KR101994797B1 - Pattern formation method, composition for protective film formation, and method for producing electronic device - Google Patents

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케이 야마모토
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Abstract

(a) 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 기판 상에 도포하여 감활성광선성 또는 감방사선성막을 형성하는 공정, (b) 보호막 형성용 조성물을 상기 감활성광선성 또는 감방사선성막 상에 도포하여 보호막을 형성하는 공정, (c) 상기 보호막으로 피복된 감활성광선성 또는 감방사선성막을 노광하는 공정, 및 (d) 노광된 상기 감활성광선성 또는 감방사선성막을, 유기 용제를 함유하는 현상액으로 현상하는 공정을 포함하는 패턴 형성 방법. 상기 보호막은, 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 수지 (X)를 함유한다.(a) applying an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition onto a substrate to form an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film; (b) forming a protective film-forming composition on the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film; (C) exposing the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film coated with the passivation film, and (d) exposing the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film exposed to an organic solvent. The pattern formation method containing the process of image development with the developing solution to contain. The said protective film contains resin (X) which has a proton accepting functional group.

Description

패턴 형성 방법, 보호막 형성용 조성물 및 전자 디바이스의 제조 방법{PATTERN FORMATION METHOD, COMPOSITION FOR PROTECTIVE FILM FORMATION, AND METHOD FOR PRODUCING ELECTRONIC DEVICE}Pattern forming method, protective film forming composition and electronic device manufacturing method {PATTERN FORMATION METHOD, COMPOSITION FOR PROTECTIVE FILM FORMATION, AND METHOD FOR PRODUCING ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은, IC 등의 반도체 제조 공정, 액정, 서멀 헤드 등의 회로 기판의 제조, 나아가서는 그 외의 포토패브리케이션의 리소그래피 공정에 사용되는, 패턴 형성 방법, 이 패턴 형성 방법에 있어서 적합하게 사용되는 보호막 형성용 조성물, 및 전자 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 특히 액침식 투영 노광 장치로 노광하기 위하여 적합한 패턴 형성 방법, 이 패턴 형성 방법에 있어서 사용되는 보호막 형성용 조성물, 및 전자 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitably used in a pattern forming method and a pattern forming method, which are used in the production of semiconductor substrates such as ICs, the production of circuit boards such as liquid crystals and thermal heads, and further lithography processes of other photofabrication methods. The composition for protective film formation, and the manufacturing method of an electronic device. TECHNICAL FIELD This invention relates especially to the pattern formation method suitable for exposing with a immersion projection exposure apparatus, the composition for protective film formation used in this pattern formation method, and the manufacturing method of an electronic device.

KrF 엑시머 레이저(248nm)용 레지스트 이후, 광흡수에 의한 감도 저하를 보완하기 위하여 레지스트의 화상 형성 방법으로서 화학 증폭이라는 화상 형성 방법이 이용되고 있다. 포지티브형의 화학 증폭의 화상 형성 방법을 예로 들어 설명하면, 노광으로 노광부의 산발생제가 분해되어 산을 생성시키고, 노광 후의 베이크(Post Exposure Bake: PEB)에서 그 발생산을 반응 촉매로서 이용하여 알칼리 불용의 기를 알칼리 가용기로 변화시켜, 알칼리 현상에 의하여 노광부를 제거하는 화상 형성 방법이다.After 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. Taking an example of a positive chemical amplification image forming method, an acid generator in an exposed portion is decomposed by exposure to generate an acid, and the generated acid is used as a reaction catalyst in a post exposure bake (PEB). It is an image forming method of changing an insoluble group into an alkali soluble group and removing an exposed part by alkali development.

한편, 포지티브형뿐만 아니라, 최근에는, 유기 용제를 포함한 현상액(이하, "유기 용제 현상액"이라고도 함)을 이용한 네거티브형 화상 형성 방법(이하, "NTI 프로세스"(negative tone imaging; NTI)라고도 함)도 개발되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2 참조). 예를 들면, 특허문헌 2에서는, 종래의 네거티브형 레지스트 조성물을 이용한 알칼리 현상에 의한 패턴 형성에 있어서는, 현상 시의 팽윤이 주요인이라고 추측되는, 선폭 편차(Line Width Roughness: LWR), 포커스 여유도(Depth of Focus; DOF), 그 외 제성능의 추가적인 개선이 요구되고 있는 것을 감안하여, 유기 용제를 포함한 현상액을 이용한 네거티브형 패턴 형성 방법에 있어서, 불소 원자 및 규소 원자 중 적어도 한쪽을 포함하는 특정 화합물을 첨가한 화학 증폭형 레지스트 조성물을 사용하고 있다.On the other hand, in addition to the positive type, recently, a negative image forming method using a developer containing an organic solvent (hereinafter also referred to as an "organic solvent developer") (hereinafter also referred to as a "NTI process" (NTI process) (NTI)) (See Patent Documents 1 and 2, for example). For example, in Patent Literature 2, in pattern formation by alkali development using a conventional negative resist composition, line width variation (Line Width Roughness: LWR) and focus margin (presumably swelling during development) are presumed to be the main factors. Depth of Focus (DOF) and other negative compounds, in view of the need for further improvement of the performance, in the negative pattern formation method using a developer containing an organic solvent, a specific compound containing at least one of a fluorine atom and a silicon atom The chemically amplified resist composition to which was added was used.

또, 반도체 소자의 미세화를 위하여 노광 광원의 단파장화와 투영 렌즈의 고개구수(고 NA)화가 진행되어, 현재는 193nm 파장을 갖는 ArF 엑시머 레이저를 광원으로 하는 노광기가 개발되고 있다. 또, 추가로 해상력을 높이는 기술로서, 종래부터 투영 렌즈와 시료의 사이에 고굴절률의 액체(이하, "액침액"이라고도 함)로 채우는, 이른바 액침법이 제창되고 있다.In addition, for miniaturization of semiconductor devices, shortening of the exposure light source and high aperture number (high NA) of the projection lens have progressed, and an exposure machine using ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm as a light source has been developed. In addition, as a technique for further increasing the resolution, a so-called immersion method has been proposed in which a high refractive index liquid (hereinafter also referred to as "immersion liquid") is conventionally filled between the projection lens and the sample.

화학 증폭 레지스트를 액침 노광에 적용하면, 노광 시에 레지스트층이 침지액과 접촉하게 되기 때문에, 레지스트층이 변질되는 것이나, 레지스트층으로부터 침지액에 악영향을 미치는 성분이 삼출(渗出)되는 것이 지적되고 있다. 특허문헌 3에서는, ArF 노광용의 레지스트를 노광 전후에 물에 침지함으로써 레지스트 성능이 변화하는 예가 기재되어 있으며, 액침 노광에 있어서의 문제라고 지적하고 있다.When the chemically amplified resist is applied to the liquid immersion exposure, the resist layer comes into contact with the immersion liquid during exposure, thereby deteriorating the resist layer and releasing components that adversely affect the immersion liquid from the resist layer. It is becoming. In patent document 3, the example by which the resist performance changes by immersing the resist for ArF exposure in water before and behind exposure is described, and points out that it is a problem in liquid immersion exposure.

이와 같은 문제를 회피하는 해결책으로서, 레지스트와 렌즈의 사이에 보호막(이하, "톱 코트"라고도 함)을 마련하여, 레지스트와 물이 직접 접촉하지 않도록 하는 방법이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 4~6 참조).As a solution to avoid such a problem, a method is known in which a protective film (hereinafter also referred to as a "top coat") is provided between a resist and a lens so that the resist and water do not directly contact (for example, Patent Document 4). ~ 6).

노광에 의한 산발생제의 분해에 의하여 레지스트 표층에서 과잉으로 산이 발생하면, 표층에서 산분해성기의 과잉 탈보호 반응을 일으켜, 현상 후에 노광부를 패턴으로서 남기는 NTI 프로세스에서는, 패턴이 T-톱(top) 형상이 되기 쉽다. 패턴이 T-톱 형상이 되면, 예를 들면 포커스 여유도(Depth of Focus; DOF), 노광 여유도(Exposure Latitude; EL) 등의 성능이 열화되어 버린다. 이로 인하여, 예를 들면 특허문헌 7 및 8에서는, 레지스트 표면에 발생한 과잉 산을 중화할 목적으로, 레지스트막을 피복하는 톱 코트층에 저분자 염기성 ?차를 첨가하는 기술이 개시되어 있다.When an acid is excessively generated in the resist surface layer due to decomposition of the acid generator by exposure, the NTI process causes an excessive deprotection reaction of the acid-decomposable group in the surface layer and leaves the exposed portion as a pattern after development. ) It is easy to become a shape. When the pattern has a T-top shape, for example, performances such as depth of focus (DOF), exposure latitude (EL), and the like deteriorate. For this reason, for example, in patent documents 7 and 8, the technique of adding a low molecular weight basic difference to the top coat layer which coats a resist film in order to neutralize the excess acid which generate | occur | produced on the resist surface is disclosed.

일본 공개특허공보 2008-292975호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-292975 일본 공개특허공보 2011-141494호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-141494 국제 공개공보 제04-068242호International Publication No. 04-068242 국제 공개공보 제04-074937호International Publication No. 04-074937 국제 공개공보 제05-019937호International Publication No. 05-019937 일본 공개특허공보 2005-109146호Japanese Laid-Open Patent Publication 2005-109146 일본 공개특허공보 2013-61647호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-61647 일본 공개특허공보 2013-61648호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-61648

본 발명자들에 의한 예의 연구의 결과, 톱 코트층에 염기성 ?차를 첨가한 경우, 과잉으로 발생한 산이 레지스트 표층으로부터 톱 코트층으로 이동하는 한편, 톱 코트층으로부터 레지스트층으로 저분자 염기성 ?차가 이동한다. 이로 인하여, 패턴의 막 감소를 일으켜, 라인 에지 러프니스(Line Edge Roughness: LER)가 악화되어 버리는 것을 알 수 있었다. 현상 후에 노광부를 패턴으로서 남기는 NTI 프로세스에 있어서, 이것은 심각한 문제이다.As a result of the intensive study by the present inventors, when basic difference is added to a top coat layer, the excess acid moves from a resist surface layer to a top coat layer, and a low molecular basic difference moves from a top coat layer to a resist layer. . For this reason, it turned out that the film | membrane reduction of a pattern arises and Line Edge Roughness (LER) deteriorates. In the NTI process of leaving the exposed portion as a pattern after development, this is a serious problem.

본 발명은, NTI 프로세스, 즉, 유기 용제 현상액을 이용한 네거티브형 화상 형성 프로세스에 있어서, 포커스 여유도(DOF) 및 노광 여유도(EL)가 우수하고, 또한 선폭 편차(LWR)가 억제된 패턴을 형성할 수 있는 패턴 형성 방법, 및 이 패턴 형성 방법에 있어서 적합하게 사용되는 보호막 형성용 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명은 또한, 이 패턴 형성 방법을 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention provides a NTI process, that is, a negative image forming process using an organic solvent developer, in which a pattern having excellent focus margin (DOF) and exposure margin (EL) and excellent line width variation (LWR) is suppressed. It is a subject to provide the pattern formation method which can be formed, and the composition for protective film formation used suitably in this pattern formation method. This invention also makes it a subject to provide the manufacturing method of the electronic device containing this pattern formation method.

본 발명은 일 양태에 있어서 이하와 같다.This invention is as follows in one aspect.

[1][One]

(a) 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 기판 상에 도포하여 감활성광선성 또는 감방사선성막을 형성하는 공정,(a) applying an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition onto a substrate to form an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film,

(b) 보호막 형성용 조성물을 상기 감활성광선성 또는 감방사선성막 상에 도포하여 보호막을 형성하는 공정,(b) applying a composition for forming a protective film on the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film to form a protective film,

(c) 상기 보호막으로 피복된 감활성광선성 또는 감방사선성막을 노광하는 공정, 및(c) exposing the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film coated with the protective film, and

(d) 노광된 상기 감활성광선성 또는 감방사선성막을, 유기 용제를 함유하는 현상액으로 현상하는 공정을 포함하는 패턴 형성 방법으로서,(d) A pattern forming method comprising the step of developing the exposed actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film with a developer containing an organic solvent,

상기 보호막이, 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 수지 (X)를 함유하는 패턴 형성 방법.The pattern formation method in which the said protective film contains resin (X) which has a proton accepting functional group.

[2][2]

상기 프로톤 억셉터성 관능기가, 지방족 아민, 방향족 아민 또는 복소환 아민을 구성하는 질소 원자를 포함하는 관능기인, [1]에 기재된 패턴 형성 방법.The pattern formation method as described in [1] whose said proton accepting functional group is a functional group containing the nitrogen atom which comprises aliphatic amine, aromatic amine, or heterocyclic amine.

[3][3]

상기 프로톤 억셉터성 관능기가, 에터 결합, 싸이오에터 결합, 카보닐 결합 또는 싸이오카보닐 결합인, [1]에 기재된 패턴 형성 방법.The pattern formation method as described in [1] whose said proton accepting functional group is an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, or a thiocarbonyl bond.

[4][4]

수지 (X)가, 상기 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 반복 단위를 포함하고, 이 반복 단위의 함유율이, 수지 (X) 중의 전체 반복 단위에 대하여 0.1~10몰%인, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.[1] to [3, in which the resin (X) includes a repeating unit having the proton accepting functional group, and the content rate of the repeating unit is 0.1 to 10 mol% with respect to all the repeating units in the resin (X). The pattern formation method in any one of]].

[5][5]

수지 (X)가, 불소 원자를 실질적으로 함유하지 않는 수지인, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.The pattern formation method in any one of [1]-[4] whose resin (X) is resin which does not contain a fluorine atom substantially.

[6][6]

보호막을 형성하는 공정 (b) 후이자, 노광하는 공정 (c) 전에, 감활성광선성 또는 감방사선성막 및 보호막으로 피복된 기판을 100℃ 이상으로 가열하는 공정을 더 포함하는, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.[1] to 1, further comprising a step of heating the substrate coated with the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film and the protective film to 100 ° C. or higher after the step (b) of forming a protective film and before the step (c) of exposing. The pattern formation method in any one of [5].

[7][7]

감활성광선성 또는 감방사선성막을 피복하는 보호막의 형성에 이용되는 보호막 형성용 조성물로서, 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 수지 (X)를 함유하고, 이 프로톤 억셉터성 관능기가, 지방족 아민, 방향족 아민 또는 복소환 아민을 구성하는 질소 원자를 포함하는 관능기인 보호막 형성용 조성물.As a protective film formation composition used for formation of the protective film which coats an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film, it contains resin (X) which has a proton acceptor functional group, and this proton acceptor functional group is an aliphatic amine, aromatic The composition for protective film formation which is a functional group containing the nitrogen atom which comprises an amine or a heterocyclic amine.

[8][8]

감활성광선성 또는 감방사선성막을 피복하는 보호막의 형성에 이용되는 보호막 형성용 조성물로서, 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 수지 (X)를 함유하고, 이 프로톤 억셉터성 관능기가, 에터 결합, 싸이오에터 결합, 카보닐 결합 또는 싸이오카보닐 결합인 보호막 형성용 조성물.As a protective film formation composition used for formation of the protective film which coat | covers an actinic-ray-sensitive or a radiation-sensitive film, it contains resin (X) which has a proton acceptor functional group, and this proton acceptor functional group contains an ether bond and a cy A composition for forming a protective film which is an ether bond, a carbonyl bond or a thiocarbonyl bond.

[9][9]

[1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법을 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법.The manufacturing method of an electronic device containing the pattern formation method in any one of [1]-[6].

[10][10]

[9]에 기재된 전자 디바이스의 제조 방법에 의하여 제조된 전자 디바이스.The electronic device manufactured by the manufacturing method of the electronic device of [9].

본 발명에 의하여, 포커스 여유도(DOF) 및 노광 여유도(EL)가 우수하고, 또한 선폭 편차(LWR)가 억제된 패턴을 형성하는 것이 가능한 패턴 형성 방법, 및 이 패턴 형성 방법에 있어서 적합하게 사용할 수 있는 보호막 형성용 조성물의 제공이 가능하게 되었다. 또, 본 발명에 의하여, 이 패턴 형성 방법을 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것이 가능하게 되었다.INDUSTRIAL APPLICATION According to this invention, it is suitable in the pattern formation method which can form the pattern which was excellent in the focus margin (DOF) and exposure margin (EL), and the line width deviation (LWR) was suppressed, and this pattern formation method suitably. It became possible to provide the composition for protective film formation which can be used. Moreover, according to this invention, it became possible to provide the manufacturing method of the electronic device containing this pattern formation method.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail.

본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서, 치환 및 무치환을 기재하지 않은 표기는, 치환기를 갖지 않는 것과 함께 치환기를 갖는 것도 포함하는 것이다. 예를 들면, "알킬기"란, 치환기를 갖지 않는 알킬기(무치환 알킬기)뿐만 아니라, 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함하는 것이다.In the description of group (atom group) in this specification, the description which is not describing substitution and unsubstitution includes what has a substituent with the thing which does not have a substituent. For example, an "alkyl group" includes not only the alkyl group (unsubstituted alkyl group) which does not have a substituent but the alkyl group (substituted alkyl group) which has a substituent.

본 명세서에 있어서의 "활성광선" 또는 "방사선"이란, 예를 들면 수은등의 휘선 스펙트럼, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, 극자외선(EUV광), X선, 전자선(EB) 등을 의미한다. 또, 본 발명에 있어서 광이란, 활성광선 또는 방사선을 의미한다.The term "active light" or "radiation" in the present specification means, for example, a bright spectrum of mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer laser, extreme ultraviolet light (EUV light), X-ray, electron beam (EB) and the like. In addition, in this invention, light means actinic light or a radiation.

또, 본 명세서에 있어서의 "노광"이란, 특별히 설명하지 않는 한, 수은등, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, 극자외선(EUV광), X선 등에 의한 노광뿐만 아니라, 전자선, 이온빔 등의 입자선에 의한 묘화도 노광에 포함시킨다.In addition, unless otherwise indicated, "exposure" in this specification is a particle beam, such as an electron beam, an ion beam, as well as exposure by the ultraviolet rays, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, etc. which are represented by a mercury lamp and an excimer laser. Drawing is also included in the exposure.

이하, 본 발명의 패턴 형성 방법과, 이 패턴 형성 방법에 적합하게 이용되는 보호막 형성용 조성물, 및 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 대하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the pattern formation method of this invention, the composition for protective film formation used suitably for this pattern formation method, and actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition are demonstrated in detail.

<보호막 형성용 조성물><Composition for forming a protective film>

본 발명의 패턴 형성 방법은, 유기 용제 현상액을 이용하여 네거티브형 화상을 형성하는 NTI 프로세스에 있어서, 감활성광선성 또는 감방사선성막을 피복하도록 보호막을 형성하는 보호막 형성 공정을 포함한다. 이 보호막의 형성에 이용되는 보호막 형성용 조성물은, 이하에 설명하는 수지 (X)를 함유한다. 또, 이 보호막 형성용 조성물은, 감활성광선성 또는 감방사선성막 상에 균일하게 막을 형성하기 위하여, 용제를 함유하는 것이 바람직하다. 또, 이 보호막 형성용 조성물은, 계면활성제를 더 함유하고 있어도 된다.The pattern formation method of this invention includes the protective film formation process of forming a protective film so that an actinic-ray-sensitive or a radiation-sensitive film may be coat | covered in the NTI process which forms a negative image using the organic solvent developing solution. The composition for protective film formation used for formation of this protective film contains resin (X) demonstrated below. Moreover, it is preferable that this composition for protective film formation contains a solvent in order to form a film uniformly on an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film. Moreover, this composition for protective film formation may contain surfactant further.

[수지 (X)][Resin (X)]

수지 (X)는, 프로톤 억셉터성 관능기를 포함한다. 이하에 상세하게 설명하지만, 프로톤 억셉터성 관능기란, 프로톤과 정전적으로 상호작용할 수 있는 기 혹은 고립 전자쌍을 갖는 관능기이다.Resin (X) contains a proton accepting functional group. Although it demonstrates in detail below, a proton accepting functional group is a functional group which has group or lone electron pair which can interact electrostatically with proton.

상술과 같이, 노광에 의하여 레지스트 표층에 과잉으로 발생하는 산을, 톱 코트층에 첨가한 저분자 염기성 ?차로 중화함으로써, 패턴 형상이 T-톱이 되는 것을 억제하고, DOF나 EL 성능의 열화를 억제하는 기술이 공지이다(특허문헌 7, 8을 참조).As described above, by neutralizing the acid generated excessively in the resist surface layer by exposure with the low molecular basic difference added to the top coat layer, the pattern shape is suppressed from becoming a T-top, and the deterioration of DOF and EL performance is suppressed. The technique to make is known (refer patent document 7, 8).

그러나, 본 발명자들에 의한 예의 연구의 결과, 저분자 염기성 ?차가, 레지스트 표층으로부터 톱 코트층으로 이동해 온 산을 ?칭하여 중화하는 한편, 톱 코트층으로부터 레지스트층으로 저분자 염기성 ?차가 이동하고, 레지스트 노광부에 있어서의 산도 ?칭하여 중화해 버리는 결과, 패턴의 막 감소를 일으켜, LER이 악화되어 버리는 문제점이 발견되었다.However, as a result of intensive studies by the present inventors, the low molecular basic difference is neutralized by referring to the acid which has moved from the resist surface layer to the top coat layer, while the low molecular basic difference is shifted from the top coat layer to the resist layer, As a result of neutralizing the acidity in the miner, a problem has been found in that the pattern is reduced and the LER deteriorates.

본 발명자들에 의한 추가적인 예의 연구의 결과, 보호막 형성용 조성물에 저분자 염기성 ?차염기성 ?차 것 대신에, 보호막 형성용 조성물 중의 수지에 프로톤 억셉터성 관능기를 담지시킴으로써, 패턴 형상이 T-톱 형상이 되는 것을 억제하고, DOF 및 EL 성능을 개선하면서, 막 감소를 억제하여 LER이 저감된 패턴 형성이 가능하게 되는 것이 발견되었다.As a result of further studies by the present inventors, instead of the low molecular weight basic or secondary basic tea in the composition for forming a protective film, the pattern shape is T-top shaped by supporting a proton acceptor functional group in the resin in the composition for forming a protective film. It has been found that pattern formation with reduced LER can be made possible by suppressing the film reduction while suppressing this, improving DOF and EL performance.

이 프로톤 억셉터성 관능기를 수지에 담지시킴으로써, DOF 및 EL 성능을 개선하면서, 막 감소의 발생을 억제하여 LER이 저감되는 이유는 반드시 명확하지는 않지만, 이하와 같이 추측된다. 즉, 상술한 바와 같이, 프로톤 억셉터성 관능기란, 프로톤과 정전적으로 상호작용할 수 있는 기 혹은 고립 전자쌍을 갖는 관능기이며, 산을 ?칭하여 중화하거나, 혹은 중화는 일으키지 않고 산과의 상호작용에 의하여 산을 트랩하여, 산의 이동을 억제할 수 있다. 이로 인하여, 프로톤 억셉터성 관능기가 톱 코트층에 있어서, 레지스트 표층으로부터 톱 코트층으로 이동해 온 과잉 산을 중화 또는 트랩한다. 한편, 톱 코트층으로부터 레지스트층으로의 프로톤 억셉터성 관능기의 이동은 없기 때문에, 레지스트층의 노광부에서 발생한 산은 그대로 산으로서, 패턴 형성에 관한 기능을 유지하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 패턴이 T-톱 형상이 되는 것을 억제하여, DOF 및 EL 성능을 개선하고, 또한 막 감소를 억제하여 LER을 저감시키는 것이 가능하게 된다고 추측된다.The reason why the LER is reduced by suppressing the occurrence of film reduction while improving the DOF and EL performance by supporting the proton acceptor functional group on the resin is not necessarily clear. That is, as described above, a proton acceptor functional group is a functional group having a group or an lone electron pair capable of electrostatically interacting with protons, and neutralizes the acid, or does not cause neutralization, and does not cause neutralization to interact with the acid. Trapping can suppress the movement of the acid. For this reason, a proton accepting functional group neutralizes or traps the excess acid which moved to the top coat layer from the resist surface layer in a top coat layer. On the other hand, since there is no movement of the proton acceptor functional group from the top coat layer to the resist layer, the acid generated in the exposed portion of the resist layer is acid as it is, and it is possible to maintain a function related to pattern formation. As a result, it is guessed that it becomes possible to suppress that a pattern becomes a T-top shape, to improve DOF and EL performance, and to suppress film reduction and to reduce LER.

수지 (X)에 함유되는 프로톤 억셉터성 관능기에 대하여, 더 상세하게 설명한다.The proton accepting functional group contained in resin (X) is demonstrated in more detail.

상술한 바와 같이, 프로톤 억셉터성 관능기란, 프로톤과 정전적으로 상호작용할 수 있는 기 혹은 고립 전자쌍을 갖는 관능기이며, 예를 들면 환상 폴리에터 등의 매크로사이클릭 구조를 갖는 관능기, π 공액의 기여가 적은 고립 전자쌍을 가진 질소 원자를 갖는 관능기, 에터 결합, 싸이오에터 결합, 카보닐 결합 및 싸이오카보닐 결합 등을 들 수 있다.As described above, the proton acceptor functional group is a functional group having a group or an lone electron pair capable of electrostatically interacting with the protons, and for example, a contribution of a functional group having a macrocyclic structure such as a cyclic polyether or a π conjugate. And a functional group having a nitrogen atom having few lone electron pairs, an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, a thiocarbonyl bond, and the like.

π 공액의 기여가 적은 고립 전자쌍을 갖는 질소 원자란, 예를 들면 하기 일반식에 나타내는 부분 구조를 갖는 질소 원자를 들 수 있다.The nitrogen atom which has a lone pair having few contribution of (pi) conjugate | conjugation can mention the nitrogen atom which has a partial structure shown to the following general formula, for example.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112017065064687-pct00001
Figure 112017065064687-pct00001

프로톤 억셉터성 관능기는, 일 형태에 있어서, 제1급 아민, 제2급 아민 혹은 제3급 아민(예를 들면, 지방족 아민류, 방향족 아민류, 복소환 아민류)을 구성하는 질소 원자를 포함하는 관능기인 것이 바람직하다. 또, 프로톤 억셉터성 관능기는, 다른 형태에 있어서, 에터 결합, 싸이오에터 결합, 카보닐 결합, 또는 싸이오카보닐 결합인 것이 바람직하다.In one embodiment, the proton acceptor functional group includes a functional group containing a nitrogen atom constituting a primary amine, a secondary amine, or a tertiary amine (for example, aliphatic amines, aromatic amines, and heterocyclic amines). Is preferably. Moreover, it is preferable that a proton acceptor functional group is an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, or a thiocarbonyl bond in another form.

이와 같은 프로톤 억셉터성 관능기를 포함하는 제1급, 제2급 혹은 제3급의 지방족 아민류, 방향족 아민류, 또는 복소환 아민류나, 에터 결합, 싸이오에터 결합, 카보닐 결합, 또는 싸이오카보닐 결합 등의 프로톤 억셉터성 관능기를 포함하는 구조의 바람직한 탄소수는 4~30이다. 이와 같은 구조를 포함하는 기로서, 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 알켄일기 등을 들 수 있다.Primary, secondary or tertiary aliphatic amines, aromatic amines, or heterocyclic amines containing such proton accepting functional groups, ether bonds, thioether bonds, carbonyl bonds, or thiocarbonyls Preferable carbon number of the structure containing proton accepting functional groups, such as a bond, is 4-30. As group containing such a structure, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkenyl group, etc. are mentioned.

상기 알킬기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~30의 직쇄 및 분기 알킬기이며, 알킬쇄 중에 산소 원자, 황 원자, 질소 원자를 갖고 있어도 된다. 구체적으로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-뷰틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-옥틸기, n-도데실기, n-테트라데실기, n-옥타데실기 등의 직쇄 알킬기, 아이소프로필기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, 네오펜틸기, 2-에틸헥실기 등의 분기 알킬기를 들 수 있다.The said alkyl group may have a substituent, Preferably it is a C1-C30 linear and branched alkyl group, and may have an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom in an alkyl chain. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-dodecyl group, n-tetradecyl group, n-octadecyl group, etc. And branched alkyl groups such as linear alkyl group, isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, neopentyl group and 2-ethylhexyl group.

상기 사이클로알킬기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 3~20의 사이클로알킬기이며, 환 내에 산소 원자, 질소 원자를 갖고 있어도 된다. 구체적으로는, 사이클로프로필기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 노보닐기, 아다만틸기 등을 들 수 있다.The cycloalkyl group may have a substituent, preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and may have an oxygen atom or a nitrogen atom in the ring. Specifically, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, etc. are mentioned.

상기 아릴기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 6~14의 아릴기이며, 예를 들면 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다.The said aryl group may have a substituent, Preferably it is a C6-C14 aryl group, For example, a phenyl group, a naphthyl group, etc. are mentioned.

상기 아랄킬기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 7~20의 아랄킬기이며, 예를 들면 벤질기, 펜에틸기, 나프틸메틸기, 나프틸에틸기를 들 수 있다.The said aralkyl group may have a substituent, Preferably it is a C7-20 aralkyl group, For example, a benzyl group, a phenethyl group, a naphthyl methyl group, a naphthyl ethyl group is mentioned.

상기 알켄일기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 상기 알킬기의 임의의 위치에 2중 결합을 갖는 기를 들 수 있다.The alkenyl group may have a substituent and the group which has a double bond in arbitrary positions of the said alkyl group is mentioned.

상기 각 기가 가져도 되는 치환기로서는, 예를 들면 할로젠 원자, 수산기, 나이트로기, 사이아노기, 카복시기, 카보닐기, 사이클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~10), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6~14), 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1~10), 아실기(바람직하게는 탄소수 2~20), 아실옥시기(바람직하게는 탄소수 2~10), 알콕시카보닐기(바람직하게는 탄소수 2~20), 아미노아실기(바람직하게는 탄소수 2~20) 등을 들 수 있다. 아릴기, 사이클로알킬기 등에 있어서의 환상 구조에 대해서는, 치환기로서는 추가로 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20)를 들 수 있다. 아미노아실기에 대해서는, 치환기로서 추가로 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20)를 들 수 있다.As a substituent which each said group may have, a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, a cyano group, a carboxy group, a carbonyl group, a cycloalkyl group (preferably C3-C10), an aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms, alkoxy group (preferably 1 to 10 carbon atoms), acyl group (preferably 2 to 20 carbon atoms), acyloxy group (preferably 2 to 10 carbon atoms), alkoxycarbonyl group (preferably C2-C20, an amino acyl group (preferably C2-C20), etc. are mentioned. About the cyclic structure in an aryl group, a cycloalkyl group, an alkyl group (preferably C1-C20) is mentioned as a substituent. About an aminoacyl group, an alkyl group (preferably C1-C20) is mentioned further as a substituent.

프로톤 억셉터성 관능기는, 산의 작용에 의하여 분해되어 탈리되는 기(이하, "산분해성기"라고도 함)에 의하여 치환되어 있어도 된다. 산분해성기로서는, 예를 들면 아마이드기, 에스터기(바람직하게는, 제3급 알킬옥시카보닐기), 아세탈기(바람직하게는, 1-알킬옥시-알킬옥시기), 카바모일기, 카보네이트기 등을 들 수 있다.The proton acceptor functional group may be substituted by a group (hereinafter, also referred to as an "acid decomposable group") that is decomposed and released by the action of an acid. As the acid-decomposable group, for example, an amide group, an ester group (preferably tertiary alkyloxycarbonyl group), an acetal group (preferably 1-alkyloxy-alkyloxy group), carbamoyl group, carbonate group Etc. can be mentioned.

또, 프로톤 억셉터성 관능기는, 수지 (X) 중에, 반복 단위의 측쇄에 포함된 형태로 도입되어 있어도 되고, 수지 (X)의 주쇄에 결합한 말단 구조에 포함된 형태로 도입되어 있어도 된다.Moreover, a proton acceptor functional group may be introduce | transduced in the form contained in the side chain of a repeating unit in resin (X), and may be introduce | transduced in the form contained in the terminal structure couple | bonded with the main chain of resin (X).

수지 (X)가, 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 반복 단위를 포함하는 경우, 그 반복 단위의 함유율은, 수지 (X) 중의 전체 반복 단위에 대하여, 0.1~10몰%인 것이 바람직하고, 0.5~5몰%인 것이 보다 바람직하다.When resin (X) contains the repeating unit which has a proton accepting functional group, it is preferable that the content rate of the repeating unit is 0.1-10 mol% with respect to all the repeating units in resin (X), and 0.5- It is more preferable that it is 5 mol%.

본 발명의 일 형태에 있어서, 프로톤 억셉터성 관능기는, 질소 원자를 함유하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the proton accepting functional group preferably contains a nitrogen atom.

단, 본 발명의 조성물이, 특히 ArF 노광용일 때, ArF광에 대한 투명성의 점에서, 상기 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기는, 방향족성을 갖지 않는 것이 바람직하고, 함질소 방향환을 갖지 않는 것이 보다 바람직하다.However, when the composition of this invention is especially for ArF exposure, it is preferable that the said proton acceptor functional group containing the said nitrogen atom does not have aromaticity, and is a nitrogen-containing aromatic ring in view of transparency to ArF light. It is more preferable not to have.

질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기로서는, 예를 들면 하기 일반식 (A)~(E) 중 어느 하나로 나타나는 염기성기를 들 수 있다.As a proton accepting functional group containing a nitrogen atom, the basic group represented by either of the following general formula (A)-(E) is mentioned, for example.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112017065064687-pct00002
Figure 112017065064687-pct00002

일반식 (A) 중, R201 및 R202는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20), 사이클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~20), 또는 아릴기(바람직하게는 탄소수 6~20)를 나타낸다.In General Formula (A), R 201 and R 202 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms), or an aryl group (preferably Represents C6-C20).

일반식 (E) 중, R203, R204, R205 및 R206은, 각각 독립적으로, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20), 또는 사이클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~20)를 나타낸다.In general formula (E), R <203> , R <204> , R <205> and R <206> represent an alkyl group (preferably C1-C20) or a cycloalkyl group (preferably C3-C20) each.

*는, 반복 단위 (I)을 구성하는 다른 원자에 결합하는 결합손을 나타낸다.* Represents a bond which is bonded to another atom constituting the repeating unit (I).

일반식 (A)로 나타나는 구조에 있어서는, R201과 R202는, 서로 결합하여 환을 형성해도 된다.In the structure represented by the general formula (A), R 201 and R 202 are, are bonded to form a ring.

일반식 (B)~(D)로 나타나는 구조에 있어서는, 탄소 원자로부터의 결합손, 및 질소 원자로부터의 결합손 중 2개 이상이, 서로 결합하여 환을 형성해도 된다.In the structure represented by General Formula (B)-(D), two or more of the bond from a carbon atom and the bond from a nitrogen atom may combine with each other, and may form a ring.

일반식 (E)로 나타나는 구조에 있어서는, R203, R204, R205, R206, 탄소 원자로부터의 결합손, 및 질소 원자로부터의 결합손 중 2개 이상이, 서로 결합하여 환을 형성해도 된다. 이 일반식 (A)에 있어서의, R201 및 R202의 알킬기는, 탄소수 1~20의 직쇄상 혹은 분기상 알킬기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-뷰틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기, n-운데실기, n-도데실기, n-트라이데실기, n-테트라데실기, n-펜타데실기, n-헥사데실기, n-헵타데실기, n-옥타데실기, n-노나데실기, n-에이코실기, i-프로필기, i-뷰틸기, sec-뷰틸기, t-뷰틸기, t-도데실기 등을 들 수 있다.In the structure represented by General Formula (E), even if two or more of R 203 , R 204 , R 205 , R 206 , a bond loss from a carbon atom, and a bond loss from a nitrogen atom combine with each other to form a ring do. In this general formula (A), the alkyl group of R 201 and R 202 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an n-butyl group. , n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetra Decyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-nonadecyl group, n-eicosyl group, i-propyl group, i-butyl group, sec- Butyl group, t-butyl group, t-dodecyl group, etc. are mentioned.

R201 및 R202의 사이클로알킬기는, 탄소수 3~20의 사이클로알킬기가 바람직하고, 예를 들면 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등을 들 수 있다.The cycloalkyl group of R 201 and R 202 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.

R201 및 R202의 알킬기, 사이클로알킬기 중에서는, 탄소수 1~10의 직쇄상 알킬기 및 탄소수 4~8의 사이클로알킬기가 바람직하다.Among the alkyl groups and cycloalkyl groups of R 201 and R 202 , a C1-C10 linear alkyl group and a C4-C8 cycloalkyl group are preferable.

R201 및 R202의 아릴기는, 탄소수 6~20의 아릴기가 바람직하고, 예를 들면 페닐기, 톨루일기, 벤질기, 메틸벤질기, 자일릴기, 메시틸기, 나프틸기, 안트릴기 등을 들 수 있다.The aryl group of R 201 and R 202 is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, toluyl group, benzyl group, methylbenzyl group, xylyl group, mesityl group, naphthyl group and anthryl group. have.

R201 및 R202의 알킬기, 사이클로알킬기, 및 아릴기는, 치환기를 더 갖고 있어도 되고, 그와 같은 치환기로서는, 할로젠 원자, 수산기, 아미노기, 카복실기, 사이아노기, 나이트로기, 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 아릴카보닐기, 알콕시알킬기, 아릴옥시알킬기, 알킬카보닐옥시기, 아릴카보닐옥시기, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 알콕시카보닐옥시기, 아릴옥시카보닐옥시기, 락톤기 등을 들 수 있다.The alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group of R 201 and R 202 may further have a substituent, and as such substituent, a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkyl group, a cyclo group Alkyl group, aryl group, alkoxy group, aryloxy group, acyl group, arylcarbonyl group, alkoxyalkyl group, aryloxyalkyl group, alkylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, alkoxycarbonyloxy group, Aryloxycarbonyloxy group, a lactone group, etc. are mentioned.

일반식 (E) 중, R203, R204, R205 및 R206의 알킬기 및 사이클로알킬기의 구체예는, 각각 R201 및 R202의 알킬기 및 사이클로알킬기의 구체예와 동일하다.In general formula (E), the specific example of the alkyl group and cycloalkyl group of R <203> , R <204> , R <205> and R <206> is the same as the specific example of the alkyl group and cycloalkyl group of R <201> and R <202> , respectively.

R203, R204, R205 및 R206의 알킬기 및 사이클로알킬기는, 치환기를 더 갖고 있어도 되고, 그와 같은 치환기의 구체예는, R201 및 R202가 더 갖고 있어도 되는 치환기의 상기 구체예와 동일하다.The alkyl group and the cycloalkyl group of R 203 , R 204 , R 205, and R 206 may further have a substituent, and specific examples of such substituents include the above specific examples of the substituent which R 201 and R 202 may further have. same.

일반식 (A)~(E)로 나타나는 기에 있어서, 탄소 원자 및/또는 질소 원자로부터의 결합손은, 반복 단위 (I)을 구성하는 다른 원자에 결합하고 있다.In the group represented by the general formulas (A) to (E), the bond from the carbon atom and / or the nitrogen atom is bonded to another atom constituting the repeating unit (I).

또, 상기한 바와 같이, 일반식 (A)로 나타나는 기에 있어서는, R201과 R202는 서로 결합하여 환을 형성해도 되고, 일반식 (B)~(D)로 나타나는 기에 있어서는, 탄소 원자로부터의 결합손, 및 질소 원자로부터의 결합손 중 2개 이상이, 서로 결합하여 환을 형성해도 되며, 일반식 (E)로 나타나는 구조에 있어서는, R203, R204, R205, R206, 탄소 원자로부터의 결합손, 및 질소 원자로부터의 결합손 중 2개 이상이, 서로 결합하여 환을 형성해도 된다.In addition, as described above, in groups represented by the general formula (A), R 201 and R 202 are bonded to each other and form a ring, in groups represented by the general formula (B) ~ (D), from a carbon atom Two or more of the bond and the bond from the nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring, and in the structure represented by General Formula (E), R 203 , R 204 , R 205 , R 206 , and carbon atom Two or more of the bonds from and the bonds from the nitrogen atom may be bonded to each other to form a ring.

상기 환으로서는, 방향족 혹은 비방향족의 함질소 복소환을 들 수 있다. 이와 같은 함질소 복소환으로서는, 3~10원환을 들 수 있으며, 4~8원환인 것이 바람직하고, 5 또는 6원환인 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 환은, 치환기를 더 갖고 있어도 되고, 그 구체예로서는, R201 및 R202가 더 갖고 있어도 되는 치환기로서 든 상기 구체예와 동일하다.As said ring, an aromatic or non-aromatic nitrogen-containing heterocyclic ring is mentioned. As such a nitrogen-containing heterocycle, a 3-10 membered ring is mentioned, It is preferable that it is a 4-8 membered ring, It is more preferable that it is a 5 or 6 membered ring. Such a ring may further have a substituent and is the same as the specific example mentioned above as a substituent which R 201 and R 202 may have further as the specific example.

질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기로서는, 예를 들면 제1급, 제2급 혹은 제3급의 지방족 아민류, 방향족 아민류, 또는 복소환 아민류를 구성하는 질소 원자를 포함하는 관능기를 들 수 있다.As a proton acceptor functional group containing a nitrogen atom, the functional group containing the nitrogen atom which comprises primary, secondary or tertiary aliphatic amines, aromatic amines, or heterocyclic amines is mentioned, for example. .

상기 지방족 아민류로서는, 에틸아민, n-프로필아민, sec-뷰틸아민, tert-뷰틸아민, 헥실아민, 사이클로헥실아민, 옥틸아민, 도데실아민, 에틸렌다이아민, 테트라에틸렌펜타민, 다이메틸아민, 다이에틸아민, 다이-n-프로필아민, 다이아이소프로필아민, 다이-n-뷰틸아민, 다이아이소뷰틸아민, 다이-sec-뷰틸아민, 다이펜틸아민, 다이헥실아민, 다이사이클로헥실아민, 다이옥틸아민, 다이도데실아민, N,N-다이메틸에틸렌다이아민, N,N-다이메틸테트라에틸렌펜타민, 트라이메틸아민, 트라이에틸아민, 트라이-n-프로필아민, 트라이아이소프로필아민, 트라이-n-뷰틸아민, 트라이아이소뷰틸아민, 트라이-sec-뷰틸아민, 트라이펜틸아민, 트라이헥실아민, 트라이사이클로헥실아민, 트라이헵틸아민, 트라이옥틸아민, 트라이데실아민, 트라이도데실아민, N,N,N',N'-테트라메틸메틸렌다이아민, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌다이아민, N,N,N',N'-테트라메틸테트라에틸렌펜타민, 다이메틸에틸아민, 메틸에틸프로필아민, 벤질아민, 펜에틸아민, 벤질다이메틸아민, 모노에탄올아민, 다이에탄올아민, 트라이에탄올아민, N-에틸다이에탄올아민, N,N-다이에틸에탄올아민, 트라이아이소프로판올아민, 2-아미노에탄올, 3-아미노-1-프로판올, 4-아미노-1-뷰탄올 등이 예시된다.Examples of the aliphatic amines include ethylamine, n-propylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, hexylamine, cyclohexylamine, octylamine, dodecylamine, ethylenediamine, tetraethylenepentamine, dimethylamine, Diethylamine, di-n-propylamine, diisopropylamine, di-n-butylamine, diisobutylamine, di-sec-butylamine, dipentylamine, dihexylamine, dicyclohexylamine, dioctyl Amine, didodecylamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-dimethyltetraethylenepentamine, trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, triisopropylamine, tri- n-butylamine, triisobutylamine, tri-sec-butylamine, tripentylamine, trihexylamine, tricyclohexylamine, triheptylamine, trioctylamine, tridecylamine, tridodecylamine, N, N , N ', N'-tetrame Methylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N'-tetramethyltetraethylenepentamine, dimethylethylamine, methylethylpropylamine, benzylamine, Phenethylamine, benzyldimethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N, N-diethylethanolamine, triisopropanolamine, 2-aminoethanol, 3-amino -1-propanol, 4-amino-1-butanol, and the like are exemplified.

상기 방향족 아민류 및 상기 복소환 아민류로서는, 아닐린 유도체, 다이페닐(p-톨릴)아민, 메틸다이페닐아민, 트라이페닐아민, 페닐렌다이아민, 나프틸아민, 다이아미노나프탈렌, 피롤 유도체, 옥사졸 유도체, 싸이아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 피라졸 유도체, 퓨라잔 유도체, 피롤린 유도체, 피롤리딘 유도체, 이미다졸린 유도체, 이미다졸리딘 유도체, 피리딘 유도체(바람직하게는 2-(2-하이드록시에틸)피리딘), 피리다진 유도체, 피리미딘 유도체, 피라진 유도체, 피라졸린 유도체, 피라졸리딘 유도체, 피페리딘 유도체, 피페라진 유도체(바람직하게는 1-(2-하이드록시에틸)피페라진, 1-[2-(2-하이드록시에톡시)에틸]피페라진), 모폴린 유도체(바람직하게는 4-(2-하이드록시에틸)모폴린), 인돌 유도체, 아이소인돌 유도체, 1H-인다졸 유도체, 인돌린 유도체, 퀴놀린 유도체, 아이소퀴놀린 유도체, 신놀린 유도체, 퀴나졸린 유도체, 퀴녹살린 유도체, 프탈라진 유도체, 퓨린 유도체, 프테리딘 유도체, 카바졸 유도체, 페난트리딘 유도체, 아크리딘 유도체, 페나진 유도체, 1,10-페난트롤린 유도체, 아데닌 유도체, 아데노신 유도체, 구아닌 유도체, 구아노신 유도체, 유라실 유도체, 유리딘 유도체 등이 예시된다.Examples of the aromatic amines and the heterocyclic amines include aniline derivatives, diphenyl (p-tolyl) amines, methyldiphenylamines, triphenylamines, phenylenediamines, naphthylamines, diaminonaphthalenes, pyrrole derivatives, and oxazole derivatives. , Thiazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazole derivatives, furazane derivatives, pyrroline derivatives, pyrrolidine derivatives, imidazoline derivatives, imidazolidine derivatives, pyridine derivatives (preferably 2- (2-hydroxy Ethyl) pyridine), pyridazine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolidine derivatives, piperidine derivatives, piperazine derivatives (preferably 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, 1 -[2- (2-hydroxyethoxy) ethyl] piperazine), morpholine derivatives (preferably 4- (2-hydroxyethyl) morpholine), indole derivatives, isoindole derivatives, 1H-indazole derivatives , Indoline derivatives, quinones Lean derivatives, isoquinoline derivatives, cinnoline derivatives, quinazoline derivatives, quinoxaline derivatives, phthalazine derivatives, purine derivatives, pteridine derivatives, carbazole derivatives, phenanthridine derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, 1,10-phenanthroline derivatives, adenine derivatives, adenosine derivatives, guanine derivatives, guanosine derivatives, uracil derivatives, uridine derivatives and the like are exemplified.

질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기는, 산의 작용에 의하여 분해되어 탈리되는 기(산분해성기)로 치환되어 있어도 된다. 예를 들면, 상기 일반식 (A)~(E) 중 어느 하나로 나타나는 프로톤 억셉터성 관능기가 산분해성기에 의하여 치환된 형태도 바람직하고, 보다 바람직하게는 하기 일반식 (Ap)로 나타나는 구조를 들 수 있다.The proton acceptor functional group containing a nitrogen atom may be substituted with the group (acid-decomposable group) decomposed | disassembled and detached by the action of an acid. For example, the form in which the proton acceptor functional group represented by either of said general formula (A)-(E) is substituted by the acid-decomposable group is also preferable, More preferably, the structure represented by the following general formula (Ap) is mentioned. Can be.

