JPWO2020049865A1 - Actinic light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern forming method, and manufacturing method of electronic device - Google Patents

Actinic light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern forming method, and manufacturing method of electronic device Download PDF

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康智 米久田
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Abstract

樹脂(A)と、ガラス転移温度が100℃以下の化合物(B)と、溶剤とを含有し、上記樹脂(A)は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が50℃以下であるモノマーを由来とする繰り返し単位(a1)と、酸分解性基を有する繰り返し単位(a2)とを含み、上記繰り返し単位(a1)は、非酸分解性の繰り返し単位であり、上記樹脂(A)は、芳香族環を有する繰り返し単位を有し、上記化合物(B)の含有量は全固形分に対して1質量%以上であり、固形分濃度が10質量%以上である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、上記組成物から形成されたレジスト膜、上記組成物を用いるパターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法。The resin (A) contains a resin (A), a compound (B) having a glass transition temperature of 100 ° C. or lower, and a solvent, and the resin (A) is a monomer having a glass transition temperature of 50 ° C. or lower when made into a homopolymer. The repeating unit (a1) to be derived and the repeating unit (a2) having an acid-degradable group are included, the repeating unit (a1) is a non-acid-degradable repeating unit, and the resin (A) is a non-acid-degradable repeating unit. It has a repeating unit having an aromatic ring, the content of the compound (B) is 1% by mass or more with respect to the total solid content, and the solid content concentration is 10% by mass or more. A radioactive resin composition, a resist film formed from the above composition, a pattern forming method using the above composition, and a method for producing an electronic device.

Description


本発明は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。

The present invention relates to an actinic or radiation sensitive resin composition, a resist film, a pattern forming method, and a method for producing an electronic device.


KrFエキシマレーザー(248nm)用レジスト以降、光吸収による感度低下を補うためにレジストの画像形成方法として化学増幅という画像形成方法が用いられている。例えば、ポジ型の化学増幅の画像形成方法としては、エキシマレーザー、電子線、及び極紫外光等の露光により、露光部の光酸発生剤が分解し酸を生成させ、露光後のベーク(PEB:Post Exposure Bake)でその発生酸を反応触媒として利用してアルカリ不溶性の基をアルカリ可溶性の基に変化させ、アルカリ現像液により露光部を除去する画像形成方法が挙げられる。

Since the resist for KrF excimer laser (248 nm), an image forming method called chemical amplification has been used as an image forming method of the resist in order to compensate for the decrease in sensitivity due to light absorption. For example, as a method for forming an image of positive chemical amplification, exposure to an excimer laser, an electron beam, extreme ultraviolet light, or the like decomposes a photoacid generator in an exposed portion to generate an acid, and bake (PEB) after exposure. : A method of forming an image in which the generated acid is used as a reaction catalyst in Post Exposure Bake) to change an alkali-insoluble group into an alkali-soluble group, and an exposed portion is removed by an alkali developing solution.


一方で、昨今では露光光源の波長を利用した微細化は限界を迎えつつあり、特にインプラプロセス工程用途及びNANDメモリ(NOT ANDメモリ)においては、大容量化を目的としてメモリ層の三次元化が主流となりつつある。メモリ層の三次元化には縦方向への加工段数の増加が必要となるため、レジスト膜には、従来のナノ寸法からミクロン寸法への厚膜化が求められている。

On the other hand, in recent years, miniaturization using the wavelength of an exposure light source is reaching its limit, and especially in implanter process process applications and NAND memory (NOT AND memory), the memory layer has been made three-dimensional for the purpose of increasing the capacity. It is becoming mainstream. Since it is necessary to increase the number of processing steps in the vertical direction in order to make the memory layer three-dimensional, the resist film is required to be thickened from the conventional nano-sized film to the micron-sized film.


例えば、特許文献1には、ガラス転移温度が155℃以上の樹脂と、ガラス転移温度が150℃以下の化合物と、溶剤とを含有するレジスト組成物が記載されている。

For example, Patent Document 1 describes a resist composition containing a resin having a glass transition temperature of 155 ° C. or higher, a compound having a glass transition temperature of 150 ° C. or lower, and a solvent.


国際公開第2017/110352号International Publication No. 2017/110352


三次元構造のメモリを形成する為には、例えば膜厚が1μm以上の厚膜レジスト膜を用いて、種々のパターンを形成することが必要であり、孤立のスペースやコンタクトホールだけではなく、孤立残しパターン、すなわち、孤立ラインパターン及び孤立ドットパターンなどを形成できるレジスト組成物が求められている。

本発明者らは、特許文献1に記載されるレジスト組成物を用いて、そのリソグラフィー特性を検討していたところ、孤立残しパターンの解像性が必ずしも十分ではなく、更に改善する余地があることを見出した。具体的には、パターニング後、あるいは、パターニング後エッチングの際の真空引きにおいて、孤立のドットパターンが基板から剥がれ、解像不良が生じる場合があることが分かった。

さらに、特許文献1に記載されたレジスト組成物を基板上に塗布し、乾燥させて得られた厚膜のレジスト膜を一定時間引き置いた後に、パターン露光及び現像を行ったところ、所望の線幅のパターンが得られないなどのCD(Critical Dimension)変動が発生することが分かった。すなわち、特許文献1に記載されたレジスト組成物は、PCD(Post Coating Delay)性能について改善する余地があることが分かった。

また、厚膜のレジスト膜から形成されたレジストパターンをマスクとしてエッチングを行う際に、レジストパターンの側壁におけるラフネスの発生を抑制することや、現像残渣の低減も求められている。

In order to form a memory with a three-dimensional structure, it is necessary to form various patterns using, for example, a thick resist film having a film thickness of 1 μm or more, and it is not only isolated spaces and contact holes, but also isolated. There is a need for a resist composition capable of forming a residual pattern, that is, an isolated line pattern, an isolated dot pattern, and the like.

The present inventors have studied the lithography characteristics of the resist composition described in Patent Document 1, and found that the resolution of the isolated pattern is not always sufficient and there is room for further improvement. I found. Specifically, it was found that in vacuuming after patterning or during etching after patterning, the isolated dot pattern may be peeled off from the substrate, resulting in poor resolution.

Further, when the resist composition described in Patent Document 1 was applied onto a substrate, the thick resist film obtained by drying was left to stand for a certain period of time, and then pattern exposure and development were performed, a desired line was obtained. It was found that CD (Critical Dimensions) fluctuations such as the width pattern not being obtained occur. That is, it was found that the resist composition described in Patent Document 1 has room for improvement in PCD (Post Coating Delay) performance.

Further, when etching is performed using a resist pattern formed from a thick resist film as a mask, it is required to suppress the occurrence of roughness on the side wall of the resist pattern and reduce the development residue.


本発明は、厚膜の(例えば1μm以上の厚さを有する)レジスト膜からパターンを形成する場合において、孤立残しパターンの解像性に優れ、パターンの現像後の現像残渣の低減が可能であり、PCD性能に優れ、かつエッチングの際に発生し得るパターンの側壁におけるラフネスを抑制可能な感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法を提供することを課題とする。

According to the present invention, when a pattern is formed from a thick resist film (for example, having a thickness of 1 μm or more), the resolution of the unisolated pattern is excellent, and the development residue after the development of the pattern can be reduced. Provided are a sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, a resist film, a pattern forming method, and a method for manufacturing an electronic device, which have excellent PCD performance and can suppress roughness on the side wall of a pattern that may occur during etching. The task is to do.


本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の樹脂と、ガラス転移温度が100℃以下の化合物とを含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物によれば、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。

As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have found that according to a sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing a specific resin and a compound having a glass transition temperature of 100 ° C. or lower. The present invention has been completed by finding that the above problems can be solved.

That is, the present inventors have found that the above object can be achieved by the following configuration.


<1>

樹脂(A)と、ガラス転移温度が100℃以下の化合物(B)と、溶剤とを含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、

上記樹脂(A)は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が50℃以下であるモノマーを由来とする繰り返し単位(a1)と、酸分解性基を有する繰り返し単位(a2)とを含み、

上記繰り返し単位(a1)は、非酸分解性の繰り返し単位であり、

上記樹脂(A)は、芳香族環を有する繰り返し単位を有し、

上記化合物(B)の含有量は、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対して1質量%以上であり、

固形分濃度が10質量%以上である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<2>

上記繰り返し単位(a1)が、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が30℃以下であるモノマーを由来とする繰り返し単位である<1>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<3>

上記繰り返し単位(a1)が、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基を有する<1>又は<2>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<4>

上記繰り返し単位(a1)が、下記一般式(1−2)で表される繰り返し単位である<3>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<1>

A light-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing a resin (A), a compound (B) having a glass transition temperature of 100 ° C. or lower, and a solvent.

The resin (A) contains a repeating unit (a1) derived from a monomer having a glass transition temperature of 50 ° C. or lower when homopolymerized, and a repeating unit (a2) having an acid-degradable group.

The repeating unit (a1) is a non-acid-decomposable repeating unit.

The resin (A) has a repeating unit having an aromatic ring and has a repeating unit.

The content of the compound (B) is 1% by mass or more with respect to the total solid content of the actinic cheilitis or radiation-sensitive resin composition.

A light-sensitive or radiation-sensitive resin composition having a solid content concentration of 10% by mass or more.

<2>

The sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to <1>, wherein the repeating unit (a1) is a repeating unit derived from a monomer having a glass transition temperature of 30 ° C. or lower when it is homopolymerized.

<3>

The actinic cheilitis or sensation according to <1> or <2>, wherein the repeating unit (a1) has a non-acidolytic alkyl group having 2 or more carbon atoms, which may contain a heteroatom in the chain. Radiation resin composition.

<4>

The actinic or radiation-sensitive resin composition according to <3>, wherein the repeating unit (a1) is a repeating unit represented by the following general formula (1-2).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(1−2)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。Rは、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基を表す。

<5>

上記繰り返し単位(a1)が、下記一般式(1−3)で表される繰り返し単位である<1>又は<2>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

In the general formula (1-2), R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 2 represents a non-acidolytic alkyl group having 2 or more carbon atoms, which may contain a heteroatom in the chain.

<5>

The actinic or radiation-sensitive resin composition according to <1> or <2>, wherein the repeating unit (a1) is a repeating unit represented by the following general formula (1-3).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(1−3)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。Rは、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を表す。

<6>

上記樹脂(A)が、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位(a4)を含む<1>〜<5>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<7>

上記繰り返し単位(a2)の含有量が、上記樹脂(A)の全繰り返し単位に対して50モル%以下である<1>〜<6>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<8>

上記繰り返し単位(a2)の含有量が、上記樹脂(A)の全繰り返し単位に対して19モル%超50モル%以下である<1>〜<7>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<9>

上記化合物(B)の含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対して20質量%以下である<1>〜<8>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<10>

上記化合物(B)の含有量が、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対して5〜15質量%である<1>〜<9>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<11>

上記化合物(B)が樹脂である<1>〜<10>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<12>

上記化合物(B)が分子量100〜5000の化合物である<1>〜<10>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<13>

上記化合物(B)が非エーテル系化合物である<11>又は<12>に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

<14>

<1>〜<13>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物により形成されたレジスト膜。

<15>

(i)感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物によって基板上に感活性光線性又は感放射線性膜を形成する工程、

(ii)上記感活性光線性又は感放射線性膜に、活性光線又は放射線を照射する工程、及び、

(iii)上記活性光線又は放射線が照射された感活性光線性又は感放射線性膜を、現像液を用いて現像する工程、を有するパターン形成方法であって、

上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が、<1>〜<13>のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物である、パターン形成方法。

<16>

<15>に記載のパターン形成方法を含む電子デバイスの製造方法。

In the general formula (1-3), R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 4 may contain a heteroatom in the chain, a non-acidically degradable alkyl group having a carboxy group or a hydroxyl group, or a non-acidic alkyl group having a carboxy group or a hydroxyl group which may contain a heteroatom in the ring member. Represents an acid-degradable cycloalkyl group.

<6>

The actinic light-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of <1> to <5>, wherein the resin (A) contains a repeating unit (a4) having a phenolic hydroxyl group.

<7>

The actinic cheilitis or sensation according to any one of <1> to <6>, wherein the content of the repeating unit (a2) is 50 mol% or less with respect to all the repeating units of the resin (A). Radiation resin composition.

<8>

The sensitivity according to any one of <1> to <7>, wherein the content of the repeating unit (a2) is more than 19 mol% and 50 mol% or less with respect to all the repeating units of the resin (A). A light or radiation sensitive resin composition.

<9>

The item according to any one of <1> to <8>, wherein the content of the compound (B) is 20% by mass or less based on the total solid content of the actinic cheilitis or radiation-sensitive resin composition. A sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

<10>

The item according to any one of <1> to <9>, wherein the content of the compound (B) is 5 to 15% by mass with respect to the total solid content of the actinic cheilitis or radiation-sensitive resin composition. Sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

<11>

The actinic light-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of <1> to <10>, wherein the compound (B) is a resin.

<12>

The actinic light-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of <1> to <10>, wherein the compound (B) is a compound having a molecular weight of 100 to 5000.

<13>

The actinic or radiation-sensitive resin composition according to <11> or <12>, wherein the compound (B) is a non-ether compound.

<14>

A resist film formed of the actinic cheilitis or radiation-sensitive resin composition according to any one of <1> to <13>.

<15>

(I) A step of forming a sensitive light-sensitive or radiation-sensitive film on a substrate with a sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

(Ii) A step of irradiating the above-mentioned sensitive light or radiation sensitive film with active light or radiation, and

(Iii) A pattern forming method comprising a step of developing a sensitive light-sensitive or radiation-sensitive film irradiated with the above-mentioned active light beam or radiation using a developing solution.

The pattern forming method, wherein the sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition is the sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of <1> to <13>.

<16>

A method for manufacturing an electronic device including the pattern forming method according to <15>.


本発明によれば、厚膜の(例えば1μm以上の厚さを有する)レジスト膜からパターンを形成する場合において、孤立残しパターンの解像性に優れ、パターンの現像後の現像残渣の低減が可能であり、PCD性能に優れ、かつエッチングの際に発生し得るパターンの側壁におけるラフネスを抑制可能な感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法を提供することができる。

According to the present invention, when a pattern is formed from a thick resist film (for example, having a thickness of 1 μm or more), the resolution of the unisolated pattern is excellent, and the development residue after development of the pattern can be reduced. A sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, a resist film, a pattern forming method, and a method for manufacturing an electronic device, which are excellent in PCD performance and capable of suppressing roughness on the side wall of a pattern that may occur during etching. Can be provided.


以下、本発明について詳細に説明する。

以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されない。

本明細書中における「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV:Extreme Ultraviolet)、X線、軟X線、及び電子線(EB:Electron Beam)等を意味する。本明細書中における「光」とは、活性光線又は放射線を意味する。本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線、及びEUV等による露光のみならず、電子線、及びイオンビーム等の粒子線による描画も含む。

本明細書において、「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。

Hereinafter, the present invention will be described in detail.

The description of the constituent elements described below may be based on a representative embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to such an embodiment.

As used herein, the term "active light" or "radiation" refers to, for example, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV: Extreme Ultraviolet), X-rays, soft X-rays, and electrons. It means a line (EB: Electron Beam) or the like. As used herein, the term "light" means active light or radiation. Unless otherwise specified, the term "exposure" as used herein refers to not only exposure to the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by excimer lasers, extreme ultraviolet rays, X-rays, EUV, etc., but also electron beams and ions. It also includes drawing with particle beams such as beams.

In the present specification, "~" is used to mean that the numerical values described before and after it are included as the lower limit value and the upper limit value.


本明細書において、(メタ)アクリレートはアクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種を表す。また(メタ)アクリル酸はアクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種を表す。

本明細書において、樹脂の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、及び分散度(分子量分布ともいう)(Mw/Mn)は、GPC(Gel Permeation Chromatography)装置(東ソー株式会社製HLC−8120GPC)によるGPC測定(溶剤:テトラヒドロフラン、流量(サンプル注入量):10μL、カラム:東ソー株式会社製TSK gel Multipore HXL−M、カラム温度:40℃、流速:1.0mL/分、検出器:示差屈折率検出器(Refractive Index Detector))によるポリスチレン換算値として定義される。

As used herein, (meth) acrylate represents at least one of acrylate and methacrylate. Further, (meth) acrylic acid represents at least one of acrylic acid and methacrylic acid.

In the present specification, the weight average molecular weight (Mw), the number average molecular weight (Mn), and the degree of dispersion (also referred to as molecular weight distribution) (Mw / Mn) of the resin are GPC (Gel Permeation Chromatography) apparatus (HLC manufactured by Toso Co., Ltd.). GPC measurement by (-8120 GPC) (solvent: tetrahydrofuran, flow rate (sample injection amount): 10 μL, column: TSK gel Multipore HXL-M manufactured by Toso Co., Ltd., column temperature: 40 ° C., flow velocity: 1.0 mL / min, detector: It is defined as a polystyrene-equivalent value by a differential refractometer (Refractive Index Detector).


本明細書中における基(原子団)の表記について、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さない基と共に置換基を有する基をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。また、本明細書中における「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。

Regarding the notation of a group (atomic group) in the present specification, the notation that does not describe substitution or non-substitution includes a group having a substituent as well as a group having no substituent. For example, the "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group). Further, the "organic group" in the present specification means a group containing at least one carbon atom.


また、本明細書において、「置換基を有していてもよい」というときの置換基の種類、置換基の位置、及び、置換基の数は特に限定されない。置換基の数は例えば、1つ、2つ、3つ、又はそれ以上であってもよい。置換基の例としては水素原子を除く1価の非金属原子団を挙げることができ、例えば、以下の置換基Tから選択することができる。

Further, in the present specification, the type of the substituent, the position of the substituent, and the number of the substituents when "may have a substituent" are not particularly limited. The number of substituents may be, for example, one, two, three, or more. Examples of the substituent include a monovalent non-metal atomic group excluding a hydrogen atom, and for example, the following substituent T can be selected.


(置換基T)

置換基Tとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基及びtert−ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp−トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基及びベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基及びメトキサリル基等のアシル基;メチルスルファニル基及びtert−ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基;フェニルスルファニル基及びp−トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基;アルキル基;シクロアルキル基;アリール基;ヘテロアリール基;水酸基;カルボキシ基;ホルミル基;スルホ基;シアノ基;アルキルアミノカルボニル基;アリールアミノカルボニル基;スルホンアミド基;シリル基;アミノ基;モノアルキルアミノ基;ジアルキルアミノ基;アリールアミノ基;並びにこれらの組み合わせが挙げられる。

(Substituent T)

Examples of the substituent T include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; alkoxy group such as methoxy group, ethoxy group and tert-butoxy group; aryloxy group such as phenoxy group and p-tolyloxy group; Alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group and phenoxycarbonyl group; acyloxy groups such as acetoxy group, propionyloxy group and benzoyloxy group; acetyl group, benzoyl group, isobutyryl group, acryloyl group, methacryloyl group and metoxalyl group and the like. Acrylic groups of: alkylsulfanyl groups such as methylsulfanyl and tert-butylsulfanyl groups; arylsulfanyl groups such as phenylsulfanyl and p-tolylsulfonyl groups; alkyl groups; cycloalkyl groups; aryl groups; heteroaryl groups; hydroxyl groups; Carboxy group; formyl group; sulfo group; cyano group; alkylaminocarbonyl group; arylaminocarbonyl group; sulfonamide group; silyl group; amino group; monoalkylamino group; dialkylamino group; arylamino group; Can be mentioned.


〔感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物〕

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(以後、単に「本発明の組成物」ともいう)は、樹脂(A)と、ガラス転移温度が100℃以下の化合物(B)と、溶剤とを含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、

上記樹脂(A)は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が50℃以下であるモノマーを由来とする繰り返し単位(a1)と、酸分解性基を有する繰り返し単位(a2)とを含み、

上記繰り返し単位(a1)は、非酸分解性の繰り返し単位であり、

上記樹脂(A)は、芳香族環を有する繰り返し単位を有し、

上記化合物(B)の含有量は、上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対して1質量%以上であり、

固形分濃度が10質量%以上である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物である。

[Actinic cheilitis or radiation-sensitive resin composition]

The sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “the composition of the present invention”) comprises a resin (A), a compound (B) having a glass transition temperature of 100 ° C. or lower, and a compound (B). A sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing a solvent.

The resin (A) contains a repeating unit (a1) derived from a monomer having a glass transition temperature of 50 ° C. or lower when homopolymerized, and a repeating unit (a2) having an acid-degradable group.

The repeating unit (a1) is a non-acid-decomposable repeating unit.

The resin (A) has a repeating unit having an aromatic ring and has a repeating unit.

The content of the compound (B) is 1% by mass or more with respect to the total solid content of the actinic cheilitis or radiation-sensitive resin composition.

A light-sensitive or radiation-sensitive resin composition having a solid content concentration of 10% by mass or more.


本発明の組成物は、いわゆるレジスト組成物であり、ポジ型のレジスト組成物であっても、ネガ型のレジスト組成物であってもよい。また、アルカリ現像用のレジスト組成物であっても、有機溶剤現像用のレジスト組成物であってもよい。なかでも、ポジ型のレジスト組成物であり、アルカリ現像用のレジスト組成物であることが好ましい。

本発明の組成物は、典型的には、化学増幅型のレジスト組成物である。

The composition of the present invention is a so-called resist composition, and may be a positive type resist composition or a negative type resist composition. Further, it may be a resist composition for alkaline development or a resist composition for organic solvent development. Of these, a positive resist composition is preferable, and a resist composition for alkaline development is preferable.

The composition of the present invention is typically a chemically amplified resist composition.


本発明の組成物により、厚膜の(例えば1μm以上の厚さを有する)レジスト膜からパターンを形成する場合において、孤立残しパターンの解像性に優れ、パターンの現像後の現像残渣の低減が可能であり、PCD性能に優れ、かつエッチングの際に発生し得るパターンの側壁におけるラフネスを抑制可能となる理由については詳細には明らかになっていないが、以下のように推定している。

本発明の組成物に含まれる樹脂(A)はホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)が50℃以下であるモノマーを由来とする繰り返し単位(a1)を有するため、柔軟性の高いポリマーである。また、本発明の組成物に含まれる化合物(B)はTgが100℃以下であるため柔軟性が高い化合物である。これらの柔軟性の高い素材を含む本発明の組成物から形成されるレジスト膜の膜質は柔軟になるため、厚膜の場合に顕著に発生する内部応力が緩和され、パターン剥がれが抑制されることで、孤立残しパターンの解像性が向上したものと考えられる。

また、柔軟性の高いポリマーと柔軟性の高い化合物が存在することで、現像時にポリマーがほぐれやすくなり、溶解性が向上したことで、現像残渣が低減されたものと考えられる。

また、一般的に、溶剤を含むレジスト組成物を基板上に塗布してレジスト膜を形成した場合、レジスト膜中に一定量の溶剤が残る。レジスト膜中の残留溶剤は、時間の経過とともに徐々に揮発して減少するため、膜質に影響を及ぼす。本発明の組成物を用いて形成されたレジスト膜は前述のように膜質が柔軟であるため、従来のレジスト膜に比べて残留溶剤が揮発して除去されやすく、レジスト膜中に溶剤が残留しにくくなっていると考えられる。これにより、膜質の変化が少ないため、CD変動を抑制できるため、PCD性能が向上したと考えられる。

さらに、レジスト膜が柔軟であることで、エッチング中に局所的な凹凸の発生が抑制されて、レジストパターンの側壁におけるラフネスが抑制されると考えられる。

With the composition of the present invention, when a pattern is formed from a thick resist film (for example, having a thickness of 1 μm or more), the resolution of the isolated pattern is excellent, and the development residue after development of the pattern can be reduced. The reason why it is possible, excellent in PCD performance, and capable of suppressing roughness on the side wall of the pattern that may occur during etching has not been clarified in detail, but it is estimated as follows.

Since the resin (A) contained in the composition of the present invention has a repeating unit (a1) derived from a monomer having a glass transition temperature (Tg) of 50 ° C. or lower when homopolymerized, it is a highly flexible polymer. Is. Further, the compound (B) contained in the composition of the present invention is a compound having high flexibility because the Tg is 100 ° C. or lower. Since the quality of the resist film formed from the composition of the present invention containing these highly flexible materials becomes flexible, the internal stress that is remarkably generated in the case of a thick film is alleviated, and pattern peeling is suppressed. Therefore, it is considered that the resolution of the isolated pattern is improved.

Further, it is considered that the presence of the highly flexible polymer and the highly flexible compound makes it easier for the polymer to loosen during development and improves the solubility, thereby reducing the development residue.

Further, in general, when a resist composition containing a solvent is applied onto a substrate to form a resist film, a certain amount of solvent remains in the resist film. The residual solvent in the resist film gradually volatilizes and decreases with the passage of time, which affects the film quality. Since the resist film formed by using the composition of the present invention has a flexible film quality as described above, the residual solvent is more easily volatilized and removed than the conventional resist film, and the solvent remains in the resist film. It is thought that it is becoming difficult. As a result, it is considered that the PCD performance is improved because the change in the film quality is small and the CD fluctuation can be suppressed.

Further, it is considered that the flexibility of the resist film suppresses the generation of local irregularities during etching and suppresses the roughness on the side wall of the resist pattern.


<樹脂(A)>

本発明の組成物に含まれる樹脂(A)は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)が50℃以下であるモノマーを由来とする繰り返し単位(a1)と、酸分解性基を有する繰り返し単位(a2)とを含み、上記繰り返し単位(a1)は非酸分解性の繰り返し単位である。また、樹脂(A)は、芳香族環を有する繰り返し単位を有する。

<Resin (A)>

The resin (A) contained in the composition of the present invention has a repeating unit (a1) derived from a monomer having a glass transition temperature (Tg) of 50 ° C. or lower when homopolymerized, and an acid-degradable group. The repeating unit (a1) includes a repeating unit (a2), and the repeating unit (a1) is a non-acidolytic repeating unit. Further, the resin (A) has a repeating unit having an aromatic ring.


樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位を含有することから、酸の作用により分解して極性が増大する樹脂(酸分解性樹脂)である。つまり、後述する本発明のパターン形成方法において、典型的には、現像液としてアルカリ現像液を採用した場合には、ポジ型パターンが好適に形成され、現像液として有機系現像液を採用した場合には、ネガ型パターンが好適に形成される。

Since the resin (A) contains a repeating unit having an acid-decomposable group, it is a resin (acid-decomposable resin) whose polarity is increased by decomposing due to the action of an acid. That is, in the pattern forming method of the present invention described later, typically, when an alkaline developer is used as the developer, a positive pattern is preferably formed, and when an organic developer is used as the developer. A negative pattern is preferably formed in.


(繰り返し単位(a1))

繰り返し単位(a1)は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が50℃以下であるモノマー(「モノマーa1」ともいう)を由来とする繰り返し単位である。

また、繰り返し単位(a1)は非酸分解性の繰り返し単位である。したがって、繰り返し単位(a1)は酸分解性基を有さない。

(Repeating unit (a1))

The repeating unit (a1) is a repeating unit derived from a monomer (also referred to as “monomer a1”) having a glass transition temperature of 50 ° C. or lower when homopolymerized.

The repeating unit (a1) is a non-acid-decomposable repeating unit. Therefore, the repeating unit (a1) does not have an acid-degradable group.


(ホモポリマーのガラス転移温度の測定方法)

ホモポリマーのガラス転移温度は、カタログ値又は文献値がある場合はその値を採り、無い場合には、示差走査熱量測定(DSC:Differential scanning calorimetry)法によって測定する。Tgの測定に供するホモポリマーの重量平均分子量(Mw)は18000とし、分散度(Mw/Mn)は1.7とする。DSC装置としては、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株)社製熱分析DSC示差走査熱量計Q1000型を用い、昇温速度は10℃/minで測定する。

なお、Tgの測定に供するホモポリマーは、対応するモノマーを用いて公知の方法で合成すればよく、例えば一般的な滴下重合法などで合成することができる。以下に一例を示す。

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)54質量部を窒素気流下、80℃に加熱した。この液を攪拌しながら、対応するモノマー21質量%、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル0.35質量%を含むPGMEA溶液125質量部を6時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃で更に2時間攪拌した。反応液を放冷後、多量のメタノール/水(質量比9:1)で再沈殿、ろ過し、得られた固体を乾燥することでホモポリマー(Mw:18000、Mw/Mn:1.7)を得た。得られたホモポリマーをDSC測定に供した。DSC装置及び昇温速度は前述のとおりとした。

(Method of measuring the glass transition temperature of homopolymer)

The glass transition temperature of the homopolymer is measured by the differential scanning calorimetry (DSC) method, if there is a catalog value or a literature value, if there is one. The weight average molecular weight (Mw) of the homopolymer used for the measurement of Tg is 18,000, and the dispersity (Mw / Mn) is 1.7. As the DSC apparatus, a thermal analysis DSC differential scanning calorimeter Q1000 manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd. is used, and the temperature rise rate is measured at 10 ° C./min.

The homopolymer used for the measurement of Tg may be synthesized by a known method using the corresponding monomer, and can be synthesized by, for example, a general drop polymerization method. An example is shown below.

54 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was heated to 80 ° C. under a nitrogen stream. While stirring this solution, 125 parts by mass of a PGMEA solution containing 21% by mass of the corresponding monomer and 0.35% by mass of dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate was added dropwise over 6 hours. After completion of the dropping, the mixture was further stirred at 80 ° C. for 2 hours. After allowing the reaction solution to cool, it is reprecipitated with a large amount of methanol / water (mass ratio 9: 1), filtered, and the obtained solid is dried to homopolymer (Mw: 18000, Mw / Mn: 1.7). Got The obtained homopolymer was subjected to DSC measurement. The DSC device and the heating rate were as described above.


モノマーa1は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)が50℃以下であれば特に限定されず、ドットパターンの解像性の向上、及びエッチング時に発生し得るレジストパターンの側壁におけるラフネスの抑制の観点から、ホモポリマーとしたときのTgが30℃以下であることが好ましい。モノマーa1をホモポリマーとしたときのTgの下限は特に限定されないが、−80℃以上であることが好ましく、より好ましくは−70℃以上であり、更に好ましくは−60℃以上であり、特に好ましくは−50℃以上である。モノマーa1をホモポリマーとしたときのTgの下限を上記範囲とすることで、加熱時のパターンの流動性が抑制され、ドットパターンの垂直性がより向上するため好ましい。

The monomer a1 is not particularly limited as long as the glass transition temperature (Tg) when homopolymerized is 50 ° C. or lower, and the resolution of the dot pattern is improved and the roughness on the side wall of the resist pattern that may occur during etching is increased. From the viewpoint of suppression, it is preferable that the Tg of the homopolymer is 30 ° C. or lower. The lower limit of Tg when the monomer a1 is homopolymer is not particularly limited, but is preferably −80 ° C. or higher, more preferably −70 ° C. or higher, still more preferably −60 ° C. or higher, and particularly preferably. Is -50 ° C or higher. It is preferable to set the lower limit of Tg when the monomer a1 is a homopolymer in the above range because the fluidity of the pattern during heating is suppressed and the verticality of the dot pattern is further improved.


繰り返し単位(a1)としては、残留溶剤をより揮発しやすくできる点で、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基を有する繰り返し単位であることが好ましい。本明細書において「非酸分解性」とは、光酸発生剤が発生する酸により、脱離/分解反応が起こらない性質を有することを意味する。

つまり、「非酸分解性アルキル基」とは、より具体的には、光酸発生剤が発生する酸の作用により樹脂(A)から脱離しないアルキル基、又は、光酸発生剤が発生する酸の作用により分解しないアルキル基が挙げられる。

非酸分解性アルキル基は直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。

以下、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基を有する繰り返し単位について説明する。

The repeating unit (a1) is a repeating unit having a non-acidolytic alkyl group having 2 or more carbon atoms, which may contain a heteroatom in the chain in that the residual solvent can be more easily volatilized. Is preferable. As used herein, the term "non-acidic" means that the acid generated by the photoacid generator does not cause an elimination / decomposition reaction.

That is, more specifically, the "non-acid-degradable alkyl group" is an alkyl group that does not desorb from the resin (A) due to the action of the acid generated by the photoacid generator, or a photoacid generator. Examples thereof include alkyl groups that are not decomposed by the action of acid.

The non-acidolytic alkyl group may be linear or branched chain.

Hereinafter, a repeating unit having a non-acidically degradable alkyl group having 2 or more carbon atoms, which may contain a hetero atom in the chain, will be described.


鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数が2〜20のアルキル基、及び、鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数2〜20のアルキル基が挙げられる。

鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数2〜20のアルキル基としては、例えば、1つ又は2つ以上の−CH−が、−O−、−S−、−CO−、−NR−、又はこれらを2以上組み合わせた2価の有機基で置換されたアルキル基が挙げられる。上記Rは、水素原子、又は炭素数が1〜6のアルキル基を表す。

鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基としては、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、ラウリル基、ステアリル基、イソブチル基、sec−ブチル基、1−エチルペンチル基、及び2−エチルヘキシル基、並びに、これらの1つ又は2つ以上の−CH−が−O−又は−O−CO−で置換された1価のアルキル基が挙げられる。

The non-acidolytic alkyl group having 2 or more carbon atoms which may contain a hetero atom in the chain is not particularly limited, but for example, an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms and a hetero in the chain. Alkyl groups having 2 to 20 carbon atoms containing an atom can be mentioned.

As an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms containing a heteroatom in the chain, for example, one or more -CH 2- is -O-, -S-, -CO-, -NR 6-. , Or an alkyl group substituted with a divalent organic group in which two or more of these are combined. The R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

Specific examples of the non-acidolytic alkyl group having 2 or more carbon atoms, which may contain a hetero atom in the chain, include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, lauryl group, stearyl group, isobutyl group, sec-butyl group, 1-ethylpentyl group, and 2-ethylhexyl group, and one or more of these- Examples thereof include a monovalent alkyl group in which CH 2 -is substituted with -O- or -O-CO-.


鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基の炭素数としては、2以上16以下であることが好ましく、2以上10以下であることがより好ましく、2以上8以下であることが更に好ましい。炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基の炭素数の下限は4以上であることが好ましい。

なお、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基は、置換基(例えば置換基T)を有していてもよい。

The number of carbon atoms of the non-acidolytic alkyl group having 2 or more carbon atoms, which may contain a hetero atom in the chain, is preferably 2 or more and 16 or less, and more preferably 2 or more and 10 or less. It is more preferably 2 or more and 8 or less. The lower limit of the carbon number of the non-acid-decomposable alkyl group having 2 or more carbon atoms is preferably 4 or more.

The non-acidically decomposable alkyl group having 2 or more carbon atoms may have a substituent (for example, a substituent T).


繰り返し単位(a1)は、下記一般式(1−2)で表される繰り返し単位であることが好ましい。

The repeating unit (a1) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (1-2).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(1−2)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。Rは、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基を表す。

In the general formula (1-2), R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 2 represents a non-acidolytic alkyl group having 2 or more carbon atoms, which may contain a heteroatom in the chain.


で表されるハロゲン原子としては、特に限定されないが、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。

で表されるアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数1〜10のアルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、及びtert−ブチル基等が挙げられる。なかでも、炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。

で表されるシクロアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数5〜10のシクロアルキル基が挙げられ、より具体的にはシクロヘキシル基等が挙げられる。

としては、なかでも、水素原子又はメチル基が好ましい。

The halogen atom represented by R 1 is not particularly limited, and examples thereof include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

The alkyl group represented by R 1 is not particularly limited, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and a tert-butyl group. .. Of these, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferable, and a methyl group is more preferable.

The cycloalkyl group represented by R 1 is not particularly limited, and examples thereof include a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and more specifically, a cyclohexyl group and the like.

Among them, R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.


で表される鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基の定義及び好適態様は、上述した通りである。

In the chain represented by R 2 may contain a hetero atom, definitions and preferred aspects of two or more non-acid-decomposable alkyl group carbon atoms are as described above.


また、繰り返し単位(a1)は、残留溶剤をより揮発しやすくできる点で、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を有する繰り返し単位であってもよい。

以下、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を有する繰り返し単位について説明する。

Further, the repeating unit (a1) may contain a heteroatom in the chain, and may be a non-acid-degradable alkyl group having a carboxy group or a hydroxyl group, or a ring member, in that the residual solvent can be more easily volatilized. It may be a repeating unit having a non-acidolytic cycloalkyl group having a carboxy group or a hydroxyl group, which may contain a heteroatom.

Hereinafter, a non-acidically decomposable alkyl group having a carboxy group or a hydroxyl group, which may contain a heteroatom in the chain, or a non-acidic decomposition having a carboxy group or a hydroxyl group, which may contain a heteroatom in a ring member. A repeating unit having a sex cycloalkyl group will be described.


非酸分解性アルキル基としては、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。

非酸分解性アルキル基の炭素数は、2以上が好ましく、ホモポリマーのTgが50℃以下とする観点から、上記非酸分解性アルキル基の炭素数の上限は、例えば20以下であることが好ましい。

The non-acidically decomposable alkyl group may be either linear or branched.

The carbon number of the non-acid-degradable alkyl group is preferably 2 or more, and the upper limit of the carbon number of the non-acid-degradable alkyl group is, for example, 20 or less from the viewpoint that the Tg of the homopolymer is 50 ° C. or less. preferable.


鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、非酸分解性アルキル基としては、特に限定されず、例えば、炭素数が2〜20のアルキル基、及び、鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数2〜20のアルキル基が挙げられる。なお、上記アルキル基中の水素原子の少なくとも一つは、カルボキシ基又は水酸基で置換されている。

鎖中にヘテロ原子を含有する炭素数2〜20のアルキル基としては、例えば、1つ又は2つ以上の−CH−が、−O−、−S−、−CO−、−NR−、又はこれらを2以上組み合わせた2価の有機基で置換されたアルキル基が挙げられる。上記Rは、水素原子、又は炭素数が1〜6のアルキル基を表す。

The non-acidolytic alkyl group which may contain a hetero atom in the chain is not particularly limited, for example, an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms and a carbon number containing a hetero atom in the chain. Examples include 2 to 20 alkyl groups. At least one of the hydrogen atoms in the alkyl group is substituted with a carboxy group or a hydroxyl group.

As an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms containing a heteroatom in the chain, for example, one or more -CH 2- is -O-, -S-, -CO-, -NR 6-. , Or an alkyl group substituted with a divalent organic group in which two or more of these are combined. The R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.


鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、非酸分解性アルキル基の炭素数としては、耐クラック性により優れる(クラックが発生しにくい)点で、2〜16が好ましく、2〜10がより好ましく、2〜8が更に好ましい。

なお、非酸分解性アルキル基は、置換基(例えば置換基T)を有していてもよい。

鎖中にヘテロ原子を含有する、カルボキシ基を有する非酸分解性アルキル基を有する繰り返し単位の具体例としては例えば下記構造の繰り返し単位が挙げられる。

The number of carbon atoms of the non-acid-decomposable alkyl group, which may contain a hetero atom in the chain, is preferably 2 to 16 and more preferably 2 to 10 in that it is more excellent in crack resistance (cracks are less likely to occur). 2 to 8 are preferable, and 2 to 8 are more preferable.

The non-acidolytic alkyl group may have a substituent (for example, a substituent T).

Specific examples of the repeating unit having a non-acidically decomposable alkyl group having a carboxy group and containing a heteroatom in the chain include a repeating unit having the following structure.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


非酸分解性シクロアルキル基の炭素数は、5以上が好ましく、ホモポリマーのTgが50℃以下とする観点から、上記非酸分解性シクロアルキル基の炭素数の上限は、例えば20以下であることが好ましく、16以下であることがより好ましく、10以下であることが更に好ましい。

The carbon number of the non-acid-degradable cycloalkyl group is preferably 5 or more, and the upper limit of the carbon number of the non-acid-degradable cycloalkyl group is, for example, 20 or less from the viewpoint that the Tg of the homopolymer is 50 ° C. or less. It is preferably 16 or less, more preferably 10 or less.


環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、非酸分解性シクロアルキル基としては、特に限定されず、例えば、炭素数が5〜20のシクロアルキル基(より具体的にはシクロヘキシル基)、及び、環員にヘテロ原子を含有する炭素数5〜20のシクロアルキル基が挙げられる。なお、上記シクロアルキル基中の水素原子の少なくとも一つは、カルボキシ基又は水酸基で置換されている。

環員にヘテロ原子を含有する炭素数5〜20のシクロアルキル基としては、例えば、1つ又は2つ以上の−CH−が、−O−、−S−、−CO−、−NR−、又はこれらを2以上組み合わせた2価の有機基で置換されたシクロアルキル基が挙げられる。上記Rは、水素原子、又は炭素数が1〜6のアルキル基を表す。

なお、非酸分解性シクロアルキル基は、置換基(例えば置換基T)を有していてもよい。

The non-acidolytic cycloalkyl group which may contain a heteroatom in the ring member is not particularly limited, for example, a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms (more specifically, a cyclohexyl group), and a cycloalkyl group. , A cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms containing a hetero atom in the ring member can be mentioned. At least one of the hydrogen atoms in the cycloalkyl group is substituted with a carboxy group or a hydroxyl group.

As a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms containing a hetero atom in the ring member, for example, one or more -CH 2 − is −O−, −S−, −CO−, −NR 6 -Or, a cycloalkyl group substituted with a divalent organic group obtained by combining two or more of these can be mentioned. The R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

The non-acidolytic cycloalkyl group may have a substituent (for example, a substituent T).


鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を有する繰り返し単位としては、本発明の効果により優れる点で、なかでも、下記一般式(1−3)で表される繰り返し単位が好ましい。

A non-acidolytic alkyl group having a carboxy group or a hydroxyl group, which may contain a heteroatom in the chain, or a non-acidolytic cyclo having a carboxy group or a hydroxyl group, which may contain a heteroatom in a ring member. As the repeating unit having an alkyl group, the repeating unit represented by the following general formula (1-3) is particularly preferable because it is more excellent in the effect of the present invention.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(1−3)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。Rは、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を表す。

In the general formula (1-3), R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 4 may contain a heteroatom in the chain, a non-acidically degradable alkyl group having a carboxy group or a hydroxyl group, or a non-acidic alkyl group having a carboxy group or a hydroxyl group which may contain a heteroatom in the ring member. Represents an acid-degradable cycloalkyl group.


一般式(1−3)中、Rは、上述したRと同義であり、好ましい態様も同じである。

In the general formula (1-3), R 3 has the same meaning as R 1 described above, and the preferred embodiment is also the same.


で表される鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基の定義及び好適態様は、上述した通りである。

なかでも、Rとしては、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基又は水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基が好ましい。この態様としては、例えば、下記構造の繰り返し単位などが挙げられる。

In the chain represented by R 4 may contain a hetero atom, non-acid-decomposable group having a carboxy group or a hydroxyl group, or, in the ring members may include a hetero atom, a carboxyl group or a hydroxyl group The definition and preferred embodiment of the non-acidolytic cycloalkyl group having are as described above.

Among them, as R 4 , a non-acid-degradable cycloalkyl group having a carboxy group or a hydroxyl group, which may contain a hetero atom in the ring member, is preferable. Examples of this embodiment include a repeating unit having the following structure.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


モノマーa1としては、例えば、エチルアクリレート(−22℃)、n−プロピルアクリレート(−37℃)、イソプロピルアクリレート(−5℃)、n−ブチルアクリレート(−55℃)、n−ブチルメタクリレート(20℃)、n−へキシルアクリレート(−57℃)、n−ヘキシルメタクリレート(−5℃)、n−オクチルメタクリレート(−20℃)、2−エチルへキシルアクリレート(−70℃)、イソノニルアクリレート(−82℃)、ラウリルメタクリレート(−65℃)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(−15℃)、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート(26℃)、コハク酸1−[2−(メタクリロイルオキシ)エチル](9℃)、2−エチルへキシルメタクリレート(−10℃)、sec−ブチルアクリレート(−26℃)、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(n=2)(−20℃)、ヘキサデシルアクリレート(35℃)等が挙げられる。なお、括弧内は、ホモポリマーとしたときのTg(℃)を表す。

Examples of the monomer a1 include ethyl acrylate (-22 ° C.), n-propyl acrylate (-37 ° C.), isopropyl acrylate (-5 ° C.), n-butyl acrylate (-55 ° C.), and n-butyl methacrylate (20 ° C.). ), N-hexyl acrylate (-57 ° C), n-hexyl methacrylate (-5 ° C), n-octyl methacrylate (-20 ° C), 2-ethylhexyl acrylate (-70 ° C), isononyl acrylate (-70 ° C). 82 ° C.), Lauryl methacrylate (-65 ° C.), 2-Hydroxyethyl acrylate (-15 ° C.), 2-Hydroxypropyl methacrylate (26 ° C.), 1- [2- (methacryloyloxy) ethyl] succinate (9 ° C.) , 2-Ethylhexyl methacrylate (-10 ° C), sec-butyl acrylate (-26 ° C), methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (n = 2) (-20 ° C), hexadecyl acrylate (35 ° C) and the like. .. In addition, the parentheses represent Tg (° C.) when homopolymer is used.


なお、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート(n=2)は下記構造の化合物である。

Methoxypolyethylene glycol monomethacrylate (n = 2) is a compound having the following structure.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


モノマーa1は、n−ブチルアクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレ−ト、2−エチルヘキシルアクリレ−ト、ラウリルメタクリレート、ヘキサデシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、及び下記MA−5で表される化合物であることが好ましい。

Monomer a1 includes n-butyl acrylate, n-hexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl methacrylate, hexadecyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and the following. It is preferably a compound represented by MA-5.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


樹脂(A)は、繰り返し単位(a1)を、1種のみで含んでもよく、2種以上含んでもよい。

樹脂(A)において、繰り返し単位(a1)の含有量(繰り返し単位(a1)が複数存在する場合はその合計)は、樹脂(A)の全繰り返し単位に対して、5モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましく、50モル%以下が好ましく、40モル%以下がより好ましく、30モル%以下が更に好ましい。なかでも、樹脂(A)中における繰り返し単位(a1)の含有量(繰り返し単位(a1)が複数存在する場合はその合計)は、樹脂(A)の全繰り返し単位に対して5〜50モル%が好ましく、5〜40モル%がより好ましく、5〜30モル%が更に好ましい。

The resin (A) may contain only one type of repeating unit (a1), or may contain two or more types of the repeating unit (a1).

In the resin (A), the content of the repeating unit (a1) (if there are a plurality of repeating units (a1), the total thereof) is preferably 5 mol% or more with respect to all the repeating units of the resin (A). 10 mol% or more is more preferable, 50 mol% or less is preferable, 40 mol% or less is more preferable, and 30 mol% or less is further preferable. Among them, the content of the repeating unit (a1) in the resin (A) (if there are a plurality of repeating units (a1), the total) is 5 to 50 mol% with respect to all the repeating units of the resin (A). Is preferable, 5 to 40 mol% is more preferable, and 5 to 30 mol% is further preferable.


(繰り返し単位(a2))

樹脂(A)は酸分解性基を有する繰り返し単位(a2)を有する。

樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位(a2)を1種単独で有していてよく、2種以上を併用して有していてもよい。

樹脂(A)において、繰り返し単位(a2)の含有量(繰り返し単位(a2)が複数存在する場合はその合計)は、樹脂(A)の全繰り返し単位に対して50モル%以下であることが好ましく、19モル%超50モル%以下であることがより好ましい。繰り返し単位(a2)の含有量が50モル%以下であると、ドットパターンの解像性の向上及び現像残渣の低減の観点で好ましい。繰り返し単位(a2)の含有量が19モル%超であると、PCD性能がより向上するため好ましい。

(Repeating unit (a2))

The resin (A) has a repeating unit (a2) having an acid-degradable group.

The resin (A) may have one type of repeating unit (a2) having an acid-decomposable group alone, or may have two or more types in combination.

In the resin (A), the content of the repeating unit (a2) (if there are a plurality of repeating units (a2), the total thereof) may be 50 mol% or less with respect to all the repeating units of the resin (A). It is preferably more than 19 mol% and more preferably 50 mol% or less. When the content of the repeating unit (a2) is 50 mol% or less, it is preferable from the viewpoint of improving the resolution of the dot pattern and reducing the development residue. When the content of the repeating unit (a2) is more than 19 mol%, the PCD performance is further improved, which is preferable.


酸分解性基としては、極性基が酸の作用により分解して脱離する基(脱離基)で保護された構造を有することが好ましい。

極性基としては、カルボキシ基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基、スルホ基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及びトリス(アルキルスルホニル)メチレン基等の酸性基(2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液中で解離する基)、並びにアルコール性水酸基等が挙げられる。

The acid-degradable group preferably has a structure in which the polar group is protected by a group (leaving group) that is decomposed and eliminated by the action of an acid.

Examples of the polar group include a carboxy group, a phenolic hydroxyl group, a fluorinated alcohol group, a sulfo group, a sulfonyl amide group, a sulfonylimide group, a (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene group, and a (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) imide group. Bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group, tris (alkylsulfonyl) methylene group, etc. Examples thereof include an acidic group (a group that dissociates in a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) and an alcoholic hydroxyl group.


なお、アルコール性水酸基とは、炭化水素基に結合した水酸基であって、芳香環上に直接結合した水酸基(フェノール性水酸基)以外の水酸基をいい、水酸基としてα位がフッ素原子等の電子求引性基で置換された脂肪族アルコール(例えば、ヘキサフルオロイソプロパノール基等)は除く。アルコール性水酸基としては、pKa(酸解離定数)が12以上20以下の水酸基であることが好ましい。

The alcoholic hydroxyl group is a hydroxyl group bonded to a hydrocarbon group and refers to a hydroxyl group other than the hydroxyl group directly bonded on the aromatic ring (phenolic hydroxyl group), and the α-position of the hydroxyl group is electron attraction such as a fluorine atom. Aromatic alcohols substituted with sex groups (eg, hexafluoroisopropanol groups, etc.) are excluded. The alcoholic hydroxyl group is preferably a hydroxyl group having a pKa (acid dissociation constant) of 12 or more and 20 or less.


好ましい極性基としては、カルボキシ基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基)、及びスルホ基が挙げられる。

Preferred polar groups include a carboxy group, a phenolic hydroxyl group, a fluorinated alcohol group (preferably a hexafluoroisopropanol group), and a sulfo group.


酸分解性基として好ましい基は、これらの基の水素原子を酸の作用により脱離する基(脱離基)で置換した基である。

酸の作用により脱離する基(脱離基)としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)、及び−C(R01)(R02)(OR39)等が挙げられる。

式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。

01及びR02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。

A preferable group as an acid-degradable group is a group in which the hydrogen atom of these groups is replaced with a group (leaving group) that is eliminated by the action of an acid.

Examples of the group (leaving group) desorbed by the action of acid include -C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), and-. Examples thereof include C (R 01 ) (R 02 ) (OR 39).

In the formula, R 36 to R 39 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be combined with each other to form a ring.

R 01 and R 02 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.


36〜R39、R01及びR02のアルキル基は、炭素数1〜8のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、へキシル基、及びオクチル基等が挙げられる。

36〜R39、R01及びR02のシクロアルキル基は、単環でも、多環でもよい。

単環のシクロアルキル基としては、炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、及びシクロオクチル基等が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、炭素数6〜20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、及びアンドロスタニル基等が挙げられる。なお、シクロアルキル基中の少なくとも1つの炭素原子が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。

36〜R39、R01及びR02のアリール基は、炭素数6〜10のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、及びアントリル基等が挙げられる。

36〜R39、R01及びR02のアラルキル基は、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、及びナフチルメチル基等が挙げられる。

36〜R39、R01及びR02のアルケニル基は、炭素数2〜8のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、及びシクロへキセニル基等が挙げられる。

36とR37とが互いに結合して形成される環としては、シクロアルキル基(単環又は多環)であることが好ましい。シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又はノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。

The alkyl groups of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 are preferably alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group and hexyl. Groups, octyl groups and the like can be mentioned.

The cycloalkyl groups of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 may be monocyclic or polycyclic.

The monocyclic cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. As the polycyclic cycloalkyl group, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable. Examples thereof include a tetracyclododecyl group and an androstanyl group. In addition, at least one carbon atom in the cycloalkyl group may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom.

The aryl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group and an anthryl group.

The aralkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group and a naphthylmethyl group.

The alkenyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.

The ring formed by bonding R 36 and R 37 to each other is preferably a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic). As the cycloalkyl group, a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, or a polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, and an adamantyl group is preferable. ..


酸分解性基として、クミルエステル基、エノールエステル基、アセタールエステル基、又は第3級のアルキルエステル基等が好ましく、アセタール基、又は第3級アルキルエステル基がより好ましい。

As the acid-degradable group, a cumyl ester group, an enol ester group, an acetal ester group, a tertiary alkyl ester group and the like are preferable, and an acetal group or a tertiary alkyl ester group is more preferable.


・−COO−基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造(酸分解性基)を有する繰り返し単位

樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。

-A repeating unit having a structure protected by a leaving group (acid-degradable group) in which the -COO- group is decomposed and eliminated by the action of an acid.

The resin (A) preferably has a repeating unit represented by the following general formula (AI) as a repeating unit having an acid-decomposable group.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(AI)において、

Xaは、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。

Tは、単結合又は2価の連結基を表す。

Rx〜Rxは、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。

Rx〜Rxのいずれか2つが結合して環構造を形成してもよく、形成しなくてもよい。

In the general formula (AI)

Xa 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.

T represents a single bond or a divalent linking group.

Rx 1 to Rx 3 independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group.

Any two of Rx 1 to Rx 3 may or may not be combined to form a ring structure.


Tの2価の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、−COO−Rt−、及び−O−Rt−等が挙げられる。式中、Rtは、アルキレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表す。

Tは、単結合又は−COO−Rt−が好ましい。Rtは、炭素数1〜5の鎖状アルキレン基が好ましく、−CH−、−(CH−、又は−(CH−がより好ましい。Tは、単結合であることがより好ましい。

Examples of the divalent linking group of T include an alkylene group, an arylene group, -COO-Rt-, and -O-Rt-. In the formula, Rt represents an alkylene group, a cycloalkylene group or an arylene group.

T is preferably single bond or -COO-Rt-. Rt is preferably a chain alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably −CH 2 −, − (CH 2 ) 2 −, or − (CH 2 ) 3 −. More preferably, T is a single bond.


Xaは、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。

Xaのアルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、水酸基、及びハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子)が挙げられる。

Xaのアルキル基は、炭素数1〜4が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基及びトリフルオロメチル基等が挙げられる。Xaのアルキル基は、メチル基であることが好ましい。

Xa 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group.

The alkyl group of Xa 1 may have a substituent, and examples of the substituent include a hydroxyl group and a halogen atom (preferably a fluorine atom).

The alkyl group of Xa 1 preferably has 1 to 4 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, and a trifluoromethyl group. The alkyl group of Xa 1 is preferably a methyl group.


Rx、Rx及びRxのアルキル基としては、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、又はt−ブチル基等が好ましい。アルキル基の炭素数としては、1〜10が好ましく、1〜5がより好ましく、1〜3が更に好ましい。Rx、Rx及びRxのアルキル基は、炭素間結合の一部が二重結合であってもよい。

Rx、Rx及びRxのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又はノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。

The alkyl groups of Rx 1 , Rx 2 and Rx 3 may be linear or branched, and may be methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, An isobutyl group, a t-butyl group, or the like is preferable. The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, and even more preferably 1 to 3. The alkyl groups of Rx 1 , Rx 2 and Rx 3 may have a part of the carbon-carbon bond as a double bond.

Examples of the cycloalkyl group of Rx 1 , Rx 2 and Rx 3 include a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, or a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, and an adamantyl group. The polycyclic cycloalkyl group of is preferred.


Rx、Rx及びRxの2つが結合して形成する環構造としては、シクロペンチル環、シクロヘキシル環、シクロヘプチル環、及びシクロオクタン環等の単環のシクロアルカン環、又はノルボルナン環、テトラシクロデカン環、テトラシクロドデカン環、及びアダマンタン環等の多環のシクロアルキル環が好ましい。なかでも、シクロペンチル環、シクロヘキシル環、又はアダマンタン環がより好ましい。Rx、Rx及びRxの2つが結合して形成する環構造としては、下記に示す構造も好ましい。

The ring structure formed by combining Rx 1 , Rx 2 and Rx 3 is a monocyclic cycloalkane ring such as a cyclopentyl ring, a cyclohexyl ring, a cycloheptyl ring, and a cyclooctane ring, or a norbornane ring or a tetracyclo. Polycyclic cycloalkyl rings such as decane rings, tetracyclododecane rings, and adamantane rings are preferred. Of these, a cyclopentyl ring, a cyclohexyl ring, or an adamantane ring is more preferable. As the ring structure formed by combining Rx 1 , Rx 2 and Rx 3 , the structure shown below is also preferable.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


以下に一般式(AI)で表される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例を挙げるが、本発明は、これらの具体例に限定されない。下記の具体例は、一般式(AI)におけるXaがメチル基である場合に相当するが、Xaは、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基に任意に置換することができる。

Specific examples of the monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (AI) will be given below, but the present invention is not limited to these specific examples. The following specific example corresponds to the case where Xa 1 in the general formula (AI) is a methyl group, but Xa 1 can be arbitrarily substituted with a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0336>〜<0369>に記載の繰り返し単位を有することも好ましい。

It is also preferable that the resin (A) has the repeating unit described in paragraphs <0336> to <0369> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1 as the repeating unit having an acid-degradable group.


また、樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0363>〜<0364>に記載された酸の作用により分解してアルコール性水酸基を生じる基を含む繰り返し単位を有していてもよい。

Further, the resin (A) is decomposed by the action of the acid described in paragraphs <0363> to <0364> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1 as a repeating unit having an acid-degradable group and is alcoholic. It may have a repeating unit containing a group that produces a hydroxyl group.


・フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造(酸分解性基)を有する繰り返し単位

樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造を有する繰り返し単位を有することが好ましい。なお、本明細書において、フェノール性水酸基とは、芳香族炭化水素基の水素原子をヒドロキシル基で置換してなる基である。芳香族炭化水素基の芳香環は単環又は多環の芳香環であり、ベンゼン環及びナフタレン環等が挙げられる。

-A repeating unit having a structure (acid-degradable group) protected by a leaving group in which a phenolic hydroxyl group is decomposed and eliminated by the action of an acid.

The resin (A) preferably has, as a repeating unit having an acid-degradable group, a repeating unit having a structure protected by a leaving group in which a phenolic hydroxyl group is decomposed and eliminated by the action of an acid. In addition, in this specification, a phenolic hydroxyl group is a group formed by substituting a hydrogen atom of an aromatic hydrocarbon group with a hydroxyl group. The aromatic ring of the aromatic hydrocarbon group is a monocyclic or polycyclic aromatic ring, and examples thereof include a benzene ring and a naphthalene ring.


酸の作用により分解して脱離する脱離基としては、例えば、式(Y1)〜(Y4)で表される基を挙げることができる。

式(Y1):−C(Rx)(Rx)(Rx

式(Y2):−C(=O)OC(Rx)(Rx)(Rx

式(Y3):−C(R36)(R37)(OR38

式(Y4):−C(Rn)(H)(Ar)

Examples of the leaving group that decomposes and is eliminated by the action of an acid include groups represented by the formulas (Y1) to (Y4).

Equation (Y1): -C (Rx 1 ) (Rx 2 ) (Rx 3 )

Equation (Y2): -C (= O) OC (Rx 1 ) (Rx 2 ) (Rx 3 )

Equation (Y3): -C (R 36 ) (R 37 ) (OR 38 )

Formula (Y4): -C (Rn) (H) (Ar)


式(Y1)、(Y2)中、Rx〜Rxは、各々独立に、アルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)又はシクロアルキル基(単環若しくは多環)を表す。但し、Rx〜Rxの全てがアルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)である場合、Rx〜Rxのうち少なくとも2つはメチル基であることが好ましい。

なかでも、Rx〜Rxは、各々独立に、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表す繰り返し単位であることがより好ましく、Rx〜Rxが、各々独立に、直鎖状のアルキル基を表す繰り返し単位であることが更に好ましい。

Rx〜Rxの2つが結合して、単環若しくは多環を形成してもよい。

Rx〜Rxのアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、及びt−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。

Rx〜Rxのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。

Rx〜Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。なかでも、炭素数5〜6の単環のシクロアルキル基がより好ましい。

Rx〜Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基は、例えば、環を構成するメチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、又は、カルボニル基等のヘテロ原子を有する基で置き換わっていてもよい。

式(Y1)及び(Y2)で表される基は、例えば、Rxがメチル基又はエチル基であり、RxとRxとが結合して上述のシクロアルキル基を形成している態様が好ましい。

In the formulas (Y1) and (Y2), Rx 1 to Rx 3 independently represent an alkyl group (linear or branched chain) or a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic). However, when all of Rx 1 to Rx 3 are alkyl groups (linear or branched chain), it is preferable that at least two of Rx 1 to Rx 3 are methyl groups.

Among them, Rx 1 to Rx 3 are more preferably repeating units each independently representing a linear or branched alkyl group, and Rx 1 to Rx 3 are each independently linear. It is more preferably a repeating unit representing an alkyl group.

Two of Rx 1 to Rx 3 may be combined to form a monocyclic ring or a polycyclic ring.

As the alkyl group of Rx 1 to Rx 3 , an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group is preferable. ..

Examples of the cycloalkyl group of Rx 1 to Rx 3 include a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, or a polycyclic group such as a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, and an adamantyl group. Cycloalkyl group is preferred.

Examples of the cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 include a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, or a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, and a tetracyclododecanyl. Polycyclic cycloalkyl groups such as groups and adamantyl groups are preferred. Of these, a monocyclic cycloalkyl group having 5 to 6 carbon atoms is more preferable.

The cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 is, for example, a group in which one of the methylene groups constituting the ring has a hetero atom such as an oxygen atom or a hetero atom such as a carbonyl group. It may be replaced.

The groups represented by the formulas (Y1) and (Y2) include, for example, an embodiment in which Rx 1 is a methyl group or an ethyl group, and Rx 2 and Rx 3 are bonded to form the above-mentioned cycloalkyl group. preferable.


式(Y3)中、R36〜R38は、各々独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。R37とR38とは、互いに結合して環を形成してもよい。1価の有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基等が挙げられる。R36は、水素原子であることが好ましい。

In formula (Y3), R 36 to R 38 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. R 37 and R 38 may be combined with each other to form a ring. Examples of the monovalent organic group include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkenyl group and the like. R 36 is preferably a hydrogen atom.


式(Y4)中、Arは、芳香族炭化水素基を表す。Rnは、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基を表す。RnとArとは互いに結合して非芳香族環を形成してもよい。Arはより好ましくはアリール基である。

In formula (Y4), Ar represents an aromatic hydrocarbon group. Rn represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Rn and Ar may be combined with each other to form a non-aromatic ring. Ar is more preferably an aryl group.


フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造(酸分解性基)を有する繰り返し単位としては、フェノール性水酸基における水素原子が式(Y1)〜(Y4)で表される基によって保護された構造を有するものが好ましい。

As a repeating unit having a structure (acid-degradable group) protected by a leaving group in which the phenolic hydroxyl group is decomposed and eliminated by the action of an acid, the hydrogen atom in the phenolic hydroxyl group is represented by the formulas (Y1) to (Y4). Those having a structure protected by a group represented by are preferable.


フェノール性水酸基が酸の作用により分解して脱離する脱離基で保護された構造(酸分解性基)を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AII)で表される繰り返し単位が好ましい。

As the repeating unit having a structure (acid-degradable group) protected by a leaving group in which the phenolic hydroxyl group is decomposed and eliminated by the action of an acid, a repeating unit represented by the following general formula (AII) is preferable.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(AII)中、

61、R62及びR63は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。但し、R62はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR62は単結合又はアルキレン基を表す。

は、単結合、−COO−、又は−CONR64−を表す。R64は、水素原子又はアルキル基を表す。

は、単結合又はアルキレン基を表す。

Arは、(n+1)価の芳香族炭化水素基を表し、R62と結合して環を形成する場合には(n+2)価の芳香族炭化水素基を表す。

は、n≧2の場合には各々独立に、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。但し、Yの少なくとも1つは、酸の作用により脱離する基を表す。Yとしての酸の作用により脱離する基は、式(Y1)〜(Y4)であることが好ましい。

nは、1〜4の整数を表す。

In the general formula (AII),

R 61 , R 62 and R 63 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group, or an alkoxycarbonyl group. However, R 62 may be bonded to Ar 6 to form a ring, in which case R 62 represents a single bond or an alkylene group.

X 6 represents a single bond, -COO-, or -CONR 64- . R 64 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

L 6 represents a single bond or an alkylene group.

Ar 6 represents an (n + 1) -valent aromatic hydrocarbon group, and represents an (n + 2) -valent aromatic hydrocarbon group when combined with R 62 to form a ring.

