原子を含む2価の連結基が−C(=O)−NH−、−NH−、−NH−C(=NH)−の場合、そのHはアルキル基、アシル等の置換基で置換されていてもよい。該置換基(アルキル基、アシル基等)は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜8であることがさらに好ましく、1〜5であることが特に好ましい。
式−Y21−O−Y22−、−Y21−O−、−Y21−C(=O)−O−、−C(=O)−O−Y21、−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−または−Y21−O−C(=O)−Y22−中、Y21およびY22は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である。該2価の炭化水素基としては、前記2価の連結基についての説明で挙げた「置換基を有していてもよい2価の炭化水素基」と同様のものが挙げられる。
21としては、直鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖状のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜5の直鎖状のアルキレン基がさらに好ましく、メチレン基またはエチレン基が特に好ましい。
22としては、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましく、メチレン基、エチレン基またはアルキルメチレン基がより好ましい。該アルキルメチレン基におけるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3の直鎖状のアルキル基がより好ましく、メチル基が最も好ましい。
式−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−で表される基において、m’は0〜3の整数であり、0〜2の整数であることが好ましく、0または1がより好ましく、1が特に好ましい。つまり、式−[Y21−C(=O)−O]m’−Y22−で表される基としては、式−Y21−C(=O)−O−Y22−で表される基が特に好ましい。なかでも、式−(CHa’−C(=O)−O−(CHb’−で表される基が好ましい。該式中、a’は、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1または2がさらに好ましく、1が最も好ましい。b’は、1〜10の整数であり、1〜8の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1または2がさらに好ましく、1が最も好ましい。
When Yx 01 is a divalent linking group containing a hetero atom, preferable examples of the linking group include —O—, —C(═O)—O—, —C(═O)—, and —O—C. (=O)-O-, -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)-(H may be substituted with a substituent such as an alkyl group and an acyl group. .), - S -, - S (= O) 2 -, - S (= O) 2 -O-, the formula -Y 21 -O-Y 22 -, - Y 21 -O -, - Y 21 - C (= O) -O -, - C (= O) -O-Y 21, [Y 21 -C (= O) -O] m '-Y 22 - or -Y 21 -O-C (= O ) —Y 22 — A group represented by the formula, wherein Y 21 and Y 22 are each independently a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, O is an oxygen atom, and m is 'Is an integer of 0 to 3. ] Etc. are mentioned.
When the divalent linking group containing a hetero atom is -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)-, H is a substituent such as an alkyl group or acyl. It may be substituted. The substituent (alkyl group, acyl group, etc.) preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 5 carbon atoms.
Formula -Y 21 -O-Y 22 -, - Y 21 -O -, - Y 21 -C (= O) -O -, - C (= O) -O-Y 21, - [Y 21 -C ( = O) -O] m '-Y 22 - or -Y 21 -O-C (= O ) -Y 22 - in, Y 21 and Y 22 each independently have a substituent It is a good divalent hydrocarbon group. Examples of the divalent hydrocarbon group include those similar to the “divalent hydrocarbon group which may have a substituent” mentioned in the description of the divalent linking group.
As Y 21 , a linear aliphatic hydrocarbon group is preferable, a linear alkylene group is more preferable, a linear alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is further preferable, and a methylene group or an ethylene group is particularly preferable. preferable.
As Y 22 , a linear or branched aliphatic hydrocarbon group is preferable, and a methylene group, an ethylene group or an alkylmethylene group is more preferable. The alkyl group in the alkylmethylene group is preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a methyl group.
Formula - [Y 21 -C (= O ) -O] m '-Y 22 - In the group represented by, m' is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, 0 Alternatively, 1 is more preferable, and 1 is particularly preferable. In other words, the formula - Examples of the group represented by the formula -Y 21 -C (= O) -O -Y 22 - - [Y 21 -C (= O) -O] m '-Y 22 represented by Groups are particularly preferred. Among them, the formula - (CH 2) a '-C (= O) -O- (CH 2) b' - a group represented by are preferred. In the formula, a′ is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5, still more preferably 1 or 2, and most preferably 1. b′ is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5, further preferably 1 or 2, and most preferably 1.

なかでも、Yx01としては、2価の連結基が好ましく、ヘテロ原子を含む2価の連結基がより好ましく、エステル結合[−C(=O)−O−]、エーテル結合(−O−)、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又はこれらの組合せであることが特に好ましい。 Among them, Yx 01 is preferably a divalent linking group, more preferably a divalent linking group containing a hetero atom, an ester bond [-C(=O)-O-], an ether bond (-O-). It is particularly preferable that it is a linear or branched alkylene group, or a combination thereof.

〔Rx
前記式(b1−u1)中、Rxは、中和性基を含む有機基である。
中和性基を含む有機基としては、ブロック鎖(b1)とレジストプレパターンとが中和により結合して、前記レジストプレパターン表面に現像液不溶性層を形成し得るものであれば特に限定されない。
中和性基を含む有機基としては、例えば、窒素原子を有する有機基が好ましく、共役酸のpKaが高いものがより好ましい。具体的には、共役酸のpKaが−3〜15の、窒素原子を有する有機基が好適に挙げられる。
[Rx 1 ]
In the formula (b1-u1), Rx 1 is an organic group containing a neutralizing group.
The organic group containing a neutralizing group is not particularly limited as long as the block chain (b1) and the resist prepattern are bound by neutralization to form a developer insoluble layer on the surface of the resist prepattern. ..
As the organic group containing a neutralizing group, for example, an organic group having a nitrogen atom is preferable, and one having a high pKa of the conjugate acid is more preferable. Specifically, an organic group having a nitrogen atom and a conjugate acid having a pKa of -3 to 15 is preferable.

中和性基を含む有機基としては、例えば、第一級の脂肪族アミン類、第二級の脂肪族アミン類、第三級の脂肪族アミン類、芳香族アミン類又は複素環アミン類が好適なものとして挙げられる。
脂肪族アミン類としては、エチルアミン、n−プロピルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、エチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジドデシルアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルテトラエチレンペンタミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリ−sec−ブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリデシルアミン、トリドデシルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルテトラエチレンペンタミン、ジメチルエチルアミン、メチルエチルプロピルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン、ベンジルジメチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、4−アミノ−1−ブタノール、2,2,6,6,テトラメチルピペリジン、2,2,6,6,ペンタメチルピペリジン等が例示される。
Examples of the organic group containing a neutralizing group include primary aliphatic amines, secondary aliphatic amines, tertiary aliphatic amines, aromatic amines or heterocyclic amines. It can be mentioned as a suitable one.
Examples of the aliphatic amines include ethylamine, n-propylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, hexylamine, cyclohexylamine, octylamine, dodecylamine, ethylenediamine, tetraethylenepentamine, dimethylamine, diethylamine and di-n-. Propylamine, diisopropylamine, di-n-butylamine, diisobutylamine, di-sec-butylamine, dipentylamine, dihexylamine, dicyclohexylamine, dioctylamine, didodecylamine, N,N-dimethylethylenediamine, N,N-dimethyltetraamine Ethylene pentamine, trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, triisopropylamine, tri-n-butylamine, triisobutylamine, tri-sec-butylamine, tripentylamine, trihexylamine, tricyclohexylamine, triheptylamine , Trioctylamine, tridecylamine, tridodecylamine, N,N,N',N'-tetramethylmethylenediamine, N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, N,N,N',N '-Tetramethyltetraethylenepentamine, dimethylethylamine, methylethylpropylamine, benzylamine, phenethylamine, benzyldimethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N,N-diethylethanolamine, tri Examples include isopropanolamine, 2-aminoethanol, 3-amino-1-propanol, 4-amino-1-butanol, 2,2,6,6,tetramethylpiperidine, 2,2,6,6 and pentamethylpiperidine. To be done.

芳香族アミン類又は複素環アミン類としては、アニリン、ジフェニル(p−トリル)アミン、メチルジフェニルアミン、トリフェニルアミン、フェニレンジアミン、ナフチルアミン、ジアミノナフタレン、ピロール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、フラザン、ピロリン、ピロリジン、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピリジン(好ましくは2−(2−ヒドロキシエチル)ピリジン)、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピラゾリン、ピラゾリジン、ピペリジン、ピペラジン(好ましくは1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル]ピペラジン)、モルホリン(好ましくは4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン)、インドール、イソインドール、1H−インダゾール、インドリン、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、フタラジン、プリン、プテリジン、カルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、フェナジン、1,10−フェナントロリン、アデニン、アデノシン、グアニン、グアノシン、ウラシル、ウリジン等が例示される。
これらの芳香族アミン類又は複素環アミン類は、置換基を有していてもよい。有していてもよい好ましい置換基は、水酸基、アミノ基、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、シアノ基、エステル基、ラクトン基である。
Examples of aromatic amines or heterocyclic amines include aniline, diphenyl(p-tolyl)amine, methyldiphenylamine, triphenylamine, phenylenediamine, naphthylamine, diaminonaphthalene, pyrrole, oxazole, thiazole, imidazole, pyrazole, furazan, pyrroline. , Pyrrolidine, imidazoline, imidazolidine, pyridine (preferably 2-(2-hydroxyethyl)pyridine), pyridazine, pyrimidine, pyrazine, pyrazoline, pyrazolidine, piperidine, piperazine (preferably 1-(2-hydroxyethyl)piperazine, 1 -[2-(2-hydroxyethoxy)ethyl]piperazine), morpholine (preferably 4-(2-hydroxyethyl)morpholine), indole, isoindole, 1H-indazole, indoline, quinoline, isoquinoline, cinnoline, quinazoline, quinoxaline. , Phthalazine, purine, pteridine, carbazole, phenanthridine, acridine, phenazine, 1,10-phenanthroline, adenine, adenosine, guanine, guanosine, uracil, uridine and the like.
These aromatic amines or heterocyclic amines may have a substituent. Preferred substituents which may be present are a hydroxyl group, an amino group, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, an aryloxy group, a nitro group, a cyano group, an ester group and a lactone group.

なかでも、Rxとしては、下記一般式(Rx−1)又は(Rx−2)のいずれかで表される基であることが好ましい。 Among them, Rx 1 is preferably a group represented by any one of the following general formulas (Rx-1) and (Rx-2).

Figure 0006722433
[式中、Rx01〜Rx04はそれぞれ独立に水素原子又は直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基であり、nは0〜8の整数であり、*はYx01との結合手を示す。]
Figure 0006722433
Wherein, Rx 01 to Rx 04 are each independently a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, n is an integer of 0-8, * represents a bond to Yx 01. ]

前記式中、Rx01〜Rx04の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく;具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,1−ジメチルエチル基、1,1−ジエチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、2,2,−ジメチルブチル基等が挙げられる。
中でも、メチル基又はエチル基が好ましい。
nは、0〜8の整数であり、2又は4であることが好ましい。
In the above formula, the linear or branched alkyl group of Rx 01 to Rx 04 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group. , N-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1,1-dimethylethyl group, 1,1-diethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 2,2 , -Dimethylbutyl group and the like.
Of these, a methyl group or an ethyl group is preferable.
n is an integer of 0 to 8 and is preferably 2 or 4.

以下に一般式(Rx−1)で表される基の具体例を示す。下記の具体例中、*は結合手を示す。 Specific examples of the group represented by formula (Rx-1) are shown below. In the following specific examples, * indicates a bond.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

前記式(Rx−2)で表される基は、環式アミンを意味している。
一般式(Rx−2)で表される基としては、下記一般式(Rx−2−1)で表される基が好ましい。下記一般式(Rx−2−1)で表される基としては、一般式(Rx−2−1−1)で表される基が特に好ましい。
The group represented by the formula (Rx-2) means a cyclic amine.
As the group represented by the general formula (Rx-2), a group represented by the following general formula (Rx-2-1) is preferable. As the group represented by general formula (Rx-2-1) shown below, the group represented by general formula (Rx-2-1-1) is particularly preferable.

Figure 0006722433
[式中、Rx05〜Rx06、Rx061〜Rx064はそれぞれ独立に水素原子又は直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基であり、n1は0〜8の整数であり、*はYx01との結合手を示す。]
Figure 0006722433
[In the formula, Rx 05 to Rx 06 and Rx 061 to Rx 064 are each independently a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, n1 is an integer of 0 to 8, and * represents Yx 01 and Shows the hand of joining. ]

Rx05〜Rx06、Rx061〜Rx064の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基としては、前記Rx01〜Rx04の説明と同様である。n1は0〜8の整数である。 The linear or branched alkyl group of Rx 05 to Rx 06 and Rx 061 to Rx 064 is the same as described above for Rx 01 to Rx 04 . n1 is an integer of 0-8.

以下に、一般式(Rx−2)で表される基の具体例を示す。以下の具体例中、*は結合手を示す。 Specific examples of the group represented by formula (Rx-2) are shown below. In the following specific examples, * indicates a bond.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

一般式(b1−u1)で表される構成単位としては、下記一般式(b1−u1−1)〜(b1−u1−3)のいずれかで表される構成単位が好ましい。 As the constitutional unit represented by the general formula (b1-u1), a constitutional unit represented by any of the following general formulas (b1-u1-1) to (b1-u1-3) is preferable.

Figure 0006722433
[式中、Rは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Yx01’は単結合又は2価の炭化水素基である。Rxは中和性基を含む有機基を示す。]
Figure 0006722433
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Yx 01 'is a single bond or a divalent hydrocarbon group. Rx 1 represents an organic group containing a neutralizing group. ]

前記式(b1−u1−1)〜(b1−u1−3)中、R、Yx01及びRxについての説明は前記同様である。Yx01’における2価の炭化水素基は、Yx01における2価の炭化水素基についての説明と同様である。 In the formulas (b1-u1-1) to (b1-u1-3), R, Yx 01 and Rx 1 are the same as described above. The divalent hydrocarbon group for Yx 01 ′ is the same as the description for the divalent hydrocarbon group for Yx 01 .

以下に、一般式(b1−u1)で表される構成単位の具体例を記載する。下記の具体例中、Rは前記同様である。 Below, the specific example of the structural unit represented by general formula (b1-u1) is described. In the following specific examples, R is the same as above.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

ブロック鎖(b1)を構成する部分構成成分(同種の構成単位の繰り返し構造)の重量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではないが、1000〜50000が好ましく、1000〜30000がより好ましく、1000〜10000がさらに好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) (based on polystyrene conversion by gel permeation chromatography) of the partial constituent components (repeating structures of the same kind of constituent units) constituting the block chain (b1) is not particularly limited, but is 1000 -50000 is preferable, 1000-30000 is more preferable, 1000-10000 is still more preferable.

・その他ブロック鎖
本発明におけるブロック共重合体に含まれるブロック鎖(b1)以外のブロック鎖は、特に限定されるものではなく、例えば、スチレン骨格を有する構成単位、後述の構成単位(a3)、構成単位(a4)又は下記一般式(a9−1)で表される構成単位(a9)が繰り返し結合した部分構成成分が挙げられる。
-Other block chain The block chain other than the block chain (b1) contained in the block copolymer in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a structural unit having a styrene skeleton, a structural unit (a3) described below, Partial constituent components in which the structural unit (a4) or the structural unit (a9) represented by general formula (a9-1) shown below are repeatedly bonded are included.

・・スチレン骨格を有する構成単位が繰り返し結合した部分構成成分(以下これを「ブロック鎖(b2)」という。)
本発明におけるブロック共重合体は、ブロック鎖(b1)に加えてブロック鎖(b2)を含むものが好ましい。
ブロック鎖(b1)に加えてブロック鎖(b2)を含むことで、レジストプレパターンをより効率的に厚肉化できる。
..Partial constituent components in which constituent units having a styrene skeleton are repeatedly bonded (hereinafter referred to as "block chain (b2)")
The block copolymer in the present invention preferably contains a block chain (b2) in addition to the block chain (b1).
By including the block chain (b2) in addition to the block chain (b1), the resist prepattern can be thickened more efficiently.

スチレン骨格を有する構成単位としては、ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体又はスチレンから誘導される構成単位(st)(以下「構成単位(st)」という。)が挙げられる。
ヒドロキシスチレンのベンゼン環に結合した水酸基の数は、1〜3の整数であることが好ましく、1であることがより好ましい。
好ましい構成単位(st)としては、下記一般式(I)で表される構成単位(st1)又は下記一般式(II)で表される構成単位(st2)が挙げられる。
Examples of the structural unit having a styrene skeleton include a hydroxystyrene, a hydroxystyrene derivative, or a structural unit (st) derived from styrene (hereinafter referred to as "structural unit (st)").
The number of hydroxyl groups bonded to the benzene ring of hydroxystyrene is preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1.
Examples of the preferable structural unit (st) include a structural unit (st1) represented by the following general formula (I) and a structural unit (st2) represented by the following general formula (II).

Figure 0006722433
[式(I)中、Rstは水素原子又はメチル基を表し、m01は1〜3の整数を表す。式(II)中、Rstは水素原子又はメチル基を表し、R01は炭素数1〜5のアルキル基を表し、m02は0または1〜3の整数を表す。]
Figure 0006722433
[In the formula (I), R st represents a hydrogen atom or a methyl group, and m 01 represents an integer of 1 to 3. In the formula (II), R st represents a hydrogen atom or a methyl group, R 01 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and m 02 represents 0 or an integer of 1 to 3. ]

前記式(I)中、Rstは、水素原子又はメチル基であり、水素原子であることが好ましい。
01は、1〜3の整数であり、1であることが好ましい。
水酸基の位置は、o−位、m−位、p−位のいずれでもよい。容易に入手可能で低価格であることから、mが1であり、かつ、p−位に水酸基を有するものが好ましい。m01が2または3の場合には、任意の置換位置を組み合わせることができる。
In the formula (I), R st is a hydrogen atom or a methyl group, and preferably a hydrogen atom.
m 01 is an integer of 1 to 3, and is preferably 1.
The position of the hydroxyl group may be any of o-position, m-position and p-position. Those having m of 1 and having a hydroxyl group at the p-position are preferred because they are easily available and inexpensive. When m 01 is 2 or 3, arbitrary substitution positions can be combined.

前記式(II)中、Rstは、水素原子又はメチル基であり、水素原子であることが好ましい。
上記R01は、炭素数1〜5の直鎖又は分岐状アルキル基であり、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、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられる。工業的には、メチル基又はエチル基が好ましい。
In the formula (II), R st is a hydrogen atom or a methyl group, and preferably a hydrogen atom.
R 01 is a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl. Group, neopentyl group and the like. Industrially, a methyl group or an ethyl group is preferred.

上記m02は、0または1〜3の整数である。これらのうち、m02は0または1であることが好ましく、特に工業上0であることが好ましい。
なお、m02が1である場合には、R01の置換位置は、o−位、m−位、p−位のいずれでもよく、さらに、m02が2または3の場合には、任意の置換位置を組み合わせることができる。
The m 02 is 0 or an integer of 1 to 3. Of these, m 02 is preferably 0 or 1, and industrially preferably 0.
In addition, when m 02 is 1, the substitution position of R 01 may be any of o-position, m-position and p-position, and when m 02 is 2 or 3, it is optional. The substitution positions can be combined.

ブロック鎖(b2)を構成する部分構成成分(同種の構成単位の繰り返し構造)の重量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではないが、1000〜200000が好ましく、1000〜100000がより好ましく、1000〜50000がさらに好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) (based on polystyrene conversion by gel permeation chromatography) of the partial constituent components (repeating structures of the same kind of constituent units) constituting the block chain (b2) is not particularly limited, but is 1000 ˜200000 is preferable, 1000 to 100000 is more preferable, and 1000 to 50000 is further preferable.

・・構成単位(a9)が繰り返し結合した部分構成成分(以下これを「ブロック鎖(b3)」という。)
本発明におけるブロック共重合体は、ブロック鎖(b1)に加えてブロック鎖(b3)を含むものでもよい。
構成単位(a9)は、下記一般式(a9−1)で表される構成単位である。
..Partial structural components in which the structural unit (a9) is repeatedly bonded (hereinafter referred to as "block chain (b3)")
The block copolymer in the present invention may contain a block chain (b3) in addition to the block chain (b1).
The structural unit (a9) is a structural unit represented by general formula (a9-1) shown below.

Figure 0006722433
[式中、Rは前記と同様であり、Ya91は単結合または2価の連結基であり、R91は置換基を有していてもよい炭化水素基であり、Ya92は2価の連結基である。]
Figure 0006722433
[In the formula, R is as defined above, Ya 91 is a single bond or a divalent linking group, R 91 is a hydrocarbon group which may have a substituent, and Ya 92 is a divalent group. It is a linking group. ]

前記式(a9−1)中、Ya91における2価の連結基は、前記式(b1−u1)中のYx01における2価の連結基と同様のものが挙げられる。Ya91は、単結合であることが好ましい。
前記式(a9−1)中、Ya92における2価の連結基は、上記Ya91における2価の連結基と同様、前記式(b1−u1)中のYx01における2価の連結基(置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基等)と同様のものが挙げられる。
In the formula (a9-1), the divalent linking group for Ya 91 may be the same as the divalent linking group for Yx 01 in the formula (b1-u1). Ya 91 is preferably a single bond.
In the formula (a9-1), the divalent linking group for Ya 92 is the same as the divalent linking group for Ya 91 described above, and the divalent linking group for Yx 01 in the formula (b1-u1) (substitution And a divalent hydrocarbon group which may have a group, a divalent linking group containing a hetero atom, etc.).

式(a9−1)中のYa92における2価の連結基において、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基としては、直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基が好ましい。
直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましく、1〜3が最も好ましい。具体的には、メチレン基[−CH−]、エチレン基[−(CH−]、トリメチレン基[−(CH−]、テトラメチレン基[−(CH−]、ペンタメチレン基[−(CH−]等が挙げられる。
分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、炭素数が3〜10であることが好ましく、3〜6がより好ましく、3又は4がさらに好ましい。具体的には、−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−、−C(CHCH−CH−等のアルキルエチレン基;−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。アルキルアルキレン基におけるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖状のアルキル基が好ましい。
前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、有していなくてもよい。該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化アルキル基、カルボニル基等が挙げられる。
In the divalent linking group for Ya 92 in formula (a9-1), the divalent hydrocarbon group that may have a substituent is a linear or branched aliphatic hydrocarbon group. preferable.
As the straight-chain aliphatic hydrocarbon group, a straight-chain alkylene group is preferable, the number of carbon atoms is preferably 1-10, more preferably 1-6, further preferably 1-4, and 1-3. Is most preferred. Specifically, a methylene group [-CH 2 -], an ethylene group [- (CH 2) 2 - ], a trimethylene group [- (CH 2) 3 - ], a tetramethylene group [- (CH 2) 4 - ] , a pentamethylene group [- (CH 2) 5 - ] , and the like.
The branched-chain aliphatic hydrocarbon group is preferably a branched-chain alkylene group, has preferably 3 to 10 carbon atoms, more preferably has 3 to 6 carbon atoms, and further preferably has 3 or 4 carbon atoms. Specifically, -CH (CH 3) -, - CH (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) 2 -, - C (CH 3) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - alkyl groups such as; -CH (CH 3) CH 2 -, - CH (CH 3) CH (CH 3) - , -C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3) CH 2 -, - C (CH 2 CH 3) 2 -CH 2 - alkyl groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 - alkyl trimethylene groups such as; -CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - And an alkyl alkylene group such as an alkyl tetramethylene group. As the alkyl group in the alkylalkylene group, a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable.
The linear or branched aliphatic hydrocarbon group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom, a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms substituted with a fluorine atom, and a carbonyl group.

また、式(a9−1)中のYa92における2価の連結基において、ヘテロ原子を有していてもよい2価の連結基としては、−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−、−NH−C(=NH)−(Hはアルキル基、アシル基等の置換基で置換されていてもよい。)、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−、−C(=S)−、一般式−Y91−O−Y92−、−Y91−O−、−Y91−C(=O)−O−、−C(=O)−O−Y91、[Y91−C(=O)−O]m’−Y92−または−Y91−O−C(=O)−Y92−で表される基[式中、Y91およびY92はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、Oは酸素原子であり、m’は0〜3の整数である。]等が挙げられる。なかでも、−C(=O)−、−C(=S)−が好ましい。 Further, in the divalent linking group for Ya 92 in formula (a9-1), the divalent linking group optionally having a hetero atom includes —O— and —C(═O)—O—. , -C(=O)-, -OC(=O)-O-, -C(=O)-NH-, -NH-, -NH-C(=NH)-(H is an alkyl group, with a substituent such as an acyl group which may be substituted), -. S -, - S (= O) 2 -, - S (= O) 2 -O -, - C (= S) -, the formula -Y 91 -O-Y 92 -, - Y 91 -O -, - Y 91 -C (= O) -O -, - C (= O) -O-Y 91, [Y 91 -C (= O ) -O] m '-Y 92 - or -Y 91 -O-C (= O ) -Y 92 - group [wherein represented by, Y 91 and Y 92 each independently have a substituent Is a divalent hydrocarbon group which may be present, O is an oxygen atom, and m′ is an integer of 0 to 3. ] Etc. are mentioned. Among them, -C(=O)- and -C(=S)- are preferable.

前記式(a9−1)中、R91における炭化水素基としては、アルキル基、1価の脂環式炭化水素基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。
91におけるアルキル基は、炭素数1〜8が好ましく、炭素数1〜6がより好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましく、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等が好ましいものとして挙げられる。
91における1価の脂環式炭化水素基は、炭素数3〜20が好ましく、炭素数3〜12がより好ましく、多環式でもよく、単環式でもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3〜6のものが好ましく、具体的にはシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
91におけるアリール基は、炭素数6〜18であるものが好ましく、炭素数6〜10であるものがより好ましく、具体的にはフェニル基が特に好ましい。
91におけるアラルキル基は、炭素数7〜10のアラルキル基が好ましく、炭素数7〜10のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基が挙げられる。
In the formula (a9-1), examples of the hydrocarbon group for R 91 include an alkyl group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group, an aryl group and an aralkyl group.
The alkyl group for R 91 preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4 carbon atoms, and may be linear or branched. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, and an octyl group.
The monovalent alicyclic hydrocarbon group for R 91 preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 12 carbon atoms, and may be polycyclic or monocyclic. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane. The monocycloalkane preferably has 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclobutane, cyclopentane and cyclohexane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, and specifically, Examples include adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.
The aryl group for R 91 preferably has 6 to 18 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms, and specifically preferably a phenyl group.
The aralkyl group for R 91 is preferably an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, and examples of the aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms include a benzyl group, a phenethyl group, a 1-naphthylmethyl group, a 2-naphthylmethyl group, and a 1-naphthyl group. Examples of the arylalkyl group include an ethyl group and a 2-naphthylethyl group.