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112017065064687-pct00003
Figure 112017065064687-pct00003

일반식 (Ap)에 있어서,In general formula (Ap),

Ra, Rb1, Rb2 및 Rb3은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기를 나타낸다. Rb1~Rb3 중 2개는, 서로 결합하여 환을 형성해도 된다. 단, Rb1~Rb3 전부가 동시에 수소 원자가 되는 경우는 없다.Ra, Rb 1 , Rb 2 and Rb 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group. Two of Rb 1 to Rb 3 may be bonded to each other to form a ring. However, all of Rb 1 to Rb 3 do not become hydrogen atoms at the same time.

Rc는, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.Rc represents a single bond or a divalent linking group.

x는 0 또는 1을, y는 1 또는 2를 각각 나타내고, x+y=2이다.x represents 0 or 1, y represents 1 or 2, respectively, and x + y = 2.

x=1일 때, Ra와 Rc는 서로 결합하여 함질소 복소환을 형성해도 된다.When x = 1, Ra and Rc may combine with each other to form a nitrogen-containing heterocycle.

Ra, Rb1, Rb2 및 Rb3으로서의 알킬기, 사이클로알킬기 및 아릴기의 구체예는, 상기 일반식 (A)로 나타나는 기에 있어서의 R201 및 R202의 알킬기, 사이클로알킬기 및 아릴기의 상기 구체예와 동일하다.Specific examples of the alkyl group, the cycloalkyl group, and the aryl group as Ra, Rb 1 , Rb 2, and Rb 3 include the above-mentioned embodiments of the alkyl group, the cycloalkyl group, and the aryl group of R 201 and R 202 in the group represented by the general formula (A). Same as the example.

Ra, Rb1, Rb2 및 Rb3으로서의 아랄킬기의 구체예는, 바람직하게는 탄소수 6~12의 아랄킬기, 예를 들면 벤질기, 펜에틸기, 나프틸메틸기, 나프틸에틸기, 나프틸뷰틸기 등을 들 수 있다.Specific examples of the aralkyl group as Ra, Rb 1 , Rb 2 and Rb 3 are preferably aralkyl groups having 6 to 12 carbon atoms, for example, benzyl, phenethyl, naphthylmethyl, naphthylethyl and naphthylbutyl groups. Can be mentioned.

Ra, Rb1, Rb2 및 Rb3으로서 바람직하게는, 직쇄상, 또는 분기상의 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기이다. 보다 바람직하게는, 직쇄상, 또는 분기상의 알킬기, 사이클로알킬기이다.Ra, Rb 1 , Rb 2 and Rb 3 are preferably linear or branched alkyl groups, cycloalkyl groups, and aryl groups. More preferably, they are a linear or branched alkyl group and a cycloalkyl group.

Rc로서는, 바람직하게는 탄소수 2~12(보다 바람직하게는 탄소수 2~6, 더 바람직하게는 탄소수 2~4)의 2가의 연결기이며, 예를 들면 알킬렌기, 페닐렌기, 에터기, 에스터기, 아마이드기, 및 이들의 2종 이상이 조합되어 이루어지는 기를 들 수 있다.As Rc, Preferably it is a C2-C12 (more preferably C2-C6, More preferably, it is C2-C4) bivalent coupling group, For example, an alkylene group, a phenylene group, an ether group, an ester group, And amide groups, and groups formed by combining two or more thereof.

Ra, Rb1, Rb2, Rb3 및 Rc는, 각각 치환기를 더 갖고 있어도 되고, 그와 같은 치환기의 구체예는, 예를 들면 할로젠 원자(불소 원자 등), 수산기, 나이트로기, 사이아노기, 카복시기, 카보닐기, 사이클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~10), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6~14), 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1~10), 아실기(바람직하게는 탄소수 2~20), 아실옥시기(바람직하게는 탄소수 2~10), 알콕시카보닐기(바람직하게는 탄소수 2~20), 아미노아실기(바람직하게는 탄소수 2~10), 아미노기, 피롤리디노기, 피페리디노기, 모폴리노기, 규소 원자를 갖는 기 등을 들 수 있다. 아릴기, 사이클로알킬기 등에 있어서의 환상 구조에 대해서는, 치환기로서는 추가로 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~10)를 들 수 있다. 아미노아실기에 대해서는, 치환기로서 추가로 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~10)를 들 수 있다.Ra, Rb 1 , Rb 2 , Rb 3, and Rc may each further have a substituent, and specific examples of such substituents include, for example, halogen atoms (fluorine atoms, etc.), hydroxyl groups, nitro groups, and the like. Anano groups, carboxy groups, carbonyl groups, cycloalkyl groups (preferably having 3 to 10 carbon atoms), aryl groups (preferably having 6 to 14 carbon atoms), alkoxy groups (preferably having 1 to 10 carbon atoms), acyl groups (preferably Is 2 to 20 carbon atoms, acyloxy group (preferably 2 to 10 carbon atoms), alkoxycarbonyl group (preferably 2 to 20 carbon atoms), amino acyl group (preferably 2 to 10 carbon atoms), amino group, pyrroli Dino group, a piperidino group, a morpholino group, the group which has a silicon atom, etc. are mentioned. About the cyclic structure in an aryl group, a cycloalkyl group, an alkyl group (preferably C1-C10) is mentioned further as a substituent. About an aminoacyl group, an alkyl group (preferably C1-C10) is mentioned further as a substituent.

Rb1, Rb2 및 Rb3 중 2개가 모두 수소 원자인 경우, 나머지 하나는 아릴기인 것이 바람직하고, 이 아릴기로서는, 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다.When both of Rb 1 , Rb 2 and Rb 3 are both hydrogen atoms, the other one is preferably an aryl group, and examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group.

또, 상기 Ra와 Rc가 서로 결합하여 형성하는 함질소 복소환으로서는, 방향족 혹은 비방향족의 함질소 복소환(바람직하게는 탄소수 3~20)을 들 수 있다. 이와 같은 함질소 복소환으로서는, 예를 들면 피롤리딘, 피페리딘, 모폴린, 1,4,5,6-테트라하이드로피리미딘, 1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린, 1,2,3,6-테트라하이드로피리딘, 호모피페라진, 4-아자벤즈이미다졸, 벤조트라이아졸, 5-아자벤조트라이아졸, 1H-1,2,3-트라이아졸, 1,4,7-트라이아자사이클로노네인, 테트라졸, 7-아자인돌, 인다졸, 벤즈이미다졸, 이미다조[1,2-a]피리딘, (1S,4S)-(+)-2,5-다이아자바이사이클로[2.2.1]헵테인, 1,5,7-트라이아자바이사이클로[4.4.0]데스-5-엔, 인돌, 인돌린, 1,2,3,4-테트라하이드로퀴녹살린, 퍼하이드로퀴놀린, 1,5,9-트라이아자사이클로도데케인 등의 복소환식 화합물에 대응하는 환을 들 수 있다.Moreover, as a nitrogen-containing heterocycle which Ra and Rc couple | bond with each other and form, an aromatic or non-aromatic nitrogen-containing heterocycle (preferably C3-C20) is mentioned. Examples of such nitrogen-containing heterocycles include pyrrolidine, piperidine, morpholine, 1,4,5,6-tetrahydropyrimidine, 1,2,3,4-tetrahydroquinoline, 1,2 , 3,6-tetrahydropyridine, homopiperazine, 4-azabenzimidazole, benzotriazole, 5-azabenzotriazole, 1H-1,2,3-triazole, 1,4,7-triaza Cyclononane, tetrazole, 7-azaindole, indazole, benzimidazole, imidazo [1,2-a] pyridine, (1S, 4S)-(+)-2,5-diazabicyclo [2.2. 1] heptane, 1,5,7-triazabicyclo [4.4.0] des-5-ene, indole, indolin, 1,2,3,4-tetrahydroquinoxaline, perhydroquinoline, 1, And a ring corresponding to a heterocyclic compound such as 5,9-triaza cyclododecane.

Rb1~Rb3 중 2개가 결합하여 형성되는 환으로서는, 사이클로펜테인환, 사이클로헥세인환 등의 단환의 사이클로알케인환, 노보네인환, 테트라사이클로데케인환, 테트라사이클로도데케인환, 아다만테인환 등의 다환의 사이클로알케인환이 바람직하다. 탄소수 5~6의 단환의 사이클로알케인환이 특히 바람직하다.Examples of the ring formed by bonding of two of Rb 1 to Rb 3 include a monocyclic cycloalkane ring such as a cyclopentane ring and a cyclohexane ring, a norbornene ring, a tetracyclodecane ring, a tetracyclododecane ring, and ace. However, polycyclic cycloalkane rings, such as a tin ring, are preferable. Particularly preferred is a monocyclic cycloalkane ring having 5 to 6 carbon atoms.

Ra와 Rc가 서로 결합하여 형성하는 함질소 복소환, 및 Rb1~Rb3 중 2개가 결합하여 형성되는 환은, 각각 치환기를 1종 이상 혹은 1개 이상으로 더 갖고 있어도 되고, 그와 같은 치환기의 구체예로서는, Ra, Rb1, Rb2, Rb3 및 Rc가 더 갖고 있어도 되는 치환기의 구체예와 동일하다.The nitrogen-containing heterocycle formed by bonding of Ra and Rc to each other and the ring formed by bonding of two of Rb 1 to Rb 3 may each have one or more substituents or one or more substituents. specific examples include, Ra, Rb 1, Rb 2 , Rb 3 , and is the same as the specific examples of the substituent which may further have a Rc.

일반식 (Ap)로 나타나는 기는 일반적인 아민 구조를 갖는 기에 대하여, 프로텍티브 그룹스 인 오가닉 신세시스(Protective Groups in Organic Synthesis) 제4판 등에 기재된 방법으로 간편하게 합성할 수 있다. 가장 일반적인 방법으로서는 아민 구조를 갖는 기에 대하여 이탄산 에스터 또는 할로폼산 에스터를 작용시킴으로써 얻는 방법이 있다. 식 중 X는 할로젠 원자를 나타낸다. Ra, Rb1, Rb2, Rb3, Rc는, 각각 일반식 (Ap)에 있어서의 Ra, Rb1, Rb2, Rb3, Rc와 동의이다.The group represented by general formula (Ap) can be conveniently synthesized with respect to a group having a general amine structure by the method described in Protective Groups in Organic Synthesis, 4th edition and the like. The most common method is a method obtained by reacting a bicarbonate ester or haloformic acid ester with respect to a group having an amine structure. In the formula, X represents a halogen atom. Ra, Rb 1, Rb 2, Rb 3, Rc is an Ra, Rb 1, Rb 2, Rb 3, Rc and agreement in the formula (Ap), respectively.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112017065064687-pct00004
Figure 112017065064687-pct00004

질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기는, 수지 (X) 중에, 반복 단위 (I)의 측쇄에 포함된 형태로 도입되어 있어도 되고, 수지 (X)의 주쇄에 결합한 말단 구조에 포함된 형태로 도입되어 있어도 된다.The proton acceptor functional group containing a nitrogen atom may be introduced in the form contained in the side chain of the repeating unit (I) in the resin (X), or in the form contained in the terminal structure bonded to the main chain of the resin (X). It may be introduced.

질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 측쇄에 갖는 반복 단위 (I)은, 수지 (X)의 합성에 있어서의 중합성 성분의 적어도 1종류로서, 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 구비하는 모노머 (1)을 사용함으로써 얻을 수 있다.Repeating unit (I) which has a proton acceptor functional group containing a nitrogen atom in a side chain is at least 1 sort (s) of the polymerizable component in the synthesis | combination of resin (X), and has a proton acceptor functional group containing a nitrogen atom. It can obtain by using the monomer (1) provided.

수지 (X)의 주쇄에 결합된, 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 말단 구조는, 수지 (X)의 합성에 있어서의 연쇄 이동제로서, 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 구비하는 화합물 (2)를 사용함으로써, 혹은 수지 (X)의 합성에 있어서의 중합 개시제로서, 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 구비하는 화합물 (3)을 사용함으로써 얻을 수 있다.The terminal structure which has a nitrogen atom containing a proton acceptor functional group couple | bonded with the main chain of resin (X) is a chain transfer agent in the synthesis | combination of resin (X), and has a proton acceptor functional group containing a nitrogen atom. By using the compound (2) with which it is equipped, or by using the compound (3) provided with the proton accepting functional group containing a nitrogen atom as a polymerization initiator in the synthesis | combination of resin (X).

질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 구비하는 모노머 (1)에 대응하는 반복 단위로서는, 예를 들면 하기 일반식 (P1)~(P3)으로 나타나는 반복 단위를 들 수 있다.As a repeating unit corresponding to the monomer (1) provided with the proton accepting functional group containing a nitrogen atom, the repeating unit represented with the following general formula (P1)-(P3) is mentioned, for example.

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112017065064687-pct00005
Figure 112017065064687-pct00005

일반식 (P1)~(P3) 중,In general formula (P1)-(P3),

X1은, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다.X 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

X2는, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.X 2 represents a single bond or a divalent linking group.

R1은, 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 포함하는 구조를 나타낸다.R <1> represents the structure containing the proton accepting functional group containing a nitrogen atom.

R2는, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다.R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

R1과 R2는, 서로 연결되어 환을 형성해도 된다.R 1 and R 2 may be connected to each other to form a ring.

일반식 (P1)~(P3)에 있어서, X1, R2의 알킬기는, 탄소수 1~10개의 알킬기가 바람직하고, 불소 원자, 염소 원자, 수산기 등으로 치환되어 있어도 된다.In general formula (P1)-(P3), a C1-C10 alkyl group is preferable and the alkyl group of X <1> , R <2> may be substituted by the fluorine atom, a chlorine atom, a hydroxyl group, etc.

X2의 2가의 연결기로서는, 예를 들면 알킬렌기, 아릴렌기, 옥시기, 카보닐기의 단독 및 이들의 2종류 이상의 조합을 들 수 있다.Examples of the divalent linking group for X 2 include an alkylene group, an arylene group, an oxy group, a carbonyl group alone, and a combination of two or more thereof.

R1의 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 포함하는 구조는, 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 포함하는 구조로서 상기에 기재한 것을 들 수 있다.The structure containing the proton accepting functional group containing the nitrogen atom of R <1> is mentioned above as a structure containing the proton accepting functional group containing a nitrogen atom.

질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 구비하는 모노머 (1)에 대응하는 반복 단위를 더 구체적으로 나타내면, 예를 들면 하기 일반식 (P4)~(P10)으로 나타나는 반복 단위를 들 수 있다.If the repeating unit corresponding to the monomer (1) which has a proton accepting functional group containing a nitrogen atom is shown more concretely, the repeating unit represented by the following general formula (P4)-(P10) is mentioned, for example.

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112017065064687-pct00006
Figure 112017065064687-pct00006

[화학식 7][Formula 7]

Figure 112017065064687-pct00007
Figure 112017065064687-pct00007

일반식 (P4)~(P10)에 있어서,In general formula (P4)-(P10),

X1은, 상기 일반식 (P1)에 있어서의 X1과 동의이다.X 1 is a X 1 and agreed in the general formula (P1).

R3~R9는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 사이클로알킬기, 알켄일기, 아릴기 또는 아랄킬기를 나타낸다. R3과 R4는, 서로 연결되어 환을 형성해도 된다. R5와 R6 및 R7과 R8은, 각각 서로 연결되어 환(바람직하게는 방향환)을 형성해도 된다.R 3 to R 9 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or an aralkyl group. R 3 and R 4 may be connected to each other to form a ring. R <5> , R <6> , R <7> and R <8> may mutually connect, respectively and may form the ring (preferably aromatic ring).

Z는, 알킬렌기 또는 -NH-를 나타낸다.Z represents an alkylene group or -NH-.

R3~R9의 알킬기는, 탄소수 1~10개의 알킬기가 바람직하고, 사이클로알킬기는, 탄소수 1~20개의 사이클로알킬기가 바람직하며, 알켄일기는, 탄소수 1~10개의 알켄일기가 바람직하고, 아릴기는, 탄소수 6~20의 아릴기가 바람직하며, 아랄킬기는, 탄소수 7~20의 아랄킬기가 바람직하고, 이들 기는, 불소 원자, 염소 원자, 수산기, 카보닐기, 사이아노기, 설폰기 등으로 치환되어 있어도 된다.The alkyl group of R 3 to R 9 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, the cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group is preferably an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, and aryl The group is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group is preferably an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and these groups are substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a hydroxyl group, a carbonyl group, a cyano group, a sulfone group, or the like. You may be.

이하, 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 구비하는 모노머 (1)에 대응하는 반복 단위의 구체예를 들지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although the specific example of the repeating unit corresponding to the monomer (1) provided with the proton accepting functional group containing a nitrogen atom is given, this invention is not limited to this.

[화학식 8][Formula 8]

Figure 112017065064687-pct00008
Figure 112017065064687-pct00008

[화학식 9][Formula 9]

Figure 112017065064687-pct00009
Figure 112017065064687-pct00009

질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 모노머 (1)로서, 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기가 산분해성기로 치환되어 있는 모노머 (1')에 대응하는 반복 단위로서는, 예를 들면 하기 일반식 (P'1)~(P'3)으로 나타나는 반복 단위를 들 수 있다.As a monomer (1) which has a proton acceptor functional group containing a nitrogen atom, As a repeating unit corresponding to the monomer (1 ') in which the proton acceptor functional group containing a nitrogen atom is substituted by the acid-decomposable group, for example, The repeating unit represented by the following general formula (P'1)-(P'3) is mentioned.

[화학식 10][Formula 10]

Figure 112017065064687-pct00010
Figure 112017065064687-pct00010

일반식 (P'1)~(P'3) 중,In general formula (P'1)-(P'3),

X1은, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다.X 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

X2는, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.X 2 represents a single bond or a divalent linking group.

R2는, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다.R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

R3은, 산분해성기에 의하여 치환된, 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 포함하는 구조를 나타낸다.R <3> represents the structure containing the proton acceptor functional group containing a nitrogen atom substituted by the acid-decomposable group.

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일반식 (P'1)~(P'3)에 있어서, X1, R2의 알킬기는, 탄소수 1~10개의 알킬기가 바람직하고, 불소 원자, 염소 원자, 수산기 등으로 치환되어 있어도 된다. X2의 2가의 연결기로서는, 예를 들면 알킬렌기, 아릴렌기, 옥시기, 카보닐기의 단독 및 이들의 2종류 이상의 조합을 들 수 있다.In general formula (P'1)-(P'3), a C1-C10 alkyl group is preferable and the alkyl group of X <1> , R <2> may be substituted by the fluorine atom, a chlorine atom, a hydroxyl group, etc. Examples of the divalent linking group for X 2 include an alkylene group, an arylene group, an oxy group, a carbonyl group alone, and a combination of two or more thereof.

R3에 의하여 나타나는 구조가 갖는, 산분해성기에 의하여 치환된, 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기로서는, 상기에 기재한 것을 들 수 있다.R 3 having the structure represented by, the acid-decomposable groups by substitution, as the proton acceptor functional group containing a nitrogen atom, may be mentioned one described in the above.

이하, 산분해성기에 의하여 치환된, 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 모노머 (1')에 대응하는 반복 단위의 구체예를 들지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although the specific example of the repeating unit corresponding to the monomer (1 ') which has the proton accepting functional group containing a nitrogen atom substituted by the acid-decomposable group is given, this invention is not limited to this.

하기 구체예 중, Rx는, 수소 원자, 메틸기, 또는 트라이플루오로메틸기를 나타낸다.In the following specific examples, Rx represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.

[화학식 11][Formula 11]

Figure 112017065064687-pct00011
Figure 112017065064687-pct00011

또, 상술한 바와 같이, 프로톤 억셉터성 관능기는, 에터 결합, 싸이오에터 결합, 카보닐 결합, 또는 싸이오카보닐 결합인 것도 바람직하다.Moreover, as mentioned above, it is also preferable that a proton accepting functional group is an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, or a thiocarbonyl bond.

본 발명의 일 형태에 있어서, 수지 (X)는, 에터 결합을 포함하는 반복 단위를 함유하는 것이 바람직하다. 에터 결합을 포함하는 반복 단위는, 예를 들면 에터 결합을 2개 이상 포함하는 것이 바람직하고, 에터 결합을 3개 이상 포함하는 것이 보다 바람직하며, 에터 결합을 4개 이상이 포함하는 것이 더 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the resin (X) preferably contains a repeating unit containing an ether bond. It is preferable that the repeating unit containing an ether bond contains 2 or more ether bonds, for example, it is more preferable that 3 or more ether bonds are included, and it is more preferable that 4 or more ether bonds are included. .

본 발명의 일 형태에 있어서, 수지 (X)는, 하기 일반식 (1)로 나타나는 옥시알킬렌 구조를 함유하는 반복 단위를 함유하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the resin (X) preferably contains a repeating unit containing an oxyalkylene structure represented by the following General Formula (1).

[화학식 12][Formula 12]

Figure 112017065064687-pct00012
Figure 112017065064687-pct00012

식 중,In the formula,

R11은, 치환기를 가져도 되는 알킬렌기를 나타낸다.R 11 represents an alkylene group which may have a substituent.

n은, 2 이상의 정수를 나타낸다.n represents the integer of 2 or more.

*는, 결합손을 나타낸다.* Represents a bonding hand.

일반식 (1) 중의 R11에 의하여 나타나는 알킬렌기의 탄소수는 특별히 제한되지 않지만, 1~15인 것이 바람직하고, 1~5인 것이 보다 바람직하며, 2 또는 3인 것이 더 바람직하고, 2인 것이 특히 바람직하다. 이 알킬렌기가 치환기를 갖는 경우, 치환기는 특별히 제한되지 않지만, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~10)인 것이 바람직하다.Although carbon number of the alkylene group represented by R <11> in General formula (1) in particular is not restrict | limited, It is preferable that it is 1-15, It is more preferable that it is 1-5, It is more preferable that it is 2 or 3, It is two Particularly preferred. When this alkylene group has a substituent, a substituent is not specifically limited, It is preferable that it is an alkyl group (preferably C1-C10).

n은, 2~20의 정수인 것이 바람직하고, 그 중에서도 DOF가 보다 커지는 등의 이유에서, 10 이하인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that it is an integer of 2-20, and, as for n, it is more preferable that it is 10 or less especially for reasons, such as DOF becoming larger.

n의 평균값은, DOF가 보다 커지는 이유에서, 20 이하인 것이 바람직하고, 2~10인 것이 보다 바람직하며, 2~8인 것이 더 바람직하고, 4~6인 것이 특히 바람직하다. 여기에서, "n의 평균값"이란, 수지 (X)의 중량 평균 분자량을 GPC에 의하여 측정하고, 얻어진 중량 평균 분자량과 일반식이 정합하도록 결정되는 n의 값을 의미한다. n이 정수가 아닌 경우는, 반올림한 값으로 한다.In order for DOF to become larger, the average value of n is preferably 20 or less, more preferably 2 to 10, still more preferably 2 to 8, and particularly preferably 4 to 6. Here, the "average value of n" means the value of n determined so that the weight average molecular weight of resin (X) is measured by GPC, and the weight average molecular weight obtained and general formula match. If n is not an integer, the value is rounded off.

복수 있는 R11은 동일해도 되고 달라도 된다.Two or more R <11> may be same or different.

또, 상기 일반식 (1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 반복 단위는, DOF가 보다 커지는 이유에서, 하기 일반식 (1-1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 반복 단위인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the repeating unit which has a partial structure represented by the said General formula (1) is a repeating unit which has a partial structure represented by following General formula (1-1) for the reason that DOF becomes larger.

[화학식 13][Formula 13]

Figure 112017065064687-pct00013
Figure 112017065064687-pct00013

식 중,In the formula,

R11은, 치환기를 가져도 되는 알킬렌기를 나타낸다.R 11 represents an alkylene group which may have a substituent.

R12는, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다.R 12 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

m은, 1 이상의 정수를 나타낸다.m represents an integer of 1 or more.

*는, 결합손을 나타낸다.* Represents a bonding hand.

R11에 의하여 나타나는 알킬기의 구체예, 및 적합한 양태는, 상술한 일반식 (1) 중의 R11과 동일하다.Specific examples of the alkyl group represented by R 11 for example, and a suitable embodiment is the same as R 11 in the above-mentioned general formula (1).

R12에 의하여 나타나는 알킬기의 탄소수는 특별히 제한되지 않지만, 1~15인 것이 바람직하다.Although carbon number of the alkyl group represented by R <12> is not specifically limited, It is preferable that it is 1-15.

m은, 1~20의 정수인 것이 바람직하고, 그 중에서도 DOF가 보다 커지는 이유에서, 10 이하인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that m is an integer of 1-20, and it is more preferable that it is 10 or less especially because a DOF becomes larger especially.

m의 평균값은, DOF가 보다 커지는 이유에서, 20 이하인 것이 바람직하고, 1~10인 것이 보다 바람직하며, 1~8인 것이 더 바람직하고, 4~6인 것이 특히 바람직하다. 여기에서, "m의 평균값"은, 상술한 "n의 평균값"과 동의이다.The average value of m is preferably 20 or less, more preferably 1 to 10, still more preferably 1 to 8, and particularly preferably 4 to 6, because the DOF becomes larger. Here, "average value of m" is synonymous with "average value of n" mentioned above.

m이 2 이상인 경우, 복수 있는 R11은 동일해도 되고 달라도 된다.When m is two or more, two or more R <11> may be same or different.

프로톤 억셉터성 관능기인 에터 결합, 싸이오에터 결합, 카보닐 결합, 또는 싸이오카보닐 결합을 부분 구조로서 포함하는 구조는, 수지 (X) 중에, 반복 단위의 측쇄에 포함된 형태로 도입되어 있어도 되고, 수지 (X)의 주쇄에 결합한 말단 구조에 포함된 형태로 도입되어 있어도 된다.The structure containing the ether bond, the thioether bond, the carbonyl bond, or the thiocarbonyl bond which is a proton acceptor functional group as a partial structure is introduce | transduced in the form contained in the side chain of a repeating unit in resin (X). It may be introduced in the form contained in the terminal structure bonded to the main chain of the resin (X).

이들 기가 반복 단위 중에 포함되는 경우, 바람직한 반복 단위로서는, 예를 들면 하기 일반식 (P11), (P12), (P13)으로 나타나는 반복 단위를 들 수 있다.When these groups are contained in a repeating unit, as a preferable repeating unit, the repeating unit represented by the following general formula (P11), (P12), (P13) is mentioned, for example.

[화학식 14][Formula 14]

Figure 112017065064687-pct00014
Figure 112017065064687-pct00014

일반식 (P11)~(P13) 중,In general formula (P11)-(P13),

X1은, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다.X 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

X2는, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.X 2 represents a single bond or a divalent linking group.

R11은, 에터 결합, 싸이오에터 결합, 카보닐 결합, 또는 싸이오카보닐 결합을 포함하는 유기기를 나타낸다.R 11 represents an organic group containing an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, or a thiocarbonyl bond.

R2는, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다.R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

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X1, X2, R2의 정의, 구체예 및 적합한 양태는, 상술한 일반식 (P1)~(P3) 중의 각각과 동일하다.The definition, the specific example, and the suitable aspect of X <1> , X <2> , R <2> are the same as each in General Formula (P1)-(P3) mentioned above.

R11에 의하여 나타나는 유기기는, 예를 들면 에터 결합, 싸이오에터 결합, 카보닐 결합, 또는 싸이오카보닐 결합을 포함하는, 탄소수 4~30의 유기기인 것이 바람직하다.The organic group represented by R 11 is preferably an organic group having 4 to 30 carbon atoms including an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, or a thiocarbonyl bond.

R11에 의하여 나타나는 유기기가 에터 결합을 갖는 경우, R11은, 상기 일반식 (1)로 나타나는 부분 구조인 것이 바람직하고, 상기 일반식 (1-1)로 나타나는 부분 구조인 것이 보다 바람직하다.When the organic group represented by R 11 has an ether bond, R 11 is preferably a partial structure represented by General Formula (1), and more preferably a partial structure represented by General Formula (1-1).

이하에, 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 반복 단위의 구체예를 나타낸다.Below, the specific example of the repeating unit which has a proton accepting functional group is shown.

[화학식 15][Formula 15]

Figure 112017065064687-pct00015
Figure 112017065064687-pct00015

또, 상술한 바와 같이, 프로톤 억셉터성 관능기는, 수지 (X)의 주쇄에 결합한 말단 구조에 포함된 형태로 도입되어 있어도 된다.Moreover, as mentioned above, the proton accepting functional group may be introduce | transduced in the form contained in the terminal structure couple | bonded with the main chain of resin (X).

수지 (X)의 주쇄에 결합된, 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 말단 구조는, 수지 (X)의 합성에 있어서의 연쇄 이동제로서, 프로톤 억셉터성 관능기를 구비하는 화합물을 사용함으로써, 혹은 수지 (X)의 합성에 있어서의 중합 개시제로서, 프로톤 억셉터성 관능기를 구비하는 화합물을 사용함으로써 얻을 수 있다.The terminal structure which has a proton acceptor functional group couple | bonded with the main chain of resin (X) is used as a chain transfer agent in the synthesis | combination of resin (X), by using the compound provided with a proton acceptor functional group, or resin ( It can obtain by using the compound provided with a proton accepting functional group as a polymerization initiator in the synthesis | combination of X).

수지의 주쇄에 결합한 말단 구조에 질소 원자를 함유하는 프로톤 억셉터성 관능기가 도입된 수지 (X)는, 일본 공개특허공보 2013-218223호의 단락 0077~0108 등에 기재된 방법에 따라 얻을 수 있다.Resin (X) in which the proton accepting functional group containing a nitrogen atom was introduce | transduced into the terminal structure couple | bonded with the main chain of resin can be obtained according to the method of Paragraph 0077-0108 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-218223.

보호막 형성용 조성물에 적합하게 사용할 수 있는 수지 (X)는, 노광 시에 광이 보호막을 통과하여 감활성광선성 또는 감방사선성막에 도달하기 위하여, 사용하는 노광 광원에 있어서 투명한 것이 바람직하다. ArF 액침 노광에 사용하는 경우는, ArF광에 대한 투명성의 점에서 수지 (X)는 방향족기를 갖지 않는 것이 바람직하다.It is preferable that resin (X) which can be used suitably for the composition for protective film formation is transparent in the exposure light source to be used in order for light to pass through the protective film and reach the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film during exposure. When using for ArF immersion exposure, it is preferable that resin (X) does not have an aromatic group from the point of transparency to ArF light.

본 발명의 일 형태에 있어서, 수지 (X)는, 불소 원자를 실질적으로 함유하지 않는 수지인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 수지 (X) 중의 불소 원자의 함유율이, 수지 (X)의 중량 평균 분자량에 대하여, 바람직하게는 20질량% 이하, 보다 바람직하게는 10질량% 이하, 이상적으로는 실질적으로 0질량%인 것을 의미한다.In one embodiment of the present invention, the resin (X) is preferably a resin that does not substantially contain a fluorine atom. Specifically, the content of fluorine atoms in the resin (X) is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, ideally substantially 0% by mass, based on the weight average molecular weight of the resin (X). Means%.

또, 본 발명의 다른 형태에 있어서, 수지 (X)는, 측쇄 부분에 CH3 부분 구조를 갖는 수지인 것이 바람직하다.Further, in another aspect of the present invention, the resin (X) is preferably a resin having a partial structure in the side chain CH 3 parts.

여기에서, 수지 (X) 중의 측쇄 부분이 갖는 CH3 부분 구조(이하, 간단히 "측쇄 CH3 부분 구조"라고도 함)는, 에틸기, 프로필기 등이 갖는 CH3 부분 구조를 포함하는 것이다.Here, to the resin (X) CH 3 having a partial structure of side chain portions (hereinafter also referred to as simply "the side chain CH 3 partial structure") are, including CH 3 partial structure having the ethyl group, a propyl group or the like.

한편, 수지 (X)의 주쇄에 직접 결합하고 있는 메틸기(예를 들면, 메타크릴산 구조를 갖는 반복 단위의 α-메틸기)는, 본 발명에 있어서의 CH3 부분 구조에 포함되지 않는 것으로 한다.On the other hand, a methyl group (e. G., Of the repeating structural unit having a methacrylic acid α- methyl group) that is directly bonded to the main chain of the resin (X) is assumed which is not included in CH 3 a partial structure of the present invention.

보다 구체적으로는, 수지 (X)가, 예를 들면 하기 일반식 (M)으로 나타나는 반복 단위 등의, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 중합성 부위를 갖는 모노머에서 유래하는 반복 단위를 포함하는 경우로서, R11~R14가 CH3 "자체"인 경우, 그 CH3은, 본 발명에 있어서의 측쇄 부분이 갖는 CH3 부분 구조에는 포함되지 않는다.More specifically, when resin (X) contains the repeating unit derived from the monomer which has a polymeric site which has a carbon-carbon double bond, such as a repeating unit represented by the following general formula (M), for example, When R 11 to R 14 are CH 3 "self", the CH 3 is not included in the CH 3 partial structure of the side chain portion in the present invention.

한편, C-C 주쇄로부터 어떠한 원자를 개재하여 존재하는 CH3 부분 구조는, 본 발명에 있어서의 CH3 부분 구조에 해당하는 것으로 한다. 예를 들면, R11이 에틸기(CH2CH3)인 경우, 본 발명에 있어서의 CH3 부분 구조를 "1개" 갖는 것으로 한다.On the other hand, CH 3 partial structure exists via any atom from the CC main chain, it is assumed for the CH 3 a partial structure of the present invention. For example, when R 11 is an ethyl group (CH 2 CH 3 ), it is assumed to have "one" CH 3 partial structure in the present invention.

[화학식 16][Formula 16]

Figure 112017065064687-pct00016
Figure 112017065064687-pct00016

상기 일반식 (M) 중,In said general formula (M),

R11~R14는, 각각 독립적으로, 측쇄 부분을 나타낸다.R 11 to R 14 each independently represent a side chain moiety.

측쇄 부분의 R11~R14로서는, 수소 원자, 1가의 유기기 등을 들 수 있다.As R <11> -R <14> of a side chain part, a hydrogen atom, monovalent organic group, etc. are mentioned.

R11~R14에 대한 1가의 유기기로서는, 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 알킬옥시카보닐기, 사이클로알킬옥시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 알킬아미노카보닐기, 사이클로알킬아미노카보닐기, 아릴아미노카보닐기 등을 들 수 있으며, 이들 기는, 치환기를 더 갖고 있어도 된다.Examples of the monovalent organic group for R 11 to R 14 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkyloxycarbonyl group, a cycloalkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkylaminocarbonyl group, a cycloalkylaminocarbonyl group, and arylamino Carbonyl group etc. are mentioned, These groups may further have a substituent.

수지 (X)는, 측쇄 부분에 CH3 부분 구조를 갖는 반복 단위를 갖는 수지인 것이 바람직하고, 이와 같은 반복 단위로서, 하기 일반식 (II)로 나타나는 반복 단위, 및 하기 일반식 (III)으로 나타나는 반복 단위 중 적어도 1종의 반복 단위 (x)를 갖고 있는 것이 보다 바람직하다. 특히, 노광 광원으로서 KrF, EUV, 전자빔(EB)을 이용하는 경우, 수지 (X)는 일반식 (III)으로 나타나는 반복 단위를 적합하게 포함할 수 있다.A resin (X) has the following general formula (II) repeating unit, and the following general formula (III) represented by a repeating unit is preferably a resin, and this has a repeating unit having a CH 3 a partial structure in a side chain part It is more preferable to have at least 1 sort (s) of repeating unit (x) among the repeating units shown. In particular, in the case of using KrF, EUV, and electron beam (EB) as the exposure light source, the resin (X) may suitably include a repeating unit represented by General Formula (III).

이하, 일반식 (II)로 나타나는 반복 단위에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the repeating unit represented by general formula (II) is demonstrated in detail.

[화학식 17][Formula 17]

Figure 112017065064687-pct00017
Figure 112017065064687-pct00017

상기 일반식 (II) 중, Xb1은 수소 원자, 알킬기, 사이아노기 또는 할로젠 원자를 나타내고, R2는 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는, 산에 대하여 안정적인 유기기를 나타낸다. 여기에서, 산에 대하여 안정적인 유기기는, 보다 구체적으로는, 후술하는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 함유되는 산분해성 수지에 있어서 설명하는 "산의 작용에 의하여 분해되어 알칼리 가용성기를 발생하는 기"를 갖지 않는 유기기인 것이 바람직하다.In General Formula (II), X b1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom, and R 2 represents an organic group that is stable with respect to an acid having one or more CH 3 partial structures. Here, the organic group stable with respect to an acid is more specifically, decomposed | disassembled by the action of an acid and generating alkali-soluble group demonstrated in the acid-decomposable resin contained in the actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition mentioned later. It is preferable that it is an organic group which does not have group. "

Xb1의 알킬기는, 탄소수 1~4의 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 하이드록시메틸기 또는 트라이플루오로메틸기 등을 들 수 있지만, 메틸기인 것이 바람직하다.The alkyl group of X b1 preferably has 1 to 4 carbon atoms, and may include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, a trifluoromethyl group, and the like, but is preferably a methyl group.

Xb1은, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.X b1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

R2로서는, 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는, 알킬기, 사이클로알킬기, 알켄일기, 사이클로알켄일기, 아릴기, 및 아랄킬기를 들 수 있다. 상기의 사이클로알킬기, 알켄일기, 사이클로알켄일기, 아릴기, 및 아랄킬기는, 치환기로서 알킬기를 더 갖고 있어도 된다.Examples of R 2 include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an aryl group, and an aralkyl group having one or more CH 3 partial structures. Said cycloalkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, aryl group, and aralkyl group may further have an alkyl group as a substituent.

R2는, 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는, 알킬기 또는 알킬 치환 사이클로알킬기가 바람직하다.R 2 is preferably an alkyl group or an alkyl substituted cycloalkyl group having one or more CH 3 partial structures.

R2로서의 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 산에 안정적인 유기기는, CH3 부분 구조를 2개 이상 10개 이하 갖는 것이 바람직하고, 2개 이상 8개 이하 갖는 것이 보다 바람직하다.Groups in the acid having at least one partial structure as R 2 CH 3 stable organic, it is more preferable to have preferred, and 2 or more than 8 having two or less than 10 CH 3 a partial structure.

R2에 있어서의, 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 알킬기로서는, 탄소수 3~20의 분기의 알킬기가 바람직하다. 바람직한 알킬기로서는, 구체적으로는, 아이소프로필기, 아이소뷰틸기, 3-펜틸기, 2-메틸-3-뷰틸기, 3-헥실기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-다이메틸-4-펜틸기, 아이소옥틸기, 2,4,4-트라이메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-다이메틸헵틸기, 1,5-다이메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, 2-메틸-3-뷰틸기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-다이메틸-4-펜틸기, 2,4,4-트라이메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-다이메틸헵틸기, 1,5-다이메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기이다.As the alkyl group having at least 1 CH 3 a partial structure of the R 2, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms are preferred. Specific examples of the preferred alkyl group include isopropyl group, isobutyl group, 3-pentyl group, 2-methyl-3-butyl group, 3-hexyl group, 2-methyl-3-pentyl group, and 3-methyl-4- Hexyl group, 3,5-dimethyl-4-pentyl group, isooctyl group, 2,4,4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-di Methyl-3-heptyl group, 2,3,5,7-tetramethyl-4-heptyl group, and the like. More preferably, isobutyl group, t-butyl group, 2-methyl-3-butyl group, 2-methyl-3-pentyl group, 3-methyl-4-hexyl group, 3,5-dimethyl-4- Pentyl group, 2,4,4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-dimethyl-3-heptyl group, 2,3,5,7-tetra Methyl-4-heptyl group.

R2에 있어서의, 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 사이클로알킬기는, 단환식이어도 되고, 다환식이어도 된다. 구체적으로는, 탄소수 5 이상의 모노사이클로, 바이사이클로, 트라이사이클로, 테트라사이클로 구조 등을 갖는 기를 들 수 있다. 그 탄소수는 6~30개가 바람직하고, 특히 탄소수 7~25개가 바람직하다. 바람직한 사이클로알킬기로서는, 아다만틸기, 노아다만틸기, 데칼린 잔기, 트라이사이클로데칸일기, 테트라사이클로도데칸일기, 노보닐기, 세드롤기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기, 사이클로데칸일기, 사이클로도데칸일기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 아다만틸기, 노보닐기, 사이클로헥실기, 사이클로펜틸기, 테트라사이클로도데칸일기, 트라이사이클로데칸일기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 노보닐기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기이다.The cycloalkyl group having one or more CH 3 partial structures in R 2 may be monocyclic or polycyclic. Specifically, group which has a C5 or more monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure, etc. are mentioned. 6-30 are preferable and, as for the carbon number, 7-25 are especially preferable. As a preferable cycloalkyl group, an adamantyl group, a noadamantyl group, a decalin residue, a tricyclodecaneyl group, a tetracyclo dodecaneyl group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclo Decanyl group and cyclododecaneyl group are mentioned. More preferably, an adamantyl group, a norbornyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a tetracyclo dodecaneyl group, and a tricyclodecaneyl group are mentioned. More preferably, they are a norbornyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.

R2에 있어서의, 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 알켄일기로서는, 탄소수 1~20의 직쇄 또는 분기의 알켄일기가 바람직하고, 분기의 알켄일기가 보다 바람직하다.According to R 2, as the alkenyl group having at least one CH 3 a partial structure, an alkenyl group of a straight-chain or branched having 1 to 20 carbon atoms are preferred, and more preferably an alkenyl group of branches.

R2에 있어서의, 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 아릴기로서는, 탄소수 6~20의 아릴기가 바람직하고, 예를 들면 페닐기, 나프틸기를 들 수 있으며, 바람직하게는 페닐기이다.Examples of the aryl group having, at least one CH 3 a partial structure of the R 2, can be mentioned preferably an aryl group having from 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, an naphthyl, preferably a phenyl group.

R2에 있어서의, 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 아랄킬기로서는, 탄소수 7~12의 아랄킬기가 바람직하고, 예를 들면 벤질기, 펜에틸기, 나프틸메틸기 등을 들 수 있다.In R 2, As the aralkyl group having at least one CH 3 partial structure, preferably an aralkyl group having a carbon number of 7-12, and for example, a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group and the like.

R2에 있어서의, 2개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 탄화 수소기로서는, 구체적으로는, 아이소프로필기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, 3-펜틸기, 2-메틸-3-뷰틸기, 3-헥실기, 2,3-다이메틸-2-뷰틸기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-다이메틸-4-펜틸기, 아이소옥틸기, 2,4,4-트라이메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-다이메틸헵틸기, 1,5-다이메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기, 3,5-다이메틸사이클로헥실기, 4-아이소프로필사이클로헥실기, 4-t-뷰틸사이클로헥실기, 아이소보닐기 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, 2-메틸-3-뷰틸기, 2,3-다이메틸-2-뷰틸기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-다이메틸-4-펜틸기, 2,4,4-트라이메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-다이메틸헵틸기, 1,5-다이메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기, 3,5-다이메틸사이클로헥실기, 3,5-다이tert-뷰틸사이클로헥실기, 4-아이소프로필사이클로헥실기, 4-t-뷰틸사이클로헥실기, 아이소보닐기이다.Specific examples of the hydrocarbon group having two or more CH 3 partial structures in R 2 include isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, 3-pentyl group and 2-methyl-3-butyl group. , 3-hexyl group, 2,3-dimethyl-2-butyl group, 2-methyl-3-pentyl group, 3-methyl-4-hexyl group, 3,5-dimethyl-4-pentyl group, isoocta Methyl, 2,4,4-trimethylpentyl, 2-ethylhexyl, 2,6-dimethylheptyl, 1,5-dimethyl-3-heptyl, 2,3,5,7-tetramethyl A 4-heptyl group, a 3, 5- dimethyl cyclohexyl group, 4-isopropyl cyclohexyl group, 4-t- butylcyclohexyl group, an isobornyl group, etc. are mentioned. More preferably, isobutyl group, t-butyl group, 2-methyl-3-butyl group, 2,3-dimethyl-2-butyl group, 2-methyl-3-pentyl group, 3-methyl-4- Hexyl group, 3,5-dimethyl-4-pentyl group, 2,4,4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-dimethyl-3- Heptyl group, 2,3,5,7-tetramethyl-4-heptyl group, 3,5-dimethylcyclohexyl group, 3,5-ditert-butylcyclohexyl group, 4-isopropylcyclohexyl group, 4 -t-butylcyclohexyl group and isobornyl group.

일반식 (II)로 나타나는 반복 단위의 바람직한 구체예를 이하에 든다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Preferable specific examples of the repeating unit represented by General Formula (II) are shown below. However, the present invention is not limited thereto.

[화학식 18][Formula 18]

Figure 112017065064687-pct00018
Figure 112017065064687-pct00018

일반식 (II)로 나타나는 반복 단위는, 산에 안정적인(비산분해성의) 반복 단위인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 산의 작용에 의하여 분해되어, 극성기를 발생하는 기를 갖지 않는 반복 단위인 것이 바람직하다.It is preferable that the repeating unit represented by General formula (II) is a repeating unit which is stable to an acid (non-acid-decomposable), and specifically, it is preferable that it is a repeating unit which does not have the group which decomposes by the action of an acid and produces a polar group. Do.

이하, 일반식 (III)으로 나타나는 반복 단위에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the repeating unit represented by General formula (III) is demonstrated in detail.

[화학식 19][Formula 19]

Figure 112017065064687-pct00019
Figure 112017065064687-pct00019

상기 일반식 (III) 중, Xb2는 수소 원자, 알킬기, 사이아노기 또는 할로젠 원자를 나타내고, R3은 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는, 산에 대하여 안정적인 유기기를 나타내며, n은 1에서 5의 정수를 나타낸다.In General Formula (III), X b2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group, or a halogen atom, R 3 represents an organic group stable to an acid having one or more CH 3 partial structures, and n is 1 Represents an integer of 5.

Xb2의 알킬기는, 탄소수 1~4의 것이 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 하이드록시메틸기 또는 트라이플루오로메틸기 등을 들 수 있지만, 수소 원자인 것이 바람직하다.The alkyl group of X b2 preferably has 1 to 4 carbon atoms, and includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, a trifluoromethyl group, and the like, but is preferably a hydrogen atom.

Xb2는, 수소 원자인 것이 바람직하다.It is preferable that X b2 is a hydrogen atom.

R3은, 산에 대하여 안정적인 유기기이기 때문에, 보다 구체적으로는, 후술하는 산분해성 수지에 있어서 설명하는 "산의 작용에 의하여 분해되어 알칼리 가용성기를 발생하는 기"를 갖지 않는 유기기인 것이 바람직하다.Since R <3> is an organic group which is stable with respect to an acid, it is preferable that it is an organic group which does not have the "group which decomposes by the action of an acid and produces | generates an alkali-soluble group" demonstrated in the acid-decomposable resin mentioned later more specifically. .

R3으로서는, 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 알킬기를 들 수 있다.Examples of R 3 include an alkyl group having one or more CH 3 partial structures.

R3으로서의 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 산에 안정적인 유기기는, CH3 부분 구조를 1개 이상 10개 이하 갖는 것이 바람직하고, 1개 이상 8개 이하 갖는 것이 보다 바람직하며, 1개 이상 4개 이하 갖는 것이 더 바람직하다.Groups in the acid having at least one CH 3 partial structure as R 3 stable organic, CH 3 and the partial structure is more preferable to have preferred, and one or more than 8 having 10 or less at least one, at least one 4 It is more preferable to have up to.