Y 2 represents a group desorbed by the action of a hydrogen atom or an acid independently when n ≧ 2. However, at least one of Y 2 represents a group that is eliminated by the action of an acid. The groups eliminated by the action of the acid as Y 2 are preferably of the formulas (Y1) to (Y4).

n represents an integer of 1 to 4.


上記各基は置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、アルキル基(炭素数1〜4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1〜4)、カルボキシル基、及びアルコキシカルボニル基(炭素数2〜6)等が挙げられ、炭素数8以下のものが好ましい。

Each of the above groups may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group (1 to 4 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (1 to 4 carbon atoms), a carboxyl group, and the like. Examples thereof include an alkoxycarbonyl group (2 to 6 carbon atoms), and those having 8 or less carbon atoms are preferable.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


Figure 2020049865
Figure 2020049865


(その他の繰り返し単位)

樹脂(A)は、上記した繰り返し単位以外に、その他の繰り返し単位を含有してもよい。

以下に、樹脂(A)が含有し得るその他の繰り返し単位について詳述する。

(Other repeating units)

The resin (A) may contain other repeating units in addition to the above-mentioned repeating units.

The other repeating units that the resin (A) can contain will be described in detail below.


(カルボキシ基を有する繰り返し単位(a3))

樹脂(A)は上記繰り返し単位(a1)及び繰り返し単位(a2)に加えて、さらにカルボキシ基を有する繰り返し単位(a3)を有していてもよい。

樹脂(A)は、繰り返し単位(a3)を含有することにより、アルカリ現像時の溶解速度により優れる。

繰り返し単位(a3)としては、例えば、下記に示す(メタ)アクリル酸由来の繰り返し単位が挙げられる。

(Repeating unit having a carboxy group (a3))

The resin (A) may have a repeating unit (a3) having a carboxy group in addition to the repeating unit (a1) and the repeating unit (a2).

Since the resin (A) contains the repeating unit (a3), the resin (A) is more excellent in the dissolution rate during alkaline development.

Examples of the repeating unit (a3) include the repeating unit derived from (meth) acrylic acid shown below.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


樹脂(A)は、繰り返し単位(a3)を、1種単独で有していてよく、2種以上を併用して有していてもよい。

樹脂(A)において、繰り返し単位(a3)の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、1〜10モル%が好ましく、2〜8モル%がより好ましい。

The resin (A) may have one type of repeating unit (a3) alone, or may have two or more types in combination.

In the resin (A), the content of the repeating unit (a3) is preferably 1 to 10 mol%, more preferably 2 to 8 mol%, based on all the repeating units in the resin (A).


(フェノール性水酸基を有する繰り返し単位(a4))

樹脂(A)は上記繰り返し単位(a1)及び繰り返し単位(a2)に加えて、さらにフェノール性水酸基を有する繰り返し単位(a4)を有していてもよい。

樹脂(A)は、繰り返し単位(a4)を含有することにより、アルカリ現像時の溶解速度により優れ、かつ耐エッチング性に優れる。

(Repeating unit having a phenolic hydroxyl group (a4))

The resin (A) may have a repeating unit (a4) having a phenolic hydroxyl group in addition to the repeating unit (a1) and the repeating unit (a2).

Since the resin (A) contains the repeating unit (a4), the resin (A) is excellent in dissolution rate during alkaline development and excellent in etching resistance.


フェノール性水酸基を有する繰り返し単位としては、特に限定されないが、ヒドロキシスチレン繰り返し単位、又は、ヒドロキシスチレン(メタ)アクリレート繰り返し単位が挙げられる。フェノール性水酸基を有する繰り返し単位としては、下記一般式(I)で表される繰り返し単位が好ましい。

The repeating unit having a phenolic hydroxyl group is not particularly limited, and examples thereof include a hydroxystyrene repeating unit and a hydroxystyrene (meth) acrylate repeating unit. As the repeating unit having a phenolic hydroxyl group, a repeating unit represented by the following general formula (I) is preferable.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


式中、

41、R42及びR43は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。但し、R42はArと結合して環を形成していてもよく、その場合のR42は単結合又はアルキレン基を表す。

は、単結合、−COO−、又は−CONR64−を表し、R64は、水素原子又はアルキル基を表す。

は、単結合又は2価の連結基を表す。

Arは、(n+1)価の芳香族炭化水素基を表し、R42と結合して環を形成する場合には(n+2)価の芳香族炭化水素基を表す。

nは、1〜5の整数を表す。

一般式(I)で表される繰り返し単位を高極性化する目的では、nが2以上の整数、又はXが−COO−、又は−CONR64−であることも好ましい。

During the ceremony

R 41 , R 42 and R 43 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group. However, R 42 may be bonded to Ar 4 to form a ring, in which case R 42 represents a single bond or an alkylene group.

X 4 represents a single bond, -COO-, or -CONR 64- , and R 64 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

L 4 represents a single bond or a divalent linking group.

Ar 4 represents an (n + 1) -valent aromatic hydrocarbon group, and represents an (n + 2) -valent aromatic hydrocarbon group when combined with R 42 to form a ring.

n represents an integer of 1 to 5.

For the purpose of increasing the polarity of the repeating unit represented by the general formula (I), it is also preferable that n is an integer of 2 or more, or X 4 is -COO- or -CONR 64-.


一般式(I)におけるR41、R42、及びR43で表されるアルキル基としては、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、及びドデシル基等の炭素数20以下のアルキル基が好ましく、炭素数8以下のアルキル基がより好ましく、炭素数3以下のアルキル基が更に好ましい。

Examples of the alkyl group represented by R 41 , R 42 , and R 43 in the general formula (I) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and an n-butyl group, which may have a substituent. An alkyl group having 20 or less carbon atoms such as a sec-butyl group, a hexyl group, a 2-ethylhexyl group, an octyl group, and a dodecyl group is preferable, an alkyl group having 8 or less carbon atoms is more preferable, and an alkyl group having 3 or less carbon atoms is preferable. More preferred.


一般式(I)におけるR41、R42、及びR43で表されるシクロアルキル基としては、単環でも、多環でもよい。置換基を有していてもよい、シクロプロピル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の炭素数3〜8個で単環のシクロアルキル基が好ましい。

一般式(I)におけるR41、R42、及びR43で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。

一般式(I)におけるR41、R42、及びR43で表されるアルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R41、R42、及びR43におけるアルキル基と同様のものが好ましい。

The cycloalkyl group represented by R 41 , R 42 , and R 43 in the general formula (I) may be monocyclic or polycyclic. A monocyclic cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, which may have a substituent, is preferable.

Examples of the halogen atom represented by R 41 , R 42 , and R 43 in the general formula (I) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, and the like, and a fluorine atom is preferable.

The alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group represented by R 41 , R 42 , and R 43 in the general formula (I) is preferably the same as the alkyl group in R 41 , R 42 , and R 43 .


上記各基における好ましい置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、及びニトロ基等が挙げられ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。

Preferred substituents in each of the above groups include, for example, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an amino group, an amide group, a ureido group, a urethane group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a thioether group and an acyl group. Examples thereof include a group, an asyloxy group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group, a nitro group and the like, and the substituent preferably has 8 or less carbon atoms.


Arは、(n+1)価の芳香族炭化水素基を表す。nが1である場合における2価の芳香族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基、及びアントラセニレン基等の炭素数6〜18のアリーレン基、又は、例えば、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、及びチアゾール等のヘテロ環を含む芳香族炭化水素基が好ましい。

Ar 4 represents an (n + 1) -valent aromatic hydrocarbon group. The divalent aromatic hydrocarbon group when n is 1 may have a substituent, for example, an arylene having 6 to 18 carbon atoms such as a phenylene group, a trilene group, a naphthylene group, and an anthracenylene group. A group or an aromatic hydrocarbon group containing a heterocycle such as thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzoimidazole, triazole, thiadiazol, and thiazole is preferred.


nが2以上の整数である場合における(n+1)価の芳香族炭化水素基の具体例としては、2価の芳香族炭化水素基の上記した具体例から、(n−1)個の任意の水素原子を除してなる基を好適に挙げることができる。

(n+1)価の芳香族炭化水素基は、更に置換基を有していてもよい。

As a specific example of the (n + 1) -valent aromatic hydrocarbon group when n is an integer of 2 or more, (n-1) arbitrary number of (n-1) valent aromatic hydrocarbon groups from the above-mentioned specific example of the divalent aromatic hydrocarbon group A group formed by removing a hydrogen atom can be preferably mentioned.

The (n + 1) -valent aromatic hydrocarbon group may further have a substituent.


上述したアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシカルボニル基及び(n+1)価の芳香族炭化水素基が有し得る置換基としては、例えば、一般式(I)におけるR41、R42、及びR43で挙げたアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、及びブトキシ基等のアルコキシ基;フェニル基等のアリール基;等が挙げられる。

により表される−CONR64−(R64は、水素原子又はアルキル基を表す)におけるR64のアルキル基としては、置換基を有していてもよい、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、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、及びドデシル基等の炭素数20以下のアルキル基が好ましく、炭素数8以下のアルキル基がより好ましい。

としては、単結合、−COO−、又は−CONH−が好ましく、単結合、又は−COO−がより好ましい。

Examples of the substituents that the above-mentioned alkyl group, cycloalkyl group, alkoxycarbonyl group and (n + 1) -valent aromatic hydrocarbon group can have are R 41 , R 42 and R 43 in the general formula (I). Examples thereof include the above-mentioned alkyl groups; alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group and butoxy group; aryl groups such as phenyl group; and the like.

-CONR 64 represented by X 4 - (R 64 represents a hydrogen atom or an alkyl group) The alkyl group for R 64 in, which may have a substituent, a methyl group, an ethyl group, a propyl group , Isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, dodecyl group and other alkyl groups having 20 or less carbon atoms are preferable, and alkyl groups having 8 or less carbon atoms are more preferable. ..

As X 4 , a single bond, -COO-, or -CONH- is preferable, and a single bond, or -COO- is more preferable.


としての2価の連結基としては、アルキレン基であることが好ましく、アルキレン基としては、置換基を有していてもよい、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、及びオクチレン基等の炭素数1〜8のアルキレン基が好ましい。

Arとしては、置換基を有していてもよい炭素数6〜18の芳香族炭化水素基が好ましく、ベンゼン環基、ナフタレン環基、又はビフェニレン環基がより好ましい。なかでも、一般式(I)で表される繰り返し単位は、ヒドロキシスチレンに由来する繰り返し単位であることが好ましい。即ち、Arは、ベンゼン環基であることが好ましい。

The divalent linking group as L 4 is preferably an alkylene group, and the alkylene group may have a substituent, such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, And an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms such as an octylene group is preferable.

As Ar 4 , an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms which may have a substituent is preferable, and a benzene ring group, a naphthalene ring group, or a biphenylene ring group is more preferable. Among them, the repeating unit represented by the general formula (I) is preferably a repeating unit derived from hydroxystyrene. That is, Ar 4 is preferably a benzene ring group.


以下、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。式中、aは1又は2を表す。

Hereinafter, specific examples of the repeating unit having a phenolic hydroxyl group will be shown, but the present invention is not limited thereto. In the formula, a represents 1 or 2.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


樹脂(A)は、繰り返し単位(a4)を1種単独で有していてもよく、2種以上を併用して有していてもよい。

樹脂(A)において、繰り返し単位(a4)の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、40モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましく、60モル%以上が更に好ましい。また、繰り返し単位(a4)の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、85モル%以下が好ましく、80モル%以下がより好ましい。

The resin (A) may have one type of repeating unit (a4) alone, or may have two or more types in combination.

In the resin (A), the content of the repeating unit (a4) is preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, still more preferably 60 mol% or more, based on all the repeating units in the resin (A). preferable. The content of the repeating unit (a4) is preferably 85 mol% or less, more preferably 80 mol% or less, based on all the repeating units in the resin (A).


(繰り返し単位(a5))

樹脂(A)は、ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも1種を有する繰り返し単位(a5)を有していてもよい。

(Repeating unit (a5))

The resin (A) may have a repeating unit (a5) having at least one selected from the group consisting of a lactone structure, a sultone structure, and a carbonate structure.


ラクトン構造又はスルトン構造としては、ラクトン構造又はスルトン構造を有していればよく、5〜7員環ラクトン構造又は5〜7員環スルトン構造が好ましい。なかでも、ビシクロ構造若しくはスピロ構造を形成する形で5〜7員環ラクトン構造に他の環構造が縮環しているもの、又は、ビシクロ構造若しくはスピロ構造を形成する形で5〜7員環スルトン構造に他の環構造が縮環しているもの、がより好ましい。

樹脂(A)は、下記一般式(LC1−1)〜(LC1−21)のいずれかで表されるラクトン構造、又は、下記一般式(SL1−1)〜(SL1−3)のいずれかで表されるスルトン構造を有する繰り返し単位を有することが更に好ましい。また、ラクトン構造又はスルトン構造が主鎖に直接結合していてもよい。好ましい構造としては、一般式(LC1−1)、一般式(LC1−4)、一般式(LC1−5)、一般式(LC1−8)、一般式(LC1−16)、若しくは一般式(LC1−21)で表されるラクトン構造、又は、一般式(SL1−1)で表されるスルトン構造が挙げられる。

The lactone structure or sultone structure may have a lactone structure or a sultone structure, and a 5- to 7-membered ring lactone structure or a 5- to 7-membered ring sultone structure is preferable. Among them, a 5- to 7-membered ring lactone structure in which another ring structure is fused to form a bicyclo structure or a spiro structure, or a 5 to 7-membered ring in the form of a bicyclo structure or a spiro structure. A sultone structure in which another ring structure is fused is more preferable.

The resin (A) has a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-21), or any of the following general formulas (SL1-1) to (SL1-3). It is more preferred to have a repeating unit with the represented sultone structure. Further, the lactone structure or the sultone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred structures include general formula (LC1-1), general formula (LC1-4), general formula (LC1-5), general formula (LC1-8), general formula (LC1-16), or general formula (LC1). Examples thereof include a lactone structure represented by -21) and a sultone structure represented by the general formula (SL1-1).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


ラクトン構造部分又はスルトン構造部分は、置換基(Rb)を有していても、有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシ基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、及び酸分解性基等が挙げられ、炭素数1〜4のアルキル基、シアノ基、又は酸分解性基が好ましい。nは、0〜4の整数を表す。nが2以上の時、複数存在する置換基(Rb)は、同一でも異なっていてもよい。また、複数存在する置換基(Rb)同士が結合して環を形成してもよい。

The lactone-structured portion or the sultone-structured portion may or may not have a substituent (Rb 2). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 8 carbon atoms, and a carboxy group. , Halogen atom, hydroxyl group, cyano group, acid-degradable group and the like, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or an acid-degradable group is preferable. n 2 represents an integer from 0 to 4. When n 2 is 2 or more, the plurality of substituents (Rb 2 ) may be the same or different. Further, a plurality of existing substituents (Rb 2 ) may be bonded to each other to form a ring.


ラクトン構造又はスルトン構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(III)で表される繰り返し単位が好ましい。

As the repeating unit having a lactone structure or a sultone structure, a repeating unit represented by the following general formula (III) is preferable.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


上記一般式(III)中、

Aは、エステル結合(−COO−で表される基)又はアミド結合(−CONH−で表される基)を表す。

nは、−R−Z−で表される構造の繰り返し数であり、0〜5の整数を表し、0又は1であることが好ましく、0であることがより好ましい。nが0である場合、−R−Z−は存在せず、単結合となる。

は、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はその組み合わせを表す。Rが複数個ある場合、Rは、各々独立に、アルキレン基、シクロアルキレン基、又はその組み合わせを表す。

Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表す。Zが複数個ある場合には、Zは、各々独立に、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表す。

は、ラクトン構造又はスルトン構造を有する1価の有機基を表す。

は、水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基(好ましくはメチル基)を表す。

In the above general formula (III),

A represents an ester bond (a group represented by -COO-) or an amide bond (a group represented by -CONH-).

n is the number of repetitions of the structure represented by −R 0 −Z−, represents an integer of 0 to 5, is preferably 0 or 1, and more preferably 0. When n is 0, −R 0 −Z− does not exist and a single bond is formed.

R 0 represents an alkylene group, a cycloalkylene group, or a combination thereof. If R 0 is plural, R 0 each independently represents a alkylene group, a cycloalkylene group, or a combination thereof.

Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond. When there are a plurality of Z's, each of them independently represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond.

R 8 represents a monovalent organic group having a lactone structure or a sultone structure.

R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a monovalent organic group (preferably a methyl group).


のアルキレン基又はシクロアルキレン基は置換基を有してもよい。

Zとしては、エーテル結合、又はエステル結合が好ましく、エステル結合がより好ましい。

The alkylene group or cycloalkylene group of R 0 may have a substituent.

As Z, an ether bond or an ester bond is preferable, and an ester bond is more preferable.


樹脂(A)は、カーボネート構造を有する繰り返し単位を有していてもよい。カーボネート構造は、環状炭酸エステル構造であることが好ましい。

環状炭酸エステル構造を有する繰り返し単位は、下記一般式(A−1)で表される繰り返し単位であることが好ましい。

The resin (A) may have a repeating unit having a carbonate structure. The carbonate structure is preferably a cyclic carbonate structure.

The repeating unit having a cyclic carbonate structure is preferably a repeating unit represented by the following general formula (A-1).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(A−1)中、R は、水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基(好ましくはメチル基)を表す。

nは0以上の整数を表す。

は、置換基を表す。nが2以上の場合、R は、各々独立して、置換基を表す。

Aは、単結合、又は2価の連結基を表す。

Zは、式中の−O−C(=O)−O−で表される基と共に単環構造又は多環構造を形成する原子団を表す。

In the general formula (A-1), RA 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a monovalent organic group (preferably a methyl group).

n represents an integer greater than or equal to 0.

RA 2 represents a substituent. When n is 2 or more, RA 2 independently represents a substituent.

A represents a single bond or a divalent linking group.

Z represents an atomic group forming a monocyclic structure or a polycyclic structure together with the group represented by -OC (= O) -O- in the formula.


樹脂(A)は、ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも1種を有する繰り返し単位として、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0370>〜<0414>に記載の繰り返し単位を有することも好ましい。

The resin (A) is a repeating unit having at least one selected from the group consisting of a lactone structure, a sultone structure, and a carbonate structure, as paragraphs <0370> to <0414> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1. It is also preferable to have the repeating unit described in 1.


樹脂(A)は、ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも1種を有する繰り返し単位を、1種単独で有していてよく、2種以上を併用して有していてもよい。

The resin (A) may have one type of repeating unit having at least one type selected from the group consisting of a lactone structure, a sultone structure, and a carbonate structure, and may have two or more types in combination. You may be.


以下に一般式(III)で表される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例、及び一般式(A−1)で表される繰り返し単位に相当するモノマーの具体例を挙げるが、本発明は、これらの具体例に限定されない。下記の具体例は、一般式(III)におけるR及び一般式(A−1)におけるR がメチル基である場合に相当するが、R及びR は、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基に任意に置換することができる。

Hereinafter, specific examples of the monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (III) and the specific example of the monomer corresponding to the repeating unit represented by the general formula (A-1) will be given. It is not limited to these specific examples. The following specific examples, which R A 1 in R 7 and formula in the formula (III) (A-1) is equivalent to the case is a methyl group, R 7 and R A 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom , Or can be optionally substituted with a monovalent organic group.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


上記モノマーの他に、下記に示すモノマーも樹脂(A)の原料として好適に用いられる。

In addition to the above-mentioned monomers, the following monomers are also preferably used as raw materials for the resin (A).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


樹脂(A)に含まれるラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも1種を有する繰り返し単位の含有量(ラクトン構造、スルトン構造、及びカーボネート構造からなる群から選択される少なくとも1種を有する繰り返し単位が複数存在する場合はその合計)は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、5〜30モル%が好ましく、10〜30モル%がより好ましく、20〜30モル%が更に好ましい。

The content of the repeating unit having at least one selected from the group consisting of the lactone structure, the sultone structure, and the carbonate structure contained in the resin (A) (selected from the group consisting of the lactone structure, the sultone structure, and the carbonate structure). If there are a plurality of repeating units having at least one type, the total) is preferably 5 to 30 mol%, more preferably 10 to 30 mol%, and 20 to 20 to 30 mol% with respect to all the repeating units in the resin (A). 30 mol% is more preferred.


樹脂(A)は、上記の繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性、標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、又は、更にレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を有していてもよい。

このような繰り返し構造単位としては、所定の単量体に相当する繰り返し構造単位を挙げることができるが、これらに限定されない。

In addition to the above-mentioned repeating structural units, the resin (A) has dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, or, as well as general necessary characteristics of resist, such as resolving power, heat resistance, and sensitivity. It may have various repeating structural units for the purpose of adjusting.

Examples of such a repeating structural unit include, but are not limited to, a repeating structural unit corresponding to a predetermined monomer.


所定の単量体としては、例えばアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、及びビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物等が挙げられる。

その他にも、上記種々の繰り返し構造単位に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽和化合物を用いてもよい。

樹脂(A)において、各繰り返し構造単位の含有モル比は、種々の性能を調節するために適宜設定される。

The predetermined monomer has one addition-polymerizable unsaturated bond selected from, for example, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters and the like. Examples include compounds.

In addition, an addition-polymerizable unsaturated compound that is copolymerizable with the monomers corresponding to the various repeating structural units may be used.

In the resin (A), the molar ratio of each repeating structural unit is appropriately set in order to adjust various performances.


(芳香族環を有する繰り返し単位)

樹脂(A)は、樹脂(A)中の繰り返し単位のいずれか少なくとも1種が、芳香族環を有する繰り返し単位である。

樹脂(A)において、芳香族環を有する繰り返し単位の含有量は、耐エッチング性により優れる点で、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、例えば40モル%以上であり、55モル%以上が好ましく、60モル%以上がより好ましい。また、その上限は特に限定されないが、例えば、97モル%以下であり、85モル%以下が好ましく、80モル%以下がより好ましい。

(Repeating unit with aromatic ring)

The resin (A) is a repeating unit in which at least one of the repeating units in the resin (A) has an aromatic ring.

In the resin (A), the content of the repeating unit having an aromatic ring is, for example, 40 mol% or more and 55 mol% with respect to all the repeating units in the resin (A) in that it is superior in etching resistance. The above is preferable, and 60 mol% or more is more preferable. The upper limit thereof is not particularly limited, but is, for example, 97 mol% or less, preferably 85 mol% or less, and more preferably 80 mol% or less.


(樹脂(A)の重合方法)

樹脂(A)は、常法(例えばラジカル重合)に従って合成できる。一般的な合成方法としては、例えば、(1)モノマー種及び開始剤を溶剤に溶解させ、加熱することにより重合を行う一括重合法、(2)モノマー種と開始剤を含有する溶液を1〜10時間かけて滴下することにより加熱溶剤へ加える滴下重合法等が挙げられ、なかでも(2)の滴下重合法が好ましい。

(Polymerization method of resin (A))

The resin (A) can be synthesized according to a conventional method (for example, radical polymerization). As a general synthesis method, for example, (1) a batch polymerization method in which a monomer seed and an initiator are dissolved in a solvent and polymerization is performed by heating, and (2) a solution containing the monomer seed and the initiator is 1 to 1. Examples thereof include a dropping polymerization method in which the mixture is added dropwise to a heating solvent by dropping over 10 hours, and the dropping polymerization method (2) is particularly preferable.


重合の際の反応溶剤としては、例えば、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、及びジイソプロピルエーテル等のエーテル類、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル溶剤、ジメチルホルムアミド、及びジメチルアセトアミド等のアミド類、並びに、後述する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)、及びシクロヘキサノン等の本発明の組成物を溶解する溶剤が挙げられる。重合の際の反応溶剤としては、なかでも、本発明の組成物に用いられる溶剤と同一の溶剤を用いることが好ましい。これにより保存時のパーティクルの発生が抑制できる。

Examples of the reaction solvent during polymerization include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, and diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, dimethylformamide, and dimethyl. Examples thereof include amides such as acetoamide, and solvents for dissolving the composition of the present invention such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), and cyclohexanone, which will be described later. As the reaction solvent at the time of polymerization, it is preferable to use the same solvent as the solvent used in the composition of the present invention. As a result, the generation of particles during storage can be suppressed.


重合反応は、窒素及びアルゴン等の不活性ガスの雰囲気下で行われることが好ましい。重合反応には、重合開始剤として市販のラジカル開始剤(例えば、アゾ系開始剤、及びパーオキサイド等)を用いることが望ましい。ラジカル開始剤としてはアゾ系開始剤が好ましく、エステル基、シアノ基、又はカルボキシル基を有するアゾ系開始剤がより好ましい。このようなアゾ系開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、及びジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)等が挙げられる。

重合反応には、上述のとおり重合開始剤を任意で添加してもよい。重合開始剤の系中への添加方法は特に限定されず、一括で添加する態様であっても、分割して複数回に分けて添加する態様であってもよい。重合反応に際して、反応液の固形分濃度は、通常5〜60質量%であり、10〜50質量%が好ましい。反応温度は、通常10〜150℃であり、30〜120℃が好ましく、60〜100℃がより好ましい。反応終了後、溶剤に投入して粉体又は固形分を回収する方法等の方法により、重合体を回収する。

The polymerization reaction is preferably carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen and argon. For the polymerization reaction, it is desirable to use a commercially available radical initiator (for example, an azo-based initiator, a peroxide, etc.) as the polymerization initiator. As the radical initiator, an azo-based initiator is preferable, and an azo-based initiator having an ester group, a cyano group, or a carboxyl group is more preferable. Examples of such an azo-based initiator include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, and dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate).

As described above, a polymerization initiator may be optionally added to the polymerization reaction. The method of adding the polymerization initiator to the system is not particularly limited, and the polymerization initiator may be added all at once, or may be divided and added in a plurality of times. At the time of the polymerization reaction, the solid content concentration of the reaction solution is usually 5 to 60% by mass, preferably 10 to 50% by mass. The reaction temperature is usually 10 to 150 ° C, preferably 30 to 120 ° C, more preferably 60 to 100 ° C. After completion of the reaction, the polymer is recovered by a method such as putting it in a solvent and recovering the powder or solid content.


樹脂(A)の重量平均分子量は、1000〜200000が好ましく、2000〜30000がより好ましく、3000〜25000が更に好ましい。分散度(Mw/Mn)は、通常1.0〜3.0であり、1.0〜2.6が好ましく、1.0〜2.0がより好ましく、1.1〜2.0が更に好ましい。

The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 1000 to 20000, more preferably 2000 to 30000, and even more preferably 3000 to 25000. The dispersity (Mw / Mn) is usually 1.0 to 3.0, preferably 1.0 to 2.6, more preferably 1.0 to 2.0, and further 1.1 to 2.0. preferable.


樹脂(A)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

本発明の組成物中、樹脂(A)の含有量は、全固形分中に対して、一般的に20質量%以上の場合が多く、40質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、99.5質量%以下が好ましく、99質量%以下がより好ましく、98質量%以下が更に好ましい。

The resin (A) may be used alone or in combination of two or more.

In the composition of the present invention, the content of the resin (A) is generally 20% by mass or more, preferably 40% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, based on the total solid content. , 80% by mass or more is more preferable. The upper limit is not particularly limited, but 99.5% by mass or less is preferable, 99% by mass or less is more preferable, and 98% by mass or less is further preferable.


(固形分濃度)

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、固形分濃度が10質量%以上であることが好ましい。この結果として、例えば、膜厚が1μm以上(好ましくは10μm以上)の厚膜のパターンを形成することが容易となる。なお、固形分濃度とは、本発明の組成物の総質量に対する、溶剤を除く他の成分(レジスト膜を構成し得る成分)の質量の質量百分率を意図する。

(Solid content concentration)

The actinic light-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention preferably has a solid content concentration of 10% by mass or more. As a result, for example, it becomes easy to form a thick film pattern having a film thickness of 1 μm or more (preferably 10 μm or more). The solid content concentration is intended to be the mass percentage of the mass of other components (components that can form a resist film) other than the solvent with respect to the total mass of the composition of the present invention.


<ガラス転移温度が100℃以下の化合物(B)>

本発明の組成物は、ガラス転移温度(Tg)が100℃以下の化合物(B)(単に「化合物(B)」とも呼ぶ。)を含有する。

化合物(B)は、Tgが100℃以下の化合物であれば特に限定されない。

化合物(B)は、高分子化合物であってもよいし、オリゴマーであってもよいし、低分子量化合物であってもよい。

後述するように、化合物(B)は非エーテル系化合物であることが好ましい。化合物(B)として、非ポリエーテル系化合物を用いることで、樹脂(A)の基板に対する密着性が向上し、ドットパターンの解像性が更に向上する。

化合物(B)は酸拡散制御剤ではないことが好ましい。

化合物(B)は界面活性剤ではないことが好ましい。

化合物(B)は、1種単独で使用してもよいし、複数併用してもよい。

<Compound (B) with a glass transition temperature of 100 ° C or less>

The composition of the present invention contains a compound (B) having a glass transition temperature (Tg) of 100 ° C. or lower (also simply referred to as “compound (B)”).

The compound (B) is not particularly limited as long as it is a compound having a Tg of 100 ° C. or lower.

The compound (B) may be a polymer compound, an oligomer, or a low molecular weight compound.

As will be described later, the compound (B) is preferably a non-ether compound. By using a non-polyester compound as the compound (B), the adhesion of the resin (A) to the substrate is improved, and the resolution of the dot pattern is further improved.

It is preferable that compound (B) is not an acid diffusion control agent.

It is preferred that compound (B) is not a surfactant.

Compound (B) may be used alone or in combination of two or more.


化合物(B)のTgは、示差走査熱量測定(DSC:Differential scanning calorimetry)法によって測定する。DSC装置としては、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株)社製熱分析DSC示差走査熱量計Q1000型を用い、昇温速度は10℃/minで測定する。

The Tg of compound (B) is measured by a differential scanning calorimetry (DSC) method. As the DSC apparatus, a thermal analysis DSC differential scanning calorimeter Q1000 manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd. is used, and the temperature rise rate is measured at 10 ° C./min.


化合物(B)の好ましい一実施形態としては、樹脂を挙げることができる。

化合物(B)としての樹脂を「樹脂(BI)」とも呼ぶ。

樹脂(BI)の重量平均分子量(Mw)は、5000〜100000であることが好ましく、6000〜50000であることがより好ましく、7000〜30000であることが更に好ましく、8000〜18000であることが特に好ましく、9000〜17000であることが殊更に好ましく、10000〜16000であることが最も好ましい。

樹脂(BI)の分散度(分子量分布)は、通常1.0〜3.0であり、1.0〜2.6が好ましく、1.0〜2.0がより好ましく、1.1〜2.0が更に好ましい。

A resin can be mentioned as a preferable embodiment of the compound (B).

The resin as compound (B) is also referred to as "resin (BI)".

The weight average molecular weight (Mw) of the resin (BI) is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 6,000 to 50,000, further preferably 7,000 to 30,000, and particularly preferably 8,000 to 18,000. It is preferably 9000 to 17000, more preferably 1000 to 16000, and most preferably 1000 to 16000.

The dispersity (molecular weight distribution) of the resin (BI) is usually 1.0 to 3.0, preferably 1.0 to 2.6, more preferably 1.0 to 2.0, and 1.1 to 2 .0 is even more preferred.


樹脂(BI)としては、特に限定されないが、ポリビニルブチラール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエステル、ポリエーテル、ポリエステルエーテル、ポリエステルウレタン、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂等が挙げられる。例えば、特開2002−22956号公報に記載のポリエステルおよびまたはポリエーテル、特開平5−197073号公報に記載のポリエステルエーテル、ポリエステルウレタンまたはポリエステル、特開平2−292342号公報に記載のコポリエステルエーテル、特開2002−146044号公報等記載のエポキシ樹脂またはノボラック樹脂等が挙げられる。

The resin (BI) is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl butyral, polyvinyl methyl ether, polyester, polyether, polyester ether, polyester urethane, epoxy resin, and novolak resin. For example, polyesters and / or polyethers described in JP-A-2002-29256, polyester ethers described in JP-A-5-97073, polyester urethanes or polyesters, copolyester ethers described in JP-A-2-292342, Examples thereof include epoxy resins and novolak resins described in JP-A-2002-146404.