91における炭化水素基は、置換基を有していてもよい。該置換基としては、ハロゲン原子、オキソ基(=O)、水酸基(−OH)、アミノ基(−NH)、−SO−NH等が挙げられる。
91における炭化水素基は、当該炭化水素基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されていることが好ましく、当該炭化水素基の水素原子の30〜100%がフッ素原子で置換されていることがより好ましい。なかでも、上述したアルキル基の水素原子の全部がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル基であることが特に好ましい。
The hydrocarbon group for R 91 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an oxo group (= O), a hydroxyl group (-OH), a amino group (-NH 2), - SO 2 -NH 2 , and the like.
The hydrocarbon group for R 91 is preferably such that a part or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms, and 30 to 100% of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms. Is more preferable. Among them, it is particularly preferable that the above-mentioned alkyl group is a perfluoroalkyl group in which all the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

また、R91における炭化水素基を構成する炭素原子の一部は、ヘテロ原子を含む置換基で置換されてもよい。該ヘテロ原子を含む置換基としては、−O−、−NH−、−N=、−C(=O)−O−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−が挙げられる。
91において、置換基を有する炭化水素基としては、後述の一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基が挙げられる。
また、R91において、置換基を有する炭化水素基としては、後述の一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される−SO−含有環式基;下記化学式で表される、置換アリール基、1価の複素環式基などが挙げられる。
以下の式中、「*」はYa92との結合手を示す。
Further, some of the carbon atoms constituting the hydrocarbon group for R 91 may be substituted with a substituent containing a hetero atom. Examples of the substituent containing the hetero atom include -O-, -NH-, -N=, -C(=O)-O-, -S-, -S(=O) 2- , -S(=O. ) 2- O- is mentioned.
Examples of the hydrocarbon group having a substituent in R 91 include lactone-containing cyclic groups represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) described below.
In R 91 , as the hydrocarbon group having a substituent, a —SO 2 —-containing cyclic group represented by each of general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) described below; Examples thereof include a substituted aryl group and a monovalent heterocyclic group represented by a chemical formula.
In the following formula, “*” indicates a bond with Ya 92 .

Figure 0006722433
Figure 0006722433

構成単位(a9)としては、下記一般式(a9−1−1)で表される構成単位であることが好ましい。 The structural unit (a9) is preferably a structural unit represented by general formula (a9-1-1) shown below.

Figure 0006722433
[式中、Rは前記と同様であり、Ya91は単結合または2価の連結基であり、R91は置換基を有していてもよい炭化水素基であり、R92は酸素原子又は硫黄原子である。]
Figure 0006722433
[In the formula, R is as defined above, Ya 91 is a single bond or a divalent linking group, R 91 is a hydrocarbon group which may have a substituent, and R 92 is an oxygen atom or It is a sulfur atom. ]

前記式(a9−1−1)中、Ya91、R91、Rについての説明は前記同様である。
また、R92は酸素原子又は硫黄原子である。
In the formula (a9-1-1), the description about Ya 91 , R 91 , and R is the same as above.
R 92 is an oxygen atom or a sulfur atom.

以下に、構成単位(a9)の具体例を示す。
下記式中、Rαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。
Specific examples of the structural unit (a9) are shown below.
In the formula below, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

ブロック鎖(b3)を構成する部分構成成分(同種の構成単位の繰り返し構造)の重量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではないが、1000〜200000が好ましく、1000〜100000がより好ましく、1000〜50000がさらに好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) (based on polystyrene equivalent by gel permeation chromatography) of the partial constituent components (repeating structures of the same kind of constituent units) constituting the block chain (b3) is not particularly limited, but is 1000 ˜200000 is preferable, 1000 to 100000 is more preferable, and 1000 to 50000 is further preferable.

本発明におけるブロック共重合体としては、レジストプレパターンの厚肉化機能を有するブロック鎖(b1)と、スチレン骨格を有する構成単位が繰り返し結合した部分構成成分であるブロック鎖(b2)と、を含むものが好ましい。
この中でも、かかるブロック共重合体としては、一般式(b1−u1)で表される構成単位が繰り返し結合した部分構成成分と、一般式(II)で表される構成単位(st2)が繰り返し結合した部分構成成分と、を含むものがより好ましい。
As the block copolymer in the present invention, a block chain (b1) having a function of thickening a resist pre-pattern and a block chain (b2) which is a partial constituent in which structural units having a styrene skeleton are repeatedly bonded Those containing are preferable.
Among these, as the block copolymer, the partial structural component in which the structural unit represented by the general formula (b1-u1) is repeatedly bonded and the structural unit (st2) represented by the general formula (II) are repeatedly bonded. It is more preferable that the above-mentioned partial component is included.

前記ブロック鎖(b1)と前記ブロック鎖(b2)とのモル比率は、前記ブロック鎖(b1)を構成する構成単位/前記ブロック鎖(b2)を構成する構成単位=1/99〜50/50が好ましく、1/99〜30/70がより好ましく、1/99〜20/80がさらに好ましい。
かかるモル比率が前記の好ましい範囲内であると、レジストプレパターンを厚肉化する効果が向上しやすくなる。
The molar ratio of the block chain (b1) to the block chain (b2) is such that the structural unit of the block chain (b1)/the structural unit of the block chain (b2)=1/99 to 50/50. Is preferred, 1/99 to 30/70 is more preferred, and 1/99 to 20/80 is even more preferred.
When the molar ratio is within the above-mentioned preferred range, the effect of thickening the resist prepattern is likely to be improved.

本発明におけるブロック共重合体は、主鎖の端部に前記ブロック鎖(b1)を含むものが好ましい。
「主鎖の端部にブロック鎖(b1)を含む」とは、主鎖の末端がブロック鎖(b1)であってもよいし、主鎖の末端がブロック鎖(b1)ではなくその他ブロック鎖であってもよい。中でも、主鎖の末端は、ブロック鎖(b1)であることが好ましい。
主鎖の末端がその他ブロック鎖である場合、ブロック鎖(b1)は、主鎖の末端に近いほど好ましい。
主鎖の端部にブロック鎖(b1)を含むことで、ブロック共重合体として低分子量のポリマーを採用しても、レジストプレパターンを厚肉化する効果が充分に得られる(厚肉化部分の幅(シュリンクボリューム:S.V.)を大きくできる)。
ブロック鎖(b1)が主鎖の末端に近いほど、ブロック鎖(b1)がレジストプレパターンと相互に作用し、その他ブロック鎖がレジストプレパターンから離れてのびやすくなるため、現像液不溶性層が形成されやすくなる。
The block copolymer in the present invention preferably contains the block chain (b1) at the end of the main chain.
The term “including the block chain (b1) at the end of the main chain” may mean that the end of the main chain is the block chain (b1), or the end of the main chain is not the block chain (b1) but another block chain. May be Among them, the terminal of the main chain is preferably the block chain (b1).
When the end of the main chain is the other block chain, it is preferable that the block chain (b1) is closer to the end of the main chain.
By including the block chain (b1) at the end of the main chain, even if a low molecular weight polymer is adopted as the block copolymer, the effect of thickening the resist prepattern can be sufficiently obtained (thickened portion). Width (shrink volume: S.V. can be increased).
The closer the block chain (b1) is to the end of the main chain, the more the block chain (b1) interacts with the resist pre-pattern, and the other block chains easily move away from the resist pre-pattern, forming a developer insoluble layer. It becomes easy to be affected.

前記ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではないが、1000〜200000が好ましく、より好ましくは1000〜100000、さらに好ましくは1000〜50000である。ブロック共重合体のMwが高いほど、厚肉化部分の幅(シュリンクボリューム:S.V.)をより大きくできる。
前記ブロック共重合体の分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.5以下が好ましく、1.45以下がより好ましく、1.4以下がさらに好ましく、1.3以下が特に好ましい。
The weight average molecular weight (Mw) of the block copolymer (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) is not particularly limited, but is preferably 1000 to 200000, more preferably 1000 to 100000, and further preferably It is 1,000 to 50,000. The higher the Mw of the block copolymer, the larger the width (shrink volume: SV) of the thickened portion can be.
The dispersity (weight average molecular weight/number average molecular weight) of the block copolymer is preferably 1.5 or less, more preferably 1.45 or less, further preferably 1.4 or less, and particularly preferably 1.3 or less.

本発明におけるブロック共重合体としては、狭分散化が図れて、レジストプレパターンを厚肉化する効果がより高められることから、リビング重合によって得られるものを用いることが好ましい。好ましいリビング重合の方法としては、リビングアニオン重合、リビングラジカル重合が挙げられる。
パターン厚肉化用ポリマー組成物中、かかるブロック共重合体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
As the block copolymer in the present invention, it is preferable to use a block copolymer obtained by living polymerization, because the effect of thickening the resist prepattern can be further enhanced by narrowing the dispersion. Examples of preferable living polymerization include living anionic polymerization and living radical polymerization.
In the pattern thickening polymer composition, one type of such block copolymer may be used alone, or two or more types may be used in combination.

パターン厚肉化用ポリマー組成物は、レジストプレパターンの厚肉化の前後におけるパターン形状を制御する点から、上述のブロック共重合体以外のポリマー(以下「ポリマー(P2)」という。)を併有してもよい。 The polymer composition for pattern thickening also includes a polymer other than the above block copolymer (hereinafter referred to as “polymer (P2)”) from the viewpoint of controlling the pattern shape before and after thickening the resist prepattern. You may have.

≪ポリマー(P2)≫
ポリマー(P2)としては、特に限定されず、例えば、レジストプレパターンの厚肉化機能を有しないもの(工程Cにおいて、レジストプレパターン表面に現像液不溶性層を形成し得ないポリマー)が挙げられる。
好ましいポリマー(P2)としては、後述の構成単位(a1)、構成単位(a2)、構成単位(a3)、構成単位(a4)、前記構成単位(st)及び下記一般式(a5−1)で表される構成単位(a5)からなる群より選択される少なくとも一種を有するものが挙げられる。
<<Polymer (P2)>>
The polymer (P2) is not particularly limited, and examples thereof include those that do not have the function of thickening the resist prepattern (polymers that cannot form a developer insoluble layer on the resist prepattern surface in step C). ..
As the preferred polymer (P2), the following structural unit (a1), structural unit (a2), structural unit (a3), structural unit (a4), the structural unit (st) and the following general formula (a5-1) Examples thereof include those having at least one selected from the group consisting of the structural unit (a5) represented.

Figure 0006722433
[式中、Rは前記と同様であり、Ra51は炭素数1〜5の直鎖若しくは分岐鎖状のアルキル基、又は炭素数1〜5の直鎖若しくは分岐鎖状のフッ素化アルキル基である。]
Figure 0006722433
[In the formula, R is the same as above, and Ra 51 is a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a linear or branched fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. is there. ]

前記式(a5−1)中、Rは前記同様である。
前記式(a5−1)中、Ra51は、炭素数1〜5の直鎖若しくは分岐鎖状のアルキル基、又は、炭素数1〜5の直鎖若しくは分岐鎖状のフッ素化アルキル基である。
炭素数1〜5の直鎖若しくは分岐鎖状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。
炭素数1〜5の直鎖若しくは分岐鎖状のフッ素化アルキル基としては、前記炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された基が挙げられる。
In the formula (a5-1), R has the same meaning as above.
In the formula (a5-1), Ra 51 is a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a linear or branched fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. ..
Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group. Groups and the like.
Examples of the linear or branched fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the above alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with fluorine atoms.

ポリマー(P2)は、共重合体であってもよく、ホモポリマーであってもよい。
ポリマー(P2)が共重合体である場合、構成単位(a1)〜(a5)からなる群より選択される少なくとも1種を有することが好ましく、構成単位(a3)及び構成単位(a4)からなる群より選択される少なくとも1種を有することがより好ましい。
ポリマー(P2)がホモポリマーである場合、構成単位(a5)又は構成単位(st)を有することが好ましい。
具体的には、ポリマー(P2)としては、構成単位(a3)及び構成単位(a4)からなる共重合体、構成単位(a4)及び構成単位(a5)からなる共重合体、構成単位(a1)及び構成単位(a3)からなる共重合体、構成単位(a1)、(a2)及び(a3)からなる共重合体、構成単位(a5)からなるホモポリマー、構成単位(st)からなるホモポリマーが好ましい。
The polymer (P2) may be a copolymer or a homopolymer.
When the polymer (P2) is a copolymer, it preferably has at least one selected from the group consisting of structural units (a1) to (a5), and consists of structural unit (a3) and structural unit (a4). It is more preferable to have at least one selected from the group.
When the polymer (P2) is a homopolymer, it preferably has a structural unit (a5) or a structural unit (st).
Specifically, the polymer (P2) includes a copolymer composed of the structural unit (a3) and the structural unit (a4), a copolymer composed of the structural unit (a4) and the structural unit (a5), and the structural unit (a1). And a copolymer composed of the structural unit (a3), a copolymer composed of the structural units (a1), (a2) and (a3), a homopolymer composed of the structural unit (a5), and a homopolymer composed of the structural unit (st). Polymers are preferred.

ポリマー(P2)が共重合体の場合、ポリマー(P2)中の構成単位(a1)〜(a5)、(st)の割合は、特に限定されず、ポリマー(P2)を構成する全構成単位に対し、それぞれ1〜99モル%の範囲で適宜調整することができる。 When the polymer (P2) is a copolymer, the proportions of the structural units (a1) to (a5) and (st) in the polymer (P2) are not particularly limited, and may be in all structural units constituting the polymer (P2). On the other hand, it can be appropriately adjusted within the range of 1 to 99 mol %.

ポリマー(P2)は、各構成単位を誘導するモノマーを、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾビスイソ酪酸ジメチルのようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等によって得ることができる。 The polymer (P2) can be obtained by a known radical polymerization using a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN) or dimethyl azobisisobutyrate for the monomer that induces each structural unit.

ポリマー(P2)の重量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではなく、1000〜1000000が好ましく、1500〜500000がより好ましく、2000〜300000が最も好ましい。
ポリマー(P2)の重量平均分子量を上記の範囲とすることにより、パターンを良好に厚肉化することができる。
The weight average molecular weight (Mw) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) of the polymer (P2) is not particularly limited and is preferably 1000 to 1,000,000, more preferably 1500 to 500000, most preferably 2000 to 300000. preferable.
When the weight average molecular weight of the polymer (P2) is within the above range, the pattern can be satisfactorily thickened.

パターン厚肉化用ポリマー組成物中、ポリマー(P2)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
パターン厚肉化用ポリマー組成物において、上記ブロック共重合体とポリマー(P2)との質量比は、ブロック共重合体/ポリマー(P2)=1/99〜99/1であることが好ましく、5/95〜95/5であることがより好ましく、10/90〜90/10であることがさらに好ましい。
In the polymer composition for pattern thickening, the polymer (P2) may be used alone or in combination of two or more.
In the pattern thickening polymer composition, the mass ratio of the block copolymer to the polymer (P2) is preferably block copolymer/polymer (P2)=1/99 to 99/1. /95 to 95/5 is more preferable, and 10/90 to 90/10 is further preferable.

≪溶媒≫
パターン厚肉化用ポリマー組成物が含有する溶媒は、水であっても有機溶剤であってもよく、レジストプレパターンを溶解しないものであれば特に限定されるものではなく、用いるパターン厚肉化用ポリマー組成物材料又はレジスト組成物に応じて適宜選択することができる。かかる溶媒には、有機溶剤を用いることが好ましい。
溶媒として水を用いる場合には純水が好ましく、有機溶剤を用いる場合には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の単独あるいは2種以上の混合溶剤を用いることが好ましい。
これらの中でも、レジストプレパターンを溶解しないという観点から、エステル系溶剤を用いることがさらに好ましく、酢酸ブチルを用いることが特に好ましい。
パターン厚肉化用ポリマー組成物の全固形分濃度(溶媒を除く総質量)は、パターン厚肉化用ポリマー組成物の総量(100質量%)に対して、好ましくは0.1〜20質量%、より好ましくは0.1〜10質量%、さらに好ましくは0.1〜5質量%である。
<<solvent>>
The solvent contained in the pattern thickening polymer composition may be water or an organic solvent, and is not particularly limited as long as it does not dissolve the resist pre-pattern, and the pattern thickening used It can be appropriately selected depending on the polymer composition material for use or the resist composition. It is preferable to use an organic solvent as the solvent.
When water is used as the solvent, pure water is preferable, and when an organic solvent is used, a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an amide solvent, an ether solvent, etc., or a mixed solvent of two or more thereof. Is preferably used.
Among these, from the viewpoint of not dissolving the resist pre-pattern, it is more preferable to use an ester solvent, and it is particularly preferable to use butyl acetate.
The total solid content concentration (total mass excluding the solvent) of the pattern thickening polymer composition is preferably 0.1 to 20 mass% with respect to the total amount (100 mass%) of the pattern thickening polymer composition. , More preferably 0.1 to 10% by mass, further preferably 0.1 to 5% by mass.

<レジストパターン形成方法>
以下、本発明のレジストパターン形成方法について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
図1は、本発明に係るレジストパターン形成方法の一実施形態を説明する概略工程図であり、ホールパターンを厚肉化する際の一連の工程を示している。
まず、支持体1上に、レジスト組成物を用いてレジストプレパターン2を形成する(工程A;図1(a))。レジストプレパターン2において、ホールの直径はTとされている。
次いで、レジストプレパターン2が形成された支持体1上に、レジストプレパターン2を被覆するように、パターン厚肉化用ポリマー組成物を塗布してポリマー膜3を形成する(工程B;図1(b))。
次いで、レジストプレパターン2表面に現像液不溶性層3a(厚肉化部分)を形成する(工程C;図1(c))。
次いで、現像液不溶性層3aが表面に形成されたレジストプレパターン2及びこれを被覆するポリマー膜3を現像する。この結果、本実施形態においては、レジストプレパターン2がホールの高さ方向及び径方向に厚肉化して、レジストプレパターン2よりもホールの直径が小さく微細なレジストパターン4が形成されている(工程D;図1(d))。
図1(d)において、レジストパターン4は、レジストプレパターン2と現像液不溶性層3aとからなるホールパターンである。レジストパターン4は、レジストプレパターン2が厚肉化して、ホールの直径がTからT(T<T)へ小さくなっている。ホールの径方向の厚肉化部分の幅(シュリンクボリューム:S.V.)はTとされている(すなわち、T−T=T,T=T0a+T0b)。
<Method of forming resist pattern>
Hereinafter, the resist pattern forming method of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this.
FIG. 1 is a schematic process diagram for explaining one embodiment of a resist pattern forming method according to the present invention, showing a series of processes for thickening a hole pattern.
First, a resist prepattern 2 is formed on a support 1 using a resist composition (step A; FIG. 1A). In the resist pre-pattern 2, the diameter of the hole is T 1 .
Next, the pattern thickening polymer composition is applied onto the support 1 having the resist pre-pattern 2 formed thereon so as to cover the resist pre-pattern 2 to form a polymer film 3 (step B; FIG. 1). (B)).
Then, a developer insoluble layer 3a (thickened portion) is formed on the surface of the resist prepattern 2 (step C; FIG. 1C).
Then, the resist pre-pattern 2 having the developer insoluble layer 3a formed on the surface and the polymer film 3 covering the resist pre-pattern 2 are developed. As a result, in the present embodiment, the resist pre-pattern 2 is thickened in the height direction and the radial direction of the hole, and the fine resist pattern 4 having a smaller hole diameter than the resist pre-pattern 2 is formed ( Step D; FIG. 1(d)).
In FIG. 1D, the resist pattern 4 is a hole pattern composed of the resist prepattern 2 and the developer insoluble layer 3a. In the resist pattern 4, the resist pre-pattern 2 is thickened, and the diameter of the hole is reduced from T 1 to T 2 (T 2 <T 1 ). The width of the thickened portion in the radial direction of the hole (shrink volume: S.V.) is set to T 0 (that is, T 1 −T 0 =T 2 , T 0 =T 0a +T 0b ).

[工程A]
工程Aは、支持体1上にレジストプレパターン2を形成する工程である。
レジストプレパターン2の形成方法としては、例えば、支持体1上に、後述するレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストプレパターン2を形成する工程を含む方法が挙げられる。
[Process A]
Step A is a step of forming the resist prepattern 2 on the support 1.
As a method of forming the resist pre-pattern 2, for example, a step of forming a resist film on the support 1 using a resist composition described later, a step of exposing the resist film, and a step of developing the exposed resist film. Then, a method including a step of forming the resist pre-pattern 2 is mentioned.

レジストプレパターンは、例えば以下のようにして形成することができる。
まず、支持体上に、後述するレジスト組成物をスピンナーなどで塗布し、ベーク(ポストアプライベーク(PAB))処理を、たとえば80〜150℃の温度条件にて40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施してレジスト膜を形成する。
次に、該レジスト膜に対し、例えばArF露光装置、電子線描画装置、EUV露光装置等の露光装置を用いて、所定のパターンが形成されたマスク(マスクパターン)を介した露光またはマスクパターンを介さない電子線の直接照射による描画等による選択的露光を行った後、ベーク(ポストエクスポージャーベーク(PEB))処理を、たとえば80〜150℃の温度条件にて40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。
The resist prepattern can be formed as follows, for example.
First, a resist composition described below is applied on a support by a spinner or the like, and a baking (post-apply bake (PAB)) treatment is performed, for example, at a temperature condition of 80 to 150° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 60° C. It is applied for 90 seconds to form a resist film.
Next, using an exposure device such as an ArF exposure device, an electron beam exposure device, and an EUV exposure device, the resist film is exposed through a mask (mask pattern) on which a predetermined pattern is formed or a mask pattern. After performing selective exposure such as drawing by direct irradiation with an electron beam not through, a baking (post exposure bake (PEB)) treatment is performed, for example, at a temperature condition of 80 to 150° C. for 40 to 120 seconds, preferably 60 to Apply for 90 seconds.

次に、前記レジスト膜を現像処理する。
現像処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、アルカリ現像液を用い、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有する現像液(有機系現像液)を用いて行う。
現像処理は、アルカリ現像プロセスであっても溶剤現像プロセスであってもよいが、溶剤現像プロセスであることが好ましい。すなわち、工程Aは、レジスト膜を有機溶剤現像してレジストプレパターンを形成する操作を含んでいることが好ましく、さらに、酸の作用により有機溶剤に対する溶解性が減少する樹脂成分を含有するレジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する操作と、該レジスト膜を有機溶剤現像してレジストプレパターンを形成する操作と、を含んでいることがより好ましい。
Next, the resist film is developed.
The development treatment is performed using an alkali developing solution in the case of an alkali developing process and using a developing solution containing an organic solvent (organic developing solution) in the case of a solvent developing process.
The development treatment may be an alkali development process or a solvent development process, but is preferably a solvent development process. That is, step A preferably includes an operation of developing a resist film with an organic solvent to form a resist pre-pattern, and further, a resist composition containing a resin component whose solubility in an organic solvent is reduced by the action of acid. It is more preferable to include an operation of forming a resist film on a support using a material and an operation of developing the resist film with an organic solvent to form a resist pre-pattern.

現像処理の後、好ましくはリンス処理を行う。リンス処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、純水を用いた水リンスが好ましく、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
溶剤現像プロセスの場合、前記現像処理またはリンス処理の後に、パターン上に付着している現像液またはリンス液を超臨界流体により除去する処理を行ってもよい。
現像処理後またはリンス処理後、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理(ポストベーク)を行ってもよい。
このようにして、レジストプレパターンを得ることができる。
After the development processing, rinsing processing is preferably performed. The rinse treatment is preferably a water rinse using pure water in the case of an alkali development process, and preferably a rinse liquid containing an organic solvent in the case of a solvent development process.
In the case of the solvent developing process, after the developing process or the rinsing process, a process of removing the developing solution or the rinsing solution adhering to the pattern with a supercritical fluid may be performed.
After development or rinsing, drying is performed. In some cases, a bake treatment (post bake) may be performed after the above development treatment.
In this way, a resist pre-pattern can be obtained.

図1では、ホールパターンを厚肉化する際の一連の工程を示したが、レジストプレパターンの形状は特に限定されず、ラインパターン、トレンチパターン等であってもよい。
本発明のレジストパターン形成方法は、工程Aにおけるレジストプレパターンの形状がホールパターンである場合に特に有用な方法であり、この場合、酸の作用により有機溶剤に対する溶解性が減少する樹脂成分を含有するレジスト組成物を用いて支持体上にレジスト膜を形成する操作と、該レジスト膜を有機溶剤現像してレジストプレパターンを形成する操作と、を含んでいること、加えて、上記ブロック鎖(b1)が有する中和性基は、塩基性基であることが好ましい。
Although FIG. 1 shows a series of steps for thickening the hole pattern, the shape of the resist pre-pattern is not particularly limited, and may be a line pattern, a trench pattern, or the like.
The method of forming a resist pattern of the present invention is particularly useful when the shape of the resist pre-pattern in step A is a hole pattern, and in this case, it contains a resin component whose solubility in an organic solvent decreases due to the action of acid. And a step of forming a resist film on a support using a resist composition to form a resist pre-pattern by developing the resist film with an organic solvent, in addition to the block chain ( The neutralizing group contained in b1) is preferably a basic group.