R3에 있어서의, 1개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 알킬기로서는, 탄소수 3~20의 분기의 알킬기가 바람직하다. 바람직한 알킬기로서는, 구체적으로는, 아이소프로필기, 아이소뷰틸기, 3-펜틸기, 2-메틸-3-뷰틸기, 3-헥실기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-다이메틸-4-펜틸기, 아이소옥틸기, 2,4,4-트라이메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-다이메틸헵틸기, 1,5-다이메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, 2-메틸-3-뷰틸기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-다이메틸-4-펜틸기, 2,4,4-트라이메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-다이메틸헵틸기, 1,5-다이메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기이다.As the alkyl group having at least one CH 3 a partial structure of the R 3, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms are preferred. Specific examples of the preferred alkyl group include isopropyl group, isobutyl group, 3-pentyl group, 2-methyl-3-butyl group, 3-hexyl group, 2-methyl-3-pentyl group, and 3-methyl-4- Hexyl group, 3,5-dimethyl-4-pentyl group, isooctyl group, 2,4,4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-di Methyl-3-heptyl group, 2,3,5,7-tetramethyl-4-heptyl group, and the like. More preferably, isobutyl group, t-butyl group, 2-methyl-3-butyl group, 2-methyl-3-pentyl group, 3-methyl-4-hexyl group, 3,5-dimethyl-4- Pentyl group, 2,4,4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-dimethyl-3-heptyl group, 2,3,5,7-tetra Methyl-4-heptyl group.

R3에 있어서의, 2개 이상의 CH3 부분 구조를 갖는 알킬기로서는, 구체적으로는, 아이소프로필기, 아이소뷰틸기, t-뷰틸기, 3-펜틸기, 2,3-다이메틸뷰틸기, 2-메틸-3-뷰틸기, 3-헥실기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-다이메틸-4-펜틸기, 아이소옥틸기, 2,4,4-트라이메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 2,6-다이메틸헵틸기, 1,5-다이메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 탄소수 5~20인 것이 보다 바람직하고, 아이소프로필기, t-뷰틸기, 2-메틸-3-뷰틸기, 2-메틸-3-펜틸기, 3-메틸-4-헥실기, 3,5-다이메틸-4-펜틸기, 2,4,4-트라이메틸펜틸기, 2-에틸헥실기, 1,5-다이메틸-3-헵틸기, 2,3,5,7-테트라메틸-4-헵틸기, 2,6-다이메틸헵틸기이다.Specific examples of the alkyl group having two or more CH 3 partial structures in R 3 include isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, 3-pentyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 2 -Methyl-3-butyl group, 3-hexyl group, 2-methyl-3-pentyl group, 3-methyl-4-hexyl group, 3,5-dimethyl-4-pentyl group, isooctyl group, 2,4 , 4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1,5-dimethyl-3-heptyl group, 2,3,5,7-tetramethyl-4-heptyl group Etc. can be mentioned. More preferably, it is more preferable that it is C5-C20, and isopropyl group, t-butyl group, 2-methyl-3- butyl group, 2-methyl-3- pentyl group, 3-methyl-4-hexyl group , 3,5-dimethyl-4-pentyl group, 2,4,4-trimethylpentyl group, 2-ethylhexyl group, 1,5-dimethyl-3-heptyl group, 2,3,5,7- Tetramethyl-4-heptyl group, and 2,6-dimethylheptyl group.

n은 1에서 5의 정수를 나타내고, 1~3의 정수를 나타내는 것이 보다 바람직하며, 1 또는 2를 나타내는 것이 더 바람직하다.n represents an integer of 1 to 5, more preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1 or 2.

일반식 (III)으로 나타나는 반복 단위의 바람직한 구체예를 이하에 든다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Preferable specific examples of the repeating unit represented by General Formula (III) are shown below. However, the present invention is not limited thereto.

[화학식 20][Formula 20]

Figure 112017065064687-pct00020
Figure 112017065064687-pct00020

일반식 (III)으로 나타나는 반복 단위는, 산에 안정적인(비산분해성의) 반복 단위인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 산의 작용에 의하여 분해되어, 극성기를 발생하는 기를 갖지 않는 반복 단위인 것이 바람직하다.It is preferable that the repeating unit represented by General formula (III) is an acid stable (non-acid-decomposable) repeating unit, and specifically, it is preferable that it is a repeating unit which does not have the group which decomposes by action of an acid and produces a polar group. Do.

수지 (X)가, 측쇄 부분에 CH3 부분 구조를 포함하는 경우이며, 또한 특히 불소 원자 및 규소 원자를 갖지 않는 경우, 일반식 (II)로 나타나는 반복 단위, 및 일반식 (III)으로 나타나는 반복 단위 중 적어도 1종의 반복 단위 (x)의 함유량은, 수지 (X)의 전체 반복 단위에 대하여, 90몰% 이상인 것이 바람직하고, 95몰% 이상인 것이 보다 바람직하다. 반복 단위 (x)의 함유량은, 수지 (X)의 전체 반복 단위에 대하여, 통상 100몰% 이하이다.Resin (X) is, the case comprising a CH 3 a partial structure in a side chain part, and repeat that appears as a repeating unit, and the general formula (III) appearing in particular, does not have a fluorine atom and a silicon atom, the general formula (II) It is preferable that it is 90 mol% or more with respect to all the repeating units of resin (X), and, as for content of at least 1 sort (s) of repeating unit (x) in a unit, it is more preferable that it is 95 mol% or more. Content of a repeating unit (x) is 100 mol% or less normally with respect to all the repeating units of resin (X).

수지 (X)가, 일반식 (II)로 나타나는 반복 단위, 및 일반식 (III)으로 나타나는 반복 단위 중 적어도 1종의 반복 단위 (x)를, 수지 (X)의 전체 반복 단위에 대하여, 90몰% 이상으로 함유함으로써, 수지 (X)의 표면 자유 에너지가 증가한다. 그 결과, 수지 (X)가 감활성광선성 또는 감방사선성 조성물막의 표면에 편재하기 어려워지고, 물에 대한 감활성광선성 또는 감방사선성막의 정적/동적 접촉각을 확실히 향상시켜, 액침액 추종성을 향상시킬 수 있다.Resin (X) is a repeating unit represented by General Formula (II) and at least 1 type of repeating unit (x) among the repeating units represented by General Formula (III), with respect to all the repeating units of Resin (X). By containing in mol% or more, the surface free energy of resin (X) increases. As a result, the resin (X) becomes difficult to ubiquitous on the surface of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition film, and reliably improves the static / dynamic contact angle of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film with respect to water, resulting in immersion liquid followability. Can be improved.

또, 본 발명의 다른 형태에 있어서, 수지 (X)는, 적어도 하나의 불소 원자 및/또는 적어도 하나의 규소 원자를 함유하는 모노머에서 유래하는 반복 단위를 함유하는 수지인 것이 바람직하고, 적어도 하나의 불소 원자 및/또는 적어도 하나의 규소 원자를 함유하는 모노머에서 유래하는 반복 단위를 함유하는, 수불용성 수지인 것이 더 바람직하다. 적어도 하나의 불소 원자 및/또는 적어도 하나의 규소 원자를 함유하는 모노머에서 유래하는 반복 단위를 함유함으로써, 유기 용제 현상액에 대한 양호한 용해성이 얻어져, 본 발명의 효과가 충분히 얻어진다.Moreover, in another form of this invention, it is preferable that resin (X) is resin containing the repeating unit derived from the monomer containing at least 1 fluorine atom and / or at least 1 silicon atom, and it is at least 1 It is more preferable that it is a water-insoluble resin containing the repeating unit derived from the monomer containing a fluorine atom and / or at least 1 silicon atom. By containing the repeating unit derived from the monomer containing at least 1 fluorine atom and / or at least 1 silicon atom, favorable solubility with respect to the organic solvent developing solution is obtained, and the effect of this invention is fully acquired.

수지 (X)에 있어서의 불소 원자 또는 규소 원자는, 수지의 주쇄 중에 갖고 있어도 되고, 측쇄에 치환하고 있어도 된다.The fluorine atom or silicon atom in resin (X) may have in the principal chain of resin, and may substitute by the side chain.

수지 (X)는, 불소 원자를 갖는 부분 구조로서, 불소 원자를 갖는 알킬기, 불소 원자를 갖는 사이클로알킬기, 또는 불소 원자를 갖는 아릴기를 갖는 수지인 것이 바람직하다.It is preferable that resin (X) is resin which has the alkyl group which has a fluorine atom, the cycloalkyl group which has a fluorine atom, or the aryl group which has a fluorine atom as a partial structure which has a fluorine atom.

불소 원자를 갖는 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~10, 보다 바람직하게는 탄소수 1~4)는, 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 직쇄 또는 분기 알킬기이며, 다른 치환기를 더 갖고 있어도 된다.The alkyl group (preferably C1-C10, more preferably C1-C4) which has a fluorine atom is a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom was substituted by the fluorine atom, and may have another substituent further.

불소 원자를 갖는 사이클로알킬기는, 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 단환 또는 다환의 사이클로알킬기이며, 다른 치환기를 더 갖고 있어도 된다.The cycloalkyl group having a fluorine atom is a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and may further have another substituent.

불소 원자를 갖는 아릴기로서는, 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기 중 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 것을 들 수 있으며, 다른 치환기를 더 갖고 있어도 된다.As an aryl group which has a fluorine atom, the thing by which at least 1 hydrogen atom of the aryl groups, such as a phenyl group and a naphthyl group, was substituted by the fluorine atom is mentioned, You may have another substituent further.

불소 원자를 갖는 알킬기, 불소 원자를 갖는 사이클로알킬기, 또는 불소 원자를 갖는 아릴기의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the alkyl group which has a fluorine atom, the cycloalkyl group which has a fluorine atom, or the aryl group which has a fluorine atom is shown below, this invention is not limited to this.

[화학식 21][Formula 21]

Figure 112017065064687-pct00021
Figure 112017065064687-pct00021

일반식 (F2)~(F3) 중,In general formula (F2)-(F3),

R57~R64는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. 단, R57~R61 및 R62~R64 중 적어도 하나는, 불소 원자 또는 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~4)를 나타낸다. R57~R61은, 전부 불소 원자인 것이 바람직하다. R62 및 R63은, 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~4)가 바람직하고, 탄소수 1~4의 퍼플루오로알킬기인 것이 더 바람직하다. R62와 R63은, 서로 연결되어 환을 형성해도 된다.R 57 to R 64 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 57 to R 61 and R 62 to R 64 represents an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms) in which a fluorine atom or at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. It is preferable that all of R 57 to R 61 are fluorine atoms. R 62 and R 63 are preferably an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms) in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 62 and R 63 may be connected to each other to form a ring.

일반식 (F2)로 나타나는 기의 구체예로서는, 예를 들면 p-플루오로페닐기, 펜타플루오로페닐기, 3,5-다이(트라이플루오로메틸)페닐기 등을 들 수 있다.As a specific example of group represented by general formula (F2), a p-fluorophenyl group, a pentafluorophenyl group, a 3, 5- di (trifluoromethyl) phenyl group, etc. are mentioned, for example.

일반식 (F3)으로 나타나는 기의 구체예로서는, 트라이플루오로에틸기, 펜타플루오로프로필기, 펜타플루오로에틸기, 헵타플루오로뷰틸기, 헥사플루오로아이소프로필기, 헵타플루오로아이소프로필기, 헥사플루오로(2-메틸)아이소프로필기, 노나플루오로뷰틸기, 옥타플루오로아이소뷰틸기, 노나플루오로헥실기, 노나플루오로-t-뷰틸기, 퍼플루오로아이소펜틸기, 퍼플루오로옥틸기, 퍼플루오로(트라이메틸)헥실기, 2,2,3,3-테트라플루오로사이클로뷰틸기, 퍼플루오로사이클로헥실기 등을 들 수 있다. 헥사플루오로아이소프로필기, 헵타플루오로아이소프로필기, 헥사플루오로(2-메틸)아이소프로필기, 옥타플루오로아이소뷰틸기, 노나플루오로-t-뷰틸기, 퍼플루오로아이소펜틸기가 바람직하고, 헥사플루오로아이소프로필기, 헵타플루오로아이소프로필기가 더 바람직하다.As a specific example of group represented by general formula (F3), a trifluoroethyl group, pentafluoropropyl group, pentafluoroethyl group, heptafluoro butyl group, hexafluoro isopropyl group, heptafluoro isopropyl group, hexafluoro Low (2-methyl) isopropyl group, nonafluorobutyl group, octafluoro isobutyl group, nonafluorohexyl group, nonafluoro-t-butyl group, perfluoro isopentyl group, perfluorooctyl group And a perfluoro (trimethyl) hexyl group, a 2,2,3,3-tetrafluorocyclobutyl group, a perfluorocyclohexyl group, and the like. Hexafluoro isopropyl group, heptafluoro isopropyl group, hexafluoro (2-methyl) isopropyl group, octafluoro isobutyl group, nonafluoro-t-butyl group, and perfluoro isopentyl group are preferable. , Hexafluoroisopropyl group, and heptafluoroisopropyl group are more preferable.

수지 (X)는, 규소 원자를 갖는 부분 구조로서, 알킬실릴 구조(바람직하게는 트라이알킬실릴기), 또는 환상 실록세인 구조를 갖는 수지인 것이 바람직하다.It is preferable that resin (X) is resin which has an alkylsilyl structure (preferably trialkylsilyl group) or cyclic siloxane structure as a partial structure which has a silicon atom.

알킬실릴 구조, 또는 환상 실록세인 구조로서는, 구체적으로는, 하기 일반식 (CS-1)~(CS-3)으로 나타나는 기 등을 들 수 있다.Specific examples of the alkylsilyl structure or the cyclic siloxane structure include groups represented by general formulas (CS-1) to (CS-3) shown below.

[화학식 22][Formula 22]

Figure 112017065064687-pct00022
Figure 112017065064687-pct00022

일반식 (CS-1)~(CS-3)에 있어서,In general formula (CS-1)-(CS-3),

R12~R26은, 각각 독립적으로, 직쇄 혹은 분기 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20) 또는 사이클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~20)를 나타낸다.R 12 to R 26 each independently represent a linear or branched alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) or a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms).

L3~L5는, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 2가의 연결기로서는, 알킬렌기, 페닐기, 에터기, 싸이오에터기, 카보닐기, 에스터기, 아마이드기, 유레테인기, 또는 유레아기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단독 혹은 2개 이상의 기의 조합을 들 수 있다.L 3 to L 5 represent a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include an alkylene group, a phenyl group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a urethane group, or a combination of two or more groups selected from the group consisting of urea groups. .

n은 1~5의 정수를 나타낸다.n represents the integer of 1-5.

수지 (X)로서, 하기 일반식 (C-I)~(C-V)로 나타나는 반복 단위의 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는 수지를 들 수 있다.As resin (X), resin which has at least 1 sort (s) chosen from the group of the repeating unit represented by the following general formula (C-I)-(C-V) is mentioned.

[화학식 23][Formula 23]

Figure 112017065064687-pct00023
Figure 112017065064687-pct00023

일반식 (C-I)~(C-V) 중,In general formula (C-I)-(C-V),

R1~R3은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 알킬기, 또는 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 불소화 알킬기를 나타낸다.R <1> -R <3> respectively independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a C1-C4 linear or branched alkyl group, or a C1-C4 linear or branched fluorinated alkyl group.

W1~W2는, 불소 원자 및 규소 원자 중 적어도 어느 하나를 갖는 유기기를 나타낸다.W 1 to W 2 represent an organic group having at least one of a fluorine atom and a silicon atom.

R4~R7은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 알킬기, 또는 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 불소화 알킬기를 나타낸다. 단, R4~R7 중 적어도 하나는 불소 원자를 나타낸다. R4와 R5 혹은 R6과 R7은 환을 형성하고 있어도 된다.R <4> -R <7> respectively independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a C1-C4 linear or branched alkyl group, or a C1-C4 linear or branched fluorinated alkyl group. However, R ~ 4 R 7, at least one of which is a fluorine atom. R 4 and R 5 or R 6 and R 7 may form a ring.

R8은, 수소 원자, 또는 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 알킬기를 나타낸다.R <8> represents a hydrogen atom or a C1-C4 linear or branched alkyl group.

R9는, 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 알킬기, 또는 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 불소화 알킬기를 나타낸다.R <9> represents a C1-C4 linear or branched alkyl group or a C1-C4 linear or branched fluorinated alkyl group.

L1~L2는, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, 상기 L3~L5와 동일한 것이다.L 1 to L 2 represent a single bond or a divalent linking group and are the same as L 3 to L 5 .

Q는, 단환 또는 다환의 환상 지방족기를 나타낸다. 즉, 결합한 2개의 탄소 원자(C-C)를 포함하고, 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 나타낸다.Q represents a monocyclic or polycyclic cyclic aliphatic group. That is, the atom group containing two carbon atoms (C-C) couple | bonded and forming an alicyclic structure is shown.

R30 및 R31은, 각각 독립적으로, 수소 또는 불소 원자를 나타낸다.R 30 and R 31 each independently represent hydrogen or a fluorine atom.

R32 및 R33은, 각각 독립적으로, 알킬기, 사이클로알킬기, 불소화 알킬기 또는 불소화 사이클로알킬기를 나타낸다.R 32 and R 33 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, a fluorinated alkyl group or a fluorinated cycloalkyl group.

단, 일반식 (C-V)로 나타나는 반복 단위는, R30, R31, R32 및 R33 중 적어도 하나에, 적어도 하나의 불소 원자를 갖는다.However, the repeating unit represented by General Formula (CV) has at least one fluorine atom in at least one of R 30 , R 31 , R 32 and R 33 .

수지 (X)는, 일반식 (C-I)로 나타나는 반복 단위를 갖는 것이 바람직하고, 하기 일반식 (C-Ia)~(C-Id)로 나타나는 반복 단위를 갖는 것이 더 바람직하다.It is preferable that resin (X) has a repeating unit represented with general formula (C-I), and it is more preferable to have a repeating unit represented with the following general formula (C-Ia)-(C-Id).

[화학식 24][Formula 24]

Figure 112017065064687-pct00024
Figure 112017065064687-pct00024

일반식 (C-Ia)~(C-Id)에 있어서,In general formula (C-Ia)-(C-Id),

R10 및 R11은, 수소 원자, 불소 원자, 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 알킬기, 또는 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 불소화 알킬기를 나타낸다.R <10> and R <11> represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a C1-C4 linear or branched alkyl group, or a C1-C4 linear or branched fluorinated alkyl group.

W3~W6은, 불소 원자 및 규소 원자 중 적어도 어느 하나를 1개 이상 갖는 유기기를 나타낸다.W 3 to W 6 represent an organic group having at least one of a fluorine atom and a silicon atom.

W3~W6이, 불소 원자를 갖는 유기기일 때, 탄소수 1~20의 불소화된, 직쇄, 분기 알킬기 혹은 사이클로알킬기, 또는 탄소수 1~20의 불소화된 직쇄, 분기, 또는 환상의 알킬에터기인 것이 바람직하다.When W 3 to W 6 is an organic group having a fluorine atom, it is a fluorinated, straight chain, branched alkyl group or cycloalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a fluorinated linear, branched, or cyclic alkyl ether group having 1 to 20 carbon atoms. It is preferable.

W3~W6의 불소화 알킬기로서는, 트라이플루오로에틸기, 펜타플루오로프로필기, 헥사플루오로아이소프로필기, 헥사플루오로(2-메틸)아이소프로필기, 헵타플루오로뷰틸기, 헵타플루오로아이소프로필기, 옥타플루오로아이소뷰틸기, 노나플루오로헥실기, 노나플루오로-t-뷰틸기, 퍼플루오로아이소펜틸기, 퍼플루오로옥틸기, 퍼플루오로(트라이메틸)헥실기 등을 들 수 있다.Examples of the fluorinated alkyl group for W 3 to W 6 include trifluoroethyl group, pentafluoropropyl group, hexafluoroisopropyl group, hexafluoro (2-methyl) isopropyl group, heptafluorobutyl group and heptafluoroisopropyl group. Propyl group, octafluoroisobutyl group, nonafluorohexyl group, nonafluoro-t-butyl group, perfluoroisopentyl group, perfluorooctyl group, perfluoro (trimethyl) hexyl group, etc. are mentioned. Can be.

W3~W6이, 규소 원자를 갖는 유기기일 때, 알킬실릴 구조, 또는 환상 실록세인 구조인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 일반식 (CS-1)~(CS-3)으로 나타나는 기 등을 들 수 있다.Yi W 3 W ~ 6, it is preferable that when the organic group having a silicon atom, alkyl silyl structure, or a cyclic siloxane structure. Specifically, the group etc. represented by the said general formula (CS-1)-(CS-3) are mentioned.

이하, 일반식 (C-I)로 나타나는 반복 단위의 구체예를 나타낸다. X는, 수소 원자, -CH3, -F, 또는 -CF3을 나타낸다.Hereinafter, the specific example of the repeating unit represented by general formula (CI) is shown. X represents a hydrogen atom, -CH 3 , -F or -CF 3 .

[화학식 25][Formula 25]

Figure 112017065064687-pct00025
Figure 112017065064687-pct00025

[화학식 26][Formula 26]

Figure 112017065064687-pct00026
Figure 112017065064687-pct00026

[화학식 27][Formula 27]

Figure 112017065064687-pct00027
Figure 112017065064687-pct00027

[화학식 28][Formula 28]

Figure 112017065064687-pct00028
Figure 112017065064687-pct00028

[화학식 29][Formula 29]

Figure 112017065064687-pct00029
Figure 112017065064687-pct00029

[화학식 30][Formula 30]

Figure 112017065064687-pct00030
Figure 112017065064687-pct00030

수지 (X)는, 유기 용제 현상액에 대한 용해성을 조정하기 위하여, 하기 일반식 (Ia)로 나타나는 반복 단위를 갖고 있어도 된다.Resin (X) may have a repeating unit represented by the following general formula (Ia) in order to adjust the solubility to the organic solvent developing solution.

[화학식 31][Formula 31]

Figure 112017065064687-pct00031
Figure 112017065064687-pct00031

일반식 (Ia)에 있어서,In general formula (Ia),

Rf는, 불소 원자 또는 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 알킬기를 나타낸다.Rf represents an alkyl group in which a fluorine atom or at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.

R1은, 알킬기를 나타낸다.R 1 represents an alkyl group.

R2는, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다.R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

일반식 (Ia)에 있어서의, Rf의 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 알킬기는, 탄소수 1~3인 것이 바람직하고, 트라이플루오로메틸기가 보다 바람직하다.In general formula (Ia), it is preferable that it is C1-C3, and, as for the alkyl group which the at least 1 hydrogen atom of Rf substituted by the fluorine atom, a trifluoromethyl group is more preferable.

R1의 알킬기는, 탄소수 3~10의 직쇄 혹은 분기상의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 3~10의 분기상의 알킬기가 보다 바람직하다.The alkyl group of R 1 is preferably a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and more preferably a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms.

R2는, 탄소수 1~10의 직쇄 혹은 분기상의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 3~10의 직쇄 혹은 분기상의 알킬기가 보다 바람직하다.R 2 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms.

이하, 일반식 (Ia)로 나타나는 반복 단위의 구체예를 들지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although the specific example of the repeating unit represented by general formula (Ia) is given, this invention is not limited to this.

[화학식 32][Formula 32]

Figure 112017065064687-pct00032
Figure 112017065064687-pct00032

수지 (X)는, 하기 일반식 (III)으로 나타나는 반복 단위를 더 갖고 있어도 된다.Resin (X) may further have a repeating unit represented by the following general formula (III).

[화학식 33][Formula 33]

Figure 112017065064687-pct00033
Figure 112017065064687-pct00033

일반식 (III)에 있어서,In general formula (III),

R4는, 알킬기, 사이클로알킬기, 알켄일기, 사이클로알켄일기, 트라이알킬실릴기 또는 환상 실록세인 구조를 갖는 기를 나타낸다.R 4 represents a group having an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, a trialkylsilyl group or a cyclic siloxane structure.

L6은, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.L 6 represents a single bond or a divalent linking group.

일반식 (III)에 있어서의, R4의 알킬기는, 탄소수 3~20의 직쇄 혹은 분기상 알킬기가 바람직하다.In General Formula (III), the alkyl group of R 4 is preferably a linear or branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms.

사이클로알킬기는, 탄소수 3~20의 사이클로알킬기가 바람직하다.The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms.

알켄일기는, 탄소수 3~20의 알켄일기가 바람직하다.The alkenyl group is preferably an alkenyl group having 3 to 20 carbon atoms.

사이클로알켄일기는, 탄소수 3~20의 사이클로알켄일기가 바람직하다.The cycloalkenyl group is preferably a cycloalkenyl group having 3 to 20 carbon atoms.

트라이알킬실릴기는, 탄소수 3~20의 트라이알킬실릴기가 바람직하다.The trialkylsilyl group is preferably a trialkylsilyl group having 3 to 20 carbon atoms.

환상 실록세인 구조를 갖는 기는, 탄소수 3~20의 환상 실록세인 구조를 갖는 기가 바람직하다.The group having a cyclic siloxane structure is preferably a group having a cyclic siloxane structure.

L6의 2가의 연결기는, 알킬렌기(바람직하게는 탄소수 1~5), 옥시기가 바람직하다.The divalent linking group of L 6 is preferably an alkylene group (preferably having 1 to 5 carbon atoms) and an oxy group.

수지 (X)는, 락톤기, 에스터기, 산무수물이나 후술하는 산분해성 수지에 있어서의 산분해성기와 동일한 기를 갖고 있어도 된다. 수지 (X)는 하기 일반식 (VIII)로 나타나는 반복 단위를 더 가져도 된다.Resin (X) may have the same group as an acid-decomposable group in lactone group, an ester group, an acid anhydride, and acid-decomposable resin mentioned later. Resin (X) may further have a repeating unit represented by the following general formula (VIII).

[화학식 34][Formula 34]

Figure 112017065064687-pct00034
Figure 112017065064687-pct00034

수지 (X)로서는, 알칼리 가용성기를 갖는 모노머에서 유래하는 반복 단위 (d)를 함유하는 것이 바람직하다. 이로써, 액침수에 대한 용해성이나 도포 용제에 대한 용해성을 제어할 수 있다. 알칼리 가용성기로서는, 페놀성 수산기, 카복실산기, 불소화 알코올기, 설폰산기, 설폰아마이드기, 설폰일이미드기, (알킬설폰일)(알킬카보닐)메틸렌기, (알킬설폰일)(알킬카보닐)이미드기, 비스(알킬카보닐)메틸렌기, 비스(알킬카보닐)이미드기, 비스(알킬설폰일)메틸렌기, 비스(알킬설폰일)이미드기, 트리스(알킬카보닐)메틸렌기, 트리스(알킬설폰일)메틸렌기를 갖는 기 등을 들 수 있다.As resin (X), it is preferable to contain the repeating unit (d) derived from the monomer which has alkali-soluble group. Thereby, solubility in immersion water and solubility in a coating solvent can be controlled. As an alkali-soluble group, a phenolic hydroxyl group, a carboxylic acid group, a fluorinated alcohol group, a sulfonic acid group, a sulfonamide group, a sulfonyl imide group, a (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene group, (alkylsulfonyl) (alkylcarbon Nil) imide group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group, The group which has a tris (alkylsulfonyl) methylene group, etc. are mentioned.

알칼리 가용성기를 갖는 모노머로서는, 산해리 상수 pKa가 4 이상인 모노머가 바람직하고, 더 바람직하게는 pKa가 4~13인 모노머이며, 가장 바람직하게는 pKa가 8~13인 모노머이다. pKa가 4 이상인 모노머를 함유함으로써, 네거티브형 및 포지티브형의 현상 시의 팽윤이 억제되어, 유기 용제 현상액에 대한 양호한 현상성뿐만 아니라, 약염기성의 알칼리 현상액을 사용한 경우에 있어서도 양호한 현상성이 얻어진다.As a monomer which has an alkali-soluble group, the monomer whose acid dissociation constant pKa is 4 or more is preferable, More preferably, it is a monomer whose pKa is 4-13, Most preferably, it is a monomer whose pKa is 8-13. By containing a monomer having a pKa of 4 or more, swelling at the time of negative and positive development is suppressed, and not only good developability with respect to the organic solvent developer but also good developability can be obtained even when a weakly basic alkaline developer is used. .

산해리 상수 pKa는, 화학 편람(II)(개정 4판, 1993년, 일본 화학회 편, 마루젠 가부시키가이샤)에 기재된 것이며, 알칼리 가용성기를 포함하는 모노머의 pKa의 값은, 예를 들면 무한 희석 용매를 이용하여 25℃에서 측정할 수 있다.The acid dissociation constant pKa is described in Chemical Handbook (II) (Rev. 4, 1993, Japanese Chemical Society, Maruzen Co., Ltd.), and the value of pKa of the monomer containing an alkali-soluble group is, for example, infinite dilution. It can measure at 25 degreeC using a solvent.

pKa가 4 이상인 모노머는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 페놀성 수산기, 설폰아마이드기, -COCH2CO-, 플루오로알코올기, 카복실산기 등의 산기(알칼리 가용성기)를 갖는 모노머 등을 들 수 있다. 특히, 플루오로알코올기를 포함하는 모노머가 바람직하다. 플루오로알코올기는 적어도 하나의 수산기가 치환한 플루오로알킬기이며, 탄소수 1~10개의 것이 바람직하고, 탄소수 1~5개의 것이 더 바람직하다. 플루오로알코올기의 구체예로서는, 예를 들면 -CF2OH, -CH2CF2OH, -CH2CF2CF2OH, -C(CF3)2OH, -CF2CF(CF3)OH, -CH2C(CF3)2OH 등을 들 수 있다. 플루오로알코올기로서 특히 바람직한 것은 헥사플루오로아이소프로판올기이다.Monomer pKa of 4 or more is not particularly limited, for example, include a phenolic hydroxyl group, sulfonamide group, -COCH 2 CO-, acid group, such as an alcohol group, a carboxylic acid group in the monomer having a fluoro (alkali-soluble group), etc. Can be. In particular, the monomer containing a fluoro alcohol group is preferable. The fluoroalcohol group is a fluoroalkyl group substituted with at least one hydroxyl group, preferably having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of the fluoroalcohol group include, for example, -CF 2 OH, -CH 2 CF 2 OH, -CH 2 CF 2 CF 2 OH, -C (CF 3 ) 2 OH, and -CF 2 CF (CF 3 ) OH , -CH 2 C (CF 3 ) 2 OH, and the like. Particularly preferred as the fluoroalcohol group is a hexafluoroisopropanol group.

수지 (X) 중의 알칼리 가용성기를 갖는 모노머에서 유래하는 반복 단위의 총량은, 바람직하게는 수지 (X)를 구성하는 전체 반복 단위에 대하여, 0~90몰%, 보다 바람직하게는 0~80몰%, 보다 더 바람직하게는 0~70몰%이다.Preferably the total amount of the repeating unit derived from the monomer which has alkali-soluble group in resin (X) is 0-90 mol% with respect to all the repeating units which comprise resin (X), More preferably, it is 0-80 mol% More preferably, it is 0-70 mol%.

알칼리 가용성기를 갖는 모노머는, 산기를 1개만 포함하고 있어도 되고 2개 이상 포함하고 있어도 된다. 이 모노머에서 유래하는 반복 단위는, 반복 단위 1개당 2개 이상의 산기를 갖고 있는 것이 바람직하고, 산기를 2~5개 갖는 것이 보다 바람직하며, 산기를 2~3개 갖는 것이 특히 바람직하다.The monomer which has alkali-soluble group may contain only one acidic radical, and may contain two or more. It is preferable that the repeating unit derived from this monomer has two or more acidic groups per repeating unit, It is more preferable to have 2-5 acidic groups, It is especially preferable to have 2-3 acidic groups.

알칼리 가용성기를 갖는 모노머에서 유래하는 반복 단위의, 바람직한 구체예를 이하에 나타내지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Although the preferable specific example of the repeating unit derived from the monomer which has alkali-soluble group is shown below, it is not limited to these.

[화학식 35][Formula 35]

Figure 112017065064687-pct00035
Figure 112017065064687-pct00035

[화학식 36][Formula 36]

Figure 112017065064687-pct00036
Figure 112017065064687-pct00036

[화학식 37][Formula 37]

Figure 112017065064687-pct00037
Figure 112017065064687-pct00037

[화학식 38][Formula 38]

Figure 112017065064687-pct00038
Figure 112017065064687-pct00038

[화학식 39][Formula 39]

Figure 112017065064687-pct00039
Figure 112017065064687-pct00039

[화학식 40][Formula 40]

Figure 112017065064687-pct00040
Figure 112017065064687-pct00040

[화학식 41][Formula 41]

Figure 112017065064687-pct00041
Figure 112017065064687-pct00041

[화학식 42][Formula 42]

Figure 112017065064687-pct00042
Figure 112017065064687-pct00042

[화학식 43][Formula 43]

Figure 112017065064687-pct00043
Figure 112017065064687-pct00043

[화학식 44][Formula 44]

Figure 112017065064687-pct00044
Figure 112017065064687-pct00044

수지 (X)는, 하기의 (X-1)~(X-8)로부터 선택되는 어느 하나의 수지인 것이 바람직하다.It is preferable that resin (X) is any resin chosen from following (X-1)-(X-8).

(X-1) 플루오로알킬기(바람직하게는 탄소수 1~4)를 갖는 반복 단위 (a)를 갖는 수지, 보다 바람직하게는 반복 단위 (a)만을 갖는 수지.(X-1) Resin which has a repeating unit (a) which has a fluoroalkyl group (preferably C1-C4), More preferably, resin which has only a repeating unit (a).

(X-2) 트라이알킬실릴기 또는 환상 실록세인 구조를 갖는 반복 단위 (b)를 갖는 수지, 보다 바람직하게는 반복 단위 (b)만을 갖는 수지.(X-2) Resin which has a repeating unit (b) which has a trialkylsilyl group or a cyclic siloxane structure, More preferably, resin which has only a repeating unit (b).

(X-3) 플루오로알킬기(바람직하게는 탄소수 1~4)를 갖는 반복 단위 (a)와, 분기상의 알킬기(바람직하게는 탄소수 4~20), 사이클로알킬기(바람직하게는 탄소수 4~20), 분기상의 알켄일기(바람직하게는 탄소수 4~20), 사이클로알켄일기(바람직하게는 탄소수 4~20) 또는 아릴기(바람직하게는 탄소수 4~20)를 갖는 반복 단위 (c)를 갖는 수지, 보다 바람직하게는 반복 단위 (a) 및 반복 단위 (c)의 공중합 수지.(X-3) A repeating unit (a) having a fluoroalkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), a branched alkyl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms), and a cycloalkyl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms) A resin having a repeating unit (c) having a branched alkenyl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms), a cycloalkenyl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms), More preferably, copolymerized resin of a repeating unit (a) and a repeating unit (c).

(X-4) 트라이알킬실릴기 또는 환상 실록세인 구조를 갖는 반복 단위 (b)와, 분기상의 알킬기(바람직하게는 탄소수 4~20), 사이클로알킬기(바람직하게는 탄소수 4~20), 분기상의 알켄일기(바람직하게는 탄소수 4~20), 사이클로알켄일기(바람직하게는 탄소수 4~20) 또는 아릴기(바람직하게는 탄소수 4~20)를 갖는 반복 단위 (c)를 갖는 수지, 보다 바람직하게는 반복 단위 (b) 및 반복 단위 (c)의 공중합 수지.(X-4) A repeating unit (b) having a trialkylsilyl group or a cyclic siloxane structure, a branched alkyl group (preferably C4-20), a cycloalkyl group (preferably C4-20), branched Resin having a repeating unit (c) having an alkenyl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms), a cycloalkenyl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 4 to 20 carbon atoms), more preferably Is a copolymer of the repeating unit (b) and the repeating unit (c).

(X-5) 플루오로알킬기(바람직하게는 탄소수 1~4)를 갖는 반복 단위 (a)와, 트라이알킬실릴기 또는 환상 실록세인 구조를 갖는 반복 단위 (b)를 갖는 수지, 보다 바람직하게는 반복 단위 (a) 및 반복 단위 (b)의 공중합 수지.(X-5) Resin which has a repeating unit (a) which has a fluoroalkyl group (preferably C1-C4), and a repeating unit (b) which has a trialkylsilyl group or a cyclic siloxane structure, More preferably, Copolymer resin of a repeating unit (a) and a repeating unit (b).

(X-6) 플루오로알킬기(바람직하게는 탄소수 1~4)를 갖는 반복 단위 (a)와, 트라이알킬실릴기 또는 환상 실록세인 구조를 갖는 반복 단위 (b)와, 분기상의 알킬기(바람직하게는 탄소수 4~20), 사이클로알킬기(바람직하게는 탄소수 4~20), 분기상의 알켄일기(바람직하게는 탄소수 4~20), 사이클로알켄일기(바람직하게는 탄소수 4~20) 또는 아릴기(바람직하게는 탄소수 4~20)를 갖는 반복 단위 (c)를 갖는 수지, 보다 바람직하게는 반복 단위 (a), 반복 단위 (b) 및 반복 단위 (c)의 공중합 수지.(X-6) A repeating unit (a) having a fluoroalkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms), a repeating unit (b) having a trialkylsilyl group or a cyclic siloxane structure, and a branched alkyl group (preferably Is 4 to 20 carbon atoms, cycloalkyl group (preferably 4 to 20 carbon atoms), branched alkenyl group (preferably 4 to 20 carbon atoms), cycloalkenyl group (preferably 4 to 20 carbon atoms) or aryl group (preferably Preferably the resin which has a repeating unit (c) which has C4-C20, More preferably, the copolymer resin of a repeating unit (a), a repeating unit (b), and a repeating unit (c).

수지 (X-3), (X-4), (X-6)에 있어서의, 분기상의 알킬기, 사이클로알킬기, 분기상의 알켄일기, 사이클로알켄일기, 또는 아릴기를 갖는 반복 단위 (c)로서는, 친소수성, 상호작용성 등을 고려하여, 적당한 관능기를 도입할 수 있다.As repeating unit (c) which has a branched alkyl group, a cycloalkyl group, a branched alkenyl group, a cycloalkenyl group, or an aryl group in resin (X-3), (X-4), (X-6), Considering aqueous, interactivity, etc., a suitable functional group can be introduced.

(X-7) 상기 (X-1)~(X-6)을 각각 구성하는 반복 단위에, 알칼리 가용성기 (d)를 갖는 반복 단위(바람직하게는, pKa가 4 이상인 알칼리 가용성기를 갖는 반복 단위)를 더 갖는 수지.(X-7) Repeating unit which has alkali-soluble group (d) in the repeating unit which comprises said (X-1)-(X-6), respectively (preferably the repeating unit which has alkali-soluble group whose pKa is 4 or more). Resin having more).

(X-8) 플루오로알코올기를 갖는 알칼리 가용성기 (d)를 갖는 반복 단위만을 갖는 수지.(X-8) Resin which has only a repeating unit which has alkali-soluble group (d) which has a fluoro alcohol group.

수지 (X-3), (X-4), (X-6), (X-7)에 있어서, 플루오로알킬기를 갖는 반복 단위 (a) 및/또는 트라이알킬실릴기, 또는 환상 실록세인 구조를 갖는 반복 단위 (b)는, 10~99몰%인 것이 바람직하고, 20~80몰%인 것이 보다 바람직하다.Resin (X-3), (X-4), (X-6), and (X-7) WHEREIN: The repeating unit (a) and / or trialkylsilyl group which has a fluoroalkyl group, or cyclic siloxane structure It is preferable that it is 10-99 mol%, and, as for the repeating unit (b) which has a thing, it is more preferable that it is 20-80 mol%.

또, 수지 (X-7)에 있어서의 알칼리 가용성기 (d)를 가짐으로써, 유기 용제 현상액을 이용했을 때의 박리 용이성뿐만 아니라, 그 외의 박리액, 예를 들면 알칼리성의 수용액을 박리액으로서 이용한 경우의 박리 용이성이 향상된다.Moreover, by having alkali-soluble group (d) in resin (X-7), not only the peelability at the time of using the organic solvent developing solution but other peeling liquid, for example, alkaline aqueous solution was used as peeling liquid. Easiness of peeling in the case improves.

수지 (X)는, 상온(25℃)에 있어서, 고체인 것이 바람직하다. 또한, 유리 전이 온도(Tg)가 50~200℃인 것이 바람직하고, 80~160℃가 보다 바람직하다.It is preferable that resin (X) is solid at normal temperature (25 degreeC). Moreover, it is preferable that glass transition temperature (Tg) is 50-200 degreeC, and 80-160 degreeC is more preferable.

25℃에 있어서 고체라는 것은, 융점이 25℃ 이상인 것을 말한다.Solid at 25 degreeC means that melting | fusing point is 25 degreeC or more.

유리 전이 온도(Tg)는, 시차 주사 칼로리메트리(Differential Scanning Calorimetry)에 의하여 측정할 수 있으며, 예를 들면 시료를 한 번 승온, 냉각 후, 다시 5℃/분으로 승온했을 때의 비용적이 변화한 값을 해석함으로써 측정할 수 있다.The glass transition temperature (Tg) can be measured by differential scanning calorimetry, for example, the cost change when the temperature of the sample is raised to 5 ° C./min after the temperature is raised and cooled once. It can be measured by interpreting one value.

수지 (X)는, 액침액(바람직하게는 물)에 대하여 불용이고, 유기 용제 현상액(바람직하게는 에스터계 용제를 포함하는 현상액)에 대하여 가용인 것이 바람직하다. 본 발명의 패턴 형성 방법이, 알칼리 현상액을 이용하여 현상하는 공정을 더 포함하는 경우에는, 알칼리 현상액을 이용하여 현상 박리할 수 있다는 관점에서는, 수지 (X)는 알칼리 현상액에 대해서도 가용인 것이 바람직하다.It is preferable that resin (X) is insoluble with respect to an immersion liquid (preferably water), and is soluble with respect to the organic solvent developing solution (preferably developing solution containing an ester type solvent). When the pattern formation method of this invention further includes the process of developing using alkaline developing solution, it is preferable that resin (X) is soluble also about an alkaline developing solution from a viewpoint that it can develop and peel using an alkaline developing solution. .

수지 (X)가 규소 원자를 갖는 경우, 규소 원자의 함유량은, 수지 (X)의 분자량에 대하여, 2~50질량%인 것이 바람직하고, 2~30질량%인 것이 보다 바람직하다. 또, 규소 원자를 포함하는 반복 단위가, 수지 (X) 중 10~100질량%인 것이 바람직하고, 20~100질량%인 것이 보다 바람직하다.When resin (X) has a silicon atom, it is preferable that it is 2-50 mass% with respect to the molecular weight of resin (X), and, as for content of a silicon atom, it is more preferable that it is 2-30 mass%. Moreover, it is preferable that it is 10-100 mass% in resin (X), and, as for the repeating unit containing a silicon atom, it is more preferable that it is 20-100 mass%.

규소 원자의 함유량 및 규소 원자를 포함하는 반복 단위의 함유량을 하기 범위로 함으로써, 액침액(바람직하게는 물)에 대한 불용성, 유기 용제 현상액을 이용했을 때의 보호막의 박리 용이성, 나아가서는 감활성광선성 또는 감방사선성막과의 비상용성을 모두 향상시킬 수 있다.By making content of a silicon atom and content of the repeating unit containing a silicon atom into the following range, the insoluble with respect to immersion liquid (preferably water), the peelability of a protective film at the time of using the organic solvent developing solution, and also actinic ray Both incompatibility with sex or radiation-sensitive films can be improved.

불소 원자의 함유량 및 불소 원자를 포함하는 반복 단위의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 액침액(바람직하게는 물)에 대한 불용성, 유기 용제 현상액을 이용했을 때의 보호막의 박리 용이성, 나아가서는 감활성광선성 또는 감방사선성막과의 비상용성을 모두 향상시킬 수 있다.By making content of a fluorine atom and content of the repeating unit containing a fluorine atom into the said range, the insoluble to immersion liquid (preferably water), the peelability of a protective film at the time of using the organic solvent developing solution, and also actinic ray Both incompatibility with sex or radiation-sensitive films can be improved.

수지 (X)가 불소 원자를 갖는 경우, 불소 원자의 함유량은, 수지 (X)의 분자량에 대하여, 5~80질량%인 것이 바람직하고, 10~80질량%인 것이 보다 바람직하다. 또, 불소 원자를 포함하는 반복 단위가, 수지 (X) 중 10~100질량%인 것이 바람직하고, 30~100질량%인 것이 보다 바람직하다.When resin (X) has a fluorine atom, it is preferable that it is 5-80 mass% with respect to the molecular weight of resin (X), and, as for content of a fluorine atom, it is more preferable that it is 10-80 mass%. Moreover, it is preferable that it is 10-100 mass% in resin (X), and, as for the repeating unit containing a fluorine atom, it is more preferable that it is 30-100 mass%.

수지 (X)의 표준 폴리스타이렌 환산의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 1,000~100,000이고, 보다 바람직하게는 1,000~50,000, 보다 더 바람직하게는 2,000~15,000, 특히 바람직하게는 3,000~15,000이다.The weight average molecular weight of standard polystyrene conversion of resin (X) becomes like this. Preferably it is 1,000-100,000, More preferably, it is 1,000-50,000, More preferably, it is 2,000-15,000, Especially preferably, it is 3,000-15,000.

수지 (X)는, 금속 등의 불순물이 적은 것은 당연한 것이지만, 보호막으로부터 액침액으로의 용출 저감의 관점에서, 잔존 모노머양이 0~10질량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0~5질량%, 0~1질량%가 보다 더 바람직하다. 또, 분자량 분포(Mw/Mn, 분산도라고도 함)는, 1~5가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~3, 보다 더 바람직하게는 1~1.5의 범위이다.Although it is natural that resin (X) has few impurities, such as a metal, it is preferable that the amount of residual monomers is 0-10 mass% from a viewpoint of the elution reduction from a protective film to an immersion liquid, More preferably, it is 0-5 mass % And 0-1 mass% are more preferable. Moreover, 1-5 are preferable, as for molecular weight distribution (Mw / Mn, dispersion degree), More preferably, it is 1-3, More preferably, it is the range of 1-1.5.

수지 (X)는, 각종 시판품을 이용할 수도 있고, 통상의 방법에 따라(예를 들면 라디칼 중합) 합성할 수 있다. 예를 들면, 일반적 합성 방법으로서는, 모노머종 및 개시제를 용제에 용해시켜, 가열함으로써 중합을 행하는 일괄 중합법, 가열 용제에 모노머종과 개시제의 용액을 1~10시간 동안 적하하여 첨가하는 적하 중합법 등을 들 수 있으며, 적하 중합법이 바람직하다. 반응 용매로서는, 예를 들면 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥세인, 다이아이소프로필에터 등의 에터류나 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤과 같은 케톤류, 아세트산 에틸과 같은 에스터 용매, 다이메틸폼아마이드, 다이메틸아세트아마이드 등의 아마이드 용제, 나아가서는 후술하는 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 사이클로헥산온과 같은 본 발명의 조성물을 용해하는 용매를 들 수 있다.Various commercial items can also be used for resin (X), and it can synthesize | combine according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthetic method, the batch polymerization method which melt | dissolves a monomer species and an initiator in a solvent, and superposes | polymerizes by heating, and the dropping polymerization method which adds the solution of a monomer species and an initiator dropwise for 1 to 10 hours, and adds to a heating solvent Etc. are mentioned, and the dropping polymerization method is preferable. Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and ester solvents such as ethyl acetate and dimethyl formamide. And amide solvents such as dimethylacetamide, and solvents for dissolving the composition of the present invention such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone which will be described later. .

