JP2005274878A - Positive type resist composition for electron beam, x ray or euv ray, and pattern forming method using same - Google Patents

Positive type resist composition for electron beam, x ray or euv ray, and pattern forming method using same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive type resist composition for pattern formation by the action of an electron beam, an X ray or EUV rays (Extreme Ultraviolet, with a wavelength in the vicinity of 13 nm), which is excellent in its sensitivity, resolution and pattern shape, has little line edge roughness and further is excellent in its sensitivity and surface roughness even under EUV irradiation, and a pattern forming method using the same. <P>SOLUTION: The positive type resist composition for the electron beam, the X ray or the EUV rays is the resist composition including at least two kinds of resins of which the solubility in an alkali developer is increased by the action of an acid (A) and a compound which generates an acid by the irradiation of the electron beam, the X ray or the EUV rays (B). and is characterized by having the two kinds of resins each containing repeating units with completely identical structures, each having specified repeating units and having mutually different contents of the specified repeating units. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体集積回路素子、集積回路製造用マスク等の製造に用いる電子線、X線またはEUV光用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 for electron beam, X-ray or EUV light used for manufacturing semiconductor integrated circuit elements, integrated circuit manufacturing masks and the like.

ポジ型フォトレジスト組成物として知られている化学増幅型ポジレジスト組成物は、遠紫外光等の放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応によって、活性放射線の照射部と非照射部の現像液に対する溶解性を変化させパターンを基板上に形成させるパターン形成材料である。   A chemically amplified positive resist composition, known as a positive photoresist composition, generates an acid in an exposed area by irradiation with radiation such as far ultraviolet light, and is irradiated with actinic radiation by a reaction using this acid as a catalyst. This is a pattern forming material for changing the solubility of the portion and the non-irradiated portion in the developer to form a pattern on the substrate.

上記化学増幅型ポジレジスト組成物は、アルカリ可溶性樹脂、放射線露光によつて酸を発生する化合物(光酸発生剤)、及び酸分解性基を有するアルカリ可溶性樹脂に対する溶解阻止化合物から成る3成分系と、酸との反応により分解しアルカリ可溶となる基を有する樹脂と光酸発生剤からなる2成分系、更に酸との反応により分解しアルカリ可溶となる基を有する樹脂、酸分解性基を有する低分子溶解阻止化合物、及び光酸発生剤から成るハイブリット系に大別できる。   The chemically amplified positive resist composition comprises a three-component system comprising an alkali-soluble resin, a compound that generates an acid upon exposure to radiation (photoacid generator), and a dissolution-inhibiting compound for the alkali-soluble resin having an acid-decomposable group. A two-component system composed of a resin having a group that is decomposed by reaction with an acid and becomes alkali-soluble and a photoacid generator, a resin having a group that is decomposed by reaction with an acid and becomes alkali-soluble, and acid-decomposable It can be roughly classified into a hybrid system comprising a low-molecular dissolution inhibiting compound having a group and a photoacid generator.

特許文献1(特開平9−319092号公報)において、オキシ連結を導入したアセタール基を導入した樹脂が定在波低減効果等に効果があるとして開示されている。
また、特許文献2(特開平10−221854号公報)では、置換アセタール基のユニットを持つ樹脂が開示されている。
In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-319092), a resin having an acetal group having an oxy linkage introduced therein is disclosed as having an effect of reducing standing waves.
Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-221854) discloses a resin having a unit of a substituted acetal group.

特許文献3(特開2002−323768号公報)、特許文献4(特開2003−177537号公報)には、特定のバルキーアセタール構造を有する酸分解性のPHS系ポリマーを用いた電子線、X線、EUV光用ポジ型レジスト組成物が開示されている。
また、EUV露光用レジストとして、アセタール構造を有する酸分解性樹脂を含有するレジスト(引用文献5)、(メタ)アクリル酸エステルを含む樹脂を含有するレジスト(引用文献6)などが提案されている。
Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-323768) and Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-177537) describe an electron beam and an X-ray using an acid-decomposable PHS polymer having a specific bulky acetal structure. , A positive resist composition for EUV light is disclosed.
Further, as EUV exposure resists, resists containing an acid-decomposable resin having an acetal structure (Cited document 5), resists containing a resin containing (meth) acrylic acid ester (cited document 6), and the like have been proposed. .

しかしながら、これらのアセタール基を有する樹脂では、電子線レジストとして用いた場合、電子線後方散乱の影響が強く現れ、得られるレジストパターンが逆テーパー形状のプロファイルとなった。更に感度、解像力の向上、およびラインエッジ部の形状(ラインエッジラフネス)の改良も望まれていた。
また、EUV照射によるパターン形成においては、高い感度とともに、表面ラフネスの改善が望まれていた。
However, when these resins having an acetal group are used as an electron beam resist, the influence of electron beam backscattering appears strongly, and the resulting resist pattern has a reverse taper profile. Furthermore, improvement in sensitivity, resolution, and improvement in the shape of the line edge portion (line edge roughness) have been desired.
Further, in pattern formation by EUV irradiation, improvement in surface roughness as well as high sensitivity has been desired.