支持体としては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等を例示することができる。より具体的には、シリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が使用可能である。
また、支持体としては、上述のような基板上に、無機系および/または有機系の膜が設けられたものであってもよい。無機系の膜としては、無機反射防止膜(無機BARC)が挙げられる。有機系の膜としては、有機反射防止膜(有機BARC)や多層レジスト法における下層有機膜等の有機膜が挙げられる。
ここで、多層レジスト法とは、基板上に、少なくとも一層の有機膜(下層有機膜)と、少なくとも一層のレジスト膜(上層レジスト膜)とを設け、上層レジスト膜に形成したレジストパターンをマスクとして下層有機膜のパターニングを行う方法であり、高アスペクト比のパターンを形成できるとされている。すなわち、多層レジスト法によれば、下層有機膜により所望の厚みを確保できるため、レジスト膜を薄膜化でき、高アスペクト比の微細パターン形成が可能となる。
多層レジスト法には、基本的に、上層レジスト膜と下層有機膜との二層構造とする方法(2層レジスト法)と、上層レジスト膜と下層有機膜との間に一層以上の中間層(金属薄膜等)を設けた三層以上の多層構造とする方法(3層レジスト法)と、に分けられる。
The support is not particularly limited, and a conventionally known support can be used, and examples thereof include a substrate for electronic parts, and a support having a predetermined wiring pattern formed thereon. More specifically, a silicon wafer, a substrate made of metal such as copper, chromium, iron, and aluminum, a glass substrate, or the like can be given. As the material of the wiring pattern, for example, copper, aluminum, nickel, gold or the like can be used.
Further, the support may be the above-mentioned substrate provided with an inorganic and/or organic film. Examples of the inorganic film include an inorganic antireflection film (inorganic BARC). Examples of the organic film include organic films such as an organic antireflection film (organic BARC) and a lower organic film in a multilayer resist method.
Here, the multi-layer resist method means that at least one organic film (lower organic film) and at least one resist film (upper resist film) are provided on a substrate, and the resist pattern formed on the upper resist film is used as a mask. It is a method of patterning the lower organic film and is said to be capable of forming a pattern with a high aspect ratio. That is, according to the multilayer resist method, a desired thickness can be secured by the lower organic film, so that the resist film can be thinned and a fine pattern with a high aspect ratio can be formed.
The multilayer resist method basically includes a method of forming a two-layer structure of an upper layer resist film and a lower layer organic film (two-layer resist method), and one or more intermediate layers between the upper layer resist film and the lower layer organic film ( A method of forming a multi-layered structure having three or more layers (three-layer resist method) provided with a metal thin film or the like).

露光は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線等の放射線を用いて行うことができる。 The exposure is not particularly limited, and radiation such as ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet ray), VUV (vacuum ultraviolet ray), EB (electron beam), X-ray, and soft X-ray is used. Can be done by

レジスト膜の露光方法は、空気や窒素等の不活性ガス中で行う通常の露光(ドライ露光)であってもよく、液浸露光(Liquid Immersion Lithography)であってもよい。
液浸露光は、予めレジスト膜と露光装置の最下位置のレンズ間を、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有する溶媒(液浸媒体)で満たし、その状態で露光(浸漬露光)を行う露光方法である。
液浸媒体としては、空気の屈折率よりも大きく、かつ、露光されるレジスト膜の有する屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒が好ましい。かかる溶媒の屈折率としては、前記範囲内であれば特に制限されない。
空気の屈折率よりも大きく、かつ前記レジスト膜の屈折率よりも小さい屈折率を有する溶媒としては、例えば、水、フッ素系不活性液体、シリコン系溶剤、炭化水素系溶剤等が挙げられる。
フッ素系不活性液体の具体例としては、CHCl、COCH、COC、C等のフッ素系化合物を主成分とする液体等が挙げられ、沸点が70〜180℃のものが好ましく、80〜160℃のものがより好ましい。フッ素系不活性液体が上記範囲の沸点を有するものであると、露光終了後に、液浸に用いた媒体の除去を、簡便な方法で行えることから好ましい。
フッ素系不活性液体としては、特に、アルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル化合物が好ましい。パーフルオロアルキル化合物としては、具体的には、パーフルオロアルキルエーテル化合物やパーフルオロアルキルアミン化合物を挙げることができる。
さらに、具体的には、前記パーフルオロアルキルエーテル化合物としては、パーフルオロ(2−ブチル−テトラヒドロフラン)(沸点102℃)を挙げることができ、前記パーフルオロアルキルアミン化合物としては、パーフルオロトリブチルアミン(沸点174℃)を挙げることができる。
液浸媒体としては、コスト、安全性、環境問題、汎用性等の観点から、水が好ましく用いられる。
The exposure method of the resist film may be either normal exposure (dry exposure) performed in an inert gas such as air or nitrogen, or liquid immersion exposure (Liquid Immersion Lithography).
In the immersion exposure, the space between the resist film and the lens at the lowest position of the exposure apparatus is previously filled with a solvent (immersion medium) having a refractive index higher than that of air, and exposure (immersion exposure) is performed in that state. It is an exposure method.
As the liquid immersion medium, a solvent having a refractive index higher than that of air and lower than that of the resist film to be exposed is preferable. The refractive index of the solvent is not particularly limited as long as it falls within the above range.
Examples of the solvent having a refractive index higher than that of air and lower than that of the resist film include water, a fluorine-based inert liquid, a silicon-based solvent, and a hydrocarbon-based solvent.
Specific examples of the fluorine-based inert liquid include a fluorine-based compound such as C 3 HCl 2 F 5 , C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , and C 5 H 3 F 7 as a main component. Examples thereof include liquids, those having a boiling point of 70 to 180° C. are preferable, and those having a boiling point of 80 to 160° C. are more preferable. It is preferable that the fluorine-based inert liquid has a boiling point within the above range because the medium used for immersion can be removed by a simple method after the exposure is completed.
As the fluorine-based inert liquid, a perfluoroalkyl compound in which all the hydrogen atoms of the alkyl group are replaced with fluorine atoms is particularly preferable. Specific examples of the perfluoroalkyl compound include a perfluoroalkyl ether compound and a perfluoroalkylamine compound.
More specifically, examples of the perfluoroalkyl ether compound include perfluoro(2-butyl-tetrahydrofuran) (boiling point 102° C.), and examples of the perfluoroalkylamine compound include perfluorotributylamine( The boiling point is 174° C.).
As the liquid immersion medium, water is preferably used from the viewpoints of cost, safety, environmental problems, versatility and the like.

アルカリ現像プロセスで現像処理に用いるアルカリ現像液としては、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液が挙げられる。
溶剤現像プロセスで現像処理に用いる有機系現像液が含有する有機溶剤としては、レジスト組成物に配合される(A)成分(露光前の(A)成分)を溶解し得るものであればよく、公知の有機溶剤の中から適宜選択できる。具体的には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤等の極性溶剤又は炭化水素系溶剤を用いることができる。
有機系現像液には、必要に応じて公知の添加剤を配合できる。該添加剤としては、たとえば界面活性剤が挙げられる。界面活性剤としては、特に限定されないが、たとえばイオン性や非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。
界面活性剤を配合する場合、その配合量は、有機系現像液の全量に対して、通常0.001〜5質量%であり、0.005〜2質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましい。
Examples of the alkaline developer used for the developing treatment in the alkaline developing process include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) of 0.1 to 10% by mass.
The organic solvent contained in the organic developer used for the developing treatment in the solvent developing process may be any one as long as it can dissolve the component (A) (component (A) before exposure) contained in the resist composition, It can be appropriately selected from known organic solvents. Specifically, a polar solvent such as a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an amide solvent, an ether solvent, or a hydrocarbon solvent can be used.
Known additives may be added to the organic developer as needed. Examples of the additive include a surfactant. The surfactant is not particularly limited, but for example, an ionic or nonionic fluorine-based and/or silicon-based surfactant can be used.
When the surfactant is blended, the blending amount thereof is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and 0.01 to 0. 5% by mass is more preferable.

現像処理は、公知の現像方法により実施することが可能であり、たとえば現像液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止する方法(パドル法)、支持体表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している支持体上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出し続ける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。 The development treatment can be carried out by a known development method, for example, a method of immersing the support in a developing solution for a certain period of time (dip method), or raising the developing solution to the surface of the support by surface tension and then standing still for a certain period of time. Method (paddle method), spraying the developer on the surface of the support (spray method), and applying the developer while scanning the developer application nozzle at a constant speed on the support rotating at a constant speed. A method of continuing (dynamic dispensing method) and the like can be mentioned.

リンス液を用いたリンス処理(洗浄処理)は、公知のリンス方法により実施できる。該方法としては、たとえば一定速度で回転している支持体上にリンス液を塗出し続ける方法(回転塗布法)、リンス液中に支持体を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、支持体表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)等が挙げられる。 The rinse treatment (washing treatment) using the rinse liquid can be carried out by a known rinse method. Examples of the method include a method in which the rinse solution is continuously applied onto the support rotating at a constant speed (rotational coating method), a method in which the support is immersed in the rinse solution for a certain period of time (dip method), and the surface of the support. And a method of spraying a rinse liquid on the surface (spray method).

[工程B]
工程Bは、前記工程Aで形成されたレジストプレパターン2を被覆するように、レジストプレパターン2が形成された支持体1上に、パターン厚肉化用ポリマー組成物を塗布してポリマー膜3を形成する工程である。
ポリマー膜3は、例えば、レジストプレパターン2が形成された支持体1上に、上述したパターン厚肉化用ポリマー組成物を塗布し、乾燥させることにより形成する。
パターン厚肉化用ポリマー組成物を塗布する方法には、従来公知のスピンコート法、スプレー法、ローラーコート法、浸漬法などを用いることができ、好ましくはスピンコート法である。
[Step B]
In step B, the polymer composition for pattern thickening is applied by coating the polymer composition for pattern thickening on the support 1 on which the resist prepattern 2 is formed so as to cover the resist prepattern 2 formed in step A. Is a step of forming.
The polymer film 3 is formed by, for example, applying the above-described polymer composition for pattern thickening on the support 1 on which the resist prepattern 2 is formed, and drying the composition.
As a method of applying the polymer composition for pattern thickening, a conventionally known spin coating method, spraying method, roller coating method, dipping method, or the like can be used, and a spin coating method is preferable.

[工程C]
工程Cは、レジストプレパターン2表面に現像液不溶性層3aを形成する工程である。
工程Bによりレジストプレパターン2上に形成されたポリマー膜3には、レジストプレパターン2の厚肉化機能を有するブロック鎖(b1)を含むブロック共重合体が含まれている。ポリマー膜3が形成した後、当該ブロック鎖(b1)とレジストプレパターン2とが相互に作用して、現像液不溶性層3a(厚肉化部分)が形成する。
工程Cでは、レジストプレパターン2及びこれを被覆するポリマー膜3を加熱することが好ましい。かかる加熱により、ポリマー膜3中のブロック共重合体に含まれるブロック鎖(b1)と、レジストプレパターン2と、の相互作用がより強められ、レジストプレパターン2表面に現像液不溶性層3a(厚肉化部分)が形成しやすくなる。加えて、レジストプレパターン2及びポリマー膜3中の不溶な残留溶剤が除去される。
[Step C]
Step C is a step of forming the developer insoluble layer 3a on the surface of the resist prepattern 2.
The polymer film 3 formed on the resist pre-pattern 2 in the step B contains a block copolymer containing a block chain (b1) having a thickening function of the resist pre-pattern 2. After the polymer film 3 is formed, the block chain (b1) interacts with the resist pre-pattern 2 to form the developer insoluble layer 3a (thickened portion).
In step C, it is preferable to heat the resist pre-pattern 2 and the polymer film 3 covering it. By such heating, the interaction between the block chain (b1) contained in the block copolymer in the polymer film 3 and the resist prepattern 2 is further strengthened, and the developer insoluble layer 3a (thickness) is formed on the resist prepattern 2 surface. It becomes easy to form a meat part). In addition, the insoluble residual solvent in the resist prepattern 2 and the polymer film 3 is removed.

加熱の温度及び時間は、用いるレジスト材料の種類、パターン厚肉化用ポリマー組成物中のブロック共重合体の種類、又は必要な厚肉化部分の幅(シュリンクボリューム:S.V.)に応じて、適宜設定することができる。
加熱の温度は、0〜200℃が好ましく、より好ましくは50〜170℃、さらに好ましくは70〜160℃、特に好ましくは80〜150℃である。加熱の温度が、好ましい下限値以上であれば、S.V.をより高められる。好ましい上限値以下であれば、レジストパターン形状が良好に維持されやすい。
加熱時間は、30〜300秒間が好ましく、50〜120秒間がより好ましく、50〜80秒間が特に好ましい。
The heating temperature and time depend on the type of resist material used, the type of block copolymer in the polymer composition for pattern thickening, or the required width of the thickened portion (shrink volume: SV). Therefore, it can be set appropriately.
The heating temperature is preferably 0 to 200°C, more preferably 50 to 170°C, further preferably 70 to 160°C, and particularly preferably 80 to 150°C. If the heating temperature is equal to or higher than the preferable lower limit value, S. V. Can be increased. If it is at most the preferable upper limit value, the resist pattern shape is likely to be favorably maintained.
The heating time is preferably 30 to 300 seconds, more preferably 50 to 120 seconds, and particularly preferably 50 to 80 seconds.

ポリマー膜3中のブロック共重合体に含まれるブロック鎖(b1)が中和性基を有している場合、当該ブロック鎖(b1)とレジストプレパターン2とが中和して、レジストプレパターン2表面に現像液不溶性層3aが形成する。
この場合、ブロック鎖(b1)が有する中和性基と、レジストプレパターン表面のカルボン酸、水酸基、ラクトン、酸無水物又はエステル等(以下「カルボン酸等」という。)と、が中和して現像液不溶性層3aが形成される。
レジストプレパターンの表面は、脱保護等によりカルボン酸等が露出した状態である。ここに、パターン厚肉化用ポリマー組成物を被覆すると、パターン厚肉化用ポリマー組成物がレジストプレパターンに接触し、レジストプレパターン表面に露出したカルボン酸等と、パターン厚肉化用ポリマー組成物中の中和性基(塩基性基)と、が中和して、後の工程Dにおける現像時の現像液に対して不溶性を示す現像液不溶性層が形成される。
工程Cにおいては、好ましくは加熱することにより、残留溶剤が除去され、レジストプレパターン表面での中和がより良好に進行する。
When the block chain (b1) contained in the block copolymer in the polymer film 3 has a neutralizing group, the block chain (b1) and the resist pre-pattern 2 are neutralized to form the resist pre-pattern. The developer insoluble layer 3a is formed on the surface of the second layer.
In this case, the neutralizing group contained in the block chain (b1) and the carboxylic acid, hydroxyl group, lactone, acid anhydride or ester (hereinafter referred to as “carboxylic acid”) on the surface of the resist prepattern are neutralized. As a result, the developer insoluble layer 3a is formed.
The surface of the resist pre-pattern is in a state where carboxylic acid or the like is exposed by deprotection or the like. Here, when the pattern thickening polymer composition is coated, the pattern thickening polymer composition contacts the resist pre-pattern, and the carboxylic acid and the like exposed on the resist pre-pattern surface, and the pattern thickening polymer composition. The neutralizing groups (basic groups) in the product are neutralized with each other to form a developer insoluble layer which is insoluble in the developer at the time of development in the subsequent step D.
In step C, the residual solvent is removed, preferably by heating, and the neutralization on the resist pre-pattern surface proceeds more favorably.

[工程D]
工程Dは、現像液不溶性層3aが表面に形成されたレジストプレパターン2及びこれを被覆するポリマー膜3を現像して、レジストプレパターン2を厚肉化したレジストパターン4を形成する工程である。工程Dでの現像により、現像液不溶性層3a以外のポリマー膜3部分と、余剰の又は未反応であったパターン厚肉化用ポリマー組成物が除去される。
現像処理は、アルカリ現像プロセスにより行ってもよいし溶剤現像プロセスにより行ってもよい。アルカリ現像プロセスの場合は、アルカリ現像液を用い、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有する現像液(有機系現像液)用いて行う。中でも、現像処理は、パターン厚肉化用ポリマー組成物の除去効率の観点から、溶剤現像プロセスにより行うことが好ましい。
[Process D]
Step D is a step of developing the resist prepattern 2 having the developer-insoluble layer 3a formed on the surface and the polymer film 3 covering the resist prepattern 2 to form a resist pattern 4 in which the resist prepattern 2 is thickened. .. By the development in step D, the polymer film 3 portion other than the developer insoluble layer 3a and the excess or unreacted pattern thickening polymer composition are removed.
The developing treatment may be carried out by an alkali developing process or a solvent developing process. In the case of an alkali developing process, an alkali developing solution is used, and in the case of a solvent developing process, a developing solution containing an organic solvent (organic developing solution) is used. Among them, the development treatment is preferably performed by a solvent development process from the viewpoint of the removal efficiency of the pattern thickening polymer composition.

現像処理の後、好ましくはリンス処理を行う。リンス処理は、アルカリ現像プロセスの場合は、純水を用いた水リンスが好ましく、溶剤現像プロセスの場合は、有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。
溶剤現像プロセスの場合、前記現像処理またはリンス処理の後に、パターン上に付着している現像液またはリンス液を超臨界流体により除去する処理を行ってもよい。
現像処理後またはリンス処理後、乾燥を行う。また、場合によっては、上記現像処理後にベーク処理(ポストベーク)を行ってもよい。
このようにして、レジストプレパターンを厚肉化した目的のレジストパターンを得ることができる。
After the development processing, rinsing processing is preferably performed. The rinse treatment is preferably a water rinse using pure water in the case of an alkali development process, and preferably a rinse liquid containing an organic solvent in the case of a solvent development process.
In the case of the solvent developing process, after the developing process or the rinsing process, a process of removing the developing solution or the rinsing solution adhering to the pattern with a supercritical fluid may be performed.
After development or rinsing, drying is performed. In some cases, a bake treatment (post bake) may be performed after the above development treatment.
In this way, it is possible to obtain a target resist pattern in which the resist pre-pattern is thickened.

本実施形態のレジストパターン形成方法によれば、図1(d)に示すように、レジストプレパターンが厚肉化したことにより、ホール直径が縮小された微細なパターンを簡便な方法で形成できる。
加えて、本実施形態においては、パターン厚肉化用ポリマー組成物にブロック共重合体が用いられているため、低分子量のポリマーを採用しても、レジストプレパターンを充分に厚肉化することができる。
According to the resist pattern forming method of the present embodiment, as shown in FIG. 1D, the resist pre-pattern is thickened, so that a fine pattern with a reduced hole diameter can be formed by a simple method.
In addition, in this embodiment, since the block copolymer is used in the pattern thickening polymer composition, it is possible to sufficiently thicken the resist pre-pattern even if a low molecular weight polymer is adopted. You can

本実施形態では、レジストプレパターンをホールパターンとしているが、これに限定されず、例えばラインアンドスペースパターン(以下「LSパターン」という。)としてもよい。レジストプレパターンをLSパターンとした場合、本発明に係るレジストパターン形成方法により、スペース幅が縮小された微細なパターンを簡便な方法で形成できる。 In the present embodiment, the resist pre-pattern is a hole pattern, but it is not limited to this and may be, for example, a line-and-space pattern (hereinafter referred to as “LS pattern”). When the resist pre-pattern is an LS pattern, the resist pattern forming method according to the present invention can form a fine pattern with a reduced space width by a simple method.

<レジスト組成物>
本実施形態に用いることが可能なレジスト組成物は、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であることが好ましい。
レジスト組成物は、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分(A)(以下「(A)成分」ともいう。)を含有していることが好ましい。
かかるレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成し、該レジスト膜に対して選択的露光を行うと、露光部では酸が発生し、該酸の作用により(A)成分の現像液に対する溶解性が変化する一方で、未露光部では(A)成分の現像液に対する溶解性が変化しないため、露光部と未露光部との間で現像液に対する溶解性の差が生じる。そのため、該レジスト膜を現像すると、当該レジスト組成物がポジ型の場合は露光部が溶解除去されてポジ型のレジストパターンが形成され、当該レジスト組成物がネガ型の場合は未露光部が溶解除去されてネガ型のレジストパターンが形成される。
本明細書においては、露光部が溶解除去されてポジ型レジストパターンを形成するレジスト組成物をポジ型レジスト組成物といい、未露光部が溶解除去されるネガ型レジストパターンを形成するレジスト組成物をネガ型レジスト組成物という。
本実施形態において、レジスト組成物は、ポジ型レジスト組成物であってもよく、ネガ型レジスト組成物であってもよい。
また、本実施形態において、レジスト組成物は、レジストパターン形成時の現像処理にアルカリ現像液を用いるアルカリ現像プロセス用であってもよく、該現像処理に有機溶剤を含む現像液(有機系現像液)を用いる溶剤現像プロセス用であってもよいが、溶剤現像プロセス用であることが好ましい。
<Resist composition>
The resist composition that can be used in the present embodiment is preferably a resist composition that generates an acid upon exposure and whose solubility in a developing solution changes due to the action of the acid.
The resist composition preferably contains a base component (A) whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid (hereinafter also referred to as “component (A)”).
When a resist film is formed using such a resist composition and the resist film is selectively exposed, an acid is generated in the exposed area, and the action of the acid causes the solubility of the component (A) in a developing solution. On the other hand, the solubility of the component (A) in the developing solution does not change in the unexposed area, but a difference in solubility in the developing solution occurs between the exposed area and the unexposed area. Therefore, when the resist film is developed, the exposed part is dissolved and removed to form a positive resist pattern when the resist composition is a positive type, and the unexposed part is dissolved when the resist composition is a negative type. The resist pattern is removed to form a negative resist pattern.
In the present specification, a resist composition in which an exposed portion is dissolved and removed to form a positive resist pattern is referred to as a positive resist composition, and a resist composition which forms a negative resist pattern in which an unexposed portion is dissolved and removed. Is referred to as a negative resist composition.
In the present embodiment, the resist composition may be either a positive resist composition or a negative resist composition.
Further, in the present embodiment, the resist composition may be for an alkali developing process in which an alkali developing solution is used for the developing treatment at the time of forming a resist pattern, and the developing treatment containing an organic solvent (organic developing solution). ) May be used for the solvent development process, but is preferably for the solvent development process.

前記のレジスト組成物は、露光により酸を発生する酸発生能を有するものであり、(A)成分が露光により酸を発生してもよく、(A)成分とは別に配合された添加剤成分が露光により酸を発生してもよい。
具体的には、本実施形態において、レジスト組成物は、
(1)露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下「(B)成分」という。)を含有するものであってもよく;
(2)(A)成分が露光により酸を発生する成分であってもよく;
(3)(A)成分が露光により酸を発生する成分であり、かつ、さらに(B)成分を含有するものであってもよい。
すなわち、上記(2)及び(3)の場合、(A)成分は、「露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分」となる。(A)成分が露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分である場合、後述する(A1)成分が、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する高分子化合物であることが好ましい。このような高分子化合物としては、露光により酸を発生する構成単位を有する樹脂を用いることができる。露光により酸を発生する構成単位としては、公知のものを用いることができる。
本実施形態において、レジスト組成物は、上記(1)の場合であることが特に好ましい。
The above resist composition has an acid generating ability to generate an acid upon exposure, and the component (A) may generate an acid upon exposure, and is an additive component blended separately from the component (A). May generate an acid upon exposure.
Specifically, in this embodiment, the resist composition is
(1) It may contain an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure (hereinafter referred to as “(B) component”);
(2) The component (A) may be a component which generates an acid upon exposure to light;
(3) The component (A) may be a component that generates an acid upon exposure, and may further contain the component (B).
That is, in the cases of the above (2) and (3), the component (A) becomes “a base material component which generates an acid upon exposure and whose solubility in a developing solution is changed by the action of the acid”. When the component (A) is a base material component that generates an acid upon exposure to light and the solubility of the developer changes by the action of the acid, the component (A1) described below generates an acid upon exposure to light, and A polymer compound whose solubility in a developing solution is changed by the action of an acid is preferable. As such a polymer compound, a resin having a structural unit that generates an acid upon exposure can be used. As the structural unit that generates an acid upon exposure, a known unit can be used.
In this embodiment, the resist composition is particularly preferably the case (1) above.

≪(A)成分≫
本実施形態において、「基材成分」とは、膜形成能を有する有機化合物であり、好ましくは分子量が500以上の有機化合物が用いられる。該有機化合物の分子量が500以上であることにより、膜形成能が向上し、加えて、ナノレベルの感光性樹脂パターンを形成しやすい。
基材成分として用いられる有機化合物は、非重合体と重合体とに大別される。
非重合体としては、通常、分子量が500以上4000未満のものが用いられる。以下、「低分子化合物」という場合は、分子量が500以上4000未満の非重合体を示す。
重合体としては、通常、分子量が1000以上のものが用いられる。以下、「樹脂」という場合は、分子量が1000以上の重合体を示す。
重合体の分子量としては、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の重量平均分子量を用いるものとする。
(A)成分としては、樹脂を用いてもよく、低分子化合物を用いてもよく、これらを併用してもよい。
(A)成分は、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するものである。
また、本実施形態において(A)成分は、露光により酸を発生するものであってもよい。
≪(A) ingredient≫
In the present embodiment, the “base material component” is an organic compound having a film-forming ability, and an organic compound having a molecular weight of 500 or more is preferably used. When the molecular weight of the organic compound is 500 or more, the film forming ability is improved and, in addition, a nano-level photosensitive resin pattern is easily formed.
The organic compound used as the base material component is roughly classified into a non-polymer and a polymer.
As the non-polymer, one having a molecular weight of 500 or more and less than 4000 is usually used. Hereinafter, the term "low molecular weight compound" means a non-polymer having a molecular weight of 500 or more and less than 4000.
As the polymer, a polymer having a molecular weight of 1,000 or more is usually used. Hereinafter, the term "resin" refers to a polymer having a molecular weight of 1000 or more.
As the molecular weight of the polymer, a polystyrene-equivalent weight average molecular weight by GPC (gel permeation chromatography) is used.
As the component (A), a resin may be used, a low molecular weight compound may be used, or these may be used in combination.
The component (A) is one whose solubility in a developing solution changes due to the action of an acid.
Further, in the present embodiment, the component (A) may generate an acid upon exposure.

本実施形態において、(A)成分は、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位(以下、「構成単位(a1)」ということがある。)を有する高分子化合物(A1)((A1)成分)を含んでいることが好ましい。
(A1)成分は、構成単位(a1)に加えて、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基を含む構成単位(以下、「構成単位(a2)」ということがある。)、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位(以下、「構成単位(a3)」ということがある。)を有してもよい。
In the present embodiment, the component (A) is a polymer compound (A1) having a structural unit containing an acid-decomposable group whose polarity is increased by the action of an acid (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (a1)”). ) (Component (A1)) is preferred.
The component (A1) is a structural unit containing a lactone-containing cyclic group, a —SO 2 —-containing cyclic group or a carbonate-containing cyclic group in addition to the structural unit (a1) (hereinafter referred to as “structural unit (a2)”. , And a structural unit containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (hereinafter, may be referred to as “structural unit (a3)”).

