JP2005189712A - Positive resist composition and pattern forming method using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition suitable for use of an exposure light source of ≤250 nm, particularly F<SB>2</SB>excimer laser light (157 nm), and to specifically provide a positive resist composition exhibiting satisfactory transmittance at the time of using a light source of 157 nm and having small PEB temperature dependency, a small rate of variability of sensitivity and improved resolution and a pattern forming method using the same. <P>SOLUTION: The positive resist composition contains a fluorine-atom-containing resin having at least two groups which are decomposed by the action of an acid to increase solubility in an alkaline developer and a compound which generates an acid upon irradiation with an actinic ray or a radiation. The pattern forming method uses the same. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、超LSI、高容量マイクロチップの製造などのマイクロリソグラフィープロセスや、その他のフォトファブリケーションプロセスに好適に用いられるポジ型レジスト組成物に関するものである。更に詳しくは、250nm以下の真空紫外光を使用して高精細化したパターンを形成し得るポジ型レジスト組成物に関するものである。   The present invention relates to a positive resist composition suitably used in microlithography processes such as the production of VLSI and high-capacity microchips, and other photofabrication processes. More specifically, the present invention relates to a positive resist composition capable of forming a highly refined pattern using vacuum ultraviolet light of 250 nm or less.

集積回路はその集積度を益々高めており、超LSIなどの半導体基板の製造においては、クオーターミクロン以下の線幅から成る超微細パターンの加工が必要とされるようになってきた。パターンの微細化を図る手段の一つとして、レジストのパターン形成の際に使用される露光光源の短波長化が知られている。   Integrated circuits have been increasingly integrated, and in manufacturing semiconductor substrates such as VLSI, processing of ultrafine patterns having a line width of less than a quarter micron has been required. As one of means for miniaturizing a pattern, it is known to shorten the wavelength of an exposure light source used in forming a resist pattern.

例えば64Mビットまでの集積度の半導体素子の製造には、現在まで高圧水銀灯のi線(365nm)が光源として使用されてきた。この光源に対応するポジ型レジストとしては、ノボラック樹脂と感光物としてのナフトキノンジアジド化合物を含む組成物が、数多く開発され、0.3μm程度までの線の加工においては十分な成果をおさめてきた。また256Mビット以上集積度の半導体素子の製造には、i線に代わりKrFエキシマレーザー光(248nm)が露光光源として採用されてきた。
更に1Gビット以上の集積度の半導体製造を目的として、近年より短波長の光源であるArFエキシマレーザー光(193nm)の使用、更には0.1μm以下のパターンを形成する為にF2エキシマレーザー光(157nm)の使用が検討されている。
For example, in the manufacture of a semiconductor device having a degree of integration of up to 64 Mbits, i-line (365 nm) of a high-pressure mercury lamp has been used as a light source until now. As a positive resist corresponding to this light source, a number of compositions containing a novolak resin and a naphthoquinonediazide compound as a photosensitive material have been developed, and sufficient results have been achieved in processing lines up to about 0.3 μm. Further, in the manufacture of a semiconductor device having an integration degree of 256 Mbit or more, KrF excimer laser light (248 nm) has been adopted as an exposure light source instead of i-line.
Furthermore, for the purpose of manufacturing semiconductors with a degree of integration of 1 Gbit or more, the use of ArF excimer laser light (193 nm), which is a light source with a shorter wavelength in recent years, and further F 2 excimer laser light to form a pattern of 0.1 μm or less. The use of (157 nm) is under consideration.

これら光源の短波長化に合わせ、レジスト材料の構成成分及びその化合物構造も大きく変化している。
KrFエキシマレーザー光による露光用のレジスト組成物として、248nm領域での吸収の小さいポリ(ヒドロキシスチレン)を基本骨格とし酸分解性基で保護した樹脂を主成分として用い、遠紫外光の照射で酸を発生する化合物(光酸発生剤)を組み合わせた組成物、所謂化学増幅型レジストが開発されてきた。
In accordance with the shortening of the wavelength of these light sources, the constituent components of the resist material and the compound structure thereof have also changed greatly.
As a resist composition for exposure with KrF excimer laser light, a resin composed mainly of poly (hydroxystyrene) having a low absorption in the 248 nm region and protected with an acid-decomposable group is used as a main component. A so-called chemically amplified resist has been developed which is a combination of a compound generating photoacid (a photoacid generator).

また、ArFエキシマレーザー光(193nm)露光用のレジスト組成物として、193nmに吸収を持たない脂環式構造をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した酸分解性樹脂を使用した化学増幅型レジストが開発されてきている。   Further, as a resist composition for ArF excimer laser light (193 nm) exposure, there is a chemically amplified resist using an acid-decomposable resin in which an alicyclic structure having no absorption at 193 nm is introduced into the main chain or side chain of a polymer. It has been developed.

2エキシマレーザー光(157nm)に対しては、上記脂環型樹脂においても157nm領域の吸収が大きく、目的とする0.1μm以下のパターンを得るには不十分であることが判明し、これに対し、フッ素原子(パーフルオロ構造)を導入した樹脂が157nmに十分な透明性を有することが非特許文献1にて報告され、有効なフッ素樹脂の構造が、非特許文献2、非特許文献3、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4等に提案され、フッ素含有樹脂を含有するレジスト組成物の検討がなされてきている。 For the F 2 excimer laser light (157 nm), the above alicyclic resin also has a large absorption in the 157 nm region, and it has been found that this is insufficient to obtain the desired pattern of 0.1 μm or less. On the other hand, it is reported in Non-Patent Document 1 that a resin into which a fluorine atom (perfluoro structure) is introduced has sufficient transparency at 157 nm, and an effective fluororesin structure is described in Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document. 3, Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4, and the like have been studied on resist compositions containing fluorine-containing resins.

しかしながら、未だ不十分な点が多く、種々の改善が望まれている。例えば、口径が大きいウエハーを使用する場合、露光後のホットプレートなどによる加熱(PEB)における温度のばらつきが、得られるパターンに影響を及ぼすことがわかってきており、このようなPEB温度依存性を改善することが望まれている。また、PEB温度の変動による感度変動が小さいことが望まれている。   However, there are still many insufficient points, and various improvements are desired. For example, when a wafer having a large diameter is used, it has been found that temperature variations in heating (PEB) using a hot plate after exposure affect the resulting pattern. Improvement is desired. Moreover, it is desired that the sensitivity fluctuation due to the fluctuation of the PEB temperature is small.

国際公開第00/67072号パンフレットInternational Publication No. 00/67072 Pamphlet 米国特許出願公開第2001/0010890号明細書US Patent Application Publication No. 2001/0010890 欧州特許出願公開第0829766号明細書European Patent Application No. 0829766 特開2002−244300号公報JP 2002-244300 A プロス エスピーアイイー(Proc. SPIE.)、1999年、3678巻、p.13Proc. SPIE., 1999, 3678, p. 13 ジャーナル オブ フォトポリマー サイエンス テクノロジー(J. Photoplym. Sci. Technol.)、2001年、第14巻、p.603Journal of Photopolymer Science Technology (J. Photoplym. Sci. Technol.), 2001, Vol. 14, p. 603 ジャーナル オブ フォトポリマー サイエンス テクノロジー(J. Photoplym. Sci. Technol.)、2002年、第15巻、p.583Journal of Photopolymer Science Technology (J. Photoplym. Sci. Technol.), 2002, Vol. 15, p. 583

本発明の目的は、250nm以下、特にF2エキシマレーザー光(157nm)の露光光源の使用に好適なポジ型レジスト組成物を提供することであり、より具体的には、157nmの光源使用時に十分な透過性を示し、PEB温度依存性、感度変動率が小さく、且つ、解像力が改善されたポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a positive resist composition suitable for use as an exposure light source of 250 nm or less, particularly F 2 excimer laser light (157 nm), and more specifically, sufficient when a light source of 157 nm is used. The present invention provides a positive resist composition that exhibits excellent transparency, has a small PEB temperature dependency, a small sensitivity fluctuation rate, and an improved resolution, and a pattern forming method using the same.

本発明者等は、上記諸特性に留意し鋭意検討した結果、本発明の目的が以下の特定の組成物によって達成されることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は下記構成である。
As a result of intensive investigations while paying attention to the above characteristics, the present inventors have found that the object of the present invention can be achieved by the following specific composition, and have reached the present invention.
That is, the present invention has the following configuration.

(1)下記一般式(Z1)で表される酸の作用により分解してアルカリ現像液への溶解性を増大させる基及び一般式(Z2)で表される酸の作用により分解してアルカリ現像液への溶解性を増大させる基から選ばれる少なくとも2つの異なる基を有し、フッ素原子を含有する樹脂、及び、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
(1) A group that decomposes by the action of an acid represented by the following general formula (Z1) to increase the solubility in an alkaline developer and an alkali development that decomposes by the action of an acid represented by the general formula (Z2) A resin having at least two different groups selected from groups that increase solubility in liquid and containing fluorine atoms, and
(B) A positive resist composition comprising a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.


一般式(Z1)又は(Z2)中、R1z〜R3z及びR5zは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R4zは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。但し、R1z、R2z、R3zのいずれか2つ、及びR4zとR5zは結合して環を形成していてもよい。

In general formula (Z1) or (Z2), R 1z to R 3z and R 5z each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, or an aryl group. R 4z represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. However, any two of R 1z , R 2z and R 3z , and R 4z and R 5z may be bonded to form a ring.