중합 반응은 질소나 아르곤 등 불활성 가스 분위기하에서 행해지는 것이 바람직하다. 중합 개시제로서는 시판 중인 라디칼 개시제(아조계 개시제, 퍼옥사이드 등)를 이용하여 중합을 개시시킨다. 라디칼 개시제로서는 아조계 개시제가 바람직하고, 에스터기, 사이아노기, 카복실기를 갖는 아조계 개시제가 바람직하다. 바람직한 개시제로서는, 아조비스아이소뷰티로나이트릴, 아조비스다이메틸발레로나이트릴, 다이메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 등을 들 수 있다. 필요에 따라서 연쇄 이동제를 사용할 수도 있다. 반응물의 농도는, 통상 5~50질량%이며, 바람직하게는 20~50질량%, 보다 바람직하게는 30~50질량%이다. 반응 온도는, 통상 10℃~150℃이며, 바람직하게는 30℃~120℃, 더 바람직하게는 60~100℃이다.It is preferable that a polymerization reaction is performed in inert gas atmosphere, such as nitrogen and argon. As a polymerization initiator, superposition | polymerization is started using a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.). As a radical initiator, an azo initiator is preferable and the azo initiator which has an ester group, a cyano group, and a carboxyl group is preferable. Preferred initiators include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate) and the like. A chain transfer agent can also be used as needed. The concentration of the reactant is usually 5 to 50% by mass, preferably 20 to 50% by mass, more preferably 30 to 50% by mass. Reaction temperature is 10 degreeC-150 degreeC normally, Preferably it is 30 degreeC-120 degreeC, More preferably, it is 60-100 degreeC.

반응 종료 후, 실온까지 방랭하여 정제한다. 정제는, 수세나 적절한 용매를 조합함으로써 잔류 단량체나 올리고머 성분을 제거하는 액액 추출법, 특정 분자량 이하의 것만을 추출 제거하는 한외 여과 등의 용액 상태에서의 정제 방법이나, 수지 용액을 빈용매에 적하함으로써 수지를 빈용매 중에 응고시키는 것에 의하여 잔류 단량체 등을 제거하는 재침전법이나 여과 분리한 수지 슬러리를 빈용매로 세정하는 등의 고체 상태에서의 정제 방법 등의 통상의 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, 상기 수지가 난용 혹은 불용인 용매(빈용매)를, 이 반응 용액의 10배 이하의 체적량, 바람직하게는 10~5배의 체적량으로, 접촉시킴으로써 수지를 고체로서 석출시킨다.After the reaction is completed, the mixture is left to cool to room temperature and purified. Purification is performed by dropping a resin solution into a poor solvent, or a method for purification in a solution state such as a liquid solution extraction method for removing residual monomer and oligomer components by combining water washing and an appropriate solvent, ultrafiltration for extracting and removing only those having a specific molecular weight or less. By coagulating the resin in the poor solvent, conventional methods such as a reprecipitation method for removing residual monomer and the like and a purification method in a solid state such as washing the filtered resin slurry with a poor solvent can be applied. For example, the resin is precipitated as a solid by contacting a solvent (poor solvent) in which the resin is poorly soluble or insoluble in a volume amount of 10 times or less, preferably 10 to 5 times the volume of the reaction solution.

폴리머 용액으로부터의 침전 또는 재침전 조작 시에 이용하는 용매(침전 또는 재침전 용매)로서는, 이 폴리머의 빈용매이면 되고, 폴리머의 종류에 따라, 예를 들면 탄화 수소(펜테인, 헥세인, 헵테인, 옥테인 등의 지방족 탄화 수소; 사이클로헥세인, 메틸사이클로헥세인 등의 지환식 탄화 수소; 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소), 할로젠화 탄화 수소(염화 메틸렌, 클로로폼, 사염화 탄소 등의 할로젠화 지방족 탄화 수소; 클로로벤젠, 다이클로로벤젠 등의 할로젠화 방향족 탄화 수소 등), 나이트로 화합물(나이트로메테인, 나이트로에테인 등), 나이트릴(아세토나이트릴, 벤조나이트릴 등), 에터(다이에틸에터, 다이아이소프로필에터, 다이메톡시에테인 등의 쇄상 에터; 테트라하이드로퓨란, 다이옥세인 등의 환상 에터), 케톤(아세톤, 메틸에틸케톤, 다이아이소뷰틸케톤 등), 에스터(아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸 등), 카보네이트(다이메틸카보네이트, 다이에틸카보네이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등), 알코올(메탄올, 에탄올, 프로판올, 아이소프로필알코올, 뷰탄올 등), 카복실산(아세트산 등), 물, 이들 용매를 포함하는 혼합 용매 등 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 침전 또는 재침전 용매로서, 적어도 알코올(특히, 메탄올 등) 또는 물을 포함하는 용매가 바람직하다. 이와 같은 적어도 탄화 수소를 포함하는 용매에 있어서, 알코올(특히, 메탄올 등)과 다른 용매(예를 들면, 아세트산 에틸 등의 에스터, 테트라하이드로퓨란 등의 에터류 등)의 비율은, 예를 들면 전자/후자(체적비; 25℃)=10/90~99/1, 바람직하게는 전자/후자(체적비; 25℃)=30/70~98/2, 더 바람직하게는 전자/후자(체적비; 25℃)=50/50~97/3 정도이다.The solvent (precipitation or reprecipitation solvent) used in the precipitation or reprecipitation operation from the polymer solution may be a poor solvent of this polymer, and depending on the type of polymer, for example, hydrocarbons (pentane, hexane, heptane) Aliphatic hydrocarbons such as octane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene), halogenated hydrocarbons (methylene chloride, chloroform, tetrachloride) Halogenated aliphatic hydrocarbons such as carbon, halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and dichlorobenzene, etc., nitro compounds (such as nitromethane and nitroethane), nitrile (acetonitrile, benzo) Nitrile, etc.), ether (diethyl ether, diisopropyl ether, chain ether such as dimethoxy ether; cyclic ether such as tetrahydrofuran and dioxane), ketone (acetone, methyl Ketones, diisobutyl ketones, etc.), esters (ethyl acetate, butyl acetate, etc.), carbonates (dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.), alcohols (methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butyl) Tanol etc.), carboxylic acid (acetic acid etc.), water, mixed solvent containing these solvent, etc. can be selected suitably, and can be used. Among these, as a precipitation or reprecipitation solvent, a solvent containing at least alcohol (especially methanol) or water is preferable. In such a solvent containing at least hydrocarbons, the ratio of alcohol (especially methanol, etc.) and other solvents (e.g., esters such as ethyl acetate, ethers such as tetrahydrofuran, etc.) is, for example, the former. / Latter (volume ratio; 25 ° C.) = 10/90 to 99/1, preferably the former / the latter (volume ratio; 25 ° C.) = 30/70 to 98/2, more preferably the former / the latter (volume ratio; 25 ° C.) ) = 50/50 to 97/3.

침전 또는 재침전 용매의 사용량은, 효율이나 수율 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있지만, 일반적으로는, 폴리머 용액 100질량부에 대하여, 100~10000질량부, 바람직하게는 200~2000질량부, 더 바람직하게는 300~1000질량부이다.Although the usage-amount of precipitation or reprecipitation solvent can be suitably selected in consideration of efficiency, a yield, etc., it is generally 100-10000 mass parts with respect to 100 mass parts of polymer solutions, Preferably it is 200-2000 mass parts, More preferably It is 300-1000 mass parts.

폴리머 용액을 침전 또는 재침전 용매(빈용매) 중에 공급할 때의 노즐의 개구 직경은, 바람직하게는 4mmφ 이하(예를 들면 0.2~4mmφ)이다. 또, 폴리머 용액의 빈용매 중으로의 공급 속도(적하 속도)는, 선(線)속도로서, 예를 들면 0.1~10m/초, 바람직하게는 0.3~5m/초 정도이다.The opening diameter of the nozzle at the time of supplying the polymer solution in the precipitation or reprecipitation solvent (poor solvent) is preferably 4 mmφ or less (for example, 0.2 to 4 mmφ). The feed rate (dropping rate) of the polymer solution in the poor solvent is a linear speed, for example, about 0.1 to 10 m / sec, preferably about 0.3 to 5 m / sec.

침전 또는 재침전 조작은 교반하에서 행하는 것이 바람직하다. 교반에 이용하는 교반 날개로서, 예를 들면 디스크 터빈, 팬 터빈(퍼들을 포함함), 만곡 날개 터빈, 화살깃형 터빈, 파우들러형, 불 마진(bull margin)형, 앵글드 베인 팬 터빈(angled vane fan turbine), 프로펠러, 다단형, 앵커형(또는 말굽형), 게이트형, 이중 리본, 스크루 등을 사용할 수 있다. 교반은, 폴리머 용액의 공급 종료 후에도, 추가로 10분 이상, 특히 20분 이상 행하는 것이 바람직하다. 교반 시간이 적은 경우에는, 폴리머 입자 중의 모노머 함유량을 충분히 저감시킬 수 없는 경우가 발생한다. 또, 교반 날개 대신에 라인 믹서를 이용하여 폴리머 용액과 빈용매를 혼합 교반할 수도 있다.Precipitation or reprecipitation operation is preferably performed under stirring. Stirring blades used for stirring, for example, disk turbines, fan turbines (including puddle), curved wing turbines, arrow-shaped turbines, piddlers, bull margin, angled vane fan turbines fan turbines, propellers, cascades, anchors (or horseshoes), gates, double ribbons, screws, and the like. It is preferable to perform stirring further 10 minutes or more, especially 20 minutes or more even after completion | finish of supply of a polymer solution. When there is little stirring time, the case where the monomer content in a polymer particle cannot fully be reduced arises. In addition, a polymer mixer and a poor solvent may be mixed and stirred using a line mixer instead of the stirring blade.

침전 또는 재침전할 때의 온도로서는, 효율이나 조작성을 고려하여 적절히 선택할 수 있는데, 통상 0~50℃ 정도, 바람직하게는 실온 부근(예를 들면 20~35℃ 정도)이다. 침전 또는 재침전 조작은, 교반조 등의 관용의 혼합 용기를 이용하여, 배치(batch)식, 연속식 등의 공지의 방법에 의하여 행할 수 있다.The temperature at the time of precipitation or reprecipitation can be appropriately selected in consideration of efficiency and operability, but is usually about 0 to 50 ° C, preferably around room temperature (for example, about 20 to 35 ° C). Precipitation or reprecipitation operation can be performed by well-known methods, such as a batch type and a continuous type, using common mixing vessels, such as a stirring tank.

침전 또는 재침전한 입자 형상 폴리머는, 통상, 여과, 원심 분리 등의 관용의 고액 분리를 행하고, 건조하여 사용에 제공된다. 여과는, 내용제성의 여과재를 이용하여, 바람직하게는 가압하에서 행해진다. 건조는, 상압 또는 감압하(바람직하게는 감압하), 30~100℃ 정도, 바람직하게는 30~50℃ 정도의 온도에서 행해진다.The particulate polymer precipitated or reprecipitated is usually subjected to solid liquid separation such as filtration and centrifugation, and dried to be used for use. Filtration is performed under pressure using the filter medium of solvent resistance. Drying is performed at a temperature of about 30 to 100 ° C, preferably about 30 to 50 ° C, under normal pressure or under reduced pressure (preferably under reduced pressure).

또한, 한 번, 수지를 석출시켜, 분리한 후에, 재차 용매에 용해시키고, 이 수지가 난용 혹은 불용인 용매와 접촉시켜도 된다.Furthermore, once a resin is precipitated and separated, it may be dissolved in a solvent again and may be made to contact with a solvent insoluble or insoluble.

즉, 상기 라디칼 중합 반응 종료 후, 폴리머가 난용 혹은 불용인 용매를 접촉시켜, 수지를 석출시키고(공정 a), 수지를 용액으로부터 분리하여(공정 b), 재차 용매에 용해시켜 수지 용액 A를 조제(공정 c), 그 후, 이 수지 용액 A에, 수지가 난용 혹은 불용인 용매를, 수지 용액 A의 10배 미만의 체적량(바람직하게는 5배 이하의 체적량)으로, 접촉시킴으로써 수지 고체를 석출시켜(공정 d), 석출한 수지를 분리하는(공정 e) 것을 포함하는 방법이어도 된다.That is, after completion of the radical polymerization reaction, a polymer is contacted with a solvent that is poorly soluble or insoluble to precipitate the resin (step a), the resin is separated from the solution (step b), and dissolved in the solvent again to prepare a resin solution A. (Step c) Then, the resin solid is made by contacting this resin solution A with a solvent in which the resin is poorly soluble or insoluble in a volume amount (preferably 5 times or less) of the resin solution A. May be precipitated (step d) and the precipitated resin is separated (step e).

수지 용액 A의 조제 시에 사용하는 용매는, 중합 반응 시에 모노머를 용해시키는 용매와 동일한 용매를 사용할 수 있으며, 중합 반응 시에 사용한 용매와 동일해도 되고 달라도 된다.The solvent used at the time of preparation of resin solution A can use the same solvent as the solvent which melt | dissolves a monomer at the time of a polymerization reaction, and may be the same as or different from the solvent used at the time of a polymerization reaction.

[용제][solvent]

본 발명의 패턴 형성 방법에 이용되는 보호막 형성용 조성물은, 보호막 형성용 조성물을 감활성광선성 또는 감방사선성막 상에 균일하게 형성하기 위하여, 수지를 용제에 용해시켜 이용하는 것이 바람직하다.It is preferable that the composition for protective film formation used for the pattern formation method of this invention dissolves resin in a solvent, and uses it in order to form the protective film formation composition on actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film uniformly.

감활성광선성 또는 감방사선성막을 용해하지 않고 양호한 패턴을 형성하기 위하여, 본 발명의 보호막 형성용 조성물은, 감활성광선성 또는 감방사선성막을 용해하지 않는 용제를 함유하는 것이 바람직하고, 네거티브형 현상액과는 다른 성분의 용제를 이용하는 것이 더 바람직하다. 또, 액침액에 대한 용출 방지의 관점에서는, 액침액에 대한 용해성이 낮은 것이 바람직하고, 물에 대한 용해성이 낮은 것이 더 바람직하다. 본 명세서에 있어서는, "액침액에 대한 용해성이 낮은"이란 액침액 불용성인 것을 나타낸다. 마찬가지로 "물에 대한 용해성이 낮은"이란 수불용성인 것을 나타낸다. 또, 휘발성 및 도포성의 관점에서, 용제의 비점은 90℃~200℃가 바람직하다.In order to form a favorable pattern without dissolving the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, the protective film-forming composition of the present invention preferably contains a solvent which does not dissolve the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, and is negative. It is more preferable to use the solvent of a component different from a developing solution. Moreover, it is preferable that the solubility with respect to an immersion liquid is low from a viewpoint of the elution prevention with respect to an immersion liquid, and it is more preferable that the solubility with respect to water is low. In this specification, "low solubility in immersion liquid" means that it is insoluble in immersion liquid. Likewise, "low solubility in water" indicates water insoluble. Moreover, as for the boiling point of a solvent, 90 degreeC-200 degreeC is preferable from a viewpoint of volatility and applicability | paintability.

액침액에 대한 용해성이 낮은이란, 물에 대한 용해성을 예로 들면, 보호막 형성용 조성물을 실리콘 웨이퍼 상에 도포, 건조하여, 막을 형성시킨 후에, 순수로 23℃에서 10분간 침지하여, 건조한 후의 막두께의 감소율이, 초기 막두께(전형적으로는 50nm)의 3% 이내인 것을 말한다.The low solubility in the immersion liquid is, for example, the solubility in water, after coating and drying the composition for forming a protective film on a silicon wafer to form a film. The film thickness after immersing in pure water at 23 ° C. for 10 minutes and drying. The reduction rate of is said to be within 3% of the initial film thickness (typically 50 nm).

본 발명에서는, 보호막을 균일하게 도포하는 관점에서, 고형분 농도가 0.01~20질량%, 더 바람직하게는 0.1~15질량%, 가장 바람직하게는 1~10질량%가 되도록 용제를 사용한다.In this invention, from a viewpoint of apply | coating a protective film uniformly, a solvent is used so that solid content concentration may be 0.01-20 mass%, More preferably, it is 0.1-15 mass%, Most preferably, it is 1-10 mass%.

사용할 수 있는 용제로서는, 후술하는 수지 (X)를 용해하고, 감활성광선성 또는 감방사선성막을 용해하지 않는 한은 특별히 제한은 없지만, 알코올계 용제, 불소계 용제, 탄화 수소계 용제를 이용하는 것이 바람직하고, 비불소계의 알코올계 용제를 이용하는 것이 더 바람직하다. 이로써, 감활성광선성 또는 감방사선성막에 대한 비용해성이 더 향상되어, 보호막 형성용 조성물을 감활성광선성 또는 감방사선성막 상에 도포했을 때에, 감활성광선성 또는 감방사선성막을 용해하지 않고, 보다 균일하게 보호막을 형성할 수 있다.As a solvent which can be used, there is no restriction | limiting in particular, unless it melt | dissolves resin (X) mentioned later and does not melt an actinic-ray-sensitive or a radiation-sensitive film, It is preferable to use alcohol solvent, a fluorine-type solvent, and a hydrocarbon-type solvent, It is more preferable to use a non-fluorine alcohol solvent. As a result, the cost-effectiveness of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film is further improved, and when the composition for forming a protective film is applied onto the actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film is not dissolved. The protective film can be formed more uniformly.

알코올계 용제로서는, 도포성의 관점에서, 1가의 알코올이 바람직하고, 더 바람직하게는 탄소수 4~8의 1가 알코올이다. 탄소수 4~8의 1가 알코올로서는, 직쇄상, 분기상, 환상의 알코올을 이용할 수 있지만, 직쇄상 또는 분기상의 알코올이 바람직하다. 이와 같은 알코올계 용제로서는, 예를 들면 1-뷰탄올, 2-뷰탄올, 3-메틸-1-뷰탄올, 아이소뷰틸알코올, tert-뷰틸알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 1-헥산올, 1-헵탄올, 1-옥탄올, 2-헥산올, 2-헵탄올, 2-옥탄올, 3-헥산올, 3-헵탄올, 3-옥탄올, 4-옥탄올, 4-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올 등을 이용할 수 있으며, 그 중에서도 바람직하게는, 1-뷰탄올, 1-헥산올, 1-펜탄올, 3-메틸-1-뷰탄올, 4-메틸-2-펜탄올이다.As an alcohol solvent, a monohydric alcohol is preferable from a viewpoint of applicability | paintability, More preferably, it is a C4-C8 monohydric alcohol. As a C4-8 monohydric alcohol, linear, branched, or cyclic alcohols can be used, but linear or branched alcohols are preferable. As such an alcoholic solvent, for example, 1-butanol, 2-butanol, 3-methyl-1-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 1- Hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol, 4- Methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, etc. can be used, Especially, 1-butanol, 1-hexanol, 1-pentanol, 3-methyl-1- butanol , 4-methyl-2-pentanol.

불소계 용제로서는, 예를 들면 2,2,3,3,4,4-헥사플루오로-1-뷰탄올, 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로-1-펜탄올, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-데카플루오로-1-헥산올, 2,2,3,3,4,4-헥사플루오로-1,5-펜테인다이올, 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로-1,6-헥세인다이올, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-도데카플루오로-1,8-옥테인다이올, 2-플루오로아니솔, 2,3-다이플루오로아니솔, 퍼플루오로헥세인, 퍼플루오로헵테인, 퍼플루오로-2-펜탄온, 퍼플루오로-2-뷰틸테트라하이드로퓨란, 퍼플루오로테트라하이드로퓨란, 퍼플루오로트라이뷰틸아민, 퍼플루오로테트라펜틸아민 등을 들 수 있으며, 이 중에서도, 불화 알코올 또는 불화 탄화 수소계 용제를 적합하게 이용할 수 있다.As the fluorine-based solvent, for example, 2,2,3,3,4,4-hexafluoro-1-butanol, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1- Pentanol, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-decafluoro-1-hexanol, 2,2,3,3,4,4-hexafluoro-1, 5-pentanediol, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1,6-hexanediol, 2,2,3,3,4,4,5, 5,6,6,7,7-dodecafluoro-1,8-octanediol, 2-fluoroanisole, 2,3-difluoroanisole, perfluorohexane, perfluoro Heptane, perfluoro-2-pentanone, perfluoro-2-butyltetrahydrofuran, perfluorotetrahydrofuran, perfluorotributylamine, perfluorotetrapentylamine, and the like. Among them, fluorinated alcohols or fluorinated hydrocarbon solvents can be suitably used.

케톤계 용제로서는, 예를 들면 4-메틸-2-펜탄온, 2,4-다이메틸-2-펜탄온, 3-펜텐-2-온, 2-노난온, 3-헵탄온, 3-메틸사이클로펜탄온 등을 이용할 수 있다.As a ketone solvent, 4-methyl- 2-pentanone, 2, 4- dimethyl- 2-pentanone, 3-penten- 2-one, 2-nonanone, 3-heptanone, 3-methyl, for example Cyclopentanone and the like can be used.

탄화 수소계 용제로서는, 톨루엔, 자일렌, 아니솔 등의 방향족 탄화 수소계 용제, n-헵테인, n-노네인, n-옥테인, n-데케인, 2-메틸헵테인, 3-메틸헵테인, 3,3-다이메틸헥세인, 2,3,4-트라이메틸펜테인 등의 지방족 탄화 수소계 용제를 들 수 있다.As a hydrocarbon solvent, Aromatic hydrocarbon solvents, such as toluene, xylene, and anisole, n-heptane, n-nonane, n-octane, n-decane, 2-methylheptane, 3-methyl And aliphatic hydrocarbon solvents such as heptane, 3,3-dimethylhexane, and 2,3,4-trimethylpentane.

이들 용제는 1종 단독으로 또는 복수를 혼합하여 이용해도 된다.You may use these solvents individually by 1 type or in mixture of multiple.

상기 이외의 용제를 혼합하는 경우, 그 혼합비는, 보호막 형성용 조성물의 전체 용제량에 대하여, 통상 0~30질량%, 바람직하게는 0~20질량%, 더 바람직하게는 0~10질량%이다. 상기 이외의 용제를 혼합함으로써, 감활성광선성 또는 감방사선성막에 대한 용해성, 보호막 형성용 조성물 중의 수지의 용해성, 감활성광선성 또는 감방사선성막으로부터의 용출 특성 등을 적절히 조정할 수 있다.When mixing the solvent of that excepting the above, the mixing ratio is 0-30 mass% normally with respect to the total solvent amount of the composition for protective film formation, Preferably it is 0-20 mass%, More preferably, it is 0-10 mass%. . By mixing the solvent of that excepting the above, the solubility to actinic-ray-sensitive or a radiation-sensitive film, the solubility of resin in the composition for protective film formation, actinic-ray-rays, or the elution characteristic from a radiation-sensitive film can be adjusted suitably.

[계면활성제][Surfactants]

본 발명의 보호막 형성용 조성물은, 또한 계면활성제를 함유하는 것이 바람직하다. 계면활성제로서는 특별히 제한은 없고, 보호막 형성용 조성물을 균일하게 성막할 수 있으며, 또한 보호막 형성용 조성물의 용제에 용해할 수 있으면, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 모두 이용할 수 있다.It is preferable that the composition for protective film formation of this invention contains surfactant further. There is no restriction | limiting in particular as surfactant, If an composition for protective film formation can be formed uniformly, and if it can melt | dissolve in the solvent of the composition for protective film formation, all anionic surfactant, cationic surfactant, and nonionic surfactant can be used. have.

계면활성제의 첨가량은, 바람직하게는 0.001~20질량%이며, 더 바람직하게는 0.01~10질량%이다.The addition amount of surfactant becomes like this. Preferably it is 0.001-20 mass%, More preferably, it is 0.01-10 mass%.

계면활성제는 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.Surfactant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

상기 계면활성제로서는, 예를 들면 알킬 양이온계 계면활성제, 아마이드형 4급 양이온계 계면활성제, 에스터형 4급 양이온계 계면활성제, 아민옥사이드계 계면활성제, 베타인계 계면활성제, 알콕실레이트계 계면활성제, 지방산 에스터계 계면활성제, 아마이드계 계면활성제, 알코올계 계면활성제, 및 에틸렌다이아민계 계면활성제, 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제(불소계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제, 불소 원자와 규소 원자의 양쪽 모두를 갖는 계면활성제)로부터 선택되는 것을 적합하게 이용할 수 있다.As said surfactant, an alkyl cationic surfactant, an amide type quaternary cationic surfactant, ester type quaternary cationic surfactant, an amine oxide type surfactant, a betaine type surfactant, an alkoxylate type surfactant, Fatty acid ester-based surfactants, amide-based surfactants, alcohol-based surfactants, and ethylenediamine-based surfactants, fluorine-based and / or silicon-based surfactants (fluorine-based surfactants, silicon-based surfactants, interfaces having both fluorine atoms and silicon atoms) Active agent) can be suitably used.

계면활성제의 구체예로서는, 폴리옥시에틸렌라우릴에터, 폴리옥시에틸렌스테아릴에터, 폴리옥시에틸렌세틸에터, 폴리옥시에틸렌올레일에터 등의 폴리옥시에틸렌알킬에터류, 폴리옥시에틸렌옥틸페놀에터, 폴리옥시에틸렌노닐페놀에터 등의 폴리옥시에틸렌알킬알릴에터류, 폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머류, 소비탄모노라우레이트, 소비탄모노팔미테이트, 소비탄모노스테아레이트, 소비탄모노올리에이트, 소비탄트라이올리에이트, 소비탄트라이스테아레이트 등의 소비탄 지방산 에스터류, 폴리옥시에틸렌소비탄모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌소비탄모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌소비탄모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌소비탄트라이올리에이트, 폴리옥시에틸렌소비탄트라이스테아레이트 등의 계면활성제나, 하기에 드는 시판 중인 계면활성제를 그대로 이용할 수 있다.As a specific example of surfactant, Polyoxyethylene alkyl ether, such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol Polyoxyethylene alkylallyl ethers such as ethers and polyoxyethylene nonylphenol ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, Surfactants, such as polyoxyethylene sorbitan trioleate and polyoxyethylene sorbitan tristearate, and the following It may be used a commercially available surface active agent as is.

사용할 수 있는 시판 중인 계면활성제로서, 예를 들면 에프톱 EF301, EF303(신아키타 가세이(주)제), 플루오라드 FC430, 431, 4430(스미토모 3M(주)제), 메가팍 F171, F173, F176, F189, F113, F110, F177, F120, R08(다이닛폰 잉크 가가쿠 고교(주)제), 서프론 S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106(아사히 글라스(주)제), 트로이졸 S-366(트로이 케미컬(주)제), GF-300, GF-150(도아 고세이 가가쿠(주)제), 서프론 S-393(세이미 케미컬(주)제), 에프톱 EF121, EF122A, EF122B, RF122C, EF125M, EF135M, EF351, EF352, EF801, EF802, EF601((주)젬코제), PF636, PF656, PF6320, PF6520(옴노바 솔루션스사제), FTX-204G, 208G, 218G, 230G, 204D, 208D, 212D, 218D, 222D((주)네오스제) 등의 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제를 들 수 있다. 또 폴리실록세인 폴리머 KP-341(신에쓰 가가쿠 고교(주)제)도 실리콘계 계면활성제로서 이용할 수 있다.As a commercially available surfactant which can be used, F-top EF301, EF303 (made by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), fluoride FC430, 431, 4430 (made by Sumitomo 3M Corporation), Megapak F171, F173, F176 , F189, F113, F110, F177, F120, R08 (made by Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.), Supron S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (made by Asahi Glass Co., Ltd.) , Troisol S-366 (made by Troy Chemical Co., Ltd.), GF-300, GF-150 (made by Toa Kosei Kagaku Co., Ltd.), Supron S-393 (made by Seimi Chemical Co., Ltd.), F top Ef121, ef122a, ef122b, rf122c, ef125m, ef135m, ef351, ef352, ef801, ef802, ef601 And fluorine-based surfactants or silicone-based surfactants such as, 230G, 204D, 208D, 212D, 218D, and 222D (manufactured by Neos). Moreover, polysiloxane polymer KP-341 (made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicone type surfactant.

<보호막 형성용 조성물의 조제 방법><Preparation method of the composition for protective film formation>

본 발명의 보호막 형성용 조성물은, 상술한 각 성분을 용제에 용해하여, 필터 여과하는 것이 바람직하다. 필터로서는, 포어 사이즈가 바람직하게는 0.1μm 이하, 보다 바람직하게는 0.05μm 이하, 더 바람직하게는 0.03μm 이하의, 폴리테트라플루오로에틸렌제, 폴리에틸렌제 또는 나일론제인 것이 바람직하다. 또한, 필터는, 복수 종류를 직렬 또는 병렬로 접속하여 이용해도 된다. 또, 보호막 형성용 조성물을 복수 회 여과해도 되고, 복수 회 여과하는 공정이 순환 여과 공정이어도 된다. 또한, 필터 여과의 전후로, 보호막 형성용 조성물에 대하여 탈기 처리 등을 행해도 된다. 보호막 형성용 조성물은, 금속 등의 불순물을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이들 재료에 포함되는 금속 성분의 함유율로서는, 10ppm 이하가 바람직하고, 5ppm 이하가 보다 바람직하며, 1ppm 이하가 더 바람직하고, 실질적으로 포함되지 않는 것(측정 장치의 검출 한계 이하인 것)이 특히 바람직하다.It is preferable that the composition for protective film formation of this invention melt | dissolves each component mentioned above in a solvent, and filters. As a filter, it is preferable that pore size is 0.1 micrometer or less, More preferably, it is 0.05 micrometer or less, More preferably, it is made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon which is 0.03 micrometer or less. In addition, you may connect and use multiple types of filters in series or in parallel. Moreover, you may filter the composition for protective film formation multiple times, and the circulation filtration process may be sufficient as the process of filtering multiple times. In addition, before and after filter filtration, you may perform a degassing process etc. with respect to the composition for protective film formation. It is preferable that the composition for protective film formation does not contain impurities, such as a metal. As content rate of the metal component contained in these materials, 10 ppm or less is preferable, 5 ppm or less is more preferable, 1 ppm or less is more preferable, It is especially preferable that it is not contained substantially (it is below the detection limit of a measuring apparatus). .

<패턴 형성 방법><Pattern forming method>

상술한 바와 같이, 본 발명의 패턴 형성 방법은,As described above, the pattern forming method of the present invention,

감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 기판 상에 도포하여 감활성광선성 또는 감방사선성막을 형성하는 공정과,Applying an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition onto a substrate to form an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film,

보호막 형성용 조성물을 상기 감활성광선성 또는 감방사선성막 상에 도포하여 보호막(톱 코트)을 형성하는 공정과,Forming a protective film (top coat) by applying a protective film-forming composition onto the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film;

상기 보호막으로 피복된 감활성광선성 또는 감방사선성막을 노광하는 공정과,Exposing the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film coated with the protective film;

노광된 상기 감활성광선성 또는 감방사선성막을, 유기 용제를 함유하는 현상액으로 현상하는 공정을 포함한다.And developing the exposed actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film with a developer containing an organic solvent.

본 발명의 패턴 형성 방법은, 일 형태에 있어서, 가열 공정을 포함하고 있어도 되고, 또 가열 공정을 복수 회 포함하고 있어도 된다.In one embodiment, the pattern forming method of the present invention may include a heating step or may include a heating step a plurality of times.

또, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 일 형태에 있어서, 노광 공정을 복수 회 포함하고 있어도 된다.Moreover, in one form, the pattern formation method of this invention may include the exposure process in multiple times.

또, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 일 형태에 있어서, 현상 공정을 복수 회 포함하고 있어도 되고, 예를 들면 알칼리 수용액을 포함하는 현상액을 이용한 현상 공정을 더 포함하고 있어도 된다.Moreover, in one aspect, the pattern formation method of this invention may include the image development process multiple times, for example, may further include the image development process using the developing solution containing aqueous alkali solution.

또, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 일 형태에 있어서, 린스 공정을 포함하고 있어도 된다.Moreover, the pattern formation method of this invention may include the rinse process in one form.

또, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 일 형태에 있어서, 유기 용제 현상 공정에 있어서 유기 용제 현상액에 보호막을 용해함으로써, 유기 용제 현상과 동시에 보호막을 박리해도 되고, 혹은 유기 용제 현상 공정과는 별도로, 소정의 박리제를 이용하여 보호막을 제거하는 공정을 포함하고 있어도 된다.Moreover, in one aspect, the pattern formation method of this invention may peel a protective film simultaneously with organic solvent image development, by melt | dissolving a protective film in the organic solvent image development process in an organic solvent image development process, or separately from an organic solvent image development process, You may include the process of removing a protective film using a predetermined peeling agent.

이하, 본 발명의 패턴 형성 방법에 포함되는 각 공정에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, each process contained in the pattern formation method of this invention is demonstrated in detail.

<감활성광선성 또는 감방사선성막을 형성하는 공정><Step of forming actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film>

감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물의 기판 상에 대한 도포는, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 기판 상에 도포할 수 있으면 어느 방법을 이용해도 되고, 종래 공지의 스핀 코트법, 스프레이법, 롤러 코트법, 침지법 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 스핀 코트법에 의하여 레지스트 조성물을 도포한다.The coating of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition onto the substrate may be performed by any method as long as the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition can be applied onto the substrate. A spray method, a roller coat method, an immersion method, etc. can be used, Preferably, a resist composition is apply | coated by the spin coat method.

본 발명에 있어서 막을 형성하는 기판은 특별히 한정되는 것은 아니고, 실리콘, SiN, SiO2나 TiN 등의 무기 기판, SOG 등의 도포계 무기 기판 등, IC 등의 반도체 제조 공정, 액정, 서멀 헤드 등의 회로 기판의 제조 공정, 나아가서는 그 외의 패브리케이션의 리소그래피 공정에서 일반적으로 이용되는 기판을 이용할 수 있다.Not necessarily a substrate in forming a film in the present invention is particularly limited, such as silicon, SiN, SiO 2 or TiN, etc. of the inorganic substrate, a semiconductor manufacturing process, a liquid crystal, a thermal head, such as such as, IC is applied based inorganic substrate such as SOG The board | substrate generally used in the manufacturing process of a circuit board and also the lithography process of other fabrication can be used.

감활성광선성 또는 감방사선성막을 형성하기 전에, 기판 상에 미리 반사 방지막을 도설해도 된다.Before forming the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, an antireflection film may be coated on the substrate in advance.

반사 방지막으로서는, 타이타늄, 이산화 타이타늄, 질화 타이타늄, 산화 크로뮴, 카본, 어모퍼스 실리콘 등의 무기막형과, 흡광제와 폴리머 재료로 이루어지는 유기막형 모두 이용할 수 있다. 또, 유기 반사 방지막으로서, 브루어 사이언스사제의 DUV-30 시리즈나, DUV-40 시리즈, 쉬플리사제의 AR-2, AR-3, AR-5, 닛산 가가쿠사제의 ARC29A 등의 ARC 시리즈 등의 시판 중인 유기 반사 방지막을 사용할 수도 있다.As the antireflection film, both an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, amorphous silicon, and an organic film type made of a light absorber and a polymer material can be used. Moreover, as an organic antireflection film, such as DUV-30 series made by Brewer Science Corporation, DUV-40 series, AR-2, AR-3, AR-5 made by Shipley, ARC series, such as ARC29A made by Nissan Chemical Industries, Ltd. A commercially available organic antireflection film can also be used.

또한, 사용할 수 있는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 대해서는, 하기의 기재에서 상세하게 설명한다.In addition, the actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition which can be used is demonstrated in detail in the following description.

<보호막을 형성하는 공정><Step of Forming Protective Film>

본 발명의 패턴 형성 방법은, 감활성광선성 또는 감방사선성막의 형성 공정 후이자, 유기 용제 현상액으로 감활성광선성 또는 감방사선성막을 노광하는 공정을 행하기 전에, 감활성광선성 또는 감방사선성막 상에 상술한 보호막 형성용 조성물을 도포하여 보호막(톱 코트)을 형성하는 공정을 포함한다. 톱 코트에 필요한 기능으로서는, 감활성광선성 또는 감방사선성막 상부에 대한 도포 적성, 방사선, 특히 193nm에 대한 투명성, 액침액(바람직하게는 물) 난용성이다. 보호막 형성용 조성물은, 감활성광선성 또는 감방사선성막과 혼합하지 않고, 추가로 감활성광선성 또는 감방사선성막 표면에 균일하게 도포할 수 있는 것이 바람직하다.The pattern formation method of this invention is actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive after the formation process of an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film, and before performing the process of exposing an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film with an organic solvent developing solution. The process of apply | coating the above-mentioned composition for protective film formation on film-forming and forming a protective film (top coat) is included. Functions necessary for the top coat include coating suitability for actinic ray-sensitive or radiation-sensitive upper film, transparency for radiation, in particular 193 nm, and poorly soluble immersion liquid (preferably water). It is preferable that the composition for protective film formation can be apply | coated uniformly to the actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film surface further, without mixing with an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film.

보호막 형성용 조성물의 도포의 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 스핀 코트법 등을 적용할 수 있다.The method of application | coating of the composition for protective film formation is not restrict | limited, For example, the spin coat method etc. can be applied.

보호막의 막두께는 특별히 제한되지 않지만, 노광 광원에 대한 투명성의 관점에서, 통상 1nm~300nm, 바람직하게는 10nm~300nm, 보다 바람직하게는 20nm~200nm, 더 바람직하게는 30nm~100nm의 두께로 형성된다.Although the film thickness of a protective film is not specifically limited, From a viewpoint of transparency with respect to an exposure light source, it is usually formed in thickness of 1 nm-300 nm, Preferably it is 10 nm-300 nm, More preferably, 20 nm-200 nm, More preferably, 30 nm-100 nm. do.

보호막을 형성 후, 필요에 따라서 기판을 가열한다.After forming a protective film, a board | substrate is heated as needed.

보호막의 굴절률은, 해상성의 관점에서, 감활성광선성 또는 감방사선성막의 굴절률에 가까운 것이 바람직하다.The refractive index of the protective film is preferably close to the refractive index of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film from the viewpoint of resolution.

보호막은 액침액에 불용인 것이 바람직하고, 물에 불용인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that it is insoluble in an immersion liquid, and, as for a protective film, it is more preferable that it is insoluble in water.

보호막의 후퇴 접촉각은, 액침액 추종성의 관점에서, 보호막에 대한 액침액의 후퇴 접촉각(23℃)이 50도~100도인 것이 바람직하고, 60도~80도인 것이 보다 바람직하다. 보다 더 바람직하게는, 보호막에 대한 물의 후퇴 접촉각(23℃)이 50도~100도이며, 가장 바람직하게는 보호막에 대한 물의 후퇴 접촉각(23℃)이 60도~80도이다.From the viewpoint of immersion liquid followability, the receding contact angle of the protective film is preferably a receding contact angle (23 ° C.) of the immersion liquid with respect to the protective film of 50 degrees to 100 degrees, and more preferably 60 degrees to 80 degrees. Even more preferably, the receding contact angle (23 ° C.) of water to the protective film is 50 degrees to 100 degrees, and most preferably, the receding contact angle (23 ° C.) of water to the protective film is 60 degrees to 80 degrees.

본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서의 노광 공정이 액침 노광 공정인 경우, 노광 헤드가 고속으로 웨이퍼 상을 스캔하여 노광 패턴을 형성해 가는 움직임에 추종하여, 액침액이 웨이퍼 상을 움직일 필요가 있으므로, 동적인 상태에 있어서의 감활성광선성 또는 감방사선성막에 대한 액침액의 접촉각이 중요해지고, 보다 양호한 레지스트 성능을 얻기 위해서는 상기 특정 범위의 후퇴 접촉각을 갖는 것이 바람직하다.In the case where the exposure step in the pattern forming method of the present invention is a liquid immersion exposure step, the exposure head scans the wafer image at high speed to follow the movement of forming the exposure pattern, and the liquid immersion liquid needs to move on the wafer. The contact angle of the immersion liquid to the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film in the phosphorus state becomes important, and in order to obtain better resist performance, it is preferable to have a receding contact angle in the above-mentioned specific range.

<보호막을 박리하는 공정><Step of Peeling Protective Film>

상술한 바와 같이, 보호막을 박리할 때에는, 유기 용제 현상액을 사용해도 되고, 별도 박리제를 사용해도 된다. 현상 공정과는 별도로 박리를 행하는 경우, 박리의 시기는 노광 후가 바람직하고, 후술하는 PEB 공정을 포함하는 경우에는, PEB 후가 보다 바람직하다. 박리제로서는, 감활성광선성 또는 감방사선성막으로의 침투가 작은 용제가 바람직하다. 박리 공정이 감활성광선성 또는 감방사선성막의 현상 처리 공정과 동시에 가능하다는 점에서는, 유기 용제 현상액에 의하여 박리할 수 있는 것이 바람직하다. 박리에 이용하는 유기 용제 현상액으로서는, 감활성광선성 또는 감방사선성막의 저노광부를 용해 제거할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고, 케톤계 용제, 에스터계 용제, 알코올계 용제, 아마이드계 용제, 에터계 용제 등의 극성 용제 및 탄화 수소계 용제를 포함하는 현상액 중에서 선택할 수 있으며, 케톤계 용제, 에스터계 용제, 알코올계 용제, 에터계 용제를 포함하는 현상액을 이용하는 것이 바람직하고, 에스터계 용제를 포함하는 현상액을 이용하는 것이 더 바람직하며, 아세트산 뷰틸을 포함하는 현상액을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 유기 용제 현상액으로 박리한다는 관점에서는, 보호막은 유기 용제 현상액에 대한 용해 속도가 1nm/sec~300nm/sec가 바람직하고, 10nm/sec~100nm/sec가 더 바람직하다.As above-mentioned, when peeling a protective film, you may use the organic solvent developing solution, and you may use a peeling agent separately. When peeling is performed separately from a developing process, the time of peeling is preferable after exposure, and, after including the PEB process mentioned later, PEB after PEB is more preferable. As the release agent, a solvent having a small penetration into the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film is preferable. In that a peeling process can be performed simultaneously with the image processing process of an actinic-ray-sensitive or a radiation-sensitive film, it is preferable that it can peel by an organic solvent developing solution. The organic solvent developer used for the peeling is not particularly limited as long as it can dissolve and remove the low exposure portion of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film, and is not particularly limited. Ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents It can be selected from a developer containing a polar solvent such as a polar solvent and a hydrocarbon solvent, and it is preferable to use a developer containing a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an ether solvent, and a developer containing an ester solvent. It is more preferable to use, and it is most preferable to use the developing solution containing butyl acetate. From a viewpoint of peeling with an organic solvent developing solution, 1 nm / sec-300 nm / sec of the dissolution rate with respect to an organic solvent developing solution are preferable, and 10 nm / sec-100 nm / sec are more preferable.

여기에서 보호막의 유기 용제 현상액에 대한 용해 속도란, 보호막을 제막한 후에 현상액에 노출했을 때의 막두께 감소 속도이며, 본 발명에 있어서는 23℃의 아세트산 뷰틸 용액에 침지시켰을 때의 속도로 한다.Here, the dissolution rate with respect to the organic solvent developer of a protective film is a film thickness reduction rate when it exposes to a developing solution after forming a protective film, and in this invention, it is a speed | rate when immersed in a 23 degreeC butyl acetate solution.

보호막의 유기 용제 현상액에 대한 용해 속도를 1nm/sec 이상, 바람직하게는 10nm/sec 이상으로 함으로써, 현상 후의 현상 결함 발생이 저감되는 효과가 있다. 또, 300nm/sec 이하, 바람직하게는 100nm/sec로 함으로써, 아마도 노광 시의 노광 불균일이 저감된 영향으로, 현상 후의 패턴의 라인 에지 러프니스가 양호해진다는 효과가 있다.By setting the dissolution rate of the protective film in the organic solvent developer to 1 nm / sec or more, preferably 10 nm / sec or more, there is an effect of reducing the occurrence of development defects after development. Moreover, by setting it as 300 nm / sec or less, Preferably it is 100 nm / sec, there exists an effect that the line edge roughness of the pattern after image development becomes favorable by the influence which the exposure nonuniformity at the time of exposure probably reduced.

보호막은 그 외의 공지의 현상액, 예를 들면 알칼리 수용액 등을 이용하여 제거해도 된다. 사용할 수 있는 알칼리 수용액으로서 구체적으로는, 테트라메틸암모늄하이드록사이드의 수용액을 들 수 있다.You may remove a protective film using other well-known developing solution, for example, aqueous alkali solution. Specifically as aqueous alkali solution which can be used, the aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide is mentioned.

<노광 공정>Exposure process

감활성광선성 또는 감방사선성막에 대한 노광은, 일반적으로 잘 알려져 있는 방법에 의하여 행할 수 있다. 바람직하게는, 감활성광선성 또는 감방사선성막에, 소정의 마스크를 통하여, 활성광선 또는 방사선을 조사한다. 노광량은 적절히 설정할 수 있지만, 통상 1~100mJ/cm2이다.Exposure to the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film can be carried out by a generally known method. Preferably, actinic ray or a radiation is irradiated to actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film | membrane through a predetermined mask. Although exposure amount can be set suitably, it is 1-100mJ / cm <2> normally.

본 발명에 있어서의 노광 장치에 이용되는 광원의 파장에는 특별히 제한은 없지만, 250nm 이하의 파장의 광을 이용하는 것이 바람직하고, 그 예로서는, KrF 엑시머 레이저광(248nm), ArF 엑시머 레이저광(193nm)과 F2 엑시머 레이저광(157nm), EUV광(13.5nm), 전자선 등을 들 수 있다. 이 중에서도, ArF 엑시머 레이저광(193nm)을 이용하는 것이 더 바람직하다.Although there is no restriction | limiting in particular in the wavelength of the light source used for the exposure apparatus in this invention, It is preferable to use the light of wavelength 250 nm or less, As examples, KrF excimer laser beam (248 nm), ArF excimer laser beam (193 nm), and the like. F 2 excimer laser light (157nm), EUV light (13.5nm), there may be mentioned an electron beam or the like. Among these, it is more preferable to use ArF excimer laser beam (193 nm).

노광 공정을 행하는 경우, (1) 기판 상에 막을 형성한 후, 노광하는 공정 전에, 및/또는 (2) 노광하는 공정 후, 막을 가열하는 공정 전에, 막의 표면을 수계의 약액으로 세정하는 공정을 실시해도 된다.In the case of performing the exposure process, a process of washing the surface of the film with an aqueous chemical liquid after (1) forming a film on the substrate, before the exposing step, and / or (2) after the exposing step and before heating the film is performed. You may carry out.

액침 노광을 행하는 경우, 액침액은, 노광 파장에 대하여 투명하고, 또한 막 상에 투영되는 광학상의 왜곡을 최소한으로 하도록, 굴절률의 온도 계수가 가능한 한 작은 액체가 바람직한데, 특히 노광 광원이 ArF 엑시머 레이저광(파장; 193nm)인 경우에는, 상술한 관점에 더하여, 입수의 용이함, 취급의 용이함과 같은 점에서 물을 이용하는 것이 바람직하다.In the case of performing immersion exposure, the liquid is preferably as small as possible with a temperature coefficient of refractive index such that the immersion liquid is transparent to the exposure wavelength and minimizes the distortion of the optical image projected onto the film. Particularly, the exposure light source is an ArF excimer. In the case of laser light (wavelength: 193 nm), in addition to the above-mentioned viewpoint, it is preferable to use water from the viewpoints of the availability and the ease of handling.

물을 이용하는 경우, 물의 표면 장력을 감소시킴과 함께, 계면활성력을 증대시키는 첨가제(액체)를 약간의 비율로 첨가해도 된다. 이 첨가제는 웨이퍼 상의 감활성광선성 또는 감방사선성막을 용해시키지 않고, 또한 렌즈 소자의 하면의 광학 코트에 대한 영향을 무시할 수 있는 것이 바람직하다. 사용하는 물로서는, 증류수가 바람직하다. 또한 이온 교환 필터 등을 통과시켜 여과를 행한 순수를 이용해도 된다. 이로써, 불순물의 혼입에 의한, 레지스트 상에 투영되는 광학상의 왜곡을 억제할 수 있다.When using water, you may add the additive (liquid) which reduces surface tension of water, and increases surface active force in a small ratio. It is preferable that this additive does not dissolve the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film on the wafer and can ignore the influence on the optical coat of the lower surface of the lens element. As water to be used, distilled water is preferable. Further, pure water filtered through an ion exchange filter or the like may be used. Thereby, distortion of the optical image projected on a resist by mixing of an impurity can be suppressed.