構成単位(a1):
構成単位(a1)は、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位である。
「酸分解性基」は、酸の作用により、当該酸分解性基の構造中の少なくとも一部の結合が開裂し得る酸分解性を有する基である。
酸の作用により極性が増大する酸分解性基としては、たとえば、酸の作用により分解して極性基を生じる基が挙げられる。
極性基としては、たとえばカルボキシ基、水酸基、アミノ基、スルホ基(−SOH)等が挙げられる。これらのなかでも、スルホ基または構造中に−OHを含有する極性基(以下「OH含有極性基」ということがある。)が好ましく、スルホ基またはカルボキシ基または水酸基が好ましく、カルボキシ基が特に好ましい。
酸分解性基としてより具体的には、前記極性基が酸解離性基で保護された基(たとえばOH含有極性基の水素原子を、酸解離性基で保護した基)が挙げられる。
ここで「酸解離性基」とは、
(i)酸の作用により、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る酸解離性を有する基、又は、
(ii)酸の作用により一部の結合が開裂した後、さらに脱炭酸反応が生じることにより、当該酸解離性基と該酸解離性基に隣接する原子との間の結合が開裂し得る基、
の双方をいう。
酸分解性基を構成する酸解離性基は、当該酸解離性基の解離により生成する極性基よりも極性の低い基であることが必要で、これにより、酸の作用により該酸解離性基が解離した際に、該酸解離性基よりも極性の高い極性基が生じて極性が増大する。その結果、(A1)成分全体の極性が増大する。極性が増大することにより、相対的に、現像液に対する溶解性が変化し、現像液が有機系現像液の場合には溶解性が減少する。
Structural unit (a1):
The structural unit (a1) is a structural unit containing an acid-decomposable group whose polarity increases due to the action of an acid.
The “acid-decomposable group” is a group having acid-decomposability capable of cleaving at least a part of the bonds in the structure of the acid-decomposable group by the action of an acid.
Examples of the acid-decomposable group whose polarity increases by the action of an acid include groups that decompose to form a polar group by the action of an acid.
Examples of the polar group include a carboxy group, a hydroxyl group, an amino group, a sulfo group (-SO 3 H) and the like. Among these, a sulfo group or a polar group containing -OH in the structure (hereinafter sometimes referred to as "OH-containing polar group") is preferable, a sulfo group, a carboxy group or a hydroxyl group is preferable, and a carboxy group is particularly preferable. ..
Specific examples of the acid-decomposable group include groups in which the polar group is protected with an acid-dissociable group (for example, a group in which a hydrogen atom of an OH-containing polar group is protected with an acid-dissociable group).
Here, the "acid dissociable group" means
(I) an acid dissociable group capable of cleaving the bond between the acid dissociable group and an atom adjacent to the acid dissociable group by the action of an acid, or
(Ii) A group capable of cleaving the bond between the acid-dissociable group and an atom adjacent to the acid-dissociable group by further decarboxylation reaction after a part of the bond is cleaved by the action of an acid. ,
To both sides.
The acid-dissociable group constituting the acid-decomposable group needs to be a group having a lower polarity than the polar group generated by dissociation of the acid-dissociable group. When is dissociated, a polar group having a higher polarity than the acid dissociable group is generated and the polarity is increased. As a result, the polarity of the entire component (A1) increases. The increase in polarity relatively changes the solubility in the developing solution, and decreases the solubility when the developing solution is an organic developing solution.

酸解離性基としては、特に限定されず、これまで、化学増幅型レジスト用のベース樹脂の酸解離性基として提案されているものを使用することができる。
上記極性基のうち、カルボキシ基または水酸基を保護する酸解離性基としては、たとえば、下記一般式(a1−r−1)で表される酸解離性基(以下、便宜上「アセタール型酸解離性基」ということがある)が挙げられる。
The acid dissociable group is not particularly limited, and those which have been proposed as the acid dissociable group of the base resin for the chemically amplified resist can be used.
Among the polar groups, examples of the acid dissociable group that protects a carboxy group or a hydroxyl group include, for example, an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-1) (hereinafter, for convenience, "acetal-type acid dissociable group"). Sometimes referred to as "group").

Figure 0006722433
[式中、Ra’、Ra’は水素原子またはアルキル基、Ra’は炭化水素基、Ra’は、Ra’、Ra’のいずれかと結合して環を形成してもよい。]
Figure 0006722433
[In the formula, Ra′ 1 and Ra′ 2 are each a hydrogen atom or an alkyl group, Ra′ 3 is a hydrocarbon group, and Ra′ 3 is bonded to either Ra′ 1 or Ra′ 2 to form a ring. Good. ]

式(a1−r−1)中、Ra’、Ra’のアルキル基としては、上記α置換アクリル酸エステルについての説明で、α位の炭素原子に結合してもよい置換基として挙げたアルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。 In the formula (a1-r-1), the alkyl group of Ra′ 1 and Ra′ 2 is mentioned as the substituent that may be bonded to the carbon atom at the α-position in the description of the α-substituted acrylate ester. Examples thereof include those similar to the alkyl group, a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is most preferable.

Ra’の炭化水素基としては、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、炭素数1〜10のアルキル基がより好ましく;直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,1−ジメチルエチル基、1,1−ジエチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、2,2,−ジメチルブチル基等が挙げられる。 As the hydrocarbon group for Ra′ 3 , an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable; a linear or branched alkyl group is preferable, and specifically, , Methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1,1-dimethylethyl group, 1,1-diethylpropyl group 2,2-dimethylpropyl group, 2,2,-dimethylbutyl group and the like can be mentioned.

Ra’が環状の炭化水素基となる場合、脂肪族でも芳香族でもよく、また多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3〜8のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7〜12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。 When Ra′ 3 is a cyclic hydrocarbon group, it may be aliphatic or aromatic, and may be polycyclic or monocyclic. The monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from monocycloalkane. The monocycloalkane preferably has 3 to 8 carbon atoms, and specific examples thereof include cyclopentane, cyclohexane and cyclooctane. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from polycycloalkane, and the polycycloalkane preferably has 7 to 12 carbon atoms, specifically, adamantane. , Norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like.

芳香族炭化水素基となる場合、含まれる芳香環として具体的には、ベンゼン、ビフェニル、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環;等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
該芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基);前記アリール基の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(たとえば、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基、1−ナフチルエチル基、2−ナフチルエチル基等のアリールアルキル基);等が挙げられる。前記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)の炭素数は、1〜4であることが好ましく、1〜2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
When it becomes an aromatic hydrocarbon group, specific examples of the aromatic ring contained include aromatic hydrocarbon rings such as benzene, biphenyl, fluorene, naphthalene, anthracene, phenanthrene; and the like of the carbon atoms constituting the aromatic hydrocarbon ring. Aromatic heterocycles partially substituted with heteroatoms; and the like. Examples of the hetero atom in the aromatic heterocycle include an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom.
Specific examples of the aromatic hydrocarbon group include a group in which one hydrogen atom is removed from the aromatic hydrocarbon ring (aryl group); a group in which one of the hydrogen atoms in the aryl group is substituted with an alkylene group (for example, , Benzyl group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2-naphthylmethyl group, 1-naphthylethyl group, 2-naphthylethyl group and other arylalkyl groups); The alkylene group (alkyl chain in the arylalkyl group) preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably 1 carbon atom.

Ra’が、Ra’、Ra’のいずれかと結合して環を形成する場合、該環式基としては、4〜7員環が好ましく、4〜6員環がより好ましい。該環式基の具体例としては、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等が挙げられる。 When Ra′ 3 is bonded to either Ra′ 1 or Ra′ 2 to form a ring, the cyclic group is preferably a 4- to 7-membered ring, more preferably a 4- to 6-membered ring. Specific examples of the cyclic group include a tetrahydropyranyl group and a tetrahydrofuranyl group.

上記極性基のうち、カルボキシ基を保護する酸解離性基としては、たとえば、下記一般式(a1−r−2)で表される酸解離性基が挙げられる(下記式(a1−r−2)で表される酸解離性基のうち、アルキル基により構成されるものを、以下、便宜上「第3級アルキルエステル型酸解離性基」ということがある)。 Among the polar groups, examples of the acid dissociable group that protects the carboxy group include acid dissociable groups represented by the following general formula (a1-r-2) (the following formula (a1-r-2). Among the acid dissociable groups represented by (4), those composed of an alkyl group may be hereinafter referred to as "tertiary alkyl ester type acid dissociable groups" for convenience).

Figure 0006722433
[式中、Ra’〜Ra’は炭化水素基であり、Ra’、Ra’は互いに結合して環を形成してもよい。]
Figure 0006722433
[In the formula, Ra′ 4 to Ra′ 6 are hydrocarbon groups, and Ra′ 5 and Ra′ 6 may be bonded to each other to form a ring. ]

Ra’〜Ra’の炭化水素基としては前記Ra’と同様のものが挙げられる。Ra’は炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましい。Ra’、Ra’が互いに結合して環を形成する場合、下記一般式(a1−r2−1)で表される基が挙げられる。
一方、Ra’〜Ra’が互いに結合せず、独立した炭化水素基である場合、下記一般式(a1−r2−2)で表される基が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group for Ra′ 4 to Ra′ 6 include the same as those for Ra′ 3 . Ra′ 4 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. When Ra′ 5 and Ra′ 6 are bonded to each other to form a ring, a group represented by general formula (a1-r2-1) shown below can be mentioned.
On the other hand, when Ra′ 4 to Ra′ 6 are not bonded to each other and are independent hydrocarbon groups, groups represented by general formula (a1-r2-2) shown below can be mentioned.

Figure 0006722433
[式中、Ra’10は炭素数1〜10のアルキル基、Ra’11はRa’10が結合した炭素原子と共に脂肪族環式基を形成する基、Ra’12〜Ra’14は、それぞれ独立に炭化水素基を示す。]
Figure 0006722433
[In the formula, Ra′ 10 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Ra′ 11 is a group forming an aliphatic cyclic group together with the carbon atom to which Ra′ 10 is bonded, Ra′ 12 to Ra′ 14 are respectively It independently represents a hydrocarbon group. ]

式(a1−r2−1)中、Ra’10の炭素数1〜10のアルキル基のアルキル基は、式(a1−r−1)におけるRa’の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基として挙げた基が好ましい。式(a1−r2−1)中、Ra’11が構成する脂肪族環式基は、式(a1−r−1)におけるRa’の環状のアルキル基として挙げた基が好ましい。 In the formula (a1-r2-1), the alkyl group of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms of Ra′ 10 is the linear or branched alkyl group of Ra′ 3 in the formula (a1-r-1). The groups mentioned as are preferable. In the formula (a1-r2-1), the aliphatic cyclic group which Ra′ 11 constitutes is preferably the group exemplified as the cyclic alkyl group for Ra′ 3 in the formula (a1-r-1).

式(a1−r2−2)中、Ra’12及びRa’14はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましく、該アルキル基は、式(a1−r−1)におけるRa’の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基として挙げた基がより好ましく、炭素数1〜5の直鎖状アルキル基であることがさらに好ましく、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
式(a1−r2−2)中、Ra’13は、式(a1−r−1)におけるRa’の炭化水素基として例示された直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基であることが好ましい。これらの中でも、Ra’の環状のアルキル基として挙げられた基であることがより好ましい。
In formula (a1-r2-2), it is preferable that Ra′ 12 and Ra′ 14 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the alkyl group is Ra in formula (a1-r-1). The group described as the linear or branched alkyl group of ' 3 is more preferable, a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is further preferable, and a methyl group or an ethyl group is particularly preferable. ..
In formula (a1-r2-2), Ra′ 13 is a linear, branched or cyclic alkyl group exemplified as the hydrocarbon group for Ra′ 3 in formula (a1-r-1). Is preferred. Among these, the groups mentioned as the cyclic alkyl group of Ra′ 3 are more preferable.

前記式(a1−r2−1)の具体例を以下に挙げる。以下の式中、「*」は結合手を示す。 Specific examples of the formula (a1-r2-1) will be given below. In the formulas below, “*” indicates a bond.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

前記式(a1−r2−2)の具体例を以下に挙げる。 Specific examples of the formula (a1-r2-2) will be given below.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

また、上記極性基のうち水酸基を保護する酸解離性基としては、たとえば、下記一般式(a1−r−3)で表される酸解離性基(以下、便宜上「第3級アルキルオキシカルボニル酸解離性基」ということがある)が挙げられる。 Moreover, as an acid dissociable group which protects a hydroxyl group among the polar groups, for example, an acid dissociable group represented by the following general formula (a1-r-3) (hereinafter, for the sake of convenience, "tertiary alkyloxycarbonyl acid") is used. Sometimes referred to as a “dissociative group”).

Figure 0006722433
[式中、Ra’〜Ra’はアルキル基を示す。]
Figure 0006722433
Wherein, Ra '7 ~Ra' 9 is an alkyl group. ]

式(a1−r−3)中、Ra’〜Ra’は炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、1〜3がより好ましい。
また、各アルキル基の合計の炭素数は、3〜7であることが好ましく、3〜5であることがより好ましく、3〜4であることが最も好ましい。
In formula (a1-r-3), Ra′ 7 to Ra′ 9 are preferably alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The total carbon number of each alkyl group is preferably 3 to 7, more preferably 3 to 5, and most preferably 3 to 4.

構成単位(a1)としては、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位であって、酸の作用により極性が増大する酸分解性基を含む構成単位;ヒドロキシスチレン若しくはヒドロキシスチレン誘導体から誘導される構成単位の水酸基における水素原子の少なくとも一部が前記酸分解性基を含む置換基により保護された構成単位;ビニル安息香酸若しくはビニル安息香酸誘導体から誘導される構成単位の−C(=O)−OHにおける水素原子の少なくとも一部が前記酸分解性基を含む置換基により保護された構成単位等が挙げられる。 The structural unit (a1) is a structural unit derived from an acrylate ester in which a hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, and an acid whose polarity increases by the action of an acid. A constitutional unit containing a decomposable group; a constitutional unit in which at least a part of hydrogen atoms in a hydroxyl group of the constitutional unit derived from hydroxystyrene or a hydroxystyrene derivative is protected by a substituent containing the acid-decomposable group; vinylbenzoic acid or Examples include a structural unit in which at least a part of hydrogen atoms in -C(=O)-OH of a structural unit derived from a vinylbenzoic acid derivative is protected by a substituent containing the acid-decomposable group.

構成単位(a1)としては、上記のなかでも、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位が好ましい。
構成単位(a1)として、下記一般式(a1−1)又は(a1−2)で表される構成単位が好ましい。
Among the above, the structural unit (a1) is preferably a structural unit derived from an acrylate ester in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent.
As the structural unit (a1), a structural unit represented by general formula (a1-1) or (a1-2) shown below is preferable.

Figure 0006722433
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Vaはエーテル結合、ウレタン結合、又はアミド結合を有していてもよい2価の炭化水素基であり、na1は0〜2であり、Raは上記式(a1−r−1)〜(a1−r−2)で表される酸解離性基である。Waはna2+1価の炭化水素基であり、na2は1〜3であり、Raは上記式(a1−r−1)または(a1−r−3)で表される酸解離性基である。]
Figure 0006722433
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Va 1 is a divalent hydrocarbon group which may have an ether bond, a urethane bond, or an amide bond, na 1 is 0 to 2, and Ra 1 is the above formula (a1-r-1) to It is an acid dissociable group represented by (a1-r-2). Wa 1 is a na 2 +1 valent hydrocarbon group, na 2 is 1 to 3, and Ra 2 is an acid dissociable compound represented by the above formula (a1-r-1) or (a1-r-3). It is a base. ]

前記一般式(a1−1)中、炭素数1〜5のアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基は、前記炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基である。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
Rとしては、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜5のフッ素化アルキル基が好ましく、工業上の入手の容易さから、水素原子またはメチル基が最も好ましい。
In the general formula (a1-1), the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, Examples thereof include a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group and a neopentyl group. The halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is a group in which a part or all of hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is substituted with a halogen atom. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable.
As R, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is most preferable from the viewpoint of industrial availability.

前記式(a1−1)中、Vaにおける2価の炭化水素基としては、上記一般式(b1−u1)中のVx01における2価の炭化水素基の説明と同様である。
Vaにおける2価の炭化水素基は、エーテル結合、ウレタン結合、又はアミド結合を有していてもよい。
In the formula (a1-1), the divalent hydrocarbon group for Va 1 is the same as the description of the divalent hydrocarbon group for Vx 01 in the general formula (b1-u1).
The divalent hydrocarbon group in Va 1 may have an ether bond, a urethane bond, or an amide bond.

前記式(a1−2)中、Waにおけるna2+1価の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。該脂肪族炭化水素基は、芳香族性を持たない炭化水素基を意味し、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。前記脂肪族炭化水素基としては、直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、構造中に環を含む脂肪族炭化水素基、或いは直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と構造中に環を含む脂肪族炭化水素基とを組み合わせた基が挙げられ、具体的には、上述の式(a1−1)中のVaと同じ基が挙げられる。
前記na2+1価は、2〜4価が好ましく、2又は3価がより好ましい。
In the formula (a1-2), the na 2 +1 valent hydrocarbon group for Wa 1 may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. The aliphatic hydrocarbon group means a hydrocarbon group having no aromaticity, may be saturated or unsaturated, and is usually preferably saturated. As the aliphatic hydrocarbon group, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group containing a ring in the structure, or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group Examples thereof include groups in which an aliphatic hydrocarbon group having a ring in the structure is combined, and specific examples thereof include the same groups as Va 1 in the above formula (a1-1).
The na 2 +1 valence is preferably 2 to 4, and more preferably 2 or 3.

前記式(a1−2)としては、特に、下記一般式(a1−2−01)で表される構成単位が好ましい。 As the formula (a1-2), a structural unit represented by general formula (a1-2-01) shown below is particularly desirable.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

式(a1−2−01)中、Raは上記式(a1−r−1)または(a1−r−3)で表される酸解離性基である。na2は1〜3の整数であり、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。cは0〜3の整数であり、0又は1であることが好ましく、1であることがより好ましい。Rは前記と同じである。 In formula (a1-2-01), Ra 2 is an acid dissociable group represented by the above formula (a1-r-1) or (a1-r-3). n a2 is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and more preferably 1. c is an integer of 0 to 3, preferably 0 or 1, and more preferably 1. R is the same as above.

以下に上記式(a1−1)、(a1−2)の具体例を示す。以下の各式中、Rαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。 Specific examples of the above formulas (a1-1) and (a1-2) are shown below. In each of the following formulas, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

(A1)成分中の構成単位(a1)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位に対し、20〜80モル%が好ましく、20〜75モル%がより好ましく、25〜70モル%がさらに好ましい。構成単位(a1)の割合を下限値以上とすることによって、感度、解像性、LWR等のリソグラフィー特性も向上する。また、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。 The proportion of the structural unit (a1) in the component (A1) is preferably 20 to 80 mol%, more preferably 20 to 75 mol%, and even more preferably 25 to 70 mol%, based on all the structural units constituting the component (A1). Is more preferable. By setting the ratio of the structural unit (a1) to the lower limit or more, the lithography properties such as sensitivity, resolution and LWR are also improved. Further, by setting the content to the upper limit or less, it is possible to balance with other structural units.

構成単位(a2):
構成単位(a2)は、ラクトン含有環式基、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基を含む構成単位である。
構成単位(a2)のラクトン含有環式基、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基は、(A1)成分をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高める上で有効なものである。
本実施形態において、(A1)成分は、構成単位(a2)を有していることが好ましい。
なお、前記構成単位(a1)がその構造中にラクトン含有環式基、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基を含むものである場合、該構成単位は構成単位(a2)にも該当するが、このような構成単位は構成単位(a1)に該当し、構成単位(a2)には該当しないものとする。
Structural unit (a2):
The structural unit (a2) is a structural unit containing a lactone-containing cyclic group, a —SO 2 — containing cyclic group or a carbonate containing cyclic group.
The lactone-containing cyclic group, -SO 2 -containing cyclic group or carbonate-containing cyclic group of the structural unit (a2) adheres to the substrate of the resist film when the component (A1) is used for forming the resist film. It is effective in enhancing the sex.
In the present embodiment, the component (A1) preferably has the structural unit (a2).
When the structural unit (a1) contains a lactone-containing cyclic group, a —SO 2 —-containing cyclic group or a carbonate-containing cyclic group in its structure, the structural unit also corresponds to the structural unit (a2). However, such a structural unit corresponds to the structural unit (a1) and does not correspond to the structural unit (a2).

構成単位(a2)は、下記一般式(a2−1)で表される構成単位であることが好ましい。 The structural unit (a2) is preferably a structural unit represented by general formula (a2-1) shown below.

Figure 0006722433
[式中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基であり、Ya21は単結合または2価の連結基であり、La21は−O−、−COO−、−CON(R’)−、−OCO−、−CONHCO−又は−CONHCS−であり、R’は水素原子またはメチル基を示す。ただしLa21が−O−の場合、Ya21は−CO−にはならない。Ra21はラクトン含有環式基、−SO−含有環式基又はカーボネート含有環式基である。]
Figure 0006722433
[In the formula, R is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, Ya 21 is a single bond or a divalent linking group, and La 21 is -O. -, -COO-, -CON(R')-, -OCO-, -CONHCO- or -CONHCS-, and R'represents a hydrogen atom or a methyl group. However, when La 21 is -O-, Ya 21 does not become -CO-. Ra 21 is a lactone-containing cyclic group, a —SO 2 — containing cyclic group or a carbonate containing cyclic group. ]

Ya21の2価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が好適なものとして挙げられる。Ya21における置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基としては、上記式(b1−u1)中のYx01における置換基を有していてもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基と同様のものが挙げられる。
本実施形態において、Ya21としては、単結合、又はエステル結合[−C(=O)−O−]、エーテル結合(−O−)、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基若しくはこれらの組合せであることが好ましい。
The divalent linking group for Ya 21 is not particularly limited, but examples thereof include a divalent hydrocarbon group which may have a substituent and a divalent linking group containing a hetero atom. The divalent hydrocarbon group optionally having a substituent in Ya 21 and the divalent linking group containing a hetero atom have a substituent in Yx 01 in the above formula (b1-u1), The same divalent hydrocarbon group and the same as the divalent linking group containing a hetero atom may be used.
In the present embodiment, as Ya 21 , a single bond, an ester bond [—C(═O)—O—], an ether bond (—O—), a linear or branched alkylene group, or a combination thereof. Is preferred.

「ラクトン含有環式基」とは、その環骨格中に−O−C(=O)−を含む環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつ目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。ラクトン含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
ラクトン含有環式基としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、下記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)で表される基が挙げられる。以下、「*」は結合手を表す。
The “lactone-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (lactone ring) containing —O—C(═O)— in its ring skeleton. The lactone ring is counted as the first ring, and a lactone ring alone is referred to as a monocyclic group, and a lactone ring having another ring structure is referred to as a polycyclic group regardless of the structure. The lactone-containing cyclic group may be either a monocyclic group or a polycyclic group.
The lactone-containing cyclic group is not particularly limited and any one can be used. Specific examples include groups represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) shown below. Hereinafter, “*” represents a bond.

Figure 0006722433
[式中、Ra’21はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、n’は0〜2の整数であり、m’は0または1である。]
Figure 0006722433
[Wherein Ra′ 21 is independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR”, —OC(═O)R”, a hydroxyalkyl group or a cyano group. R" is a hydrogen atom or an alkyl group; A" is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and n'is 0 to 2 Is an integer and m′ is 0 or 1. ]

前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中、A”は、酸素原子(−O−)もしくは硫黄原子(−S−)を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子である。A”における炭素数1〜5のアルキレン基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基等が挙げられる。該アルキレン基が酸素原子または硫黄原子を含む場合、その具体例としては、前記アルキレン基の末端または炭素原子間に−O−または−S−が介在する基が挙げられ、たとえば−O−CH−、−CH−O−CH−、−S−CH−、−CH−S−CH−等が挙げられる。A”としては、炭素数1〜5のアルキレン基または−O−が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基がより好ましく、メチレン基が最も好ましい。Ra’21はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基又はシアノ基である。
Ra’21におけるアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。
Ra’21におけるアルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましい。該アルコキシ基は、直鎖状または分岐鎖状であることが好ましい。具体的には、前記Ra’21におけるアルキル基として挙げたアルキル基と酸素原子(−O−)とが連結した基が挙げられる。
Ra’21におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
Ra’21におけるハロゲン化アルキル基としては、前記Ra’21におけるアルキル基の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン化アルキル基としては、フッ素化アルキル基が好ましく、特にパーフルオロアルキル基が好ましい。
In the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7), A″ has 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom (—O—) or a sulfur atom (—S—). And an oxygen atom or a sulfur atom. As the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms in A″, a linear or branched alkylene group is preferable, and a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, Examples include isopropylene group and the like. When the alkylene group contains an oxygen atom or a sulfur atom, specific examples thereof include a group in which —O— or —S— is present at the terminal or carbon atom of the alkylene group, and for example, —O—CH 2 -, - CH 2 -O-CH 2 -, - S-CH 2 -, - CH 2 -S-CH 2 - , and the like. As A″, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or —O— is preferable, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and a methylene group is most preferable. Ra′ 21 is independently an alkyl group or an alkoxy group. A group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, -COOR", -OC(=O)R", a hydroxyalkyl group or a cyano group.
The alkyl group in Ra′ 21 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
As the alkoxy group for Ra′ 21, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is preferable. The alkoxy group is preferably linear or branched. Specific examples thereof include groups in which an alkyl group mentioned as the alkyl group in Ra′ 21 and an oxygen atom (—O—) are linked.
Examples of the halogen atom in Ra′ 21 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
'Examples of the halogenated alkyl group for 21, the Ra' Ra part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group in 21 can be mentioned it has been substituted with the aforementioned halogen atoms. As the halogenated alkyl group, a fluorinated alkyl group is preferable, and a perfluoroalkyl group is particularly preferable.

下記に一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表される基の具体例を挙げる。 Specific examples of the groups represented by general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) are shown below.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

「−SO−含有環式基」とは、その環骨格中に−SO−を含む環を含有する環式基を示し、具体的には、−SO−における硫黄原子(S)が環式基の環骨格の一部を形成する環式基である。その環骨格中に−SO−を含む環をひとつ目の環として数え、該環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。−SO−含有環式基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。
−SO−含有環式基は、特に、その環骨格中に−O−SO−を含む環式基、すなわち−O−SO−中の−O−S−が環骨格の一部を形成するスルトン(sultone)環を含有する環式基であることが好ましい。−SO−含有環式基として、より具体的には、下記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される基が挙げられる。
And - "-SO 2 containing cyclic group", -SO 2 - within the ring skeleton thereof shows a cyclic group containing a ring containing, in particular, -SO 2 - sulfur atom (S) is in A cyclic group that forms part of the ring skeleton of the cyclic group. A ring containing —SO 2 — in its ring skeleton is counted as the first ring, and if it is the only ring, it is a monocyclic group, and if it has another ring structure, it is a polycyclic group regardless of its structure. Called. The —SO 2 — containing cyclic group may be monocyclic or polycyclic.
The —SO 2 — containing cyclic group is particularly a cyclic group containing —O—SO 2 — in its ring skeleton, that is, —O—S— in —O—SO 2 — forms a part of the ring skeleton. It is preferably a cyclic group containing a sultone ring to be formed. Specific examples of the —SO 2 — containing cyclic group include groups represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) shown below.