(2)(A)成分の樹脂が、更に、脂環式炭化水素構造を有していることを特徴とする上記(1)に記載のポジ型レジスト組成物。   (2) The positive resist composition as described in (1) above, wherein the resin as the component (A) further has an alicyclic hydrocarbon structure.

(3)(A)成分の樹脂が、更に、下記一般式(Y)で表される基が置換した化合物によって形成される少なくとも1種の繰り返し単位を有することを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のポジ型レジスト組成物。   (3) The above-mentioned (1) or (A), wherein the resin of component (A) further comprises at least one repeating unit formed by a compound substituted with a group represented by the following general formula (Y) The positive resist composition as described in (2).

一般式(Y)中、L1は、単結合またはメチレン基を表す。R1〜R6は、各々独立に、フッ素原子または水素原子を表す。但し、R1〜R6の内の少なくとも1つは、フッ素原子である。R1〜R6の内の1つは、炭素鎖を介してポリマーの主鎖に繋がって環を形成していてもよい。また、R4は、ヒドロキシル基のα炭素原子と結合して環を形成していてもよい。 In general formula (Y), L 1 represents a single bond or a methylene group. R 1 to R 6 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom. However, at least one of R 1 to R 6 is a fluorine atom. One of R 1 to R 6 may be connected to the main chain of the polymer via a carbon chain to form a ring. R 4 may be bonded to the α carbon atom of the hydroxyl group to form a ring.

(4)(A)成分の樹脂が、更に、主鎖中に、脂環式炭化水素構造を有していることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (4) The positive type resin as described in any one of (1) to (3) above, wherein the resin of component (A) further has an alicyclic hydrocarbon structure in the main chain. Resist composition.

(5)(A)成分の樹脂が、更に、下記一般式(I)〜(VI)で表される繰り返し単位の群から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位を有することを特徴とする上記(1)に記載のポジ型レジスト組成物。   (5) The resin (A) further has at least one repeating unit selected from the group of repeating units represented by the following general formulas (I) to (VI) (1) ) Positive resist composition.

一般式(I)〜(VI)中、
1及びX2は、水素原子又は酸の作用により分解する基を表す。Ra、RbおよびRcは、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。ARは、脂環式炭化水素構造を表す。Qは、水素原子又は極性基を表す。R11〜R16は、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。但し、R11〜R16の内の少なくとも1つはフッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。R21〜R26は、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。但し、R21〜R26の内の少なくとも1つはフッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。R1aは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基又はトリフルオロメチル基を表す。Rfは、フッ素原子又はトリフルオロメチル基を表す。Raf、Rbf、Rcf及びRdfは、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はフルオロアルキル基を表すが、少なくとも1つはフッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。m1は、0又は1を表す。m2は、1〜5の整数を表す。m3は、1〜5の整数を表す。nは、0又は1を表す。pは、0又は1を表す。
In general formulas (I) to (VI),
X 1 and X 2 represent a hydrogen atom or a group that decomposes by the action of an acid. Ra, Rb and Rc each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluoroalkyl group. AR represents an alicyclic hydrocarbon structure. Q represents a hydrogen atom or a polar group. R 11 to R 16 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluoroalkyl group. However, at least one of R 11 to R 16 represents a fluorine atom or a fluoroalkyl group. R 21 to R 26 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluoroalkyl group. However, at least one of R 21 to R 26 represents a fluorine atom or a fluoroalkyl group. R 1a represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a cyano group or a trifluoromethyl group. Rf represents a fluorine atom or a trifluoromethyl group. Raf, Rbf, Rcf and Rdf each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluoroalkyl group, but at least one represents a fluorine atom or a fluoroalkyl group. m1 represents 0 or 1. m2 represents an integer of 1 to 5. m3 represents an integer of 1 to 5. n represents 0 or 1. p represents 0 or 1.

(6)(A)成分の樹脂が、一般式(Z1)で表される基及び一般式(Z2)で表される基を少なくとも1つずつ有することを特徴とする上記(1)に記載のポジ型レジスト組成物。   (6) The resin of component (A) has at least one group represented by general formula (Z1) and one group represented by general formula (Z2), as described in (1) above Positive resist composition.

(7)一般式(Z1)又は(Z2)で表される基が樹脂の主鎖に置換していることを特徴とする上記(1)に記載のポジ型レジスト組成物。   (7) The positive resist composition as described in (1) above, wherein the group represented by the general formula (Z1) or (Z2) is substituted with the main chain of the resin.

(8)一般式(Z1)又は(Z2)で表される基が脂環式炭化水素構造に置換していることを特徴とする上記(1)に記載のポジ型レジスト組成物。   (8) The positive resist composition as described in (1) above, wherein the group represented by the general formula (Z1) or (Z2) is substituted with an alicyclic hydrocarbon structure.

(9)上記(1)〜(8)のいずれかに記載のレジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。   (9) A pattern forming method comprising: forming a resist film from the resist composition according to any one of (1) to (8) above; and exposing and developing the resist film.

本発明により、157nmに十分な透明性を有し、PEB温度依存性及び感度変動率が小さく、且つ、解像力が改善されたポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a positive resist composition having sufficient transparency at 157 nm, small PEB temperature dependency and sensitivity fluctuation rate, and improved resolution, and a pattern forming method using the same.

以下、本発明について詳細に説明する。
尚、本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。また、−C(R123)又は−CR123は、炭素原子にR1〜R3の各々で表される基が単結合で結合している基を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what has a substituent with what does not have a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group). Further, -C (R 1 R 2 R 3) or -CR 1 R 2 R 3 means a group of a group represented by each of R 1 to R 3 to the carbon atom bonded by a single bond.

〔1〕(A)一般式(Z1)又は(Z2)で表される、異なる2種の基を有し、フッ素原子を含有する酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する樹脂。
本発明のポジ型レジスト組成物が含有する樹脂(A)は、一般式(Z1)で表される酸の作用により分解してアルカリ現像液への溶解性を増大させる基(酸分解性基)及び一般式(Z2)で表される酸の作用により分解してアルカリ現像液への溶解性を増大させる基(酸分解性基)から選ばれる少なくとも2つの異なる基を有し、フッ素原子を含有する樹脂(酸分解性樹脂)である。
ここで、樹脂(A)が含有する上記の少なくとも2つの異なる酸分解性基は、一般式(Z1)で表される基を2種、一般式(Z2)で表される基を2種、あるいは、一般式(Z1)で表される基1種と一般式(Z2)で表される基1種でもよい。
樹脂(A)は、一般式(Z1)で表される基及び一般式(Z2)で表される基を少なくとも1つずつ有することが好ましい。
[1] (A) A resin having two different groups represented by general formula (Z1) or (Z2) and having increased solubility in an alkali developer due to the action of an acid containing a fluorine atom.
The resin (A) contained in the positive resist composition of the present invention is a group (acid-decomposable group) that is decomposed by the action of an acid represented by the general formula (Z1) to increase the solubility in an alkali developer. And having at least two different groups selected from groups (acid-decomposable groups) that are decomposed by the action of an acid represented by the general formula (Z2) to increase the solubility in an alkali developer, and contain a fluorine atom Resin (acid-decomposable resin).
Here, the at least two different acid-decomposable groups contained in the resin (A) are two groups represented by the general formula (Z1), two groups represented by the general formula (Z2), Or 1 type of group represented by general formula (Z1) and 1 type of group represented by general formula (Z2) may be sufficient.
The resin (A) preferably has at least one group represented by the general formula (Z1) and one group represented by the general formula (Z2).

一般式(Z1)又は(Z2)中、R1z〜R3z及びR5zは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R4zは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。但し、R1z、R2z、R3zのいずれか2つ、及びR4zとR5zは結合して環を形成していてもよい。 In general formula (Z1) or (Z2), R 1z to R 3z and R 5z each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, or an aryl group. R 4z represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. However, any two of R 1z , R 2z and R 3z , and R 4z and R 5z may be bonded to form a ring.

1z〜R5zとしてのアルキル基は、炭素数1〜12個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜10個の直鎖状あるいは分岐状アルキル基であり、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基を挙げることができる。R1z〜R5zのアルキル基は、フッ素原子や水酸基が置換してフルオロアルキル基、ヒドロキシフルオロアルキル基となっていてもよい。フルオロアルキル基とは、少なくとも1つの水素原子がフルオロ化されたアルキル基をいい、炭素数1〜6個のものが好ましく、炭素数1〜3個のものが更に好ましい。フルオロアルキル基の具体例としては、例えば、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、フルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、2−フルオロエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等を挙げることができる。特にトリフルオロメチル基が好ましい。ヒドロキシフルオロアルキル基は、少なくとも1つの水酸基が置換したフルオロアルキル基であり、炭素数1〜10個のものが好ましく、炭素数1〜5個のものが更に好ましい。ヒドロキシフルオロアルキル基の具体例としては、例えば、−CF2OH、−CH2CF2OH、−CH2CF2CF2OH、−C(CF32OH、−CF2CF(CF3)OH、−CH2C(CF32OH、等を挙げることができる。 The alkyl group as R 1z to R 5z is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, More preferably, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group Can be mentioned. The alkyl group of R 1z to R 5z may be a fluoroalkyl group or a hydroxyfluoroalkyl group by substitution with a fluorine atom or a hydroxyl group. The fluoroalkyl group refers to an alkyl group in which at least one hydrogen atom is fluorinated, preferably having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably having 1 to 3 carbon atoms. Specific examples of the fluoroalkyl group include, for example, a trifluoromethyl group, a difluoromethyl group, a fluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a 2-fluoroethyl group, 3, 3, A 3-trifluoropropyl group can be exemplified. A trifluoromethyl group is particularly preferable. The hydroxyfluoroalkyl group is a fluoroalkyl group substituted with at least one hydroxyl group, preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of the hydroxyfluoroalkyl group include, for example, —CF 2 OH, —CH 2 CF 2 OH, —CH 2 CF 2 CF 2 OH, —C (CF 3 ) 2 OH, —CF 2 CF (CF 3 ). OH, —CH 2 C (CF 3 ) 2 OH, and the like.