また、樹脂(BI)として、樹脂(A)で挙げた繰り返し単位を有する樹脂を用いてもよい。

樹脂(BI)は、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位の含有量が、樹脂(BI)の全繰り返し単位に対して、53mol%以下であることが好ましく、50mol%以下であることがより好ましい。

樹脂(BI)がフェノール性水酸基を有する繰り返し単位を有する場合、その含有量は、樹脂(BI)の全繰り返し単位に対して、10mol%以上であることが好ましく、20mol%以上であることがより好ましい。

樹脂(BI)は、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位としては、ヒドロキシスチレンに由来する繰り返し単位を有することが好ましい。

Further, as the resin (BI), a resin having the repeating unit mentioned in the resin (A) may be used.

The content of the repeating unit having a phenolic hydroxyl group in the resin (BI) is preferably 53 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, based on all the repeating units of the resin (BI).

When the resin (BI) has a repeating unit having a phenolic hydroxyl group, the content thereof is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, based on all the repeating units of the resin (BI). preferable.

The resin (BI) preferably has a repeating unit derived from hydroxystyrene as the repeating unit having a phenolic hydroxyl group.


化合物(B)は非エーテル系化合物であることが好ましい。すなわち、樹脂(BI)は非ポリエーテルであることが好ましい。

The compound (B) is preferably a non-ether compound. That is, the resin (BI) is preferably non-polyester.


化合物(B)の好ましい別の実施形態としては、分子量100〜5000の化合物を挙げることができる。

化合物(B)としての分子量100〜5000の化合物を「化合物(BII)」とも呼ぶ。

化合物(BII)の分子量は、100〜4000であることが好ましく、150〜3000であることがより好ましく、200〜2000であることが最も好ましい。

化合物(BII)としては、特に限定されないが、ポリエーテル系化合物、リン酸エステル、カルボン酸エステル、ポリオールエステル、スルホン酸エステルを挙げることができる。

ポリエーテル系化合物は、2個以上のエーテル結合を有する化合物である。

ポリエーテル系化合物としては、下記一般式(BP−1)で表される部分構造を有する化合物が挙げられる。

Another preferred embodiment of compound (B) is a compound having a molecular weight of 100 to 5000.

A compound having a molecular weight of 100 to 5000 as compound (B) is also referred to as "compound (BII)".

The molecular weight of compound (BII) is preferably 100 to 4000, more preferably 150 to 3000, and most preferably 200 to 2000.

The compound (BII) is not particularly limited, and examples thereof include a polyether compound, a phosphoric acid ester, a carboxylic acid ester, a polyol ester, and a sulfonic acid ester.

A polyether compound is a compound having two or more ether bonds.

Examples of the polyether compound include compounds having a partial structure represented by the following general formula (BP-1).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


上記一般式(BP−1)中、RP1は、アルキレン基を表す。アルキレン基の炭素数は特に制限されないが、1〜15であることが好ましく、2〜8であることがより好ましく、2であることがさらに好ましい。上記アルキレン基は置換基を有してもよく、置換基は特に制限されないが、アルキル基(好ましくは炭素数1〜10)であることが好ましい。

上記一般式(BP−1)中、m1は、2以上の整数を表す。なかでも、2〜20の整数であることが好ましい。複数あるRP1は同一であっても異なってもよい。m1の平均値は、2〜25であることが好ましく、2〜10であることがより好ましく、4〜8であることがさらに好ましい。

上記一般式(BP−1)中、*は、結合手を表す。

In the general formula (BP-1), R P1 represents an alkylene group. The number of carbon atoms of the alkylene group is not particularly limited, but is preferably 1 to 15, more preferably 2 to 8, and even more preferably 2. The alkylene group may have a substituent, and the substituent is not particularly limited, but is preferably an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms).

In the above general formula (BP-1), m1 represents an integer of 2 or more. Of these, it is preferably an integer of 2 to 20. A plurality of RP1s may be the same or different. The average value of m1 is preferably 2 to 25, more preferably 2 to 10, and even more preferably 4 to 8.

In the above general formula (BP-1), * represents a bond.


上記一般式(BP−1)で表される部分構造を有する化合物は、下記一般式(BP−2)または下記一般式(BP−3)で表される化合物であることが好ましい。

The compound having a partial structure represented by the general formula (BP-1) is preferably a compound represented by the following general formula (BP-2) or the following general formula (BP-3).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


上記一般式(BP−2)中のRP1の定義、具体例および好適な態様は、上述した一般式(BP−1)中のRP1と同じである。

上記一般式(BP−2)中、RP2およびRP3は、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。アルキル基の炭素数は特に制限されないが、1〜15であることが好ましい。

上記一般式(BP−2)中、m1は、2以上の整数を表す。m1は、2〜20の整数であることが好ましく、10以下であることがより好ましい。複数あるRP1は同一であっても異なってもよい。m1の平均値は、上限が25以下であることが好ましく、20以下であることがより好ましく、10以下であることがさらに好ましく、8以下であることが特に好ましく、6以下であることが最も好ましい。m1の下限は、2以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましい。より具体的には、m1の平均値は、2〜25であることが好ましく、2〜15であることがより好ましく、2〜8であることがさらに好ましく、4〜8であることが特に好ましく、4〜6であることが最も好ましい。

Definition of R P1 in the general formula (BP-2), specific examples and preferred embodiments are the same as R P1 in general formula (BP-1).

In the above general formula (BP-2), RP2 and RP3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group. The number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but is preferably 1 to 15.

In the above general formula (BP-2), m1 represents an integer of 2 or more. m1 is preferably an integer of 2 to 20, and more preferably 10 or less. A plurality of RP1s may be the same or different. The upper limit of the average value of m1 is preferably 25 or less, more preferably 20 or less, further preferably 10 or less, particularly preferably 8 or less, and most preferably 6 or less. preferable. The lower limit of m1 is preferably 2 or more, and more preferably 4 or more. More specifically, the average value of m1 is preferably 2 to 25, more preferably 2 to 15, further preferably 2 to 8, and particularly preferably 4 to 8. Most preferably, it is 4 to 6.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


上記一般式(BP−3)中のRP1の定義、具体例および好適な態様は、上述した一般式(BP−1)中のRP1と同じである。

上記一般式(BP−3)中のm1の定義および好適な態様は、上述した一般式(BP−2)中のm1と同じである。

上記一般式(BP−3)で表される化合物としては、例えば、クラウンエーテルが挙げられる。

Definition of R P1 in the general formula (BP-3), specific examples and preferred embodiments are the same as R P1 in general formula (BP-1).

The definition and preferred embodiment of m1 in the general formula (BP-3) is the same as m1 in the general formula (BP-2) described above.

Examples of the compound represented by the above general formula (BP-3) include crown ether.


化合物(BII)は、下記一般式(BP−4)で表される基を有するポリエーテル系化合物であることが好ましい。

これにより、厚膜の(例えば1μm以上の厚さを有する)レジスト膜から得られたレジストパターンが、測長SEMの真空チャンバー内にて測定される際に、クラックが発生しにくくなる。その結果、レジストパターンの性能評価をより正確に実施できる。

The compound (BII) is preferably a polyether compound having a group represented by the following general formula (BP-4).

As a result, when the resist pattern obtained from the thick resist film (for example, having a thickness of 1 μm or more) is measured in the vacuum chamber of the length measuring SEM, cracks are less likely to occur. As a result, the performance evaluation of the resist pattern can be performed more accurately.


Figure 2020049865



上記一般式(BP−4)中、RP4はアルキレン基を表す。複数のRP4は、互いに同一であっても、異なっていてもよい。m2は2以上の整数を示す。*は、結合手を表す。

Figure 2020049865



In the above general formula (BP-4), RP4 represents an alkylene group. The plurality of RP4s may be the same as or different from each other. m2 represents an integer of 2 or more. * Represents a bond.


上記一般式(BP−4)におけるRP4及びm2の具体例および好適な態様は、それぞれ、上記一般式(BP−1)におけるRP1及びm1について記載したものと同様である。

Specific examples and preferred embodiments of R P4 and m2 in formula (BP-4), respectively, are the same as those described for R P1 and m1 in formula (BP-1).


上記一般式(BP−4)で表される基を有するポリエーテル系化合物は、一般式(BP−4)で表される基を1個有していても、2個以上有していてもよい。

The polyether compound having a group represented by the general formula (BP-4) may have one group represented by the general formula (BP-4) or two or more groups. good.


上記一般式(BP−4)で表される基を有するポリエーテル系化合物は、下記一般式(BP−5)で表されるポリエーテル系化合物であることが好ましい。

The polyether compound having a group represented by the general formula (BP-4) is preferably a polyether compound represented by the following general formula (BP-5).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


上記一般式(BP−5)中、RP4及びm2は、上記一般式(BP−4)におけるものと同義である。

P5は、水素原子又は水酸基を表す。

In the general formula (BP-5), RP4 and m2 are synonymous with those in the general formula (BP-4).

RP5 represents a hydrogen atom or a hydroxyl group.


P5は水酸基であることが好ましい。

R P5 is preferably a hydroxyl group.


一般式(BP−4)で表される基を有するポリエーテル系化合物の沸点は、220℃以上であることが好ましく、300℃以上であることがより好ましく、350℃以上であることが更に好ましい。

一般式(BP−4)で表される基を有するポリエーテル系化合物の沸点は、典型的には、550℃以下である。

The boiling point of the polyether compound having a group represented by the general formula (BP-4) is preferably 220 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher, still more preferably 350 ° C. or higher. ..

The boiling point of the polyether compound having a group represented by the general formula (BP-4) is typically 550 ° C. or lower.


また、一般式(BP−4)で表される基を有するポリエーテル系化合物のClogP値は、−2.5〜−0.3であることが好ましく、−2.5〜−0.5であることがより好ましく、−2.5〜−1.0であることが更に好ましい。

ここで、ClogP値とは、繰り返し単位に対応するモノマー(不飽和二重結合基を有する化合物)のClogP値であり、Chem DrawUltra ver. 12.0.2.1076 (Cambridge corporation社)による算出値である。

The ClogP value of the polyether compound having a group represented by the general formula (BP-4) is preferably -2.5 to -0.3, preferably -2.5 to -0.5. It is more preferable that there is, and it is further preferable that it is −2.5 to −1.0.

Here, the ClogP value is a ClogP value of a monomer (compound having an unsaturated double bond group) corresponding to a repeating unit, and is described in Chem DrawUltra ver. It is a value calculated by 12.0.2.10.76 (Cambridge Corporation).


一般式(BP−4)で表される基を有するポリエーテル系化合物が、上記した沸点の好ましい範囲、及び、上記したClogP値の好ましい範囲を満たすことにより、クラックが発生しにくくなるという上記した効果がより得られやすい傾向となる。

As described above, when the polyether compound having a group represented by the general formula (BP-4) satisfies the above-mentioned preferable range of boiling point and the above-mentioned preferable range of ClogP value, cracks are less likely to occur. The effect tends to be more easily obtained.


本発明の好適な一実施形態において、一般式(BP−4)で表される基を有するポリエーテル系化合物は、一般式(BP−5)で表される化合物であって、一般式(BP−5)におけるRP5が水酸基であり、沸点が350℃以上である化合物である。

In a preferred embodiment of the present invention, the polyether compound having a group represented by the general formula (BP-4) is a compound represented by the general formula (BP-5) and is represented by the general formula (BP-5). R P5 at -5) is a hydroxyl group, a compound having a boiling point of 350 ° C. or higher.


ポリエーテル系化合物の分子量は特に制限されないが、100〜5000であることが好ましく、150〜3000であることがより好ましく、200〜2000であることがさらに好ましい。

The molecular weight of the polyether compound is not particularly limited, but is preferably 100 to 5000, more preferably 150 to 3000, and even more preferably 200 to 2000.


ポリエーテル系化合物は、塩基性部位(例えば、アミノ基、後述するプロトンアクセプター性官能基)を含有しないことが好ましい。

It is preferable that the polyether compound does not contain a basic moiety (for example, an amino group or a proton acceptor functional group described later).


ポリエーテル系化合物の共役酸のpKaが0以下であることが好ましく、−1以下であることがより好ましく、−2以下であることが更に好ましく、−3以下であることが特に好ましい。pKaの下限値は、例えば、−15以上である。

pKaとは、水溶液中での酸解離定数pKaのことを表し、例えば、化学便覧(II)(改訂4版、1993年、日本化学会編、丸善株式会社)に定義される。酸解離定数pKaの値が低いほど酸強度が大きいことを示す。水溶液中での酸解離定数pKaは、具体的には、無限希釈水溶液を用い、25℃での酸解離定数を測定することにより実測できる。あるいは、下記ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を、計算により求めることもできる。本明細書中に記載したpKaの値は、全て、このソフトウェアパッケージを用いて計算により求めた値を示す。

The pKa of the conjugate acid of the polyether compound is preferably 0 or less, more preferably -1 or less, further preferably -2 or less, and particularly preferably -3 or less. The lower limit of pKa is, for example, -15 or more.

pKa represents the acid dissociation constant pKa in an aqueous solution, and is defined in, for example, Chemical Handbook (II) (Revised 4th Edition, 1993, edited by The Chemical Society of Japan, Maruzen Co., Ltd.). The lower the value of the acid dissociation constant pKa, the higher the acid strength. Specifically, the acid dissociation constant pKa in an aqueous solution can be actually measured by measuring the acid dissociation constant at 25 ° C. using an infinitely diluted aqueous solution. Alternatively, the following software package 1 can be used to calculate Hammett's substituent constants and values based on a database of publicly known literature values. All pKa values described herein indicate values calculated using this software package.


ソフトウェアパッケージ1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994−2007 ACD/Labs)。

Software Package 1: Advanced Chemistry Development (ACD / Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD / Labs).


ポリエーテル系化合物は、π共役の寄与が少ない孤立電子対をもった窒素原子を有する官能基を有さないことが好ましい。π共役の寄与が少ない孤立電子対を有する窒素原子とは、例えば、下記一般式に示す部分構造を有する窒素原子を挙げることができる。π共役の寄与が少ない孤立電子対をもった窒素原子を有する官能基を有する構造(化合物)としては、例えば、鎖式アミド、環式アミド、芳香族アミン、鎖式脂肪族アミン及び環式脂肪族アミンを挙げることができる。

It is preferable that the polyether compound does not have a functional group having a nitrogen atom having a lone electron pair with a small contribution of π conjugation. Examples of the nitrogen atom having an isolated electron pair having a small contribution of π-conjugation include a nitrogen atom having a partial structure shown in the following general formula. Examples of the structure (compound) having a functional group having a nitrogen atom having an isolated electron pair having a small contribution of π-conjugation include chain amides, cyclic amides, aromatic amines, chain aliphatic amines and cyclic fats. Group amines can be mentioned.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


以下に、ポリエーテル系化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

Specific examples of the polyether compounds will be given below, but the present invention is not limited thereto.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


Figure 2020049865
Figure 2020049865


Figure 2020049865
Figure 2020049865


化合物(BII)は非エーテル系化合物であることが好ましく、リン酸エステル、カルボン酸エステル、ポリオールエステル、スルホン酸エステルがより好ましい。

化合物(BII)がリン酸エステルである場合、リン酸エステルの例には、トリフェニルフォスフェート(TPP)、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等が含まれる。

The compound (BII) is preferably a non-ether compound, more preferably a phosphoric acid ester, a carboxylic acid ester, a polyol ester, or a sulfonic acid ester.

When compound (BII) is a phosphate ester, examples of phosphate esters include triphenyl phosphate (TPP), tricresyl phosphate, cresil diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, trioctyl phosphate, Includes tributyl phosphate and the like.


化合物(BII)がカルボン酸エステルである場合、カルボン酸エステルの例には、フタル酸エステルおよびクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジフェニルフタレート、ジエチルヘキシルフタレート等が挙げられる。クエン酸エステルの例には、O−アセチルクエン酸トリエチル、O−アセチルクエン酸トリブチル、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル等が含まれる。

When compound (BII) is a carboxylic acid ester, phthalates and citric acid esters are typical examples of carboxylic acid esters. Examples of phthalates include dimethylphthalate, diethylphthalate, dibutylphthalate, dioctylphthalate, diphenylphthalate, diethylhexylphthalate and the like. Examples of citric acid esters include triethyl O-acetylcitrate, tributyl O-acetylcitrate, acetyltriethyl citrate, acetyltributyl citrate and the like.


その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。グリコール酸エステルの例としては、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、メチルフタリルメチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、オクチルフタリルオクチルグリコレートなどがある。

さらに、カルボン酸エステルの例には、1,6−ヘキサンジオールジアセテート、1,2−ブタンジオールジアセテート、1,3−ブタンジオールジアセテート、1,4−ブタンジオールジアセテート、1,5−ペンタンジオールジアセテート、DL−りんご酸ジエチルなども挙げられる。

Examples of other carboxylic acid esters include butyl oleate, methyl acetyl ricinoleate, dibutyl sebacate, and various trimellitic acid esters. Examples of glycolic acid esters include triacetin, tributyrin, butylphthalylbutylglycolate, ethylphthalylethylglycolate, methylphthalylethylglycolate, butylphthalylbutylglycolate, methylphthalylmethylglycolate, and propylphthalyl. There are propyl glycolate, butylphthalylbutylglycolate, octylphthalyloctylglycolate and the like.

Further, examples of carboxylic acid esters include 1,6-hexanediol diacetate, 1,2-butanediol diacetate, 1,3-butanediol diacetate, 1,4-butanediol diacetate, and 1,5-. Examples thereof include pentandiol diacetate and DL-diethyl appleate.


また、特開平5−194788号公報、特開昭60−250053号公報、特開平4−227941号公報、特開平6−16869号公報、特開平5−271471号公報、特開平7−286068号公報、特開平5−5047号公報、特開平11−80381号公報、特開平7−20317号公報、特開平8−57879号公報、特開平10−152568号公報、特開平10−120824号公報の各公報などに記載されている化合物も好ましく用いられる。

Further, JP-A-5-194788, JP-A-60-250053, JP-A-4-227941, JP-A-6-16869, JP-A-5-271471 and JP-A-7-286068. , JP-A-5-5047, JP-A-11-80381, JP-A-7-20317, JP-A-8-57879, JP-A-10-152568, JP-A-10-12824. Compounds described in publications and the like are also preferably used.


その他、特開平11−124445号公報記載の(ジ)ペンタエリスリトールエステル類、特開平11−246704号公報記載のグリセロールエステル類、特開2000−63560号公報記載のジグリセロールエステル類、特開平11−92574号公報記載のクエン酸エステル類、特開平11−90946号公報記載の置換フェニルリン酸エステル類、特開2003−165868号公報等記載の芳香環とシクロヘキサン環を含有するエステル化合物などが好ましく用いられる。

In addition, (di) pentaerythritol esters described in JP-A-11-124445, glycerol esters described in JP-A-11-246704, diglycerol esters described in JP-A-2000-63560, JP-A-11- Citrate esters described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 92574, substituted phenyl phosphate esters described in JP-A-11-909946, ester compounds containing an aromatic ring and a cyclohexane ring described in JP-A-2003-165868, etc. are preferably used. Be done.


化合物(BII)がカルボン酸エステルである場合、化合物(BII)はエステル結合を2〜6個有することが好ましく、2〜4個有することがより好ましく、2個有することが特に好ましい。

化合物(BII)がカルボン酸エステルである場合、化合物(BII)の分子量は、分子量100〜1000であることが好ましく、分子量100〜700であることがより好ましく、分子量100〜400であることがさらに好ましい。

When the compound (BII) is a carboxylic acid ester, the compound (BII) preferably has 2 to 6 ester bonds, more preferably 2 to 4, and particularly preferably 2 ester bonds.

When the compound (BII) is a carboxylic acid ester, the molecular weight of the compound (BII) is preferably 100 to 1000, more preferably 100 to 700, and further preferably 100 to 400. preferable.


化合物(BII)がスルホン酸エステルである場合、スルホン酸エステルの例には、p−トルエンスルホン酸ブチル、p−トルエンスルホン酸ヘキシル、p−トルエンスルホン酸オクチル、ペンタデシルスルホン酸のフェニルクレシルエステル等が含まれる。

When the compound (BII) is a sulfonic acid ester, examples of the sulfonic acid ester include butyl p-toluenesulfonic acid, hexyl p-toluenesulfonic acid, octyl p-toluenesulfonic acid, and phenylcresyl ester of pentadecylsulfonic acid. Is included.


化合物(BII)が非エーテル系化合物である場合の具体例の一例を以下に示すがこれらに限定されない。

Specific examples of the case where the compound (BII) is a non-ether compound are shown below, but the present invention is not limited thereto.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


Figure 2020049865
Figure 2020049865


上記のように、化合物(B)のガラス転移温度は、100℃以下である。

化合物(B)が樹脂である場合、そのガラス転移温度は、−50℃以上であることが好ましく、−20℃以上であることがより好ましく、0℃以上であることが更に好ましい。

化合物(B)が樹脂(重合体)でない場合、そのガラス転移温度は、−20℃以上であることが好ましく、−15℃以上であることが好ましい。この場合、化合物(B)のガラス転移温度は、通常、50℃以下である。

ガラス転移温度の測定方法は、上述の通りである。

化合物(B)は、ガラス転移温度が100℃以下であれば特に限定されず、このような化合物が樹脂である場合は、上記の通り、樹脂(BI)が有していても良い繰り返し単位の含有量や、重量平均分子量などを上記した好適な範囲内とすることにより、また、化合物(B)が樹脂でない場合は、化合物の種類を適宜選択することにより、好適に得ることができる。

As described above, the glass transition temperature of compound (B) is 100 ° C. or lower.

When the compound (B) is a resin, its glass transition temperature is preferably −50 ° C. or higher, more preferably −20 ° C. or higher, and even more preferably 0 ° C. or higher.

When the compound (B) is not a resin (polymer), its glass transition temperature is preferably −20 ° C. or higher, and preferably −15 ° C. or higher. In this case, the glass transition temperature of compound (B) is usually 50 ° C. or lower.

The method for measuring the glass transition temperature is as described above.

The compound (B) is not particularly limited as long as the glass transition temperature is 100 ° C. or lower, and when such a compound is a resin, as described above, the repeating unit that the resin (BI) may have is a repeating unit. It can be preferably obtained by setting the content, weight average molecular weight, etc. within the above-mentioned suitable range, and when the compound (B) is not a resin, by appropriately selecting the type of the compound.


本発明の組成物において、PCD性能及びエッチング時に発生し得るパターンの側壁におけるラフネスの抑制の観点から、化合物(B)の含有量は、組成物の全固形分に対して1質量%以上であり、20質量%以下であることが好ましく、5〜15質量%であることがより好ましい。

In the composition of the present invention, the content of the compound (B) is 1% by mass or more with respect to the total solid content of the composition from the viewpoint of PCD performance and suppression of roughness on the side wall of the pattern that may occur during etching. , 20% by mass or less, more preferably 5 to 15% by mass.


<溶剤>

本発明の組成物は、溶剤を含有する。

本発明の組成物においては、溶剤として公知のレジスト溶剤を適宜使用できる。例えば、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0665>〜<0670>、米国特許出願公開2015/0004544A1号明細書の段落<0210>〜<0235>、米国特許出願公開2016/0237190A1号明細書の段落<0424>〜<0426>、及び、米国特許出願公開2016/0274458A1号明細書の段落<0357>〜<0366>に開示された公知の溶剤を好適に使用できる。

組成物を調製する際に使用できる溶剤としては、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、アルコキシプロピオン酸アルキル、環状ラクトン(好ましくは炭素数4〜10)、環を有してもよいモノケトン化合物(好ましくは炭素数4〜10)、アルキレンカーボネート、アルコキシ酢酸アルキル、及びピルビン酸アルキル等の有機溶剤が挙げられる。

<Solvent>

The composition of the present invention contains a solvent.

In the composition of the present invention, a known resist solvent can be appropriately used as the solvent. For example, paragraphs <0665> to <0670> of US Patent Application Publication 2016/0070167A1, paragraphs <0210> to <0235> of US Patent Application Publication 2015/0004544A1, US Patent Application Publication 2016/0237190A1. Known solvents disclosed in paragraphs <0424> to <0426> of the specification and paragraphs <0357> to <0366> of US Patent Application Publication No. 2016/0274458A1 can be preferably used.

Examples of the solvent that can be used in preparing the composition include alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkylene glycol monoalkyl ether, lactic acid alkyl ester, alkyl alkoxypropionate, and cyclic lactone (preferably having 4 to 10 carbon atoms). Examples thereof include organic solvents such as monoketone compounds (preferably having 4 to 10 carbon atoms) which may have a ring, alkylene carbonate, alkyl alkoxyacetate, and alkyl pyruvate.


有機溶剤として、構造中に水酸基を有する溶剤と、水酸基を有さない溶剤とを混合した混合溶剤を使用してもよい。

水酸基を有する溶剤、及び水酸基を有さない溶剤としては、前述の例示化合物を適宜選択できるが、水酸基を含む溶剤としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、又は乳酸アルキル等が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(PGEE)、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、又は乳酸エチルがより好ましい。また、水酸基を有さない溶剤としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、アルキルアルコキシプロピオネート、環を有していてもよいモノケトン化合物、環状ラクトン、又は酢酸アルキル等が好ましく、これらの中でも、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)、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン又は酢酸ブチルがより好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、エチルエトキシプロピオネート、シクロヘキサノン、シクロペンタノン又は2−ヘプタノンが更に好ましい。水酸基を有さない溶剤としては、プロピレンカーボネートも好ましい。

水酸基を有する溶剤と水酸基を有さない溶剤との混合比(質量比)は、1/99〜99/1であり、10/90〜90/10が好ましく、20/80〜60/40がより好ましい。水酸基を有さない溶剤を50質量%以上含有する混合溶剤が、塗布均一性の点で好ましい。

溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート単独溶剤でもよいし、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有する2種類以上の混合溶剤でもよい。

As the organic solvent, a mixed solvent in which a solvent having a hydroxyl group in the structure and a solvent having no hydroxyl group may be used may be used.

As the solvent having a hydroxyl group and the solvent having no hydroxyl group, the above-mentioned exemplified compounds can be appropriately selected, but as the solvent containing a hydroxyl group, alkylene glycol monoalkyl ether, alkyl lactate and the like are preferable, and propylene glycol monomethyl ether (propylene glycol monomethyl ether). PGME), propylene glycol monoethyl ether (PGEE), methyl 2-hydroxyisobutyrate, or ethyl lactate is more preferred. Further, as the solvent having no hydroxyl group, alkylene glycol monoalkyl ether acetate, alkylalkoxypropionate, monoketone compound which may have a ring, cyclic lactone, alkyl acetate and the like are preferable, and among these, propylene Glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, cyclopentanone or butyl acetate are more preferred, propylene glycol monomethyl ether acetate, γ-butyrolactone, ethyl ethoxypropionate, Cyclohexanone, cyclopentanone or 2-heptanone are more preferred. Propylene carbonate is also preferable as the solvent having no hydroxyl group.

The mixing ratio (mass ratio) of the solvent having a hydroxyl group and the solvent having no hydroxyl group is 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 60/40. preferable. A mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent having no hydroxyl group is preferable in terms of coating uniformity.

The solvent preferably contains propylene glycol monomethyl ether acetate, and may be a propylene glycol monomethyl ether acetate single solvent or a mixed solvent of two or more kinds containing propylene glycol monomethyl ether acetate.


<活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物>

本発明の組成物は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(光酸発生剤)を含有することが好ましい。

光酸発生剤としては、活性光線又は放射線の照射により有機酸を発生する化合物が好ましい。例えば、スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、ジアゾニウム塩化合物、ホスホニウム塩化合物、イミドスルホネート化合物、オキシムスルホネート化合物、ジアゾジスルホン化合物、ジスルホン化合物、及びo−ニトロベンジルスルホネート化合物が挙げられる。

<Compounds that generate acid when irradiated with active light or radiation>

The composition of the present invention preferably contains a compound (photoacid generator) that generates an acid when irradiated with active light or radiation.

As the photoacid generator, a compound that generates an organic acid by irradiation with active light or radiation is preferable. Examples thereof include sulfonium salt compounds, iodonium salt compounds, diazonium salt compounds, phosphonium salt compounds, imide sulfonate compounds, oxime sulfonate compounds, diazodisulfone compounds, disulfone compounds, and o-nitrobenzyl sulfonate compounds.


光酸発生剤としては、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物を、単独又はそれらの混合物として適宜選択して使用できる。例えば、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0125>〜<0319>、米国特許出願公開2015/0004544A1号明細書の段落<0086>〜<0094>、及び、米国特許出願公開2016/0237190A1号明細書の段落<0323>〜<0402>に開示された公知の化合物を好適に使用できる。

As the photoacid generator, a known compound that generates an acid by irradiation with active light or radiation can be appropriately selected and used alone or as a mixture thereof. For example, paragraphs <0125> to <0319> of U.S. Patent Application Publication 2016/0070167A1, paragraphs <0083> to <0094> of U.S. Patent Application Publication 2015/0004544A1, and U.S. Patent Application Publication 2016 / The known compounds disclosed in paragraphs <0323> to <0402> of 0237190A1 can be preferably used.


光酸発生剤としては、例えば、下記一般式(ZI)、一般式(ZII)又は一般式(ZIII)で表される化合物が好ましい。

As the photoacid generator, for example, a compound represented by the following general formula (ZI), general formula (ZII) or general formula (ZIII) is preferable.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


上記一般式(ZI)において、

201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。

201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30であり、好ましくは1〜20である。

また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、又はカルボニル基を含んでいてもよい。R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)及び−CH−CH−O−CH−CH−が挙げられる。

は、アニオン(非求核性アニオンが好ましい。)を表す。

In the above general formula (ZI)

R 201 , R 202 and R 203 each independently represent an organic group.

The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1 to 30, preferably 1 to 20.

Further, two of R 201 to R 203 may be bonded to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, an alkylene group (e.g., butylene, pentylene) and -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 - and the like.

Z represents an anion (preferably a non-nucleophilic anion).


一般式(ZI)におけるカチオンの好適な態様としては、後述する化合物(ZI−1)、化合物(ZI−2)、一般式(ZI−3)で表される化合物(化合物(ZI−3))及び一般式(ZI−4)で表される化合物(化合物(ZI−4))における対応する基が挙げられる。

なお、光酸発生剤は、一般式(ZI)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(ZI)で表される化合物のR201〜R203の少なくとも1つと、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくとも一つとが、単結合又は連結基を介して結合した構造を有する化合物であってもよい。

Preferable embodiments of the cation in the general formula (ZI) include a compound (ZI-1), a compound (ZI-2), and a compound represented by the general formula (ZI-3) (compound (ZI-3)) described later. And the corresponding group in the compound represented by the general formula (ZI-4) (Compound (ZI-4)).

The photoacid generator may be a compound having a plurality of structures represented by the general formula (ZI). For example, at least one of the compounds R 201 to R 203 represented by the general formula (ZI) and at least one of the other compounds R 201 to R 203 represented by the general formula (ZI) are single-bonded. Alternatively, it may be a compound having a structure bonded via a linking group.


まず、化合物(ZI−1)について説明する。

化合物(ZI−1)は、上記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニウム化合物、すなわち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。

アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基であり、残りがアルキル基又はシクロアルキル基であってもよい。

アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、及びアリールジシクロアルキルスルホニウム化合物が挙げられる。

First, the compound (ZI-1) will be described.

The compound (ZI-1) is an aryl sulfonium compound in which at least one of R 201 to R 203 of the above general formula (ZI) is an aryl group, that is, a compound having an aryl sulfonium as a cation.

In the aryl sulfonium compound , all of R 201 to R 203 may be an aryl group, or a part of R 201 to R 203 may be an aryl group and the rest may be an alkyl group or a cycloalkyl group.

Examples of the aryl sulfonium compound include a triaryl sulfonium compound, a diallyl alkyl sulfonium compound, an aryl dialkyl sulfonium compound, a diallyl cycloalkyl sulfonium compound, and an aryl dicycloalkyl sulfonium compound.


アリールスルホニウム化合物に含まれるアリール基としては、フェニル基、又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。アリール基は、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造としては、ピロール残基、フラン残基、チオフェン残基、インドール残基、ベンゾフラン残基、及びベンゾチオフェン残基等が挙げられる。アリールスルホニウム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。

アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基又はシクロアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖状アルキル基、炭素数3〜15の分岐鎖状アルキル基、又は炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、及びシクロヘキシル基等が挙げられる。

As the aryl group contained in the aryl sulfonium compound, a phenyl group or a naphthyl group is preferable, and a phenyl group is more preferable. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or the like. Examples of the heterocyclic structure include pyrrole residues, furan residues, thiophene residues, indole residues, benzofuran residues, benzothiophene residues and the like. When the aryl sulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.