Figure 0006722433
[式中、Ra’51はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、n’は0〜2の整数である。]
Figure 0006722433
[Wherein Ra′ 51 is independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR″, —OC(═O)R″, a hydroxyalkyl group or a cyano group. R" is a hydrogen atom or an alkyl group; A" is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and n'is 0 to 2 Is an integer. ]

前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)中、A”は上述の一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中のA”と同様である。Ra’51におけるアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基としては、上述の一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中のRa’21と同様である。 In the general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), A″ is the same as A″ in the general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7) described above. .. Examples of the alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, —COOR″, —OC(═O)R″, and hydroxyalkyl group for Ra′ 51 are the above general formulas (a2-r-1) to ( The same as Ra' 21 in a2-r-7).

下記に一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される基の具体例を挙げる。式中の「Ac」は、アセチル基を示す。 Specific examples of the groups represented by general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4) are shown below. “Ac” in the formula represents an acetyl group.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

「カーボネート含有環式基」とは、その環骨格中に−O−C(=O)−O−を含む環(カーボネート環)を含有する環式基を示す。カーボネート環をひとつ目の環として数え、カーボネート環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。カーボネート含有環式基は、単環式基であってもよく、多環式基であってもよい。
カーボネート環含有環式基としては、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。具体的には、下記一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)でそれぞれ表される基が挙げられる。
The “carbonate-containing cyclic group” refers to a cyclic group containing a ring (carbonate ring) containing —O—C(═O)—O— in its ring skeleton. The carbonate ring is counted as the first ring, and when it has only a carbonate ring, it is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of its structure. The carbonate-containing cyclic group may be either a monocyclic group or a polycyclic group.
The carbonate ring-containing cyclic group is not particularly limited, and any group can be used. Specific examples include groups represented by general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3) shown below.

Figure 0006722433
[式中、Ra’x31はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基またはシアノ基であり;R”は水素原子またはアルキル基であり;A”は酸素原子もしくは硫黄原子を含んでいてもよい炭素数1〜5のアルキレン基、酸素原子または硫黄原子であり、p’は0〜3の整数であり、q’は0または1である。]
Figure 0006722433
[ Wherein Ra′ x31 is independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, —COOR”, —OC(═O)R”, a hydroxyalkyl group or a cyano group. R" is a hydrogen atom or an alkyl group; A" is an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may contain an oxygen atom or a sulfur atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and p'is 0 to 3 Is an integer and q'is 0 or 1. ]

前記一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)中のA”は、前記一般式(a2−r−1)中のA”と同様である。
Ra’x31におけるアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、−COOR”、−OC(=O)R”、ヒドロキシアルキル基としては、それぞれ前記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)中のRa’21の説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
A" in the general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3) is the same as A" in the general formula (a2-r-1).
The alkyl group, alkoxy group, halogen atom, halogenated alkyl group, —COOR″, —OC(═O)R″, and hydroxyalkyl group for Ra′ x31 are each represented by the general formula (a2-r-1) to (a2-r-1). The same as those mentioned in the description of Ra′ 21 in a2-r-7) can be mentioned.

下記に一般式(ax3−r−1)〜(ax3−r−3)でそれぞれ表される基の具体例を挙げる。 Specific examples of the groups represented by general formulas (ax3-r-1) to (ax3-r-3) are shown below.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

(A1)成分が有する構成単位(a2)は1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a2)を有する場合、構成単位(a2)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜80モル%であることが好ましく、5〜70モル%であることがより好ましく、10〜65モル%であることがさらに好ましく、10〜60モル%が特に好ましい。
構成単位(a2)の割合を下限値以上とすることにより、構成単位(a2)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができ、DOF、CDU等の種々のリソグラフィー特性及びパターン形状が良好となる。
The structural unit (a2) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
When the component (A1) has the structural unit (a2), the proportion of the structural unit (a2) is preferably 1 to 80 mol% with respect to the total of all the structural units constituting the component (A1), It is more preferably from 5 to 70 mol%, further preferably from 10 to 65 mol%, particularly preferably from 10 to 60 mol%.
When the ratio of the structural unit (a2) is at least the lower limit value, the effect of containing the structural unit (a2) is sufficiently obtained, and when the ratio is at most the upper limit value, it is balanced with other structural units. Thus, various lithographic characteristics such as DOF and CDU and pattern shape are improved.

構成単位(a3):
構成単位(a3)は、極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位(ただし、上述した構成単位(a1)、(a2)に該当するものを除く)である。
(A1)成分が構成単位(a3)を有することにより、(A)成分の親水性が高まり、解像性の向上に寄与すると考えられる。
極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基等が挙げられ、特に水酸基が好ましい。
脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基(好ましくはアルキレン基)や、環状の脂肪族炭化水素基(環式基)が挙げられる。該環式基としては、単環式基でも多環式基でもよく、例えばArFエキシマレーザー用レジスト組成物用の樹脂において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。該環式基としては多環式基であることが好ましく、炭素数は7〜30であることがより好ましい。
その中でも、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、またはアルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基を含有する脂肪族多環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位がより好ましい。該多環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどから2個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。これらの多環式基の中でも、アダマンタンから2個以上の水素原子を除いた基、ノルボルナンから2個以上の水素原子を除いた基、テトラシクロドデカンから2個以上の水素原子を除いた基が工業上好ましい。
Structural unit (a3):
The structural unit (a3) is a structural unit containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group (excluding those corresponding to the structural units (a1) and (a2) described above).
It is considered that the component (A1) having the structural unit (a3) increases the hydrophilicity of the component (A) and contributes to the improvement of resolution.
Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, and a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of an alkyl group is replaced with a fluorine atom, and the like, and a hydroxyl group is particularly preferable.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) and a cyclic aliphatic hydrocarbon group (cyclic group). The cyclic group may be a monocyclic group or a polycyclic group, and for example, it can be appropriately selected and used from the many proposed ones in resins for resist compositions for ArF excimer lasers. The cyclic group is preferably a polycyclic group, and more preferably has 7 to 30 carbon atoms.
Among them, a structural unit derived from an acrylate ester containing an aliphatic polycyclic group containing a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, or an alkyl group is substituted with a fluorine atom. Is more preferable. Examples of the polycyclic group include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, and the like. Specific examples thereof include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among these polycyclic groups, a group obtained by removing two or more hydrogen atoms from adamantane, a group obtained by removing two or more hydrogen atoms from norbornane, and a group obtained by removing two or more hydrogen atoms from tetracyclododecane are Industrially preferred.

構成単位(a3)としては、極性基含有脂肪族炭化水素基を含むものであれば特に限定されることなく任意のものが使用可能である。
構成単位(a3)としては、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよいアクリル酸エステルから誘導される構成単位であって極性基含有脂肪族炭化水素基を含む構成単位が好ましい。
構成単位(a3)としては、極性基含有脂肪族炭化水素基における炭化水素基が炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基のときは、アクリル酸のヒドロキシエチルエステルから誘導される構成単位が好ましく、該炭化水素基が多環式基のときは、下記の式(a3−1)で表される構成単位、式(a3−2)で表される構成単位、式(a3−3)で表される構成単位が好ましいものとして挙げられる。
The structural unit (a3) is not particularly limited as long as it contains a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group, and any unit can be used.
The structural unit (a3) is a structural unit derived from an acrylate ester in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position may be substituted with a substituent, and includes a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group. Structural units are preferred.
As the structural unit (a3), when the hydrocarbon group in the polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, it is derived from hydroxyethyl ester of acrylic acid. When the hydrocarbon group is a polycyclic group, a structural unit represented by the following formula (a3-1), a structural unit represented by the formula (a3-2), a formula (a3) The structural unit represented by a3-3) is preferred.

Figure 0006722433
[式中、Rは前記と同じであり、jは1〜3の整数であり、kは1〜3の整数であり、t’は1〜3の整数であり、lは1〜5の整数であり、sは1〜3の整数である。]
Figure 0006722433
[In the formula, R is the same as above, j is an integer of 1 to 3, k is an integer of 1 to 3, t'is an integer of 1 to 3, and l is an integer of 1 to 5. And s is an integer of 1 to 3. ]

式(a3−1)中、jは1又は2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。jが2の場合、水酸基が、アダマンチル基の3位と5位に結合しているものが好ましい。jが1の場合、水酸基が、アダマンチル基の3位に結合しているものが好ましい。
jは1であることが好ましく、特に、水酸基が、アダマンチル基の3位に結合しているものが好ましい。
In the formula (a3-1), j is preferably 1 or 2, and more preferably 1. When j is 2, it is preferable that the hydroxyl groups are bonded to the 3rd and 5th positions of the adamantyl group. When j is 1, it is preferable that the hydroxyl group be bonded to the 3-position of the adamantyl group.
j is preferably 1, and particularly preferably a hydroxyl group bonded to the 3-position of the adamantyl group.

式(a3−2)中、kは1であることが好ましい。シアノ基は、ノルボルニル基の5位または6位に結合していることが好ましい。 In formula (a3-2), k is preferably 1. The cyano group is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.

式(a3−3)中、t’は1であることが好ましい。lは1であることが好ましい。sは1であることが好ましい。これらは、アクリル酸のカルボキシ基の末端に、2−ノルボルニル基または3−ノルボルニル基が結合していることが好ましい。フッ素化アルキルアルコールは、ノルボルニル基の5又は6位に結合していることが好ましい。 In formula (a3-3), t′ is preferably 1. It is preferable that l is 1. It is preferable that s is 1. These preferably have a 2-norbornyl group or a 3-norbornyl group bonded to the terminal of the carboxy group of acrylic acid. The fluorinated alkyl alcohol is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.

(A1)成分が有する構成単位(a3)は1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a3)を有する場合、構成単位(a3)の割合は、当該(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対し、5〜50モル%であることが好ましく、5〜40モル%がより好ましく、5〜25モル%がさらに好ましい。
構成単位(a3)の割合を下限値以上とすることにより、構成単位(a3)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより、他の構成単位とのバランスをとりやすくなる。
The structural unit (a3) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
When the component (A1) has the structural unit (a3), the proportion of the structural unit (a3) is preferably 5 to 50 mol% with respect to the total of all the structural units constituting the component (A1), 5 to 40 mol% is more preferable, and 5 to 25 mol% is further preferable.
By setting the ratio of the structural unit (a3) to the lower limit or more, the effect of containing the structural unit (a3) can be sufficiently obtained, and by setting the ratio of the structural unit (a3) to the upper limit or less, balance with other structural units can be achieved. It will be easier.

(A1)成分は、上記構成単位(a1)、(a2)、(a3)のほかに、以下の構成単位(a4)を有していてもよい。 The component (A1) may have the following structural unit (a4) in addition to the above structural units (a1), (a2) and (a3).

構成単位(a4):
構成単位(a4)は、酸非解離性環式基を含む構成単位である。(A1)成分が構成単位(a4)を有することにより、形成されるレジストパターンのドライエッチング耐性が向上する。また、(A1)成分の疎水性が高まる。疎水性の向上は、特に有機溶剤現像の場合に、解像性、レジストパターン形状等の向上に寄与すると考えられる。
構成単位(a4)における「酸非解離性環式基」は、露光により後述の(B)成分から酸が発生した際に、該酸が作用しても解離することなくそのまま当該構成単位中に残る環式基である。
構成単位(a4)としては、例えば酸非解離性の脂肪族環式基を含むアクリル酸エステルから誘導される構成単位等が好ましい。該環式基は、例えば、前記の構成単位(a1)の場合に例示したものと同様のものを例示することができ、ArFエキシマレーザー用、KrFエキシマレーザー用(好ましくはArFエキシマレーザー用)等のレジスト組成物の樹脂成分に用いられるものとして従来から知られている多数のものが使用可能である。
特にトリシクロデシル基、アダマンチル基、テトラシクロドデシル基、イソボルニル基、ノルボルニル基から選ばれる少なくとも1種であると、工業上入手し易いなどの点で好ましい。これらの多環式基は、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を置換基として有していてもよい。
構成単位(a4)として、具体的には、下記一般式(a4−1)〜(a4−7)でそれぞれ表されるものを例示することができる。
Structural unit (a4):
The structural unit (a4) is a structural unit containing an acid non-dissociable cyclic group. When the component (A1) has the structural unit (a4), the dry etching resistance of the resist pattern formed is improved. Further, the hydrophobicity of the component (A1) is increased. It is considered that the improvement of hydrophobicity contributes to the improvement of resolution, resist pattern shape, etc., particularly in the case of organic solvent development.
The “acid-non-dissociable cyclic group” in the structural unit (a4) means that when an acid is generated from the component (B) described below by exposure, it does not dissociate in the structural unit as it is even when the acid acts. It is the remaining cyclic group.
As the structural unit (a4), for example, a structural unit derived from an acrylate ester containing an acid non-dissociable aliphatic cyclic group is preferable. Examples of the cyclic group include the same groups as those exemplified in the case of the structural unit (a1), for ArF excimer laser, KrF excimer laser (preferably for ArF excimer laser), etc. A large number of those conventionally known as those used as the resin component of the resist composition can be used.
Particularly, at least one selected from a tricyclodecyl group, an adamantyl group, a tetracyclododecyl group, an isobornyl group, and a norbornyl group is preferable in terms of industrial availability. These polycyclic groups may have a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms as a substituent.
Specific examples of the structural unit (a4) include those represented by general formulas (a4-1) to (a4-7) shown below.

Figure 0006722433
[式中、Rαは、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示す。]
Figure 0006722433
[In the formula, R α represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. ]

(A1)成分が有する構成単位(a4)は1種でも2種以上でもよい。
(A1)成分が構成単位(a4)を有する場合、構成単位(a4)の割合は、(A1)成分を構成する全構成単位の合計に対し、1〜30モル%であることが好ましく、10〜20モル%であることがより好ましい。
The structural unit (a4) contained in the component (A1) may be one type or two or more types.
When the component (A1) has the structural unit (a4), the proportion of the structural unit (a4) is preferably 1 to 30 mol% with respect to the total of all the structural units constituting the component (A1). It is more preferably about 20 mol%.

(A1)成分は、(a1)、(a2)及び(a3)を有する共重合体であることが特に好ましい。 The component (A1) is particularly preferably a copolymer having (a1), (a2) and (a3).

(A1)成分は、各構成単位を誘導するモノマーを、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾビスイソ酪酸ジメチルのようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等により重合させることによって得ることができる。
また、(A1)成分には、上記重合の際に、たとえばHS−CH−CH−CH−C(CF−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
The component (A1) is obtained by polymerizing a monomer that induces each structural unit, for example, by known radical polymerization using a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN) or dimethyl azobisisobutyrate. be able to.
Further, as the component (A1), a chain transfer agent such as HS—CH 2 —CH 2 —CH 2 —C(CF 3 ) 2 —OH is used in combination during the above polymerization, so that -C and (CF 3) 2 -OH group may be introduced into the. As described above, the copolymer having a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a fluorine atom is introduced, the development defects are reduced and LER (line edge roughness: unevenness of line side wall unevenness) is obtained. Is effective in reducing

本実施形態において、(A1)成分の重量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定されるものではなく、1000〜50000が好ましく、1500〜30000がより好ましく、2000〜20000が最も好ましい。
この範囲の上限値以下であると、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限値以上であると、耐ドライエッチング性やレジストプレパターン断面形状が良好である。
In the present embodiment, the weight average molecular weight (Mw) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) of the component (A1) is not particularly limited and is preferably 1000 to 50000, more preferably 1500 to 30000, 2000-20000 is the most preferable.
When it is at most the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist, and when it is at least the lower limit of this range, dry etching resistance and resist pre-pattern cross-sectional shape are good. ..

レジスト組成物中、(A1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
基材成分(A)中の(A1)成分の割合は、基材成分(A)の総質量に対し、25質量%以上が好ましく、50質量%がより好ましく、75質量%がさらに好ましく、100質量%であってもよい。該割合が25質量%以上であると、リソグラフィー特性がより向上する。
In the resist composition, as the component (A1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The proportion of the component (A1) in the base component (A) is preferably 25% by mass or more, more preferably 50% by mass, further preferably 75% by mass, based on the total mass of the substrate component (A). It may be% by mass. When the proportion is 25% by mass or more, the lithography characteristics are further improved.

レジスト組成物において、(A)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態において、(A)成分の含有量は、形成しようとするレジスト膜厚等に応じて調整すればよい。
In the resist composition, as the component (A), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the present embodiment, the content of the component (A) may be adjusted according to the resist film thickness to be formed and the like.

≪酸発生剤成分;(B)成分≫
本実施形態においてレジスト組成物は、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下「(B)成分」という。)を含有していてもよい。
(B)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されているものを使用することができる。
このような酸発生剤としては、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など多種のものが挙げられる。なかでも、オニウム塩系酸発生剤を用いるのが好ましい。
<<Acid Generator Component; (B) Component>>
In the present embodiment, the resist composition may contain an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure (hereinafter referred to as “(B) component”).
The component (B) is not particularly limited, and those which have been proposed as acid generators for chemically amplified resists can be used.
Examples of such an acid generator include onium salt-based acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate-based acid generators, diazomethane-based acid generators such as bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes and poly(bissulfonyl)diazomethanes. There are various types such as an acid generator, a nitrobenzyl sulfonate-based acid generator, an imino sulfonate-based acid generator, and a disulfone-based acid generator. Among these, it is preferable to use an onium salt-based acid generator.

オニウム塩系酸発生剤としては、例えば、下記の一般式(b−1)で表される化合物(以下「(b−1)成分」ともいう)、一般式(b−2)で表される化合物(以下「(b−2)成分」ともいう)、又は一般式(b−3)で表される化合物(以下「(b−3)成分」ともいう)を用いることができる。 Examples of the onium salt-based acid generator include a compound represented by the following general formula (b-1) (hereinafter also referred to as “component (b-1)”) and a general formula (b-2). A compound (hereinafter also referred to as “component (b-2)”) or a compound represented by general formula (b-3) (hereinafter also referred to as “(b-3) component”) can be used.

Figure 0006722433
[式中、R101、R104〜R108はそれぞれ独立に置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。R104、R105は、相互に結合して環を形成していてもよい。R106〜R107のいずれか2つは、相互に結合して環を形成していてもよい。R102はフッ素原子または炭素数1〜5のフッ素化アルキル基である。Y101は単結合または酸素原子を含む2価の連結基である。V101〜V103はそれぞれ独立に単結合、アルキレン基、またはフッ素化アルキレン基である。L101〜L102はそれぞれ独立に単結合または酸素原子である。L103〜L105はそれぞれ独立に単結合、−CO−又は−SO−である。M’m+はm価の有機カチオンである。]
Figure 0006722433
[In formula, R< 101 >, R< 104 >-R< 108 > has a cyclic group which may have a substituent each independently, the chain-like alkyl group which may have a substituent, or a substituent. A chain alkenyl group which may be present. R 104 and R 105 may be bonded to each other to form a ring. Any two of R 106 to R 107 may be bonded to each other to form a ring. R 102 is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Y 101 is a single bond or a divalent linking group containing an oxygen atom. V 101 to V 103 are each independently a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group. L 101 to L 102 are each independently a single bond or an oxygen atom. L 103 to L 105 are each independently a single bond, —CO— or —SO 2 —. M'm+ is an m-valent organic cation. ]

{アニオン部}
・(b−1)成分のアニオン部
式(b−1)中、R101は、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。
{Anion part}
Anion part of component (b-1) In formula (b-1), R 101 represents a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, Alternatively, it is a chain alkenyl group which may have a substituent.

・・R101における置換基を有していてもよい環式基
前記環式基は、環状の炭化水素基であることが好ましく、該環状の炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基であってもよい。
101における芳香族炭化水素基は、前記式(b1−u1)中のVx01における2価の芳香族炭化水素基で挙げた芳香族炭化水素環、または2以上の芳香環を含む芳香族化合物から水素原子を1つ除いたアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
101における環状の脂肪族炭化水素基は、前記式(b1−u1)中のVx01における2価の脂肪族炭化水素基で挙げたモノシクロアルカンまたはポリシクロアルカンから水素原子を1つ除いた基が挙げられ、アダマンチル基、ノルボルニル基が好ましい。
また、R101における環状の炭化水素基は、複素環等のようにヘテロ原子を含んでもよく、具体的には上記一般式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、上記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される−SO−含有環式基、その他以下(r−hr−1)〜(r−hr−16)に挙げる複素環式基が挙げられる。
.. Cyclic group which may have a substituent in R 101 The cyclic group is preferably a cyclic hydrocarbon group, and the cyclic hydrocarbon group is an aromatic hydrocarbon group. Or may be an aliphatic hydrocarbon group.
The aromatic hydrocarbon group for R 101 is an aromatic hydrocarbon ring mentioned as the divalent aromatic hydrocarbon group for Vx 01 in the formula (b1-u1), or an aromatic compound containing two or more aromatic rings. And an aryl group obtained by removing one hydrogen atom from the above, and a phenyl group and a naphthyl group are preferable.
The cyclic aliphatic hydrocarbon group for R 101 is obtained by removing one hydrogen atom from the monocycloalkane or polycycloalkane mentioned as the divalent aliphatic hydrocarbon group for Vx 01 in the formula (b1-u1). Examples thereof include an adamantyl group and a norbornyl group.
The cyclic hydrocarbon group for R 101 may contain a heteroatom such as a heterocycle, and is specifically represented by any of the above general formulas (a2-r-1) to (a2-r-7). The lactone-containing cyclic group, the -SO 2 -containing cyclic group respectively represented by the above general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4), and the following (r-hr-1) to The heterocyclic group mentioned in (r-hr-16) can be mentioned.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

101の環状の炭化水素基における置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基、ニトロ基等が挙げられる。
置換基としてのアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基であることが最も好ましい。
置換基としてのアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
置換基としてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
置換基としてのハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等の水素原子の一部または全部が前記ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。
Examples of the substituent in the cyclic hydrocarbon group of R 101 include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a nitro group and the like.
The alkyl group as a substituent is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group or a tert-butyl group.
The alkoxy group as a substituent is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, a tert-butoxy group, and a methoxy group. Most preferred is the group ethoxy.
Examples of the halogen atom as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
As the halogenated alkyl group as a substituent, some or all of hydrogen atoms such as an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group are the above Examples thereof include groups substituted with a halogen atom.

・・R101における置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基
101の鎖状のアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよい。
直鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10が最も好ましい。具体的には、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、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、イソトリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が3〜20であることが好ましく、3〜15であることがより好ましく、3〜10が最も好ましい。具体的には、例えば、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
· The chain alkyl group of the alkyl group R 101 may be chain substituted in R 101, may be either linear or branched.
The linear alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and most preferably 1 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, isotridecyl group, tetradecyl group. Group, pentadecyl group, hexadecyl group, isohexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, henicosyl group, docosyl group and the like.
The branched chain alkyl group preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 15 carbon atoms, and most preferably 3 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like can be mentioned.

・・R101における置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基
101の鎖状のアルケニル基としては、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよく、炭素数が2〜10であることが好ましく、2〜5がより好ましく、2〜4がさらに好ましく、3が特に好ましい。直鎖状のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、ブチニル基などが挙げられる。分岐鎖状のアルケニル基としては、例えば、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基などが挙げられる。
鎖状のアルケニル基としては、上記の中でも、特にプロペニル基が好ましい。
The chain alkenyl group of alkenyl group R 101 may be chain substituted in · · R 101, may be either linear or branched, is 2-10 carbon atoms It is preferable, 2-5 is more preferable, 2-4 is more preferable, and 3 is particularly preferable. Examples of the linear alkenyl group include a vinyl group, a propenyl group (allyl group) and a butynyl group. Examples of the branched alkenyl group include a 1-methylpropenyl group and a 2-methylpropenyl group.
Among the above, the chain alkenyl group is particularly preferably a propenyl group.

101の鎖状のアルキル基またはアルケニル基における置換基としては、たとえば、アルコキシ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、カルボニル基、ニトロ基、アミノ基、上記R101における環式基等が挙げられる。 Examples of the substituent in the chain alkyl group or alkenyl group for R 101 include an alkoxy group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a hydroxyl group, a carbonyl group, a nitro group, an amino group, and the cyclic group for R 101 above. Can be mentioned.

なかでも、R101は、置換基を有していてもよい環式基が好ましく、置換基を有していてもよい環状の炭化水素基であることがより好ましい。より具体的には、フェニル基、ナフチル基、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基、前記式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、上記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される−SO−含有環式基などが好ましい。 Among them, R 101 is preferably a cyclic group which may have a substituent, and more preferably a cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. More specifically, a phenyl group, a naphthyl group, a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane, and a lactone represented by each of the formulas (a2-r-1) to (a2-r-7). Preferred are a containing cyclic group and a —SO 2 — containing cyclic group represented by each of the above general formulas (a5-r-1) to (a5-r-4).

式(b−1)中、Y101は、単結合または酸素原子を含む2価の連結基である。
101が酸素原子を含む2価の連結基である場合、該Y101は、酸素原子以外の原子を含有してもよい。酸素原子以外の原子としては、たとえば炭素原子、水素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
酸素原子を含む2価の連結基としては、たとえば、酸素原子(エーテル結合:−O−)、エステル結合(−C(=O)−O−)、オキシカルボニル基(−O−C(=O)−)、アミド結合(−C(=O)−NH−)、カルボニル基(−C(=O)−)、カーボネート結合(−O−C(=O)−O−)等の非炭化水素系の酸素原子含有連結基;該非炭化水素系の酸素原子含有連結基とアルキレン基との組み合わせ等が挙げられる。当該組み合わせに、さらにスルホニル基(−SO−)が連結されていてもよい。当該組み合わせとしては、たとえば下記式(y−al−1)〜(y−al−7)でそれぞれ表される連結基が挙げられる。
In formula (b-1), Y 101 is a single bond or a divalent linking group containing an oxygen atom.
When Y 101 is a divalent linking group containing an oxygen atom, Y 101 may contain an atom other than an oxygen atom. Examples of the atom other than the oxygen atom include a carbon atom, a hydrogen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom.
Examples of the divalent linking group containing an oxygen atom include an oxygen atom (ether bond: —O—), an ester bond (—C(═O)—O—), an oxycarbonyl group (—O—C(═O). )-), amide bond (-C(=O)-NH-), carbonyl group (-C(=O)-), carbonate bond (-O-C(=O)-O-) and other non-hydrocarbons. Examples include a combination of a non-hydrocarbon-based oxygen atom-containing linking group and an alkylene group. A sulfonyl group (—SO 2 —) may be further linked to the combination. Examples of the combination include linking groups represented by the following formulas (y-al-1) to (y-al-7).