1z〜R5zの脂環式炭化水素構造をなすシクロアルキル基としては、単環式でも、多環式でもよく、置換基を有していてもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を有する基を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好ましい。 The cycloalkyl group having an alicyclic hydrocarbon structure of R 1z to R 5z may be monocyclic or polycyclic, and may have a substituent. Specific examples include groups having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure or the like having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25.

シクロアルキル基の好ましいものとしては、アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げることができる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン残基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基等を挙げることができる。R1z〜R3z又はR5zのシクロアルキル基はフッ素原子や水酸基が置換してフルオロシクロアルキル基、ヒドロキシシクロアルキル基となっていてもよい。 Preferred examples of the cycloalkyl group include adamantyl group, noradamantyl group, decalin residue, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclodecanyl group. And cyclododecanyl group. More preferable examples include an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group. The cycloalkyl group of R 1z to R 3z or R 5z may be substituted with a fluorine atom or a hydroxyl group to form a fluorocycloalkyl group or a hydroxycycloalkyl group.

1z〜R5zのアルケニル基としては、炭素数2〜8個のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シクロヘキセニル基等を挙げることができる。 The alkenyl group represented by R 1z to R 5z is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.

1z〜R5zのアラルキル基としては、炭素数7〜12個のアラルキル基が好ましく、例
えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
The aralkyl group of R 1z to R 5z is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.

1z〜R5zのアリール基としては、炭素数6〜10個のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、9,10−ジメトキシアントリル基等を挙げることができる。 The aryl group of R 1z to R 5z is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a tolyl group, a dimethylphenyl group, and a 9,10-dimethoxyanthryl group.

1z、R2z、R3zのいずれか2つ、及びR4zとR5zは結合して環を形成していてもよい。形成される環としては、シクロアルキル環が好ましく、シクロアルキル環は単環式でも、多環式でもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ等のシクロアルキル環を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好ましい。シクロアルキル環の好ましい例としては、アダマンタン環、ノルアダマンタン環、デカリン環、トリシクロデカン環、テトラシクロドデカン環、ノルボルナン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、シクロデカン環、シクロドデカン環等を挙げることができる。より好ましくは、アダマンタン環、ノルボルナン環、シクロヘキサン環を挙げることができる。
シクロアルキル環は、更に、アルキル基、アルコキシ基等を置換基として有していてもよい。また、シクロアルキル環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、イオウ原子などのヘテロ原子で置換されていてもよい。
Any two of R 1z , R 2z and R 3z , and R 4z and R 5z may be bonded to form a ring. The ring to be formed is preferably a cycloalkyl ring, and the cycloalkyl ring may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include cycloalkyl rings having 5 or more carbon atoms such as monocyclo, bicyclo, tricyclo, and tetracyclo. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25. Preferred examples of the cycloalkyl ring include an adamantane ring, noradamantane ring, decalin ring, tricyclodecane ring, tetracyclododecane ring, norbornane ring, cyclohexane ring, cycloheptane ring, cyclooctane ring, cyclodecane ring, cyclododecane ring and the like. Can be mentioned. More preferable examples include an adamantane ring, a norbornane ring, and a cyclohexane ring.
The cycloalkyl ring may further have an alkyl group, an alkoxy group or the like as a substituent. Further, some of the carbon atoms constituting the cycloalkyl ring may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom or a sulfur atom.

上記置換基が有していてもよい置換基としては、下記一般式(Y)で表される置換基の他に、例えば、水酸基、カルボキシ基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)等を挙げることができる。   Examples of the substituent that the substituent may have include, in addition to the substituent represented by the following general formula (Y), for example, a hydroxyl group, a carboxy group, a cyano group, a halogen atom (for example, chlorine atom, bromine). Atoms, fluorine atoms, iodine atoms), alkoxy groups (preferably having 1 to 4 carbon atoms, such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), acyl groups (preferably having 2 to 5 carbon atoms, such as formyl group) , An acetyl group, etc.), an acyloxy group (preferably having a carbon number of 2 to 5, such as an acetoxy group), an aryl group (preferably having a carbon number of 6 to 14, such as a phenyl group), and the like.

一般式(Y)中、L1は、単結合またはメチレン基を表す。R1〜R6は、各々独立に、フッ素原子または水素原子を表す。但し、R1〜R6の内の少なくとも1つは、フッ素原子である。R1〜R6の内の1つは、炭素鎖を介してポリマーの主鎖に繋がって環を形成していてもよい。また、R4は、ヒドロキシル基のα炭素原子と結合して環を形成していてもよい。
なお、一般式(Y)で表される基の詳細は後述するものと同様である。
In general formula (Y), L 1 represents a single bond or a methylene group. R 1 to R 6 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom. However, at least one of R 1 to R 6 is a fluorine atom. One of R 1 to R 6 may be connected to the main chain of the polymer via a carbon chain to form a ring. R 4 may be bonded to the α carbon atom of the hydroxyl group to form a ring.
The details of the group represented by the general formula (Y) are the same as those described later.

以下、一般式(Z1)で表される基の好ましい具体例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although the preferable specific example of group represented by general formula (Z1) is given, this invention is not limited to this.

以下、一般式(Z2)で表される基の好ましい具体例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although the preferable specific example of group represented by general formula (Z2) is given, this invention is not limited to this.

一般式(Z1)で表される基又は一般式(Z2)で表される基を含有する繰り返し単位は、いかなる繰り返し単位であってもよいが、(メタ)アクリル酸エステルからなる繰り返し単位、主鎖にフッ素原子を有する繰り返し単位、主鎖にノルボルネンなどの脂環構造を有する繰り返し単位などが好ましい。
一般式(Z1)又は(Z2)で表される基が樹脂の主鎖に置換していることが好ましく、また、一般式(Z1)又は(Z2)で表される基が脂環式炭化水素構造に置換していることも好ましい。
The repeating unit containing the group represented by the general formula (Z1) or the group represented by the general formula (Z2) may be any repeating unit, but a repeating unit composed of (meth) acrylic acid ester, A repeating unit having a fluorine atom in the chain and a repeating unit having an alicyclic structure such as norbornene in the main chain are preferred.
The group represented by the general formula (Z1) or (Z2) is preferably substituted on the main chain of the resin, and the group represented by the general formula (Z1) or (Z2) is an alicyclic hydrocarbon. It is also preferable to substitute the structure.

以下、一般式(Z1)で表される基を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the repeating unit which has group represented by general formula (Z1) is given, this invention is not limited to this.

以下、一般式(Z2)で表される基を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the repeating unit which has group represented by general formula (Z2) is given, this invention is not limited to this.

樹脂(A)は、上記一般式(Z1)及び(Z2)で表される基を有する繰り返し単位の好ましい具体例の中に示したように、脂環式炭化水素を有することが好ましい。
脂環式炭化水素としては、単環でも、多環でもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ等の脂環式炭化水素構造を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好ましい。
The resin (A) preferably has an alicyclic hydrocarbon as shown in the preferred specific examples of the repeating unit having the groups represented by the general formulas (Z1) and (Z2).
The alicyclic hydrocarbon may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include alicyclic hydrocarbon structures such as monocyclo, bicyclo, tricyclo, and tetracyclo having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25.

脂環式炭化水素の好ましいものとしては、アダマンタン、ノルアダマンタン、デカリン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン、ノルボルナン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロデカン、シクロドデカン等を挙げることができる。より好ましくは、アダマンタン、ノルボルナン、シクロヘキサンを挙げることができる。   Preferred examples of the alicyclic hydrocarbon include adamantane, noradamantane, decalin, tricyclodecane, tetracyclododecane, norbornane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclodecane, and cyclododecane. More preferable examples include adamantane, norbornane, and cyclohexane.

樹脂(A)は、更に、下記一般式(Y)で表される基が置換した化合物によって形成される少なくとも1種の繰り返し単位を有していてよい。   The resin (A) may further have at least one repeating unit formed by a compound substituted with a group represented by the following general formula (Y).

一般式(Y)中、L1は、単結合またはメチレン基を表す。R1〜R6は、各々独立に、フッ素原子または水素原子を表す。但し、R1〜R6の内の少なくとも1つは、フッ素原子である。R1〜R6の内の1つは、炭素鎖を介してポリマーの主鎖に繋がって環を形成していてもよい。また、R4は、ヒドロキシル基のα炭素原子と結合して環を形成していてもよい。 In general formula (Y), L 1 represents a single bond or a methylene group. R 1 to R 6 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom. However, at least one of R 1 to R 6 is a fluorine atom. One of R 1 to R 6 may be connected to the main chain of the polymer via a carbon chain to form a ring. R 4 may be bonded to the α carbon atom of the hydroxyl group to form a ring.