The alkyl group or cycloalkyl group contained in the arylsulfonium compound as required is a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a branched chain alkyl group having 3 to 15 carbon atoms, or a branched alkyl group having 3 to 15 carbon atoms. Cycloalkyl group is preferable, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.


201〜R203のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基は、各々独立に、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、又はフェニルチオ基を置換基として有してもよい。

The aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 201 to R 203 are independently an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), and an aryl group (for example, carbon number). It may have an alkoxy group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group as a substituent.


次に、化合物(ZI−2)について説明する。

化合物(ZI−2)は、式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含む芳香族環も包含する。

201〜R203としての芳香環を有さない有機基は、一般的に炭素数1〜30であり、炭素数1〜20が好ましい。

201〜R203は、各々独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又はビニル基であり、より好ましくは直鎖状又は分岐鎖状の2−オキソアルキル基、2−オキソシクロアルキル基、又はアルコキシカルボニルメチル基、更に好ましくは直鎖状又は分岐鎖状の2−オキソアルキル基である。

Next, the compound (ZI-2) will be described.

The compound (ZI-2) is a compound in which R 201 to R 203 in the formula (ZI) each independently represent an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring also includes an aromatic ring containing a hetero atom.

The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, and preferably 1 to 20 carbon atoms.

R 201 to R 203 are independently, preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group, and more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group or 2-oxocyclo. It is an alkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group, more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group.


201〜R203のアルキル基及びシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖状アルキル基又は炭素数3〜10の分岐鎖状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基)、及び、炭素数3〜10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びノルボルニル基)が挙げられる。

201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、又はニトロ基によって更に置換されていてもよい。

The alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203 are preferably a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a branched chain alkyl group having 3 to 10 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, etc.). Propyl group, butyl group, and pentyl group), and cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, and norbornyl group).

R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.


次に、化合物(ZI−3)について説明する。

Next, the compound (ZI-3) will be described.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(ZI−3)中、Mは、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基を表し、環構造を有するとき、上記環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、及び炭素−炭素二重結合の少なくとも1種を含んでいてもよい。R6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアリール基を表す。R6cとR7cとが結合して環を形成してもよい。R及びRは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、又はアルケニル基を表す。R及びRが結合して環を形成してもよい。また、M、R6c及びR7cから選ばれる少なくとも2つが結合して環構造を形成してもよく、上記環構造に炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。Zは、アニオンを表す。

In the general formula (ZI-3), M represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, and when it has a ring structure, the ring structure includes an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, and a carbon. -May contain at least one carbon double bond. R 6c and R 7c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an aryl group. R 6c and R 7c may be combined to form a ring. R x and R y each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkenyl group. R x and R y may be combined to form a ring. Further, at least two selected from M, R 6c and R 7c may be bonded to form a ring structure, and the ring structure may contain a carbon-carbon double bond. Z represents an anion.


一般式(ZI−3)中、Mで表されるアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1〜15(好ましくは炭素数1〜10)の直鎖状アルキル基、炭素数3〜15(好ましくは炭素数3〜10)の分岐鎖状アルキル基、又は炭素数3〜15(好ましくは炭素数1〜10)のシクロ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、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、及びシクロヘキシル基、及びノルボルニル基等が挙げられる。

Mで表されるアリール基としては、フェニル基、又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。アリール基は、酸素原子又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造としては、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、及びベンゾチオフェン環等が挙げられる。

In the general formula (ZI-3), the alkyl group represented by M and the cycloalkyl group include a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms) and 3 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms). A branched chain alkyl group having 3 to 10) carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms) is preferable, and specifically, a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. , N-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group, norbornyl group and the like.

As the aryl group represented by M, a phenyl group or a naphthyl group is preferable, and a phenyl group is more preferable. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a sulfur atom or the like. Examples of the heterocyclic structure include a furan ring, a thiophene ring, a benzofuran ring, and a benzothiophene ring.


上記Mは、更に置換基(例えば、置換基T)を有していてもよい。この態様として、例えば、Mとしてベンジル基などが挙げられる。

なお、Mが環構造を有する場合、上記環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、及び、炭素−炭素二重結合の少なくとも1種を含んでいてもよい。

The M may further have a substituent (for example, a substituent T). Examples of this embodiment include a benzyl group as M.

When M has a ring structure, the ring structure may contain at least one of an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, and a carbon-carbon double bond.


6c及びR7cで表されるアルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基としては、上述したMと同様のものが挙げられ、その好ましい態様も同じである。また、R6cとR7cは、結合して環を形成してもよい。

6c及びR7cで表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。

Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group represented by R 6c and R 7c include those similar to those of M described above, and the preferred embodiments thereof are also the same. Further, R 6c and R 7c may be combined to form a ring.

Examples of the halogen atom represented by R 6c and R 7c include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.


及びRで表されるアルキル基、及びシクロアルキル基としては、上述したMと同様のものが挙げられ、その好ましい態様も同じである。

及びRで表されるアルケニル基としては、アリル基又はビニル基が好ましい。

上記R及びRは、更に置換基(例えば、置換基T)を有していてもよい。この態様として、例えば、R及びRとして2−オキソアルキル基又はアルコキシカルボニルアルキル基などが挙げられる。

及びRで表される2−オキソアルキル基としては、例えば、炭素数1〜15(好ましくは炭素数1〜10)のものが挙げられ、具体的には、2−オキソプロピル基、及び2−オキソブチル基等が挙げられる。

及びRで表されるアルコキシカルボニルアルキル基としては、例えば、炭素数1〜15(好ましくは炭素数1〜10)のものが挙げられる。また、RとRは、結合して環を形成してもよい。

とRとが互いに連結して形成される環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、又は、炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。

Examples of the alkyl group represented by R x and R y and the cycloalkyl group include those similar to those of M described above, and the preferred embodiments thereof are also the same.

As the alkenyl group represented by R x and R y , an allyl group or a vinyl group is preferable.

The R x and R y may further have a substituent (for example, a substituent T). Examples of this embodiment include a 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylalkyl group as R x and R y.

Examples of the 2-oxoalkyl group represented by R x and R y include those having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms), and specifically, a 2-oxopropyl group. And 2-oxobutyl group and the like.

Examples of the alkoxycarbonylalkyl group represented by R x and R y include those having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms). Further, R x and R y may be combined to form a ring.

The ring structure formed by connecting R x and R y to each other may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbon-carbon double bond.


一般式(ZI−3)中、MとR6cとが結合して環構造を形成してもよく、形成される環構造は、炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。

In the general formula (ZI-3), M and R 6c may be bonded to form a ring structure, and the formed ring structure may contain a carbon-carbon double bond.


上記化合物(ZI−3)は、なかでも、化合物(ZI−3A)であることが好ましい。

化合物(ZI−3A)は、下記一般式(ZI−3A)で表され、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。

The compound (ZI-3) is preferably the compound (ZI-3A).

The compound (ZI-3A) is represented by the following general formula (ZI-3A) and has a phenacylsulfonium salt structure.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(ZI−3A)中、

1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、シクロアルキルカルボニルオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基を表す。

6c及びR7cとしては、上述した一般式(ZI−3)中のR6c及びR7cと同義であり、その好ましい態様も同じである。

及びRとしては、上述した上述した一般式(ZI−3)中のR及びRと同義であり、その好ましい態様も同じである。

In the general formula (ZI-3A),

R 1c to R 5c are independently hydrogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkoxy group, aryloxy group, alkoxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group, cycloalkylcarbonyloxy group, halogen atom, hydroxyl group. , Nitro group, alkylthio group or arylthio group.

The R 6c and R 7c, has the same meaning as R 6c and R 7c in the above-mentioned general formula (ZI-3), preferred embodiments thereof are also the same.

R x and R y are synonymous with R x and R y in the above-mentioned general formula (ZI-3), and the preferred embodiments thereof are also the same.


1c〜R5c中のいずれか2つ以上、RとRは、各々結合して環構造を形成してもよく、この環構造は、各々独立に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、又は、炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。また、R5c及びR6c、R5c及びRは、各々結合して環構造を形成してもよく、この環構造は、各々独立に炭素−炭素二重結合を含んでいてもよい。また、R6cとR7cは、各々結合して環構造を形成してもよい。

上記環構造としては、芳香族又は非芳香族の炭化水素環、芳香族又は非芳香族の複素環、及びこれらの環が2つ以上組み合わされてなる多環縮合環が挙げられる。環構造としては、3〜10員環が挙げられ、4〜8員環が好ましく、5又は6員環がより好ましい。

Any two or more of R 1c to R 5c , R x and R y, may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring structures are independently formed by an oxygen atom, a sulfur atom, and an ester bond. It may contain an amide bond or a carbon-carbon double bond. Further, R 5c and R 6c , R 5c and R x may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring structure may independently contain a carbon-carbon double bond. Further, R 6c and R 7c may be combined with each other to form a ring structure.

Examples of the ring structure include aromatic or non-aromatic hydrocarbon rings, aromatic or non-aromatic heterocycles, and polycyclic fused rings in which two or more of these rings are combined. Examples of the ring structure include a 3- to 10-membered ring, preferably a 4- to 8-membered ring, and more preferably a 5- or 6-membered ring.


1c〜R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRとRが結合して形成する基としては、ブチレン基、及びペンチレン基等が挙げられる。

5cとR6c、及びR5cとRが結合して形成する基としては、単結合又はアルキレン基が好ましい。アルキレン基としては、メチレン基、及びエチレン基等が挙げられる。

Zcは、アニオンを表す。

Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.

As the group formed by bonding R 5c and R 6c , and R 5c and R x , a single bond or an alkylene group is preferable. Examples of the alkylene group include a methylene group and an ethylene group.

Zc represents an anion.


次に、化合物(ZI−4)について説明する。

化合物(ZI−4)は、下記一般式(ZI−4)で表される。

Next, the compound (ZI-4) will be described.

The compound (ZI-4) is represented by the following general formula (ZI-4).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(ZI−4)中、

lは0〜2の整数を表す。

rは0〜8の整数を表す。

13は、水素原子、フッ素原子、水酸基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、又は単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有する基を表す。これらの基は置換基を有してもよい。

14は、複数存在する場合は各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、シクロアルキルスルホニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、又は単環若しくは多環のシクロアルキル骨格を有するアルコキシ基を表す。これらの基は置換基を有してもよい。

15は、各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基、又はナフチル基を表す。これらの基は置換基を有してもよい。2つのR15が互いに結合して環を形成してもよい。

2つのR15が互いに結合して環を形成するとき、環骨格内に、酸素原子、又は窒素原子等のヘテロ原子を含んでもよい。一態様において、2つのR15がアルキレン基であり、互いに結合して環構造を形成することが好ましい。

は、アニオンを表す。

In the general formula (ZI-4),

l represents an integer from 0 to 2.

r represents an integer from 0 to 8.

R 13 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or a group having a monocyclic or polycyclic cycloalkyl skeleton. These groups may have substituents.

When there are a plurality of R 14 , each of them is an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkylsulfonyl group, a cycloalkylsulfonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, or a monocyclic or polycyclic cycloalkyl. Represents an alkoxy group having a skeleton. These groups may have substituents.

R 15 independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or a naphthyl group. These groups may have substituents. Bonded to two R 15 each other may form a ring.

When two R 15 are combined to form a ring together, in the ring skeleton may contain a hetero atom such as an oxygen atom, or a nitrogen atom. In one embodiment, two R 15 is an alkylene group, it is preferable to form a ring structure.

Z represents an anion.


一般式(ZI−4)において、R13、R14及びR15のアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状である。アルキル基の炭素数は、1〜10が好ましい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−ブチル基、又はt−ブチル基等がより好ましい。

In the general formula (ZI-4), the alkyl groups of R 13 , R 14 and R 15 are linear or branched chain. The alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms. As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a t-butyl group and the like are more preferable.


次に、一般式(ZII)、及び(ZIII)について説明する。

一般式(ZII)、及び(ZIII)中、R204〜R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。

204〜R207のアリール基としてはフェニル基、又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。R204〜R207のアリール基は、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造を有するアリール基の骨格としては、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン、及びベンゾチオフェン等が挙げられる。

204〜R207のアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1〜10の直鎖状アルキル基又は炭素数3〜10の分岐鎖状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基)、又は、炭素数3〜10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びノルボルニル基)が好ましい。

Next, the general formulas (ZII) and (ZIII) will be described.

In the general formulas (ZII) and (ZIII), R 204 to R 207 each independently represent an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.

As the aryl group of R 204 to R 207, a phenyl group or a naphthyl group is preferable, and a phenyl group is more preferable. The aryl group of R 204 to R 207 may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or the like. Examples of the skeleton of the aryl group having a heterocyclic structure include pyrrole, furan, thiophene, indole, benzofuran, and benzothiophene.

Examples of the alkyl group and cycloalkyl group of R 204 to R 207 include a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a branched chain alkyl group having 3 to 10 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, etc.). A butyl group and a pentyl group) or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (for example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a norbornyl group) are preferable.


204〜R207のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基は、各々独立に、置換基を有していてもよい。R204〜R207のアリール基、アルキル基、及びシクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、及びフェニルチオ基等が挙げられる。

は、アニオンを表す。

The aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 204 to R 207 may each independently have a substituent. Examples of the substituent that the aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 204 to R 207 may have include an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms) and a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms). 15), aryl groups (for example, 6 to 15 carbon atoms), alkoxy groups (for example, 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, phenylthio groups and the like can be mentioned.

Z represents an anion.


一般式(ZI)におけるZ、一般式(ZII)におけるZ、一般式(ZI−3)におけるZ、一般式(ZI−3A)におけるZc、及び一般式(ZI−4)におけるZとしては、下記一般式(3)で表されるアニオンが好ましい。

Z in the general formula (ZI) -, Z in the general formula (ZII) -, Z in the general formula (ZI-3) -, Zc in formula (ZI-3A) -, and Z in the general formula (ZI-4) As − , an anion represented by the following general formula (3) is preferable.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(3)中、

oは、1〜3の整数を表す。pは、0〜10の整数を表す。qは、0〜10の整数を表す。

In general formula (3),

o represents an integer of 1-3. p represents an integer from 0 to 10. q represents an integer from 0 to 10.


Xfは、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。このアルキル基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。

Xfは、フッ素原子又は炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フッ素原子又はCFであることがより好ましい。特に、双方のXfがフッ素原子であることが更に好ましい。

Xf represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. The number of carbon atoms of this alkyl group is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 4. Further, as the alkyl group substituted with at least one fluorine atom, a perfluoroalkyl group is preferable.

Xf is preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a fluorine atom or CF 3 . In particular, it is more preferable that both Xfs are fluorine atoms.


及びRは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、又は少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。R及びRが複数存在する場合、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。

及びRで表されるアルキル基は、置換基を有していてもよく、炭素数1〜4が好ましい。R及びRは、好ましくは水素原子である。

少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基の具体例及び好適な態様は一般式(3)中のXfの具体例及び好適な態様と同じである。

R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. If R 4 and R 5 there are a plurality, R 4 and R 5 may each be the same or different.

The alkyl group represented by R 4 and R 5 may have a substituent and preferably has 1 to 4 carbon atoms. R 4 and R 5 are preferably hydrogen atoms.

Specific examples and preferred embodiments of the alkyl group substituted with at least one fluorine atom are the same as the specific examples and preferred embodiments of Xf in the general formula (3).


Lは、2価の連結基を表す。Lが複数存在する場合、Lは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。

2価の連結基としては、例えば、−COO−(−C(=O)−O−)、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜6)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3〜15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2〜6)及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基等が挙げられる。これらの中でも、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CO−、−O−、−SO−、−COO−アルキレン基−、−OCO−アルキレン基−、−CONH−アルキレン基−又は−NHCO−アルキレン基−が好ましく、−COO−、−OCO−、−CONH−、−SO−、−COO−アルキレン基−又は−OCO−アルキレン基−がより好ましい。

L represents a divalent linking group. When there are a plurality of L's, the L's may be the same or different.

Examples of the divalent linking group include -COO- (-C (= O) -O-), -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CO-, -O-, -S-,-. SO −, −SO 2 −, alkylene group (preferably 1 to 6 carbon atoms), cycloalkylene group (preferably 3 to 15 carbon atoms), alkenylene group (preferably 2 to 6 carbon atoms), and a combination thereof. Divalent linking groups and the like can be mentioned. Among them, -COO -, - OCO -, - CONH -, - NHCO -, - CO -, - O -, - SO 2 -, - COO- alkylene group -, - OCO- alkylene group -, - CONH- alkylene group - or -NHCO- alkylene group - are preferred, -COO -, - OCO -, - CONH -, - SO 2 -, - COO- alkylene group - or -OCO- alkylene group - is more preferable.


Wは、環状構造を含む有機基を表す。これらの中でも、環状の有機基であることが好ましい。

環状の有機基としては、例えば、脂環基、アリール基、及び複素環基が挙げられる。

脂環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。単環式の脂環基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロオクチル基等の単環のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環基としては、例えば、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が挙げられる。中でも、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及びアダマンチル基等の炭素数7以上の嵩高い構造を有する脂環基が好ましい。

W represents an organic group containing a cyclic structure. Among these, a cyclic organic group is preferable.

Examples of the cyclic organic group include an alicyclic group, an aryl group, and a heterocyclic group.

The alicyclic group may be a monocyclic type or a polycyclic type. Examples of the monocyclic alicyclic group include a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic group include a polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, and an adamantyl group. Of these, alicyclic groups having a bulky structure having 7 or more carbon atoms, such as a norbornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, and an adamantyl group, are preferable.


アリール基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。このアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基及びアントリル基が挙げられる。

複素環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。多環式の方がより酸の拡散を抑制可能である。また、複素環基は、芳香族性を有していてもよいし、芳香族性を有していなくてもよい。芳香族性を有している複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、及びピリジン環が挙げられる。芳香族性を有していない複素環としては、例えば、テトラヒドロピラン環、ラクトン環、スルトン環及びデカヒドロイソキノリン環が挙げられる。ラクトン環及びスルトン環の例としては、前述の樹脂において例示したラクトン構造及びスルトン構造が挙げられる。複素環基における複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、又はデカヒドロイソキノリン環が特に好ましい。

The aryl group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group and an anthryl group.

The heterocyclic group may be monocyclic or polycyclic. The polycyclic type can suppress the diffusion of acid more. Further, the heterocyclic group may or may not have aromaticity. Examples of the aromatic heterocycle include a furan ring, a thiophene ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, and a pyridine ring. Examples of the non-aromatic heterocycle include a tetrahydropyran ring, a lactone ring, a sultone ring and a decahydroisoquinoline ring. Examples of the lactone ring and the sultone ring include the lactone structure and the sultone structure exemplified in the above-mentioned resin. As the heterocycle in the heterocyclic group, a furan ring, a thiophene ring, a pyridine ring, or a decahydroisoquinoline ring is particularly preferable.


上記環状の有機基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基(直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよく、炭素数1〜12が好ましい)、シクロアルキル基(単環、多環、及び、スピロ環のいずれであってもよく、炭素数3〜20が好ましい)、アリール基(炭素数6〜14が好ましい)、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、チオエーテル基、スルホンアミド基、及びスルホン酸エステル基が挙げられる。なお、環状の有機基を構成する炭素(環形成に寄与する炭素)はカルボニル炭素であってもよい。

The cyclic organic group may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (which may be linear or branched, preferably having 1 to 12 carbon atoms) and a cycloalkyl group (monocyclic, polycyclic, and spiroring). Any of them may be used, and the number of carbon atoms is preferably 3 to 20), an aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), a hydroxyl group, an alkoxy group, an ester group, an amide group, a urethane group, a ureido group, a thioether group and a sulfonamide. Groups and sulfonic acid ester groups can be mentioned. The carbon constituting the cyclic organic group (carbon that contributes to ring formation) may be a carbonyl carbon.


一般式(3)で表されるアニオンとしては、SO −CF−CH−OCO−(L)q’−W、SO −CF−CHF−CH−OCO−(L)q’−W、SO −CF−COO−(L)q’−W、SO −CF−CF−CH−CH−(L)q−W、SO −CF−CH(CF)−OCO−(L)q’−Wが好ましい。ここで、L、q及びWは、一般式(3)と同様である。q’は、0〜10の整数を表す。

Formula (3) As the anion represented by, SO 3 - -CF 2 -CH 2 -OCO- (L) q'-W, SO 3 - -CF 2 -CHF-CH 2 -OCO- (L) q'-W, SO 3 −CF 2 −COO− (L) q'−W, SO 3 −CF 2 −CF 2 −CH 2 −CH 2 − (L) q−W, SO 3 −CF 2- CH (CF 3 ) -OCO- (L) q'-W is preferable. Here, L, q and W are the same as in the general formula (3). q'represents an integer from 0 to 10.


一態様において、一般式(ZI)におけるZ-、一般式(ZII)におけるZ-、一般式(ZI−3)におけるZ、一般式(ZI−3A)におけるZc、及び一般式(ZI−4)におけるZ-としては、下記の一般式(4)で表されるアニオンも好ましい。

In one embodiment, Z in formula (ZI) -, Z in the general formula (ZII) -, Z in the general formula (ZI-3) -, Zc in formula (ZI-3A) -, and the general formula (ZI- As Z − in 4), an anion represented by the following general formula (4) is also preferable.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(4)中、

B1及びXB2は、各々独立に、水素原子、又はフッ素原子を有さない1価の有機基を表す。XB1及びXB2は、水素原子であることが好ましい。

B3及びXB4は、各々独立に、水素原子、又は1価の有機基を表す。XB3及びXB4の少なくとも一方がフッ素原子又はフッ素原子を有する1価の有機基であることが好ましく、XB3及びXB4の両方がフッ素原子又はフッ素原子を有する1価の有機基であることがより好ましい。XB3及びXB4の両方が、フッ素原子で置換されたアルキル基であることが更に好ましい。

L、q及びWは、一般式(3)と同様である。

In general formula (4),

X B1 and X B2 each independently represent a monovalent organic group having no hydrogen atom or fluorine atom. It is preferable that X B1 and X B2 are hydrogen atoms.

X B3 and X B4 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. It is preferable that at least one of X B3 and X B4 is a fluorine atom or a monovalent organic group having a fluorine atom, and both X B3 and X B4 are monovalent organic groups having a fluorine atom or a fluorine atom. Is more preferable. It is more preferred that both X B3 and X B4 are alkyl groups substituted with fluorine atoms.

L, q and W are the same as those in the general formula (3).


一般式(ZI)におけるZ-、一般式(ZII)におけるZ-、一般式(ZI−3)におけるZ、一般式(ZI−3A)におけるZc、及び一般式(ZI−4)におけるZ-は、ベンゼンスルホン酸アニオンであってもよく、分岐鎖状アルキル基又はシクロアルキル基によって置換されたベンゼンスルホン酸アニオンであることが好ましい。

Z in the general formula (ZI) -, Z in the general formula (ZII) -, Z in the general formula (ZI-3) -, Zc in formula (ZI-3A) -, and Z in the general formula (ZI-4) - it may be a benzenesulfonic acid anion is preferably a benzene sulfonic acid anion which is substituted by a branched alkyl group or a cycloalkyl group.


一般式(ZI)におけるZ-、一般式(ZII)におけるZ-、一般式(ZI−3)におけるZ、一般式(ZI−3A)におけるZc、及び一般式(ZI−4)におけるZ-としては、下記の一般式(SA1)で表される芳香族スルホン酸アニオンも好ましい。

Z in the general formula (ZI) -, Z in the general formula (ZII) -, Z in the general formula (ZI-3) -, Zc in formula (ZI-3A) -, and Z in the general formula (ZI-4) - as are preferred aromatic sulfonate anion represented by the following general formula (SA1).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


式(SA1)中、

Arは、アリール基を表し、スルホン酸アニオン及び−(D−B)基以外の置換基を更に有していてもよい。更に有してもよい置換基としては、フッ素原子及び水酸基等が挙げられる。

In formula (SA1),

Ar represents an aryl group and may further have a substituent other than the sulfonic acid anion and the − (DB) group. Further, examples of the substituent which may be possessed include a fluorine atom and a hydroxyl group.


nは、0以上の整数を表す。nとしては、1〜4が好ましく、2〜3がより好ましく、3が更に好ましい。

n represents an integer of 0 or more. As n, 1 to 4 are preferable, 2 to 3 are more preferable, and 3 is further preferable.


Dは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、スルホキシド基、スルホン基、スルホン酸エステル基、エステル基、及び、これらの2種以上の組み合わせからなる基等が挙げられる。

D represents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include an ether group, a thioether group, a carbonyl group, a sulfoxide group, a sulfone group, a sulfonic acid ester group, an ester group, and a group composed of a combination of two or more of these.


Bは、炭化水素基を表す。

B represents a hydrocarbon group.


好ましくは、Dは単結合であり、Bは脂肪族炭化水素構造である。Bは、イソプロピル基又はシクロヘキシル基がより好ましい。

Preferably, D is a single bond and B is an aliphatic hydrocarbon structure. B is more preferably an isopropyl group or a cyclohexyl group.


一般式(ZI)におけるスルホニウムカチオン、及び一般式(ZII)におけるヨードニウムカチオンの好ましい例を以下に示す。

Preferred examples of the sulfonium cation in the general formula (ZI) and the iodonium cation in the general formula (ZII) are shown below.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(ZI)、一般式(ZII)におけるアニオンZ-、一般式(ZI−3)におけるZ、一般式(ZI−3A)におけるZc、及び一般式(ZI−4)におけるZ-の好ましい例を以下に示す。

Formula (ZI), the general formula (ZII) anions in Z -, in the general formula (ZI-3) Z -, in the general formula (ZI-3A) Zc -, and in the Z formula (ZI-4) - of Preferred examples are shown below.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


Figure 2020049865
Figure 2020049865


上記のカチオン及びアニオンを任意に組みわせて光酸発生剤として使用できる。

The above cations and anions can be arbitrarily combined and used as a photoacid generator.


光酸発生剤は、低分子化合物の形態であってもよく、重合体の一部に組み込まれた形態であってもよい。また、低分子化合物の形態と重合体の一部に組み込まれた形態を併用してもよい。

光酸発生剤は、低分子化合物の形態であることが好ましい。

光酸発生剤が、低分子化合物の形態である場合、分子量は3,000以下が好ましく、2,000以下がより好ましく、1,000以下が更に好ましい。

光酸発生剤が、重合体の一部に組み込まれた形態である場合、前述した樹脂(A)の一部に組み込まれてもよく、樹脂(A)とは異なる樹脂に組み込まれてもよい。

光酸発生剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

本発明の組成物中、光酸発生剤の含有量(複数種存在する場合はその合計)は、組成物の全固形分を基準として、0.1〜35質量%が好ましく、0.5〜25質量%がより好ましく、1〜20質量%が更に好ましく、1〜15質量%が特に好ましい。

光酸発生剤として、上記一般式(ZI−3)又は(ZI−4)で表される化合物を含有する場合、組成物中に含まれる光酸発生剤の含有量(複数種存在する場合はその合計)は、組成物の全固形分を基準として、1〜35質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましい。

The photoacid generator may be in the form of a small molecule compound or may be incorporated in a part of the polymer. Further, the form of the small molecule compound and the form incorporated in a part of the polymer may be used in combination.

The photoacid generator is preferably in the form of a small molecule compound.

When the photoacid generator is in the form of a small molecule compound, the molecular weight is preferably 3,000 or less, more preferably 2,000 or less, still more preferably 1,000 or less.

When the photoacid generator is in the form of being incorporated in a part of the polymer, it may be incorporated in a part of the resin (A) described above, or may be incorporated in a resin different from the resin (A). ..

The photoacid generator may be used alone or in combination of two or more.

In the composition of the present invention, the content of the photoacid generator (the total of a plurality of types, if present) is preferably 0.1 to 35% by mass, preferably 0.5 to 35% by mass, based on the total solid content of the composition. 25% by mass is more preferable, 1 to 20% by mass is further preferable, and 1 to 15% by mass is particularly preferable.

When the photoacid generator contains a compound represented by the above general formula (ZI-3) or (ZI-4), the content of the photoacid generator contained in the composition (when a plurality of types are present). The total) is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 1 to 30% by mass, based on the total solid content of the composition.


<酸拡散制御剤>

本発明の組成物は、酸拡散制御剤を含有することが好ましい。酸拡散制御剤は、露光時に光酸発生剤等から発生する酸をトラップし、余分な発生酸による、未露光部における酸分解性樹脂の反応を抑制するクエンチャーとして作用する。例えば、塩基性化合物(DA)、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB)、酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩(DC)、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(DD)、又はカチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(DE)等を酸拡散制御剤として使用できる。本発明の組成物においては、公知の酸拡散制御剤を適宜使用できる。例えば、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0627>〜<0664>、米国特許出願公開2015/0004544A1号明細書の段落<0095>〜<0187>、米国特許出願公開2016/0237190A1号明細書の段落<0403>〜<0423>、及び、米国特許出願公開2016/0274458A1号明細書の段落<0259>〜<0328>に開示された公知の化合物を酸拡散制御剤として好適に使用できる。

<Acid diffusion control agent>

The composition of the present invention preferably contains an acid diffusion control agent. The acid diffusion control agent acts as a quencher that traps the acid generated from the photoacid generator or the like during exposure and suppresses the reaction of the acid-degradable resin in the unexposed portion due to the excess generated acid. For example, a basic compound (DA), a basic compound (DB) whose basicity is reduced or eliminated by irradiation with active light or radiation, an onium salt (DC) which is a weak acid relative to an acid generator, and a nitrogen atom. A low molecular weight compound (DD) having a group having a group desorbed by the action of an acid, an onium salt compound (DE) having a nitrogen atom in the cation portion, or the like can be used as an acid diffusion control agent. In the composition of the present invention, a known acid diffusion control agent can be appropriately used. For example, paragraphs <0627> to <0664> of US Patent Application Publication 2016/0070167A1, paragraphs <0995> to <0187> of US Patent Application Publication 2015/0004544A1, US Patent Application Publication 2016/0237190A1. Known compounds disclosed in paragraphs <0403> to <0423> of the specification and paragraphs <0259> to <0328> of US Patent Application Publication No. 2016/0274458A1 can be suitably used as the acid diffusion control agent. ..


塩基性化合物(DA)としては、下記式(A)〜(E)で示される構造を有する化合物が好ましい。

As the basic compound (DA), compounds having a structure represented by the following formulas (A) to (E) are preferable.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(A)及び(E)中、

200、R201及びR202は、同一でも異なってもよく、各々独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)又はアリール基(炭素数6〜20)を表す。R201とR202は、互いに結合して環を形成してもよい。

203、R204、R205及びR206は、同一でも異なってもよく、各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基を表す。

In the general formulas (A) and (E),

R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different, and each independently has a hydrogen atom, an alkyl group (preferably 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably 3 to 20 carbon atoms) or an aryl. Represents a group (6 to 20 carbon atoms). R 201 and R 202 may be combined with each other to form a ring.

R 203 , R 204 , R 205 and R 206 may be the same or different, and each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.


一般式(A)及び(E)中のアルキル基は、置換基を有していても無置換であってもよい。

上記アルキル基について、置換基を有するアルキル基としては、炭素数1〜20のアミノアルキル基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基、又は炭素数1〜20のシアノアルキル基が好ましい。

一般式(A)及び(E)中のアルキル基は、無置換であることがより好ましい。

The alkyl groups in the general formulas (A) and (E) may have a substituent or may be unsubstituted.

Regarding the above alkyl group, as the alkyl group having a substituent, an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a cyanoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable.

It is more preferable that the alkyl groups in the general formulas (A) and (E) are unsubstituted.


塩基性化合物(DA)としては、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン、又はピペリジン等が好ましく、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造若しくはピリジン構造を有する化合物、水酸基及び/若しくはエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、又は、水酸基及び/若しくはエーテル結合を有するアニリン誘導体等がより好ましい。

As the basic compound (DA), guanidine, aminopyrrolidin, pyrazole, pyrazoline, piperazin, aminomorpholine, aminoalkylmorpholin, piperidine and the like are preferable, and imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure, onium carboxylate structure, etc. A compound having a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, an aniline derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, and the like are more preferable.


活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB)(以下、「化合物(DB)」ともいう。)は、プロトンアクセプター性官能基を有し、かつ、活性光線又は放射線の照射により分解して、プロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化する化合物である。

A basic compound (DB) whose basicity is reduced or eliminated by irradiation with active light or radiation (hereinafter, also referred to as “compound (DB)”) has a proton acceptor functional group and is active light or It is a compound that is decomposed by irradiation with radiation to reduce or disappear its proton accepting property, or to change from proton accepting property to acidic.