Figure 0006722433
[式中、V’101は単結合または炭素数1〜5のアルキレン基であり、V’102は炭素数1〜30の2価の飽和炭化水素基である。]
Figure 0006722433
[In the formula, V′ 101 is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and V′ 102 is a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms. ]

V’102における2価の飽和炭化水素基は、炭素数1〜30のアルキレン基であることが好ましい。 The divalent saturated hydrocarbon group for V′ 102 is preferably an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms.

V’101およびV’102におけるアルキレン基としては、直鎖状のアルキレン基でもよく分岐鎖状のアルキレン基でもよく、直鎖状のアルキレン基が好ましい。
V’101およびV’102におけるアルキレン基として、具体的には、メチレン基[−CH−];−CH(CH)−、−CH(CHCH)−、−C(CH−、−C(CH)(CHCH)−、−C(CH)(CHCHCH)−、−C(CHCH−等のアルキルメチレン基;エチレン基[−CHCH−];−CH(CH)CH−、−CH(CH)CH(CH)−、−C(CHCH−、−CH(CHCH)CH−等のアルキルエチレン基;トリメチレン基(n−プロピレン基)[−CHCHCH−];−CH(CH)CHCH−、−CHCH(CH)CH−等のアルキルトリメチレン基;テトラメチレン基[−CHCHCHCH−];−CH(CH)CHCHCH−、−CHCH(CH)CHCH−等のアルキルテトラメチレン基;ペンタメチレン基[−CHCHCHCHCH−]等が挙げられる。
また、V’101又はV’102における前記アルキレン基における一部のメチレン基が、炭素数5〜10の2価の脂肪族環式基で置換されていてもよい。当該脂肪族環式基は、前記式(a1−r−1)中のRa’の環状の脂肪族炭化水素基から水素原子をさらに1つ除いた2価の基が好ましく、シクロへキシレン基、1,5−アダマンチレン基または2,6−アダマンチレン基がより好ましい。
The alkylene group in V′ 101 and V′ 102 may be a linear alkylene group or a branched alkylene group, and a linear alkylene group is preferable.
As the alkylene group for V′ 101 and V′ 102 , specifically, a methylene group [—CH 2 —]; —CH(CH 3 )—, —CH(CH 2 CH 3 )—, and —C(CH 3 ). 2 -, - C (CH 3 ) (CH 2 CH 3) -, - C (CH 3) (CH 2 CH 2 CH 3) -, - C (CH 2 CH 3) 2 - ; alkylethylene groups such as ethylene group [-CH 2 CH 2 -]; - CH (CH 3) CH 2 -, - CH (CH 3) CH (CH 3) -, - C (CH 3) 2 CH 2 -, - CH (CH 2 CH 3 ) Alkyl ethylene group such as CH 2 -; trimethylene group (n-propylene group) [-CH 2 CH 2 CH 2 -]; -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH(CH 3 ). tetramethylene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -];; - CH 2 alkyltetramethylene groups such as - CH (CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH (CH 3) CH 2 CH 2 - and the like alkyl tetramethylene group; pentamethylene group [-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -] , and the like.
Moreover, a part of the methylene groups in the alkylene group in V′ 101 or V′ 102 may be substituted with a divalent aliphatic cyclic group having 5 to 10 carbon atoms. The aliphatic cyclic group is preferably a divalent group obtained by further removing one hydrogen atom from the cyclic aliphatic hydrocarbon group of Ra′ 3 in the above formula (a1-r-1), and a cyclohexylene group. , 1,5-adamantylene group or 2,6-adamantylene group is more preferred.

101としては、エステル結合またはエーテル結合を含む2価の連結基が好ましく、上記式(y−al−1)〜(y−al−5)でそれぞれ表される連結基が好ましい。 As Y 101 , a divalent linking group having an ester bond or an ether bond is preferable, and a linking group represented by each of the above formulas (y-al-1) to (y-al-5) is preferable.

式(b−1)中、V101は、単結合、アルキレン基、またはフッ素化アルキレン基である。V101におけるアルキレン基、フッ素化アルキレン基は、炭素数1〜4であることが好ましい。V101におけるフッ素化アルキレン基としては、V101におけるアルキレン基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基が挙げられる。なかでも、V101は、単結合、又は炭素数1〜4のフッ素化アルキレン基であることが好ましい。 In formula (b-1), V 101 is a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group. The alkylene group and fluorinated alkylene group for V 101 preferably have 1 to 4 carbon atoms. Examples of the fluorinated alkylene group for V 101 include groups in which some or all of the hydrogen atoms of the alkylene group for V 101 have been replaced with fluorine atoms. Among them, V 101 is preferably a single bond or a fluorinated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.

式(b−1)中、R102は、フッ素原子または炭素数1〜5のフッ素化アルキル基である。R102は、フッ素原子または炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。 In formula (b-1), R 102 is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 102 is preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a fluorine atom.

(b−1)成分のアニオン部の具体例としては、たとえば、Y101が単結合となる場合、トリフルオロメタンスルホネートアニオンやパーフルオロブタンスルホネートアニオン等のフッ素化アルキルスルホネートアニオンが挙げられ;Y101が酸素原子を含む2価の連結基である場合、下記式(an−1)〜(an−3)のいずれかで表されるアニオンが挙げられる。 (B-1) Specific examples of the anion moiety of the component, for example, if the Y 101 is a single bond, fluorinated alkyl sulfonate anions such as trifluoromethane sulfonate anion or perfluorobutane sulfonate anion can be exemplified; Y 101 is In the case of a divalent linking group containing an oxygen atom, an anion represented by any of the following formulas (an-1) to (an-3) can be mentioned.

Figure 0006722433
[式中、R”101は、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、前記式(r−hr−1)〜(r−hr−6)でそれぞれ表される基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基であり;R”102は、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、前記式(a2−r−1)〜(a2−r−7)でそれぞれ表されるラクトン含有環式基、又は前記一般式(a5−r−1)〜(a5−r−4)でそれぞれ表される−SO−含有環式基であり;R”103は、置換基を有していてもよい芳香族環式基、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、又は置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり;V”101は、フッ素化アルキレン基であり;L”101は、−C(=O)−又は−SO−であり;v”はそれぞれ独立に0〜3の整数であり、q”はそれぞれ独立に1〜20の整数であり、n”は0または1である。]
Figure 0006722433
[In the formula, R" 101 is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, a group represented by each of the formulas (r-hr-1) to (r-hr-6), or a substituent. Is a chain alkyl group which may have a group; R″ 102 is an aliphatic cyclic group which may have a substituent, and the above formulas (a2-r-1) to (a2-r) lactone-containing cyclic group represented respectively by -7), or the formula (a5-r-1) ~ (a5-r-4) with -SO 2 respectively represented - be-containing cyclic group; R “ 103 is an aromatic cyclic group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a chain alkenyl group which may have a substituent. Yes; V″ 101 is a fluorinated alkylene group; L″ 101 is —C(═O)— or —SO 2 —; v″ is each independently an integer of 0 to 3; Are each independently an integer of 1 to 20, and n″ is 0 or 1. ]

R”101、R”102およびR”103の置換基を有していてもよい脂肪族環式基は、前記R101における環状の脂肪族炭化水素基として例示した基であることが好ましい。前記置換基としては、R101における環状の脂肪族炭化水素基を置換してもよい置換基と同様のものが挙げられる。 The aliphatic cyclic group which may have a substituent of R″ 101 , R″ 102 and R″ 103 is preferably the group exemplified as the cyclic aliphatic hydrocarbon group for R 101 . Examples of the substituent include those similar to the substituent that may substitute the cyclic aliphatic hydrocarbon group for R 101 .

R”103における置換基を有していてもよい芳香族環式基は、前記R101における環状の炭化水素基における芳香族炭化水素基として例示した基であることが好ましい。前記置換基としては、R101における該芳香族炭化水素基を置換してもよい置換基と同様のものが挙げられる。 The aromatic cyclic group which may have a substituent in R″ 103 is preferably the group exemplified as the aromatic hydrocarbon group in the cyclic hydrocarbon group in R 101. The substituent is , R 101 may be the same as the substituent which may substitute the aromatic hydrocarbon group.

R”101における置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基は、前記R101における鎖状のアルキル基として例示した基であることが好ましい。R”103における置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基は、前記R101における鎖状のアルケニル基として例示した基であることが好ましい。V”101は、好ましくは炭素数1〜3のフッ素化アルキレン基であり、特に好ましくは、−CF−、−CFCF−、−CHFCF−、−CF(CF)CF−、−CH(CF)CF−である。 The chain alkyl group which may have a substituent in R″ 101 is preferably the group exemplified as the chain alkyl group in the above R 101. The chain alkyl group which may have a substituent in R″ 103 The chain alkenyl group which may be mentioned is preferably the group exemplified as the chain alkenyl group for R 101 . V″ 101 is preferably a fluorinated alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and particularly preferably —CF 2 —, —CF 2 CF 2 —, —CHFCF 2 —, and —CF(CF 3 )CF 2 —. , -CH (CF 3) CF 2 - it is.

・(b−2)成分のアニオン部
式(b−2)中、R104、R105は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ、式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられる。ただし、R104、R105は、相互に結合して環を形成していてもよい。
104、R105は、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基が好ましく、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又は直鎖状若しくは分岐鎖状のフッ素化アルキル基であることがより好ましい。
該鎖状のアルキル基の炭素数は1〜10であることが好ましく、より好ましくは炭素数1〜7、さらに好ましくは炭素数1〜3である。R104、R105の鎖状のアルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト溶媒への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。また、R104、R105の鎖状のアルキル基においては、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなり、また、200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するので好ましい。前記鎖状のアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル基である。
式(b−2)中、V102、V103は、それぞれ独立に、単結合、アルキレン基、またはフッ素化アルキレン基であり、それぞれ、式(b−1)中のV101と同様のものが挙げられる。
式(b−2)中、L101〜L102は、それぞれ独立に単結合又は酸素原子である。
Anion Part of Component (b-2) In Formula (b-2), R 104 and R 105 each independently have a cyclic group which may have a substituent or a substituent which may have a substituent. It is a good chain alkyl group or a chain alkenyl group which may have a substituent, and examples thereof include the same groups as R 101 in the formula (b-1). However, R 104 and R 105 may be bonded to each other to form a ring.
Each of R 104 and R 105 is preferably a chain alkyl group which may have a substituent, and is a linear or branched alkyl group or a linear or branched fluorinated alkyl group. Is more preferable.
The chain-like alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 7 carbon atoms, and further preferably 1 to 3 carbon atoms. The carbon number of the chain alkyl group of R 104 and R 105 is preferably as small as possible within the range of the above carbon number for the reason that solubility in the resist solvent is also good. Further, in the chain alkyl group of R 104 and R 105 , as the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms is larger, the strength of the acid is stronger, and the high energy light of 200 nm or less and electron beam It is preferable because the transparency is improved. The ratio of fluorine atoms in the chain alkyl group, that is, the fluorination ratio is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably all hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms. It is a perfluoroalkyl group.
In formula (b-2), V 102 and V 103 each independently represent a single bond, an alkylene group, or a fluorinated alkylene group, and each of them is the same as V 101 in formula (b-1). Can be mentioned.
In formula (b-2), L 101 to L 102 each independently represent a single bond or an oxygen atom.

・(b−3)成分のアニオン部
式(b−3)中、R106〜R108は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、それぞれ、式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられる。
103〜L105は、それぞれ独立に、単結合、−CO−又は−SO−である。
-Anion part of component (b-3) In formula (b-3), R< 106 > to R< 108 > may each independently have a cyclic group which may have a substituent, or a substituent which may have a substituent. It is a good chain alkyl group or a chain alkenyl group which may have a substituent, and examples thereof include the same groups as R 101 in the formula (b-1).
L 103 to L 105 are each independently a single bond, —CO— or —SO 2 —.

{カチオン部}
式(b−1)、(b−2)及び(b−3)中、M’m+は、m価の有機カチオンであり、なかでもスルホニウムカチオンまたはヨードニウムカチオンであることが好ましく、下記の一般式(ca−1)〜(ca−4)でそれぞれ表されるカチオンが特に好ましい。
{Cation part}
In the formulas (b-1), (b-2) and (b-3), M'm+ is an m-valent organic cation, preferably a sulfonium cation or an iodonium cation, and the following general formula The cations represented by (ca-1) to (ca-4) are particularly preferable.

Figure 0006722433
[式中、R201〜R207、およびR211〜R212は、それぞれ独立に置換基を有していてもよいアリール基、アルキル基またはアルケニル基を表し、R201〜R203、R206〜R207、R211〜R212は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成してもよい。R208〜R209はそれぞれ独立に水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表し、R210は置換基を有していてもよいアリール基、アルキル基、アルケニル基、又は−SO−含有環式基であり、L201は−C(=O)−または−C(=O)−O−を表し、Y201は、それぞれ独立に、アリーレン基、アルキレン基またはアルケニレン基を表し、xは1または2であり、W201は(x+1)価の連結基を表す。]
Figure 0006722433
[In the formula, R 201 to R 207 and R 211 to R 212 each independently represent an aryl group, an alkyl group or an alkenyl group which may have a substituent, and R 201 to R 203 and R 206 to R 207 and R 211 to R 212 may be bonded to each other to form a ring with the sulfur atom in the formula. R 208 to R 209 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 210 is an aryl group which may have a substituent, an alkyl group, an alkenyl group, or —SO 2 — containing. a cyclic group, L 201 is -C (= O) - or -C (= O) represents -O-, Y 201 each independently represent an arylene group, an alkylene group or alkenylene group, x 1 or 2 and W 201 represents a (x+1)-valent linking group. ]

201〜R207、およびR211〜R212におけるアリール基としては、炭素数6〜20の無置換のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
201〜R207、およびR211〜R212におけるアルキル基としては、鎖状又は環状のアルキル基であって、炭素数1〜30のものが好ましい。
201〜R207、およびR211〜R212におけるアルケニル基としては、炭素数が2〜10であることが好ましい。
201〜R207、およびR210〜R212が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、カルボニル基、シアノ基、アミノ基、アリール基、アリールチオ基、下記式(ca−r−1)〜(ca−r−7)でそれぞれ表される基が挙げられる。
置換基としてのアリールチオ基におけるアリール基としては、R101で挙げたものと同様であり、具体的にフェニルチオ基又はビフェニルチオ基が挙げられる。
Examples of the aryl group in R 201 to R 207 and R 211 to R 212 include an unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a phenyl group and a naphthyl group are preferable.
The alkyl group in R 201 to R 207 and R 211 to R 212 is preferably a chain or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
The alkenyl group for R 201 to R 207 and R 211 to R 212 preferably has 2 to 10 carbon atoms.
Examples of the substituent that R 201 to R 207 and R 210 to R 212 may have include, for example, an alkyl group, a halogen atom, a halogenated alkyl group, a carbonyl group, a cyano group, an amino group, an aryl group, and arylthio. And a group represented by each of the following formulas (ca-r-1) to (ca-r-7).
The aryl group in the arylthio group as a substituent is the same as that described for R 101 , and specifically includes a phenylthio group or a biphenylthio group.

Figure 0006722433
[式中、R’201はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい環式基、鎖状のアルキル基、または鎖状のアルケニル基である。]
Figure 0006722433
[In the formula, each R′ 201 is independently a hydrogen atom, a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group, or a chain alkenyl group. ]

R’201の置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基は、上記式(b−1)中のR101と同様のものが挙げられる他、置換基を有していてもよい環式基又は置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基として上記式(a1−r−2)で表される酸解離性基と同様のものも挙げられる。 The cyclic group which may have a substituent, the chain alkyl group which may have a substituent, or the chain alkenyl group which may have a substituent of R′ 201 is as defined above. In addition to those similar to R 101 in the formula (b-1), a cyclic group which may have a substituent or a chain alkyl group which may have a substituent may be the above formula ( The same groups as the acid dissociable group represented by a1-r-2) are also included.

201〜R203、R206〜R207、R211〜R212は、相互に結合して式中のイオウ原子と共に環を形成する場合、硫黄原子、酸素原子、窒素原子等のヘテロ原子や、カルボニル基、−SO−、−SO−、−SO−、−COO−、−CONH−または−N(R)−(該Rは炭素数1〜5のアルキル基である。)等の官能基を介して結合してもよい。形成される環としては、式中のイオウ原子をその環骨格に含む1つの環が、イオウ原子を含めて、3〜10員環であることが好ましく、5〜7員環であることが特に好ましい。形成される環の具体例としては、たとえばチオフェン環、チアゾール環、ベンゾチオフェン環、チアントレン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、9H−チオキサンテン環、チオキサントン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、テトラヒドロチオフェニウム環、テトラヒドロチオピラニウム環等が挙げられる。 When R 201 to R 203 , R 206 to R 207 , and R 211 to R 212 are bonded to each other to form a ring with a sulfur atom in the formula, a hetero atom such as a sulfur atom, an oxygen atom, or a nitrogen atom, or carbonyl group, -SO -, - SO 2 - , - SO 3 -, - COO -, - CONH- , or -N (R N) - (. the R N is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), etc. You may couple|bond together via the functional group of. As the ring to be formed, one ring containing a sulfur atom in the formula in its ring skeleton is preferably a 3 to 10-membered ring including a sulfur atom, and particularly preferably a 5 to 7-membered ring. preferable. Specific examples of the ring formed include, for example, thiophene ring, thiazole ring, benzothiophene ring, thianthrene ring, benzothiophene ring, dibenzothiophene ring, 9H-thioxanthene ring, thioxanthone ring, thianthrene ring, phenoxathiin ring, tetrahydro. Examples thereof include a thiophenium ring and a tetrahydrothiopyranium ring.

208〜R209は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表し、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、アルキル基となる場合相互に結合して環を形成してもよい。 R 208 to R 209 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and when they become an alkyl group, they are bonded to each other to form a ring. May be formed.

210は、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、又は置換基を有していてもよい−SO−含有環式基である。
210におけるアリール基としては、炭素数6〜20の無置換のアリール基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
210におけるアルキル基としては、鎖状又は環状のアルキル基であって、炭素数1〜30のものが好ましい。
210におけるアルケニル基としては、炭素数が2〜10であることが好ましい。
210における、置換基を有していてもよい−SO−含有環式基としては、上述の「−SO−含有環式基」と同様のものが挙げられ、上記一般式(a5−r−1)で表される基が好ましい。
R 210 may have an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or an substituent. -SO 2 - containing cyclic group.
Examples of the aryl group for R 210 include an unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a phenyl group and a naphthyl group are preferable.
The alkyl group for R 210 is preferably a chain or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
The alkenyl group for R 210 preferably has 2 to 10 carbon atoms.
Examples of the —SO 2 — containing cyclic group which may have a substituent in R 210 include the same ones as the above-mentioned “—SO 2 — containing cyclic group”, and the above general formula (a5- The group represented by r-1) is preferable.

201は、それぞれ独立に、アリーレン基、アルキレン基又はアルケニレン基を表す。
201におけるアリーレン基は、上記式(b−1)中のR101における芳香族炭化水素基として例示したアリール基から水素原子を1つ除いた基が挙げられる。
201におけるアルキレン基、アルケニレン基は、上記一般式(b1−u1)中のVx01における2価の炭化水素基としての脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
Y 201's each independently represent an arylene group, an alkylene group or an alkenylene group.
Examples of the arylene group for Y 201 include a group obtained by removing one hydrogen atom from the aryl group exemplified as the aromatic hydrocarbon group for R 101 in the above formula (b-1).
Examples of the alkylene group and alkenylene group for Y 201 include the same ones as the aliphatic hydrocarbon group as the divalent hydrocarbon group for Vx 01 in the general formula (b1-u1).

前記式(ca−4)中、xは、1または2である。
201は、(x+1)価、すなわち2価または3価の連結基である。
201における2価の連結基としては、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基が好ましく、前記一般式(a2−1)におけるYa21と同様の炭化水素基が例示できる。W201における2価の連結基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよく、環状であることが好ましい。なかでも、アリーレン基の両端に2個のカルボニル基が組み合わされた基が好ましい。アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられ、フェニレン基が特に好ましい。
201における3価の連結基としては、前記W201における2価の連結基から水素原子を1個除いた基、前記2価の連結基にさらに前記2価の連結基が結合した基などが挙げられる。W201における3価の連結基としては、アリーレン基に2個のカルボニル基が結合した基が好ましい。
In the formula (ca-4), x is 1 or 2.
W 201 is a (x+1)-valent, that is, a divalent or trivalent linking group.
The divalent linking group for W 201 is preferably a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, and examples thereof include the same hydrocarbon group as Ya 21 in the general formula (a2-1). The divalent linking group for W 201 may be linear, branched, or cyclic, and is preferably cyclic. Of these, a group in which two carbonyl groups are combined at both ends of the arylene group is preferable. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthylene group, and a phenylene group is particularly preferable.
Examples of the trivalent linking group for W 201 include a group obtained by removing one hydrogen atom from the divalent linking group for W 201 , a group in which the divalent linking group is further bonded to the divalent linking group, and the like. Can be mentioned. The trivalent linking group for W 201 is preferably a group in which two carbonyl groups are bonded to an arylene group.

式(ca−1)で表される好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca−1−1)〜(ca−1−63)でそれぞれ表されるカチオンが挙げられる。 Specific examples of the suitable cation represented by the formula (ca-1) include cations represented by the following formulas (ca-1-1) to (ca-1-63).

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
[式中、g1、g2、g3は繰返し数を示し、g1は1〜5の整数であり、g2は0〜20の整数であり、g3は0〜20の整数である。]
Figure 0006722433
[In formula, g1, g2, and g3 show a repeating number, g1 is an integer of 1-5, g2 is an integer of 0-20, and g3 is an integer of 0-20. ]

Figure 0006722433
[式中、R”201は水素原子又は置換基であって、置換基としては前記R201〜R207、およびR210〜R212が有していてもよい置換基として挙げたものと同様である。]
Figure 0006722433
[In the formula, R″ 201 is a hydrogen atom or a substituent, and the substituent is the same as those mentioned as the substituent which R 201 to R 207 and R 210 to R 212 may have. is there.]

前記式(ca−3)で表される好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca−3−1)〜(ca−3−6)でそれぞれ表されるカチオンが挙げられる。 Specific examples of the suitable cation represented by the formula (ca-3) include cations represented by the following formulas (ca-3-1) to (ca-3-6).

Figure 0006722433
Figure 0006722433

前記式(ca−4)で表される好適なカチオンとして具体的には、下記式(ca−4−1)〜(ca−4−2)でそれぞれ表されるカチオンが挙げられる。 Specific examples of the suitable cation represented by the formula (ca-4) include cations represented by the following formulas (ca-4-1) to (ca-4-2).

Figure 0006722433
Figure 0006722433

(B)成分は、上述した酸発生剤を1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態においてレジスト組成物が(B)成分を含有する場合、(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して0.5〜60質量部が好ましく、1〜50質量部がより好ましく、1〜40質量部がさらに好ましい。
(B)成分の含有量を上記範囲とすることで、パターン形成が充分に行われる。また、レジスト組成物の各成分を有機溶剤に溶解した際、均一な溶液が得られ、保存安定性が良好となるため好ましい。
As the component (B), one type of the above-mentioned acid generator may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the present embodiment, when the resist composition contains the component (B), the content of the component (B) is preferably 0.5 to 60 parts by mass, and 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). Parts is more preferred, and 1-40 parts by mass is even more preferred.
By setting the content of the component (B) within the above range, pattern formation is sufficiently performed. Further, when each component of the resist composition is dissolved in an organic solvent, a uniform solution is obtained, and the storage stability becomes favorable, which is preferable.

≪塩基性化合物成分;(D)成分≫
本実施形態においてレジスト組成物は、(A)成分に加えて、または(A)成分および(B)成分に加えて、さらに、酸拡散制御剤成分(以下「(D)成分」ともいう。)を含有してもよい。
(D)成分は、前記(B)成分等から露光により発生する酸をトラップするクエンチャー(酸拡散制御剤)として作用するものである。
本実施形態における(D)成分は、露光により分解して酸拡散制御性を失う光崩壊性塩基(D1)(以下「(D1)成分」という。)であってもよく、該(D1)成分に該当しない含窒素有機化合物(D2)(以下「(D2)成分」という。)であってもよい。
<<Basic Compound Component; (D) Component>>
In the present embodiment, the resist composition further comprises, in addition to the component (A), or in addition to the components (A) and (B), an acid diffusion controller component (hereinafter also referred to as “component (D)”). May be included.
The component (D) acts as a quencher (acid diffusion control agent) that traps the acid generated by exposure from the component (B) and the like.
The component (D) in the present embodiment may be a photodegradable base (D1) which is decomposed by exposure and loses acid diffusion controllability (hereinafter referred to as “(D1) component”). The nitrogen-containing organic compound (D2) (hereinafter referred to as “(D2) component”) which does not correspond to the above may be used.

(D1)成分:
(D1)成分を含有するレジスト組成物とすることで、レジストパターンを形成する際に、露光部と非露光部のコントラストを向上させることができる。
(D1)成分としては、露光により分解して酸拡散制御性を失うものであれば特に限定されず、下記一般式(d1−1)で表される化合物(以下「(d1−1)成分」という。)、下記一般式(d1−2)で表される化合物(以下「(d1−2)成分」という。)及び下記一般式(d1−3)で表される化合物(以下「(d1−3)成分」という。)からなる群より選ばれる1種以上の化合物が好ましい。
(d1−1)〜(d1−3)成分は、露光部においては分解して酸拡散制御性(塩基性)を失うためクエンチャーとして作用せず、未露光部においてクエンチャーとして作用する。
(D1) component:
By using the resist composition containing the component (D1), it is possible to improve the contrast between the exposed portion and the non-exposed portion when forming a resist pattern.
The component (D1) is not particularly limited as long as it decomposes by exposure and loses the acid diffusion controllability, and is a compound represented by the following general formula (d1-1) (hereinafter referred to as “(d1-1) component”). ), a compound represented by the following general formula (d1-2) (hereinafter referred to as “(d1-2) component”) and a compound represented by the following general formula (d1-3) (hereinafter referred to as “(d1- 3) component"). One or more compounds selected from the group consisting of) are preferable.
The components (d1-1) to (d1-3) do not act as a quencher because they decompose in the exposed area and lose the acid diffusion controllability (basicity), but act as a quencher in the unexposed area.