1〜R6の内の1つは、炭素鎖を介してポリマーの主鎖に繋がって環を形成していても良い。この炭素鎖としては、例えば、メチレン基、エチレン基等の炭素数1〜5のアルキレン基を挙げることができる。 One of R 1 to R 6 may be connected to the polymer main chain via a carbon chain to form a ring. As this carbon chain, C1-C5 alkylene groups, such as a methylene group and ethylene group, can be mentioned, for example.

樹脂Aは、更に、ビニルエーテル化合物によって形成される少なくとも1種の繰り返し単位を有することが好ましい。   It is preferable that the resin A further has at least one repeating unit formed by a vinyl ether compound.

樹脂(A)は、更に、一般式(I)〜(VI)で表される繰り返し単位の群から選ばれる少なくとも1種の繰り返し単位を有することが好ましい。   It is preferable that the resin (A) further has at least one repeating unit selected from the group of repeating units represented by the general formulas (I) to (VI).

一般式(I)〜(VI)中、
1及びX2は、水素原子又は酸の作用により分解する基を表す。
Ra、RbおよびRcは、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。
ARは、脂環式炭化水素構造を表す。
Qは、水素原子又は極性基を表す。
11〜R16は、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。但し、R11〜R16の内の少なくとも1つはフッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。
21〜R26は、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。但
し、R21〜R26の内の少なくとも1つはフッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。
1aは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基又はトリフルオロメチル基を表す。
Rfは、フッ素原子又はトリフルオロメチル基を表す。
Raf、Rbf、Rcf及びRdfは、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はフルオロアルキル基を表すが、少なくとも1つはフッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。
m1は、0又は1を表す。
m2は、1〜5の整数を表す。
m3は、1〜5の整数を表す。
nは、0又は1を表す。
pは、0又は1を表す。
In general formulas (I) to (VI),
X 1 and X 2 represent a hydrogen atom or a group that decomposes by the action of an acid.
Ra, Rb and Rc each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluoroalkyl group.
AR represents an alicyclic hydrocarbon structure.
Q represents a hydrogen atom or a polar group.
R 11 to R 16 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluoroalkyl group. However, at least one of R 11 to R 16 represents a fluorine atom or a fluoroalkyl group.
R 21 to R 26 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluoroalkyl group. However, at least one of R 21 to R 26 represents a fluorine atom or a fluoroalkyl group.
R 1a represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a cyano group or a trifluoromethyl group.
Rf represents a fluorine atom or a trifluoromethyl group.
Raf, Rbf, Rcf and Rdf each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluoroalkyl group, but at least one represents a fluorine atom or a fluoroalkyl group.
m1 represents 0 or 1.
m2 represents an integer of 1 to 5.
m3 represents an integer of 1 to 5.
n represents 0 or 1.
p represents 0 or 1.

1及びX2の酸の作用により分解してアルカリ現像液に可溶化する基(「以下、酸分解性基」ともいう)には、例えば、−C(R01)(R02)(OR50)、−C(R51)(R52)(R53)、−COO−C(R51)(R52)(R53)、−CH2COO−C(R51)(R52)(R53)等が挙げられる。R50〜R53は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
01及びR02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R01とR50及びR52とR53とは、互いに結合して環を形成してもよい。
Examples of the group (hereinafter also referred to as “acid-decomposable group”) that is decomposed by the action of an acid of X 1 and X 2 and is solubilized in an alkali developer include —C (R 01 ) (R 02 ) (OR 50), - C (R 51 ) (R 52) (R 53), - COO-C (R 51) (R 52) (R 53), - CH 2 COO-C (R 51) (R 52) ( R 53 ) and the like. R 50 to R 53 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group.
R 01 and R 02 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. R 01 and R 50 and R 52 and R 53 may be bonded to each other to form a ring.

50〜R53、R01及びR02のアルキル基としては、炭素数1〜8個のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、2−ヘキシル基、オクチル基等を挙げることができる。 As the alkyl group for R 50 to R 53 , R 01 and R 02 , an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable. For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, A 2-hexyl group, an octyl group, etc. can be mentioned.

50〜R53、R01及びR02のシクロアルキル基としては、単環型でもよく、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3〜8個のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロブチル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6〜20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を挙げることができる。 The cycloalkyl group for R 50 to R 53 , R 01 and R 02 may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclobutyl group, and a cyclooctyl group. As the polycyclic type, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable. For example, an adamantyl group, norbornyl group, isobornyl group, camphanyl group, dicyclopentyl group, α-pinel group, tricyclodecanyl group, tetracyclododecyl group. Group, androstanyl group and the like.

50〜R53、R01及びR02のアリール基としては、炭素数6〜10個のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、9,10−ジメトキシアントリル基等を挙げることができる。 The aryl group of R 50 to R 53 , R 01 and R 02 is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, a dimethylphenyl group, a 9,10-dimethoxyanthryl group, and the like. Can be mentioned.

50〜R53、R01及びR02のアラルキル基としては、炭素数7〜12個のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。 The aralkyl group represented by R 50 to R 53 , R 01 and R 02 is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.

50〜R53、R01及びR02のアルケニル基としては、炭素数2〜8個のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シクロヘキセニル基等を挙げることができる。 The alkenyl group of R 50 to R 53 , R 01 and R 02 is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.

50〜R53、R01及びR02が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、フルオロアルキル基等を挙げることができる。
該置換基としてのアルキル基としては、前記R50〜R53、R01及びR02で挙げたアルキル基が好ましい。
該置換基としてのフルオロアルキル基としては、炭素数1〜3個のフルオロアルキル基
が好ましく、例えば、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、フルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、2−フルオロエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等を挙げることができる。
Examples of the substituent that R 50 to R 53 , R 01 and R 02 may have include an alkyl group and a fluoroalkyl group.
As the alkyl group as the substituent, the alkyl groups exemplified for R 50 to R 53 , R 01 and R 02 are preferable.
The fluoroalkyl group as the substituent is preferably a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. For example, a trifluoromethyl group, a difluoromethyl group, a fluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, 2,2,2- A trifluoroethyl group, a 2-fluoroethyl group, a 3,3,3-trifluoropropyl group, etc. can be mentioned.

Ra、Rb及びRcは、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はフルオロアルキル基を表し、特に、Rcは、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であることが好ましい。   Ra, Rb and Rc each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluoroalkyl group, and in particular, Rc is preferably a fluorine atom or a trifluoromethyl group.

11〜R16は、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。但し、R11〜R16の内の少なくとも1つはフッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。
21〜R26は、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。但し、R21〜R26の内の少なくとも1つはフッ素原子又はフルオロアルキル基を表す。
特に、R11〜R16、R21〜R26は、各々、フッ素原子であることが好ましい。
R 11 to R 16 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluoroalkyl group. However, at least one of R 11 to R 16 represents a fluorine atom or a fluoroalkyl group.
R 21 to R 26 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluoroalkyl group. However, at least one of R 21 to R 26 represents a fluorine atom or a fluoroalkyl group.
In particular, each of R 11 to R 16 and R 21 to R 26 is preferably a fluorine atom.

ARは脂環式炭化水素構造を表し、該脂環式炭化水素構造は、単環でも、多環でもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ等の脂環式炭化水素構造を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好ましい。   AR represents an alicyclic hydrocarbon structure, and the alicyclic hydrocarbon structure may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include alicyclic hydrocarbon structures such as monocyclo, bicyclo, tricyclo, and tetracyclo having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25.

ARの脂環式炭化水素構造の好ましいものとしては、アダマンタン、ノルアダマンタン、デカリン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン、ノルボルナン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロデカン、シクロドデカン等を挙げることができる。より好ましくは、アダマンタン、ノルボルナン、シクロヘキサンを挙げることができる。
ARの脂環式炭化水素構造は、更に、アルキル基、アルコキシ基等を置換基として有していてもよい。
Preferable examples of the alicyclic hydrocarbon structure of AR include adamantane, noradamantane, decalin, tricyclodecane, tetracyclododecane, norbornane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclodecane, cyclododecane and the like. More preferable examples include adamantane, norbornane, and cyclohexane.
The alicyclic hydrocarbon structure of AR may further have an alkyl group, an alkoxy group or the like as a substituent.

Qは、水素原子または極性基を表す。極性基としては、たとえば、ハロゲン原子又はヘテロ原子を有する基であり、塩素原子、水酸基、シアノ基が好ましく、水酸基が更に好ましい。   Q represents a hydrogen atom or a polar group. The polar group is, for example, a group having a halogen atom or a hetero atom, preferably a chlorine atom, a hydroxyl group or a cyano group, and more preferably a hydroxyl group.

以下、一般式(I)〜(VI)で表される繰り返し単位の具体例を挙げる。   Hereinafter, specific examples of the repeating units represented by the general formulas (I) to (VI) will be given.

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

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

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

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

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

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

樹脂(A)は、上記の繰り返し単位以外に、他の重合性モノマーを重合させてもよい。
併用することができる共重合モノマーとしては、例えば、アクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリル酸エステル類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエステル類、スチレン類、クロトン酸エステル類、イタコン酸ジアルキル類、マレイン酸あるいはフマール酸のジアルキルエステル類、無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル等が挙げられる。その他、一般的には共重合可能である付加重合性不飽和化合物であればよい。
Resin (A) may polymerize other polymerizable monomers in addition to the above repeating units.
Examples of copolymerizable monomers that can be used in combination include acrylic esters, acrylamides, methacrylic esters, methacrylamides, allyl compounds, vinyl esters, styrenes, crotonic esters, dialkyl itaconates, Mention may be made of maleic acid or dialkyl esters of fumaric acid, maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilonitrile and the like. In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound that is generally copolymerizable may be used.