プロトンアクセプター性官能基とは、プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基であって、例えば、環状ポリエーテル等のマクロサイクリック構造を有する官能基、又は、π共役に寄与しない非共有電子対をもった窒素原子を有する官能基を意味する。π共役に寄与しない非共有電子対を有する窒素原子とは、例えば、下記式に示す部分構造を有する窒素原子である。

A proton acceptor functional group is a functional group having a group or an electron that can electrostatically interact with a proton, and is, for example, a functional group having a macrocyclic structure such as a cyclic polyether, or a π-conjugated group. Means a functional group having a nitrogen atom with an unshared electron pair that does not contribute to. The nitrogen atom having an unshared electron pair that does not contribute to π conjugation is, for example, a nitrogen atom having a partial structure shown in the following formula.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


プロトンアクセプター性官能基の好ましい部分構造として、例えば、クラウンエーテル構造、アザクラウンエーテル構造、1〜3級アミン構造、ピリジン構造、イミダゾール構造、及びピラジン構造等が挙げられる。

Preferred partial structures of the proton acceptor functional group include, for example, a crown ether structure, an aza-crown ether structure, a 1-3-grade amine structure, a pyridine structure, an imidazole structure, a pyrazine structure and the like.


化合物(DB)は、活性光線又は放射線の照射により分解してプロトンアクセプター性が低下若しくは消失し、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する。ここでプロトンアクセプター性の低下若しくは消失、又はプロトンアクセプター性から酸性への変化とは、プロトンアクセプター性官能基にプロトンが付加することに起因するプロトンアクセプター性の変化であり、具体的には、プロトンアクセプター性官能基を有する化合物(DB)とプロトンとからプロトン付加体が生成するとき、その化学平衡における平衡定数が減少することを意味する。

プロトンアクセプター性は、pH測定を行うことによって確認することができる。

The compound (DB) is decomposed by irradiation with active light or radiation to reduce or eliminate the proton acceptor property, or generate a compound in which the proton acceptor property is changed to acidic. Here, the decrease or disappearance of the proton acceptor property, or the change from the proton acceptor property to the acidity is a change in the proton acceptor property due to the addition of a proton to the proton acceptor property functional group, and is specific. Means that when a proton adduct is formed from a compound (DB) having a proton-accepting functional group and a proton, the equilibrium constant in its chemical equilibrium decreases.

Proton acceptability can be confirmed by measuring pH.


活性光線又は放射線の照射により化合物(DB)が分解して発生する化合物の酸解離定数pKaは、pKa<−1を満たすことが好ましく、−13<pKa<−1を満たすことがより好ましく、−13<pKa<−3を満たすことが更に好ましい。

The acid dissociation constant pKa of the compound generated by decomposing the compound (DB) by irradiation with active light or radiation preferably satisfies pKa <-1, more preferably -13 <pKa <-1. It is more preferable to satisfy 13 <pKa <-3.


酸解離定数pKaとは、水溶液中での酸解離定数pKaのことを表し、例えば、化学便覧(II)(改訂4版、1993年、日本化学会編、丸善株式会社)に定義される。酸解離定数pKaの値が低いほど酸強度が大きいことを示す。水溶液中での酸解離定数pKaは、具体的には、無限希釈水溶液を用い、25℃での酸解離定数を測定することにより実測できる。あるいは、下記ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を、計算により求めることもできる。本明細書中に記載したpKaの値は、全て、このソフトウェアパッケージを用いて計算により求めた値を示す。

The acid dissociation constant pKa represents the acid dissociation constant pKa in an aqueous solution, and is defined in, for example, Chemical Handbook (II) (Revised 4th Edition, 1993, edited by Japan Chemical Society, Maruzen Co., Ltd.). The lower the value of the acid dissociation constant pKa, the higher the acid strength. Specifically, the acid dissociation constant pKa in an aqueous solution can be actually measured by measuring the acid dissociation constant at 25 ° C. using an infinitely diluted aqueous solution. Alternatively, the following software package 1 can be used to calculate Hammett's substituent constants and values based on a database of publicly known literature values. All pKa values described herein indicate values calculated using this software package.


ソフトウェアパッケージ1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994−2007 ACD/Labs)。

Software Package 1: Advanced Chemistry Development (ACD / Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD / Labs).


本発明の組成物では、光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩(DC)を酸拡散制御剤として使用できる。

光酸発生剤と、光酸発生剤から生じた酸に対して相対的に弱酸である酸を発生するオニウム塩とを混合して用いた場合、活性光線性又は放射線の照射により光酸発生剤から生じた酸が未反応の弱酸アニオンを有するオニウム塩と衝突すると、塩交換により弱酸を放出して強酸アニオンを有するオニウム塩を生じる。この過程で強酸がより触媒能の低い弱酸に交換されるため、見かけ上、酸が失活して酸拡散の制御を行うことができる。

In the composition of the present invention, an onium salt (DC), which is a weak acid relative to the photoacid generator, can be used as an acid diffusion control agent.

When a photoacid generator and an onium salt that generates an acid that is relatively weak to the acid generated from the photoacid generator are mixed and used, the photoacid generator is activated by active light or by irradiation with radiation. When the acid generated from the above collides with an onium salt having an unreacted weak acid anion, the weak acid is released by salt exchange to form an onium salt having a strong acid anion. In this process, the strong acid is exchanged for the weak acid having a lower catalytic ability, so that the acid is apparently inactivated and the acid diffusion can be controlled.


光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩としては、下記一般式(d1−1)〜(d1−3)で表される化合物が好ましい。

As the onium salt that is relatively weak acid with respect to the photoacid generator, compounds represented by the following general formulas (d1-1) to (d1-3) are preferable.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


式中、R51は炭化水素基を表し、Z2cは炭化水素基を表し、R52は有機基を表し、Yはアルキレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基を表し、Rfはフッ素原子を含む炭化水素基を表し、Mは各々独立に、アンモニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表す。

In the formula, R 51 represents a hydrocarbon group, Z 2c represents a hydrocarbon group, R 52 represents an organic group, Y 3 represents an alkylene group, a cycloalkylene group or an arylene group, and Rf contains a fluorine atom. Representing a hydrocarbon group, M + independently represents an ammonium cation, a sulfonium cation or an iodonium cation.


51が表す炭化水素基は置換基を有していてもよい。

2cは炭素数1〜30の炭化水素基を表すことが好ましい。

2cが表す炭化水素基は、置換基を有していてもよい。ただし、Z2cが表す炭化水素基は、Sに隣接する炭素原子にはフッ素原子は置換されていないことが好ましい。

がアルキレン基を表す場合、直鎖状のアルキレン基でも分岐鎖状のアルキレン基でもよい。

The hydrocarbon group represented by R 51 may have a substituent.

Z 2c preferably represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.

The hydrocarbon group represented by Z 2c may have a substituent. However, in the hydrocarbon group represented by Z 2c , it is preferable that the carbon atom adjacent to S does not have a fluorine atom substituted.

When Y 3 represents an alkylene group, it may be a linear alkylene group or a branched chain alkylene group.


として表されるスルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンの好ましい例としては、一般式(ZI)で例示したスルホニウムカチオン及び一般式(ZII)で例示したヨードニウムカチオンが挙げられる。

Preferred examples of the sulfonium cation or iodonium cation represented by M + include the sulfonium cation exemplified by the general formula (ZI) and the iodonium cation exemplified by the general formula (ZII).


光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩(DC)は、カチオン部位とアニオン部位を同一分子内に有し、かつ、カチオン部位とアニオン部位が共有結合により連結している化合物(以下、「化合物(DCA)」ともいう。)であってもよい。

化合物(DCA)としては、下記一般式(C−1)〜(C−3)のいずれかで表される化合物が好ましい。

The onium salt (DC), which is a weak acid relative to the photoacid generator, is a compound that has a cation moiety and an anion moiety in the same molecule, and the cation moiety and anion moiety are linked by a covalent bond. Hereinafter, it may also be referred to as “compound (DCA)”).

As the compound (DCA), a compound represented by any of the following general formulas (C-1) to (C-3) is preferable.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(C−1)〜(C−3)中、

、R、及びRは、各々独立に炭素数1以上の置換基を表す。

は、カチオン部位とアニオン部位とを連結する2価の連結基又は単結合を表す。

−Xは、−COO、−SO 、−SO 、及び−N−Rから選択されるアニオン部位を表す。Rは、隣接するN原子との連結部位に、カルボニル基(−C(=O)−)、スルホニル基(−S(=O)−)、及びスルフィニル基(−S(=O)−)のうち少なくとも1つを有する1価の置換基を表す。

、R、R、R、及びLは、互いに結合して環構造を形成してもよい。また、一般式(C−3)において、R〜Rのうち2つを合わせて1つの2価の置換基を表し、N原子と2重結合により結合していてもよい。

In the general formulas (C-1) to (C-3),

R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a substituent having one or more carbon atoms.

L 1 represents a divalent linking group or single bond that links the cation site and the anion site.

-X - is, -COO -, -SO 3 - represents an anion portion selected from -R 4 -, -SO 2 -, and -N. R 4 is a linking site with the adjacent N atom, a carbonyl group (-C (= O) -) , sulfonyl group (-S (= O) 2 - ), and sulfinyl group (-S (= O) - ) Represents a monovalent substituent having at least one of them.

R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and L 1 may be combined with each other to form a ring structure. Further, in the general formula (C-3), two of R 1 to R 3 are combined to represent one divalent substituent, which may be bonded to an N atom by a double bond.


〜Rにおける炭素数1以上の置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルオキシカルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、シクロアルキルアミノカルボニル基、及びアリールアミノカルボニル基等が挙げられる。好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基である。

Substituents having 1 or more carbon atoms in R 1 to R 3 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkyloxycarbonyl group, a cycloalkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkylaminocarbonyl group, and a cycloalkylamino. Examples thereof include a carbonyl group and an arylaminocarbonyl group. It is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.


2価の連結基としてのLは、直鎖状若しくは分岐鎖状アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、及びこれらの2種以上を組み合わせてなる基等が挙げられる。Lは、好ましくは、アルキレン基、アリーレン基、エーテル結合、エステル結合、又はこれらの2種以上を組み合わせてなる基である。

L 1 as a divalent linking group is a linear or branched alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, a carbonyl group, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond, a urea bond, and 2 of these. Examples include groups made up of a combination of seeds and above. L 1 is preferably an alkylene group, an arylene group, an ether bond, an ester bond, or a group formed by combining two or more of these.


窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(DD)(以下、「化合物(DD)」ともいう。)は、酸の作用により脱離する基を窒素原子上に有するアミン誘導体であることが好ましい。

酸の作用により脱離する基としては、アセタール基、カルボネート基、カルバメート基、3級エステル基、3級水酸基、又はヘミアミナールエーテル基が好ましく、カルバメート基、又はヘミアミナールエーテル基がより好ましい。

化合物(DD)の分子量は、100〜1000が好ましく、100〜700がより好ましく、100〜500が更に好ましい。

化合物(DD)は、窒素原子上に保護基を有するカルバメート基を有してもよい。カルバメート基を構成する保護基としては、下記一般式(d−1)で表される。

A small molecule compound (DD) having a nitrogen atom and having a group desorbed by the action of an acid (hereinafter, also referred to as "compound (DD)") has a group desorbed by the action of an acid on the nitrogen atom. It is preferably an amine derivative having.

As the group desorbed by the action of the acid, an acetal group, a carbonate group, a carbamate group, a tertiary ester group, a tertiary hydroxyl group, or a hemiaminal ether group is preferable, and a carbamate group or a hemiaminal ether group is more preferable. ..

The molecular weight of compound (DD) is preferably 100 to 1000, more preferably 100 to 700, and even more preferably 100 to 500.

Compound (DD) may have a carbamate group having a protecting group on the nitrogen atom. The protecting group constituting the carbamate group is represented by the following general formula (d-1).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(d−1)において、

Rbは、各々独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜10)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜30)、アリール基(好ましくは炭素数3〜30)、アラルキル基(好ましくは炭素数1〜10)、又はアルコキシアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)を表す。Rbは相互に結合して環を形成していてもよい。

Rbが示すアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基は、各々独立にヒドロキシル基、シアノ基、アミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、オキソ基等の官能基、アルコキシ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよい。Rbが示すアルコキシアルキル基についても同様である。

In the general formula (d-1)

Rb is independently a hydrogen atom, an alkyl group (preferably 1 to 10 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably 3 to 30 carbon atoms), an aryl group (preferably 3 to 30 carbon atoms), and an aralkyl group (preferably 3 to 30 carbon atoms). It preferably represents 1 to 10 carbon atoms) or an alkoxyalkyl group (preferably 1 to 10 carbon atoms). Rb may be coupled to each other to form a ring.

The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group represented by Rb are independently hydroxyl groups, cyano groups, amino groups, pyrrolidino groups, piperidino groups, morpholino groups, oxo groups and other functional groups, alkoxy groups, or It may be substituted with a halogen atom. The same applies to the alkoxyalkyl group indicated by Rb.


Rbとしては、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基が好ましく、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又はシクロアルキル基がより好ましい。

2つのRbが相互に連結して形成する環としては、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環式炭化水素及びその誘導体等が挙げられる。

一般式(d−1)で表される基の具体的な構造としては、米国特許公報US2012/0135348A1号明細書の段落<0466>に開示された構造が挙げられるが、これに限定されない。

As Rb, a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group is preferable, and a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group is more preferable.

Examples of the ring formed by connecting the two Rbs to each other include an alicyclic hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon, a heterocyclic hydrocarbon and a derivative thereof.

Specific structures of the group represented by the general formula (d-1) include, but are not limited to, the structure disclosed in paragraph <0466> of US Patent Publication US2012 / 0135348A1.


化合物(DD)は、下記一般式(6)で表される構造を有することが好ましい。

The compound (DD) preferably has a structure represented by the following general formula (6).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(6)において、

lは0〜2の整数を表し、mは1〜3の整数を表し、l+m=3を満たす。

Raは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。lが2のとき、2つのRaは同じでも異なっていてもよく、2つのRaは相互に連結して式中の窒素原子と共に複素環を形成していてもよい。この複素環には式中の窒素原子以外のヘテロ原子を含んでいてもよい。

Rbは、上記一般式(d−1)におけるRbと同義であり、好ましい例も同様である。

一般式(6)において、Raとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基は、各々独立にRbとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基が置換されていてもよい基として前述した基と同様な基で置換されていてもよい。

In the general formula (6)

l represents an integer of 0 to 2, m represents an integer of 1 to 3, and satisfies l + m = 3.

Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group. When l is 2, the two Ras may be the same or different, and the two Ras may be interconnected to form a heterocycle with the nitrogen atom in the equation. This heterocycle may contain a heteroatom other than the nitrogen atom in the formula.

Rb is synonymous with Rb in the above general formula (d-1), and the same applies to preferred examples.

In the general formula (6), the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group as Ra are independently substituted with the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group as Rb, respectively. As a good group, it may be substituted with a group similar to the group described above.


上記Raのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基(これらの基は、上記基で置換されていてもよい)の具体例としては、Rbについて前述した具体例と同様な基が挙げられる。

本発明における特に好ましい化合物(DD)の具体例としては、米国特許出願公開2012/0135348A1号明細書の段落<0475>に開示された化合物が挙げられるが、これに限定されない。

Specific examples of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group of Ra (these groups may be substituted with the above groups) include groups similar to the above-mentioned specific examples for Rb. Be done.

Specific examples of a particularly preferred compound (DD) in the present invention include, but are not limited to, the compounds disclosed in paragraph <0475> of U.S. Patent Application Publication No. 2012/01335348A1.


カチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(DE)(以下、「化合物(DE)」ともいう。)は、カチオン部に窒素原子を含む塩基性部位を有する化合物であることが好ましい。塩基性部位は、アミノ基であることが好ましく、脂肪族アミノ基であることがより好ましい。塩基性部位中の窒素原子に隣接する原子の全てが、水素原子又は炭素原子であることが更に好ましい。また、塩基性向上の観点から、窒素原子に対して、電子求引性の官能基(カルボニル基、スルホニル基、シアノ基、及びハロゲン原子等)が直結していないことが好ましい。

化合物(DE)の好ましい具体例としては、米国特許出願公開2015/0309408A1号明細書の段落<0203>に開示された化合物が挙げられるが、これに限定されない。

The onium salt compound (DE) having a nitrogen atom in the cation portion (hereinafter, also referred to as “compound (DE)”) is preferably a compound having a basic moiety containing a nitrogen atom in the cation portion. The basic moiety is preferably an amino group, more preferably an aliphatic amino group. It is more preferable that all the atoms adjacent to the nitrogen atom in the basic moiety are hydrogen atoms or carbon atoms. Further, from the viewpoint of improving basicity, it is preferable that an electron-attracting functional group (carbonyl group, sulfonyl group, cyano group, halogen atom, etc.) is not directly linked to the nitrogen atom.

Preferred specific examples of the compound (DE) include, but are not limited to, the compound disclosed in paragraph <0203> of US Patent Application Publication 2015/0309408A1.


酸拡散制御剤の好ましい例を以下に示す。

Preferred examples of the acid diffusion control agent are shown below.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


Figure 2020049865
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本発明の組成物において、酸拡散制御剤は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

酸拡散制御剤の本発明の組成物中の含有量(複数種存在する場合はその合計)は、組成物の全固形分を基準として、0.05〜10質量%が好ましく、0.05〜5質量%がより好ましい。

In the composition of the present invention, the acid diffusion control agent may be used alone or in combination of two or more.

The content of the acid diffusion control agent in the composition of the present invention (the total of a plurality of types, if present) is preferably 0.05 to 10% by mass, preferably 0.05 to 10% by mass, based on the total solid content of the composition. 5% by mass is more preferable.


<疎水性樹脂>

本発明の組成物は、疎水性樹脂を含有していてもよい。なお、疎水性樹脂は、樹脂(A)とは異なる樹脂であることが好ましい。

本発明の組成物が、疎水性樹脂を含有することにより、感活性光線性又は感放射線性膜の表面における静的/動的な接触角を制御できる。これにより、現像特性の改善、アウトガスの抑制、液浸露光における液浸液追随性の向上、及び液浸欠陥の低減等が可能となる。

疎水性樹脂は、レジスト膜の表面に偏在するように設計されることが好ましいが、界面活性剤とは異なり、必ずしも分子内に親水基を有する必要はなく、極性/非極性物質を均一に混合することに寄与しなくてもよい。

<Hydrophobic resin>

The composition of the present invention may contain a hydrophobic resin. The hydrophobic resin is preferably a resin different from the resin (A).

Since the composition of the present invention contains a hydrophobic resin, the static / dynamic contact angle on the surface of the sensitive light-sensitive or radiation-sensitive film can be controlled. This makes it possible to improve development characteristics, suppress outgas, improve immersion liquid followability in immersion exposure, reduce immersion defects, and the like.

Hydrophobic resins are preferably designed to be unevenly distributed on the surface of the resist film, but unlike surfactants, they do not necessarily have to have hydrophilic groups in the molecule, and polar / non-polar substances are uniformly mixed. It does not have to contribute to doing so.


疎水性樹脂は、膜表層への偏在化の観点から、“フッ素原子”、“ケイ素原子”、及び “樹脂の側鎖部分に含有されたCH部分構造”からなる群から選択される少なくとも1種を有する繰り返し単位を有する樹脂であることが好ましい。

疎水性樹脂が、フッ素原子及び/又はケイ素原子を含む場合、疎水性樹脂における上記フッ素原子及び/又はケイ素原子は、樹脂の主鎖中に含まれていてもよく、側鎖中に含まれていてもよい。

The hydrophobic resin is at least one selected from the group consisting of "fluorine atoms", "silicon atoms", and "CH three- part structure contained in the side chain portion of the resin" from the viewpoint of uneven distribution on the surface layer of the film. It is preferably a resin having a repeating unit having seeds.

When the hydrophobic resin contains a fluorine atom and / or a silicon atom, the fluorine atom and / or the silicon atom in the hydrophobic resin may be contained in the main chain of the resin and may be contained in the side chain. You may.


疎水性樹脂がフッ素原子を含む場合、フッ素原子を有する部分構造として、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、又はフッ素原子を有するアリール基を有する樹脂であることが好ましい。

When the hydrophobic resin contains a fluorine atom, the partial structure having a fluorine atom is preferably a resin having an alkyl group having a fluorine atom, a cycloalkyl group having a fluorine atom, or an aryl group having a fluorine atom.


疎水性樹脂は、下記(x)〜(z)の群から選ばれる基を少なくとも1つを有することが好ましい。

(x)酸基

(y)アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基(以下、極性変換基ともいう)

(z)酸の作用により分解する基

The hydrophobic resin preferably has at least one group selected from the following groups (x) to (z).

(X) Acid group

(Y) A group that decomposes due to the action of an alkaline developer and increases its solubility in an alkaline developer (hereinafter, also referred to as a polarity converting group).

(Z) A group that decomposes by the action of an acid


酸基(x)としては、フェノール性水酸基、カルボン酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及びトリス(アルキルスルホニル)メチレン基等が挙げられる。

酸基としては、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール)、スルホンイミド基、又はビス(アルキルカルボニル)メチレン基が好ましい。

Examples of the acid group (x) include a phenolic hydroxyl group, a carboxylic acid group, a fluorinated alcohol group, a sulfonic acid group, a sulfonyl group, a sulfonylimide group, a (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene group, and (alkylsulfonyl) (alkyl). Carbonyl) imide group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group, and tris (alkylsulfonyl) ) Methylene groups and the like can be mentioned.

As the acid group, a fluorinated alcohol group (preferably hexafluoroisopropanol), a sulfonimide group, or a bis (alkylcarbonyl) methylene group is preferable.


アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基(y)としては、例えば、ラクトン基、カルボン酸エステル基(−COO−)、酸無水物基(−C(O)OC(O)−)、酸イミド基(−NHCONH−)、カルボン酸チオエステル基(−COS−)、炭酸エステル基(−OC(O)O−)、硫酸エステル基(−OSOO−)、及びスルホン酸エステル基(−SOO−)等が挙げられ、ラクトン基又はカルボン酸エステル基(−COO−)が好ましい。

これらの基を含んだ繰り返し単位としては、例えば、樹脂の主鎖にこれらの基が直接結合している繰り返し単位であり、例えば、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルによる繰り返し単位等が挙げられる。この繰り返し単位は、これらの基が連結基を介して樹脂の主鎖に結合していてもよい。又は、この繰り返し単位は、これらの基を有する重合開始剤又は連鎖移動剤を重合時に用いて、樹脂の末端に導入されていてもよい。

ラクトン基を有する繰り返し単位としては、例えば、先に樹脂(A)の項で説明したラクトン構造を有する繰り返し単位と同様のものが挙げられる。

Examples of the group (y) that decomposes due to the action of the alkaline developing solution and increases the solubility in the alkaline developing solution include a lactone group, a carboxylic acid ester group (-COO-), and an acid anhydride group (-C (O) OC). (O)-), acidimide group (-NHCONH-), carboxylic acid thioester group (-COS-), carbonate ester group (-OC (O) O-), sulfate ester group (-OSO 2 O-), and Examples thereof include a sulfonic acid ester group (-SO 2 O-), and a lactone group or a carboxylic acid ester group (-COO-) is preferable.

Examples of the repeating unit containing these groups include a repeating unit in which these groups are directly bonded to the main chain of the resin, and examples thereof include a repeating unit made of an acrylic acid ester and a methacrylic acid ester. In this repeating unit, these groups may be bonded to the main chain of the resin via a linking group. Alternatively, the repeating unit may be introduced into the end of the resin by using a polymerization initiator or chain transfer agent having these groups at the time of polymerization.

Examples of the repeating unit having a lactone group include the same repeating units having the lactone structure described above in the section of resin (A).


アルカリ現像液の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する基(y)を有する繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位に対して、1〜100モル%が好ましく、3〜98モル%がより好ましく、5〜95モル%が更に好ましい。

The content of the repeating unit having a group (y) that decomposes by the action of the alkaline developer and increases the solubility in the alkaline developer is preferably 1 to 100 mol% with respect to all the repeating units in the hydrophobic resin. 3 to 98 mol% is more preferable, and 5 to 95 mol% is further preferable.


疎水性樹脂における、酸の作用により分解する基(z)を有する繰り返し単位は、樹脂(A)で挙げた酸分解性基を有する繰り返し単位と同様のものが挙げられる。酸の作用により分解する基(z)を有する繰り返し単位は、フッ素原子及びケイ素原子の少なくともいずれかを有していてもよい。酸の作用により分解する基(z)を有する繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位に対して、1〜80モル%が好ましく、10〜80モル%がより好ましく、20〜60モル%が更に好ましい。

疎水性樹脂は、更に、上述した繰り返し単位とは別の繰り返し単位を有していてもよい。

Examples of the repeating unit having a group (z) that decomposes by the action of an acid in the hydrophobic resin include the same as the repeating unit having an acid-decomposable group mentioned in the resin (A). The repeating unit having a group (z) decomposed by the action of an acid may have at least one of a fluorine atom and a silicon atom. The content of the repeating unit having the group (z) decomposed by the action of the acid is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 10 to 80 mol%, and 20 to 20 to 80 mol% with respect to all the repeating units in the hydrophobic resin. 60 mol% is more preferred.

The hydrophobic resin may further have a repeating unit different from the repeating unit described above.


フッ素原子を含む繰り返し単位は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位に対して、10〜100モル%が好ましく、30〜100モル%がより好ましい。また、ケイ素原子を含む繰り返し単位は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位に対して、10〜100モル%が好ましく、20〜100モル%がより好ましい。

The repeating unit containing a fluorine atom is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, based on all the repeating units in the hydrophobic resin. The repeating unit containing a silicon atom is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 20 to 100 mol%, based on all the repeating units in the hydrophobic resin.


一方、特に疎水性樹脂が側鎖部分にCH部分構造を含む場合においては、疎水性樹脂が、フッ素原子及びケイ素原子を実質的に含まない形態も好ましい。また、疎水性樹脂は、炭素原子、酸素原子、水素原子、窒素原子及び硫黄原子から選ばれる原子のみによって構成された繰り返し単位のみで実質的に構成されることが好ましい。

On the other hand, especially in the case where the hydrophobic resin comprises a CH 3 partial structure side chain moiety, a hydrophobic resin is also preferable that is substantially free of fluorine atom and a silicon atom. Further, it is preferable that the hydrophobic resin is substantially composed of only repeating units composed of only atoms selected from carbon atoms, oxygen atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms and sulfur atoms.


疎水性樹脂の標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、1,000〜100,000が好ましく、1,000〜50,000がより好ましい。

The weight average molecular weight of the hydrophobic resin in terms of standard polystyrene is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000.


疎水性樹脂に含まれる残存モノマー及び/又はオリゴマー成分の合計含有量は、0.01〜5質量%が好ましく、0.01〜3質量%がより好ましい。また、分散度(Mw/Mn)は、1〜5の範囲が好ましく、より好ましくは1〜3の範囲である。

The total content of the residual monomer and / or oligomer component contained in the hydrophobic resin is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.01 to 3% by mass. The dispersity (Mw / Mn) is preferably in the range of 1 to 5, and more preferably in the range of 1 to 3.


疎水性樹脂としては、公知の樹脂を、単独又はそれらの混合物として適宜に選択して使用することができる。例えば、米国特許出願公開2015/0168830A1号明細書の段落<0451>〜<0704>、及び、米国特許出願公開2016/0274458A1号明細書の段落<0340>〜<0356>に開示された公知の樹脂を疎水性樹脂として好適に使用できる。また、米国特許出願公開2016/0237190A1号明細書の段落<0177>〜<0258>に開示された繰り返し単位も、疎水性樹脂を構成する繰り返し単位として好ましい。

As the hydrophobic resin, a known resin can be appropriately selected and used alone or as a mixture thereof. For example, known resins disclosed in paragraphs <0451> to <0704> of U.S. Patent Application Publication 2015/016830A1 and paragraphs <0340> to <0356> of U.S. Patent Application Publication 2016/0274458A1. Can be suitably used as a hydrophobic resin. Further, the repeating unit disclosed in paragraphs <0177> to <0258> of US Patent Application Publication No. 2016/0237190A1 is also preferable as the repeating unit constituting the hydrophobic resin.


疎水性樹脂を構成する繰り返し単位に相当するモノマーの好ましい例を以下に示す。

A preferred example of the monomer corresponding to the repeating unit constituting the hydrophobic resin is shown below.


Figure 2020049865
Figure 2020049865


Figure 2020049865
Figure 2020049865


疎水性樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

表面エネルギーが異なる2種以上の疎水性樹脂を混合して使用することが、液浸露光における液浸液追随性と現像特性の両立の観点から好ましい。

疎水性樹脂の組成物中の含有量は、本発明の組成物中の全固形分に対し、0.01〜10質量%が好ましく、0.05〜8質量%がより好ましい。

The hydrophobic resin may be used alone or in combination of two or more.

It is preferable to mix and use two or more kinds of hydrophobic resins having different surface energies from the viewpoint of achieving both immersion liquid followability and development characteristics in immersion exposure.

The content of the hydrophobic resin in the composition is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.05 to 8% by mass, based on the total solid content in the composition of the present invention.


<架橋剤(G)>

本発明の組成物は、酸の作用により樹脂を架橋する化合物(以下、架橋剤(G)ともいう)を含有してもよい。架橋剤(G)としては、公知の化合物を適宜に使用することができる。例えば、米国特許出願公開2016/0147154A1号明細書の段落<0379>〜<0431>、及び、米国特許出願公開2016/0282720A1号明細書の段落<0064>〜<0141>に開示された公知の化合物を架橋剤(G)として好適に使用できる。

架橋剤(G)は、樹脂を架橋しうる架橋性基を有している化合物であり、架橋性基としては、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基、アシルオキシメチル基、アルコキシメチルエーテル基、オキシラン環、及びオキセタン環等が挙げられる。

架橋性基は、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基、オキシラン環又はオキセタン環であることが好ましい。

架橋剤(G)は、架橋性基を2個以上有する化合物(樹脂も含む)であることが好ましい。

架橋剤(G)は、ヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基を有する、フェノール誘導体、ウレア系化合物(ウレア構造を有する化合物)又はメラミン系化合物(メラミン構造を有する化合物)であることがより好ましい。

架橋剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。

架橋剤(G)の含有量は、レジスト組成物の全固形分に対して、1〜50質量%が好ましく、3〜40質量%が好ましく、5〜30質量%が更に好ましい。

上記のとおり、本発明の組成物は、架橋剤を含有しても含有しなくてもよいが、架橋剤を含有しないことが好ましい。

<Crosslinking agent (G)>

The composition of the present invention may contain a compound (hereinafter, also referred to as a cross-linking agent (G)) that cross-links the resin by the action of an acid. As the cross-linking agent (G), a known compound can be appropriately used. For example, known compounds disclosed in paragraphs <0379> to <0431> of U.S. Patent Application Publication 2016 / 0147154A1 and paragraphs <0064> to <0141> of U.S. Patent Application Publication 2016/0282720A1. Can be suitably used as a cross-linking agent (G).

The cross-linking agent (G) is a compound having a cross-linking group capable of cross-linking the resin, and examples of the cross-linking group include a hydroxymethyl group, an alkoxymethyl group, an acyloxymethyl group, an alkoxymethyl ether group, and an oxylan ring. And the oxetane ring and the like.

The crosslinkable group is preferably a hydroxymethyl group, an alkoxymethyl group, an oxylan ring or an oxetane ring.

The cross-linking agent (G) is preferably a compound (including a resin) having two or more cross-linking groups.

The cross-linking agent (G) is more preferably a phenol derivative, a urea-based compound (compound having a urea structure) or a melamine-based compound (a compound having a melamine structure) having a hydroxymethyl group or an alkoxymethyl group.

The cross-linking agent may be used alone or in combination of two or more.

The content of the cross-linking agent (G) is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 3 to 40% by mass, still more preferably 5 to 30% by mass, based on the total solid content of the resist composition.

As described above, the composition of the present invention may or may not contain a cross-linking agent, but preferably does not contain a cross-linking agent.


<界面活性剤>

本発明の組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤を含有する場合、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(具体的には、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、又はフッ素原子とケイ素原子との両方を有する界面活性剤)が好ましい。

<Surfactant>

The composition of the present invention preferably contains a surfactant. When a surfactant is contained, a fluorine-based and / or a silicon-based surfactant (specifically, a fluorine-based surfactant, a silicon-based surfactant, or a surfactant having both a fluorine atom and a silicon atom) ) Is preferable.