또, 굴절률을 더 향상시킬 수 있다는 점에서 굴절률 1.5 이상의 매체를 이용할 수도 있다. 이 매체는, 수용액이어도 되고 유기 용제여도 된다.Moreover, since the refractive index can be improved further, the medium of refractive index 1.5 or more can also be used. The medium may be an aqueous solution or an organic solvent.

본 발명의 패턴 형성 방법은, 노광 공정을 복수 회 갖고 있어도 된다. 그 경우의, 복수 회의 노광은 동일한 광원을 이용해도 되고, 다른 광원을 이용해도 되지만, 1회째의 노광에는, ArF 엑시머 레이저광(파장; 193nm)을 이용하는 것이 바람직하다.The pattern formation method of this invention may have an exposure process in multiple times. In that case, although the same light source may be used for the multiple times of exposure, and another light source may be used, ArF excimer laser beam (wavelength: 193 nm) is preferable for the 1st exposure.

<유기 용제 현상 공정><Organic Solvent Development Process>

본 발명의 패턴 형성 방법은, 유기 용제 현상액을 이용하여 현상하는 공정을 포함한다.The pattern formation method of this invention includes the process of image development using the organic solvent developing solution.

유기 용제 현상을 행할 때에 사용할 수 있는 유기 용제로서는, 케톤계 용제, 에스터계 용제, 알코올계 용제, 아마이드계 용제, 에터계 용제 등의 극성 용제 및 탄화 수소계 용제를 이용할 수 있다. 예를 들면, 1-옥탄온, 2-옥탄온, 1-노난온, 2-노난온, 아세톤, 4-헵탄온, 1-헥산온, 2-헥산온, 다이아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온, 메틸사이클로헥산온, 페닐아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 아세틸아세톤, 아세톤일아세톤, 아이오논, 다이아세톤일알코올, 아세틸카비놀, 아세토페논, 메틸나프틸케톤, 아이소포론, 프로필렌카보네이트 등의 케톤계 용제나, 아세트산 메틸, 아세트산 뷰틸, 아세트산 에틸, 아세트산 아이소프로필, 아세트산 아이소아밀, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 3-메톡시뷰틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시뷰틸아세테이트, 폼산 메틸, 폼산 에틸, 폼산 뷰틸, 폼산 프로필, 락트산 에틸, 락트산 뷰틸, 락트산 프로필, 2-하이드록시아이소뷰티르산 메틸, 뷰탄산 뷰틸 등의 에스터계 용제를 사용할 수 있다.As an organic solvent which can be used when developing an organic solvent, polar solvents, such as a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an amide solvent, an ether solvent, and a hydrocarbon solvent, can be used. For example, 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, Methylcyclohexanone, phenylacetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetyl acetone, acetone yl acetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetyl carbinol, acetophenone, methylnaphthyl ketone, isophorone, propylene carbonate, etc. Ketone solvent, methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, isoamyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl Ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl formate, ethyl formate, foam Butyl, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, ester solvents such as 2-hydroxy-iso-butyric acid methyl, butyl view carbonate can be used.

알코올계 용제로서는, 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 아이소프로필알코올, n-뷰틸알코올, sec-뷰틸알코올, tert-뷰틸알코올, 아이소뷰틸알코올, n-헥실알코올, n-헵틸알코올, n-옥틸알코올, n-데칸올 등의 알코올이나, 에틸렌글라이콜, 다이에틸렌글라이콜, 트라이에틸렌글라이콜 등의 글라이콜계 용제나, 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 메톡시메틸뷰탄올 등의 글라이콜에터계 용제 등을 들 수 있다.As the alcohol solvent, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, n-heptyl alcohol, n Alcohols such as octyl alcohol and n-decanol; glycol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol Glycol ether solvents such as monomethyl ether, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, and methoxymethylbutanol Can be mentioned.

에터계 용제로서는, 상기 글라이콜에터계 용제 외에, 다이옥세인, 테트라하이드로퓨란 등을 들 수 있다.Examples of the ether solvent include dioxane, tetrahydrofuran and the like in addition to the glycol ether solvent.

아마이드계 용제로서는, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아마이드, N,N-다이메틸폼아마이드, 헥사메틸포스포릭트라이아마이드, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리딘온 등을 사용할 수 있다.As the amide solvent, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imide Dazolidinone etc. can be used.

탄화 수소계 용제로서는, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소계 용제, 펜테인, 헥세인, 옥테인, 데케인 등의 지방족 탄화 수소계 용제를 들 수 있다.Examples of the hydrocarbon solvent include aliphatic hydrocarbon solvents such as aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, pentane, hexane, octane, and decane.

상기의 용제는, 복수 혼합해도 되고, 상기 이외의 용제나 물과 혼합하여 사용해도 된다.Two or more said solvents may be mixed, and you may use it, mixing with a solvent and water of that excepting the above.

현상 방식으로서, 기판 표면에 현상액을 표면 장력에 의하여 융기시켜 일정 시간 정지시킴으로써 현상하는 방법(퍼들법), 기판 표면에 현상액을 분무하는 방법(스프레이법), 일정 속도로 회전하고 있는 기판 상에 일정 속도로 현상액 토출 노즐을 스캔하면서 현상액을 계속 토출하는 방법(다이나믹 디스펜스법) 등의 방법이 있다.As a developing method, a method of developing by raising a developer solution on a surface of a substrate by surface tension and stopping for a predetermined time (puddle method), a method of spraying a developer solution on a surface of a substrate (spray method), and a constant on a substrate rotating at a constant speed There is a method of continuously discharging the developer while scanning the developer discharge nozzle at a speed (dynamic dispensing method).

네거티브형 현상액의 증기압은 20℃에 있어서 5kPa 이하가 바람직하고, 3kPa 이하가 더 바람직하며, 2kPa 이하가 가장 바람직하다. 네거티브형 현상액의 증기압을 5kPa 이하로 함으로써, 현상액의 기판 상 혹은 현상컵 내에서의 증발이 억제되어, 웨이퍼면 내의 온도 균일성이 향상되고, 결과적으로 웨이퍼면 내의 치수 균일성이 양호화된다.The vapor pressure of the negative developer is preferably 5 kPa or less, more preferably 3 kPa or less, and most preferably 2 kPa or less at 20 ° C. By setting the vapor pressure of the negative developer at 5 kPa or less, evaporation of the developer on the substrate or in the developing cup is suppressed, thereby improving the temperature uniformity in the wafer surface and consequently improving the dimensional uniformity in the wafer surface.

20℃에 있어서 5kPa 이하의 증기압을 갖는 구체적인 예로서는, 1-옥탄온, 2-옥탄온, 1-노난온, 2-노난온, 4-헵탄온, 2-헥산온, 다이아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온, 메틸사이클로헥산온, 페닐아세톤, 메틸아이소뷰틸케톤 등의 케톤계 용제, 아세트산 뷰틸, 아세트산 아밀, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 3-메톡시뷰틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시뷰틸아세테이트, 폼산 뷰틸, 폼산 프로필, 락트산 에틸, 락트산 뷰틸, 락트산 프로필 등의 에스터계 용제, n-프로필알코올, 아이소프로필알코올, n-뷰틸알코올, sec-뷰틸알코올, tert-뷰틸알코올, 아이소뷰틸알코올, n-헥실알코올, n-헵틸알코올, n-옥틸알코올, n-데칸올 등의 알코올계 용제, 에틸렌글라이콜, 다이에틸렌글라이콜, 트라이에틸렌글라이콜 등의 글라이콜계 용제나, 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 메톡시메틸뷰탄올 등의 글라이콜에터계 용제, 테트라하이드로퓨란 등의 에터계 용제, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아마이드, N,N-다이메틸폼아마이드의 아마이드계 용제, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소계 용제, 옥테인, 데케인 등의 지방족 탄화 수소계 용제를 들 수 있다.As a specific example which has a vapor pressure of 5 kPa or less at 20 degreeC, 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexane Ketone solvents such as ionic, methylcyclohexanone, phenylacetone, methyl isobutyl ketone, butyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol Colonobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, formic acid butyl, formic acid Ester solvents such as propyl, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, n Heptyl alcohol alcohol solvents such as n-octyl alcohol and n-decanol, glycol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, and propylene Glycol ethers such as glycol monomethyl ether, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, and methoxymethylbutanol Solvents, ether solvents such as tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, amide solvents of N, N-dimethylformamide, aromatics such as toluene and xylene And aliphatic hydrocarbon solvents such as hydrocarbon solvents, octane and decane.

가장 바람직한 범위인 20℃에 있어서 2kPa 이하의 증기압을 갖는 구체적인 예로서는, 1-옥탄온, 2-옥탄온, 1-노난온, 2-노난온, 4-헵탄온, 2-헥산온, 다이아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온, 메틸사이클로헥산온, 페닐아세톤 등의 케톤계 용제, 아세트산 뷰틸, 아세트산 아밀, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 3-메톡시뷰틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시뷰틸아세테이트, 락트산 에틸, 락트산 뷰틸, 락트산 프로필 등의 에스터계 용제, n-뷰틸알코올, sec-뷰틸알코올, tert-뷰틸알코올, 아이소뷰틸알코올, n-헥실알코올, n-헵틸알코올, n-옥틸알코올, n-데칸올 등의 알코올계 용제, 에틸렌글라이콜, 다이에틸렌글라이콜, 트라이에틸렌글라이콜 등의 글라이콜계 용제나, 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 메톡시메틸뷰탄올 등의 글라이콜에터계 용제, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아마이드, N,N-다이메틸폼아마이드의 아마이드계 용제, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소계 용제, 옥테인, 데케인 등의 지방족 탄화 수소계 용제를 들 수 있다.As a specific example which has a vapor pressure of 2 kPa or less in 20 degreeC which is the most preferable range, 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutyl Ketone solvents such as ketones, cyclohexanone, methylcyclohexanone, and phenylacetone, butyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, and diethylene glycol Monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate , Ester solvents such as lactic acid propyl, alcohols such as n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, n-heptyl alcohol, n-octyl alcohol, n-decanol Solvent, ethylene glycol Glycol solvents such as diethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene Glycol ether solvents such as glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, methoxymethylbutanol, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide And aromatic hydrocarbon solvents such as amide solvents of N, N-dimethylformamide and aromatic hydrocarbon solvents such as xylene, and aliphatic hydrocarbon solvents such as octane and decane.

네거티브형 현상을 행할 때에 사용할 수 있는 현상액에는, 필요에 따라서 계면활성제를 적당량 첨가할 수 있다.A suitable amount of surfactant can be added to the developing solution which can be used when performing negative development.

계면활성제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 이온성이나 비이온성의 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제 등을 이용할 수 있다. 이들 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제로서, 예를 들면 일본 공개특허공보 소62-36663호, 일본 공개특허공보 소61-226746호, 일본 공개특허공보 소61-226745호, 일본 공개특허공보 소62-170950호, 일본 공개특허공보 소63-34540호, 일본 공개특허공보 평7-230165호, 일본 공개특허공보 평8-62834호, 일본 공개특허공보 평9-54432호, 일본 공개특허공보 평9-5988호, 미국 특허공보 제5405720호, 동 5360692호, 동 5529881호, 동 5296330호, 동 5436098호, 동 5576143호, 동 5294511호, 동 5824451호에 기재된 계면활성제를 들 수 있으며, 바람직하게는 비이온성의 계면활성제이다. 비이온성의 계면활성제로서는 특별히 한정되지 않지만, 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제를 이용하는 것이 더 바람직하다.Although it does not specifically limit as surfactant, For example, ionic and nonionic fluorine type and / or silicone type surfactant etc. can be used. As these fluorine type and / or silicone type surfactant, For example, Unexamined-Japanese-Patent No. 62-36663, Unexamined-Japanese-Patent No. 61-226746, Unexamined-Japanese-Patent No. 61-226745, and Japan Unexamined-Japanese-Patent No. 62- 170950, Japanese Patent Laid-Open No. 63-34540, Japanese Patent Laid-Open No. 7-230165, Japanese Patent Laid-Open No. 8-62834, Japanese Patent Laid-Open No. 9-54432, Japanese Patent Laid-Open No. 9- Surfactants described in 5988, U.S. Patent No. 557520, 5360692, 5529881, 5296330, 5436098, 5576143, 5294511, 5824451, and preferably non- It is an ionic surfactant. Although it does not specifically limit as nonionic surfactant, It is more preferable to use a fluorochemical surfactant or silicone type surfactant.

계면활성제의 사용량은 현상액의 전체량에 대하여, 통상 0.001~5질량%, 바람직하게는 0.005~2질량%, 더 바람직하게는 0.01~0.5질량%이다.The usage-amount of surfactant is 0.001-5 mass% normally with respect to the total amount of a developing solution, Preferably it is 0.005-2 mass%, More preferably, it is 0.01-0.5 mass%.

유기 용제 현상액은, 염기성 화합물을 포함하고 있어도 된다. 본 발명에서 이용되는 유기 용제 현상액이 포함할 수 있는 염기성 화합물의 구체예 및 바람직한 예로서는, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물이 포함할 수 있는 염기성 화합물로서 후술하는 것과 동일하다.The organic solvent developing solution may contain the basic compound. Specific examples and preferred examples of the basic compound which may be contained in the organic solvent developer used in the present invention are the same as those described below as the basic compound which may be included in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

현상 방법으로서는, 예를 들면 현상액이 채워진 조 중에 기판을 일정 시간 침지하는 방법(딥법), 기판 표면에 현상액을 표면 장력에 의하여 융기시켜 일정 시간 정지시킴으로써 현상하는 방법(퍼들법), 기판 표면에 현상액을 분무하는 방법(스프레이법), 일정 속도로 회전하고 있는 기판 상에 일정 속도로 현상액 토출 노즐을 스캔하면서 현상액을 계속 토출하는 방법(다이나믹 디스펜스법) 등을 적용할 수 있다.As a developing method, for example, a method of immersing a substrate in a bath filled with a developer for a certain time (dip method), a method of developing a developer by raising the developer solution on the surface of the substrate by surface tension to stop for a certain time (puddle method), and a developer on the substrate surface. The spraying method (spray method) and the method (dynamic dispensing method) etc. which continue to discharge a developing solution while scanning a developing nozzle discharge nozzle at a fixed speed on the board | substrate which rotates at a fixed speed are applicable.

<린스 공정>Rinse process

또, 유기 용제 현상을 행하는 공정 후에, 다른 용매에 치환하면서, 현상을 정지하는 린스 공정을 실시해도 된다.Moreover, you may perform the rinse process which stops image development, substituting to other solvent, after the process of organic solvent image development.

유기 용제 현상 후의 린스 공정에 이용하는 린스액으로서는, 레지스트 패턴을 용해하지 않으면 특별히 제한은 없고, 일반적인 유기 용제를 포함하는 용액을 사용할 수 있다. 상기 린스액으로서는, 탄화 수소계 용제, 케톤계 용제, 에스터계 용제, 알코올계 용제, 아마이드계 용제 및 에터계 용제로부터 선택되는 적어도 1종류의 유기 용제를 함유하는 린스액을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 네거티브형 현상 후에, 케톤계 용제, 에스터계 용제, 알코올계 용제, 아마이드계 용제로부터 선택되는 적어도 1종류의 유기 용제를 함유하는 린스액을 이용하여 세정하는 공정을 행한다. 보다 더 바람직하게는, 네거티브형 현상 후에, 알코올계 용제 또는 에스터계 용제를 함유하는 린스액을 이용하여 세정하는 공정을 행한다. 특히 바람직하게는, 네거티브형 현상 후에, 1가 알코올을 함유하는 린스액을 이용하여 세정하는 공정을 행한다. 여기에서, 네거티브형 현상 후의 린스 공정에서 이용되는 1가 알코올로서는, 직쇄상, 분기상, 환상의 1가 알코올을 들 수 있고, 구체적으로는, 1-뷰탄올, 2-뷰탄올, 3-메틸-1-뷰탄올, tert-뷰틸알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 1-헥산올, 1-헵탄올, 1-옥탄올, 2-헥산올, 2-헵탄올, 2-옥탄올, 3-헥산올, 3-헵탄올, 3-옥탄올, 4-옥탄올 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 1-헥산올, 2-헥산올, 1-펜탄올, 3-메틸-1-뷰탄올이다.As a rinse liquid used for the rinse process after organic-solvent image development, if a resist pattern is not melt | dissolved, there will be no restriction | limiting in particular, The solution containing the general organic solvent can be used. As the rinse liquid, it is preferable to use a rinse liquid containing at least one organic solvent selected from a hydrocarbon solvent, a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an amide solvent, and an ether solvent. More preferably, after the negative development, a step of washing using a rinse liquid containing at least one organic solvent selected from a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, and an amide solvent is performed. Even more preferably, after the negative development, a step of washing with a rinse liquid containing an alcohol solvent or an ester solvent is performed. Especially preferably, after negative development, the process of washing | cleaning using the rinse liquid containing monohydric alcohol is performed. Here, as a monohydric alcohol used by the rinsing process after negative image development, a linear, branched, cyclic monohydric alcohol is mentioned, Specifically, 1-butanol, 2-butanol, 3-methyl -1-Butanol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, 2-heptanol, 2-octanol , 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol and the like can be used, and preferably 1-hexanol, 2-hexanol, 1-pentanol, 3-methyl-1- Butanol.

상기 각 성분은, 복수 혼합해도 되고, 상기 이외의 유기 용제와 혼합하여 사용해도 된다.Two or more said each components may be mixed, and you may use it, mixing with the organic solvent of that excepting the above.

린스액 중의 함수율은, 10질량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5질량% 이하, 특히 바람직하게는 3질량% 이하이다. 함수율을 10질량% 이하로 함으로써, 양호한 현상 특성을 얻을 수 있다.10 mass% or less is preferable, as for the water content in a rinse liquid, More preferably, it is 5 mass% or less, Especially preferably, it is 3 mass% or less. By setting the water content to 10% by mass or less, good development characteristics can be obtained.

유기 용제 현상 후에 이용하는 린스액의 증기압은 20℃에 있어서 0.05kPa 이상, 5kPa 이하가 바람직하고, 0.1kPa 이상, 5kPa 이하가 더 바람직하며, 0.12kPa 이상, 3kPa 이하가 가장 바람직하다. 린스액의 증기압을 0.05kPa 이상, 5kPa 이하로 함으로써, 웨이퍼면 내의 온도 균일성이 향상되고, 나아가서는 린스액의 침투에 기인한 팽윤이 억제되어, 웨이퍼면 내의 치수 균일성이 양호화된다.As for the vapor pressure of the rinse liquid used after organic solvent image development, 0.05 kPa or more and 5 kPa or less are preferable at 20 degreeC, 0.1 kPa or more and 5 kPa or less are more preferable, 0.12 kPa or more and 3 kPa or less are the most preferable. By setting the vapor pressure of the rinse liquid to 0.05 kPa or more and 5 kPa or less, the temperature uniformity in the wafer surface is improved, and further, the swelling caused by the penetration of the rinse liquid is suppressed, and the dimensional uniformity in the wafer surface is improved.

린스액에는, 계면활성제를 적당량 첨가하여 사용할 수도 있다.An appropriate amount of surfactant can also be added and used for a rinse liquid.

린스 공정에 있어서는, 유기 용제 현상을 행한 웨이퍼를 상기의 유기 용제를 포함하는 린스액을 이용하여 세정 처리한다. 세정 처리의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 일정 속도로 회전하고 있는 기판 상에 린스액을 계속 토출하는 방법(회전 도포법), 린스액이 채워진 조 중에 기판을 일정 시간 침지하는 방법(딥법), 기판 표면에 린스액을 분무하는 방법(스프레이법) 등을 적용할 수 있으며, 이 중에서도 회전 도포 방법으로 세정 처리를 행하고, 세정 후에 기판을 2000rpm~4000rpm의 회전수로 회전시켜, 린스액을 기판 상으로부터 제거하는 것이 바람직하다.In the rinsing step, the wafer on which the organic solvent development has been performed is washed using a rinse liquid containing the above organic solvent. Although the method of a washing process is not specifically limited, For example, the method of continuing to discharge a rinse liquid on the board | substrate which rotates by a fixed speed (rotary coating method), and the method of immersing a board | substrate for a predetermined time in the tank filled with the rinse liquid (dip method) ), A method of spraying a rinse liquid onto the surface of the substrate (spray method) and the like can be applied. Among them, the cleaning treatment is performed by a rotary coating method, and after washing, the substrate is rotated at a rotational speed of 2000 rpm to 4000 rpm to obtain a rinse liquid. It is desirable to remove from the substrate.

<알칼리 현상 공정><Alkali development process>

본 발명의 패턴 형성 방법은, 알칼리 현상액을 이용하여 현상을 행하는 공정을 더 포함하고 있어도 된다.The pattern formation method of this invention may further include the process of image development using alkaline developing solution.

알칼리 현상액으로서는, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산 나트륨, 규산 나트륨, 메타규산 나트륨, 암모니아수 등의 무기 알칼리류, 에틸아민, n-프로필아민 등의 제1 아민류, 다이에틸아민, 다이-n-뷰틸아민 등의 제2 아민류, 트라이에틸아민, 메틸다이에틸아민 등의 제3 아민류, 다이메틸에탄올아민, 트라이에탄올아민 등의 알코올아민류, 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드 등의 제4급 암모늄염, 피롤, 피페리딘 등의 환상 아민류 등의 알칼리성 수용액을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 테트라에틸암모늄하이드록사이드의 수용액을 이용하는 것이 바람직하다.Examples of the alkaline developer include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate and aqueous ammonia, first amines such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine and di-n-butylamine Third amines such as second amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, fourth such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide Alkaline aqueous solutions, such as cyclic amines, such as a quaternary ammonium salt, a pyrrole, and piperidine, can be used. Among these, it is preferable to use the aqueous solution of tetraethylammonium hydroxide.

또한, 상기 알칼리 현상액에 알코올류, 계면활성제를 적당량 첨가하여 사용할 수도 있다.Moreover, alcohol and surfactant can also be added and used for the said alkaline developing solution.

알칼리 현상액의 알칼리 농도는, 통상 0.01~20질량%이다.The alkali concentration of alkali developing solution is 0.01-20 mass% normally.

알칼리 현상액의 pH는, 통상 10.0~15.0이다.The pH of alkaline developing solution is 10.0-15.0 normally.

알칼리 현상액을 이용하여 현상을 행하는 시간은, 통상 10~300초이다.The time for developing using alkaline developing solution is 10 to 300 second normally.

알칼리 현상액의 알칼리 농도(및 pH) 및 현상 시간은, 형성하는 패턴에 따라, 적절히 조정할 수 있다.The alkali concentration (and pH) and developing time of an alkaline developing solution can be suitably adjusted according to the pattern to form.

알칼리 현상 공정 후에 행하는 린스 공정의 린스액으로서는, 순수를 사용하고, 계면활성제를 적당량 첨가하여 사용할 수도 있다.As a rinse liquid of the rinse process performed after an alkali image development process, pure water can be used, and surfactant can also be added and used an appropriate amount.

또, 현상 처리 또는, 린스 처리 후에, 패턴 상에 부착되어 있는 현상액 또는 린스액을 초임계 유체에 의하여 제거하는 처리를 행할 수 있다.In addition, after the development treatment or the rinse treatment, a treatment for removing the developer or rinse liquid attached to the pattern by a supercritical fluid can be performed.

또한, 린스 처리 또는 초임계 유체에 의한 처리 후, 패턴 중에 잔존하는 수분을 제거하기 위하여 가열 처리를 행할 수 있다.In addition, after the rinse treatment or the treatment with the supercritical fluid, heat treatment may be performed to remove moisture remaining in the pattern.

[가열 공정][Heating process]

본 발명의 패턴 형성 방법은, 가열 공정을 더 포함하고 있어도 되고, 가열 공정을 복수 회 포함하고 있어도 된다.The pattern formation method of this invention may further include the heating process, and may include the heating process in multiple times.

본 발명의 패턴 형성 방법은, 일 형태에 있어서, 감활성광선성 또는 감방사선성막의 형성 후, 및/또는, 보호막의 형성 후에, 전가열(이하, "PB"(Prebake; PB) 또는 "프리베이크"라고 함) 공정을 포함하는 것이 바람직하다.The pattern formation method of this invention WHEREIN: In one aspect, after the formation of an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film, and / or after formation of a protective film, it is preheated ("PB" (Prebake; PB) or "free"). Baking ").

즉, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 프리베이크 공정을, 감활성광선성 또는 감방사선성막을 형성하는 공정과, 보호막을 형성하는 공정의 사이에 포함하고 있어도 되고, 보호막을 형성하는 공정과, 노광 공정의 사이에 포함하고 있어도 되며, 쌍방에 있어서 프리베이크 공정을 포함하고 있어도 된다. 프리베이크에 의하여, 불용의 잔류 용제가 제거되어, 균일한 막을 형성할 수 있다. 이하에 있어서, 감활성광선성 또는 감방사선성막을 형성하는 공정과, 보호막을 형성하는 공정의 사이에 행하는 프리베이크 공정을 "보호막 형성 전의 PB 공정"이라고 하고, 보호막을 형성하는 공정과 노광 공정의 사이에 행하는 프리베이크 공정을 "보호막 형성 후의 PB 공정" 등이라고 한다.That is, the pattern formation method of this invention may include the prebaking process between the process of forming an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film, and the process of forming a protective film, and the process of forming a protective film, and exposure It may be included between processes, and may include the prebaking process in both. By prebaking, an insoluble residual solvent can be removed and a uniform film | membrane can be formed. Below, the process of forming an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film and the prebaking process performed between the process of forming a protective film are called "PB process before protective film formation", and the process of forming a protective film and the exposure process of The prebaking process performed in between is called "PB process after protective film formation", etc.

보호막 형성 전의 PB 공정에 있어서의 가열 온도는, 예를 들면 50℃~160℃가 바람직하고, 60℃~140℃가 보다 바람직하다.50 degreeC-160 degreeC is preferable, for example, and, as for the heating temperature in the PB process before protective film formation, 60 degreeC-140 degreeC is more preferable.

보호막 형성 후의 PB 공정에 있어서의 가열 온도는, 예를 들면 80℃~160℃가 바람직하고, 100℃~150℃가 보다 바람직하며, 110℃~145℃가 더 바람직하고, 120℃~140℃가 특히 바람직하다. 보호막 형성 후의 프리베이크 온도를 높게 함으로써, 저분자 성분이 톱 코트의 레지스트막측에 모이기 쉬워짐으로써, DOF의 개선 효과가 보다 높아진다.80 degreeC-160 degreeC is preferable, for example, as for the heating temperature in the PB process after protective film formation, 100 degreeC-150 degreeC is more preferable, 110 degreeC-145 degreeC is more preferable, 120 degreeC-140 degreeC is Particularly preferred. By making the prebaking temperature after protective film formation high, it becomes easy to collect a low molecular component in the resist film side of a top coat, and the effect of improving DOF becomes higher.

또, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 다른 형태에 있어서, 노광 공정 후이자 현상 공정 전에, 노광 후 가열(Post Exposure Bake; PEB) 공정을 포함하는 것이 바람직하다. PEB에 의하여 노광부의 반응이 촉진되어, 감도나 패턴 프로파일이 개선된다.Moreover, it is preferable that the pattern formation method of this invention includes a post exposure baking (PEB) process after an exposure process and before a image development process in another form. The reaction of the exposed portion is promoted by the PEB, and the sensitivity and the pattern profile are improved.

PEB 공정에 있어서의 가열 온도는, 예를 들면 40℃~160℃가 바람직하다.As for the heating temperature in a PEB process, 40 degreeC-160 degreeC is preferable, for example.

가열 시간은, PB 공정 및 PEB 공정 중 어느 것에 있어서도 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 30~300초가 바람직하고, 30~180초가 보다 바람직하며, 30~90초가 더 바람직하다.The heating time is not particularly limited in any of the PB process and the PEB process, for example, 30 to 300 seconds is preferable, 30 to 180 seconds is more preferable, and 30 to 90 seconds is more preferable.

가열은 통상의 노광·현상기에 구비되어 있는 수단으로 행할 수 있고, 핫플레이트 등을 이용하여 행해도 된다.Heating can be performed by the means with which the normal exposure and developing apparatus were equipped, and you may perform using a hotplate etc.

<감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물><Active ray sensitive or radiation sensitive resin composition>

다음으로, 본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서 적합하게 사용되는 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 대하여 설명한다.Next, the actinic ray sensitive or radiation sensitive resin composition used suitably in the pattern formation method of this invention is demonstrated.

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(A) 산의 작용에 의하여 극성이 증대하는 수지(A) Resin whose polarity is increased by the action of acid

본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 이용되는, 산의 작용에 의하여 극성이 증대하는 수지는, 수지의 주쇄 또는 측쇄, 혹은 주쇄 및 측쇄의 양쪽 모두에, 산의 작용에 의하여 분해되어, 알칼리 가용성기를 발생하는 기(이하, "산분해성기"라고도 함)를 갖는 수지("산분해성 수지", "산분해성 수지 (A)" 또는 "수지 (A)"라고도 부름)이며, 단환 또는 다환의 지환 탄화 수소 구조를 갖고, 산의 작용에 의하여 극성이 증대하며, 알칼리 현상액에 대한 용해도가 증대하고, 유기 용제에 대한 용해도가 감소하는 수지(이하, "지환 탄화 수소계 산분해성 수지"라고도 함)인 것이 바람직하다. 그 이유는 명확하지 않지만, 아마 활성광선 또는 방사선의 조사의 전후에 있어서, 수지의 극성이 크게 변화됨으로써, 포지티브형 현상액(바람직하게는, 알칼리 현상액) 및 네거티브형 현상액(바람직하게는, 유기 용제)을 이용하여 현상한 경우의 용해 콘트라스트가 향상되는 것에 기인하는 것이라고 생각된다. 나아가서는, 단환 또는 다환의 지환 탄화 수소 구조를 갖는 수지는 높은 소수성을 갖고, 네거티브형 현상액(바람직하게는, 유기 용제)에 의하여 감활성광선성 또는 감방사선성막의 광조사 강도가 약한 영역을 현상하는 경우의 현상성이 향상된다고 생각된다.Resin whose polarity is increased by the action of acid used in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is decomposed by the action of acid on both the main chain and the side chain of the resin, or both the main chain and the side chain. To form an alkali-soluble group (hereinafter also referred to as "acid-decomposable group") (referred to as "acid-decomposable resin", "acid-decomposable resin (A)" or "resin (A)"), and monocyclic Or a resin having a polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, which has an increased polarity by the action of an acid, an increase in solubility in an alkaline developer, and a decrease in solubility in an organic solvent (hereinafter referred to as an "alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin"). Is also referred to as). Although the reason is not clear, the positive developer (preferably, alkaline developer) and the negative developer (preferably, organic solvent) may be caused by a large change in the polarity of the resin before and after irradiation of actinic light or radiation. It is thought that it is due to the improvement of the dissolution contrast at the time of developing using. Furthermore, a resin having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure has high hydrophobicity and develops a region in which light irradiation intensity of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film is weak by a negative developer (preferably an organic solvent). It is thought that developability in the case of improvement is made.

산의 작용에 의하여 극성이 증대하는 수지를 함유하는 본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은, ArF 엑시머 레이저광을 조사하는 경우에 적합하게 사용할 수 있다.The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention containing a resin whose polarity increases by the action of an acid can be suitably used when irradiating an ArF excimer laser beam.

지환 탄화 수소계 산분해성 수지에 포함되는 알칼리 가용성기로서는, 페놀성 수산기, 카복실산기, 불소화 알코올기, 설폰산기, 설폰아마이드기, 설폰일이미드기, (알킬설폰일)(알킬카보닐)메틸렌기, (알킬설폰일)(알킬카보닐)이미드기, 비스(알킬카보닐)메틸렌기, 비스(알킬카보닐)이미드기, 비스(알킬설폰일)메틸렌기, 비스(알킬설폰일)이미드기, 트리스(알킬카보닐)메틸렌기, 트리스(알킬설폰일)메틸렌기를 갖는 기 등을 들 수 있다.As an alkali-soluble group contained in alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin, a phenolic hydroxyl group, a carboxylic acid group, a fluorinated alcohol group, a sulfonic acid group, a sulfonamide group, a sulfonyl imide group, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene Group, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group And groups having a tris (alkylcarbonyl) methylene group and a tris (alkylsulfonyl) methylene group.

바람직한 알칼리 가용성기로서는, 카복실산기, 불소화 알코올기(바람직하게는 헥사플루오로아이소프로판올), 설폰산기를 들 수 있다.Preferred alkali-soluble groups include carboxylic acid groups, fluorinated alcohol groups (preferably hexafluoroisopropanol), and sulfonic acid groups.

산분해성기로서 바람직한 기는, 이들 알칼리 가용성기의 수소 원자를 산으로 탈리하는 기로 치환한 기이다.A group preferable as an acid-decomposable group is group which substituted the hydrogen atom of these alkali-soluble groups with the group which detach | desorbs with an acid.

산으로 탈리하는 기로서는, 예를 들면 -C(R36)(R37)(R38), -C(R36)(R37)(OR39), -C(R01)(R02)(OR39) 등을 들 수 있다.As a group which detach | desorbs with an acid, it is, for example, -C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), -C (R 01 ) (R 02 ) (OR 39 ) etc. are mentioned.

식 중, R36~R39는, 각각 독립적으로, 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 알켄일기를 나타낸다. R36과 R37은, 서로 결합하여 환을 형성해도 된다.In the formula, each of R 36 to R 39 independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.

R01~R02는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 알켄일기를 나타낸다.R 01 to R 02 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.

산분해성기로서는 바람직하게는, 큐밀에스터기, 엔올에스터기, 아세탈에스터기, 제3급 알킬에스터기 등이다. 더 바람직하게는, 제3급 알킬에스터기이다.The acid-decomposable group is preferably a cumyl ester group, an enol ester group, an acetal ester group, a tertiary alkyl ester group, or the like. More preferably, it is a tertiary alkyl ester group.

본 발명의 지환 탄화 수소계 산분해성 수지로서는, 하기 일반식 (pI)~일반식 (pV)로 나타나는 지환식 탄화 수소를 포함하는 부분 구조를 갖는 반복 단위 및 하기 일반식 (II-AB)로 나타나는 반복 단위의 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 수지인 것이 바람직하다.As alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention, it is represented by the repeating unit which has a partial structure containing alicyclic hydrocarbon represented by the following general formula (pI)-general formula (pV), and the following general formula (II-AB) It is preferable that it is resin containing at least 1 sort (s) chosen from the group of a repeating unit.

[화학식 45][Formula 45]

Figure 112017065064687-pct00045
Figure 112017065064687-pct00045

일반식 (pI)~(pV) 중,In general formula (pI)-(pV),

R11은, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기 또는 sec-뷰틸기를 나타내고, Z는, 탄소 원자와 함께 사이클로알킬기를 형성하는 데 필요한 원자단을 나타낸다.R 11 represents a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group or sec-butyl group, and Z represents an atomic group necessary for forming a cycloalkyl group together with a carbon atom.

R12~R16은, 각각 독립적으로, 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타낸다. 단, R12~R14 중 적어도 하나, 혹은 R15, R16 중 어느 하나는 사이클로알킬기를 나타낸다.R <12> -R <16> respectively independently represents a C1-C4 linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group. Provided that at least one of R 12 to R 14 or any one of R 15 and R 16 represents a cycloalkyl group.

R17~R21은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타낸다. 단, R17~R21 중 적어도 하나는 사이클로알킬기를 나타낸다. 또, R19, R21 중 어느 하나는 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타낸다.R <17> -R <21> respectively independently represents a hydrogen atom, a C1-C4 linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group. Provided that at least one of R 17 to R 21 represents a cycloalkyl group. In addition, any one of R <19> , R <21> represents a C1-C4 linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group.

R22~R25는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1~4개의, 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타낸다. 단, R22~R25 중 적어도 하나는 사이클로알킬기를 나타낸다. 또, R23과 R24는, 서로 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.R <22> -R <25> respectively independently represents a hydrogen atom, a C1-C4 linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group. Provided that at least one of R 22 to R 25 represents a cycloalkyl group. In addition, R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

[화학식 46][Formula 46]

Figure 112017065064687-pct00046
Figure 112017065064687-pct00046

일반식 (II-AB) 중,In general formula (II-AB),

R11' 및 R12'는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 사이아노기, 할로젠 원자 또는 알킬기를 나타낸다.R 11 ′ and R 12 ′ each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom, or an alkyl group.

Z'는, 결합한 2개의 탄소 원자(C-C)를 포함하고, 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 나타낸다.Z 'contains the combined 2 carbon atoms (C-C), and represents the atomic group for forming an alicyclic structure.

또, 상기 일반식 (II-AB)는, 하기 일반식 (II-AB1) 또는 일반식 (II-AB2)인 것이 더 바람직하다.Moreover, it is more preferable that said general formula (II-AB) is the following general formula (II-AB1) or general formula (II-AB2).

[화학식 47][Formula 47]

Figure 112017065064687-pct00047
Figure 112017065064687-pct00047

식 (II-AB1) 및 (II-AB2) 중,In formulas (II-AB1) and (II-AB2),

R13'~R16'은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, -COOH, -COOR5, 산의 작용에 의하여 분해되는 기, -C(=O)-X-A'-R17', 알킬기 혹은 사이클로알킬기를 나타낸다. R13'~R16' 중 적어도 2개가 결합하여 환을 형성해도 된다.R 13 'to R 16 ' each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, -COOH, -COOR 5 , a group decomposed by the action of an acid, -C (= O) -X-A '-R 17 ' represents an alkyl group or a cycloalkyl group. At least two of R 13 'to R 16 ' may be bonded to each other to form a ring.

여기에서, R5는, 알킬기, 사이클로알킬기 또는 락톤 구조를 갖는 기를 나타낸다.Here, R <5> represents the group which has an alkyl group, a cycloalkyl group, or a lactone structure.

X는, 산소 원자, 황 원자, -NH-, -NHSO2- 또는 -NHSO2NH-를 나타낸다.X is an oxygen atom, a sulfur atom, -NH-, -NHSO 2 - or denotes a -NHSO 2 NH-.

A'는, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.A 'represents a single bond or a bivalent coupling group.

R17'은, -COOH, -COOR5, -CN, 수산기, 알콕시기, -CO-NH-R6, -CO-NH-SO2-R6 또는 락톤 구조를 갖는 기를 나타낸다.R 17 ′ represents a group having a —COOH, —COOR 5 , —CN, a hydroxyl group, an alkoxy group, —CO—NH—R 6 , —CO—NH—SO 2 —R 6, or a lactone structure.

R6은, 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타낸다.R 6 is an alkyl or cycloalkyl group.

n은, 0 또는 1을 나타낸다.n represents 0 or 1.

일반식 (pI)~(pV)에 있어서, R12~R25에 있어서의 알킬기로서는, 1~4개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 혹은 분기의 알킬기를 나타낸다.In general formula (pI)-(pV), as an alkyl group in R <12> -R <25> , the linear or branched alkyl group which has 1-4 carbon atoms is represented.

R11~R25에 있어서의 사이클로알킬기 혹은 Z와 탄소 원자가 형성하는 사이클로알킬기는, 단환식이어도 되고, 다환식이어도 된다. 구체적으로는, 탄소수 5 이상의 모노사이클로, 바이사이클로, 트라이사이클로, 테트라사이클로 구조 등을 갖는 기를 들 수 있다. 그 탄소수는 6~30개가 바람직하고, 특히 탄소수 7~25개가 바람직하다. 이들 사이클로알킬기는 치환기를 갖고 있어도 된다.Monocyclic or polycyclic may be sufficient as the cycloalkyl group in R <11> -R <25> , or the cycloalkyl group which Z and a carbon atom form. Specifically, group which has a C5 or more monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure, etc. are mentioned. 6-30 are preferable and, as for the carbon number, 7-25 are especially preferable. These cycloalkyl groups may have a substituent.

바람직한 사이클로알킬기로서는, 아다만틸기, 노아다만틸기, 데칼린 잔기, 트라이사이클로데칸일기, 테트라사이클로도데칸일기, 노보닐기, 세드롤기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기, 사이클로데칸일기, 사이클로도데칸일기를 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 아다만틸기, 노보닐기, 사이클로헥실기, 사이클로펜틸기, 테트라사이클로도데칸일기, 트라이사이클로데칸일기를 들 수 있다.As a preferable cycloalkyl group, an adamantyl group, a noadamantyl group, a decalin residue, a tricyclodecaneyl group, a tetracyclo dodecaneyl group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclo Decanyl group and cyclododecaneyl group are mentioned. More preferably, an adamantyl group, a norbornyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a tetracyclo dodecaneyl group, and a tricyclodecaneyl group are mentioned.

이들 알킬기, 사이클로알킬기의 추가적인 치환기로서는, 알킬기(탄소수 1~4), 할로젠 원자, 수산기, 알콕시기(탄소수 1~4), 카복실기, 알콕시카보닐기(탄소수 2~6)를 들 수 있다. 상기의 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기 등이 더 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 수산기, 할로젠 원자, 알콕시기를 들 수 있다.As further substituents of these alkyl groups and cycloalkyl groups, an alkyl group (C1-C4), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (C1-C4), a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group (C2-C6) is mentioned. As a substituent which the said alkyl group, the alkoxy group, the alkoxycarbonyl group, etc. may further have, a hydroxyl group, a halogen atom, an alkoxy group is mentioned.

상기 수지에 있어서의 일반식 (pI)~(pV)로 나타나는 구조는, 알칼리 가용성기의 보호에 사용할 수 있다. 알칼리 가용성기로서는, 이 기술 분야에 있어서 공지의 다양한 기를 들 수 있다.The structure represented by general formula (pI)-(pV) in the said resin can be used for protection of alkali-soluble group. Examples of the alkali-soluble group include various groups known in the art.

구체적으로는, 카복실산기, 설폰산기, 페놀기, 싸이올기의 수소 원자가 일반식 (pI)~(pV)로 나타나는 구조로 치환된 구조 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 카복실산기, 설폰산기의 수소 원자가 일반식 (pI)~(pV)로 나타나는 구조로 치환된 구조이다.Specifically, the structure in which the hydrogen atom of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phenol group, and a thiol group was substituted by the structure represented by general formula (pI)-(pV) is mentioned, Preferably the hydrogen of a carboxylic acid group and a sulfonic acid group is mentioned. It is a structure where the atom substituted by the structure represented by general formula (pI)-(pV).

일반식 (pI)~(pV)로 나타나는 구조로 보호된 알칼리 가용성기를 갖는 반복 단위로서는, 하기 일반식 (pA)로 나타나는 반복 단위가 바람직하다.As a repeating unit which has the alkali-soluble group protected by the structure represented by general formula (pI)-(pV), the repeating unit represented by the following general formula (pA) is preferable.

[화학식 48][Formula 48]

Figure 112017065064687-pct00048
Figure 112017065064687-pct00048

여기에서, R은, 수소 원자, 할로젠 원자 또는 1~4개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 혹은 분기의 알킬기를 나타낸다. 복수의 R은, 각각 동일해도 되고 달라도 된다.Here, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Some R may be same or different, respectively.

A는, 단결합, 알킬렌기, 에터기, 싸이오에터기, 카보닐기, 에스터기, 아마이드기, 설폰아마이드기, 유레테인기, 또는 유레아기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 단독 혹은 2개 이상의 기의 조합을 나타낸다. 바람직하게는 단결합이다.A is a single bond, an alkylene group, an ether group, a thioether group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, a sulfonamide group, a urethane group, or a combination of two or more groups selected from the group consisting of urea groups Indicates. Preferably it is a single bond.

Rp1은, 상기 식 (pI)~(pV) 중 어느 하나의 기를 나타낸다.Rp 1 represents any one of the formulas (pI) to (pV).

일반식 (pA)로 나타나는 반복 단위는, 특히 바람직하게는, 2-알킬-2-아다만틸(메트)아크릴레이트, 다이알킬(1-아다만틸)메틸(메트)아크릴레이트에 의한 반복 단위이다.The repeating unit represented by general formula (pA) is particularly preferably a repeating unit with 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate and dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylate. to be.

이하, 일반식 (pA)로 나타나는 반복 단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although the specific example of the repeating unit represented by general formula (pA) is shown, this invention is not limited to this.

[화학식 49][Formula 49]

Figure 112017065162451-pct00092
Figure 112017065162451-pct00092

[화학식 50][Formula 50]

Figure 112017065064687-pct00050
Figure 112017065064687-pct00050

상기 일반식 (II-AB), R11', R12'에 있어서의 할로젠 원자로서는, 염소 원자, 브로민 원자, 불소 원자, 아이오딘 원자 등을 들 수 있다.As the halogen atom in the general formula (II-AB), R 11 ', R 12', there may be mentioned a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, iodine atom and the like.

상기 R11', R12'에 있어서의 알킬기로서는, 탄소수 1~10개의 직쇄상 혹은 분기상 알킬기를 들 수 있다.Examples of the alkyl group in R 11 ′ and R 12 ′ include a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

상기 Z'의 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단은, 치환기를 갖고 있어도 되는 지환식 탄화 수소의 반복 단위를 수지에 형성하는 원자단이며, 그 중에서도 유교식의 지환식 탄화 수소의 반복 단위를 형성하는 유교식 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단이 바람직하다.The atomic group for forming the alicyclic structure of Z 'is an atomic group for forming a repeating unit of an alicyclic hydrocarbon which may have a substituent in the resin, and among them, a bridge bridge forming a repeating unit of an alicyclic type alicyclic hydrocarbon. Atom groups for forming an alicyclic structure are preferable.

형성되는 지환식 탄화 수소의 골격으로서는, 일반식 (pI)~(pV)에 있어서의 R12~R25의 지환식 탄화 수소기와 동일한 것을 들 수 있다.As a skeleton of the alicyclic hydrocarbon formed, the thing similar to the alicyclic hydrocarbon group of R <12> -R <25> in general formula (pI)-(pV) is mentioned.

상기 지환식 탄화 수소의 골격에는 치환기를 갖고 있어도 된다. 그와 같은 치환기로서는, 상기 일반식 (II-AB1) 혹은 (II-AB2) 중의 R13'~R16'을 들 수 있다.The skeleton of the alicyclic hydrocarbon may have a substituent. As such a substituent, R <13>'-R<16>' in the said general formula (II-AB1) or (II-AB2) is mentioned.

본 발명에 관한 지환 탄화 수소계 산분해성 수지에 있어서는, 산의 작용에 의하여 분해되는 기는, 상기 일반식 (pI)~일반식 (pV)로 나타나는 지환식 탄화 수소를 포함하는 부분 구조를 갖는 반복 단위, 일반식 (II-AB)로 나타나는 반복 단위, 및 하기 공중합 성분의 반복 단위 중 적어도 1종의 반복 단위에 함유할 수 있다. 산의 작용에 의하여 분해되는 기는, 일반식 (pI)~일반식 (pV)로 나타나는 지환식 탄화 수소를 포함하는 부분 구조를 갖는 반복 단위에 포함되는 것이 바람직하다.In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin according to the present invention, the group decomposed by the action of an acid includes a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by the above general formulas (pI) to (pV). , The repeating unit represented by General Formula (II-AB), and the repeating unit of the following copolymerization component can be contained in at least one repeating unit. The group decomposed by the action of an acid is preferably contained in a repeating unit having a partial structure containing an alicyclic hydrocarbon represented by General Formulas (pI) to (pV).

상기 일반식 (II-AB1) 혹은 일반식 (II-AB2)에 있어서의 R13'~R16'의 각종 치환기는, 상기 일반식 (II-AB)에 있어서의 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단 내지 유교식 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단 Z의 치환기도 될 수 있다.Various substituents of R 13 'to R 16 ' in General Formula (II-AB1) or General Formula (II-AB2) are atomic groups for forming an alicyclic structure in General Formula (II-AB). It may also be a substituent of the atomic group Z to form a bridged alicyclic structure.