Figure 0006722433
[式中、Rd〜Rdは置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基である。ただし、式(d1−2)中のRdにおける、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していないものとする。Ydは単結合、または2価の連結基である。Mm+はそれぞれ独立にm価の有機カチオンである。]
Figure 0006722433
[In the formula, Rd 1 to Rd 4 are each a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a chain which may have a substituent. Is an alkenyl group of. However, a fluorine atom is not bonded to the carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 in formula (d1-2). Yd 1 is a single bond or a divalent linking group. M m+ is each independently an m-valent organic cation. ]

{(d1−1)成分}
・アニオン部
式(d1−1)中、Rdは置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、R101と同様のものが挙げられる。
これらのなかでも、Rdとしては、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい脂肪族環式基、又は置換基を有していてもよい鎖状の炭化水素基が好ましい。これらの基が有していてもよい置換基としては水酸基、フッ素原子又はフッ素化アルキル基が好ましい。
前記芳香族炭化水素基としてはフェニル基もしくはナフチル基がより好ましい。
前記脂肪族環式基としては、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
前記鎖状の炭化水素基としては、鎖状のアルキル基が好ましい。鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜10であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状のアルキル基;1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基等の分岐鎖状のアルキル基;が挙げられる。
{(D1-1) component}
Anion moiety In the formula (d1-1), Rd 1 has a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Is a chain alkenyl group which may be the same as R 101 .
Among these, Rd 1 may have an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, an aliphatic cyclic group which may have a substituent, or a substituent. A chain hydrocarbon group is preferred. The substituent which these groups may have is preferably a hydroxyl group, a fluorine atom or a fluorinated alkyl group.
The aromatic hydrocarbon group is more preferably a phenyl group or a naphthyl group.
The aliphatic cyclic group is more preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane and tetracyclododecane.
The chain hydrocarbon group is preferably a chain alkyl group. The chain alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group and a nonyl group. Group, linear alkyl group such as decyl group; 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group A branched chain alkyl group such as a 2-ethylbutyl group, a 1-methylpentyl group, a 2-methylpentyl group, a 3-methylpentyl group and a 4-methylpentyl group.

前記鎖状のアルキル基が置換基としてフッ素原子又はフッ素化アルキル基を有するフッ素化アルキル基である場合、フッ素化アルキル基の炭素数は、1〜11が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜4がさらに好ましい該フッ素化アルキル基は、フッ素原子以外の原子を含有してもよい。フッ素原子以外の原子としては、たとえば酸素原子、炭素原子、水素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
Rdとしては、直鎖状のアルキル基を構成する一部又は全部の水素原子がフッ素原子により置換されたフッ素化アルキル基であることが好ましく、直鎖状のアルキル基を構成する水素原子の全てがフッ素原子で置換されたフッ素化アルキル基(直鎖状のパーフルオロアルキル基)であることが好ましい。
When the chain alkyl group is a fluorinated alkyl group having a fluorine atom or a fluorinated alkyl group as a substituent, the carbon number of the fluorinated alkyl group is preferably 1 to 11, more preferably 1 to 8 and 1 The fluorinated alkyl group with 4 to 4 being more preferable may contain an atom other than a fluorine atom. Examples of the atom other than the fluorine atom include an oxygen atom, a carbon atom, a hydrogen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom.
Rd 1 is preferably a fluorinated alkyl group in which a part or all of hydrogen atoms constituting a linear alkyl group are substituted with a fluorine atom, and a hydrogen atom constituting a linear alkyl group is preferable. It is preferable that all are fluorinated alkyl groups (linear perfluoroalkyl groups) substituted with fluorine atoms.

以下に(d1−1)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。 Preferred specific examples of the anion moiety of the component (d1-1) are shown below.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

・カチオン部
式(d1−1)中、Mm+は、m価の有機カチオンである。
m+の有機カチオンとしては、特に限定されず、例えば、前記一般式(ca−1)〜(ca−4)でそれぞれ表されるカチオンと同様のものが挙げられ、前記式(ca−1−1)〜(ca−1−63)でそれぞれ表されるカチオンが好ましい。
(d1−1)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
-Cation part In formula (d1-1), Mm + is an m-valent organic cation.
The organic cation of M m+ is not particularly limited, and examples thereof include those similar to the cations represented by the general formulas (ca-1) to (ca-4), respectively. Cations represented by 1) to (ca-1-63) are preferable.
As the component (d1-1), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

{(d1−2)成分}
・アニオン部
式(d1−2)中、Rdは、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、R101と同様のものが挙げられる。
ただし、Rdにおける、S原子に隣接する炭素原子にはフッ素原子は結合していない(フッ素置換されていない)ものとする。これにより、(d1−2)成分のアニオンが適度な弱酸アニオンとなり、(D)成分のクエンチング能が向上する。
Rdとしては、置換基を有していてもよい脂肪族環式基であることが好ましく、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等から1個以上の水素原子を除いた基(置換基を有していてもよい);カンファー等から1個以上の水素原子を除いた基であることがより好ましい。
Rdの炭化水素基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、前記式(d1−1)のRdにおける炭化水素基(芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基)が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
{(D1-2) component}
· During anion formula (d1-2), Rd 2 is has an optionally substituted cyclic group which may have a substituent chain alkyl group or a substituted group, It may be a chain alkenyl group, and examples thereof include those similar to R 101 .
However, a fluorine atom is not bonded to the carbon atom adjacent to the S atom in Rd 2 (not fluorine-substituted). Thereby, the anion of the component (d1-2) becomes an appropriate weak acid anion, and the quenching ability of the component (D) is improved.
Rd 2 is preferably an aliphatic cyclic group which may have a substituent, and is a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, tetracyclododecane and the like. (It may have a substituent); More preferably, it is a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from camphor or the like.
The hydrocarbon group of Rd 2 may have a substituent, and as the substituent, the hydrocarbon group in Rd 1 of the formula (d1-1) (aromatic hydrocarbon group, aliphatic hydrocarbon group) The same as the substituent which may have.

以下に(d1−2)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。 Specific preferred examples of the anion moiety of the component (d1-2) are shown below.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

・カチオン部
式(d1−2)中、Mm+は、m価の有機カチオンであり、前記式(d1−1)中のMm+と同様である。
(d1−2)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
-Cation part In formula (d1-2), Mm + is an m-valent organic cation and is the same as Mm + in the formula (d1-1).
As the component (d1-2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

{(d1−3)成分}
・アニオン部
式(d1−3)中、Rdは置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、R101と同様のものが挙げられ、フッ素原子を含む環式基、鎖状のアルキル基、又は鎖状のアルケニル基であることが好ましい。中でも、フッ素化アルキル基が好ましく、前記Rdのフッ素化アルキル基と同様のものがより好ましい。
{(D1-3) component}
During Anion formula (d1-3), Rd 3 is have an optionally substituted cyclic group which may have a substituent chain alkyl group or a substituted group, Is a chain alkenyl group which may be the same as R 101, and is preferably a cyclic group containing a fluorine atom, a chain alkyl group, or a chain alkenyl group. Among them, a fluorinated alkyl group is preferable, and a group similar to the fluorinated alkyl group for Rd 1 is more preferable.

式(d1−3)中、Rdは、置換基を有していてもよい環式基、置換基を有していてもよい鎖状のアルキル基、または置換基を有していてもよい鎖状のアルケニル基であり、R101と同様のものが挙げられる。
中でも、置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、環式基であることが好ましい。
Rdにおけるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。Rdのアルキル基の水素原子の一部が水酸基、シアノ基等で置換されていてもよい。
Rdにおけるアルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜5のアルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、tert−ブトキシ基が挙げられる。なかでも、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。
In formula (d1-3), Rd 4 may have a cyclic group which may have a substituent, a chain alkyl group which may have a substituent, or a substituent. It is a chain alkenyl group, and examples thereof include those similar to R 101 .
Among them, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group, an alkenyl group and a cyclic group are preferable.
The alkyl group for Rd 4 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group. , Tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. Part of the hydrogen atoms of the alkyl group of Rd 4 may be substituted with a hydroxyl group, a cyano group or the like.
The alkoxy group for Rd 4 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and specific examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n- Examples thereof include butoxy group and tert-butoxy group. Of these, a methoxy group and an ethoxy group are preferable.

Rdにおけるアルケニル基は、上記R101と同様のものが挙げられ、ビニル基、プロペニル基(アリル基)、1−メチルプロペニル基、2−メチルプロペニル基が好ましい。これらの基はさらに置換基として、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基を有していても良い。 Examples of the alkenyl group for Rd 4 include those similar to the above R 101, and a vinyl group, a propenyl group (allyl group), a 1-methylpropenyl group, and a 2-methylpropenyl group are preferable. These groups may further have, as a substituent, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

Rdにおける環式基は、上記R101と同様のものが挙げられ、シクロペンタン、シクロヘキサン、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等のシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた脂環式基、又は、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基が好ましい。Rdが脂環式基である場合、レジスト組成物が有機溶剤に良好に溶解することにより、リソグラフィー特性が良好となる。また、Rdが芳香族基である場合、EUV等を露光光源とするリソグラフィーにおいて、該レジスト組成物が光吸収効率に優れ、感度やリソグラフィー特性が良好となる。 Examples of the cyclic group for Rd 4 include the same groups as those for R 101 described above, and one or more hydrogen atoms are excluded from cycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane, adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane and tetracyclododecane. Also preferred are alicyclic groups or aromatic groups such as phenyl and naphthyl groups. When Rd 4 is an alicyclic group, the resist composition is well dissolved in an organic solvent, and thus the lithographic properties are good. When Rd 4 is an aromatic group, the resist composition is excellent in light absorption efficiency in lithography using EUV or the like as an exposure light source, and sensitivity and lithographic characteristics are good.

式(d1−3)中、Ydは、単結合、または2価の連結基である。
Ydにおける2価の連結基としては、特に限定されないが、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基(脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基)、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が挙げられる。これらはそれぞれ、前記式(a2−1)におけるYa21の2価の連結基の説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
Ydとしては、カルボニル基、エステル結合、アミド結合、アルキレン基又はこれらの組み合わせであることが好ましい。アルキレン基としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基であることがより好ましく、メチレン基又はエチレン基であることがさらに好ましい。
In formula (d1-3), Yd 1 is a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking group for Yd 1 is not particularly limited, but a divalent hydrocarbon group (aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group) optionally having a substituent, or a hetero atom-containing 2 Examples thereof include a valent linking group. Examples of each of these are the same as those mentioned in the description of the divalent linking group for Ya 21 in the formula (a2-1).
Yd 1 is preferably a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, an alkylene group or a combination thereof. The alkylene group is more preferably a linear or branched alkylene group, further preferably a methylene group or an ethylene group.

以下に(d1−3)成分のアニオン部の好ましい具体例を示す。 Specific preferred examples of the anion moiety of the component (d1-3) are shown below.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

・カチオン部
式(d1−3)中、Mm+は、m価の有機カチオンであり、前記式(d1−1)中のMm+と同様である。
(d1−3)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
-Cation part In formula (d1-3), Mm + is an m-valent organic cation and is the same as Mm + in the formula (d1-1).
As the component (d1-3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(D1)成分は、上記(d1−1)〜(d1−3)成分のいずれか1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.5〜10質量部であることが好ましく、0.5〜8質量部であることがより好ましく、1〜8質量部であることがさらに好ましい。
(D1)成分の含有量が好ましい下限値以上であると、特に良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られる。一方、上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。
As the component (D1), only one type of the above-mentioned components (d1-1) to (d1-3) may be used, or two or more types may be used in combination.
The content of the component (D1) is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 8 parts by mass, and 1 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). More preferably, it is parts by mass.
When the content of the component (D1) is at least the preferred lower limit value, particularly good lithographic properties and resist pattern shapes will be obtained. On the other hand, when it is at most the upper limit value, the sensitivity can be maintained well and the throughput is also excellent.

前記の(d1−1)成分、(d1−2)成分の製造方法は、特に限定されず、公知の方法により製造することができる。 The method for producing the above-mentioned component (d1-1) and component (d1-2) is not particularly limited and can be produced by a known method.

(D1)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.5〜10.0質量部であることが好ましく、0.5〜8.0質量部であることがより好ましく、1.0〜8.0質量部であることがさらに好ましい。上記範囲の下限値以上であると、特に良好なリソグラフィー特性及びレジストパターン形状が得られる。前記範囲の上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。 The content of the component (D1) is preferably 0.5 to 10.0 parts by mass, more preferably 0.5 to 8.0 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the component (A). , 1.0 to 8.0 parts by mass is more preferable. When it is at least the lower limit value of the above range, particularly good lithographic properties and resist pattern shape can be obtained. When it is at most the upper limit of the above range, the sensitivity can be favorably maintained and the throughput is also excellent.

(D2)成分:
(D)成分は、上記(D1)成分に該当しない含窒素有機化合物成分(以下、(D2)成分という。)を含有していてもよい。
(D2)成分としては、酸拡散制御剤として作用するものであり、かつ、(D1)成分に該当しないものであれば特に限定されず、公知のものから任意に用いればよい。なかでも、脂肪族アミン、特に第2級脂肪族アミンや第3級脂肪族アミンが好ましい。
脂肪族アミンとは、1つ以上の脂肪族基を有するアミンであり、該脂肪族基は炭素数が1〜12であることが好ましい。
脂肪族アミンとしては、アンモニアNHの水素原子の少なくとも1つを、炭素数12以下のアルキル基またはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミンまたはアルキルアルコールアミン)又は環式アミンが挙げられる。
アルキルアミンおよびアルキルアルコールアミンの具体例としては、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリ−n−ドデシルアミン等のトリアルキルアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ−n−オクタノールアミン、トリ−n−オクタノールアミン等のアルキルアルコールアミンが挙げられる。これらの中でも、炭素数5〜10のトリアルキルアミンがさらに好ましく、トリ−n−ペンチルアミン又はトリ−n−オクチルアミンが特に好ましい。
(D2) component:
The component (D) may contain a nitrogen-containing organic compound component (hereinafter referred to as the component (D2)) that does not correspond to the component (D1).
The component (D2) is not particularly limited as long as it acts as an acid diffusion controller and does not correspond to the component (D1), and any known component may be used. Of these, aliphatic amines, especially secondary aliphatic amines and tertiary aliphatic amines are preferred.
The aliphatic amine is an amine having one or more aliphatic groups, and the aliphatic group preferably has 1 to 12 carbon atoms.
Examples of the aliphatic amine include amines (alkylamines or alkylalcoholamines) or cyclic amines in which at least one hydrogen atom of ammonia NH 3 is substituted with an alkyl group or a hydroxyalkyl group having 12 or less carbon atoms.
Specific examples of the alkylamine and alkylalcoholamine include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine and n-decylamine; diethylamine, di-n-propylamine, di-amine. Dialkylamines such as -n-heptylamine, di-n-octylamine, dicyclohexylamine; trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine , Tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, tri-n-dodecylamine and like trialkylamines; diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, tri Examples include alkyl alcohol amines such as isopropanol amine, di-n-octanol amine, and tri-n-octanol amine. Among these, a trialkylamine having 5 to 10 carbon atoms is more preferable, and tri-n-pentylamine or tri-n-octylamine is particularly preferable.

環式アミンとしては、たとえば、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環化合物が挙げられる。該複素環化合物としては、単環式のもの(脂肪族単環式アミン)であっても多環式のもの(脂肪族多環式アミン)であってもよい。
脂肪族単環式アミンとして、具体的には、ピペリジン、ピペラジン等が挙げられる。
脂肪族多環式アミンとしては、炭素数が6〜10のものが好ましく、具体的には、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、ヘキサメチレンテトラミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。
Examples of the cyclic amine include a heterocyclic compound containing a nitrogen atom as a hetero atom. The heterocyclic compound may be a monocyclic compound (aliphatic monocyclic amine) or a polycyclic compound (aliphatic polycyclic amine).
Specific examples of the aliphatic monocyclic amine include piperidine and piperazine.
The aliphatic polycyclic amine preferably has 6 to 10 carbon atoms, and specifically, 1,5-diazabicyclo[4.3.0]-5-nonene and 1,8-diazabicyclo[5. 4.0]-7-undecene, hexamethylenetetramine, 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane and the like can be mentioned.

その他の脂肪族アミンとしては、トリス(2−メトキシメトキシエチル)アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシメトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシプロポキシ)エチル}アミン、トリス[2−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチル]アミン、トリエタノールアミントリアセテート等が挙げられ、トリエタノールアミントリアセテートが好ましい。 Other aliphatic amines include tris(2-methoxymethoxyethyl)amine, tris{2-(2-methoxyethoxy)ethyl}amine, tris{2-(2-methoxyethoxymethoxy)ethyl}amine, tris{2. -(1-methoxyethoxy)ethyl}amine, tris{2-(1-ethoxyethoxy)ethyl}amine, tris{2-(1-ethoxypropoxy)ethyl}amine, tris[2-{2-(2-hydroxy) Ethoxy)ethoxy}ethyl]amine, triethanolamine triacetate and the like can be mentioned, with triethanolamine triacetate being preferred.

また、(D2)成分としては、芳香族アミンを用いてもよい。
芳香族アミンとしては、アニリン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、ピロール、インドール、ピラゾール、イミダゾールまたはこれらの誘導体、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、トリベンジルアミン、2,6−ジイソプロピルアニリン、N−tert−ブトキシカルボニルピロリジン等が挙げられる。
An aromatic amine may be used as the component (D2).
Examples of aromatic amines include aniline, pyridine, 4-dimethylaminopyridine, pyrrole, indole, pyrazole, imidazole or their derivatives, diphenylamine, triphenylamine, tribenzylamine, 2,6-diisopropylaniline, N-tert-butoxy. Carbonyl pyrrolidine etc. are mentioned.

(D2)成分は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D2)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。上記範囲とすることにより、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等が向上する。
The component (D2) may be used alone or in combination of two or more kinds.
The component (D2) is usually used in the range of 0.01 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). By setting the amount within the above range, the resist pattern shape, the stability over time with leaving and the like are improved.

(D)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態においてレジスト組成物が(D)成分を含有する場合、(D)成分は、(A)成分100質量部に対して、0.1〜15質量部であることが好ましく、0.3〜12質量部であることがより好ましく、0.5〜12質量部であることがさらに好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、レジスト組成物とした際、LWR等のリソグラフィー特性がより向上する。また、より良好なレジストパターン形状が得られる。前記範囲の上限値以下であると、感度を良好に維持でき、スループットにも優れる。
As the component (D), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the present embodiment, when the resist composition contains the component (D), the amount of the component (D) is preferably 0.1 to 15 parts by mass, and 0.3 to 100 parts by mass of the component (A). It is more preferably ˜12 parts by mass, further preferably 0.5 to 12 parts by mass.
When it is at least the lower limit value of the above range, the lithographic properties such as LWR are further improved when the composition is used as a resist composition. Further, a better resist pattern shape can be obtained. When it is at most the upper limit of the above range, the sensitivity can be favorably maintained and the throughput is also excellent.

≪任意成分≫
(E)成分:
本実施形態において、レジスト組成物には、感度劣化の防止や、レジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上の目的で、任意の成分として、有機カルボン酸、ならびにリンのオキソ酸およびその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の化合物(E)(以下、(E)成分という。)を含有させることができる。
有機カルボン酸としては、例えば、酢酸、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸としては、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸等が挙げられ、これらの中でも特にホスホン酸が好ましい。
リンのオキソ酸の誘導体としては、たとえば、上記オキソ酸の水素原子を炭化水素基で置換したエステル等が挙げられ、前記炭化水素基としては、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基等が挙げられる。
リン酸の誘導体としては、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステル等のリン酸エステルなどが挙げられる。
ホスホン酸の誘導体としては、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸−ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステル等のホスホン酸エステルなどが挙げられる。
ホスフィン酸の誘導体としては、ホスフィン酸エステルやフェニルホスフィン酸などが挙げられる。
(E)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(E)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。
≪Arbitrary ingredients≫
(E) component:
In the present embodiment, the resist composition contains, as an optional component, an organic carboxylic acid, and an oxo acid of phosphorus and its derivative for the purpose of preventing sensitivity deterioration and improving resist pattern shape, leaving stability over time, and the like. At least one compound (E) selected from the group consisting of (E) (hereinafter referred to as component (E)) can be contained.
As the organic carboxylic acid, for example, acetic acid, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable.
Examples of phosphorus oxo acids include phosphoric acid, phosphonic acid, and phosphinic acid. Of these, phosphonic acid is particularly preferable.
Examples of the oxo acid derivative of phosphorus include esters in which the hydrogen atom of the above oxo acid is substituted with a hydrocarbon group, and the hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and 6 to 6 carbon atoms. The aryl group of 15 and the like can be mentioned.
Examples of phosphoric acid derivatives include phosphoric acid esters such as phosphoric acid di-n-butyl ester and phosphoric acid diphenyl ester.
Examples of the derivative of phosphonic acid include phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid-di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, and phosphonic acid dibenzyl ester.
Examples of the phosphinic acid derivative include phosphinic acid ester and phenylphosphinic acid.
As the component (E), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The component (E) is usually used in the range of 0.01 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).

(F)成分:
本実施形態において、レジスト組成物は、レジスト膜に撥水性を付与するため、フッ素添加剤(以下「(F)成分」という。)を含有していてもよい。
(F)成分としては、例えば、特開2010−002870号公報、特開2010−032994号公報、特開2010−277043号公報、特開2011−13569号公報、特開2011−128226号公報、に記載の含フッ素高分子化合物を用いることができる。
(F)成分としてより具体的には、下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)を有する重合体が挙げられる。前記重合体としては、下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)のみからなる重合体(ホモポリマー);下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)と前記構成単位(a1)との共重合体;下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)と、アクリル酸又はメタクリル酸から誘導される構成単位と、前記構成単位(a1)との共重合体、であることが好ましい。ここで、下記式(f1−1)で表される構成単位(f1)と共重合される前記構成単位(a1)としては、1−エチル−1−シクロオクチル(メタ)アクリレートまたは前記式(a1−2−01)で表される構成単位が好ましい。
(F) component:
In the present embodiment, the resist composition may contain a fluorine additive (hereinafter referred to as “component (F)”) in order to impart water repellency to the resist film.
Examples of the component (F) are disclosed in JP2010-002870A, JP2010-032994A, JP2010-277043A, JP2011-13569A, and JP2011-128226A. The fluorine-containing polymer compounds described can be used.
More specifically, the component (F) includes a polymer having a structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1). As the polymer, a polymer (homopolymer) consisting only of the structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1); the structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1) and the above Copolymer with the structural unit (a1): a structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1), a structural unit derived from acrylic acid or methacrylic acid, and the structural unit (a1) It is preferably a copolymer. Here, as the structural unit (a1) copolymerized with the structural unit (f1) represented by the following formula (f1-1), 1-ethyl-1-cyclooctyl (meth)acrylate or the above formula (a1) 2-01) is preferred.

Figure 0006722433
[式中、Rは前記同様であり、Rf102およびRf103はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基を表し、Rf102およびRf103は同じであっても異なっていてもよい。nfは1〜5の整数であり、Rf101はフッ素原子を含む有機基である。]
Figure 0006722433
[In the formula, R is the same as above, and Rf 102 and Rf 103 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, Rf 102 and Rf 103 may be the same or different. nf 1 is an integer of 1 to 5, and Rf 101 is an organic group containing a fluorine atom. ]

式(f1−1)中、Rは前記同様である。Rとしては、水素原子またはメチル基が好ましい。
式(f1−1)中、Rf102およびRf103のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。Rf102およびRf103の炭素数1〜5のアルキル基としては、上記Rの炭素数1〜5のアルキル基と同様のものが挙げられ、メチル基またはエチル基が好ましい。Rf102およびRf103の炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基として、具体的には、上記炭素数1〜5のアルキル基の水素原子の一部または全部が、ハロゲン原子で置換された基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。なかでもRf102およびRf103としては、水素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、またはエチル基が好ましい。
式(f1−1)中、nfは1〜5の整数であって、1〜3の整数が好ましく、1又は2であることがより好ましい。
In formula (f1-1), R is the same as the above. R is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (f1-1), examples of the halogen atom of Rf 102 and Rf 103 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of Rf 102 and Rf 103 are the same as those of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of R above, and a methyl group or an ethyl group is preferable. Specific examples of the halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of Rf 102 and Rf 103 include a group in which a part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is substituted with a halogen atom. Can be mentioned. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. Among them, Rf 102 and Rf 103 are preferably a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or an ethyl group is preferable.
In formula (f1-1), nf 1 is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1 or 2.

式(f1−1)中、Rf101はフッ素原子を含む有機基であって、フッ素原子を含む炭化水素基であることが好ましい。
フッ素原子を含む炭化水素基としては、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよく、炭素数は1〜20であることが好ましく、炭素数1〜15であることがより好ましく、炭素数1〜10が特に好ましい。
また、フッ素原子を含む炭化水素基は、当該炭化水素基における水素原子の25%以上がフッ素化されていることが好ましく、50%以上がフッ素化されていることがより好ましく、60%以上がフッ素化されていることが、浸漬露光時のレジスト膜の疎水性が高まることから、特に好ましい。
なかでも、Rf101としては、炭素数1〜5のフッ素化炭化水素基が特に好ましく、メチル基、−CH−CF、−CH−CF−CF、−CH(CF、−CH−CH−CF、−CH−CH−CF−CF−CF−CFが最も好ましい。
In formula (f1-1), Rf 101 is an organic group containing a fluorine atom, and is preferably a hydrocarbon group containing a fluorine atom.
The hydrocarbon group containing a fluorine atom may be linear, branched or cyclic, and has preferably 1 to 20 carbon atoms, and more preferably 1 to 15 carbon atoms. Particularly preferably, the carbon number is 1 to 10.
Further, in the hydrocarbon group containing a fluorine atom, 25% or more of the hydrogen atoms in the hydrocarbon group are preferably fluorinated, more preferably 50% or more, and more preferably 60% or more. Fluorination is particularly preferable because the hydrophobicity of the resist film at the time of immersion exposure increases.
Among them, as Rf 101 , a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms is particularly preferable, and a methyl group, —CH 2 —CF 3 , —CH 2 —CF 2 —CF 3 , or —CH(CF 3 ) 2 is used. , -CH 2 -CH 2 -CF 3, and most preferably -CH 2 -CH 2 -CF 2 -CF 2 -CF 2 -CF 3.