本発明の組成物が界面活性剤を含有することにより、250nm以下、特に220nm以下の露光光源を使用した場合に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少ないパターンを得ることができる。

フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤として、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の段落<0276>に記載の界面活性剤が挙げられる。

また、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の段落<0280>に記載の、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を使用することもできる。

When the composition of the present invention contains a surfactant, a pattern having good sensitivity and resolution and few adhesions and development defects can be obtained when an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less is used. ..

Examples of the fluorine-based and / or silicon-based surfactant include the surfactants described in paragraph <0276> of US Patent Application Publication No. 2008/0248425.

In addition, surfactants other than the fluorine-based and / or silicon-based surfactants described in paragraph <0280> of US Patent Application Publication No. 2008/0248425 can also be used.


これらの界面活性剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。

本発明の組成物が界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.0001〜2質量%が好ましく、0.0005〜1質量%がより好ましい。

一方、界面活性剤の含有量が、組成物の全固形分に対して10ppm(parts per million)以上とすることにより、疎水性樹脂の表面偏在性が上がる。それにより、感活性光線性又は感放射線性膜の表面をより疎水的にすることができ、液浸露光時の水追随性が向上する。

These surfactants may be used alone or in combination of two or more.

When the composition of the present invention contains a surfactant, the content of the surfactant is preferably 0.0001 to 2% by mass, preferably 0.0005 to 1% by mass, based on the total solid content of the composition. More preferred.

On the other hand, when the content of the surfactant is 10 ppm (parts per million) or more with respect to the total solid content of the composition, the surface uneven distribution of the hydrophobic resin is increased. As a result, the surface of the sensitive light-sensitive or radiation-sensitive film can be made more hydrophobic, and the water followability during immersion exposure is improved.


<樹脂(J)>

本発明の組成物が架橋剤(G)を含有する場合、本発明の組成物はフェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性樹脂(J)(「樹脂(J)」ともいう)を含有することが好ましい。樹脂(J)は、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位を含有することが好ましい。

この場合、典型的には、ネガ型パターンが好適に形成される。

架橋剤(G)は、樹脂(J)に担持された形態であってもよい。

樹脂(J)は、前述した酸分解性基を含有していてもよい。

<Resin (J)>

When the composition of the present invention contains a cross-linking agent (G), the composition of the present invention preferably contains an alkali-soluble resin (J) having a phenolic hydroxyl group (also referred to as "resin (J)"). The resin (J) preferably contains a repeating unit having a phenolic hydroxyl group.

In this case, typically a negative pattern is preferably formed.

The cross-linking agent (G) may be supported on the resin (J).

The resin (J) may contain the above-mentioned acid-degradable group.


樹脂(J)が含有するフェノール性水酸基を有する繰り返し単位としては特に限定されないが、下記一般式(II)で表される繰り返し単位であることが好ましい。

The repeating unit having a phenolic hydroxyl group contained in the resin (J) is not particularly limited, but is preferably a repeating unit represented by the following general formula (II).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


一般式(II)中、

は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基(好ましくはメチル基)、又はハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を表す。

B’は、単結合又は2価の連結基を表す。

Ar’は、芳香環基を表す。

mは1以上の整数を表す。

樹脂(J)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

本発明の組成物の全固形分中の樹脂(J)の含有量は、一般的に30質量%以上である。40質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、99質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、85質量%以下が更に好ましい。

樹脂(J)としては、米国特許出願公開2016/0282720A1号明細書の段落<0142>〜<0347>に開示された樹脂を好適に用いることができる。

In general formula (II),

R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent (preferably a methyl group), or a halogen atom (preferably a fluorine atom).

B'represents a single bond or a divalent linking group.

Ar'represents an aromatic ring group.

m represents an integer of 1 or more.

The resin (J) may be used alone or in combination of two or more.

The content of the resin (J) in the total solid content of the composition of the present invention is generally 30% by mass or more. 40% by mass or more is preferable, and 50% by mass or more is more preferable. The upper limit is not particularly limited, but 99% by mass or less is preferable, 90% by mass or less is more preferable, and 85% by mass or less is further preferable.

As the resin (J), the resin disclosed in paragraphs <0142> to <0347> of US Patent Application Publication No. 2016/0282720A1 can be preferably used.


(その他の添加剤)

本発明の組成物は、更に、酸増殖剤、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤、アルカリ可溶性樹脂、溶解阻止剤、又は溶解促進剤等を含有してもよい。

(Other additives)

The composition of the present invention may further contain an acid growth agent, a dye, a plasticizer, a photosensitizer, a light absorber, an alkali-soluble resin, a dissolution inhibitor, a dissolution accelerator and the like.


これらの可塑剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。

本発明の組成物が可塑剤を含有する場合、可塑剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.01〜20質量%が好ましく、1〜15質量%がより好ましい。

These plasticizers may be used alone or in combination of two or more.

When the composition of the present invention contains a plasticizer, the content of the plasticizer is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 1 to 15% by mass, based on the total solid content of the composition.


<調製方法>

本発明の組成物の固形分濃度は、10質量%以上であることが好ましく、その上限は、通常50質量%程度であることが好ましい。本発明の組成物の固形分濃度としては、なかでも、10〜50質量%がより好ましく、25〜50質量%がより好ましく、30〜50質量%が更に好ましい。固形分濃度とは、組成物の総質量に対する、溶剤を除く他のレジスト成分の質量の質量百分率である。

<Preparation method>

The solid content concentration of the composition of the present invention is preferably 10% by mass or more, and the upper limit thereof is usually preferably about 50% by mass. The solid content concentration of the composition of the present invention is more preferably 10 to 50% by mass, more preferably 25 to 50% by mass, still more preferably 30 to 50% by mass. The solid content concentration is the mass percentage of the mass of other resist components excluding the solvent with respect to the total mass of the composition.


なお、本発明の組成物からなる感活性光線性又は感放射線性膜(レジスト膜)の膜厚は、1μm以上であることが好ましく、加工段数を増やす、インプラ耐性を向上させる等の目的から、3μm以上がより好ましく、5μm以上が更に好ましく、10μm以上が特に好ましい。上限は特に限定されないが、例えば100μm以下である。

なお、後述するように、本発明の組成物からパターンを形成することができる。

形成されるパターンの膜厚は、1μm以上であり、加工段数を増やす、インプラ耐性を向上させる等の目的から、3μm以上がより好ましく、5μm以上が更に好ましく、10μm以上が特に好ましい。上限は特に限定されないが、例えば100μm以下である。

The film thickness of the actinic cheilitis or radiation-sensitive film (resist film) made of the composition of the present invention is preferably 1 μm or more, and for the purpose of increasing the number of processing steps, improving the imprint resistance, and the like. 3 μm or more is more preferable, 5 μm or more is further preferable, and 10 μm or more is particularly preferable. The upper limit is not particularly limited, but is, for example, 100 μm or less.

As will be described later, a pattern can be formed from the composition of the present invention.

The film thickness of the formed pattern is 1 μm or more, and is more preferably 3 μm or more, further preferably 5 μm or more, and particularly preferably 10 μm or more, for the purpose of increasing the number of processing steps and improving the impla resistance. The upper limit is not particularly limited, but is, for example, 100 μm or less.


本発明の組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤、好ましくは上記混合溶剤に溶解し、これをフィルター濾過した後、所定の支持体(基板)上に塗布して用いる。フィルター濾過に用いるフィルターのポアサイズは0.2μm以下が好ましく、0.05μm以下がより好ましく、0.03μm以下が更に好ましい。また、本発明の組成物の固形分濃度が高い場合(例えば、25質量%以上)は、フィルター濾過に用いるフィルターのポアサイズは3μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.2μm以下が更に好ましい。このフィルターは、ポリテトラフロロエチレン製、ポリエチレン製、又はナイロン製のものが好ましい。フィルター濾過においては、例えば日本国特許出願公開第2002−62667号明細書(特開2002−62667)に開示されるように、循環的な濾過を行ってもよく、複数種類のフィルターを直列又は並列に接続して濾過を行ってもよい。また、組成物を複数回濾過してもよい。更に、フィルター濾過の前後で、組成物に対して脱気処理等を行ってもよい。

In the composition of the present invention, the above-mentioned components are dissolved in a predetermined organic solvent, preferably the above-mentioned mixed solvent, filtered through a filter, and then applied onto a predetermined support (substrate) for use. The pore size of the filter used for filter filtration is preferably 0.2 μm or less, more preferably 0.05 μm or less, and even more preferably 0.03 μm or less. When the solid content concentration of the composition of the present invention is high (for example, 25% by mass or more), the pore size of the filter used for filter filtration is preferably 3 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, and 0.2 μm or less. More preferred. The filter is preferably made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon. In filter filtration, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2002-62667 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-62667), cyclic filtration may be performed, and a plurality of types of filters may be arranged in series or in parallel. It may be connected to and filtered. Moreover, the composition may be filtered a plurality of times. Further, the composition may be degassed before and after the filter filtration.


本発明の組成物は、粘度が100〜700mPa・sであることが好ましい。本発明の組成物の粘度は、塗布性により優れる点で、100〜500mPa・sがより好ましい。

なお、粘度は、E型粘度計により測定することができる。

The composition of the present invention preferably has a viscosity of 100 to 700 mPa · s. The viscosity of the composition of the present invention is more preferably 100 to 500 mPa · s in that it is more excellent in coatability.

The viscosity can be measured with an E-type viscometer.


<用途>

本発明の組成物は、活性光線又は放射線の照射により反応して性質が変化する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する。更に詳しくは、本発明の組成物は、IC(Integrated Circuit)等の半導体製造工程、液晶若しくはサーマルヘッド等の回路基板の製造、インプリント用モールド構造体の作製、その他のフォトファブリケーション工程、又は平版印刷版、若しくは酸硬化性組成物の製造に使用される感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する。本発明において形成されるパターンは、エッチング工程、イオンインプランテーション工程、バンプ電極形成工程、再配線形成工程、及びMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等において使用できる。

<Use>

The composition of the present invention relates to a sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition whose properties change in response to irradiation with active light or radiation. More specifically, the composition of the present invention comprises a semiconductor manufacturing process such as an IC (Integrated Circuit), a circuit board manufacturing such as a liquid crystal or a thermal head, a molding structure for imprinting, another photofabrication step, or a photofabrication step. It relates to a sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition used for producing a flat plate printing plate or an acid-curable composition. The pattern formed in the present invention can be used in an etching step, an ion implantation step, a bump electrode forming step, a rewiring forming step, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), and the like.


〔パターン形成方法〕

本発明は上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法にも関する。以下、本発明のパターン形成方法について説明する。また、パターン形成方法の説明と併せて、本発明の感活性光線性又は感放射線性膜についても説明する。

[Pattern formation method]

The present invention also relates to a pattern forming method using the above-mentioned actinic cheilitis or radiation-sensitive resin composition. Hereinafter, the pattern forming method of the present invention will be described. In addition to the description of the pattern forming method, the sensitive light-sensitive or radiation-sensitive film of the present invention will also be described.


本発明のパターン形成方法は、

(i)上述した感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物によってレジスト膜(感活性光線性又は感放射線性膜)を支持体上に形成する工程(レジスト膜形成工程)、

(ii)上記レジスト膜を露光する(活性光線又は放射線を照射する)工程(露光工程)、及び、

(iii)上記露光されたレジスト膜を、現像液を用いて現像する工程(現像工程)、を有する。

The pattern forming method of the present invention

(I) A step of forming a resist film (actinic cheilitis or radiation-sensitive film) on a support by the above-mentioned actinic cheilitis or radiation-sensitive resin composition (resist film forming step).

(Ii) A step (exposure step) of exposing the resist film (irradiating active light rays or radiation), and

(Iii) It has a step (development step) of developing the exposed resist film with a developing solution.


本発明のパターン形成方法は、上記(i)〜(iii)の工程を含んでいれば特に限定されず、更に下記の工程を有していてもよい。

本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程における露光方法が、液浸露光であってもよい。

本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程の前に、(iv)前加熱(PB:PreBake)工程を含むことが好ましい。

本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程の後、かつ、(iii)現像工程の前に、(v)露光後加熱(PEB:Post Exposure Bake)工程を含むことが好ましい。

本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程を、複数回含んでいてもよい。

本発明のパターン形成方法は、(iv)前加熱工程を、複数回含んでいてもよい。

本発明のパターン形成方法は、(v)露光後加熱工程を、複数回含んでいてもよい。

The pattern forming method of the present invention is not particularly limited as long as it includes the above steps (i) to (iii), and may further include the following steps.

In the pattern forming method of the present invention, the exposure method in the (ii) exposure step may be immersion exposure.

The pattern forming method of the present invention preferably includes (iv) preheating (PB: PreBake) step before the (ii) exposure step.

The pattern forming method of the present invention preferably includes (v) post-exposure heating (PEB: Post Exposure Bake) step after the (ii) exposure step and before the (iii) development step.

The pattern forming method of the present invention may include (ii) exposure steps a plurality of times.

The pattern forming method of the present invention may include (iv) a preheating step a plurality of times.

The pattern forming method of the present invention may include (v) a post-exposure heating step a plurality of times.


本発明のパターン形成方法において、上述した(i)レジスト膜形成工程、(ii)露光工程、及び(iii)現像工程は、一般的に知られている方法により行うことができる。

本発明のパターン形成方法において、(i)レジスト膜形成工程で基板上に形成される感活性光線性又は感放射線性膜の膜厚は、上述のように、1μm以上であることが好ましく、3μm以上がより好ましく、5μm以上が更に好ましく、10μm以上が特に好ましい。上限は特に限定されないが、例えば100μm以下である。

また、必要に応じて、レジスト膜と支持体との間にレジスト下層膜(例えば、SOG(Spin On Glass)、SOC(Spin On Carbon)、及び、反射防止膜)を形成してもよい。レジスト下層膜を構成する材料としては、公知の有機系又は無機系の材料を適宜用いることができる。

レジスト膜の上層に、保護膜(トップコート)を形成してもよい。保護膜としては、公知の材料を適宜用いることができる。例えば、米国特許出願公開第2007/0178407号明細書、米国特許出願公開第2008/0085466号明細書、米国特許出願公開第2007/0275326号明細書、米国特許出願公開第2016/0299432号明細書、米国特許出願公開第2013/0244438号明細書、国際特許出願公開第2016/157988A号明細書に開示された保護膜形成用組成物を好適に使用することができる。保護膜形成用組成物としては、上述した酸拡散制御剤を含有するものが好ましい。

上述した疎水性樹脂を含有するレジスト膜の上層に保護膜を形成してもよい。

In the pattern forming method of the present invention, the above-mentioned (i) resist film forming step, (ii) exposure step, and (iii) developing step can be performed by a generally known method.

In the pattern forming method of the present invention, (i) the film thickness of the sensitive light-sensitive or radiation-sensitive film formed on the substrate in the resist film forming step is preferably 1 μm or more and 3 μm as described above. The above is more preferable, 5 μm or more is further preferable, and 10 μm or more is particularly preferable. The upper limit is not particularly limited, but is, for example, 100 μm or less.

Further, if necessary, a resist underlayer film (for example, SOG (Spin On Glass), SOC (Spin On Carbon), and antireflection film) may be formed between the resist film and the support. As a material constituting the resist underlayer film, a known organic or inorganic material can be appropriately used.

A protective film (top coat) may be formed on the upper layer of the resist film. As the protective film, a known material can be appropriately used. For example, US Patent Application Publication No. 2007/0178407, US Patent Application Publication No. 2008/0085466, US Patent Application Publication No. 2007/0275326, US Patent Application Publication No. 2016/0299432, The composition for forming a protective film disclosed in US Patent Application Publication No. 2013/02444438 and International Patent Application Publication No. 2016/157988A can be preferably used. The composition for forming a protective film preferably contains the above-mentioned acid diffusion control agent.

A protective film may be formed on the upper layer of the resist film containing the above-mentioned hydrophobic resin.


支持体は、特に限定されるものではなく、IC等の半導体の製造工程、又は液晶若しくはサーマルヘッド等の回路基板の製造工程のほか、その他のフォトファブリケーションのリソグラフィー工程等で一般的に用いられる基板を用いることができる。支持体の具体例としては、シリコン、SiO、及びSiN等の無機基板等が挙げられる。

The support is not particularly limited, and is generally used in a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board manufacturing process such as a liquid crystal display or a thermal head, and other photolithography lithography processes. A substrate can be used. Specific examples of the support include an inorganic substrate such as silicon, SiO 2 , and SiN.


加熱温度は、(iv)前加熱工程及び(v)露光後加熱工程のいずれにおいても、70〜150℃が好ましく、70〜130℃がより好ましく、80〜130℃が更に好ましく、80〜120℃が最も好ましい。

加熱時間は、(iv)前加熱工程及び(v)露光後加熱工程のいずれにおいても、30〜300秒が好ましく、30〜180秒がより好ましく、30〜90秒が更に好ましい。

加熱は、露光装置及び現像装置に備わっている手段で行うことができ、ホットプレート等を用いて行ってもよい。

The heating temperature is preferably 70 to 150 ° C., more preferably 70 to 130 ° C., further preferably 80 to 130 ° C., and even more preferably 80 to 120 ° C. in both the (iv) preheating step and the (v) post-exposure heating step. Is the most preferable.

The heating time is preferably 30 to 300 seconds, more preferably 30 to 180 seconds, still more preferably 30 to 90 seconds in both the (iv) preheating step and the (v) post-exposure heating step.

The heating can be performed by means provided in the exposure apparatus and the developing apparatus, and may be performed by using a hot plate or the like.


露光工程に用いられる光源波長に制限はないが、例えば、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、極紫外光(EUV)、X線、及び電子線等が挙げられる。これらの中でも遠紫外光が好ましく、その波長は1〜300nmが好ましく、100〜300nmがより好ましく、200〜300nmが更に好ましい。具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、Fエキシマレーザー(157nm)、X線、EUV(13nm)、及び、電子線等であり、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EUV又は電子線が好ましく、KrFエキシマレーザーがより好ましい。

The wavelength of the light source used in the exposure process is not limited, and examples thereof include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, polar ultraviolet light (EUV), X-ray, and electron beam. Among these, far-ultraviolet light is preferable, and the wavelength thereof is preferably 1 to 300 nm, more preferably 100 to 300 nm, and even more preferably 200 to 300 nm. Specifically, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 excimer laser (157 nm), X-ray, EUV (13 nm), and an electron beam or the like, KrF excimer laser, ArF excimer laser , EUV or electron beam is preferable, and KrF excimer laser is more preferable.


(iii)現像工程においては、アルカリ現像液であっても、有機溶剤を含有する現像液(以下、有機系現像液ともいう)であってもよい。

(Iii) In the developing step, it may be an alkaline developer or a developer containing an organic solvent (hereinafter, also referred to as an organic developer).


アルカリ現像液としては、通常、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドに代表される4級アンモニウム塩が用いられるが、これ以外にも無機アルカリ、1〜3級アミン、アルコールアミン、及び環状アミン等のアルカリ水溶液も使用可能である。

更に、上記アルカリ現像液は、アルコール類、及び/又は界面活性剤を適当量含有していてもよい。アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。アルカリ現像液のpHは、通常10〜15である。

アルカリ現像液を用いて現像を行う時間は、通常10〜300秒である。

アルカリ現像液のアルカリ濃度、pH、及び現像時間は、形成するパターンに応じて、適宜調整できる。

As the alkaline developer, a quaternary ammonium salt typified by tetramethylammonium hydroxide is usually used, but in addition to this, alkaline aqueous solutions such as inorganic alkali, 1st to 3rd amine, alcohol amine, and cyclic amine are also used. It can be used.

Further, the alkaline developer may contain an appropriate amount of alcohols and / or a surfactant. The alkali concentration of the alkaline developer is usually 0.1 to 20% by mass. The pH of the alkaline developer is usually 10 to 15.

The time for developing with an alkaline developer is usually 10 to 300 seconds.

The alkali concentration, pH, and development time of the alkaline developer can be appropriately adjusted according to the pattern to be formed.


有機系現像液は、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、及び炭化水素系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種の有機溶剤を含有する現像液であるのが好ましい。

The organic developer is a developer containing at least one organic solvent selected from the group consisting of a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an amide solvent, an ether solvent, and a hydrocarbon solvent. It is preferable to have it.


ケトン系溶剤としては、例えば、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、アセトン、2−ヘプタノン(メチルアミルケトン)、4−ヘプタノン、1−ヘキサノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、及びプロピレンカーボネート等が挙げられる。

Examples of the ketone solvent include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 2-heptanone (methylamyl ketone), 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, and diisobutyl ketone. Cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methylethylketone, methylisobutylketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthylketone, isophorone, propylene carbonate and the like can be mentioned.


エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、ブタン酸ブチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、酢酸イソアミル、イソ酪酸イソブチル、及びプロピオン酸ブチル等が挙げられる。

Examples of the ester solvent include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, pentyl acetate, isoamyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, and diethylene glycol monoethyl. Ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl acetate, ethyl formate, butyl acetate, propyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, butane Examples thereof include butyl acetate, methyl 2-hydroxyisobutyrate, isoamyl acetate, isobutyl isobutyrate, butyl propionate and the like.


アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、及び炭化水素系溶剤としては、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0715>〜<0718>に開示された溶剤を使用できる。

As the alcohol solvent, the amide solvent, the ether solvent, and the hydrocarbon solvent, the solvents disclosed in paragraphs <0715> to <0718> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1 can be used.


上記の溶剤は、複数混合してもよいし、上記以外の溶剤又は水と混合してもよい。現像液全体としての含水率は、50質量%未満が好ましく、20質量%未満がより好ましく、10質量%未満が更に好ましく、実質的に水分を含まないことが特に好ましい。

有機系現像液に対する有機溶剤の含有量は、現像液の全量に対して、50〜100質量%が好ましく、80〜100質量%がより好ましく、90〜100質量%が更に好ましく、95〜100質量%が特に好ましい。

A plurality of the above solvents may be mixed, or may be mixed with a solvent other than the above or water. The water content of the developer as a whole is preferably less than 50% by mass, more preferably less than 20% by mass, further preferably less than 10% by mass, and particularly preferably substantially free of water.

The content of the organic solvent in the organic developer is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, further preferably 90 to 100% by mass, and 95 to 100% by mass with respect to the total amount of the developer. % Is particularly preferable.


有機系現像液は、必要に応じて公知の界面活性剤を適当量含有していてもよい。

The organic developer may contain an appropriate amount of a known surfactant, if necessary.


界面活性剤の含有量は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。

The content of the surfactant is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, more preferably 0.01 to 0.5% by mass, based on the total amount of the developing solution.


有機系現像液は、上述した酸拡散制御剤を含有していてもよい。

The organic developer may contain the acid diffusion control agent described above.


現像方法としては、例えば、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板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)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、又は一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。

Examples of the developing method include a method of immersing the substrate in a tank filled with a developing solution for a certain period of time (dip method), a method of raising the developing solution on the surface of the substrate by surface tension and allowing it to stand still for a certain period of time (paddle method), and a substrate. Examples include a method of spraying the developer on the surface (spray method), or a method of continuously discharging the developer while scanning the developer discharge nozzle at a constant speed on a substrate rotating at a constant speed (dynamic discharge method). Be done.


アルカリ水溶液を用いて現像を行う工程(アルカリ現像工程)、及び有機溶剤を含有する現像液を用いて現像する工程(有機溶剤現像工程)を組み合わせてもよい。これにより、中間的な露光強度の領域のみを溶解させずにパターン形成が行えるので、より微細なパターンを形成できる。

A step of developing with an alkaline aqueous solution (alkaline developing step) and a step of developing with a developer containing an organic solvent (organic solvent developing step) may be combined. As a result, the pattern can be formed without dissolving only the region of the intermediate exposure intensity, so that a finer pattern can be formed.


(iii)現像工程の後に、リンス液を用いて洗浄する工程(リンス工程)を含むことが好ましい。

(Iii) It is preferable to include a step of washing with a rinsing solution (rinsing step) after the developing step.


アルカリ現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、例えば純水を使用できる。純水は、界面活性剤を適当量含有していてもよい。この場合、現像工程又はリンス工程の後に、パターン上に付着している現像液又はリンス液を超臨界流体により除去する処理を追加してもよい。更に、リンス処理又は超臨界流体による処理の後、パターン中に残存する水分を除去するために加熱処理を行ってもよい。

As the rinsing solution used in the rinsing step after the developing step using the alkaline developer, for example, pure water can be used. Pure water may contain an appropriate amount of a surfactant. In this case, after the developing step or the rinsing step, a process of removing the developing solution or the rinsing solution adhering to the pattern with a supercritical fluid may be added. Further, after the rinsing treatment or the treatment with the supercritical fluid, a heat treatment may be performed to remove the water remaining in the pattern.


有機溶剤を含有する現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、パターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含有する溶液を使用できる。リンス液としては、炭化水素系溶剤、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、及びエーテル系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種の有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。

炭化水素系溶剤、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、及びエーテル系溶剤の具体例としては、有機溶剤を含有する現像液において説明したものと同様のものが挙げられる。

この場合のリンス工程に用いるリンス液としては、1価アルコールを含有するリンス液がより好ましい。

The rinsing solution used in the rinsing step after the developing step using the developing solution containing an organic solvent is not particularly limited as long as it does not dissolve the pattern, and a general solution containing an organic solvent can be used. As the rinsing solution, a rinsing solution containing at least one organic solvent selected from the group consisting of a hydrocarbon solvent, a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an amide solvent, and an ether solvent is used. Is preferable.

Specific examples of the hydrocarbon solvent, the ketone solvent, the ester solvent, the alcohol solvent, the amide solvent, and the ether solvent include the same as those described for the developing solution containing the organic solvent.

As the rinsing solution used in the rinsing step in this case, a rinsing solution containing a monohydric alcohol is more preferable.


リンス工程で用いられる1価アルコールとしては、直鎖状、分岐鎖状、又は環状の1価アルコールが挙げられる。具体的には、1−ブタノール、2−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、tert―ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、1−ヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−ヘキサノール、シクロペンタノール、2−ヘプタノール、2−オクタノール、3−ヘキサノール、3−ヘプタノール、3−オクタノール、4−オクタノール、及びメチルイソブチルカルビノールが挙げられる。炭素数5以上の1価アルコールとしては、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、1−ペンタノール、3−メチル−1−ブタノール、及びメチルイソブチルカルビノール等が挙げられる。

Examples of the monohydric alcohol used in the rinsing step include linear, branched, and cyclic monohydric alcohols. Specifically, 1-butanol, 2-butanol, 3-methyl-1-butanol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 1-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1 -Heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, cyclopentanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol, and methylisobutylcarbinol can be mentioned. Examples of monohydric alcohols having 5 or more carbon atoms include 1-hexanol, 2-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-pentanol, 3-methyl-1-butanol, methylisobutylcarbinol and the like. ..


各成分は、複数混合してもよいし、上記以外の有機溶剤と混合して使用してもよい。

リンス液中の含水率は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下が更に好ましい。含水率を10質量%以下とすることで、良好な現像特性が得られる。

A plurality of each component may be mixed, or may be mixed and used with an organic solvent other than the above.

The water content in the rinse solution is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 3% by mass or less. Good development characteristics can be obtained by setting the water content to 10% by mass or less.


リンス液は、界面活性剤を適当量含有していてもよい。

リンス工程においては、有機系現像液を用いる現像を行った基板を、有機溶剤を含有するリンス液を用いて洗浄処理する。洗浄処理の方法は特に限定されないが、例えば、一定速度で回転している基板上にリンス液を吐出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、又は基板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。中でも、回転塗布法で洗浄処理を行い、洗浄後に基板を2,000〜4,000rpm(revolution per minute)の回転数で回転させ、リンス液を基板上から除去することが好ましい。また、リンス工程の後に加熱工程(Post Bake)を含むことも好ましい。この加熱工程によりパターン間及びパターン内部に残留した現像液及びリンス液が除去される。リンス工程の後の加熱工程において、加熱温度は通常40〜160℃であり、70〜120℃が好ましく、70〜95℃がより好ましく、加熱時間は通常10秒〜3分であり、30秒〜90秒が好ましい。

The rinse solution may contain an appropriate amount of a surfactant.

In the rinsing step, the substrate developed with an organic developer is washed with a rinsing solution containing an organic solvent. The cleaning treatment method is not particularly limited, but for example, a method of continuously discharging the rinse liquid onto the substrate rotating at a constant speed (rotary coating method), or immersing the substrate in a tank filled with the rinse liquid for a certain period of time. Examples thereof include a method (dip method) and a method of spraying a rinse liquid on the substrate surface (spray method). Above all, it is preferable to perform the cleaning treatment by the rotary coating method, and after cleaning, rotate the substrate at a rotation speed of 2,000 to 4,000 rpm (revolution per minute) to remove the rinse liquid from the substrate. It is also preferable to include a heating step (Post Bake) after the rinsing step. This heating step removes the developer and rinse liquid remaining between the patterns and inside the pattern. In the heating step after the rinsing step, the heating temperature is usually 40 to 160 ° C., preferably 70 to 120 ° C., more preferably 70 to 95 ° C., and the heating time is usually 10 seconds to 3 minutes, 30 seconds to 30 seconds. 90 seconds is preferable.


本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及び、本発明のパターン形成方法において使用される各種材料(例えば、レジスト溶剤、現像液、リンス液、反射防止膜形成用組成物、又はトップコート形成用組成物等)は、金属成分、異性体、及び残存モノマー等の不純物を含まないことが好ましい。上記の各種材料に含まれるこれらの不純物の含有量としては、1ppm以下が好ましく、100ppt(parts per trillion)以下がより好ましく、10ppt以下が更に好ましく、実質的に含まないこと(測定装置の検出限界以下であること)が特に好ましい。

The sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, and various materials used in the pattern forming method of the present invention (for example, a resist solvent, a developing solution, a rinsing solution, an antireflection film forming composition, or The composition for forming a top coat, etc.) preferably does not contain impurities such as metal components, isomers, and residual monomers. The content of these impurities contained in the above-mentioned various materials is preferably 1 ppm or less, more preferably 100 ppt (parts per trillion) or less, further preferably 10 ppt or less, and substantially not contained (detection limit of the measuring device). The following) is particularly preferable.


上記各種材料から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、フィルターを用いた濾過が挙げられる。フィルター孔径としては、ポアサイズ10nm以下が好ましく、5nm以下がより好ましく、3nm以下が更に好ましい。フィルターの材質としては、ポリテトラフロロエチレン製、ポリエチレン製、又はナイロン製のフィルターが好ましい。フィルターは、有機溶剤であらかじめ洗浄したものを用いてもよい。フィルター濾過工程では、複数種類のフィルターを直列又は並列に接続して用いてもよい。複数種類のフィルターを使用する場合は、孔径及び/又は材質が異なるフィルターを組み合わせて使用してもよい。また、各種材料を複数回濾過してもよく、複数回濾過する工程が循環濾過工程であってもよい。フィルターとしては、日本国特許出願公開第2016−201426号明細書(特開2016−201426)に開示されるような溶出物が低減されたものが好ましい。

フィルター濾過のほか、吸着材による不純物の除去を行ってもよく、フィルター濾過と吸着材を組み合わせて使用してもよい。吸着材としては、公知の吸着材を用いることができ、例えば、シリカゲル若しくはゼオライト等の無機系吸着材、又は活性炭等の有機系吸着材を使用できる。金属吸着剤としては、例えば、日本国特許出願公開第2016−206500号明細書(特開2016−206500)に開示されるものが挙げられる。

また、上記各種材料に含まれる金属等の不純物を低減する方法としては、各種材料を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する、各種材料を構成する原料に対してフィルター濾過を行う、又は装置内をテフロン(登録商標)でライニングする等してコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う等の方法が挙げられる。各種材料を構成する原料に対して行うフィルター濾過における好ましい条件は、上記した条件と同様である。

Examples of the method for removing impurities such as metals from the various materials include filtration using a filter. The filter pore size is preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less, and even more preferably 3 nm or less. As the material of the filter, a filter made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon is preferable. The filter may be one that has been pre-cleaned with an organic solvent. Filter In the filtration step, a plurality of types of filters may be connected in series or in parallel. When using a plurality of types of filters, filters having different pore diameters and / or materials may be used in combination. Further, various materials may be filtered a plurality of times, and the step of filtering the various materials a plurality of times may be a circulation filtration step. The filter preferably has a reduced amount of eluate as disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2016-201426 (Japanese Patent Laid-Open No. 2016-201426).

In addition to filter filtration, impurities may be removed by an adsorbent, or filter filtration and an adsorbent may be used in combination. As the adsorbent, a known adsorbent can be used, and for example, an inorganic adsorbent such as silica gel or zeolite, or an organic adsorbent such as activated carbon can be used. Examples of the metal adsorbent include those disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2016-206500 (Japanese Patent Laid-Open No. 2016-206500).