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

樹脂(A)は、フッ素原子を好ましくは1〜30個、より好ましくは3〜20個有する繰り返し単位を、樹脂を構成する全繰り返し単位に対して、好ましくは20〜100モル%、より好ましくは50〜100モル%含有する。   The resin (A) preferably has 1 to 30 fluorine atoms, more preferably 3 to 20 repeating units, preferably 20 to 100 mol%, more preferably, based on all repeating units constituting the resin. Contains 50 to 100 mol%.

樹脂(A)において、一般式(Z1)又は(Z2)で表される基を有する繰り返し単位の総量は、全繰り返し単位に対して、10〜60モル%とすることが好ましく、より好ましくは20〜40モル%である。   In the resin (A), the total amount of the repeating units having a group represented by the general formula (Z1) or (Z2) is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20%, based on all repeating units. -40 mol%.

脂環式炭化水素構造を有する繰り返し単位の総量は、全繰り返し単位に対して、10〜100モル%とすることが好ましく、より好ましくは50〜100モル%である。   The total amount of repeating units having an alicyclic hydrocarbon structure is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 50 to 100 mol%, based on all repeating units.

一般式(Y)で表される基を含有する繰り返し単位の含量は、30〜70モル%が好ましい。   The content of the repeating unit containing a group represented by the general formula (Y) is preferably 30 to 70 mol%.

一般式(I)〜(VI)のいずれかで表される繰り返し単位の含量は、総量として、全繰り返し単位に対して、40〜90モル%とすることが好ましく、60〜80モル%とすることがより好ましい。   The content of the repeating unit represented by any one of the general formulas (I) to (VI) is preferably 40 to 90 mol%, preferably 60 to 80 mol%, based on all repeating units, as a total amount. It is more preferable.

酸分解性樹脂である樹脂(A)は、酸の作用により、酸の作用により分解する基が分解してヒドロキシル基、カルボキシル基等の親水性基が形成され、これにより酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する。   Resin (A), which is an acid-decomposable resin, decomposes a group that is decomposed by the action of an acid to form a hydrophilic group such as a hydroxyl group or a carboxyl group. The solubility in the liquid is increased.

樹脂(A)の分子量は、重量平均で2000〜50000が好ましく、さらに好ましくは2000〜30000である。即ち、重量平均分子量は、レジストの耐熱性の点から2000以上が好ましく、現像液への溶解性、感度、解像力の点から50000以下が好ましい。   As for the molecular weight of resin (A), 2000-50000 are preferable at a weight average, More preferably, it is 2000-30000. That is, the weight average molecular weight is preferably 2,000 or more from the viewpoint of the heat resistance of the resist, and is preferably 50,000 or less from the viewpoint of solubility in developer, sensitivity, and resolution.

樹脂(A)の分散度(Mw/Mn)は、1.0〜3.0とすることが好ましく、さらに好ましくは1.1〜2.0であり、特に好ましくは1.1〜1.8である。分散度を下げる方法としては、通常のラジカル重合で得られたポリマーを、良溶剤に溶かしたのち、貧溶剤を添加して分子量の低い成分を除去する方法、あるいはリビングラジカル重合法などのリビング重合法による方法があり、いずれも好適に使用できる。   The dispersity (Mw / Mn) of the resin (A) is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.1 to 2.0, and particularly preferably 1.1 to 1.8. It is. As a method for reducing the degree of dispersion, a polymer obtained by ordinary radical polymerization is dissolved in a good solvent, and then a poor solvent is added to remove components having a low molecular weight, or a living weight polymerization method such as a living radical polymerization method is used. There are methods based on legal methods, and any of them can be suitably used.

リビングラジカル重合法としてはジョージらのニトロキシドを用いる方法、金属錯体を用いる澤本やマチャウフスキーらの方法など、いずれも用いることができる。   As a living radical polymerization method, a method using a nitroxide by George et al., A method by Sawamoto using a metal complex, a method by Machaufsky et al., Etc. can be used.

またパターンのラフネスが良化するという観点から、上記通常のラジカル重合法においては、滴下重合法(ラジカル重合開始剤の存在下でモノマーをラジカル重合させている際に、さらにモノマーを連続的または断続的に加えるラジカル重合の方法)の適用が好ましい。   In addition, from the viewpoint of improving the roughness of the pattern, in the above normal radical polymerization method, the dropping polymerization method (when the monomer is radically polymerized in the presence of a radical polymerization initiator, the monomer is further continuously or intermittently formed. Application of radical polymerization method) is preferred.

滴下重合法においては、最初に反応容器に仕込むモノマーの種類および組成と、ラジカル重合進行中に後から添加するモノマーの種類および組成は同じであっても、異なっていても良い。   In the drop polymerization method, the type and composition of the monomer initially charged in the reaction vessel and the type and composition of the monomer added later during the progress of radical polymerization may be the same or different.

また重合開始剤についても後から添加するモノマーとともに更に追加していく方法を利用すると、未反応で残存するモノマーを低減できるので好ましい。   In addition, it is preferable to use a method in which a polymerization initiator is further added together with a monomer to be added later, since it is possible to reduce unreacted monomers.

酸分解性樹脂の添加量は、組成物の全固形分を基準として、一般的に50〜99.5質量%、好ましくは80〜99質量%、更に好ましくは90〜98質量%の範囲で使用される。   The amount of the acid-decomposable resin is generally 50 to 99.5% by mass, preferably 80 to 99% by mass, more preferably 90 to 98% by mass, based on the total solid content of the composition. Is done.

〔2〕(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
本発明のレジスト組成物が含有する活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(B)(以下、「酸発生剤」と呼ぶ場合がある。)としては、一般に酸発生剤として使用されている化合物の中から選択することができる。
即ち、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている公知の光(400〜200nmの紫外線、遠紫外線、特に好ましくは、KrFエキシマレーザー光)、ArFエキシマレーザー光、F2エキシマレーザー光、電子線、X線などの活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物及びそれらの混合物から適宜選択して使用することができる。
[2] (B) Compound that generates acid upon irradiation with actinic rays or radiation
The compound (B) that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation contained in the resist composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “acid generator”) is generally used as an acid generator. Can be selected from among the existing compounds.
That is, known light (400 to 200 nm ultraviolet light, far-off light used for photoinitiators of photocationic polymerization, photoinitiators of photoradical polymerization, photodecolorants of dyes, photochromic agents, or micro-resists. UV, particularly preferably KrF excimer laser light), ArF excimer laser light, F 2 excimer laser light, electron beam, X-ray or other active rays or compounds that generate an acid upon irradiation, and mixtures thereof. Can be used.

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

また、これらの活性光線又は放射線の照射により酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物、たとえば、米国特許第3849137号、独国特許第3914407号、特開昭63-26653号、特開昭55-164824号、特開昭62-69263号、特開昭63-146038号、特開昭63-163452号、特開昭62-153853号、特開昭63-146029号等の各明細書、公報等に記載の化合物を用いることができる。   Further, a group that generates an acid upon irradiation with these actinic rays or radiation, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of the polymer, such as US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3,914,407, JP 63-26653, JP 55-164824, JP 62-69263, JP 63-146038, JP 63-163452, JP 62-153853, JP 63- The compounds described in each specification such as 146029, gazettes and the like can be used.

さらに米国特許第3779778号、欧州特許第126712号等の明細書等に記載の光により酸を発生する化合物も使用することができる。   Furthermore, compounds capable of generating an acid by light described in the specifications of US Pat. No. 3,797,778 and European Patent No. 126712 can also be used.

上記使用可能な活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する化合物の中で、特に有効に用いられるものについて以下に説明する。   Of the compounds that can be decomposed by irradiation with actinic rays or radiation that can be used, those that are particularly effective are described below.

(1)下記の一般式(PAG3)で表されるヨードニウム塩、又は一般式(PAG4)で表されるスルホニウム塩。   (1) An iodonium salt represented by the following general formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the general formula (PAG4).

Ar1及びAr2は、各々独立に、アリール基を示す。アリール基に対する好ましい置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、ヒロドキシ基、メルカプト基及びハロゲン原子が挙げられる。 Ar 1 and Ar 2 each independently represents an aryl group. Preferred substituents for the aryl group include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a nitro group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxy group, a mercapto group, and a halogen atom.

101、R102及びR103は、各々独立に、アルキル基、アリール基を示す。好ましくは、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜8のアルキル基及びそれらの置換誘導体である。
アリール基に対する好ましい置換基としては、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基、ニトロ基、カルボキシル基、ヒロドキシ基及びハロゲン原子であり、アルキル基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ基、カルボキシル基、アルコシキカルボニル基である。
R 101 , R 102 and R 103 each independently represents an alkyl group or an aryl group. Preferred are aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, and substituted derivatives thereof.
Preferred substituents for the aryl group are an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxy group, and a halogen atom. ˜8 alkoxy groups, carboxyl groups, and alkoxycarbonyl groups.

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

また、R101、R102及びR103のうちの2つ及びAr1及びAr2はそれぞれの単結合又は置換基を介して結合してもよい。 Two of R 101 , R 102 and R 103 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded via a single bond or a substituent.

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

ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムカンファースルホネート。   Diphenyl iodonium dodecyl benzene sulfonate, diphenyl iodonium trifluoromethane sulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium trifluoromethane sulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium camphor sulfonate.

トリフェニルスルホニウムドデシルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム−2,4,6−トリメチルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム−2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロオクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロノナンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム−3,4−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンスルホネート。   Triphenylsulfonium dodecylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium-2,4,6-trimethylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium-2,4,6-triisopropylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate , Triphenylsulfonium perfluorononane sulfonate, triphenylsulfonium camphor sulfonate, triphenylsulfonium perfluorobenzene sulfonate, triphenylsulfonium-3,4-bis (trifluoromethyl) benzene sulfonate.

一般式(PAG3)及び(PAG4)で示される上記オニウム塩は公知であり、例えば米国特許第2807648号及び同4247473号、特開昭53-101331号等の明細書・公報等に記載の方法により合成することができる。   The above onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known, for example, by the methods described in the specifications and publications of U.S. Pat. Nos. 2,807,648 and 4,247,473, JP-A-53-101331, etc. Can be synthesized.

(2)下記一般式(PAG5)で表されるジスルホン誘導体又は一般式(PAG6)で表されるイミノスルホネート誘導体。   (2) A disulfone derivative represented by the following general formula (PAG5) or an iminosulfonate derivative represented by the general formula (PAG6).

Ar3及びAr4は、各々独立に、アリール基を示す。
104は、アルキル基又はアリール基を示す。Aは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を示す。
具体例としては以下に示す化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group.
R 104 represents an alkyl group or an aryl group. A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

ビス(トリル)ジスルホン、ビス(4−メトキシフェニル)ジスルホン、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ジスルホン、フェニル−4−イソプロピルフェニルジスルホン。   Bis (tolyl) disulfone, bis (4-methoxyphenyl) disulfone, bis (4-trifluoromethylphenyl) disulfone, phenyl-4-isopropylphenyldisulfone.

(3)下記一般式(PAG7)で表されるジアゾジスルホン誘導体。   (3) A diazodisulfone derivative represented by the following general formula (PAG7).

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

ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(トリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(t−ブチルスルホニル)ジアゾメタン。   Bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (tolylsulfonyl) diazomethane, bis (t-butylsulfonyl) diazomethane.

(4)また、酸発生剤(B)として、下記一般式(PAG8)で表されるフェナシルスルホニウム誘導体も使用することができる。   (4) A phenacylsulfonium derivative represented by the following general formula (PAG8) can also be used as the acid generator (B).

一般式(PAG8)中、
4〜R8は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アルキルオキシカルボニル基又はアリール基を表し、R4〜R8のうち少なくとも2つ以上が結合して環構造を形成してもよい。
9及びR10は、水素原子、アルキル基、シアノ基又はアリール基を表す。
1及びY2は、アルキル基、アリール基、アラルキル基又はヘテロ原子を含む芳香族基を表し、Y1とY2とが結合して環を形成してもよい。
3は、単結合または2価の連結基を表す。
-は、非求核性アニオンを表す。
4からR8の少なくとも1つとY1又はY2の少なくとも一つが結合して環を形成してもよいし、R4からR8の少なくとも1つとR9又はR10の少なくとも1つが結合して環を形成してもよい。
4からR10のいずれか、若しくは、Y1又はY2のいずれかの位置で、連結基を介して結合し、式(PAG8)の構造を2つ以上有していてもよい。
In general formula (PAG8),
R 4 to R 8 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a halogen atom, an alkyloxycarbonyl group or an aryl group, and at least two of R 4 to R 8 are bonded to form a ring structure. It may be formed.
R 9 and R 10 represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group, or an aryl group.
Y 1 and Y 2 represent an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an aromatic group containing a hetero atom, and Y 1 and Y 2 may be bonded to form a ring.
Y 3 represents a single bond or a divalent linking group.
X represents a non-nucleophilic anion.
At least one of R 4 to R 8 and at least one of Y 1 or Y 2 may be bonded to form a ring, or at least one of R 4 to R 8 and at least one of R 9 or R 10 may be bonded. To form a ring.
It may be bonded via a linking group at any position of R 4 to R 10 , or at any position of Y 1 or Y 2 , and may have two or more structures of the formula (PAG8).

以下に、上記式(PAG8)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the compound represented by the above formula (PAG8) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する上記化合物の中で、特に好ましいものの例を以下に挙げる。   Among the above-mentioned compounds that decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, examples of particularly preferable compounds are listed below.

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

酸発生剤の含量は、レジスト組成物の固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%である。   The content of the acid generator is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and still more preferably 1 to 7% by mass based on the solid content of the resist composition.

〔3〕有機塩基性化合物
本発明の組成物には、活性光線又は放射線の照射後、加熱処理までの経時による性能変動(パターンのT−top形状形成、感度変動、パターン線幅変動等)や塗布後の経時による性能変動、更には活性光線又は放射線の照射後、加熱処理時の酸の過剰な拡散(解像度の劣化)を防止する目的で、有機塩基性化合物を添加することが好ましい。有機塩基性化合物としては、例えば塩基性窒素を含有する有機塩基化合物であり、共役酸のpKa値で4以上の化合物が好ましく使用される。
例えば、下記式(A)〜(E)の構造を有する化合物を挙げることができる。
[3] Organic basic compound In the composition of the present invention, performance variation (e.g., pattern T-top shape formation, sensitivity variation, pattern line width variation) over time after irradiation with actinic rays or radiation and before heat treatment, It is preferable to add an organic basic compound for the purpose of preventing performance fluctuations with time after coating, and further, after irradiation with actinic rays or radiation, excessive diffusion of acid (deterioration of resolution) during heat treatment. The organic basic compound is, for example, an organic basic compound containing basic nitrogen, and a compound having a pKa value of 4 or more of the conjugate acid is preferably used.
For example, the compound which has a structure of following formula (A)-(E) can be mentioned.

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

好ましい具体例としては、グアニジン、アミノピリジン、アミノアルキルピリジン、アミノピロリジン、インダゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、プリン、イミダゾリン、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルフォリン、アミノアルキルモルフォリン等が挙げられる。これらは置換基を有していてもよく、好ましい置換基としては、アミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基などが挙げられる。   Preferred examples include guanidine, aminopyridine, aminoalkylpyridine, aminopyrrolidine, indazole, imidazole, pyrazole, pyrazine, pyrimidine, purine, imidazoline, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine and the like. These may have a substituent, and preferred examples of the substituent include an amino group, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, an aryloxy group, a nitro group, a hydroxyl group, and a cyano group. It is done.

特に好ましい化合物として、グアニジン、1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テトラメチルグアニジン、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、N−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、   Particularly preferred compounds include guanidine, 1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, N-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4 , 5-diphenylimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2- (Aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4- Aminoethylpyridine,

3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p
−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエチル)モルフォリンなどが挙げられるがこれに限定されるものではない。
これらの含窒素塩基性化合物は、単独であるいは2種以上一緒に用いられる。
3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-p
-Tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N- Examples include (2-aminoethyl) morpholine, but are not limited thereto.
These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more.

酸発生剤と有機塩基性化合物の組成物中の使用割合は、酸発生剤/有機塩基性化合物(モル比)=2.5〜300であることが好ましい。即ち、感度、解像度の点からモル比が2.5以上が好ましく、露光後加熱処理までの経時でのレジストパターンの太りによる解像度の低下抑制の点から300以下が好ましい。酸発生剤/有機塩基性化合物(モル比)は、より好ましくは5.0〜200、更に好ましくは7.0〜150である。   The use ratio of the acid generator and the organic basic compound in the composition is preferably acid generator / organic basic compound (molar ratio) = 2.5 to 300. In other words, the molar ratio is preferably 2.5 or more from the viewpoint of sensitivity and resolution, and is preferably 300 or less from the viewpoint of suppressing the reduction in resolution due to the thickening of the resist pattern over time until post-exposure heat treatment. The acid generator / organic basic compound (molar ratio) is more preferably 5.0 to 200, still more preferably 7.0 to 150.

〔4〕界面活性剤
本発明の組成物は、界面活性剤、特にフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を含有することが好ましい。すなわち、本発明の組成物には、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤及びフッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。これらフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤の添加は、現像欠陥の抑制及び塗布性の向上に効果を有する。
[4] Surfactant The composition of the present invention preferably contains a surfactant, particularly a fluorine-based and / or silicon-based surfactant. That is, the composition of the present invention preferably contains any one or two or more of fluorine-based surfactants, silicon-based surfactants, and surfactants containing both fluorine atoms and silicon atoms. The addition of these fluorine-based and / or silicon-based surfactants is effective in suppressing development defects and improving coating properties.

これらのフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。
使用できる市販のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。
As these fluorine-based and / or silicon-based surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950 are disclosed. JP-A-63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, JP-A-2002-277862, US Pat. Nos. 5,405,720, 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, 5,436,098, 5,576,143, 5,294,511, 5,824,451 The following commercially available surfactants can also be used as they are.
Examples of commercially available fluorine-based and / or silicon-based surfactants that can be used include F-top EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Fluorad FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical) Fluorine-based surfactants or silicon-based surfactants such as those manufactured by K.K. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

また、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)もしくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることが出来る。フルオロ脂肪族化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することが出来る。   In addition to the known surfactants shown above, fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be produced by a telomerization method (also referred to as a telomer method) or an oligomerization method (also referred to as an oligomer method). A surfactant using a polymer having a fluoroaliphatic group derived from a fluoroaliphatic compound can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.

フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布しているものでも、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。   As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. Or may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). A unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block link) or poly (block link of oxyethylene and oxypropylene) may be used. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).

例えば、市販のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。さらに、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。 For example, as a commercially available fluorine-based and / or silicon-based surfactant, Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, F-472 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) Can be mentioned. Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy) (Ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) copolymer, acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or Copolymer of acrylate (or methacrylate), (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate), and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) having a C 8 F 17 group Coalesce, etc. Can.

フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤の使用量は、ポジ型レジスト組成物全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%、特に好ましくは0.01質量%〜1質量%である。   The amount of the fluorine-based and / or silicon-based surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total amount of the positive resist composition (excluding the solvent). Especially preferably, it is 0.01 mass%-1 mass%.

〔5〕溶剤
本発明の組成物は、上記各成分を溶解する溶剤に溶かして支持体上に塗布する。ここで使用する溶剤としては、3−メトキシ−1−ブタノール、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あるいは混合して使用する。
[5] Solvent The composition of the present invention is dissolved in a solvent that dissolves each of the above components and coated on a support. As the solvent used here, 3-methoxy-1-butanol, ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl Acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate , Ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N Methylpyrrolidone and tetrahydrofuran. These solvents are used alone or in combination.

本発明に於いては、溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類と、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類又は乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキル類とを混合した混合溶剤を使用することが好ましい。   In the present invention, as a solvent, propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether, or methyl lactate and ethyl lactate. It is preferable to use a mixed solvent obtained by mixing alkyl lactates such as the above.

上記各成分を溶剤に溶解させた際の固形分濃度は、3〜15質量%とすることが好ましく、5〜10質量%とすることがより好ましい。   The solid content concentration when each of the above components is dissolved in a solvent is preferably 3 to 15% by mass, and more preferably 5 to 10% by mass.

〔6〕非ポリマー型溶解抑制剤
本発明のポジ型レジスト組成物は、感度、コントラストの点から、更に溶解抑制剤を含有することが特に好ましい。ここで、非ポリマー型溶解抑制剤とは、酸の作用によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大する、少なくとも一つの酸分解性基を有する分子量10000以下の化合物、好ましくは分子量1000〜5000の化合物である。ここで酸分解性基としては、例えば樹脂(A)におけるもの挙げることができる。
2エキシマレーザーへの透明性の点からは、母核(酸分解性基以外の部位)中にフッ素原子が置換しているのが好ましい。
添加量は、組成物中の樹脂に対して3〜50質量%が好ましく、より好ましくは5〜40質量%、更に好ましくは7〜30質量%である。
[6] Non-polymeric dissolution inhibitor The positive resist composition of the present invention preferably further contains a dissolution inhibitor from the viewpoint of sensitivity and contrast. Here, the non-polymer type dissolution inhibitor is a compound having at least one acid-decomposable group having a molecular weight of 10,000 or less, preferably a compound having a molecular weight of 1000 to 5000, which increases the solubility in an alkali developer by the action of an acid. is there. Here, examples of the acid-decomposable group include those in the resin (A).
From the viewpoint of transparency to the F 2 excimer laser, a fluorine atom is preferably substituted in the mother nucleus (site other than the acid-decomposable group).
3-50 mass% is preferable with respect to resin in a composition, as for the addition amount, More preferably, it is 5-40 mass%, More preferably, it is 7-30 mass%.

非ポリマー型溶解抑制剤の具体例を以下に挙げるが、これらに限定するものではない。   Specific examples of the non-polymer type dissolution inhibitor are listed below, but are not limited thereto.

精密集積回路素子の製造などにおいてレジスト膜上へのパターン形成工程は、基板(例:シリコン/二酸化シリコン皮覆、ガラス基板、ITO基板等の透明基板等)上に、本発明の組成物を塗布、乾燥し、レジスト膜を形成し、次にKrF、ArF、F2エキシマレーザー光などの活性光線又は放射線の照射を行い、好ましくは加熱、現像、リンス、乾燥することにより良好なレジストパターンを形成することができる。 In the manufacture of precision integrated circuit elements, the pattern forming process on the resist film is performed by applying the composition of the present invention on a substrate (eg, a transparent substrate such as a silicon / silicon dioxide covering, a glass substrate, an ITO substrate). , dried, to form a resist film, then KrF, ArF, perform irradiation with actinic rays or radiation such as F 2 excimer laser light, preferably heated, form a good resist pattern development, rinsing, and then dried can do.

現像に使用するアルカリ現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノーアミン等のアルコ−ルアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液を使用することができる。更に、上記アルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
これらの現像液の中で好ましくは第四アンモニウム塩、更に好ましくは、テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリンである。
アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%、pHは、通常10.0〜15.0である。
〔実施例〕
Examples of the alkaline developer used for development include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, An aqueous solution of an alkali such as a quaternary ammonium salt such as choline or a cyclic amine such as pyrrole or piperidine can be used. Furthermore, an appropriate amount of an alcohol such as isopropyl alcohol or a nonionic surfactant may be added to the alkaline aqueous solution.
Among these developers, quaternary ammonium salts are preferable, and tetramethylammonium hydroxide and choline are more preferable.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass, and the pH is usually from 10.0 to 15.0.
〔Example〕

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明がこれにより限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by this.

合成例1(樹脂(F−1)の合成)
3−(5−ビシクロ[2.2.1]ヘプテン−2−イル)−1,1,1−トリフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパン−2−オール27.4g、メチルアクリル酸メトキシメチルエステル5.2g、α−トリフルオロメチルアクリル酸t−ブチルエステル14.0gをTHF200mlに溶かした後、アゾ系重合開始剤V−65(和光純薬工業(株)製)0.5gを添加し、そのまま70℃にて10時間攪拌して反応させた。
反応液にヘキサン500mlを加えてポリマーを沈殿させた後、上層をデカンテーションにて除去した。残った粘調なポリマーをアセトン100mlに溶解し、再度へキサン1リットルを加えることで、ポリマーを分別処理し、未反応のモノマーおよびオリゴマー成分を除去した。得られたポリマーをGPCにて分子量測定を行ったところ、重量平均分子量は10000、分散度は2.0であった。
このポリマーを再度アセトン100mlに溶かし、再度へキサン1リットルを加えることで、樹脂(F−1)を分別処理し、未反応のモノマーおよびオリゴマー成分を除去した。得られた樹脂(F−1)をGPCにて分子量測定を行ったところ、重量平均分子量は11000、分散度は1.4であった。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Resin (F-1))
3- (5-bicyclo [2.2.1] hepten-2-yl) -1,1,1-trifluoro-2- (trifluoromethyl) -2-propan-2-ol, 27.4 g, methylacrylic After dissolving 5.2 g of acid methoxymethyl ester and 14.0 g of α-trifluoromethylacrylic acid t-butyl ester in 200 ml of THF, 0.5 g of azo polymerization initiator V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Was added and stirred at 70 ° C. for 10 hours for reaction.
After adding 500 ml of hexane to the reaction solution to precipitate a polymer, the upper layer was removed by decantation. The remaining viscous polymer was dissolved in 100 ml of acetone, and 1 liter of hexane was added again to separate the polymer to remove unreacted monomer and oligomer components. When the molecular weight of the obtained polymer was measured by GPC, the weight average molecular weight was 10,000 and the dispersity was 2.0.
This polymer was dissolved again in 100 ml of acetone, and 1 liter of hexane was added again, whereby the resin (F-1) was fractionated to remove unreacted monomers and oligomer components. When the molecular weight of the obtained resin (F-1) was measured by GPC, the weight average molecular weight was 11000, and the degree of dispersion was 1.4.

樹脂(F−3、5、7、10、12、14)及び比較樹脂(C−1、2)の合成
加えるモノマーを変更する以外は同様の方法で、樹脂(F−3、5、7、10、12、14)及び下記比較樹脂(C−1、2)を得た。
下記表1に、樹脂(F−1、3、5、7、10、12、14)、及び比較樹脂(C−1、2)のモル組成比、重量平均分子量、分散度を纏めて示す。
Synthesis of Resin (F-3, 5, 7, 10, 12, 14) and Comparative Resin (C-1, 2) Resin (F-3, 5, 7, 10, 12, 14) and the following comparative resins (C-1, 2) were obtained.
Table 1 below collectively shows the molar composition ratio, weight average molecular weight, and degree of dispersion of the resin (F-1, 3, 5, 7, 10, 12, 14) and the comparative resin (C-1, 2).

<レジスト評価>
下記表2に示した樹脂:1.2g、酸発生剤:0.030g、有機塩基性化合物:0.0012g、界面活性剤:樹脂溶液に対し100ppm、場合により非ポリマー型溶解抑制剤:0.24gを溶剤19.6gに溶解した樹脂溶液を0.1μmのポリテトラフルオロエチレンフィルターで濾過しポジ型レジスト液を調製した。
上記のように調製したポジ型レジスト溶液をスピンコーターによりヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハーに塗布し、115℃で90秒間、真空密着型ホットプレートで加熱乾燥して膜厚100nmのレジスト膜を得た。
<Resist evaluation>
Resin shown in Table 2 below: 1.2 g, acid generator: 0.030 g, organic basic compound: 0.0012 g, surfactant: 100 ppm with respect to the resin solution, sometimes non-polymer type dissolution inhibitor: 0. A resin solution in which 24 g was dissolved in 19.6 g of a solvent was filtered through a 0.1 μm polytetrafluoroethylene filter to prepare a positive resist solution.
The positive resist solution prepared as described above is applied to a silicon wafer that has been subjected to hexamethyldisilazane treatment by a spin coater, and is heated and dried on a vacuum contact hot plate at 115 ° C. for 90 seconds, thereby forming a resist film having a thickness of 100 nm. Got.