(F)成分の重量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、1000〜50000が好ましく、5000〜40000がより好ましく、10000〜30000が最も好ましい。この範囲の上限値以下であると、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限値以上であると、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
(F)成分の分散度(Mw/Mn)は、1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.2〜2.5が最も好ましい。
The weight average molecular weight (Mw) of the component (F) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) is preferably from 1000 to 50,000, more preferably from 5,000 to 40,000, and most preferably from 10,000 to 30,000. When it is at most the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist, and when it is at least the lower limit of this range, dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape are good.
The dispersity (Mw/Mn) of the component (F) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.2 to 2.5.

(F)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(F)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常、0.5〜10質量部の割合で用いられる。
As the component (F), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The component (F) is usually used in a proportion of 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).

本実施形態において、レジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料などを適宜、添加含有させることができる。 In the present embodiment, the resist composition further includes a miscible additive if desired, for example, an additional resin for improving the performance of the resist film, a dissolution inhibitor, a plasticizer, a stabilizer, a colorant, an antihalation agent. Agents, dyes, and the like can be appropriately added and contained.

(S)成分:
本実施形態において、レジスト組成物は、材料を有機溶剤(以下、(S)成分ということがある)に溶解させて製造することができる。
(S)成分としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
たとえば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類;アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、メチル−n−ペンチルケトン(2−ヘプタノン)、メチルイソペンチルケトン、などのケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類;エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体[これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい];ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、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などのエステル類;アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤、ジメチルスルホキシド(DMSO)などを挙げることができる。
これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
なかでも、PGMEA、PGME、γ−ブチロラクトン、ELが好ましい。
また、PGMEAと極性溶剤とを混合した混合溶剤も好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2の範囲内とすることが好ましい。
より具体的には、極性溶剤としてEL又はシクロヘキサノンを配合する場合は、PGMEA:EL又はシクロヘキサノンの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2である。また、極性溶剤としてPGMEを配合する場合は、PGMEA:PGMEの質量比は、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2、さらに好ましくは3:7〜7:3である。
また、(S)成分として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種とγ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者の質量比が好ましくは70:30〜95:5とされる。
(S)成分の使用量は特に限定されず、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。一般的にはレジスト組成物の固形分濃度が1〜20質量%、好ましくは2〜15質量%の範囲内となるように用いられる。
(S) component:
In the present embodiment, the resist composition can be manufactured by dissolving the material in an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as the component (S)).
As the component (S), any component capable of dissolving each component to be used to form a uniform solution may be used, and any one of the conventionally known solvents for a chemically amplified resist may be used, or Two or more kinds can be appropriately selected and used.
For example, lactones such as γ-butyrolactone; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone (MEK), cyclohexanone, methyl-n-pentyl ketone (2-heptanone), and methyl isopentyl ketone; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, diketone. A polyhydric alcohol such as propylene glycol; a compound having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, or dipropylene glycol monoacetate, a polyhydric alcohol or a compound having an ester bond Derivatives of polyhydric alcohols such as compounds having an ether bond such as monoalkyl ethers such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether and monobutyl ether, and compounds having an ether bond such as monophenyl ether [among these, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA ), and propylene glycol monomethyl ether (PGME) are preferred]; cyclic ethers such as dioxane, methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methoxy. Esters such as methyl propionate and ethyl ethoxypropionate; anisole, ethylbenzyl ether, cresyl methyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetole, butyl phenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, Examples thereof include aromatic organic solvents such as cymene and mesitylene, dimethyl sulfoxide (DMSO), and the like.
These organic solvents may be used alone or as a mixed solvent of two or more kinds.
Of these, PGMEA, PGME, γ-butyrolactone and EL are preferable.
A mixed solvent obtained by mixing PGMEA and a polar solvent is also preferable. The compounding ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, but is preferably 1:9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8:2. It is preferably within the range.
More specifically, when EL or cyclohexanone is blended as the polar solvent, the mass ratio of PGMEA:EL or cyclohexanone is preferably 1:9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8:2. .. When PGME is blended as the polar solvent, the mass ratio of PGMEA:PGME is preferably 1:9 to 9:1, more preferably 2:8 to 8:2, and further preferably 3:7 to 7:. It is 3.
Further, as the component (S), a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and γ-butyrolactone is also preferable. In this case, as the mixing ratio, the mass ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95:5.
The amount of the component (S) used is not particularly limited and is appropriately set according to the coating film thickness at a concentration that can be applied to a substrate or the like. Generally, the resist composition is used so that the solid content concentration is in the range of 1 to 20% by mass, preferably 2 to 15% by mass.

(パターン厚肉化用ポリマー組成物)
本発明の第二の態様のパターン厚肉化用ポリマー組成物は、レジストプレパターンを厚肉化するために用いられるパターン厚肉化用ポリマー組成物であって、前記レジストプレパターンの厚肉化機能を有するブロック鎖(b1)を含むブロック共重合体を含有する。
本実施形態のパターン厚肉化用ポリマー組成物は、上述したレジストパターン形成方法において用いられるパターン厚肉化用ポリマー組成物と同様である。
(Polymer composition for thickening pattern)
The pattern thickening polymer composition of the second aspect of the present invention is a pattern thickening polymer composition used for thickening a resist prepattern, wherein the resist prepattern is thickened. It contains a block copolymer containing a functional block chain (b1).
The pattern thickening polymer composition of the present embodiment is the same as the pattern thickening polymer composition used in the above-described resist pattern forming method.

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、実施例11、12及び13は参考例である。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples.
Note that Examples 11, 12 and 13 are reference examples.

<レジスト組成物の調製>
表1に示す各成分を混合して溶解し、化学増幅型レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
The components shown in Table 1 were mixed and dissolved to prepare a chemically amplified resist composition.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

表1中の各略号は以下の意味を有する。また、[ ]内の数値は配合量(質量部)である。
(A)−1:下記化学式(A)−1で表される高分子化合物。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(Mw)は9000、分子量分散度(Mw/Mn)は1.56。13C−NMRにより求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m/n/o/p=30/20/20/10/20。
Each abbreviation in Table 1 has the following meaning. Moreover, the numerical value in [] is a compounding quantity (mass part).
(A)-1: A polymer compound represented by the following chemical formula (A)-1. The standard polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) determined by GPC measurement was 9000, and the molecular weight dispersity (Mw/Mn) was 1.56. The copolymerization composition ratio (ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by 13 C-NMR was 1/m/n/o/p=30/20/20/10/20.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

(B)−1:下記化学式(B)−1で表される化合物からなる酸発生剤。
(D)−1:下記化学式(D)−1で表される化合物からなる酸拡散制御剤。
(F)−1:下記化学式(F)−1で表される含フッ素高分子化合物。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(Mw)は23100、分子量分散度(Mw/Mn)は1.78。13C−NMRにより求められた共重合組成比(構造式中の各構成単位の割合(モル比))はl/m=77/23。
(S)−1:γ−ブチロラクトン。
(S)−2:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/プロピレングリコールモノメチルエーテル/シクロヘキサノン=45/30/25(質量比)の混合溶剤。
(B)-1: An acid generator comprising a compound represented by the following chemical formula (B)-1.
(D)-1: An acid diffusion controller comprising a compound represented by the following chemical formula (D)-1.
(F)-1: A fluorine-containing polymer compound represented by the following chemical formula (F)-1. The weight average molecular weight (Mw) in terms of standard polystyrene determined by GPC measurement is 23100, and the molecular weight dispersity (Mw/Mn) is 1.78. The copolymerization composition ratio (the ratio (molar ratio) of each structural unit in the structural formula) determined by 13 C-NMR was 1/m=77/23.
(S)-1: γ-butyrolactone.
(S)-2: mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate/propylene glycol monomethyl ether/cyclohexanone=45/30/25 (mass ratio).

Figure 0006722433
Figure 0006722433

<パターン厚肉化用ポリマー組成物の調製>
表2に示す共重合体(P)−1〜(P)−19を、それぞれ、公知の重合方法によって合成して得た。
共重合体(P)−1〜(P)−6は、モノマーM1とモノマーM2との配列に秩序のないランダム共重合体である。
共重合体(P)−7〜(P)−19は、モノマーM1から誘導される構成単位が繰り返し結合した部分構成成分(ブロック鎖(b2))と、モノマーM2から誘導される構成単位が繰り返し結合した部分構成成分(ブロック鎖(b1))と、が結合したブロック共重合体である。
得られた共重合体について、GPC測定により求めた標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)、分子量分散度(Mw/Mn)を表2に示した。
<Preparation of pattern thickening polymer composition>
Each of the copolymers (P)-1 to (P)-19 shown in Table 2 was obtained by synthesizing by a known polymerization method.
The copolymers (P)-1 to (P)-6 are random copolymers having no order in the arrangement of the monomers M1 and M2.
In the copolymers (P)-7 to (P)-19, the partial structural component (block chain (b2)) in which the structural unit derived from the monomer M1 is repeatedly bonded and the structural unit derived from the monomer M2 are repeated. It is a block copolymer in which the bonded partial constituents (block chain (b1)) are bonded.
Table 2 shows the standard polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) and molecular weight dispersity (Mw/Mn) of the obtained copolymer by GPC measurement.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

表2中のモノマーを表すM1及びM2は、それぞれ下記の化学構造のモノマーを意味する。 M1 and M2 representing monomers in Table 2 mean monomers having the following chemical structures, respectively.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

上記で得られた共重合体(P)−1〜(P)−19の各100質量部を、それぞれ酢酸ブチル6500質量部に溶解して、パターン厚肉化用ポリマー組成物を得た。 100 parts by mass of each of the copolymers (P)-1 to (P)-19 obtained above was dissolved in 6500 parts by mass of butyl acetate to obtain a polymer composition for pattern thickening.

<レジストパターンの形成>
(比較例1〜6、実施例1〜16)
以下の一連の工程A、工程B、工程C及び工程Dにより、レジストプレパターンを厚肉化したレジストパターンを形成した。
<Formation of resist pattern>
(Comparative Examples 1-6, Examples 1-16)
A resist pattern having a thickened resist pre-pattern was formed by the following series of steps A, B, C and D.

[工程A]
12インチのシリコンウェーハ上に、有機系反射防止膜組成物「ARC−29A」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で205℃、60秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚89nmの有機系反射防止膜を形成し、支持体を作製した。
次いで、該有機系反射防止膜上に、上記の化学増幅型レジスト組成物を、スピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で、温度105℃、60秒間の条件でプレベーク(PAB)処理を行い、乾燥することにより、膜厚85nmのレジスト膜を形成した。
次いで、該レジスト膜に、露光装置NSRX609B(ニコン社製;NA1.07,Annular)により、ArFエキシマレーザー(193nm)を、下記ターゲット(1)〜(3)の各マスクパターン(6%ハーフトーン)を介して選択的に照射した。
ターゲット(1):Dense CH 110nmピッチ/60nmCH
ターゲット(2):Iso CH 300nmピッチ/60nmCH
ターゲット(3):Oval−X 55nm/Oval−Y 138nm,Y−CD/X−CD=2.5
その後、温度80℃、60秒間の条件で露光後加熱(PEB)処理を行った。
次いで、酢酸ブチルを用いて、13秒間の溶剤現像を行った。
その結果、レジストプレパターンとして、ホールパターンが形成された。
[Process A]
A 12-inch silicon wafer was coated with an organic antireflection film composition "ARC-29A" (trade name, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) using a spinner and baked on a hot plate at 205°C for 60 seconds. By drying, an organic antireflection film having a film thickness of 89 nm was formed to prepare a support.
Next, the above chemically amplified resist composition was applied onto the organic antireflection film using a spinner, and prebaked (PAB) was performed on a hot plate at a temperature of 105° C. for 60 seconds. By drying, a resist film having a film thickness of 85 nm was formed.
Then, an ArF excimer laser (193 nm) was applied to the resist film with an exposure apparatus NSRX609B (manufactured by Nikon Corporation; NA1.07, Annual) for each mask pattern (6% halftone) of the following targets (1) to (3). Illuminated selectively via.
Target (1): Dense CH 110nm pitch/60nm CH
Target (2): Iso CH 300nm pitch/60nm CH
Target (3): Oval-X 55 nm/Oval-Y 138 nm, Y-CD/X-CD=2.5.
Then, a post exposure bake (PEB) process was performed under the conditions of a temperature of 80° C. and a time of 60 seconds.
Then, solvent development was performed for 13 seconds using butyl acetate.
As a result, a hole pattern was formed as a resist prepattern.

[工程B]
前記のレジストプレパターンが形成された支持体上に、前記のレジストプレパターンを被覆するように、上記で得たパターン厚肉化用ポリマー組成物を、スピンナーを用いてそれぞれ塗布し、ポリマー膜を形成した。このポリマー膜の塗布膜厚を60nmとした。
[Step B]
On the support on which the resist pre-pattern is formed, so as to cover the resist pre-pattern, the pattern thickening polymer composition obtained above, each is applied using a spinner, to form a polymer film. Formed. The coating film thickness of this polymer film was set to 60 nm.

[工程C]
上記[工程B]の後、レジストプレパターン及びこれを被覆するポリマー膜を、表3及び表4中に示す加熱温度で60秒間加熱した。
[Step C]
After the [Step B], the resist pre-pattern and the polymer film covering the resist pre-pattern were heated at the heating temperature shown in Tables 3 and 4 for 60 seconds.

[工程D]
上記[工程C]の後、酢酸ブチルを用いて13秒間の溶剤現像を行った。
これにより、レジストプレパターンが厚肉化した、ホール直径が縮小された微細なホールパターンが形成された。
[Process D]
After the above [Step C], solvent development was performed for 13 seconds using butyl acetate.
As a result, a fine hole pattern having a thickened resist pre-pattern and a reduced hole diameter was formed.

<厚肉化部分の幅(シュリンクボリューム:S.V.)の評価>
上記で形成された各ホールパターンについて、下記の方法により、図1(d)の「T0a+T0b(=T)」に相当する、厚肉化部分の幅(シュリンクボリューム(nm))を評価した。
各レジストプレパターンと、工程D後の各ホールパターンと、について、測長SEM(走査型電子顕微鏡、加速電圧500V、商品名:CG5000、日立ハイテクノロジーズ社製)により、パターン上空から観察し、ターゲット(1)及び(2)のパターンにおいてはホール直径、ターゲット(3)のパターンにおいてはホール短軸及びホール長軸をそれぞれ測定した。
<Evaluation of width of thickened portion (shrink volume: SV)>
For each hole pattern formed above, the width (shrink volume (nm)) of the thickened portion corresponding to “T 0a +T 0b (=T 0 )” in FIG. 1D is calculated by the following method. evaluated.
Each resist pre-pattern and each hole pattern after step D were observed from above the pattern by a length-measuring SEM (scanning electron microscope, accelerating voltage 500V, trade name: CG5000, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), and the target. The hole diameter was measured in the patterns (1) and (2), and the hole short axis and the hole long axis were measured in the target (3) pattern.

ターゲット(1)のパターンにおけるシュリンクボリュームについて、レジストプレパターンと工程D後のホールパターンとのホール直径の差を「Dense CH」として下記表3及び表4に記載する。
ターゲット(2)のパターンにおけるシュリンクボリュームについて、レジストプレパターンと工程D後のホールパターンとのホール直径の差を「Iso CH」として下記表3及び表4に記載する。
ターゲット(3)のパターンにおけるシュリンクボリュームについて、レジストプレパターンと工程D後のホールパターンとのホール短軸の差を「Oval−X」、ホール長軸の差を「Oval−Y」として下記表3及び表4に記載する。
また、レジストプレパターンの厚肉化前後の、(楕円)ホールの縦横(アスペクト)比の変化量として、(Oval−Y)/(Oval−X)を求めた。この結果を「Y/X」として下記表3及び表4に記載する。「Y/X」は1に近いほど、レジストプレパターンの厚肉化によるホール断面のアスペクト比の変化量が小さいことを意味する。
Regarding the shrink volume in the pattern of the target (1), the difference in hole diameter between the resist pre-pattern and the hole pattern after the step D is described as "Dense CH" in Tables 3 and 4 below.
Regarding the shrink volume in the pattern of the target (2), the difference in hole diameter between the resist pre-pattern and the hole pattern after the step D is shown as "Iso CH" in Tables 3 and 4 below.
Regarding the shrink volume in the pattern of the target (3), the difference between the resist pre-pattern and the hole pattern after the step D is defined as "Oval-X", and the difference between the hole major axes is "Oval-Y". And Table 4.
Further, (Oval-Y)/(Oval-X) was obtained as the amount of change in the aspect ratio of the (elliptical) hole before and after thickening the resist pre-pattern. The results are shown in Tables 3 and 4 below as "Y/X". The closer "Y/X" is to 1, the smaller the variation in the aspect ratio of the hole cross section due to the thickening of the resist prepattern.

Figure 0006722433
Figure 0006722433

Figure 0006722433
Figure 0006722433

表3及び表4に示す結果のとおり、本発明を適用した実施例1〜16のレジストパターン形成方法によれば、比較例1〜6に比べて、シュリンクボリュームの値が大きいことから、ホール直径がより小さいホールパターンが形成されていることが確認できる。
すなわち、本発明のレジストパターン形成方法によって、より微細なパターンを簡便な方法で形成できることが分かる。
As can be seen from the results shown in Tables 3 and 4, according to the resist pattern forming methods of Examples 1 to 16 to which the present invention was applied, the shrink volume was larger than that of Comparative Examples 1 to 6, so that the hole diameter It can be confirmed that a smaller hole pattern is formed.
That is, it is understood that a finer pattern can be formed by a simple method by the resist pattern forming method of the present invention.

実施例7と比較例5との対比(加熱温度は同じ)から、ブロック共重合体を用いることで、低分子量のポリマーであっても、レジストプレパターンを厚肉化する効果が高められることが確認できる。 From the comparison between Example 7 and Comparative Example 5 (the heating temperature is the same), by using the block copolymer, the effect of thickening the resist pre-pattern can be enhanced even with a low molecular weight polymer. I can confirm.

1…支持体、
2…レジストプレパターン、
3…ポリマー膜、
3a…現像液不溶性層、
4…レジストパターン
1... Support,
2... Resist pre-pattern,
3... Polymer film,
3a... developer insoluble layer,
4... Resist pattern

Claims (9)

レジストプレパターンを厚肉化したレジストパターンを形成する方法であって、
酸の作用により有機溶剤に対する溶解性が減少する樹脂成分を含有するレジスト組成物を用いて支持体上にレジストプレパターンを形成する操作と、該レジスト膜を有機溶剤現像してレジストプレパターンを形成する操作と、を含む工程Aと、
前記レジストプレパターンを被覆するように、前記レジストプレパターンが形成された支持体上に、パターン厚肉化用ポリマー組成物を塗布してポリマー膜を形成する工程Bと、
前記レジストプレパターン表面に現像液不溶性層を形成する工程Cと、
前記現像液不溶性層が表面に形成されたレジストプレパターン及びこれを被覆する前記ポリマー膜を現像して、前記レジストプレパターンを厚肉化したレジストパターンを形成する工程Dと、
を有し、
前記パターン厚肉化用ポリマー組成物は、前記レジストプレパターンの厚肉化機能を有するブロック鎖(b1)と、スチレン骨格を有するブロック鎖(b2)と、を含むブロック共重合体を含有し、
前記ブロック鎖(b1)は塩基性基を有し、
前記工程Cにおいて、前記の塩基性基を有するブロック鎖(b1)と前記レジストプレパターンとが中和して、前記レジストプレパターン表面に現像液不溶性層を形成し、
前記ブロック鎖(b1)と前記ブロック鎖(b2)とのモル比率は、前記ブロック鎖(b1)を構成する構成単位/前記ブロック鎖(b2)を構成する構成単位=1/99〜10/90未満であることを特徴とする、レジストパターン形成方法。
A method of forming a resist pattern having a thickened resist pre-pattern,
An operation of forming a resist prepattern on a support using a resist composition containing a resin component whose solubility in an organic solvent is reduced by the action of an acid , and developing the resist film with an organic solvent to form a resist prepattern And a step A including
A step B of forming a polymer film by coating a pattern thickening polymer composition on a support on which the resist prepattern is formed so as to cover the resist prepattern,
Step C of forming a developer insoluble layer on the surface of the resist prepattern,
A step D of developing the resist pre-pattern having the developer-insoluble layer formed on the surface and the polymer film covering the resist pre-pattern to form a resist pattern in which the resist pre-pattern is thickened;
Have
The pattern thickening polymer composition contains a block copolymer containing a block chain (b1) having a thickening function of the resist pre-pattern and a block chain (b2) having a styrene skeleton,
The block chain (b1) has a basic group,
In the step C, the block chain (b1) having the basic group and the resist prepattern are neutralized to form a developer insoluble layer on the surface of the resist prepattern,
The molar ratio of the block chain (b1) to the block chain (b2) is such that the structural unit constituting the block chain (b1)/the structural unit constituting the block chain (b2)=1/99 to 10/90 A method for forming a resist pattern, which is less than 1.
前記ブロック共重合体は、主鎖の端部に前記ブロック鎖(b1)を含む、請求項1に記載のレジストパターン形成方法。 The resist pattern forming method according to claim 1, wherein the block copolymer includes the block chain (b1) at an end of a main chain. 前記のブロック鎖(b1)を構成する構成単位は、下記一般式(b1−u1)で表される構成単位である、請求項1又は2に記載のレジストパターン形成方法。
Figure 0006722433
[式中、Rは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Vx01は、エステル結合若しくはアミド結合を有する2価の炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基又は単結合である。Yx01は、単結合又は2価の連結基である。Rxは、窒素原子を有する有機基である。]
Structural units that constitute the block chain (b1) is a structural unit represented by the following general formula (b1-u1), a resist pattern forming method according to claim 1 or 2.
Figure 0006722433
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Vx 01 is a divalent hydrocarbon group having an ester bond or an amide bond, a divalent aromatic hydrocarbon group, or a single bond. Yx 01 is a single bond or a divalent linking group. Rx 1 is an organic group having a nitrogen atom . ]
前記ブロック共重合体の分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.5以下である、請求項1〜のいずれか一項に記載のレジストパターン形成方法。 The block copolymer of the degree of dispersion (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1.5 or less, a resist pattern forming method according to any one of claims 1-3. 前記レジストプレパターンは、ホールパターンである、請求項1〜のいずれか一項に記載のレジストパターン形成方法。 The resist pre pattern is a hole pattern, the resist pattern forming method according to any one of claims 1-4. 酸の作用により有機溶剤に対する溶解性が減少する樹脂成分を含有するレジスト組成物を用いて支持体上にレジストプレパターンを形成する操作と、該レジスト膜を有機溶剤現像してレジストプレパターンを形成する操作と、を含む工程Aと、
前記レジストプレパターンを被覆するように、前記レジストプレパターンが形成された支持体上に、パターン厚肉化用ポリマー組成物を塗布してポリマー膜を形成する工程Bと、
前記レジストプレパターン表面に現像液不溶性層を形成する工程Cと、
前記現像液不溶性層が表面に形成されたレジストプレパターン及びこれを被覆する前記ポリマー膜を現像して、前記レジストプレパターンを厚肉化したレジストパターンを形成する工程Dと、
を有するレジストパターン形成方法に用いられるパターン厚肉化用ポリマー組成物であって、
前記レジストプレパターンの厚肉化機能を有するブロック鎖(b1)と、スチレン骨格を有するブロック鎖(b2)と、を含むブロック共重合体を含有し、
前記ブロック鎖(b1)は塩基性基を有し、
前記工程Cにおいて、前記の塩基性基を有するブロック鎖(b1)と前記レジストプレパターンとが中和して、前記レジストプレパターン表面に現像液不溶性層を形成し、
前記ブロック鎖(b1)と前記ブロック鎖(b2)とのモル比率は、前記ブロック鎖(b1)を構成する構成単位/前記ブロック鎖(b2)を構成する構成単位=1/99〜10/90未満であることを特徴とする、パターン厚肉化用ポリマー組成物。
An operation of forming a resist pre-pattern on a support using a resist composition containing a resin component whose solubility in an organic solvent is reduced by the action of an acid, and developing the resist film with an organic solvent to form a resist pre-pattern And a step A including
A step B of forming a polymer film by coating a pattern thickening polymer composition on a support on which the resist prepattern is formed so as to cover the resist prepattern,
Step C of forming a developer insoluble layer on the surface of the resist prepattern,
A step D of developing the resist pre-pattern having the developer-insoluble layer formed on the surface and the polymer film covering the resist pre-pattern to form a resist pattern in which the resist pre-pattern is thickened;
A pattern thickening polymer composition used in a method for forming a resist pattern , comprising:
A block copolymer containing a block chain (b1) having a function of thickening the resist pre-pattern and a block chain (b2) having a styrene skeleton,
The block chain (b1) has a basic group,
In the step C, the block chain (b1) having the basic group and the resist prepattern are neutralized to form a developer insoluble layer on the surface of the resist prepattern,
The molar ratio of the block chain (b1) to the block chain (b2) is such that the structural unit of the block chain (b1)/the structural unit of the block chain (b2)=1/99 to 10/90. A polymer composition for pattern thickening, characterized by being less than.
前記ブロック共重合体は、主鎖の端部に前記ブロック鎖(b1)を含む、請求項に記載のパターン厚肉化用ポリマー組成物。 The pattern thickening polymer composition according to claim 6 , wherein the block copolymer contains the block chain (b1) at an end of a main chain. 前記のブロック鎖(b1)を構成する構成単位は、下記一般式(b1−u1)で表される構成単位である、請求項に記載のパターン厚肉化用ポリマー組成物。
Figure 0006722433
[式中、Rは、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基である。Vx01は、エステル結合若しくはアミド結合を有する2価の炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基又は単結合である。Yx01は、単結合又は2価の連結基である。Rxは、窒素原子を有する有機基である。]
The polymer composition for pattern thickening according to claim 7 , wherein the structural unit constituting the block chain (b1) is a structural unit represented by the following general formula (b1-u1).
Figure 0006722433
[In formula, R is a hydrogen atom, a C1-C5 alkyl group, or a C1-C5 halogenated alkyl group. Vx 01 is a divalent hydrocarbon group having an ester bond or an amide bond, a divalent aromatic hydrocarbon group, or a single bond. Yx 01 is a single bond or a divalent linking group. Rx 1 is an organic group having a nitrogen atom . ]
前記ブロック共重合体の分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.5以下である、請求項のいずれか一項に記載のパターン厚肉化用ポリマー組成物。 The block copolymer of the degree of dispersion (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1.5 or less, pattern thickening polymer composition according to any one of claims 6-8.
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