상기 일반식 (II-AB1) 혹은 일반식 (II-AB2)로 나타나는 반복 단위로서, 하기 구체예를 들 수 있지만, 본 발명은 이들 구체예에 한정되지 않는다.Although the following specific examples are mentioned as a repeating unit represented by the said general formula (II-AB1) or general formula (II-AB2), This invention is not limited to these specific examples.

[화학식 51][Formula 51]

Figure 112017065064687-pct00051
Figure 112017065064687-pct00051

본 발명의 지환 탄화 수소계 산분해성 수지는, 락톤기를 갖는 것이 바람직하다. 락톤기로서는, 락톤 구조를 함유하고 있으면 어느 기여도 이용할 수 있지만, 바람직하게는 5~7원환 락톤 구조를 함유하는 기이며, 5~7원환 락톤 구조에 바이사이클로 구조, 스파이로 구조를 형성하는 형태로 다른 환 구조가 축환하고 있는 것이 바람직하다. 하기 일반식 (LC1-1)~(LC1-16) 중 어느 하나로 나타나는 락톤 구조를 갖는 기를 갖는 반복 단위를 갖는 것이 보다 바람직하다. 또, 락톤 구조를 갖는 기가 주쇄에 직접 결합하고 있어도 된다. 바람직한 락톤 구조로서는 일반식 (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14)로 나타나는 기이며, 특정 락톤 구조를 이용함으로써 라인 에지 러프니스, 현상 결함이 양호해진다.It is preferable that the alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention has a lactone group. Although any contribution can be used as long as it contains a lactone structure, Preferably it is a group containing a 5-7 member cyclic lactone structure, It is a form which forms a bicyclo structure and a spiro structure in a 5-7 member cyclic lactone structure. It is preferable that the other ring structure is condensed. It is more preferable to have a repeating unit having a group having a lactone structure represented by any one of the following General Formulas (LC1-1) to (LC1-16). Moreover, the group which has a lactone structure may couple | bond directly with the main chain. As a preferable lactone structure, it is group represented by general formula (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14), and shows a specific lactone structure By using it, the line edge roughness and a development defect become favorable.

[화학식 52][Formula 52]

Figure 112017065064687-pct00052
Figure 112017065064687-pct00052

락톤 구조 부분은, 치환기 (Rb2)를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 바람직한 치환기 (Rb2)로서는, 탄소수 1~8의 알킬기, 탄소수 4~7의 사이클로알킬기, 탄소수 1~8의 알콕시기, 탄소수 1~8의 알콕시카보닐기, 카복실기, 할로젠 원자, 수산기, 사이아노기, 산분해성기 등을 들 수 있다. n2는, 0~4의 정수를 나타낸다. n2가 2 이상일 때, 복수 존재하는 Rb2는, 동일해도 되고 달라도 되며, 또 복수 존재하는 Rb2끼리가 결합하여 환을 형성해도 된다.The lactone structure portion may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2) As the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, having a carbon number of 4-7 of the cycloalkyl group, having from 1 to 8 carbon atoms in the alkoxy group, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, among Anano group, an acid-decomposable group, etc. are mentioned. n 2 represents an integer of 0-4. n Rb 2 to 2 when 2 or more, a plurality is present, be the same or be different, and may be also bonded to form a plurality presence ring is bonded between the two Rb.

일반식 (LC1-1)~(LC1-16) 중 어느 하나로 나타나는 락톤 구조를 갖는 기를 갖는 반복 단위로서는, 상기 일반식 (II-AB1) 또는 (II-AB2) 중의 R13'~R16' 중 적어도 하나가 일반식 (LC1-1)~(LC1-16)으로 나타나는 기를 갖는 것(예를 들면 -COOR5의 R5가 일반식 (LC1-1)~(LC1-16)으로 나타나는 기를 나타냄), 또는 하기 일반식 (AI)로 나타나는 반복 단위 등을 들 수 있다.Of R 13 '~ R 16' in general formula (LC1-1) ~ Examples of any one repeating unit having a group having a lactone structure represented the general formula (II-AB1) or (II-AB2) of (LC1-16) At least one having a group represented by formulas (LC1-1) to (LC1-16) (for example, R 5 of -COOR 5 represents a group represented by formulas (LC1-1) to (LC1-16)) Or a repeating unit represented by the following General Formula (AI).

[화학식 53][Formula 53]

Figure 112017065064687-pct00053
Figure 112017065064687-pct00053

일반식 (AI) 중,In general formula (AI),

Rb0은, 수소 원자, 할로젠 원자, 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 나타낸다.R b0 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

Rb0의 알킬기가 갖고 있어도 되는 바람직한 치환기로서는, 수산기, 할로젠 원자를 들 수 있다.As a preferable substituent is an alkyl group of R b0 which may have, there may be mentioned a halogen atom a hydroxyl group, a.

Rb0의 할로젠 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자를 들 수 있다.As a halogen atom of R <b0> , a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned.

Rb0은, 수소 원자 또는 메틸기가 바람직하다.R b0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Ab는, 단결합, 알킬렌기, 단환 또는 다환의 지환 탄화 수소 구조를 갖는 2가의 연결기, 에터기, 에스터기, 카보닐기, 또는 이들을 조합한 2가의 기를 나타낸다. 바람직하게는, 단결합, -Ab1-CO2-로 나타나는 연결기이다. Ab1은, 직쇄, 분기 알킬렌기, 단환 또는 다환의 사이클로알킬렌기이며, 바람직하게는 메틸렌기, 에틸렌기, 사이클로헥실렌기, 아다만틸렌기, 노보닐렌기이다.A b represents a divalent linking group having a single bond, an alkylene group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, an ether group, an ester group, a carbonyl group, or a divalent group having a combination thereof. Preferably, it is a coupling group represented by a single bond, -Ab 1 -CO 2- . Ab 1 is a linear, branched alkylene group, monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, and preferably methylene group, ethylene group, cyclohexylene group, adamantylene group, norbornylene group.

V는, 일반식 (LC1-1)~(LC1-16) 중 어느 하나로 나타나는 기를 나타낸다.V represents a group represented by any one of General Formulas (LC1-1) to (LC1-16).

락톤 구조를 갖는 반복 단위는 통상 광학 이성체가 존재하는데, 어느 광학 이성체를 이용해도 된다. 또, 1종의 광학 이성체를 단독으로 이용해도 되고, 복수의 광학 이성체를 혼합하여 이용해도 된다. 1종의 광학 이성체를 주로 이용하는 경우, 그 광학 순도(ee)가 90 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95 이상이다.The repeating unit having a lactone structure usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. Moreover, 1 type of optical isomers may be used independently, and several optical isomers may be mixed and used. When mainly using one type of optical isomer, it is preferable that the optical purity (ee) is 90 or more, More preferably, it is 95 or more.

락톤 구조를 갖는 기를 갖는 반복 단위의 구체예를 이하에 들지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.Although the specific example of the repeating unit which has group which has a lactone structure is given to the following, this invention is not limited to these.

[화학식 54][Formula 54]

Figure 112017065162451-pct00093
Figure 112017065162451-pct00093

[화학식 55][Formula 55]

Figure 112017065162451-pct00094
Figure 112017065162451-pct00094

[화학식 56][Formula 56]

Figure 112017065162451-pct00095
Figure 112017065162451-pct00095

본 발명의 지환 탄화 수소계 산분해성 수지는, 극성기를 갖는 유기기를 함유하는 반복 단위, 특히, 극성기로 치환된 지환 탄화 수소 구조를 갖는 반복 단위를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이로써 기판 밀착성, 현상액 친화성이 향상된다. 극성기로 치환된 지환 탄화 수소 구조의 지환 탄화 수소 구조로서는 아다만틸기, 다이아만틸기, 노보네인기가 바람직하다. 극성기로서는 수산기, 사이아노기가 바람직하다.It is preferable that the alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention has a repeating unit containing the organic group which has a polar group, especially the repeating unit which has an alicyclic hydrocarbon structure substituted by the polar group. As a result, substrate adhesion and developer affinity are improved. As an alicyclic hydrocarbon structure of the alicyclic hydrocarbon structure substituted by the polar group, an adamantyl group, a diamanthyl group, and a norbornene group are preferable. As a polar group, a hydroxyl group and a cyano group are preferable.

극성기로 치환된 지환 탄화 수소 구조로서는, 하기 일반식 (VIIa)~(VIId)로 나타나는 부분 구조가 바람직하다.As an alicyclic hydrocarbon structure substituted by the polar group, the partial structure represented by the following general formula (VIIa)-(VIId) is preferable.

[화학식 57][Formula 57]

Figure 112017065064687-pct00057
Figure 112017065064687-pct00057

일반식 (VIIa)~(VIIc) 중,In general formula (VIIa)-(VIIc),

R2c~R4c는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 수산기, 사이아노기를 나타낸다. 단, R2c~R4c 중 적어도 하나는 수산기, 사이아노기를 나타낸다. 바람직하게는 R2c~R4c 중 1개 또는 2개가 수산기이고 나머지가 수소 원자이다.R 2c to R 4c each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a cyano group. Provided that at least one of R 2c to R 4c represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably R 2c ~ R 4c One or two of them are hydroxyl groups and the rest are hydrogen atoms.

일반식 (VIIa)에 있어서, 더 바람직하게는 R2c~R4c 중 2개가 수산기이고 나머지가 수소 원자이다.In general formula (VIIa), More preferably, two of R <2c> -R <4c> are hydroxyl groups, and the other is a hydrogen atom.

일반식 (VIIa)~(VIId)로 나타나는 기를 갖는 반복 단위로서는, 상기 일반식 (II-AB1) 또는 (II-AB2) 중의 R13'~R16' 중 적어도 하나가 상기 일반식 (VIIa)~(VIId)로 나타나는 기를 갖는 것(예를 들면, -COOR5에 있어서의 R5가 일반식 (VIIa)~(VIId)로 나타나는 기를 나타냄), 또는 하기 일반식 (AIIa)~(AIId)로 나타나는 반복 단위 등을 들 수 있다.As the repeating unit having a group represented by the general formula (VIIa) ~ (VIId), the general formula (II-AB1) or (II-AB2) of the R 13 '~ R 16' is at least one of the following general formula (VIIa) ~ will appear as shown by having a (VIId) (for example, a represents an R 5 in -COOR 5 represented by the general formula (VIIa) ~ (VIId)) , or the following formula (AIIa) ~ (AIId) Repeating units; and the like.

[화학식 58][Formula 58]

Figure 112017065064687-pct00058
Figure 112017065064687-pct00058

일반식 (AIIa)~(AIId) 중,In general formula (AIIa)-(AIId),

R1c는, 수소 원자, 메틸기, 트라이플루오로메틸기, 하이드록시메틸기를 나타낸다.R 1c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.

R2c~R4c는, 일반식 (VIIa)~(VIIc)에 있어서의 R2c~R4c와 동의이다.R 2c ~ R 4c is a ~ R 2c and R 4c agree in the general formula (VIIa) ~ (VIIc).

일반식 (AIIa)~(AIId)로 나타나는 구조를 갖는 반복 단위의 구체예를 이하에 들지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.Although the specific example of the repeating unit which has a structure represented by general formula (AIIa)-(AIId) is given to the following, this invention is not limited to these.

[화학식 59][Formula 59]

Figure 112017065064687-pct00059
Figure 112017065064687-pct00059

본 발명의 지환 탄화 수소계 산분해성 수지는, 하기 일반식 (VIII)로 나타나는 반복 단위를 가져도 된다.The alicyclic hydrocarbon-based acid decomposable resin of the present invention may have a repeating unit represented by the following General Formula (VIII).

[화학식 60][Formula 60]

Figure 112017065064687-pct00060
Figure 112017065064687-pct00060

상기 일반식 (VIII)에 있어서,In the general formula (VIII),

Z2는, -O- 또는 -N(R41)-을 나타낸다. R41은, 수소 원자, 수산기, 알킬기 또는 -OSO2-R42를 나타낸다. R42는, 알킬기, 사이클로알킬기 또는 장뇌 잔기를 나타낸다. R41 및 R42의 알킬기는, 할로젠 원자(바람직하게는 불소 원자) 등으로 치환되어 있어도 된다.Z 2 represents -O- or -N (R 41 )-. R 41 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or -OSO 2 -R 42 . R 42 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or a camphor residue. The alkyl group of R 41 and R 42 may be substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom) or the like.

상기 일반식 (VIII)로 나타나는 반복 단위로서, 이하의 구체예를 들 수 있지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.Although the following specific examples are mentioned as a repeating unit represented by said general formula (VIII), This invention is not limited to these.

[화학식 61][Formula 61]

Figure 112017065064687-pct00061
Figure 112017065064687-pct00061

본 발명의 지환 탄화 수소계 산분해성 수지는, 알칼리 가용성기를 갖는 반복 단위를 갖는 것이 바람직하고, 카복실기를 갖는 반복 단위를 갖는 것이 보다 바람직하다. 이것을 함유함으로써 콘택트 홀 용도에서의 해상성이 증가한다. 카복실기를 갖는 반복 단위로서는, 아크릴산, 메타크릴산에 의한 반복 단위와 같은 수지의 주쇄에 직접 카복실기가 결합하고 있는 반복 단위, 혹은 연결기를 통하여 수지의 주쇄에 카복실기가 결합하고 있는 반복 단위, 나아가서는 알칼리 가용성기를 갖는 중합 개시제나 연쇄 이동제를 중합 시에 이용하여 폴리머쇄의 말단에 도입되어 있는 반복 단위 중 어느 것이나 바람직하고, 연결기는 단환 또는 다환의 환상 탄화 수소 구조를 갖고 있어도 된다. 특히 바람직하게는 아크릴산, 메타크릴산에 의한 반복 단위이다.It is preferable to have a repeating unit which has an alkali-soluble group, and, as for the alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention, it is more preferable to have a repeating unit which has a carboxyl group. By containing this, the resolution in contact hole use increases. As a repeating unit which has a carboxyl group, the repeating unit which the carboxyl group couple | bonds with the principal chain of resin directly, such as the repeating unit by acrylic acid or methacrylic acid, or the repeating unit which the carboxyl group couple | bonds with the main chain of resin through a coupling group, and also alkali Any of the repeating units introduced at the terminal of the polymer chain using a polymerization initiator or a chain transfer agent having a soluble group at the time of polymerization is preferable, and the linking group may have a monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon structure. Especially preferably, it is a repeating unit by acrylic acid and methacrylic acid.

본 발명의 지환 탄화 수소계 산분해성 수지는, 일반식 (F1)로 나타나는 기를 1~3개 갖는 반복 단위를 더 갖고 있어도 된다. 이로써 라인 에지 러프니스 성능이 향상된다.The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin of the present invention may further have a repeating unit having 1 to 3 groups represented by General Formula (F1). This improves line edge roughness performance.

[화학식 62][Formula 62]

Figure 112017065064687-pct00062
Figure 112017065064687-pct00062

일반식 (F1) 중,In general formula (F1),

R50~R55는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. 단, R50~R55 중 적어도 하나는, 불소 원자 또는 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 알킬기를 나타낸다.R 50 to R 55 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. However, at least one of R 50 to R 55 represents an alkyl group in which a fluorine atom or at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.

Rx는, 수소 원자 또는 유기기(바람직하게는 산분해성 보호기, 알킬기, 사이클로알킬기, 아실기, 알콕시카보닐기)를 나타낸다.Rx represents a hydrogen atom or an organic group (preferably an acid-decomposable protecting group, alkyl group, cycloalkyl group, acyl group, alkoxycarbonyl group).

R50~R55의 알킬기는, 불소 원자 등의 할로젠 원자, 사이아노기 등으로 치환되어 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~3의 알킬기, 예를 들면 메틸기, 트라이플루오로메틸기를 들 수 있다.The alkyl group of R 50 to R 55 may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a cyano group, or the like, and preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, for example, a methyl group or a trifluoromethyl group. .

R50~R55는, 모두 불소 원자인 것이 바람직하다.It is preferable that all of R 50 to R 55 are fluorine atoms.

Rx가 나타내는 유기기로서는, 산분해성 보호기, 치환기를 갖고 있어도 되는, 알킬기, 사이클로알킬기, 아실기, 알킬카보닐기, 알콕시카보닐기, 알콕시카보닐메틸기, 알콕시메틸기, 1-알콕시에틸기가 바람직하다.As the organic group represented by Rx, an alkyl group, a cycloalkyl group, an acyl group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an alkoxymethyl group and 1-alkoxyethyl group which may have an acid-decomposable protecting group and a substituent are preferable.

일반식 (F1)로 나타나는 기를 갖는 반복 단위로서 바람직하게는 하기 일반식 (F2)로 나타나는 반복 단위이다.As a repeating unit which has group represented by general formula (F1), It is a repeating unit preferably represented by the following general formula (F2).

[화학식 63][Formula 63]

Figure 112017065064687-pct00063
Figure 112017065064687-pct00063

일반식 (F2) 중,In general formula (F2),

Rx는, 수소 원자, 할로젠 원자, 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 나타낸다. Rx의 알킬기가 갖고 있어도 되는 바람직한 치환기로서는, 수산기, 할로젠 원자를 들 수 있다.Rx represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a C1-C4 alkyl group. As a preferable substituent which the alkyl group of Rx may have, a hydroxyl group and a halogen atom are mentioned.

Fa는, 단결합, 직쇄 또는 분기의 알킬렌기(바람직하게는 단결합)를 나타낸다.Fa represents a single bond, a straight chain or a branched alkylene group (preferably a single bond).

Fb는, 단환 또는 다환의 환상 탄화 수소기를 나타낸다.Fb represents a monocyclic or polycyclic cyclic hydrocarbon group.

Fc는, 단결합, 직쇄 또는 분기의 알킬렌기(바람직하게는 단결합, 메틸렌기)를 나타낸다.Fc represents a single bond, a straight chain or a branched alkylene group (preferably a single bond, a methylene group).

F1은, 일반식 (F1)로 나타나는 기를 나타낸다.F 1 represents a group represented by General Formula (F1).

P1은, 1~3을 나타낸다.P 1 represents 1-3.

Fb에 있어서의 환상 탄화 수소기로서는 사이클로펜틸렌기, 사이클로헥실렌기, 노보닐렌기가 바람직하다.As a cyclic hydrocarbon group in Fb, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, and a norbornylene group is preferable.

일반식 (F1)로 나타나는 기를 갖는 반복 단위의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Although the specific example of the repeating unit which has group represented by general formula (F1) is shown below, this invention is not limited to this.

[화학식 64][Formula 64]

Figure 112017065064687-pct00064
Figure 112017065064687-pct00064

본 발명의 지환 탄화 수소계 산분해성 수지는, 지환 탄화 수소 구조를 더 갖고, 산분해성을 나타내지 않는 반복 단위를 함유해도 된다. 이로써 액침 노광 시에 감활성광선성 또는 감방사선성막으로부터 액침액으로의 저분자 성분의 용출을 저감시킬 수 있다. 이와 같은 반복 단위로서, 예를 들면 1-아다만틸(메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데칸일(메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.The alicyclic hydrocarbon-based acid decomposable resin of the present invention may further contain a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure and not exhibiting acid decomposability. Thereby, the elution of the low molecular component from the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film to the immersion liquid at the time of immersion exposure can be reduced. As such a repeating unit, 1-adamantyl (meth) acrylate, tricyclodecaneyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, etc. are mentioned, for example.

본 발명의 지환 탄화 수소계 산분해성 수지는, 상기의 반복 단위 이외에, 드라이 에칭 내성이나 표준 현상액 적성, 기판 밀착성, 레지스트 프로파일, 또한 레지스트의 일반적인 필요한 특성인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절할 목적으로 다양한 반복 단위를 함유할 수 있다.The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin of the present invention can be used for various purposes such as dry etching resistance, standard developer aptitude, substrate adhesion, resist profile, and resolution, heat resistance, sensitivity, etc., which are general necessary characteristics of resist, in addition to the above repeating units. It may contain a repeating unit.

이와 같은 반복 단위로서는, 하기의 단량체에 상당하는 반복 단위를 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.Although a repeating unit corresponded to the following monomer is mentioned as such a repeating unit, It is not limited to these.

이로써, 지환 탄화 수소계 산분해성 수지에 요구되는 성능, 특히, (1) 도포 용제에 대한 용해성, (2) 제막성(유리 전이 온도), (3) 포지티브형 현상액 및 네거티브형 현상액에 대한 용해성, (4) 막 감소성(친소수성, 알칼리 가용성기 선택), (5) 미노광부의 기판에 대한 밀착성, (6) 드라이 에칭 내성 등의 미조정이 가능하게 된다.As a result, the performance required for the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin, in particular, (1) solubility in a coating solvent, (2) film forming property (glass transition temperature), (3) solubility in positive developer and negative developer, Fine adjustment of (4) film | membrane reducing property (selection of hydrophilicity, alkali-soluble group), (5) adhesiveness with respect to the board | substrate of an unexposed part, (6) dry etching resistance, etc. becomes possible.

이와 같은 단량체로서, 예를 들면 아크릴산 에스터류, 메타크릴산 에스터류, 아크릴아마이드류, 메타크릴아마이드류, 알릴 화합물, 바이닐에터류, 바이닐에스터류 등으로부터 선택되는 부가 중합성 불포화 결합을 1개 갖는 화합물 등을 들 수 있다.As such a monomer, for example, having one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, and the like. Compounds and the like.

그 외에도, 상기 다양한 반복 단위에 상당하는 단량체와 공중합 가능한 부가 중합성의 불포화 화합물이면, 공중합되어 있어도 된다.In addition, as long as it is an addition polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the monomer corresponding to the said various repeating unit, you may copolymerize.

지환 탄화 수소계 산분해성 수지에 있어서, 각 반복 단위의 함유 몰비는 레지스트의 드라이 에칭 내성이나 표준 현상액 적성, 기판 밀착성, 레지스트 프로파일, 나아가서는 레지스트의 일반적인 필요 성능인 해상력, 내열성, 감도 등을 조절하기 위하여 적절히 설정된다.In the alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin, the molar ratio of each repeating unit is used to adjust the dry etching resistance of the resist, the standard developer aptitude, the substrate adhesion, the resist profile, and the resolution, heat resistance, sensitivity, etc., which are general necessary performances of the resist. Is set appropriately.

본 발명의 지환 탄화 수소계 산분해성 수지의 바람직한 양태로서는, 이하의 것을 들 수 있다.As a preferable aspect of the alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin of this invention, the following are mentioned.

(1) 상기 일반식 (pI)~(pV)로 나타나는 지환식 탄화 수소를 포함하는 부분 구조를 갖는 반복 단위를 함유하는 것(측쇄형).(1) It contains the repeating unit which has a partial structure containing the alicyclic hydrocarbon represented by said general formula (pI)-(pV) (side chain type).

바람직하게는 (pI)~(pV)의 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트 반복 단위를 함유하는 것.Preferably, it contains the (meth) acrylate repeating unit which has a structure of (pI)-(pV).

(2) 일반식 (II-AB)로 나타나는 반복 단위를 함유하는 것(주쇄형).(2) The repeating unit represented by general formula (II-AB) is contained (backbone type).

단, (2)에 있어서는 예를 들면, 추가로 이하의 것을 들 수 있다.However, in (2), the following are further mentioned, for example.

(3) 일반식 (II-AB)로 나타나는 반복 단위, 무수 말레산 유도체 및 (메트)아크릴레이트 구조를 갖는 것(하이브리드형).(3) Having a repeating unit represented by general formula (II-AB), a maleic anhydride derivative, and a (meth) acrylate structure (hybrid type).

지환 탄화 수소계 산분해성 수지 중, 산분해성기를 갖는 반복 단위의 함유량은, 전체 반복 단위 중 10~60몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20~50몰%, 더 바람직하게는 25~40몰%이다.As for content of the repeating unit which has an acid-decomposable group, in alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin, 10-60 mol% is preferable in all the repeating units, More preferably, it is 20-50 mol%, More preferably, it is 25-40 mol %to be.

산분해성 수지 중, 산분해성기를 갖는 반복 단위의 함유량은, 전체 반복 단위 중 10~60몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20~50몰%, 더 바람직하게는 25~40몰%이다.In an acid-decomposable resin, 10-60 mol% is preferable in all the repeating units, and, as for content of the repeating unit which has an acid-decomposable group, 20-50 mol%, More preferably, it is 25-40 mol%.

지환 탄화 수소계 산분해성 수지 중, 일반식 (pI)~(pV)로 나타나는 지환식 탄화 수소를 포함하는 부분 구조를 갖는 반복 단위의 함유량은, 전체 반복 단위 중 20~70몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20~50몰%, 더 바람직하게는 25~40몰%이다.As for content of the repeating unit which has a partial structure containing alicyclic hydrocarbon represented by general formula (pI)-(pV), in alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin, 20-70 mol% is preferable in all the repeating units, More preferably, it is 20-50 mol%, More preferably, it is 25-40 mol%.

지환 탄화 수소계 산분해성 수지 중, 일반식 (II-AB)로 나타나는 반복 단위의 함유량은, 전체 반복 단위 중 10~60몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15~55몰%, 더 바람직하게는 20~50몰%이다.As for content of the repeating unit represented by general formula (II-AB), in alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin, 10-60 mol% is preferable in all the repeating units, More preferably, it is 15-55 mol%, More preferably Is 20-50 mol%.

산분해성 수지 중, 락톤환을 갖는 반복 단위의 함유량은, 전체 반복 단위 중 10~70몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20~60몰%, 더 바람직하게는 25~40몰%이다.As for content of the repeating unit which has a lactone ring in acid-decomposable resin, 10-70 mol% is preferable in all the repeating units, More preferably, it is 20-60 mol%, More preferably, it is 25-40 mol%.

산분해성 수지 중, 극성기를 갖는 유기기를 갖는 반복 단위의 함유량은, 전체 반복 단위 중 1~40몰%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~30몰%, 더 바람직하게는 5~20몰%이다.As for content of the repeating unit which has an organic group which has a polar group in acid-decomposable resin, 1-40 mol% is preferable in all the repeating units, More preferably, it is 5-30 mol%, More preferably, it is 5-20 mol%. .

또, 상기 추가적인 공중합 성분의 단량체에 근거하는 반복 단위의 수지 중의 함유량도, 원하는 레지스트의 성능에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 일반적으로, 상기 일반식 (pI)~(pV)로 나타나는 지환식 탄화 수소를 포함하는 부분 구조를 갖는 반복 단위와 상기 일반식 (II-AB)로 나타나는 반복 단위의 합계한 총 몰수에 대하여 99몰% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 90몰% 이하, 더 바람직하게는 80몰% 이하이다.Moreover, although content in resin of the repeating unit based on the monomer of the said additional copolymerization component can also be set suitably according to the performance of a desired resist, Generally, alicyclic hydrocarbon represented by said general formula (pI)-(pV) is used. 99 mol% or less is preferable with respect to the total total number of moles of the repeating unit which has a partial structure containing, and the repeating unit represented with the said general formula (II-AB), More preferably, it is 90 mol% or less, More preferably, 80 Mol% or less.

본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물이 ArF 노광용일 때, ArF광에 대한 투명성의 점에서 수지는 방향족기를 갖지 않는 것이 바람직하다.When the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is for ArF exposure, the resin preferably has no aromatic group in terms of transparency to ArF light.

본 발명에 이용하는 지환 탄화 수소계 산분해성 수지로서 바람직하게는, 반복 단위 전체가 (메트)아크릴레이트계 반복 단위로 구성된 것이다. 이 경우, 반복 단위 전체가 메타크릴레이트계 반복 단위, 반복 단위 전체가 아크릴레이트계 반복 단위, 반복 단위 전체가 메타크릴레이트계 반복 단위/아크릴레이트계 반복 단위의 혼합 중 어느 것이라도 이용할 수 있지만, 아크릴레이트계 반복 단위가 전체 반복 단위의 50mol% 이하인 것이 바람직하다.As alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin used for this invention, Preferably, the whole repeating unit is comprised from the (meth) acrylate type repeating unit. In this case, although all the repeating units may be any of a mixture of methacrylate-based repeating units, the entire repeating unit is an acrylate-based repeating unit, and the entire repeating unit is a mixture of methacrylate-based repeating units / acrylate-based repeating units, It is preferable that an acrylate type repeating unit is 50 mol% or less of all the repeating units.

지환 탄화 수소계 산분해성 수지는, 적어도, 락톤환을 갖는 (메트)아크릴레이트계 반복 단위, 수산기 및 사이아노기 중 적어도 어느 하나로 치환된 유기기를 갖는 (메트)아크릴레이트계 반복 단위와, 산분해성기를 갖는 (메트)아크릴레이트계 반복 단위의 3종류의 반복 단위를 갖는 공중합체인 것이 바람직하다.The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin includes at least an (meth) acrylate-based repeating unit having an organic group substituted with at least one of a (meth) acrylate-based repeating unit having a lactone ring, a hydroxyl group and a cyano group, and an acid-decomposable It is preferable that it is a copolymer which has three types of repeating units of the (meth) acrylate type repeating unit which has group.

바람직하게는 일반식 (pI)~(pV)로 나타나는 지환식 탄화 수소를 포함하는 부분 구조를 갖는 반복 단위 20~50몰%, 락톤 구조를 갖는 반복 단위 20~50몰%, 극성기로 치환된 지환 탄화 수소 구조를 갖는 반복 단위 5~30몰%를 함유하는 3원 공중합 폴리머, 또는 그 외의 반복 단위를 0~20몰% 더 포함하는 4원 공중합 폴리머이다.Preferably 20-50 mol% of repeating units which have a partial structure containing alicyclic hydrocarbon represented by general formula (pI)-(pV), 20-50 mol% of repeating units which have a lactone structure, alicyclic substituted by a polar group It is a ternary copolymer polymer containing 5-30 mol% of repeating units which have a hydrocarbon structure, or the quaternary copolymer polymer containing 0-20 mol% of other repeating units further.

특히 바람직한 수지로서는, 하기 일반식 (ARA-1)~(ARA-7)로 나타나는 산분해성기를 갖는 반복 단위 20~50몰%, 하기 일반식 (ARL-1)~(ARL-7)로 나타나는 락톤기를 갖는 반복 단위 20~50몰%, 하기 일반식 (ARH-1)~(ARH-3)으로 나타나는 극성기로 치환된 지환 탄화 수소 구조를 갖는 반복 단위 5~30몰%를 함유하는 3원 공중합 폴리머, 또는 카복실기, 혹은 일반식 (F1)로 나타나는 구조를 갖는 반복 단위, 또는 지환 탄화 수소 구조를 갖고 산분해성을 나타내지 않는 반복 단위를 5~20몰% 더 포함하는 4원 공중합 폴리머이다.As especially preferable resin, 20-50 mol% of repeating units which have an acid-decomposable group represented by the following general formula (ARA-1)-(ARA-7), and lactone represented by the following general formula (ARL-1)-(ARL-7) Ternary copolymer containing 20-50 mol% of repeating units which have a group, and 5-30 mol% of repeating units which have an alicyclic hydrocarbon structure substituted by the polar group represented by the following general formula (ARH-1)-(ARH-3) Or a 4-membered copolymer polymer further comprising 5 to 20 mol% of repeating units having a carboxyl group or a structure represented by General Formula (F1) or an alicyclic hydrocarbon structure and not exhibiting acid decomposability.

(식 중, Rxy1은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, Rxa1 및 Rxb1은, 각각 독립적으로, 메틸기 또는 에틸기를 나타내며, Rxc1은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.)(In the formulas, Rxy 1 is a hydrogen atom or a methyl group, Rxa 1 and Rxb 1 each independently, represent a methyl group or an ethyl group, Rxc 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.)

[화학식 65][Formula 65]

Figure 112017065064687-pct00065
Figure 112017065064687-pct00065

(식 중, Rxy1은 수소 원자 또는 메틸기를, Rxd1은 수소 원자 또는 메틸기를, Rxe1은 트라이플루오로메틸기, 수산기, 사이아노기를 나타낸다.)(In formula, Rxy 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, Rxd 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, Rxe 1 represents a trifluoromethyl group, a hydroxyl group, and a cyano group.)

[화학식 66][Formula 66]

Figure 112017065064687-pct00066
Figure 112017065064687-pct00066

(식 중, Rxy1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.)(In the formulas, Rxy 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.)

[화학식 67][Formula 67]

Figure 112017065064687-pct00067
Figure 112017065064687-pct00067

본 발명에 이용하는 지환 탄화 수소계 산분해성 수지는, 통상의 방법에 따라(예를 들면 라디칼 중합) 합성할 수 있다. 예를 들면, 일반적 합성 방법으로서는, 모노머종 및 개시제를 용제에 용해시켜, 가열함으로써 중합을 행하는 일괄 중합법, 가열 용제에 모노머종과 개시제의 용액을 1~10시간 동안 적하하여 첨가하는 적하 중합법 등을 들 수 있으며, 적하 중합법이 바람직하다. 반응 용매로서는, 예를 들면 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥세인, 다이아이소프로필에터 등의 에터류나 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤과 같은 케톤류, 아세트산 에틸과 같은 에스터 용매, 다이메틸폼아마이드, 다이메틸아세트아마이드 등의 아마이드 용제, 나아가서는 후술하는 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 사이클로헥산온과 같은 본 발명의 조성물을 용해하는 용매를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 이용되는 용제와 동일한 용제를 이용하여 중합하는 것이 바람직하다. 이로써 보존 시의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.Alicyclic hydrocarbon type acid-decomposable resin used for this invention can be synthesize | combined according to a conventional method (for example, radical polymerization). For example, as a general synthetic method, the batch polymerization method which melt | dissolves a monomer species and an initiator in a solvent, and superposes | polymerizes by heating, and the dropping polymerization method which adds the solution of a monomer species and an initiator dropwise for 1 to 10 hours, and adds to a heating solvent Etc. are mentioned, and the dropping polymerization method is preferable. Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and ester solvents such as ethyl acetate and dimethyl formamide. And amide solvents such as dimethylacetamide, and solvents for dissolving the composition of the present invention such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, and cyclohexanone which will be described later. . More preferably, polymerization is carried out using the same solvent as the solvent used in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention. As a result, generation of particles during storage can be suppressed.

중합 반응은 질소나 아르곤 등 불활성 가스 분위기하에서 행해지는 것이 바람직하다. 중합 개시제로서는 시판 중인 라디칼 개시제(아조계 개시제, 퍼옥사이드 등)를 이용하여 중합을 개시시킨다. 라디칼 개시제로서는 아조계 개시제가 바람직하고, 에스터기, 사이아노기, 카복실기를 갖는 아조계 개시제가 바람직하다. 바람직한 개시제로서는, 아조비스아이소뷰티로나이트릴, 아조비스다이메틸발레로나이트릴, 다이메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 등을 들 수 있다. 목적에 따라 개시제를 추가, 혹은 분할로 첨가하고, 반응 종료 후, 용제에 투입하여 분체 혹은 고형 회수 등의 방법으로 원하는 폴리머를 회수한다. 반응물의 농도는 5~50질량%이며, 바람직하게는 10~30질량%이다. 반응 온도는, 통상 10℃~150℃이며, 바람직하게는 30℃~120℃, 더 바람직하게는 60~100℃이다.It is preferable that a polymerization reaction is performed in inert gas atmosphere, such as nitrogen and argon. As a polymerization initiator, superposition | polymerization is started using a commercially available radical initiator (azo initiator, peroxide, etc.). As a radical initiator, an azo initiator is preferable and the azo initiator which has an ester group, a cyano group, and a carboxyl group is preferable. Preferred initiators include azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate) and the like. According to the purpose, an initiator is added or added in portions, and after completion of the reaction, it is added to a solvent to recover a desired polymer by a method such as powder or solid recovery. The concentration of the reactants is 5 to 50% by mass, preferably 10 to 30% by mass. Reaction temperature is 10 degreeC-150 degreeC normally, Preferably it is 30 degreeC-120 degreeC, More preferably, it is 60-100 degreeC.

정제는, 후술하는 수지 (C)와 동일한 방법을 이용할 수 있으며, 수세나 적절한 용매를 조합함으로써 잔류 단량체나 올리고머 성분을 제거하는 액액 추출법, 특정 분자량 이하의 것만을 추출 제거하는 한외 여과 등의 용액 상태에서의 정제 방법이나, 수지 용액을 빈용매에 적하함으로써 수지를 빈용매 중에 응고시키는 것에 의하여 잔류 단량체 등을 제거하는 재침전법이나, 여과 분리한 수지 슬러리를 빈용매로 세정하는 등의 고체 상태에서의 정제 방법 등의 통상의 방법을 적용할 수 있다.The purification can use the same method as resin (C) mentioned later, The solution state, such as the liquid-liquid extraction method which removes a residual monomer and an oligomer component by washing with water and combining an appropriate solvent, and the ultrafiltration which extracts and removes only the thing below a specific molecular weight. In a solid state, such as a refining method for refining, a reprecipitation method for removing residual monomers, etc. by solidifying the resin in the poor solvent by dropping the resin solution into the poor solvent, or washing the filtered resin slurry with the poor solvent. Conventional methods, such as a purification method, can be applied.

본 발명에 관한 수지의 중량 평균 분자량은, GPC법에 의하여 폴리스타이렌 환산값으로서, 바람직하게는 1,000~200,000이며, 더 바람직하게는 1,000~20,000, 가장 바람직하게는 1,000~15,000이다. 중량 평균 분자량을, 1,000~200,000으로 함으로써, 내열성이나 드라이 에칭 내성의 열화를 방지할 수 있고, 또한 현상성이 열화되거나, 점도가 높아져 제막성이 열화되는 것을 방지할 수 있다.The weight average molecular weight of resin which concerns on this invention is polystyrene conversion value by GPC method, Preferably it is 1,000-200,000, More preferably, it is 1,000-20,000, Most preferably, it is 1,000-15,000. By setting a weight average molecular weight to 1,000-200,000, deterioration of heat resistance and dry etching resistance can be prevented, and developability deteriorates, a viscosity becomes high, and it can prevent that film forming property deteriorates.

분산도(분자량 분포)는, 통상 1~5이며, 바람직하게는 1~3, 더 바람직하게는 1.2~3.0, 특히 바람직하게는 1.2~2.0의 범위의 것이 사용된다. 분산도가 작은 것일수록, 해상도, 레지스트 형상이 우수하고, 또한 레지스트 패턴의 측벽이 매끄러워, 러프니스성이 우수하다.Dispersion degree (molecular weight distribution) is 1-5 normally, Preferably it is 1-3, More preferably, it is 1.2-3.0, Especially preferably, the thing of the range of 1.2-2.0 is used. The smaller the dispersion degree, the better the resolution and the resist shape, the smoother the sidewall of the resist pattern, and the better the roughness.

본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에 있어서, 산분해성 수지의 조성물 전체 중의 배합량은, 전체 고형분 중 50~99.9질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60~99.0질량%이다.In the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, the blending amount of the acid-decomposable resin in the whole composition is preferably 50 to 99.9 mass% in the total solids, more preferably 60 to 99.9 mass%.

또, 본 발명에 있어서, 산분해성 수지는, 1종으로 사용해도 되고, 복수 병용해도 된다.In addition, in this invention, acid-decomposable resin may be used by 1 type, and may be used together in plurality.

본 발명의 지환 탄화 수소계 산분해성 수지, 보다 바람직하게는 본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물 중에는, 보호막 형성용 조성물과의 상용성의 관점에서, 불소 원자 및 규소 원자를 함유하지 않는 것이 바람직하다.The alicyclic hydrocarbon-based acid-decomposable resin of the present invention, more preferably, in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, does not contain a fluorine atom and a silicon atom from the viewpoint of compatibility with the composition for forming a protective film. It is preferable.

(B) 활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물(B) a compound which generates an acid by irradiation of actinic light or radiation

본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물("광산발생제" 또는 "화합물 (B)"라고도 함)을 함유한다.The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention contains a compound (also referred to as "photoacid generator" or "compound (B)") which generates an acid by irradiation of actinic light or radiation.

그와 같은 광산발생제로서는, 광양이온 중합의 광개시제, 광라디칼 중합의 광개시제, 색소류의 광소색제, 광변색제, 혹은 마이크로레지스트 등에 사용되고 있는 활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 공지의 화합물 및 그들의 혼합물을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.As such a photo-acid generator, the well-known photo-acid generator which generate | occur | produces the acid by irradiation of the actinic light or radiation used for the photoinitiator of photocationic polymerization, the photoinitiator of photoradical polymerization, the photochromic agent of pigment | dye, photochromic agent, or microresist etc. Compounds and mixtures thereof may be appropriately selected and used.

예를 들면, 다이아조늄염, 포스포늄염, 설포늄염, 아이오도늄염, 이미드설포네이트, 옥심설포네이트, 다이아조다이설폰, 다이설폰, o-나이트로벤질설포네이트를 들 수 있다.For example, a diazonium salt, a phosphonium salt, a sulfonium salt, an iodonium salt, an imide sulfonate, an oxime sulfonate, a diazo disulfone, a disulfone, o-nitrobenzyl sulfonate is mentioned.

또, 이들 활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 기, 혹은 화합물을 폴리머의 주쇄 또는 측쇄에 도입한 화합물, 예를 들면 미국 특허공보 제3,849,137호, 독일 특허공보 제3914407호, 일본 공개특허공보 소63-26653호, 일본 공개특허공보 소55-164824호, 일본 공개특허공보 소62-69263호, 일본 공개특허공보 소63-146038호, 일본 공개특허공보 소63-163452호, 일본 공개특허공보 소62-153853호, 일본 공개특허공보 소63-146029호 등에 기재된 화합물을 이용할 수 있다.Moreover, the compound which introduce | transduced the group or compound which generate | occur | produces an acid by irradiation of these actinic rays or radiation, for example, US Patent No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, Japanese Unexamined Patent JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452, JP-A The compound described in Unexamined-Japanese-Patent No. 62-153853, Unexamined-Japanese-Patent No. 63-146029, etc. can be used.

추가로 미국 특허공보 제3,779,778호, 유럽 특허공보 제126,712호 등에 기재된 광에 의하여 산을 발생하는 화합물도 사용할 수 있다.Furthermore, the compound which generate | occur | produces an acid by the light as described in US Pat.

활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 분해되어 산을 발생하는 화합물 중에서 바람직한 화합물로서, 하기 일반식 (ZI), (ZII), (ZIII)으로 나타나는 화합물을 들 수 있다.As a preferable compound among the compounds which decompose | disassemble by irradiation of actinic light or a radiation and generate | occur | produces an acid, the compound represented by the following general formula (ZI), (ZII), (ZIII) is mentioned.

[화학식 68][Formula 68]

Figure 112017065064687-pct00068
Figure 112017065064687-pct00068

상기 일반식 (ZI)에 있어서, R201, R202 및 R203은, 각각 독립적으로 유기기를 나타낸다.In said general formula (ZI), R <201> , R <202> and R <203> represent an organic group each independently.

X-는, 비구핵성 음이온을 나타내고, 바람직하게는 설폰산 음이온, 카복실산 음이온, 비스(알킬설폰일)아마이드 음이온, 트리스(알킬설폰일)메타이드 음이온, BF4 -, PF6 -, SbF6 - 등을 들 수 있으며, 보다 바람직하게는 탄소 원자를 함유하는 유기 음이온이다.X - is, represents a non-nucleophilic anion, preferably a sulfonic acid anion, carboxylic acid anion, bis (alkylsulfonyl) amide anion, tris (alkylsulfonyl) methide anion, BF 4 -, PF 6 - , SbF 6 - These etc. are mentioned, More preferably, it is an organic anion containing a carbon atom.

바람직한 유기 음이온으로서는 하기 식에 나타내는 유기 음이온을 들 수 있다.As a preferable organic anion, the organic anion shown by a following formula is mentioned.

[화학식 69][Formula 69]

Figure 112017065064687-pct00069
Figure 112017065064687-pct00069

식 중,In the formula,

Rc1은, 유기기를 나타낸다.Rc 1 represents an organic group.

Rc1에 있어서의 유기기로서 탄소수 1~30의 것을 들 수 있으며, 바람직하게는 치환되어 있어도 되는 알킬기, 아릴기, 또는 이들의 복수가, 단결합, -O-, -CO2-, -S-, -SO3-, -SO2N(Rd1)- 등의 연결기로 연결된 기를 들 수 있다. Rd1은 수소 원자, 알킬기를 나타낸다.Examples of the organic group in Rc 1 include those having 1 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group which may be substituted, an aryl group, or a plurality thereof, a single bond, -O-, -CO 2- , -S And groups connected with a linker such as-, -SO 3- , or -SO 2 N (Rd 1 )-. Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group.

Rc3, Rc4, Rc5는, 각각 독립적으로, 유기기를 나타낸다. Rc3, Rc4, Rc5의 유기기로서 바람직하게는 Rc1에 있어서의 바람직한 유기기와 동일한 것을 들 수 있으며, 가장 바람직하게는 탄소수 1~4의 퍼플루오로알킬기이다.Rc 3 , Rc 4 and Rc 5 each independently represent an organic group. Rc 3, Rc 4, preferably used as the organic group of Rc 5 may include the same preferred organic groups in Rc 1, and most preferably a perfluoroalkyl group having from 1 to 4 carbon atoms.

Rc3과 Rc4가 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다. Rc3과 Rc4가 결합하여 형성되는 기로서는 알킬렌기, 아릴렌기를 들 수 있다. 바람직하게는 탄소수 2~4의 퍼플루오로알킬렌기이다.Rc 3 and Rc 4 may be bonded to each other to form a ring. Examples of the group formed by bonding of Rc 3 and Rc 4 include an alkylene group and an arylene group. Preferably it is a C2-C4 perfluoroalkylene group.

Rc1, Rc3~Rc5의 유기기로서 특히 바람직하게는 1위가 불소 원자 또는 플루오로알킬기로 치환된 알킬기, 불소 원자 또는 플루오로알킬기로 치환된 페닐기이다. 불소 원자 또는 플루오로알킬기를 가짐으로써, 광조사에 의하여 발생한 산의 산성도가 높아져, 감도가 향상된다. 또, Rc3과 Rc4가 결합하여 환을 형성함으로써 광조사에 의하여 발생한 산의 산성도가 높아져, 감도가 향상된다.As the organic group of Rc 1 , Rc 3 to Rc 5 , particularly preferably, the first position is a phenyl group substituted with an alkyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group, a fluorine atom or a fluoroalkyl group. By having a fluorine atom or a fluoroalkyl group, the acidity of the acid produced | generated by light irradiation becomes high and a sensitivity improves. Further, by forming a ring by combining Rc 3 and Rc 4 the higher the acidity of the acid generated by light irradiation, the sensitivity is improved.

R201, R202 및 R203으로서의 유기기의 탄소수는, 일반적으로 1~30, 바람직하게는 1~20이다. Carbon number of the organic group as R <201> , R <202> and R <203> is 1-30 normally, Preferably it is 1-20.

또, R201~R203 중 2개가 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 환 내에 산소 원자, 황 원자, 에스터 결합, 아마이드 결합, 카보닐기를 포함하고 있어도 된다. R201~R203 중 2개가 결합하여 형성하는 기로서는, 알킬렌기(예를 들면, 뷰틸렌기, 펜틸렌기)를 들 수 있다.In addition, two of R 201 to R 203 may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring may include an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, and a carbonyl group. Examples of the group formed by bonding of two of R 201 to R 203 include an alkylene group (for example, butylene group and pentylene group).

R201, R202 및 R203으로서의 유기기의 구체예로서는, 후술하는 화합물 (ZI-1), (ZI-2), (ZI-3)에 있어서의 대응하는 기를 들 수 있다.As a specific example of the organic group as R <201> , R <202> and R <203> , the corresponding group in the compound (ZI-1), (ZI-2), and (ZI-3) mentioned later is mentioned.