〔感度変動率〕
得られたレジスト膜に対し、157nmのレーザー露光・溶解挙動解析装置VUVES−4500(リソテックジャパン社製)を用いて露光し、露光後直ぐに120℃で90秒間ホットプレートで加熱した。2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間現像し、純水でリンスし、サンプルウエハーを得た。これらについて大パターン(1.5mm×1.5mm角)が解像する露光量(感度)D1を求めた。また、露光後すぐに125℃で90秒間加熱した以外は同様の操作を行って大パターンが解像する露光量(感度)D2を求めた。下記式により後加熱温度(PEB温度)変化による感度変動率を求めた。絶対値が小さいほど後加熱温度変化による性能変化が小さい。
感度変動率(%)={(D1−D2)/D1}×100
[Sensitivity fluctuation rate]
The obtained resist film was exposed using a 157 nm laser exposure / dissolution behavior analyzer VUVES-4500 (manufactured by RISOTEC Japan), and immediately after the exposure, it was heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds. The sample was developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds and rinsed with pure water to obtain a sample wafer. For these, an exposure amount (sensitivity) D1 at which a large pattern (1.5 mm × 1.5 mm square) was resolved was determined. Further, an exposure amount (sensitivity) D2 at which a large pattern is resolved was determined by performing the same operation except that the film was heated at 125 ° C. for 90 seconds immediately after exposure. The sensitivity fluctuation rate due to the change in post-heating temperature (PEB temperature) was determined by the following formula. The smaller the absolute value, the smaller the performance change due to post-heating temperature change.
Sensitivity fluctuation rate (%) = {(D1-D2) / D1} × 100

〔PEB温度依存性〕
初めにBrewer Science社製ARC−29A−8をスピンコーターを利用してシリコンウエハー上に78nm塗布、乾燥した後、その上に得られたポジ型フォトレジスト組成物を塗布し、115℃で90秒間乾燥し、約0.3μmのポジ型フォトレジスト膜を作製した。ついで、ArFエキシマレーザー(波長193nm、NA=0.6のISI社製ArFステッパー)を使用し、マスクサイズ180nmの孤立コンタクトホールを140nmに再現する露光量にて、マスクサイズ180nmの孤立コンタクトホールパターンの露光を行い、露光後加熱(PEB)を90秒間120℃+2℃及び−2℃の二つの温度にて行なった。各々得られたコンタクトホールパターンを測長し、それらの径L1及びL2を求めた。PEB温度依存性をPEB温度変化1℃あたりの径の変動と定義し、下記の式により算出した。
PEB温度依存性(nm/℃)=|L1−L2|/4
[PEB temperature dependence]
First, ARC-29A-8 manufactured by Brewer Science Co., Ltd. was applied to a silicon wafer at 78 nm using a spin coater, dried, and then the positive photoresist composition obtained was applied thereon, and the resultant was applied at 115 ° C. for 90 seconds. It dried and produced about 0.3 micrometer positive type photoresist film. Next, using an ArF excimer laser (ArF stepper manufactured by ISI with a wavelength of 193 nm and NA = 0.6), an isolated contact hole pattern with a mask size of 180 nm with an exposure amount that reproduces the isolated contact hole with a mask size of 180 nm to 140 nm. And post-exposure heating (PEB) was performed at two temperatures of 120 ° C. + 2 ° C. and −2 ° C. for 90 seconds. Each of the obtained contact hole patterns was measured, and their diameters L 1 and L 2 were determined. The PEB temperature dependency was defined as a change in diameter per 1 ° C. PEB temperature change, and was calculated by the following formula.
PEB temperature dependency (nm / ° C.) = | L 1 −L 2 | / 4

結果を表2に示した。   The results are shown in Table 2.

表2における記号の内容は以下のとおりである。
N−1:ヘキサメチレンテトラミン
N−2:1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン
N−3:1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン
W−1:メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素系)
W−2:メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)(フッ素及びシリコン系)
S−1:乳酸エチル
S−2:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
S−3:プロピレングリコールモノメチルエーテル
酸発生剤及び溶解抑制剤は先に例示したものである。
The contents of the symbols in Table 2 are as follows.
N-1: Hexamethylenetetramine N-2: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene N-3: 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene W-1 : Megafuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (Fluorine)
W-2: Megafuck R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) (fluorine and silicon)
S-1: Ethyl lactate S-2: Propylene glycol monomethyl ether acetate S-3: Propylene glycol monomethyl ether The acid generator and dissolution inhibitor are those exemplified above.

表2から、本発明のポジ型レジスト組成物は、PEB温度特性及び感度変動率について優れていることが明らかである。   From Table 2, it is clear that the positive resist composition of the present invention is excellent in PEB temperature characteristics and sensitivity fluctuation rate.

〔解像力〕
実施例1、4、6及び比較例1のポジ型レジスト液をスピンコータを利用して反射防止膜(DUV42−6 Brewer Science.Ine.製)を塗布したシリコンウェハー上に均ーに塗布し、120℃60秒間加熱乾燥を行い、膜厚0.12μmのポジ型レジスト膜を形成した。このレジスト膜に対し、F2マイクロステッパーを使用してパターン露光し、露光後すぐに110℃90秒間ホットプレート上で加熱した。更に2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液で23℃にて30秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥した。このようにして得られたシリコンウエハー上のパターンにつき、100nmのラインアンドスペースを再現する最低露光量で再現できる限界解像力で解像性能を評価した。
[Resolution]
The positive resist solutions of Examples 1, 4, 6 and Comparative Example 1 were evenly coated on a silicon wafer coated with an antireflection film (manufactured by DUV42-6 Brewer Science. Ine.) Using a spin coater. Heat drying was performed at 60 ° C. for 60 seconds to form a positive resist film having a thickness of 0.12 μm. The resist film was subjected to pattern exposure using an F 2 microstepper, and immediately after the exposure, it was heated on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds. Further, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 30 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried. With respect to the pattern on the silicon wafer thus obtained, the resolution performance was evaluated with a limit resolution that can be reproduced with a minimum exposure amount that reproduces a line and space of 100 nm.

評価結果を下記表3に示した。   The evaluation results are shown in Table 3 below.

表3から、本発明のポジ型レジスト組成物は、高解像力であることが明らかである。   From Table 3, it is clear that the positive resist composition of the present invention has high resolution.

Claims (5)

(A)一般式(Z1)で表される酸の作用により分解してアルカリ現像液への溶解性を増大させる基及び一般式(Z2)で表される酸の作用により分解してアルカリ現像液への溶解性を増大させる基から選ばれる少なくとも2つの異なる基を有し、フッ素原子を含有する樹脂、及び、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。

一般式(Z1)又は(Z2)中、R1z〜R3z及びR5zは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R4zは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。但し、R1z、R2z、R3zのいずれか2つ、及びR4zとR5zは結合して環を形成していてもよい。
(A) A group that decomposes by the action of an acid represented by formula (Z1) to increase the solubility in an alkali developer and an alkali developer that decomposes by the action of an acid represented by formula (Z2) A resin having at least two different groups selected from groups that increase solubility in water and containing a fluorine atom, and
(B) A positive resist composition comprising a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.

In general formula (Z1) or (Z2), R 1z to R 3z and R 5z each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, or an aryl group. R 4z represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. However, any two of R 1z , R 2z and R 3z , and R 4z and R 5z may be bonded to form a ring.
(A)成分の樹脂が、更に、脂環式炭化水素構造を有していることを特徴とする請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 1, wherein the resin of component (A) further has an alicyclic hydrocarbon structure. (A)成分の樹脂が、更に、下記一般式(Y)で表される基が置換した化合物によって形成される少なくとも1種の繰り返し単位を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のポジ型レジスト組成物。

一般式(Y)中、L1は、単結合またはメチレン基を表す。R1〜R6は、各々独立に、フッ素原子または水素原子を表す。但し、R1〜R6の内の少なくとも1つは、フッ素原子である。R1〜R6の内の1つは、炭素鎖を介してポリマーの主鎖に繋がって環を形成していてもよい。また、R4は、ヒドロキシル基のα炭素原子と結合して環を形成していてもよい。
The resin as component (A) further has at least one repeating unit formed by a compound substituted with a group represented by the following general formula (Y). Positive resist composition.

In general formula (Y), L 1 represents a single bond or a methylene group. R 1 to R 6 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom. However, at least one of R 1 to R 6 is a fluorine atom. One of R 1 to R 6 may be connected to the main chain of the polymer via a carbon chain to form a ring. R 4 may be bonded to the α carbon atom of the hydroxyl group to form a ring.
(A)成分の樹脂が、更に、主鎖中に、脂環式炭化水素構造を有していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 1, wherein the resin of component (A) further has an alicyclic hydrocarbon structure in the main chain. 請求項1〜4のいずれかに記載のレジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。   A pattern forming method comprising: forming a resist film from the resist composition according to claim 1; and exposing and developing the resist film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010237627A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Fujifilm Corp Active light or radiation sensitive resin composition and pattern forming method using the same
JP2011190455A (en) * 2004-02-20 2011-09-29 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Polymer compound, photoresist composition containing the polymer compound, and method for forming resist pattern

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