Further, as a method for reducing impurities such as metals contained in the various materials, a raw material having a low metal content is selected as a raw material constituting the various materials, and filter filtration is performed on the raw materials constituting the various materials. Alternatively, a method such as lining the inside of the apparatus with Teflon (registered trademark) or the like to perform distillation under conditions in which contamination is suppressed as much as possible can be mentioned. The preferred conditions for filter filtration performed on the raw materials constituting the various materials are the same as those described above.


上記の各種材料は、不純物の混入を防止するために、米国特許出願公開第2015/0227049号明細書、日本国特許出願公開第2015−123351号明細書(特開2015−123351)等に記載された容器に保存されることが好ましい。

The above-mentioned various materials are described in US Patent Application Publication No. 2015/0227049, Japanese Patent Application Publication No. 2015-123351 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-123351), etc. in order to prevent contamination with impurities. It is preferable to store it in a container.


本発明のパターン形成方法により形成されるパターンに、パターンの表面荒れを改善する方法を適用してもよい。パターンの表面荒れを改善する方法としては、例えば、米国特許出願公開第2015/0104957号明細書に開示された、水素を含有するガスのプラズマによってパターンを処理する方法が挙げられる。その他にも、日本国特許出願公開第2004−235468号明細書(特開2004−235468)、米国特許出願公開第2010/0020297号明細書、Proc.of SPIE Vol.8328 83280N−1“EUV Resist Curing Technique for LWR Reduction and Etch Selectivity Enhancement”に記載されるような公知の方法を適用してもよい。

また、上記の方法によって形成されたパターンは、例えば日本国特許出願公開第1991−270227号明細書(特開平3−270227)及び米国特許出願公開第2013/0209941号明細書に開示されたスペーサープロセスの芯材(Core)として使用できる。

A method for improving the surface roughness of the pattern may be applied to the pattern formed by the pattern forming method of the present invention. Examples of the method for improving the surface roughness of the pattern include a method of treating the pattern with a plasma of a hydrogen-containing gas disclosed in US Patent Application Publication No. 2015/010497. In addition, Japanese Patent Application Publication No. 2004-235468 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-235468), US Patent Application Publication No. 2010/0020297, Proc. of SPIE Vol. A known method as described in 8328 83280N-1 “EUV Resist Curing Technology for LWR Reduction and Etch Sensitivity Enhancement” may be applied.

Further, the pattern formed by the above method is a spacer process disclosed in, for example, Japanese Patent Application Publication No. 1991-270227 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-270227) and US Patent Application Publication No. 2013/209941. Can be used as a core material (Core).


〔電子デバイスの製造方法〕

また、本発明は、上記したパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法にも関する。本発明の電子デバイスの製造方法により製造された電子デバイスは、電気電子機器(例えば、家電、OA(Office Automation)関連機器、メディア関連機器、光学用機器、及び通信機器等)に、好適に搭載される。

[Manufacturing method of electronic devices]

The present invention also relates to a method for manufacturing an electronic device, including the above-mentioned pattern forming method. The electronic device manufactured by the method for manufacturing an electronic device of the present invention is suitably mounted on an electric electronic device (for example, a home appliance, an OA (Office Automation) related device, a media related device, an optical device, a communication device, etc.). Will be done.


以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。

Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples. The materials, amounts used, ratios, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limiting by the examples shown below.


<樹脂>

使用した樹脂について、繰り返し単位の構造及びその含有量(モル比率)、重量平均分子量(Mw)、及び分散度(Mw/Mn)を示す。

なお、樹脂の重量平均分子量(Mw)及び分散度(Mw/Mn)はGPC(キャリア:テトラヒドロフラン(THF))により測定した(ポリスチレン換算量である)。また、繰り返し単位の含有量は、13C−NMR(nuclear magnetic resonance)により測定した。

<Resin>

For the resin used, the structure of the repeating unit and its content (molar ratio), weight average molecular weight (Mw), and dispersity (Mw / Mn) are shown.

The weight average molecular weight (Mw) and the dispersity (Mw / Mn) of the resin were measured by GPC (carrier: tetrahydrofuran (THF)) (in terms of polystyrene). The content of the repeating unit was measured by 13 C-NMR (nuclear magnetic resonance).


Figure 2020049865
Figure 2020049865


Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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各樹脂について、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が50℃以下であるモノマー(モノマーa1)を由来とする繰り返し単位(a1)の含有量(モル%)、モノマーa1の種類、モノマーa1をホモポリマーとしたときのガラス転移温度(Tg)、酸分解性基を有する繰り返し単位(a2)に対応するモノマーの種類、繰り返し単位(a2)の含有量、カルボキシ基を有する繰り返し単位(a3)に対応するモノマーの種類、繰り返し単位(a3)の含有量、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位(a4)に対応するモノマーの種類、繰り返し単位(a4)の含有量、その他の繰り返し単位に対応するモノマーの種類、及びその他の繰り返し単位の含有量を表1に記載した。

For each resin, the content (mol%) of the repeating unit (a1) derived from the monomer (monomer a1) having a glass transition temperature of 50 ° C. or less when made into a homopolymer, the type of the monomer a1, and the monomer a1 are homozygous. Corresponds to the glass transition temperature (Tg) when made into a polymer, the type of monomer corresponding to the repeating unit (a2) having an acid-degradable group, the content of the repeating unit (a2), and the repeating unit (a3) having a carboxy group. Type of monomer to be used, content of repeating unit (a3), type of monomer corresponding to repeating unit (a4) having a phenolic hydroxyl group, content of repeating unit (a4), type of monomer corresponding to other repeating unit , And the contents of other repeating units are listed in Table 1.


(ホモポリマーのガラス転移温度の測定方法)

ホモポリマーのガラス転移温度は、カタログ値又は文献値がある場合はその値を採り、無い場合には、示差走査熱量測定(DSC:Differential scanning calorimetry)法によって測定した。Tgの測定に供するホモポリマーの重量平均分子量(Mw)は18000とし、分散度(Mw/Mn)は1.7とした。DSC装置としては、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン(株)社製熱分析DSC示差走査熱量計Q1000型を用い、昇温速度は10℃/minで測定した。

なお、Tgの測定に供するホモポリマーは、対応するモノマーを用いて下記の手順により合成した。なお、ホモポリマーの合成は一般的な滴下重合法により行う。

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)54質量部を窒素気流下、80℃に加熱した。この液を攪拌しながら、対応するモノマー21質量%、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル0.35質量%を含むPGMEA溶液125質量部を6時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃で更に2時間攪拌した。反応液を放冷後、多量のメタノール/水(質量比9:1)で再沈殿、ろ過し、得られた固体を乾燥することでホモポリマー(Mw:18000、Mw/Mn:1.7)を得た。得られたホモポリマーをDSC測定に供した。DSC装置及び昇温速度は前述のとおりとした。

(Method of measuring the glass transition temperature of homopolymer)

The glass transition temperature of the homopolymer was measured by the differential scanning calorimetry (DSC) method, if there was a catalog value or a literature value, if there was one. The weight average molecular weight (Mw) of the homopolymer used for the measurement of Tg was 18,000, and the dispersity (Mw / Mn) was 1.7. As the DSC apparatus, a thermal analysis DSC differential scanning calorimeter Q1000 manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd. was used, and the temperature rising rate was measured at 10 ° C./min.

The homopolymer used for the measurement of Tg was synthesized by the following procedure using the corresponding monomer. The homopolymer is synthesized by a general drop polymerization method.

54 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was heated to 80 ° C. under a nitrogen stream. While stirring this solution, 125 parts by mass of a PGMEA solution containing 21% by mass of the corresponding monomer and 0.35% by mass of dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate was added dropwise over 6 hours. After completion of the dropping, the mixture was further stirred at 80 ° C. for 2 hours. After allowing the reaction solution to cool, it is reprecipitated with a large amount of methanol / water (mass ratio 9: 1), filtered, and the obtained solid is dried to homopolymer (Mw: 18000, Mw / Mn: 1.7). Got The obtained homopolymer was subjected to DSC measurement. The DSC device and the heating rate were as described above.


Figure 2020049865
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なお、樹脂IR−1に含まれるその他の繰り返し単位に対応するモノマー(ME−2)をホモポリマーとしたときのガラス転移温度は100℃であり、樹脂IR−2に含まれるその他の繰り返し単位に対応するモノマー(ME−1)をホモポリマーとしたときのガラス転移温度は54℃であった。

The glass transition temperature when the monomer (ME-2) corresponding to the other repeating unit contained in the resin IR-1 is homopolymer is 100 ° C., and the other repeating unit contained in the resin IR-2 can be used. The glass transition temperature when the corresponding monomer (ME-1) was homopolymerized was 54 ° C.


Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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<添加剤>

添加剤として使用した化合物を以下に示す。

<Additives>

The compounds used as additives are shown below.


Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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II−12:ポリビニルブチラール樹脂 Mowital B16H (株式会社クラレ製 重量平均分子量16000) Tg=84℃

II−13:ポリエステル樹脂 Vylon200 (東洋紡株式会社製 数平均分子量17000) Tg=67℃

II−14:ポリビニルメチルエーテル樹脂 Lutonal M40 (BASF社製 重量平均分子量50000) Tg=−49℃

II-12: Polyvinyl butyral resin Mobile B16H (manufactured by Kuraray Co., Ltd., weight average molecular weight 16000) Tg = 84 ° C.

II-13: Polyester resin Vylon200 (manufactured by Toyobo Co., Ltd., number average molecular weight 17,000) Tg = 67 ° C.

II-14: Polyvinyl methyl ether resin Lutonal M40 (BASF, weight average molecular weight 50,000) Tg = -49 ° C.


Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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<光酸発生剤>

使用した光酸発生剤の構造を以下に示す。

<Photoacid generator>

The structure of the photoacid generator used is shown below.


Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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<酸拡散制御剤>

使用した酸拡散制御剤を以下に示す。

<Acid diffusion control agent>

The acid diffusion control agent used is shown below.


Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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<界面活性剤>

使用した界面活性剤を以下に示す。

<Surfactant>

The surfactants used are shown below.


Figure 2020049865
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G−2:トロイゾルS366(シリコン系界面活性剤 トロイケミカル社製)

G−3:メガファック−R4(フッ素素系界面活性剤 DIC社製)

G-2: Troysol S366 (silicone surfactant manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)

G-3: Megafuck-R4 (fluorine-based surfactant manufactured by DIC Corporation)


<溶剤>

使用した溶剤を以下に示す。

S−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)

S−2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)

S−3:乳酸エチル(EL)

S−4:酢酸ブチル(nBA)

S−5:3−エトキシプロピオン酸エチル(EEP)

S−6:シクロヘキサノン

<Solvent>

The solvent used is shown below.

S-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)

S-2: Propylene glycol monomethyl ether (PGME)

S-3: Ethyl lactate (EL)

S-4: Butyl acetate (nBA)

S-5: Ethyl 3-ethoxypropionate (EEP)

S-6: Cyclohexanone


<その他の添加剤>

その他の添加剤として以下の化合物を用いた。

<Other additives>

The following compounds were used as other additives.


Figure 2020049865
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<感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の調製>

表2、表3及び表4に示した各成分を、表2、表3及び表4に記載した固形分濃度(質量%)となるように混合して溶液を得た。次いで、得られた溶液を、0.2μmのポアサイズを有するポリエチレンフィルターで濾過することにより、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(レジスト組成物)res−1〜res−55、res−1X〜res−4Xを調製した。なお、レジスト組成物において、固形分とは、溶剤以外の全ての成分を意味する。

なお、各組成物に含まれる25種(Na、K、Ca、Fe、Cu、Mg、Mn、Al、Li、Cr、Ni、Sn、Zn、Ag、As、Au、Ba、Cd、Co、Pb、Ti、V、W、Mo、Zr)の金属不純物成分量をAgilent Technologies社製ICP−MS装置(誘導結合プラズマ質量分析計)「Agilent 7500cs」にて測定したところ、各金属種の含有量はそれぞれ10ppb(parts−per−billion)未満であった。

<Preparation of Actinic Cheilitis or Radiation Sensitive Resin Composition>

Each component shown in Table 2, Table 3 and Table 4 was mixed so as to have the solid content concentration (mass%) shown in Table 2, Table 3 and Table 4 to obtain a solution. Then, the obtained solution is filtered through a polyethylene filter having a pore size of 0.2 μm, whereby the actinic light-sensitive or radiation-sensitive resin composition (resist composition) res-1 to res-55, res-1X. ~ Res-4X was prepared. In the resist composition, the solid content means all components other than the solvent.

25 kinds (Na, K, Ca, Fe, Cu, Mg, Mn, Al, Li, Cr, Ni, Sn, Zn, Ag, As, Au, Ba, Cd, Co, Pb) contained in each composition. , Ti, V, W, Mo, Zr) were measured with an ICP-MS device (inductively coupled plasma mass spectrometer) "Agilent 7500cs" manufactured by Agilent Technologies, and the content of each metal species was Each was less than 10 ppb (parts-per-billion).


表2、表3及び表4において、溶剤以外の各成分の含有量(質量%)は、全固形分に対する含有比率を意味する。また、溶剤についてはそれぞれの使用量(質量部)を記載した。

In Tables 2, 3 and 4, the content (% by mass) of each component other than the solvent means the content ratio to the total solid content. For the solvent, the amount (part by mass) of each used is described.


Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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〔パターン形成及び各種評価〕

<パターン形成>

東京エレクトロン製スピンコーター「ACT−8」を利用して、ヘキサメチルジシラザン処理を施したSi基板(Advanced Materials Technology社製)上に、反射防止層を設けることなく、調製したレジスト組成物を塗布し、130℃で60秒間加熱乾燥を行い、表5、表6及び表7に記載の膜厚のポジ型レジスト膜を形成した。このレジスト膜に対し、KrFエキシマレーザースキャナー(ASML製、PAS5500/850C波長248nm)を用いて、下記マスクを介して下記最適露光量にて、NA(開口数)=0.6、σ=0.75の露光条件でパターン露光した。照射後に130℃、60秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。

縮小投影露光後のドットパターンが3μm×3μm、ピッチが縦方向、横方向のいずれも33μmとなるような、孤立のドットパターンを有するマスクを介して露光し、形成されるドットパターンが3μm四方、ピッチが33μmとなるような露光量を最適露光量(感度)(mJ/cm)とした。ドットパターン幅の測定は走査型電子顕微鏡(SEM)(株式会社日立ハイテクノロジーズ製9380II)を用いた。

上記手順により、基板と基板表面に形成されたパターン(レジストパターン)とを有するパターンウェハを得た。

[Pattern formation and various evaluations]

<Pattern formation>

Using the spin coater "ACT-8" manufactured by Tokyo Electron, the prepared resist composition is applied onto a Si substrate (manufactured by Advanced Materials Technology) treated with hexamethyldisilazane without providing an antireflection layer. Then, it was heated and dried at 130 ° C. for 60 seconds to form a positive resist film having the film thicknesses shown in Tables 5, 6 and 7. With respect to this resist film, using a KrF excimer laser scanner (manufactured by ASML, PAS5500 / 850C wavelength 248 nm), NA (numerical aperture) = 0.6, σ = 0. Pattern exposure was performed under 75 exposure conditions. After irradiation, it was baked at 130 ° C. for 60 seconds, immersed in a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds, and dried.

The dot pattern formed by exposure through a mask having an isolated dot pattern such that the dot pattern after reduced projection exposure is 3 μm × 3 μm and the pitch is 33 μm in both the vertical and horizontal directions is 3 μm square. The optimum exposure amount (sensitivity) (mJ / cm 2 ) was defined as the exposure amount such that the pitch was 33 μm. A scanning electron microscope (SEM) (9380II manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used to measure the dot pattern width.

By the above procedure, a pattern wafer having a substrate and a pattern (resist pattern) formed on the substrate surface was obtained.


<ドット解像性の評価>

前述のマスクを使用し、露光量を変化させて、得られるレジストパターンのドットパターン幅を観察した。得られるレジストパターンのドットパターン幅のうち最も微細なドットパターン幅(μm)を解像性評価の指標とし、以下の基準で評価した。

A:1μm四方のドットパターンが解像する

B:1μm四方のドットパターンは解像しないが、3μm四方のドットパターンが解像する

C:3μm四方のドットパターンは解像しないが、5μm四方のドットパターンが解像する

D:10μm四方のドットパターンですら解像しない

<Evaluation of dot resolution>

Using the above-mentioned mask, the exposure amount was changed, and the dot pattern width of the obtained resist pattern was observed. The finest dot pattern width (μm) of the obtained resist pattern dot pattern width was used as an index for resolution evaluation, and was evaluated according to the following criteria.

A: 1 μm square dot pattern resolves

B: 1 μm square dot pattern does not resolve, but 3 μm square dot pattern resolves

C: 3 μm square dot pattern is not resolved, but 5 μm square dot pattern is resolved

D: Does not resolve even a 10 μm square dot pattern


<PCD性能の評価>

東京エレクトロン製スピンコーター「ACT−8」を利用して、ヘキサメチルジシラザン処理を施したSi基板(Advanced Materials Technology社製)上に、反射防止層を設けることなく、調製したレジスト組成物を塗布し、乾燥ベークして基板上にレジスト膜を形成した。その後、クリーンルーム環境下にてレジスト膜を有する基板をそれぞれある時間保管した(この時間を「保管時間」と呼ぶ)。その後、保管後のレジスト膜に対し、KrFエキシマレーザースキャナーを用いて、下記マスクを介して下記最適露光量にてパターン露光した。照射後に130℃、60秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。

縮小投影露光後のドットパターンが3μm×3μm、ピッチが縦方向、横方向のいずれも33μmとなるような、孤立のドットパターンを有するマスクを介して露光し、形成されるドットパターンが3μm四方、ピッチが33μmとなるような露光量を最適露光量(感度)(mJ/cm)とした。ドットパターン幅の測定は走査型電子顕微鏡(SEM)(株式会社日立ハイテクノロジーズ製9380II)を用いた。

得られるパターンのドット幅が3μm±30nmの範囲内となる最長の保管時間を「PCD時間」とし、以下の基準で評価した。

A:PCD時間が60分以上

B:PCD時間が30分以上60分未満

C:PCD時間が10分以上30分未満

D:PCD時間が10分未満

<Evaluation of PCD performance>

Using the Tokyo Electron spin coater "ACT-8", the prepared resist composition is applied onto a hexamethyldisilazane-treated Si substrate (manufactured by Advanced Materials Technology) without providing an antireflection layer. Then, it was dried and baked to form a resist film on the substrate. Then, each substrate having a resist film was stored for a certain period of time in a clean room environment (this time is referred to as "storage time"). Then, the resist film after storage was pattern-exposed with the following optimum exposure amount through the following mask using a KrF excimer laser scanner. After irradiation, it was baked at 130 ° C. for 60 seconds, immersed in a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds, and dried.

The dot pattern formed by exposure through a mask having an isolated dot pattern such that the dot pattern after reduced projection exposure is 3 μm × 3 μm and the pitch is 33 μm in both the vertical and horizontal directions is 3 μm square. The optimum exposure amount (sensitivity) (mJ / cm 2 ) was defined as the exposure amount such that the pitch was 33 μm. A scanning electron microscope (SEM) (9380II manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used to measure the dot pattern width.

The longest storage time in which the dot width of the obtained pattern was within the range of 3 μm ± 30 nm was defined as “PCD time” and evaluated according to the following criteria.

A: PCD time is 60 minutes or more

B: PCD time is 30 minutes or more and less than 60 minutes

C: PCD time is 10 minutes or more and less than 30 minutes

D: PCD time is less than 10 minutes


<エッチングの際のパターンの側壁のラフネス(エッチングLER)の評価>

縮小投影露光後のスペース幅が3μm、ピッチ幅が33μmとなるような、ラインアンドスペースパターンを有するマスクを介して露光した以外は、前述のドットパターン形成方法と同様の方法でパターン形成を行った。

スペース幅が3μm、ピッチ幅が33μmの孤立スペースパターンを形成する露光量を最適露光量(感度)(mJ/cm)とした。

上記感度において形成した孤立スペースパターンを加工マスクとして、Si基板(8インチシリコンウエハ)をドライエッチング処理した。先ず、フッ素系ガスを使用したエッチングを行い、Si基板を加工した。ここで、1インチは25.4mmに相当する。エッチング条件としては、Ar:C:Oを流量比にて25:1:2にて混合したガスを使用し、処理圧力4Pa、ソースパワー500W、ウェーハバイアス700W、アンテナバイアス600W、加工時間60秒の条件を適用した。続いて、酸素ガスを使用したエッチングを行い、レジストマスクパターンを加工した。エッチング条件としては、CF:Oを流量比にて1:24にて混合したガスを使用し、処理圧力0.5Pa、ソースパワー700W、アンテナバイアス100W、加工時間60秒の条件を適用した。

上記ドライエッチング処理を10回繰り返し行った後に、ウェハを割断し、レジストの側壁ラフネスを走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察し、以下の指標を用いて評価した。なお、ドライエッチング装置は株式会社日立ハイテクノロジーズ製U−621を用いた。

A:ラフネスが殆ど見られない

B:ラフネスがやや見られる

C:ラフネスが大きい

D:ラフネスが大きく、且つパターンに直径サイズ30nmを超える孔が開く

<Evaluation of roughness (etching LER) of the side wall of the pattern during etching>

The pattern was formed by the same method as the dot pattern forming method described above, except that the exposure was performed through a mask having a line and space pattern such that the space width after the reduced projection exposure was 3 μm and the pitch width was 33 μm. ..

The exposure amount that forms an isolated space pattern with a space width of 3 μm and a pitch width of 33 μm was defined as the optimum exposure amount (sensitivity) (mJ / cm 2 ).

A Si substrate (8-inch silicon wafer) was dry-etched using the isolated space pattern formed at the above sensitivity as a processing mask. First, etching was performed using a fluorine-based gas to process a Si substrate. Here, 1 inch corresponds to 25.4 mm. As the etching conditions, a gas in which Ar: C 4 F 6 : O 2 is mixed at a flow rate ratio of 25: 1: 2 is used, and the processing pressure is 4 Pa, the source power is 500 W, the wafer bias is 700 W, the antenna bias is 600 W, and the processing is performed. The condition of time 60 seconds was applied. Subsequently, etching using oxygen gas was performed to process a resist mask pattern. As the etching conditions, a gas in which CF 4 : O 2 was mixed at a flow rate ratio of 1:24 was used, and conditions of a processing pressure of 0.5 Pa, a source power of 700 W, an antenna bias of 100 W, and a processing time of 60 seconds were applied. ..

After repeating the above dry etching process 10 times, the wafer was cut, the side wall roughness of the resist was observed with a scanning electron microscope (SEM), and the evaluation was performed using the following indexes. The dry etching apparatus used was U-621 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.

A: Almost no roughness can be seen

B: Roughness can be seen a little

C: Roughness is large

D: Roughness is large, and holes with a diameter size exceeding 30 nm are opened in the pattern.


(現像残渣の評価)

東京エレクトロン(株)製スピンコーター「ACT−8」を用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施した8インチのSi基板(Advanced Materials Technology社製(以下、「基板」ともいう。))上に、反射防止層を設けることなく、上記で調製したレジスト組成物を基板が静止した状態で滴下した。滴下した後、基板を回転し、その回転数を、3秒間500rpmで維持し、その後2秒間100rpmで維持し、更に3秒間500rpmで維持し、再び2秒間100rpmで維持した後、膜厚設定回転数(1200rpm)に上げて60秒間維持した。その後、ホットプレート上で130℃にて60秒間加熱乾燥(PB)を行い、下記表5、表6又は表7に記載した膜厚のポジ型のレジスト膜を形成した。このレジスト膜に対し、パターン露光をせずに、そのまま下記表5、表6又は表7に記載の温度にて60秒ベーク(PEB)し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、純水でリンスして乾燥して、下記表5、表6又は表7に記載の温度にて加熱(Post Bake)し、現像残渣評価用ウェハを作成した。このウェハを、欠陥検査装置COMPLUS (AMAT社製)にて観察し、欠陥レビューSEM RS5500(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用いて残渣欠陥の有無を確認し、その数をカウントした。カウントされた残渣欠陥の数に応じ、以下の指標を用いて評価した。

A:0

B:1〜5

C:6〜20

D:20超

(Evaluation of development residue)

On an 8-inch Si substrate (Advanced Materials Technology) treated with hexamethyldisilazane using a spin coater "ACT-8" manufactured by Tokyo Electron Limited (hereinafter, also referred to as "substrate"). The resist composition prepared above was dropped while the substrate was stationary without providing the antireflection layer. After dropping, the substrate is rotated, and the rotation speed is maintained at 500 rpm for 3 seconds, then at 100 rpm for 2 seconds, further at 500 rpm for 3 seconds, again at 100 rpm for 2 seconds, and then the film thickness setting rotation. It was increased to a number (1200 rpm) and maintained for 60 seconds. Then, heat drying (PB) was performed on a hot plate at 130 ° C. for 60 seconds to form a positive resist film having the film thickness shown in Table 5, Table 6 or Table 7 below. The resist film was baked (PEB) for 60 seconds at the temperatures shown in Table 5, Table 6 or Table 7 below without pattern exposure, and 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) was used. After immersing in an aqueous solution for 60 seconds, rinse with pure water for 30 seconds, dry, and heat (Post Bake) at the temperatures shown in Table 5, Table 6 or Table 7 below to evaluate the development residue. It was created. This wafer was observed with a defect inspection device COMPLUS (manufactured by AMAT), and the presence or absence of residual defects was confirmed using a defect review SEM RS5500 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), and the number was counted. It was evaluated using the following indicators according to the number of residual defects counted.

A: 0

B: 1-5

C: 6 to 20

D: Over 20


Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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Figure 2020049865
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表5、表6及び表7の結果から、実施例のレジスト組成物は厚膜のレジスト膜からパターンを形成する場合において、孤立残しパターンの解像性に優れ、パターンの現像後の現像残渣の低減が可能であり、PCD性能に優れ、かつエッチングの際に発生し得るレジストパターンの側壁におけるラフネスを抑制できることが分かる。

From the results of Tables 5, 6 and 7, the resist composition of the example is excellent in the resolution of the isolated pattern when the pattern is formed from the thick resist film, and the development residue after the development of the pattern is obtained. It can be seen that the reduction is possible, the PCD performance is excellent, and the roughness on the side wall of the resist pattern that may occur during etching can be suppressed.

Claims (16)


樹脂(A)と、ガラス転移温度が100℃以下の化合物(B)と、溶剤とを含有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、

前記樹脂(A)は、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が50℃以下であるモノマーを由来とする繰り返し単位(a1)と、酸分解性基を有する繰り返し単位(a2)とを含み、

前記繰り返し単位(a1)は、非酸分解性の繰り返し単位であり、

前記樹脂(A)は、芳香族環を有する繰り返し単位を有し、

前記化合物(B)の含有量は、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対して1質量%以上であり、

固形分濃度が10質量%以上である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

A light-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing a resin (A), a compound (B) having a glass transition temperature of 100 ° C. or lower, and a solvent.

The resin (A) contains a repeating unit (a1) derived from a monomer having a glass transition temperature of 50 ° C. or lower when homopolymerized, and a repeating unit (a2) having an acid-degradable group.

The repeating unit (a1) is a non-acid-decomposable repeating unit.

The resin (A) has a repeating unit having an aromatic ring and has a repeating unit.

The content of the compound (B) is 1% by mass or more with respect to the total solid content of the actinic cheilitis or radiation-sensitive resin composition.

A light-sensitive or radiation-sensitive resin composition having a solid content concentration of 10% by mass or more.

前記繰り返し単位(a1)が、ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が30℃以下であるモノマーを由来とする繰り返し単位である請求項1に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

The sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein the repeating unit (a1) is a repeating unit derived from a monomer having a glass transition temperature of 30 ° C. or lower when it is homopolymerized.

前記繰り返し単位(a1)が、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基を有する請求項1又は2に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

The actinic cheilitis or radiosensitivity according to claim 1 or 2, wherein the repeating unit (a1) has a non-acidolytic alkyl group having 2 or more carbon atoms, which may contain a heteroatom in the chain. Resin composition.

前記繰り返し単位(a1)が、下記一般式(1−2)で表される繰り返し単位である請求項3に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

Figure 2020049865

一般式(1−2)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。Rは、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、炭素数が2以上の非酸分解性アルキル基を表す。

The actinic or radiation-sensitive resin composition according to claim 3, wherein the repeating unit (a1) is a repeating unit represented by the following general formula (1-2).

Figure 2020049865

In the general formula (1-2), R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 2 represents a non-acidolytic alkyl group having 2 or more carbon atoms, which may contain a heteroatom in the chain.

前記繰り返し単位(a1)が、下記一般式(1−3)で表される繰り返し単位である請求項1又は2に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

Figure 2020049865

一般式(1−3)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はシクロアルキル基を表す。Rは、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性アルキル基、又は、環員にヘテロ原子を含んでいてもよい、カルボキシ基若しくは水酸基を有する非酸分解性シクロアルキル基を表す。

The actinic or radiation-sensitive resin composition according to claim 1 or 2, wherein the repeating unit (a1) is a repeating unit represented by the following general formula (1-3).

Figure 2020049865

In the general formula (1-3), R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. R 4 may contain a heteroatom in the chain, a non-acidically degradable alkyl group having a carboxy group or a hydroxyl group, or a non-acidic alkyl group having a carboxy group or a hydroxyl group which may contain a heteroatom in the ring member. Represents an acid-degradable cycloalkyl group.

前記樹脂(A)が、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位(a4)を含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

The actinic or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the resin (A) contains a repeating unit (a4) having a phenolic hydroxyl group.

前記繰り返し単位(a2)の含有量が、前記樹脂(A)の全繰り返し単位に対して50モル%以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

The actinic cheilitis or radiation-sensitive property according to any one of claims 1 to 6, wherein the content of the repeating unit (a2) is 50 mol% or less with respect to all the repeating units of the resin (A). Resin composition.

前記繰り返し単位(a2)の含有量が、前記樹脂(A)の全繰り返し単位に対して19モル%超50モル%以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

The actinic cheilitis according to any one of claims 1 to 7, wherein the content of the repeating unit (a2) is more than 19 mol% and 50 mol% or less with respect to all the repeating units of the resin (A). Or a radiation-sensitive resin composition.

前記化合物(B)の含有量が、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対して20質量%以下である請求項1〜8のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

The sensitivity according to any one of claims 1 to 8, wherein the content of the compound (B) is 20% by mass or less with respect to the total solid content of the actinic cheilitis or radiation-sensitive resin composition. A light or radiation sensitive resin composition.

前記化合物(B)の含有量が、前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対して5〜15質量%である請求項1〜9のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

The feeling according to any one of claims 1 to 9, wherein the content of the compound (B) is 5 to 15% by mass with respect to the total solid content of the actinic cheilitis or radiation-sensitive resin composition. Active light or radiation sensitive resin composition.

前記化合物(B)が樹脂である請求項1〜10のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

The actinic or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 10, wherein the compound (B) is a resin.

前記化合物(B)が分子量100〜5000の化合物である請求項1〜10のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

The actinic or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 10, wherein the compound (B) is a compound having a molecular weight of 100 to 5000.

前記化合物(B)が非エーテル系化合物である請求項11又は12に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。

The actinic or radiation-sensitive resin composition according to claim 11 or 12, wherein the compound (B) is a non-ether compound.

請求項1〜13のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物により形成されたレジスト膜。

A resist film formed of the actinic or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 13.

(i)感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物によって基板上に感活性光線性又は感放射線性膜を形成する工程、

(ii)前記感活性光線性又は感放射線性膜に、活性光線又は放射線を照射する工程、

及び、

(iii)前記活性光線又は放射線が照射された感活性光線性又は感放射線性膜を、現像液を用いて現像する工程、を有するパターン形成方法であって、

前記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物が、請求項1〜13のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物である、パターン形成方法。

(I) A step of forming a sensitive light-sensitive or radiation-sensitive film on a substrate with a sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

(Ii) A step of irradiating the sensitive light or radiation sensitive film with active light or radiation.

as well as,

(Iii) A pattern forming method comprising a step of developing a sensitive light-sensitive or radiation-sensitive film irradiated with the active light beam or radiation using a developing solution.

The pattern forming method, wherein the sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition is the sensitive light-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 13.

請求項15に記載のパターン形成方法を含む電子デバイスの製造方法。

A method for manufacturing an electronic device, which comprises the pattern forming method according to claim 15.
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