또한, 일반식 (ZI)로 나타나는 구조를 복수 갖는 화합물이어도 된다. 예를 들면, 일반식 (ZI)로 나타나는 화합물의 R201~R203 중 적어도 하나가, 일반식 (ZI)로 나타나는 또 하나의 화합물의 R201~R203 중 적어도 하나와 결합한 구조를 갖는 화합물이어도 된다.Moreover, the compound which has two or more structures represented by general formula (ZI) may be sufficient. For example, even if at least one of R 201 to R 203 of the compound represented by General Formula (ZI) is a compound having a structure bonded with at least one of R 201 to R 203 of another compound represented by General Formula (ZI), do.

더 바람직한 (ZI) 성분으로서, 이하에 설명하는 화합물 (ZI-1), (ZI-2), 및 (ZI-3)을 들 수 있다.As more preferable (ZI) component, the compound (ZI-1), (ZI-2), and (ZI-3) demonstrated below are mentioned.

화합물 (ZI-1)은, 상기 일반식 (ZI)의 R201~R203 중 적어도 하나가 아릴기인, 아릴설포늄 화합물, 즉, 아릴설포늄을 양이온으로 하는 화합물이다.The compound (ZI-1) is an arylsulfonium compound in which at least one of R 201 to R 203 of the general formula (ZI) is an aryl group, that is, a compound having arylsulfonium as a cation.

아릴설포늄 화합물은, R201~R203 전부가 아릴기여도 되고, R201~R203의 일부가 아릴기이며, 나머지가 알킬기, 사이클로알킬기여도 된다.Aryl sulfonium compounds, R 201 ~ R 203 are all aryl contribution, R 201 ~ R 203 is part of an aryl group, and the remaining credit is alkyl, cycloalkyl.

아릴설포늄 화합물로서는, 예를 들면 트라이아릴설포늄 화합물, 다이아릴알킬설포늄 화합물, 아릴다이알킬설포늄 화합물, 다이아릴사이클로알킬설포늄 화합물, 아릴다이사이클로알킬설포늄 화합물을 들 수 있다.As an aryl sulfonium compound, a triaryl sulfonium compound, a diaryl alkyl sulfonium compound, an aryl dialkyl sulfonium compound, a diaryl cycloalkyl sulfonium compound, an aryl dicycloalkyl sulfonium compound is mentioned, for example.

아릴설포늄 화합물의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기, 인돌 잔기, 피롤 잔기 등의 헤테로아릴기가 바람직하고, 더 바람직하게는 페닐기, 인돌 잔기이다. 아릴설포늄 화합물이 2개 이상의 아릴기를 갖는 경우에, 2개 이상 있는 아릴기는 동일해도 되고 달라도 된다.As an aryl group of an arylsulfonium compound, heteroaryl groups, such as an aryl group, such as a phenyl group and a naphthyl group, an indole residue, and a pyrrole residue, are preferable, More preferably, they are a phenyl group and an indole residue. When an arylsulfonium compound has two or more aryl groups, two or more aryl groups may be same or different.

아릴설포늄 화합물이 필요에 따라서 갖고 있는 알킬기는, 탄소수 1~15의 직쇄 또는 분기상 알킬기가 바람직하고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, t-뷰틸기 등을 들 수 있다.The alkyl group which an arylsulfonium compound has as needed has a C1-C15 linear or branched alkyl group, For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-view Til group etc. are mentioned.

아릴설포늄 화합물이 필요에 따라서 갖고 있는 사이클로알킬기는, 탄소수 3~15의 사이클로알킬기가 바람직하고, 예를 들면 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로헥실기 등을 들 수 있다.The cycloalkyl group which an arylsulfonium compound has as needed has a C3-C15 cycloalkyl group, and a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclohexyl group, etc. are mentioned, for example.

R201~R203의 아릴기, 알킬기, 사이클로알킬기는, 알킬기(예를 들면 탄소수 1~15), 사이클로알킬기(예를 들면 탄소수 3~15), 아릴기(예를 들면 탄소수 6~14), 알콕시기(예를 들면 탄소수 1~15), 할로젠 원자, 하이드록실기, 페닐싸이오기를 치환기로서 가져도 된다. 바람직한 치환기로서는, 탄소수 1~12의 직쇄 또는 분기상 알킬기, 탄소수 3~12의 사이클로알킬기, 탄소수 1~12의 직쇄, 분기 또는 환상의 알콕시기이며, 특히 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기, 탄소수 1~4의 알콕시기이다. 치환기는, 3개의 R201~R203 중 어느 하나로 치환되어 있어도 되고, 3개 전부로 치환되어 있어도 된다. 또, R201~R203이 아릴기인 경우에, 치환기는 아릴기의 p-위에 치환하고 있는 것이 바람직하다.The aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203 are an alkyl group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, having 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, having 6 to 14 carbon atoms), You may have an alkoxy group (for example, C1-C15), a halogen atom, a hydroxyl group, and a phenylthio group as a substituent. As a preferable substituent, it is a C1-C12 linear or branched alkyl group, a C3-C12 cycloalkyl group, a C1-C12 linear, branched or cyclic alkoxy group, Especially preferably, it is a C1-C4 alkyl group and carbon number It is an alkoxy group of 1-4. The substituent may be substituted with any one of three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. In the case where R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

다음으로, 화합물 (ZI-2)에 대하여 설명한다. 화합물 (ZI-2)는, 식 (ZI)에 있어서의 R201~R203이, 각각 독립적으로, 방향환을 함유하지 않는 유기기를 나타내는 경우의 화합물이다. 여기에서 방향환이란, 헤테로 원자를 함유하는 방향족환도 포함하는 것이다.Next, a compound (ZI-2) is demonstrated. The compound (ZI-2) is a compound in the case where R 201 to R 203 in Formula (ZI) each independently represent an organic group containing no aromatic ring. Here, an aromatic ring also includes the aromatic ring containing a hetero atom.

R201~R203으로서의 방향환을 함유하지 않는 유기기는, 일반적으로 탄소수 1~30, 바람직하게는 탄소수 1~20이다.The organic group which does not contain an aromatic ring as R 201 to R 203 is generally 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.

R201~R203은, 각각 독립적으로, 바람직하게는 알킬기, 사이클로알킬기, 알릴기, 바이닐기이며, 더 바람직하게는 직쇄, 분기, 환상 2-옥소알킬기, 알콕시카보닐메틸기, 특히 바람직하게는 직쇄, 분기 2-옥소알킬기이다.R 201 to R 203 are each independently, preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, and a vinyl group, more preferably a straight chain, branched, cyclic 2-oxoalkyl group, alkoxycarbonylmethyl group, and particularly preferably straight chain And a branched 2-oxoalkyl group.

R201~R203으로서의 알킬기는, 직쇄상, 분기상 중 어느 것이어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~10의 직쇄 또는 분기 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 뷰틸기, 펜틸기)를 들 수 있다. R201~R203으로서의 알킬기는, 직쇄 혹은 분기상 2-옥소알킬기, 알콕시카보닐메틸기인 것이 바람직하다.The alkyl group as R 201 to R 203 may be either linear or branched, and preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (eg, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group) Can be mentioned. The alkyl group as R 201 to R 203 is preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group.

R201~R203으로서의 사이클로알킬기는, 바람직하게는 탄소수 3~10의 사이클로알킬기(사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 노보닐기)를 들 수 있다. R201~R203으로서의 사이클로알킬기는, 환상 2-옥소알킬기인 것이 바람직하다.The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is preferably a cycloalkyl group (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group) having 3 to 10 carbon atoms. It is preferable that the cycloalkyl group as R 201 -R 203 is a cyclic 2-oxoalkyl group.

R201~R203으로서의 직쇄, 분기, 환상의 2-옥소알킬기는, 바람직하게는 상기의 알킬기, 사이클로알킬기의 2위에 >C=O를 갖는 기를 들 수 있다.The linear, branched, cyclic 2-oxoalkyl group as R 201 to R 203 is preferably a group having> C═O at the second position of the alkyl group and the cycloalkyl group.

R201~R203으로서의 알콕시카보닐메틸기에 있어서의 알콕시기로서는, 바람직하게는 탄소수 1~5의 알콕시기(메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 뷰톡시기, 펜톡시기)를 들 수 있다.As an alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as R <201> -R <203> , Preferably, the C1-C5 alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group) is mentioned.

R201~R203은, 할로젠 원자, 알콕시기(예를 들면 탄소수 1~5), 하이드록실기, 사이아노기, 나이트로기에 의하여 추가로 치환되어 있어도 된다.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, and a nitro group.

화합물 (ZI-3)이란, 이하의 일반식 (ZI-3)으로 나타나는 화합물이며, 페나실설포늄염 구조를 갖는 화합물이다.A compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3), and is a compound which has a phenacylsulfonium salt structure.

[화학식 70][Formula 70]

Figure 112017065064687-pct00070
Figure 112017065064687-pct00070

일반식 (ZI-3)에 있어서,In general formula (ZI-3),

R1c~R5c는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 사이클로알킬기, 알콕시기, 또는 할로젠 원자를 나타낸다.R 1c to R 5c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom.

R6c 및 R7c는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타낸다.R 6c and R 7c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group.

Rx 및 Ry는, 각각 독립적으로, 알킬기, 사이클로알킬기, 알릴기, 또는 바이닐기를 나타낸다.Rx and Ry each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group.

R1c~R7c 중 어느 2개 이상, 및 Rx와 Ry는, 각각 결합하여 환 구조를 형성해도 되고, 이 환 구조는, 산소 원자, 황 원자, 에스터 결합, 아마이드 결합을 포함하고 있어도 된다. R1c~R7c 중 어느 2개 이상, 및 Rx와 Ry가 결합하여 형성하는 기로서는, 뷰틸렌기, 펜틸렌기 등을 들 수 있다.At least two of R 1c to R 7c , and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, and the ring structure may include an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, and an amide bond. . Examples of the group formed by bonding two or more of R 1c to R 7c and R x and R y to form a butylene group, a pentylene group, and the like.

X-는, 비구핵성 음이온을 나타내고, 일반식 (ZI)에 있어서의 X-의 비구핵성 음이온과 동일한 것을 들 수 있다.X <-> represents a non-nucleophilic anion and the same thing as the non-nucleophilic anion of X <-> in general formula (ZI) is mentioned.

R1c~R7c로서의 알킬기는, 직쇄상, 분기상 중 어느 것이어도 되고, 예를 들면 탄소수 1~20개의 직쇄 또는 분기상 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1~12개의 직쇄 또는 분기상 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 직쇄 또는 분기 프로필기, 직쇄 또는 분기 뷰틸기, 직쇄 또는 분기 펜틸기)를 들 수 있다.The alkyl group as R 1c to R 7c may be either linear or branched, for example, a straight or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a straight or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (eg, For example, a methyl group, an ethyl group, a linear or branched propyl group, a linear or branched butyl group, a linear or branched pentyl group) is mentioned.

R1c~R7c로서의 사이클로알킬기는, 바람직하게는 탄소수 3~8개의 사이클로알킬기(예를 들면, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기)를 들 수 있다.The cycloalkyl group as R 1c to R 7c is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms (for example, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group).

R1c~R5c로서의 알콕시기는, 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 되고, 예를 들면 탄소수 1~10의 알콕시기, 바람직하게는 탄소수 1~5의 직쇄 및 분기 알콕시기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, 직쇄 또는 분기 프로폭시기, 직쇄 또는 분기 뷰톡시기, 직쇄 또는 분기 펜톡시기), 탄소수 3~8의 환상 알콕시기(예를 들면, 사이클로펜틸옥시기, 사이클로헥실옥시기)를 들 수 있다.The alkoxy group as R 1c to R 5c may be any of linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear and branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (for example, methoxide). Time period, an ethoxy group, a linear or branched propoxy group, a linear or branched butoxy group, a linear or branched pentoxy group, and a C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, a cyclopentyloxy group, a cyclohexyloxy group) are mentioned. Can be.

바람직하게는 R1c~R5c 중 어느 하나가 직쇄 또는 분기상 알킬기, 사이클로알킬기 또는 직쇄, 분기, 환상 알콕시기이며, 더 바람직하게는 R1c~R5c의 탄소수의 합이 2~15이다. 이로써, 보다 용제 용해성이 향상되어, 보존 시에 파티클의 발생이 억제된다.Preferably, any one of R 1c to R 5c is a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group or a linear, branched or cyclic alkoxy group, and more preferably the sum of the carbon numbers of R 1c to R 5c is 2 to 15. Thereby, solvent solubility improves and particle generation is suppressed at the time of storage.

Rx 및 Ry로서의 알킬기는, R1c~R7c로서의 알킬기와 동일한 것을 들 수 있다. Rx 및 Ry로서의 알킬기는, 직쇄 또는 분기상 2-옥소알킬기, 알콕시카보닐메틸기인 것이 바람직하다. Examples of the alkyl group as R x and R y include the same alkyl groups as R 1c to R 7c . The alkyl group as R x and R y is preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group.

Rx 및 Ry로서의 사이클로알킬기는, R1c~R7c로서의 사이클로알킬기와 동일한 것을 들 수 있다. Rx 및 Ry로서의 사이클로알킬기는, 환상 2-옥소알킬기인 것이 바람직하다. Examples of the cycloalkyl group as R x and R y include the same cycloalkyl groups as R 1c to R 7c . It is preferable that the cycloalkyl group as R x and R y is a cyclic 2-oxoalkyl group.

직쇄, 분기, 환상 2-옥소알킬기는, R1c~R7c로서의 알킬기, 사이클로알킬기의 2위에 >C=O를 갖는 기를 들 수 있다.Examples of the linear, branched, cyclic 2-oxoalkyl group include a group having> C═O at the 2nd position of the alkyl group and the cycloalkyl group as R 1c to R 7c .

알콕시카보닐메틸기에 있어서의 알콕시기에 대해서는, R1c~R5c로서의 알콕시기와 동일한 것을 들 수 있다.Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as R 1c to R 5c .

Rx, Ry는, 바람직하게는 탄소수 4개 이상의 알킬기이며, 보다 바람직하게는 6개 이상, 더 바람직하게는 8개 이상의 알킬기이다.R x and R y are preferably alkyl groups of 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, still more preferably 8 or more alkyl groups.

일반식 (ZII), (ZIII) 중,In general formula (ZII), (ZIII),

R204~R207은, 각각 독립적으로, 아릴기, 알킬기 또는 사이클로알킬기를 나타낸다.R 204 to R 207 each independently represent an aryl group, an alkyl group, or a cycloalkyl group.

R204~R207의 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 더 바람직하게는 페닐기이다.R 204 ~ R 207 of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group are preferred, and more preferably a phenyl group.

R204~R207로서의 알킬기는, 직쇄상, 분기상 중 어느 것이어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~10의 직쇄 또는 분기 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 뷰틸기, 펜틸기)를 들 수 있다.The alkyl group as R 204 to R 207 may be either linear or branched, and preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group) Can be mentioned.

R204~R207로서의 사이클로알킬기는, 바람직하게는 탄소수 3~10의 사이클로알킬기(사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 노보닐기)를 들 수 있다.The cycloalkyl group as R 204 to R 207 is preferably a cycloalkyl group (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group) having 3 to 10 carbon atoms.

R204~R207은, 치환기를 갖고 있어도 된다. R204~R207이 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 예를 들면 알킬기(예를 들면 탄소수 1~15), 사이클로알킬기(예를 들면 탄소수 3~15), 아릴기(예를 들면 탄소수 6~15), 알콕시기(예를 들면 탄소수 1~15), 할로젠 원자, 하이드록실기, 페닐싸이오기 등을 들 수 있다.R 204 to R 207 may have a substituent. R substituent is 204 ~ R 207 is may contain, for example, alkyl groups (e.g. having from 1 to 15 carbon atoms), cycloalkyl groups (e.g. having from 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, a carbon number of 6 to 15 g.), An alkoxy group (for example, C1-C15), a halogen atom, a hydroxyl group, a phenylthio group, etc. are mentioned.

X-는, 비구핵성 음이온을 나타내고, 일반식 (ZI)에 있어서의 X-의 비구핵성 음이온과 동일한 것을 들 수 있다.X <-> represents a non-nucleophilic anion and the same thing as the non-nucleophilic anion of X <-> in general formula (ZI) is mentioned.

활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물 중에서 바람직한 화합물로서, 또한 하기 일반식 (ZIV), (ZV), (ZVI)으로 나타나는 화합물을 들 수 있다.As a preferable compound among the compound which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation, the compound represented by the following general formula (ZIV), (ZV), (ZVI) is mentioned.

[화학식 71][Formula 71]

Figure 112017065064687-pct00071
Figure 112017065064687-pct00071

일반식 (ZIV)~(ZVI) 중,In general formulas (ZIV) to (ZVI),

Ar3 및 Ar4는, 각각 독립적으로, 아릴기를 나타낸다.Ar 3 and Ar 4 each independently represent an aryl group.

R226은, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.R 226 represents an alkyl group or an aryl group.

R227 및 R228은, 각각 독립적으로, 알킬기, 아릴기 또는 전자 흡인성기를 나타낸다. R227은, 바람직하게는 아릴기이다.R 227 and R 228 each independently represent an alkyl group, an aryl group, or an electron withdrawing group. R 227 is preferably an aryl group.

R228은, 바람직하게는 전자 흡인성기이며, 보다 바람직하게는 사이아노기, 플루오로알킬기이다.R 228 is preferably an electron withdrawing group, and more preferably a cyano group and a fluoroalkyl group.

A는, 알킬렌기, 알켄일렌기 또는 아릴렌기를 나타낸다.A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.

활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물로서, 일반식 (ZI)~(ZIII)으로 나타나는 화합물이 바람직하다.As a compound which generate | occur | produces an acid by irradiation of actinic light or a radiation, the compound represented by general formula (ZI)-(ZIII) is preferable.

화합물 (B)는, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 불소 원자를 갖는 지방족 설폰산 또는 불소 원자를 갖는 벤젠설폰산을 발생하는 화합물인 것이 바람직하다.It is preferable that a compound (B) is a compound which produces the aliphatic sulfonic acid which has a fluorine atom, or the benzene sulfonic acid which has a fluorine atom by irradiation of actinic light or a radiation.

화합물 (B)는, 트라이페닐설포늄 구조를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that a compound (B) has a triphenylsulfonium structure.

화합물 (B)는, 양이온부에 불소 치환되어 있지 않은 알킬기 혹은 사이클로알킬기를 갖는 트라이페닐설포늄염 화합물인 것이 바람직하다.It is preferable that a compound (B) is a triphenylsulfonium salt compound which has the alkyl group or cycloalkyl group which is not fluorine-substituted in a cation part.

활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물 중에서, 특히 바람직한 것의 예를 이하에 든다.Among the compounds which generate an acid by irradiation with actinic light or radiation, examples of particularly preferable ones are given below.

[화학식 72][Formula 72]

Figure 112017065064687-pct00072
Figure 112017065064687-pct00072

[화학식 73][Formula 73]

Figure 112017065064687-pct00073
Figure 112017065064687-pct00073

[화학식 74][Formula 74]

Figure 112017065064687-pct00074
Figure 112017065064687-pct00074

[화학식 75][Formula 75]

Figure 112017065064687-pct00075
Figure 112017065064687-pct00075

[화학식 76][Formula 76]

Figure 112017065064687-pct00076
Figure 112017065064687-pct00076

[화학식 77][Formula 77]

Figure 112017065064687-pct00077
Figure 112017065064687-pct00077

광산발생제는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 2종 이상을 조합하여 사용할 때에는, 수소 원자를 제외한 전체 원자수가 2 이상 다른 2종의 유기산을 발생하는 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.Photo-acid generators can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. When using in combination of 2 or more type, it is preferable to combine the compound which produces 2 types of organic acids in which all the atomic numbers except a hydrogen atom differ 2 or more.

광산발생제의 함량은, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물의 전체 고형분을 기준으로 하여, 0.1~20질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5~10질량%, 더 바람직하게는 1~7질량%이다. 광산발생제의 함량을 이 범위로 함으로써, 레지스트 패턴을 형성했을 때의 노광 여유도의 향상이나 가교층 형성 재료와의 가교 반응성이 향상된다.As for content of a photo-acid generator, 0.1-20 mass% is preferable based on the total solid of an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, More preferably, it is 0.5-10 mass%, More preferably, 1- 7 mass%. By setting the content of the photoacid generator in this range, the improvement of the exposure margin when the resist pattern is formed and the crosslinking reactivity with the crosslinking layer forming material are improved.

(C) 용제(C) solvent

본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은, 용제를 함유하고 있어도 된다. 상기 각 성분을 용해시켜 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 조제할 때에 사용할 수 있는 용제로서는, 예를 들면 알킬렌글라이콜모노알킬에터카복실레이트, 알킬렌글라이콜모노알킬에터, 락트산 알킬에스터, 알콕시프로피온산 알킬, 탄소수 4~10의 환상 락톤, 탄소수 4~10의, 환을 함유해도 되는 모노케톤 화합물, 알킬렌카보네이트, 알콕시아세트산 알킬, 피루브산 알킬 등의 유기 용제를 들 수 있다.The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may contain a solvent. As a solvent which can be used when melt | dissolving each said component and preparing an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, For example, alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkylene glycol monoalkyl ether, lactic acid And organic solvents such as alkyl esters, alkyl alkoxypropionates, cyclic lactones having 4 to 10 carbon atoms, monoketone compounds which may contain rings having 4 to 10 carbon atoms, alkylene carbonates, alkyl alkoxyacetic acids, and alkyl pyruvate.

알킬렌글라이콜모노알킬에터카복실레이트로서는, 예를 들면 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노프로필에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노메틸에터프로피오네이트, 프로필렌글라이콜모노에틸에터프로피오네이트, 에틸렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트를 바람직하게 들 수 있다.Examples of the alkylene glycol monoalkyl ether carboxylates include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, and propylene glycol mono Butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether propionate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate are preferred. It can be heard.

알킬렌글라이콜모노알킬에터로서는, 예를 들면 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노에틸에터, 프로필렌글라이콜모노프로필에터, 프로필렌글라이콜모노뷰틸에터, 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜모노에틸에터를 바람직하게 들 수 있다.As alkylene glycol monoalkyl ether, for example, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene Glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether are mentioned preferably.

락트산 알킬에스터로서는, 예를 들면 락트산 메틸, 락트산 에틸, 락트산 프로필, 락트산 뷰틸을 바람직하게 들 수 있다.Examples of the lactic acid alkyl esters include methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactic acid and butyl lactate.

알콕시프로피온산 알킬로서는, 예를 들면 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸을 바람직하게 들 수 있다.As alkyl alkoxy propionate, 3-ethoxy propionate ethyl, 3-methoxy methyl propionate, 3-ethoxy propionate methyl, and 3-methoxy ethylpropionate are mentioned preferably, for example.

탄소수 4~10의 환상 락톤으로서는, 예를 들면 β-프로피오락톤, β-뷰티로락톤, γ-뷰티로락톤, α-메틸-γ-뷰티로락톤, β-메틸-γ-뷰티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, γ-옥타노익락톤, α-하이드록시-γ-뷰티로락톤을 바람직하게 들 수 있다.Examples of the cyclic lactone having 4 to 10 carbon atoms include β-propiolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, β-methyl-γ-butyrolactone, (gamma) -valerolactone, (gamma) -caprolactone, (gamma) -octanoic lactone, and (alpha) -hydroxy- (gamma) -butyrolactone are mentioned preferably.

탄소수 4~10의, 환을 함유해도 되는 모노케톤 화합물로서는, 예를 들면 2-뷰탄온, 3-메틸뷰탄온, 피나콜론, 2-펜탄온, 3-펜탄온, 3-메틸-2-펜탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 2-메틸-3-펜탄온, 4,4-다이메틸-2-펜탄온, 2,4-다이메틸-3-펜탄온, 2,2,4,4-테트라메틸-3-펜탄온, 2-헥산온, 3-헥산온, 5-메틸-3-헥산온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 2-메틸-3-헵탄온, 5-메틸-3-헵탄온, 2,6-다이메틸-4-헵탄온, 2-옥탄온, 3-옥탄온, 2-노난온, 3-노난온, 5-노난온, 2-데칸온, 3-데칸온, 4-데칸온, 5-헥센-2-온, 3-펜텐-2-온, 사이클로펜탄온, 2-메틸사이클로펜탄온, 3-메틸사이클로펜탄온, 2,2-다이메틸사이클로펜탄온, 2,4,4-트라이메틸사이클로펜탄온, 사이클로헥산온, 3-메틸사이클로헥산온, 4-메틸사이클로헥산온, 4-에틸사이클로헥산온, 2,2-다이메틸사이클로헥산온, 2,6-다이메틸사이클로헥산온, 2,2,6-트라이메틸사이클로헥산온, 사이클로헵탄온, 2-메틸사이클로헵탄온, 3-메틸사이클로헵탄온을 바람직하게 들 수 있다.As a monoketone compound which may contain a C4-C10 ring, for example, 2-butanone, 3-methylbutanone, pinacolone, 2-pentanone, 3-pentanone, 3-methyl-2-pentane On, 4-methyl-2-pentanone, 2-methyl-3-pentanone, 4,4-dimethyl-2-pentanone, 2,4-dimethyl-3-pentanone, 2,2,4, 4-tetramethyl-3-pentanone, 2-hexanone, 3-hexanone, 5-methyl-3-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-methyl-3- Heptanone, 5-methyl-3-heptanone, 2,6-dimethyl-4-heptanone, 2-octanone, 3-octanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 5-nonanone, 2 -Decanone, 3-decanone, 4-decanone, 5-hexen-2-one, 3-penten-2-one, cyclopentanone, 2-methylcyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, 2, 2-dimethylcyclopentanone, 2,4,4-trimethylcyclopentanone, cyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, 4-ethylcyclohexanone, 2,2-di Methylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, 2,2,6-tra Methyl cyclohexanone, cyclo-heptanone, 2-methyl-bicyclo-heptanone, 3-methyl-bicyclo-heptanone can be preferably mentioned.

알킬렌카보네이트로서는, 예를 들면 프로필렌카보네이트, 바이닐렌카보네이트, 에틸렌카보네이트, 뷰틸렌카보네이트를 바람직하게 들 수 있다.As alkylene carbonate, a propylene carbonate, vinylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate is mentioned preferably, for example.

알콕시아세트산 알킬로서는, 예를 들면 아세트산-2-메톡시에틸, 아세트산-2-에톡시에틸, 아세트산-2-(2-에톡시에톡시)에틸, 아세트산-3-메톡시-3-메틸뷰틸, 아세트산-1-메톡시-2-프로필을 바람직하게 들 수 있다.As an alkoxy acetic acid alkyl, for example, 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, 3-methoxy-3-methylbutyl, Acetic acid-1-methoxy-2-propyl is mentioned preferably.

피루브산 알킬로서는, 예를 들면 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 프로필을 바람직하게 들 수 있다.Examples of the alkyl pyruvate include methyl pyruvate, ethyl pyruvate and propyl pyruvate.

바람직하게 사용할 수 있는 용제로서는, 상온 상압하에서, 비점 130℃ 이상의 용제를 들 수 있다. 구체적으로는, 사이클로펜탄온, γ-뷰티로락톤, 사이클로헥산온, 락트산 에틸, 에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 3-에톡시프로피온산 에틸, 피루브산 에틸, 아세트산-2-에톡시에틸, 아세트산-2-(2-에톡시에톡시)에틸, 프로필렌카보네이트를 들 수 있다. 뷰탄산 뷰틸, 아세트산 아이소아밀, 2-하이드록시아이소뷰티르산 메틸을 용제로서 이용해도 된다.As a solvent which can be used preferably, the solvent of boiling point 130 degreeC or more is mentioned under normal temperature and normal pressure. Specifically, cyclopentanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, ethyl lactate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl pyruvate , Acetic acid-2-ethoxyethyl, acetic acid-2- (2-ethoxyethoxy) ethyl, and propylene carbonate. Butyl butyrate, isoamyl acetate, and methyl 2-hydroxyisobutyrate may be used as the solvent.

본 발명에 있어서는, 상기 용제를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.In this invention, the said solvent may be used independently and may use two or more types together.

본 발명에 있어서는, 유기 용제로서 구조 중에 수산기를 함유하는 용제와, 수산기를 함유하지 않는 용제를 혼합한 혼합 용제를 사용해도 된다.In this invention, you may use the mixed solvent which mixed the solvent containing a hydroxyl group in the structure, and the solvent which does not contain a hydroxyl group as an organic solvent.

수산기를 함유하는 용제로서는, 예를 들면 에틸렌글라이콜, 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜모노에틸에터, 프로필렌글라이콜, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노에틸에터, 락트산 에틸 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 락트산 에틸이 특히 바람직하다.Examples of the solvent containing a hydroxyl group include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol. Colonoethyl ether, ethyl lactate, etc. are mentioned, Among these, propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate are especially preferable.

수산기를 함유하지 않는 용제로서는, 예를 들면 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵탄온, γ-뷰티로락톤, 사이클로헥산온, 아세트산 뷰틸, N-메틸피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아마이드, 다이메틸설폭사이드 등을 들 수 있으며, 이들 중에서, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵탄온, γ-뷰티로락톤, 사이클로헥산온, 아세트산 뷰틸이 특히 바람직하고, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 2-헵탄온이 가장 바람직하다.As a solvent which does not contain a hydroxyl group, For example, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, (gamma)-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, N-methyl-pi Ralidone, N, N- dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, etc. are mentioned, Among these, a propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxy propionate, 2-heptanone, (gamma) -beauty Lolactone, cyclohexanone and butyl acetate are particularly preferred, with propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate and 2-heptanone being most preferred.

수산기를 함유하는 용제와 수산기를 함유하지 않는 용제의 혼합비(질량)는, 1/99~99/1, 바람직하게는 10/90~90/10, 더 바람직하게는 20/80~60/40이다. 수산기를 함유하지 않는 용제를 50질량% 이상 함유하는 혼합 용제가 도포 균일성의 점에서 특히 바람직하다.The mixing ratio (mass) of the solvent containing a hydroxyl group and the solvent not containing a hydroxyl group is 1/99-99/1, Preferably it is 10/90-90/10, More preferably, it is 20/80-60/40. . The mixed solvent which contains 50 mass% or more of solvents which does not contain a hydroxyl group is especially preferable at the point of coating uniformity.

용제는, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트를 함유하는 2종류 이상의 혼합 용제인 것이 바람직하다.It is preferable that a solvent is two or more types of mixed solvents containing propylene glycol monomethyl ether acetate.

(D) 염기성 화합물(D) basic compound

본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은, 노광부터 가열까지의 경시에 따른 성능 변화를 저감시키기 위하여, (D) 염기성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of this invention contains the (D) basic compound in order to reduce the performance change with time from exposure to heating.

염기성 화합물로서는, 바람직하게는 하기 식 (A)~(E)로 나타나는 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다.As a basic compound, The compound which has a structure preferably represented by following formula (A)-(E) is mentioned.

[화학식 78][Formula 78]

Figure 112017065064687-pct00078
Figure 112017065064687-pct00078

일반식 (A)~(E) 중,In general formula (A)-(E),

R200, R201 및 R202는, 동일해도 되고 달라도 되며, 수소 원자, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20), 사이클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3~20) 또는 아릴기(탄소수 6~20)를 나타내고, 여기에서, R201과 R202는, 서로 결합하여 환을 형성해도 된다.R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms), or an aryl group (having 6 to 20 carbon atoms) In this case, R 201 and R 202 may be bonded to each other to form a ring.

상기 알킬기에 대하여, 치환기를 갖는 알킬기로서는, 탄소수 1~20의 아미노알킬기, 탄소수 1~20의 하이드록시알킬기, 또는 탄소수 1~20의 사이아노알킬기가 바람직하다.As an alkyl group which has a substituent with respect to the said alkyl group, a C1-C20 aminoalkyl group, a C1-C20 hydroxyalkyl group, or a C1-C20 cyanoalkyl group is preferable.

R203, R204, R205 및 R206은, 동일해도 되고 달라도 되며, 탄소수 1~20개의 알킬기를 나타낸다.R <203> , R <204> , R <205> and R <206> may be same or different, and represent a C1-C20 alkyl group.

이들 일반식 (A)~(E) 중의 알킬기는, 무치환인 것이 보다 바람직하다.As for the alkyl group in these general formula (A)-(E), it is more preferable that it is unsubstituted.

바람직한 화합물로서, 구아니딘, 아미노피롤리딘, 피라졸, 피라졸린, 피페라진, 아미노모폴린, 아미노알킬모폴린, 피페리딘 등을 들 수 있으며, 더 바람직한 화합물로서, 이미다졸 구조, 다이아자바이사이클로 구조, 오늄하이드록사이드 구조, 오늄카복실레이트 구조, 트라이알킬아민 구조, 아닐린 구조 또는 피리딘 구조를 갖는 화합물, 수산기 및/또는 에터 결합을 갖는 알킬아민 유도체, 수산기 및/또는 에터 결합을 갖는 아닐린 유도체 등을 들 수 있다.Preferred compounds include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, piperidine and the like, and more preferred compounds include imidazole structure and diazabicyclo Structures, onium hydroxide structures, onium carboxylate structures, trialkylamine structures, compounds having aniline structures or pyridine structures, alkylamine derivatives having hydroxyl groups and / or ether bonds, aniline derivatives having hydroxyl groups and / or ether bonds, and the like. Can be mentioned.

이미다졸 구조를 갖는 화합물로서는 이미다졸, 2,4,5-트라이페닐이미다졸, 벤즈이미다졸 등을 들 수 있다. 다이아자바이사이클로 구조를 갖는 화합물로서는 1,4-다이아자바이사이클로[2,2,2]옥테인, 1,5-다이아자바이사이클로[4,3,0]노느-5-엔, 1,8-다이아자바이사이클로[5,4,0]운데스-7-엔 등을 들 수 있다. 오늄하이드록사이드 구조를 갖는 화합물로서는 트라이아릴설포늄하이드록사이드, 페나실설포늄하이드록사이드, 2-옥소알킬기를 갖는 설포늄하이드록사이드, 구체적으로는 트라이페닐설포늄하이드록사이드, 트리스(t-뷰틸페닐)설포늄하이드록사이드, 비스(t-뷰틸페닐)아이오도늄하이드록사이드, 페나실싸이오페늄하이드록사이드, 2-옥소프로필싸이오페늄하이드록사이드 등을 들 수 있다. 오늄카복실레이트 구조를 갖는 화합물로서는 오늄하이드록사이드 구조를 갖는 화합물의 음이온부가 카복실레이트가 된 것이며, 예를 들면 아세테이트, 아다만테인-1-카복실레이트, 퍼플루오로알킬카복실레이트 등을 들 수 있다. 트라이알킬아민 구조를 갖는 화합물로서는, 트라이(n-뷰틸)아민, 트라이(n-옥틸)아민 등을 들 수 있다. 아닐린 구조를 갖는 화합물로서는, 2,6-다이아이소프로필아닐린, N,N-다이메틸아닐린, N,N-다이뷰틸아닐린, N,N-다이헥실아닐린 등을 들 수 있다. 수산기 및/또는 에터 결합을 갖는 알킬아민 유도체로서는, 에탄올아민, 다이에탄올아민, 트라이에탄올아민, 트리스(메톡시에톡시에틸)아민 등을 들 수 있다. 수산기 및/또는 에터 결합을 갖는 아닐린 유도체로서는, N,N-비스(하이드록시에틸)아닐린 등을 들 수 있다.Examples of the compound having an imidazole structure include imidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, benzimidazole, and the like. Examples of the compound having a diazabicyclo structure include 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] non-5-ene, 1,8-diamond Java ecyclo [5, 4, 0] undes-7-en. Examples of the compound having an onium hydroxide structure include triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, and sulfonium hydroxide having a 2-oxoalkyl group, specifically triphenylsulfonium hydroxide and tris (t -Butylphenyl) sulfonium hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, 2-oxopropylthiophenium hydroxide, etc. are mentioned. As a compound which has an onium carboxylate structure, the anion part of the compound which has an onium hydroxide structure became a carboxylate, For example, an acetate, adamantane-1-carboxylate, a perfluoroalkyl carboxylate, etc. are mentioned. . Tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine, etc. are mentioned as a compound which has a trialkylamine structure. Examples of the compound having an aniline structure include 2,6-diisopropylaniline, N, N-dimethylaniline, N, N-dibutylaniline, N, N-dihexylaniline, and the like. Examples of the alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, tris (methoxyethoxyethyl) amine, and the like. As an aniline derivative which has a hydroxyl group and / or an ether bond, N, N-bis (hydroxyethyl) aniline etc. are mentioned.

이들 염기성 화합물은, 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용된다.These basic compounds are used individually or in combination of 2 or more types.

염기성 화합물의 사용량은, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물의 고형분을 기준으로 하여, 통상 0.001~10질량%, 바람직하게는 0.01~5질량%이다.The usage-amount of a basic compound is 0.001-10 mass% normally, Preferably it is 0.01-5 mass% based on solid content of actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition.

산발생제와 염기성 화합물의 조성물 중의 사용 비율은, 산발생제/염기성 화합물(몰비)=2.5~300인 것이 바람직하다. 즉, 감도, 해상도의 점에서 몰비는 2.5 이상이 바람직하고, 노광 후 가열 처리까지의 경시에 따른 레지스트 패턴의 굵어짐에 의한 해상도의 저하 억제의 점에서 300 이하가 바람직하다. 산발생제/염기성 화합물(몰비)은, 보다 바람직하게는 5.0~200, 더 바람직하게는 7.0~150이다.It is preferable that the use ratio in the composition of an acid generator and a basic compound is an acid generator / basic compound (molar ratio) = 2.5-300. That is, the molar ratio is preferably 2.5 or more in terms of sensitivity and resolution, and 300 or less is preferable in view of suppressing the decrease in resolution due to the thickening of the resist pattern with time until the post-exposure heat treatment. The acid generator / basic compound (molar ratio) is more preferably 5.0 to 200, and still more preferably 7.0 to 150.

(E) 소수성 수지(E) hydrophobic resin

본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은, 또한 소수성 수지를 함유하고 있어도 된다. 소수성 수지로서는, 불소 원자, 규소 원자, 및 수지의 측쇄 부분에 함유된 CH3 부분 구조 중 어느 1종 이상을 갖는 것을 적합하게 사용할 수 있다. 구체적으로는, 상술한 보호막 형성용 조성물에 함유되는 수지 (X)와 동일한 수지를 이용할 수 있다.The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may further contain a hydrophobic resin. As the hydrophobic resin can be preferably used one having a fluorine atom, a silicon atom, and one of the CH 3 a partial structure containing in the side chain portion of the resin 1 or more. Specifically, the same resin as resin (X) contained in the above-mentioned composition for protective film formation can be used.

(F) 계면활성제(F) surfactant

본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은, 또한 (F) 계면활성제를 함유하는 것이 바람직하고, 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제(불소계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제, 불소 원자와 규소 원자의 양쪽 모두를 갖는 계면활성제) 중 어느 하나, 혹은 2종 이상을 함유하는 것이 보다 바람직하다.The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention preferably further contains a surfactant (F), and is preferably a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (fluorine-based surfactant, silicon-based surfactant, fluorine atom and silicon atom). It is more preferable to contain any one or 2 types or more of surfactant which has both.

본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물이 상기 (F) 계면활성제를 함유함으로써, 250nm 이하, 특히 220nm 이하의 노광 광원의 사용 시에, 양호한 감도 및 해상도로, 밀착성 및 현상 결함이 적은 레지스트 패턴을 부여하는 것이 가능하게 된다.When the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention contains the above-mentioned (F) surfactant, when using an exposure light source of 250 nm or less, especially 220 nm or less, the adhesiveness and the development defect are small with good sensitivity and resolution. It is possible to give a resist pattern.

불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 소62-36663호, 일본 공개특허공보 소61-226746호, 일본 공개특허공보 소61-226745호, 일본 공개특허공보 소62-170950호, 일본 공개특허공보 소63-34540호, 일본 공개특허공보 평7-230165호, 일본 공개특허공보 평8-62834호, 일본 공개특허공보 평9-54432호, 일본 공개특허공보 평9-5988호, 일본 공개특허공보 2002-277862호, 미국 특허공보 제5405720호, 동 5360692호, 동 5529881호, 동 5296330호, 동 5436098호, 동 5576143호, 동 5294511호, 동 5824451호에 기재된 계면활성제를 들 수 있으며, 하기 시판 중인 계면활성제를 그대로 이용할 수도 있다.As a fluorine type and / or silicone type surfactant, For example, Unexamined-Japanese-Patent No. 62-36663, Unexamined-Japanese-Patent No. 61-226746, Unexamined-Japanese-Patent No. 61-226745, and Japan Unexamined-Japanese-Patent No. 62-170950 Japanese Patent Laid-Open No. 63-34540, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7-230165, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-62834, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 9-54432, Japanese Patent Laid-Open No. 9-5988 Surfactants described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-277862, US Patent Publication No. 557520, 5360692, 5529881, 5296330, 5436098, 5576143, 5294511, 5824451 And the following commercially available surfactants can also be used as it is.

사용할 수 있는 시판 중인 계면활성제로서, 예를 들면 에프톱 EF301, EF303(신아키타 가세이(주)제), 플루오라드 FC430, 431, 4430(스미토모 3M(주)제), 메가팍 F171, F173, F176, F189, F113, F110, F177, F120, R08(다이닛폰 잉크 가가쿠 고교(주)제), 서프론 S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106(아사히 글라스(주)제), 트로이졸 S-366(트로이 케미컬(주)제), GF-300, GF-150(도아 고세이 가가쿠(주)제), 서프론 S-393(세이미 케미컬(주)제), 에프톱 EF121, EF122A, EF122B, RF122C, EF125M, EF135M, EF351, EF352, EF801, EF802, EF601((주)젬코제), PF636, PF656, PF6320, PF6520(옴노바 솔루션스사제), FTX-204G, 208G, 218G, 230G, 204D, 208D, 212D, 218D, 222D((주)네오스제) 등의 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제를 들 수 있다. 또 폴리실록세인 폴리머 KP-341(신에쓰 가가쿠 고교(주)제)도 실리콘계 계면활성제로서 이용할 수 있다.As a commercially available surfactant which can be used, F-top EF301, EF303 (made by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), fluoride FC430, 431, 4430 (made by Sumitomo 3M Corporation), Megapak F171, F173, F176 , F189, F113, F110, F177, F120, R08 (made by Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.), Supron S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (made by Asahi Glass Co., Ltd.) , Troisol S-366 (made by Troy Chemical Co., Ltd.), GF-300, GF-150 (made by Toa Kosei Kagaku Co., Ltd.), Supron S-393 (made by Seimi Chemical Co., Ltd.), F top Ef121, ef122a, ef122b, rf122c, ef125m, ef135m, ef351, ef352, ef801, ef802, ef601 And fluorine-based surfactants or silicone-based surfactants such as, 230G, 204D, 208D, 212D, 218D, and 222D (manufactured by Neos). Moreover, polysiloxane polymer KP-341 (made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicone type surfactant.

또, 계면활성제로서는, 상기에 나타내는 바와 같은 공지의 것 외에, 텔로머리제이션법(텔로머법이라고도 함) 혹은 올리고머리제이션법(올리고머법이라고도 함)에 의하여 제조된 플루오로 지방족 화합물로부터 유도된 플루오로 지방족기를 갖는 중합체를 이용한 계면활성제를 이용할 수 있다. 플루오로 지방족 화합물은, 일본 공개특허공보 2002-90991호에 기재된 방법에 의하여 합성할 수 있다.As the surfactant, in addition to the known ones described above, fluorine derived from fluoro aliphatic compounds produced by the telomerization method (also called telomer method) or the oligomerization method (also called oligomer method) As the surfactant, a surfactant using a polymer having an aliphatic group can be used. A fluoro aliphatic compound can be synthesize | combined by the method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-90991.

플루오로 지방족기를 갖는 중합체로서는, 플루오로 지방족기를 갖는 모노머와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트 및/또는 (폴리(옥시알킬렌))메타크릴레이트의 공중합체가 바람직하며, 불규칙하게 분포하고 있는 것이어도 되고, 블록 공중합하고 있어도 된다. 또, 폴리(옥시알킬렌)기로서는, 폴리(옥시에틸렌)기, 폴리(옥시프로필렌)기, 폴리(옥시뷰틸렌)기 등을 들 수 있으며, 또, 폴리(옥시에틸렌과 옥시프로필렌과 옥시에틸렌의 블록 연결체)나 폴리(옥시에틸렌과 옥시프로필렌의 블록 연결체) 등 동일한 쇄장 내에 다른 쇄장의 알킬렌을 갖는 유닛이어도 된다. 또한, 플루오로 지방족기를 갖는 모노머와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체는 2원 공중합체뿐만 아니라, 다른 2종 이상의 플루오로 지방족기를 갖는 모노머나, 다른 2종 이상의 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트) 등을 동시에 공중합한 3원계 이상의 공중합체여도 된다.As the polymer having a fluoro aliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoro aliphatic group with (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable, and is distributed irregularly. It may be present and may be block copolymerized. Moreover, as a poly (oxyalkylene) group, a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, etc. are mentioned, Poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene Or a unit having an alkylene having a different chain length in the same chain length, such as a block linker) or poly (block linker of oxyethylene and oxypropylene). In addition, the copolymer of the monomer which has a fluoro aliphatic group, and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but the monomer which has another 2 or more types of fluoro aliphatic groups, or another 2 Three or more types of copolymers which simultaneously copolymerize two or more kinds of (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates) may be used.

예를 들면, 시판 중인 계면활성제로서, 메가팍 F178, F-470, F-473, F-475, F-476, F-472(다이닛폰 잉크 가가쿠 고교(주)제)를 들 수 있다. 또한, C6F13기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시알킬렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체, C3F7기를 갖는 아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시에틸렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)와 (폴리(옥시프로필렌))아크릴레이트(또는 메타크릴레이트)의 공중합체 등을 들 수 있다.For example, as a commercially available surfactant, Megapak F178, F-470, F-473, F-475, F-476, F-472 (made by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) is mentioned. Further, copolymers of acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), acrylate (or methacrylate having a C 3 F 7 group) And copolymers of (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate).

또, 본 발명에서는, 불소계 및/또는 실리콘계 계면활성제 이외의 다른 계면활성제를 사용할 수도 있다. 구체적으로는, 폴리옥시에틸렌라우릴에터, 폴리옥시에틸렌스테아릴에터, 폴리옥시에틸렌세틸에터, 폴리옥시에틸렌올레일에터 등의 폴리옥시에틸렌알킬에터류, 폴리옥시에틸렌옥틸페놀에터, 폴리옥시에틸렌노닐페놀에터 등의 폴리옥시에틸렌알킬알릴에터류, 폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머류, 소비탄모노라우레이트, 소비탄모노팔미테이트, 소비탄모노스테아레이트, 소비탄모노올리에이트, 소비탄트라이올리에이트, 소비탄트라이스테아레이트 등의 소비탄 지방산 에스터류, 폴리옥시에틸렌소비탄모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌소비탄모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌소비탄모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌소비탄트라이올리에이트, 폴리옥시에틸렌소비탄트라이스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌소비탄 지방산 에스터류 등의 비이온계 계면활성제 등을 들 수 있다.Moreover, in this invention, surfactant other than fluorine type and / or silicone type surfactant can also be used. Specifically, polyoxyethylene alkyl ethers, such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxyethylene octyl phenol ether Polyoxyethylene alkylallyl ethers such as polyoxyethylene nonyl phenol ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan Sorbitan fatty acid esters such as monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxy Polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, such as ethylene sorbitan trioleate and polyoxyethylene sorbitan tristearate Nonionic surfactants, such as these, etc. are mentioned.

이들 계면활성제는 단독으로 사용해도 되고, 또 몇 개의 조합으로 사용해도 된다.These surfactants may be used alone or in combination of several.

(F) 계면활성제의 사용량은, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물 전체량(용제를 제외함)에 대하여, 바람직하게는 0.01~10질량%, 보다 바람직하게는 0.1~5질량%이다.(F) The usage-amount of surfactant is 0.01-10 mass%, More preferably, it is 0.1-5 mass% with respect to actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition whole quantity (excluding a solvent).

(G) 카복실산 오늄염(G) carboxylic acid onium salt

본 발명에 있어서의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물은, (G) 카복실산 오늄염을 함유해도 된다. 카복실산 오늄염으로서는, 카복실산 설포늄염, 카복실산 아이오도늄염, 카복실산 암모늄염 등을 들 수 있다. 특히, (G) 카복실산 오늄염으로서는, 아이오도늄염, 설포늄염이 바람직하다. 또한, 본 발명의 (G) 카복실산 오늄염의 카복실레이트 잔기가 방향족기, 탄소-탄소 2중 결합을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 음이온부로서는, 탄소수 1~30의 직쇄, 분기, 단환 또는 다환 환상 알킬카복실산 음이온이 바람직하다. 더 바람직하게는 이들의 알킬기의 일부 또는 전부가 불소 치환된 카복실산의 음이온이 바람직하다. 알킬쇄 중에 산소 원자를 포함하고 있어도 된다. 이로써 220nm 이하의 광에 대한 투명성이 확보되어, 감도, 해상력이 향상되고, 소밀 의존성, 노광 마진이 개량된다.The actinic ray sensitive or radiation sensitive resin composition in this invention may contain the (G) onium salt of carboxylic acid. Examples of the carboxylic acid onium salt include carboxylic acid sulfonium salts, carboxylic acid iodonium salts, and carboxylic acid ammonium salts. In particular, as the onium salt of (G) carboxylic acid, an iodonium salt and a sulfonium salt are preferable. Moreover, it is preferable that the carboxylate residue of (G) carboxylic acid onium salt of this invention does not contain an aromatic group and a carbon-carbon double bond. As an especially preferable anion part, a C1-C30 linear, branched, monocyclic or polycyclic cyclic alkylcarboxylic acid anion is preferable. More preferably, anions of carboxylic acids in which some or all of these alkyl groups are fluorine substituted. You may contain the oxygen atom in the alkyl chain. As a result, transparency to light of 220 nm or less is secured, sensitivity and resolution are improved, and roughness dependency and exposure margin are improved.

불소 치환된 카복실산의 음이온으로서는, 플루오로아세트산, 다이플루오로아세트산, 트라이플루오로아세트산, 펜타플루오로프로피온산, 헵타플루오로뷰티르산, 노나플루오로펜탄산, 퍼플루오로도데칸산, 퍼플루오로트라이데칸산, 퍼플루오로사이클로헥세인카복실산, 2,2-비스트라이플루오로메틸프로피온산의 음이온 등을 들 수 있다.Examples of the anion of the fluorine-substituted carboxylic acid include fluoroacetic acid, difluoroacetic acid, trifluoroacetic acid, pentafluoropropionic acid, heptafluorobutyric acid, nonafluoropentanoic acid, perfluorododecanoic acid and perfluorotridecane. Acids, perfluorocyclohexanecarboxylic acids, anions of 2,2-bistrifluoromethylpropionic acid, and the like.

이들 (G) 카복실산 오늄염은, 설포늄하이드록사이드, 아이오도늄하이드록사이드, 암모늄하이드록사이드와 카복실산을 적당한 용제 중 산화 은과 반응시킴으로써 합성할 수 있다.These (G) onium salts can be synthesized by reacting sulfonium hydroxide, iodonium hydroxide, ammonium hydroxide and carboxylic acid with silver oxide in a suitable solvent.

(G) 카복실산 오늄염의 조성물 중의 함량은, 조성물의 전체 고형분에 대하여, 일반적으로는 0.1~20질량%, 바람직하게는 0.5~10질량%, 더 바람직하게는 1~7질량%이다.(G) Content in the composition of a carboxylic acid onium salt is 0.1-20 mass% with respect to the total solid of a composition generally, Preferably it is 0.5-10 mass%, More preferably, it is 1-7 mass%.

(H) 그 외의 첨가제(H) other additives

본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물에는, 필요에 따라서 염료, 가소제, 광증감제, 광흡수제, 알칼리 가용성 수지, 용해 저지제 및 현상액에 대한 용해성을 촉진시키는 화합물(예를 들면, 분자량 1000 이하의 페놀 화합물, 카복실기를 갖는 지환족, 또는 지방족 화합물) 등을 더 함유시킬 수 있다.In the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, a compound which promotes solubility in dyes, plasticizers, photosensitizers, light absorbers, alkali-soluble resins, dissolution inhibitors, and developing agents (for example, A phenol compound having a molecular weight of 1,000 or less, an alicyclic or aliphatic compound having a carboxyl group), and the like.

이와 같은 분자량 1000 이하의 페놀 화합물은, 예를 들면 일본 공개특허공보 평4-122938호, 일본 공개특허공보 평2-28531호, 미국 특허공보 제4,916,210호, 유럽 특허공보 제219294호 등에 기재된 방법을 참고로 하여, 당업자가 용이하게 합성할 수 있다.Such phenol compounds having a molecular weight of 1000 or less are described in, for example, the methods described in JP-A 4-122938, JP-A 2-28531, US Patent No. 4,916,210, European Patent No. 219294, and the like. For reference, those skilled in the art can easily synthesize.

카복실기를 갖는 지환족, 또는 지방족 화합물의 구체예로서는 콜산, 데옥시콜산, 리토콜산 등의 스테로이드 구조를 갖는 카복실산 유도체, 아다만테인카복실산 유도체, 아다만테인다이카복실산, 사이클로헥세인카복실산, 사이클로헥세인다이카복실산 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the cycloaliphatic or aliphatic compound having a carboxyl group include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, deoxycholic acid and lithocholic acid, adamantane carboxylic acid derivatives, adamantane dicarboxylic acid, cyclohexane carboxylic acid, and cyclohexane Although dicarboxylic acid etc. are mentioned, It is not limited to these.

본 발명에 사용될 수 있는 유기 용제 현상액, 알칼리 현상액 및/또는 린스액은, 각종 미립자나 금속 원소 등의 불순물이 적은 것이 바람직하다. 이와 같은 불순물이 적은 약액을 얻기 위해서는, 이들 약액을 클린 룸 내에서 제조하고, 또 테프론(등록 상표) 필터, 폴리올레핀계 필터, 이온 교환 필터 등의 각종 필터에 의한 여과를 행하는 등 하여, 불순물 저감을 행하는 것이 바람직하다. 금속 원소는, Na, K, Ca, Fe, Cu, Mg, Mn, Li, Al, Cr, Ni, 및 Zn의 금속 원소 농도가 모두 10ppm 이하인 것이 바람직하고, 5ppm 이하인 것이 보다 바람직하다.The organic solvent developer, alkaline developer and / or rinse solution which can be used in the present invention preferably have few impurities such as various fine particles and metal elements. In order to obtain chemical liquids with few such impurities, these chemical liquids may be produced in a clean room, and filtered with various filters such as a Teflon (registered trademark) filter, a polyolefin filter, an ion exchange filter, and the like to reduce impurities. It is preferable to carry out. It is preferable that all metallic element concentrations of Na, K, Ca, Fe, Cu, Mg, Mn, Li, Al, Cr, Ni, and Zn are 10 ppm or less, and, as for a metal element, it is more preferable that it is 5 ppm or less.

또, 현상액이나 린스액의 보관 용기에 대해서는, 특별히 한정되지 않고, 전자 재료 용도로 이용되고 있는, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 수지 등의 용기를 적절히 사용할 수 있는데, 용기로부터 용출되는 불순물을 저감시키기 위하여, 용기의 내벽으로부터 약액으로 용출하는 성분이 적은 용기를 선택하는 것도 바람직하다. 이와 같은 용기로서, 용기의 내벽이 퍼플루오로 수지인 용기(예를 들면, 인테그리스(Entegris)사제 플루오로퓨어(FluoroPure)PFA 복합 드럼(접액 내면; PFA 수지 라이닝), JFE사제 강제(鋼製) 드럼캔(접액 내면; 인산 아연 피막)) 등을 들 수 있다.Moreover, about the storage container of a developing solution and a rinse liquid, it does not specifically limit, Although containers, such as polyethylene resin, a polypropylene resin, and polyethylene-polypropylene resin, which are used for an electronic material use can be used suitably, it is eluted from a container. In order to reduce impurities, it is also preferable to select a container having few components eluted from the inner wall of the container into the chemical liquid. As such a container, a container in which the inner wall of the container is a perfluoro resin (e.g., FluoroPure PFA composite drum made from Integris (contact surface; PFA resin lining), manufactured by JFE Co., Ltd.) ) Drum can (liquid inner surface; zinc phosphate coating)).

본 발명의 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물, 및 본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서 사용되는 각종 재료(예를 들면, 현상액, 린스액, 반사 방지막 형성용 조성물, 톱 코트 형성용 조성물 등)는, 금속 등의 불순물을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이들 재료에 포함되는 금속 성분의 함유량으로서는, 10ppm 이하가 바람직하고, 5ppm 이하가 보다 바람직하며, 1ppm 이하가 더 바람직하고, 실질적으로 포함하지 않는 것(측정 장치의 검출 한계 이하인 것)이 특히 바람직하다.The actinic ray-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, developer, rinse solution, composition for forming antireflection film, composition for forming top coat, etc.) It is preferable not to contain impurities, such as a metal. As content of the metal component contained in these materials, 10 ppm or less is preferable, 5 ppm or less is more preferable, 1 ppm or less is more preferable, It is especially preferable that it does not contain substantially (it is below the detection limit of a measuring apparatus). .

상기 각종 재료로부터 금속 등의 불순물을 제거하는 방법으로서는, 예를 들면 필터를 이용한 여과를 들 수 있다. 필터 구멍 직경으로서는, 포어 사이즈 50nm 이하가 바람직하고, 10nm 이하가 보다 바람직하며, 5nm 이하가 더 바람직하다. 필터의 재질로서는, 폴리테트라플루오로에틸렌제, 폴리에틸렌제, 나일론제의 필터가 바람직하다. 필터 여과 공정에서는, 복수 종류의 필터를 직렬 또는 병렬로 접속하여 이용해도 된다. 복수 종류의 필터를 사용하는 경우는, 구멍 직경 및/또는 재질이 다른 필터를 조합하여 사용해도 된다. 또, 각종 재료를 복수 회 여과해도 되고, 복수 회 여과하는 공정이 순환 여과 공정이어도 된다.As a method of removing impurities, such as a metal, from the said various materials, the filtration using a filter is mentioned, for example. As a filter hole diameter, pore size 50 nm or less is preferable, 10 nm or less is more preferable, 5 nm or less is more preferable. As a material of a filter, the filter made from polytetrafluoroethylene, polyethylene, and nylon is preferable. In the filter filtration process, you may connect and use multiple types of filter in series or in parallel. When using multiple types of filters, you may use combining the filter from which a hole diameter and / or material differs. Moreover, you may filter various materials multiple times, and a circulating filtration process may be sufficient as the process of filtering multiple times.

또, 상기 각종 재료에 포함되는 금속 등의 불순물을 저감시키는 방법으로서는, 각종 재료를 구성하는 원료로서 금속 함유량이 적은 원료를 선택하는, 각종 재료를 구성하는 원료에 대하여 필터 여과를 행하는 등의 방법을 들 수 있다. 각종 재료를 구성하는 원료에 대하여 행하는 필터 여과에 있어서의 바람직한 조건은, 상기한 조건과 동일하다.Moreover, as a method of reducing impurities, such as a metal contained in the said various materials, the method of filter filtering with respect to the raw material which comprises various materials which selects the raw material with few metal content as a raw material which comprises various materials, etc. Can be mentioned. Preferable conditions in the filter filtration performed with respect to the raw material which comprises various materials are the same as the above-mentioned conditions.

필터 여과 외에, 흡착재에 의한 불순물의 제거를 행해도 되고, 필터 여과와 흡착재를 조합하여 사용해도 된다. 흡착재로서는, 공지의 흡착재를 이용할 수 있으며, 예를 들면 실리카젤, 제올라이트 등의 무기계 흡착재, 활성탄 등의 유기계 흡착재를 사용할 수 있다.In addition to filter filtration, impurities with an adsorbent may be removed or a combination of filter filtration and an adsorbent may be used. As the adsorbent, a known adsorbent can be used. For example, an inorganic adsorbent such as silica gel or zeolite, or an organic adsorbent such as activated carbon can be used.

본 발명의 방법에 의하여 형성되는 패턴은, 전형적으로는, 반도체 제조의 에칭 공정에서의 마스크로서 이용되지만, 그 다른 용도에도 사용 가능하다. 그 다른 용도로서는, DSA(Directed Self-Assembly)에 있어서의 가이드 패턴 형성(ACS 나노(Nano) Vol. 4 No. 8 페이지(Page) 4815-4823 등 참조), 이른바 스페이서 프로세스의 심재(코어)로서의 사용(예를 들면 일본 공개특허공보 평3-270227호, 일본 공개특허공보 2013-164509호 등 참조) 등이 있다.Although the pattern formed by the method of this invention is typically used as a mask in the etching process of semiconductor manufacture, it can be used also for the other uses. As another use thereof, guide pattern formation in DSA (Directed Self-Assembly) (see ACS Nano Vol. 4 No. 8, page 4815-4823, etc.), as a core material (core) of a so-called spacer process. Use (for example, see Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 3-270227, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2013-164509, etc.).

본 발명은, 상기한 본 발명의 패턴 형성 방법을 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법에도 관한 것이다.This invention relates also to the manufacturing method of the electronic device containing the pattern formation method of above-mentioned this invention.

본 발명의 전자 디바이스의 제조 방법에 의하여 얻어지는 전자 디바이스는, 전기 전자 기기(가전, OA·미디어 관련 기기, 광학용 기기 및 통신 기기 등)에, 적합하게 탑재되는 것이다.The electronic device obtained by the manufacturing method of the electronic device of this invention is suitably mounted in an electrical and electronic equipment (a home appliance, OA, a media related apparatus, an optical apparatus, a communication apparatus, etc.).

실시예Example

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세하게 설명하지만, 본 발명의 내용이 이것에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, the content of this invention is not limited to this.

<수지 (X)의 합성><Synthesis of Resin (X)>

하기의 기재에 나타내는 수지 X1~X27을, 일본 공개특허공보 2013-218223호의 단락 0521 등에 준거한 방법으로 합성했다.Resin X1-X27 shown to the following description was synthesize | combined by the method based on Paragraph 0521 etc. of Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-218223.

<산분해성 수지의 합성><Synthesis of Acid Degradable Resin>

합성예: 수지 (1)의 합성Synthesis Example: Synthesis of Resin (1)

사이클로헥산온 102.3질량부를 질소 기류하, 80℃로 가열했다. 이 액을 교반하면서, 하기 구조식 M-1로 나타나는 모노머 22.2질량부, 하기 구조식 M-2로 나타나는 모노머 22.8질량부, 하기 구조식 M-3으로 나타나는 모노머 6.6질량부, 사이클로헥산온 189.9질량부, 2,2'-아조비스아이소뷰티르산 다이메틸〔V-601, 와코 준야쿠 고교(주)제〕 2.40질량부의 혼합 용액을 5시간 동안 적하했다. 적하 종료 후, 80℃에서 추가로 2시간 교반했다. 반응액을 방랭 후, 다량의 헥세인/아세트산 에틸(질량비 9:1)로 재침전, 여과하여, 얻어진 고체를 진공 건조함으로써, 수지 (1)을 41.1질량부 얻었다.102.3 mass parts of cyclohexanone was heated at 80 degreeC under nitrogen stream. While stirring this liquid, 22.2 mass parts of monomers represented by the following structural formula M-1, 22.8 mass parts of monomers represented by the following structural formula M-2, 6.6 mass parts of monomers represented by the following structural formula M-3, 189.9 mass parts of cyclohexanone, 2 2.40 parts by mass of a 2'-azobisisobutyric acid dimethyl [V-601, manufactured by Wako Junyaku Kogyo Co., Ltd.] was added dropwise over 5 hours. After completion of dropping, the mixture was further stirred at 80 ° C for 2 hours. After cooling the reaction liquid, 41.1 mass parts of resin (1) was obtained by reprecipitating with a large amount of hexane / ethyl acetate (mass ratio 9: 1), and filtering and drying the obtained solid under vacuum.

[화학식 79][Formula 79]

Figure 112017065064687-pct00079
Figure 112017065064687-pct00079

얻어진 수지 (1)의 GPC(캐리어: 테트라하이드로퓨란(THF))로부터 구한 중량 평균 분자량(Mw: 폴리스타이렌 환산)은, Mw=9500, 분산도는 Mw/Mn=1.62였다. 13C-NMR에 의하여 측정한 조성비는 몰비로 40/50/10이었다.The weight average molecular weight (Mw: polystyrene conversion) calculated | required from GPC (carrier: tetrahydrofuran (THF)) of obtained resin (1) was Mw = 9500, and dispersion degree Mw / Mn = 1.62. The composition ratio measured by 13 C-NMR was 40/50/10 in molar ratio.

상기 합성예와 동일한 조작을 행하여, 산분해성 수지로서 하기에 기재하는 수지 (2)~(12)를 합성했다.Operation similar to the said synthesis example was performed, and resin (2)-(12) described below was synthesize | combined as acid-decomposable resin.

[레지스트 조성물의 조제][Preparation of Resist Composition]

표 1에 나타내는 성분을 용제에 용해시켜, 각각에 대하여 고형분 농도 3.5질량%의 용액을 조제하고, 이것을 0.03μm의 포어 사이즈를 갖는 폴리에틸렌 필터로 여과하여 레지스트 조성물을 조제했다.The components shown in Table 1 were dissolved in a solvent, the solution of 3.5 mass% of solid content concentration was prepared with respect to each, and this was filtered with the polyethylene filter which has a pore size of 0.03 micrometer, and the resist composition was prepared.

[표 1]TABLE 1

Figure 112017065064687-pct00080
Figure 112017065064687-pct00080

표 중의 약호는 하기를 사용했다.The symbol in the table used the following.

<산분해성 수지><Acid degradable resin>

[화학식 80][Formula 80]

Figure 112017065064687-pct00081
Figure 112017065064687-pct00081

각 반복 단위의 조성비(몰비; 왼쪽에서부터 순서대로 대응), 중량 평균 분자량(Mw), 분산도(Mw/Mn)를 하기 표 2에 나타낸다. 이들은 상술한 수지 (1)과 동일한 방법에 의하여 구했다.The composition ratio (molar ratio; corresponding in order from the left), the weight average molecular weight (Mw), and the dispersion degree (Mw / Mn) of each repeating unit are shown in Table 2 below. These were calculated | required by the method similar to resin (1) mentioned above.

[표 2]TABLE 2

Figure 112017065064687-pct00082
Figure 112017065064687-pct00082

<광산발생제><Mine generator>

[화학식 81][Formula 81]

Figure 112017065064687-pct00083
Figure 112017065064687-pct00083

<염기성 화합물><Basic compound>

산확산 제어제로서 이하의 화합물을 이용했다.The following compounds were used as acid diffusion control agents.

[화학식 82][Formula 82]

Figure 112017065064687-pct00084
Figure 112017065064687-pct00084

<소수성 수지><Hydrophobic resin>

소수성 수지로서는, 이하의 수지를 사용했다.As the hydrophobic resin, the following resins were used.

[화학식 83][Formula 83]

Figure 112017065064687-pct00085
Figure 112017065064687-pct00085

각 반복 단위의 조성비(몰비; 왼쪽에서부터 순서대로 대응), 중량 평균 분자량(Mw), 분산도(Mw/Mn)를 표 3에 나타낸다. 이들은 상술한 수지 (1)과 동일한 방법에 의하여 구했다.Table 3 shows the composition ratio (molar ratio; corresponding from left to right), weight average molecular weight (Mw), and dispersion degree (Mw / Mn) of each repeating unit. These were calculated | required by the method similar to resin (1) mentioned above.

[표 3]TABLE 3

Figure 112017065064687-pct00086
Figure 112017065064687-pct00086

<계면활성제><Surfactant>

W-1: 메가팍 F176(DIC(주)제)(불소계)W-1: Megapak F176 (product made in DIC Corporation) (fluorine system)

W-2: 메가팍 R08(DIC(주)제)(불소계 및 실리콘계)W-2: Megapak R08 (made by DIC Corporation) (fluorine-based and silicon-based)

W-3: PF6320(옴노바 솔루션스사제)(불소계)W-3: PF6320 (manufactured by Omni Nova Solutions, Inc.) (Fluorinometer)

<용제><Solvent>

A1: 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트(PGMEA)A1: propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)

A2: 사이클로헥산온A2: cyclohexanone

A3: γ-뷰티로락톤A3: γ-butyrolactone

B1: 프로필렌글라이콜모노메틸에터(PGME)B1: Propylene Glycol Monomethyl Ether (PGME)

[보호막 형성용 조성물의 조제][Preparation of Composition for Protective Film Formation]

표 4에 나타내는 성분을 4-메틸-2-펜탄올에 용해시켜, 각각에 대하여 고형분 농도 2.7질량%의 용액을 조제하고, 레지스트 조성물과 마찬가지로 이것을 0.03μm의 포어 사이즈를 갖는 폴리에틸렌 필터로 여과하여 보호막 형성용 조성물을 조제했다.The components shown in Table 4 were dissolved in 4-methyl-2-pentanol to prepare a solution having a solid content concentration of 2.7% by mass with respect to each of them, and similarly to the resist composition, this was filtered through a polyethylene filter having a pore size of 0.03 μm to protect the protective film. The composition for formation was prepared.

[표 4]TABLE 4

Figure 112017065064687-pct00087
Figure 112017065064687-pct00087

표 중의 약호는 하기를 사용했다.The symbol in the table used the following.

<수지 (X)><Resin (X)>

수지 X1~X29에 포함되는 각 반복 단위는 이하와 같다. 또한, 수지 X1~X29에 있어서의 각 반복 단위의 조성비(몰비), 중량 평균 분자량(Mw), 분산도(Mw/Mn)는, 상술한 수지 (1)과 동일한 방법에 의하여 구했다.Each repeating unit contained in resin X1-X29 is as follows. In addition, the composition ratio (molar ratio), weight average molecular weight (Mw), and dispersion degree (Mw / Mn) of each repeating unit in resin X1-X29 were calculated | required by the method similar to resin (1) mentioned above.

[프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 반복 단위][Repeat unit having proton acceptor functional group]

[화학식 84][Formula 84]

Figure 112017065064687-pct00088
Figure 112017065064687-pct00088

[다른 반복 단위][Other repeating units]

[화학식 85][Formula 85]

Figure 112017065064687-pct00089
Figure 112017065064687-pct00089

<저분자 염기성 화합물><Low Molecular Basic Compound>

대조용 화합물로서, 하기 저분자 염기성 화합물 TQ-100을 사용했다.As a control compound, the following low molecular weight basic compound TQ-100 was used.

[화학식 86][Formula 86]

Figure 112017065064687-pct00090
Figure 112017065064687-pct00090

[홀 패턴의 형성][Formation of Hole Pattern]

실리콘 웨이퍼 상에 유기 반사 방지막 ARC29SR(브루어(Brewer)사제)을 도포하고, 205℃에서 60초간 베이크를 행하여 막두께 86nm의 반사 방지막을 형성하며, 그 위에 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 도포하고, 100℃에서 60초간에 걸쳐 베이크(PB: Prebake)를 행하여, 막두께 90nm의 레지스트막을 형성했다. 또한 보호막 형성용 조성물을 도포하고, 표 5에 기재된 온도로 60초간에 걸쳐 베이크를 행하여, 동 표에 기재된 막두께를 갖는 보호막을 형성했다.An organic antireflection film ARC29SR (manufactured by Brewer) was applied on the silicon wafer, and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film with a film thickness of 86 nm, on which an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition was applied. It apply | coated and baked (PB: Prebake) for 60 second at 100 degreeC, and formed the resist film of 90 nm in film thickness. Furthermore, the composition for protective film formation was apply | coated, and it baked at the temperature of Table 5 for 60 second, and formed the protective film which has a film thickness shown in the same table | surface.

얻어진 웨이퍼를 ArF 엑시머 레이저 액침 스캐너(ASML사제; XT1700i, NA1.20, C-Quad, 아우터 시그마 0.730, 이너 시그마 0.630, XY 편향)를 이용하여, 홀 부분이 65nm이며 또한 홀 간의 피치가 100nm인 정방 배열의 하프톤 마스크를 통하여, 패턴 노광을 행했다. 액침액으로서는 초순수를 이용했다. 그 후, 105℃에서 60초간 가열(PEB: Post Exposure Bake)했다. 이어서, 표 5에 기재된 유기 용제계 현상액으로 30초간 퍼들하여 현상하고, 동 표에 기재된 린스액으로 30초간 퍼들하여 린스했다. 단, 실시예 28에 대해서는, 린스 공정은 실시하지 않았다. 계속해서, 2000rpm의 회전수로 30초간 웨이퍼를 회전시킴으로써, 구멍 직경 50nm의 홀 패턴을 얻었다.The obtained wafer was squared using an ArF excimer laser immersion scanner (manufactured by ASML; XT1700i, NA1.20, C-Quad, outer sigma 0.730, inner sigma 0.630, XY deflection) with a hole portion of 65 nm and a pitch between holes of 100 nm. Pattern exposure was performed through the halftone mask of an array. Ultrapure water was used as the immersion liquid. Then, it heated at 105 degreeC for 60 second (PEB: Post Exposure Bake). Subsequently, it was puddle-developed for 30 seconds with the organic-solvent developer shown in Table 5, and it was puddle-washed for 30 seconds with the rinse liquid shown in the same table | surface. However, about Example 28, the rinse process was not performed. Subsequently, the hole pattern with a hole diameter of 50 nm was obtained by rotating a wafer for 30 second at the rotation speed of 2000 rpm.

[라인 앤드 스페이스 패턴의 형성][Formation of Line and Space Pattern]

실리콘 웨이퍼 상에 유기 반사 방지막 ARC29SR(브루어사제)을 도포하고, 205℃에서 60초간 베이크를 행하여 막두께 86nm의 반사 방지막을 형성하며, 그 위에 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 도포하고, 100℃에서 60초간에 걸쳐 베이크(PB: Prebake)를 행하여, 막두께 90nm의 레지스트막을 형성했다. 또한 보호막 형성용 조성물을 도포하고 표 5에 기재된 온도로 60초간에 걸쳐 베이크를 행하여, 동 표에 기재된 막두께를 갖는 보호막을 형성했다.An organic antireflection film ARC29SR (manufactured by Breuer) was applied on the silicon wafer, and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an antireflection film having a film thickness of 86 nm, and thereon, an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition was applied thereon, Baking (PB: Prebake) was performed at 100 degreeC for 60 second, and the resist film with a film thickness of 90 nm was formed. Furthermore, the composition for protective film formation was apply | coated, and it baked at the temperature of Table 5 for 60 second, and the protective film which has a film thickness shown in the same table | surface was formed.

얻어진 웨이퍼를 ArF 엑시머 레이저 액침 스캐너(ASML사제; XT1700i, NA1.20, Dipole, 아우터 시그마 0.800, 이너 시그마 0.564, Y편향)를 이용하여, 스페이스 부분이 55nm이며 또한 홀 간의 피치가 110nm인 하프톤 마스크를 통하여, 패턴 노광을 행했다. 액침액으로서는 초순수를 이용했다. 그 후, 105℃에서 60초간 가열(PEB: Post Exposure Bake)했다. 이어서, 표 5에 기재된 유기 용제계 현상액으로 30초간 퍼들하여 현상하고, 동 표에 기재된 린스액으로 30초간 퍼들하여 린스했다. 단, 실시예 28에 대해서는, 린스 공정은 실시하지 않았다. 계속해서, 2000rpm의 회전수로 30초간 웨이퍼를 회전시킴으로써, 라인폭 50nm의 라인 패턴을 얻었다.The obtained wafer was subjected to an ArF excimer laser immersion scanner (manufactured by ASML; XT1700i, NA1.20, Dipole, outer sigma 0.800, inner sigma 0.564, Y deflection), and a halftone mask having a space portion of 55 nm and a pitch between holes 110 nm. Pattern exposure was performed through. Ultrapure water was used as the immersion liquid. Then, it heated at 105 degreeC for 60 second (PEB: Post Exposure Bake). Subsequently, it was puddle-developed for 30 seconds with the organic-solvent developer shown in Table 5, and it was puddle-washed for 30 seconds with the rinse liquid shown in the same table | surface. However, about Example 28, the rinse process was not performed. Subsequently, by rotating the wafer for 30 seconds at a rotational speed of 2000 rpm, a line pattern having a line width of 50 nm was obtained.

[평가][evaluation]

<포커스 여유도(DOF: Depth of Focus)>Depth of Focus (DOF)

상기 "홀 패턴의 형성"의 노광·현상 조건에 있어서, 구멍 직경 50nm의 홀 패턴을 형성하는 노광량에 있어서, 포커스 방향으로 20nm 간격으로, 노광 포커스의 조건을 변경하여 노광 및 현상을 행하고, 얻어지는 각 패턴의 홀 직경(Critical Dimension: CD)을 선폭 측장 주사형 전자 현미경 SEM((주)히타치 세이사쿠쇼 S-9380)을 사용하여 측정하여, 상기의 각 CD를 플롯하여 얻어지는 곡선의 극솟값 또는 극댓값에 대응하는 포커스를 베스트 포커스로 했다. 이 베스트 포커스를 중심으로 포커스를 변화시켰을 때에, 홀 직경이 50nm±10%를 허용하는 포커스의 변동폭, 즉, 포커스 여유도(DOF)(nm)를 산출했다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다.Under the exposure and development conditions of the above-mentioned "formation of a hole pattern", in the exposure amount which forms a hole pattern with a hole diameter of 50 nm, each obtained by performing exposure and image development by changing the conditions of an exposure focus at 20 nm intervals in a focus direction The hole diameter (CD) of the pattern was measured using a line width measuring scanning electron microscope SEM (Hitachi Seisakusho S-9380), and the maximum or maximum value of the curve obtained by plotting the respective CDs. We made corresponding focus the best focus. When the focus was changed around this best focus, the fluctuation range of the focus allowing the hole diameter to allow 50 nm ± 10%, that is, the focus margin (DOF) (nm) was calculated. The evaluation results are shown in Table 5.

<라인 에지 러프니스(LER)><Line Edge Roughness (LER)>

상기 "라인 앤드 스페이스 패턴의 형성"의 노광·현상 조건에 있어서 라인폭 50nm의 라인 패턴을 형성하는 노광량에 있어서, 라인 에지 러프니스의 측정은 측장 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 50nm의 라인 패턴을 관찰하며, 라인 패턴의 길이 방향의 에지가 5μm의 범위에 대하여 에지가 있어야 할 기준선으로부터의 거리를 측장 SEM에 의하여 50포인트 측정하고, 표준 편차를 구하여 3σ(nm)를 산출했다. 값이 작을수록 양호한 성능인 것을 나타낸다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다.In the exposure amount which forms a line pattern with a line width of 50 nm under the exposure and development conditions of "the formation of a line and space pattern", the measurement of the line edge roughness is performed by measuring a scanning electron microscope (SEM) The pattern was observed and 50 points of distances from the reference line where the edges in the longitudinal direction of the line pattern were to be at the edges in the range of 5 μm were measured by the length measurement SEM, and the standard deviation was determined to calculate 3σ (nm). Smaller values indicate better performance. The evaluation results are shown in Table 5.

<노광 여유도(EL: Exposure Latitude)><Exposure Latitude (EL)>

상기 "홀 패턴의 형성"의 노광·현상 조건에 있어서, 구멍 직경 50nm의 홀 직경(Critical Dimension: CD)을 재현하는 노광량을 최적 노광량으로 하여, 노광량을 변화시켰을 때에 홀 직경이 50nm±10%를 허용하는 노광량폭을 구하고, 이 값을 최적 노광량으로 나누어 백분율 표시했다. 값이 클수록 노광량 변화에 의한 성능 변화가 작고, 노광 여유도가 양호한 것을 나타낸다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다.Under the exposure and development conditions of the above-mentioned "formation of hole pattern", when the exposure dose is changed to an exposure dose that reproduces a hole diameter (Critical Dimension: CD) having a hole diameter of 50 nm, the hole diameter is 50 nm ± 10%. The allowable exposure dose width was obtained, and this value was divided by the optimum exposure dose and expressed as a percentage. The larger the value, the smaller the change in performance due to the change in exposure amount, and the better the exposure margin. The evaluation results are shown in Table 5.

[표 5]TABLE 5

Figure 112017065064687-pct00091
Figure 112017065064687-pct00091

표 5의 결과로부터, 본 발명의 패턴 형성 방법에 의하여 얻어지는 패턴은, 포커스 여유도(DOF) 및 노광 여유도(EL)가 우수하고, 또한 선폭 편차(LWR)도 억제되어 있는 것을 알 수 있다.From the results of Table 5, it can be seen that the pattern obtained by the pattern forming method of the present invention is excellent in the focus margin (DOF) and the exposure margin (EL), and the line width deviation (LWR) is also suppressed.

Claims (13)

(a) 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물을 기판 상에 도포하여 감활성광선성 또는 감방사선성막을 형성하는 공정,
(b) 보호막 형성용 조성물을 상기 감활성광선성 또는 감방사선성막 상에 도포하여 보호막을 형성하는 공정,
(c) 상기 보호막으로 피복된 상기 감활성광선성 또는 감방사선성막을 노광하는 공정, 및
(d) 노광된 상기 감활성광선성 또는 감방사선성막을, 유기 용제를 함유하는 현상액으로 현상하는 공정을 포함하는 패턴 형성 방법으로서,
상기 보호막이, 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 반복 단위를 포함하는 수지 (X)를 함유하고,
상기 프로톤 억셉터성 관능기가 질소 원자를 포함하는 경우, 상기 프로톤 억셉터성 관능기는 하기 일반식(A)~(E) 중 어느 하나로 나타내어지는 기인, 패턴 형성 방법.
Figure 112018124537588-pct00096

[일반식 (A) 중, R201과 R202는, 각각 독립적으로, 알킬기, 사이클로알킬기, 또는 아릴기를 나타낸다. 단, R201과 R202는, 서로 결합하여 방향족 혹은 비방향족의 함질소 복소환을 형성하고 있다.
일반식 (B)~(D) 중, 탄소 원자로부터의 결합손, 및 질소 원자로부터의 결합손 중 2개 이상이, 서로 결합하여 적어도 하나의 방향족 혹은 비방향족의 함질소 복소환을 형성하고 있다.
일반식 (E) 중, R203, R204, R205 및 R206은, 각각 독립적으로, 알킬기, 또는 사이클로알킬기를 나타낸다. 단, R203, R204, R205, R206, 탄소 원자로부터의 결합손, 및 질소 원자로부터의 결합손 중 2개 이상이, 서로 결합하여 적어도 하나의 방향족 혹은 비방향족의 함질소 복소환을 형성하고 있다.
*는, 결합손을 나타낸다.]
(a) applying an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition onto a substrate to form an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film,
(b) applying a composition for forming a protective film on the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film to form a protective film,
(c) exposing the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film coated with the protective film, and
(d) A pattern forming method comprising the step of developing the exposed actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film with a developer containing an organic solvent,
The said protective film contains resin (X) containing the repeating unit which has a proton accepting functional group,
When the said proton accepting functional group contains a nitrogen atom, the said proton accepting functional group is group represented by either of the following general formula (A)-(E), The pattern formation method.
Figure 112018124537588-pct00096

[In General Formula (A), R 201 and R 202 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. However, R 201 and R 202 are bonded to each other to form an aromatic or non-aromatic nitrogen-containing heterocycle.
In General Formulas (B) to (D), two or more of the bonds from the carbon atom and the bond from the nitrogen atom are bonded to each other to form at least one aromatic or non-aromatic nitrogen-containing heterocycle. .
In General Formula (E), R 203 , R 204 , R 205, and R 206 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group. Provided that two or more of R 203 , R 204 , R 205 , R 206 , a bond from a carbon atom, and a bond from a nitrogen atom combine with each other to form at least one aromatic or non-aromatic nitrogen-containing heterocycle. Forming.
* Represents a bonding hand.]
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 프로톤 억셉터성 관능기가, 에터 결합, 싸이오에터 결합, 카보닐 결합 또는 싸이오카보닐 결합인, 패턴 형성 방법.
The method according to claim 1,
The proton acceptor functional group is an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, or a thiocarbonyl bond.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 반복 단위의 함유율이, 수지 (X) 중의 전체 반복 단위에 대하여 0.1~10몰%인, 패턴 형성 방법.
The method according to claim 1 or 3,
The pattern formation method whose content rate of the repeating unit which has the said proton accepting functional group is 0.1-10 mol% with respect to all the repeating units in resin (X).
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
수지 (X)가, 불소 원자를 실질적으로 함유하지 않는 수지인, 패턴 형성 방법.
The method according to claim 1 or 3,
The pattern formation method in which resin (X) is resin which does not contain a fluorine atom substantially.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
보호막을 형성하는 공정 (b) 후이자, 노광하는 공정 (c) 전에, 감활성광선성 또는 감방사선성막 및 보호막으로 피복된 기판을 100℃ 이상으로 가열하는 공정을 더 포함하는, 패턴 형성 방법.
The method according to claim 1 or 3,
And a step of heating the substrate coated with the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film and the protective film to 100 ° C or more after the step (b) of forming the protective film and before the step (c) of exposing.
감활성광선성 또는 감방사선성막을 피복하는 보호막의 형성에 이용되는 보호막 형성용 조성물로서,
프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 반복 단위를 포함하는 수지 (X)를 함유하고,
상기 프로톤 억셉터성 관능기가, 하기 일반식(A)~(E) 중 어느 하나로 나타내어지는 기인, 보호막 형성용 조성물.
Figure 112018124537588-pct00097

[일반식 (A) 중, R201과 R202는, 각각 독립적으로, 알킬기, 사이클로알킬기, 또는 아릴기를 나타낸다. 단, R201과 R202는, 서로 결합하여 방향족 혹은 비방향족의 함질소 복소환을 형성하고 있다.
일반식 (B)~(D) 중, 탄소 원자로부터의 결합손, 및 질소 원자로부터의 결합손 중 2개 이상이, 서로 결합하여 적어도 하나의 방향족 혹은 비방향족의 함질소 복소환을 형성하고 있다.
일반식 (E) 중, R203, R204, R205 및 R206은, 각각 독립적으로, 알킬기, 또는 사이클로알킬기를 나타낸다. 단, R203, R204, R205, R206, 탄소 원자로부터의 결합손, 및 질소 원자로부터의 결합손 중 2개 이상이, 서로 결합하여 적어도 하나의 방향족 혹은 비방향족의 함질소 복소환을 형성하고 있다.
*는, 결합손을 나타낸다.]
As a protective film formation composition used for formation of the protective film which coats an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film,
It contains resin (X) containing the repeating unit which has a proton accepting functional group,
A composition for forming a protective film, wherein the proton acceptor functional group is a group represented by any one of the following general formulas (A) to (E).
Figure 112018124537588-pct00097

[In General Formula (A), R 201 and R 202 each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. However, R 201 and R 202 are bonded to each other to form an aromatic or non-aromatic nitrogen-containing heterocycle.
In General Formulas (B) to (D), two or more of the bonds from the carbon atom and the bond from the nitrogen atom are bonded to each other to form at least one aromatic or non-aromatic nitrogen-containing heterocycle. .
In General Formula (E), R 203 , R 204 , R 205, and R 206 each independently represent an alkyl group or a cycloalkyl group. Provided that two or more of R 203 , R 204 , R 205 , R 206 , a bond from a carbon atom, and a bond from a nitrogen atom combine with each other to form at least one aromatic or non-aromatic nitrogen-containing heterocycle. Forming.
* Represents a bonding hand.]
감활성광선성 또는 감방사선성막을 피복하는 보호막의 형성에 이용되는 보호막 형성용 조성물로서,
프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 반복 단위를 포함하는 수지 (X)를 함유하고, 상기 프로톤 억셉터성 관능기가, 에터 결합, 싸이오에터 결합, 카보닐 결합 또는 싸이오카보닐 결합이고,
상기 프로톤 억셉터성 관능기가 에터 결합인 경우, 에터 결합을 2개 이상 포함하는, 보호막 형성용 조성물.
As a protective film formation composition used for formation of the protective film which coats an actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive film,
A resin (X) comprising a repeating unit having a proton accepting functional group, wherein the proton accepting functional group is an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, or a thiocarbonyl bond,
When the proton acceptor functional group is an ether bond, the composition for forming a protective film comprising two or more ether bonds.
청구항 1 또는 청구항 3에 기재된 패턴 형성 방법을 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법.The manufacturing method of the electronic device containing the pattern formation method of Claim 1 or 3. 청구항 1에 있어서,
수지 (X)가, 하기 일반식 (II)로 나타나는 반복 단위를 더 포함하는, 패턴 형성 방법.
Figure 112018124537588-pct00098

[일반식 (II) 중, Xb1은 수소 원자, 알킬기, 사이아노기 또는 할로젠 원자를 나타내고,
R2는 비치환의 분기의 알킬기 또는 비치환 또는 알킬 치환의 사이클로 알킬기를 나타낸다.]
The method according to claim 1,
The pattern formation method in which resin (X) further contains the repeating unit represented by the following general formula (II).
Figure 112018124537588-pct00098

[In general formula (II), X <b1> represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group, or a halogen atom,
R 2 represents an unsubstituted branched alkyl group or an unsubstituted or alkyl substituted cycloalkyl group.]
청구항 7에 있어서,
수지 (X)가, 하기 일반식 (II)로 나타나는 반복 단위를 더 포함하는, 보호막 형성용 조성물.
Figure 112018124537588-pct00099

[일반식 (II) 중, Xb1은 수소 원자, 알킬기, 사이아노기 또는 할로젠 원자를 나타내고,
R2는 비치환의 분기의 알킬기 또는 비치환 또는 알킬 치환의 사이클로 알킬기를 나타낸다.]
The method according to claim 7,
The composition for protective film formation in which resin (X) further contains the repeating unit represented by the following general formula (II).
Figure 112018124537588-pct00099

[In general formula (II), X <b1> represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group, or a halogen atom,
R 2 represents an unsubstituted branched alkyl group or an unsubstituted or alkyl substituted cycloalkyl group.]
청구항 8에 있어서,
상기 프로톤 억셉터성 관능기가 에터 결합인 경우, 상기 프로톤 억셉터성 관능기를 갖는 반복 단위가 하기 일반식 (1-1)로 나타나는 부분 구조를 갖는, 보호막 형성용 조성물.
Figure 112018124537588-pct00100

[일반식 (1-1) 중, R11은, 알킬렌기를 나타낸다.
R12는, 알킬기를 나타낸다.
m은, 1 이상의 정수를 나타낸다.
*는, 결합손을 나타낸다]
The method according to claim 8,
When the said proton accepting functional group is an ether bond, the repeating unit which has the said proton accepting functional group has a partial structure represented by following General formula (1-1), The composition for protective film formation.
Figure 112018124537588-pct00100

[In General Formula (1-1), R 11 represents an alkylene group.
R 12 represents an alkyl group.
m represents an integer of 1 or more.
* Represents a bonding hand]
청구항 8에 있어서,
수지 (X)가, 하기 일반식 (II)로 나타나는 반복 단위를 더 포함하는, 보호막 형성용 조성물.
Figure 112018124537588-pct00101

[일반식 (II) 중, Xb1은 수소 원자, 알킬기, 사이아노기 또는 할로젠 원자를 나타내고,
R2는 비치환의 분기의 알킬기 또는 비치환 또는 알킬 치환의 사이클로 알킬기를 나타낸다.]
The method according to claim 8,
The composition for protective film formation in which resin (X) further contains the repeating unit represented by the following general formula (II).
Figure 112018124537588-pct00101

[In general formula (II), X <b1> represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group, or a halogen atom,
R 2 represents an unsubstituted branched alkyl group or an unsubstituted or alkyl substituted cycloalkyl group.]
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6960783B2 (en) * 2016-07-19 2021-11-05 住友化学株式会社 Method for manufacturing resist composition and resist pattern
JP2021124722A (en) * 2020-02-04 2021-08-30 信越化学工業株式会社 Positive resist material and pattern forming process

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3228832B2 (en) * 1993-12-22 2001-11-12 富士通株式会社 Pattern formation method
JP4434762B2 (en) 2003-01-31 2010-03-17 東京応化工業株式会社 Resist composition
TW200424767A (en) 2003-02-20 2004-11-16 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Immersion exposure process-use resist protection film forming material, composite film, and resist pattern forming method
JP4265766B2 (en) 2003-08-25 2009-05-20 東京応化工業株式会社 Resist protective film forming material for immersion exposure process, resist protective film comprising the protective film forming material, and resist pattern forming method using the resist protective film
JP3993549B2 (en) 2003-09-30 2007-10-17 株式会社東芝 Resist pattern forming method
JP2008033087A (en) * 2006-07-31 2008-02-14 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Photosensitive lithographic printing plate material and method for producing lithographic printing plate using the same
JP4554665B2 (en) 2006-12-25 2010-09-29 富士フイルム株式会社 PATTERN FORMATION METHOD, POSITIVE RESIST COMPOSITION FOR MULTIPLE DEVELOPMENT USED FOR THE PATTERN FORMATION METHOD, NEGATIVE DEVELOPMENT SOLUTION USED FOR THE PATTERN FORMATION METHOD, AND NEGATIVE DEVELOPMENT RINSE SOLUTION USED FOR THE PATTERN FORMATION METHOD
JP5450114B2 (en) 2010-01-08 2014-03-26 富士フイルム株式会社 Pattern forming method, chemically amplified resist composition, and resist film
JP5708082B2 (en) * 2010-03-24 2015-04-30 信越化学工業株式会社 Pattern forming method and negative resist composition
JP5741521B2 (en) * 2011-05-11 2015-07-01 信越化学工業株式会社 Resist composition and pattern forming method
JP5771570B2 (en) * 2011-06-30 2015-09-02 富士フイルム株式会社 PATTERN FORMING METHOD, LAMINATED RESIST PATTERN, AND ELECTRONIC DEVICE MANUFACTURING METHOD
JP2013061648A (en) 2011-09-09 2013-04-04 Rohm & Haas Electronic Materials Llc Photoresist topcoat composition and method of forming electronic device
JP2013061647A (en) 2011-09-09 2013-04-04 Rohm & Haas Electronic Materials Llc Photolithographic method
JP5953153B2 (en) * 2012-07-25 2016-07-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ Mass spectrometer
JP6060577B2 (en) * 2012-09-13 2017-01-18 Jsr株式会社 Negative resist pattern forming method
WO2014119396A1 (en) * 2013-01-31 2014-08-07 富士フイルム株式会社 Pattern forming method, method for manufacturing electronic device using same, and electronic device
JP6140538B2 (en) * 2013-06-13 2017-05-31 矢崎総業株式会社 Vehicle display device
JP6045071B2 (en) * 2013-06-13 2016-12-14 矢崎総業株式会社 Vehicle display device
JP2013253696A (en) * 2013-07-12 2013-12-19 Asahi Kasei Chemicals Corp Helical gear
JP6237182B2 (en) * 2013-12-06 2017-11-29 Jsr株式会社 Resin composition, resist pattern forming method, polymer and compound
US9703200B2 (en) * 2013-12-31 2017-07-11 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Photolithographic methods
KR20150080443A (en) * 2013-12-31 2015-07-09 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈 엘엘씨 Photoresist overcoat compositions
JP6267533B2 (en) * 2014-02-14 2018-01-24 信越化学工業株式会社 Pattern formation method

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