特開平9−319092号公報JP 9-319092 A 特開平10−221854号公報JP-A-10-221854 特開2002−323768号公報JP 2002-323768 A 特開2003−177537号公報JP 2003-177537 A 特開2003−280199号公報JP 2003-280199 A 特開2003−140361号公報JP 2003-140361 A

本発明の目的は、電子線、X線又はEUV(Extreme Ultraviolet:波長13nm付近
)によるパターン形成用として、感度、解像力、パターン形状が良好であり、ラインエッジラフネスが小さい、更には、EUV照射においても、感度、表面ラフネスが良好なポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することである。
The object of the present invention is to form an electron beam, X-ray or EUV (Extreme Ultraviolet: wavelength of around 13 nm) for pattern formation. The sensitivity, resolution and pattern shape are good, the line edge roughness is small, and further, in EUV irradiation. Another object of the present invention is to provide a positive resist composition having good sensitivity and surface roughness and a pattern forming method using the same.

本発明者は、かかる現状に鑑み、鋭意検討した結果、特定の繰り返し単位を有するとともに、完全に共通する繰り返し単位からなる樹脂2種を併用することにより、上記目的が達成されることを見出した。
すなわち、本発明に係るポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法は下記の構成である。
As a result of intensive studies in view of the present situation, the present inventor has found that the above object can be achieved by using two kinds of resins having specific repeating units and consisting of completely common repeating units. .
That is, the positive resist composition and the pattern formation method using the same according to the present invention have the following configurations.

(1)(A)酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する少なくとも2種の樹脂、及び、(B)電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物を含有するレジスト組成物であって、該樹脂2種は含有する繰り返し単位の構造が全く同一であり、かつ一般式(A1)で表される繰り返し単位及び一般式(A2)で表される繰り返し単位を有し、但し一般式(A2)で表される繰り返し単位の含有率が異なることを特徴とする電子線、X線またはEUV用ポジ型レジスト組成物。   (1) (A) contains at least two resins whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid, and (B) a compound that generates an acid upon irradiation with an electron beam, X-ray or EUV light. It is a resist composition, and the two types of resins have the same repeating unit structure, and have a repeating unit represented by the general formula (A1) and a repeating unit represented by the general formula (A2). However, a positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV, wherein the content of the repeating unit represented by formula (A2) is different.

一般式(A1)及び(A2)中、
Zは水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基又はアシロキシ基を表す。
1は、環状炭素構造を含む、酸の作用により分解する基を示す。
m及びnは、各々独立に0〜4を表す。
In general formulas (A1) and (A2),
Z represents a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an acyl group or an acyloxy group.
A 1 represents a group containing a cyclic carbon structure and decomposing by the action of an acid.
m and n each independently represent 0-4.

(2)2種の樹脂(A)の少なくとも1種における一般式(A2)で表される繰り返し単位が、下記一般式(X1)で表される基及び一般式(X2)で表される基の少なくともいずれかを有することを特徴とする上記(1)に記載の電子線、X線またはEUV用ポジ型レジスト組成物。   (2) The group represented by the group represented by the following general formula (X1) and the group represented by the general formula (X2) as the repeating unit represented by the general formula (A2) in at least one of the two resins (A) The positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV according to the above (1), characterized by comprising at least one of the following.

式(X1)及び(X2)中、
1及びR2は、各々独立に、水素原子又はアルキル基(好ましくは炭素数1〜4)を表す。
3及びR4は、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
mは0〜20の整数を表す。
Wは2価の連結基を表す。
Yは、−O−、−OCO−、−COO−、−NHCO−、−CONH−、−S−、−SO2−、又は−SO3−を表す。
aは、シクロアルキル基を有する基又はアリール基を有する基を表す。
In formulas (X1) and (X2),
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms).
R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
m represents an integer of 0 to 20.
W represents a divalent linking group.
Y represents —O—, —OCO—, —COO—, —NHCO—, —CONH—, —S—, —SO 2 —, or —SO 3 —.
Z a represents a group having a cycloalkyl group or a group having an aryl group.

(3)上記(1)又は(2)に記載のポジ型レジスト組成物において、2種の樹脂(A)について一般式(A2)で表される繰り返し単位の含有率が5〜50モル%異なることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の電子線、X線またはEUV用ポジ型レジスト組成物。   (3) In the positive resist composition as described in (1) or (2) above, the content of the repeating unit represented by the general formula (A2) is different by 5 to 50 mol% for the two types of resins (A). The positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV described in (1) or (2) above.

(4)電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物(B)の含有量がレジスト組成物の全固形分に対し6〜20質量%であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の電子線、X線またはEUV用ポジ型レジスト組成物。
(5)電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物(B)として、電子線、X線又はEUV光の照射によりスルホン酸を発生する化合物及び電子線、X線又はEUV光の照射によりカルボン酸を発生する化合物を含有することを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の電子線、X線またはEUV用ポジ型レジスト組成物。
(6) 上記(1)〜(5)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物に電子線、X線またはEUV光を照射し、現像することを特徴とするパターン形成方法。
(4) The above (1), wherein the content of the compound (B) that generates an acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light is 6 to 20% by mass with respect to the total solid content of the resist composition. The positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV according to any one of (1) to (3).
(5) Compound (B) that generates acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light, and compound that generates sulfonic acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light, and electron beam, X-ray or EUV light A positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV according to any one of the above (1) to (4), which comprises a compound that generates a carboxylic acid upon irradiation of.
(6) A pattern forming method, wherein the positive resist composition according to any one of (1) to (5) is irradiated with an electron beam, an X-ray or EUV light and developed.

本発明により、電子線、X線又はEUV光の照射によるパターン形成に関して、感度、解像力に優れ、更にはパターン形状、ラインエッジラフネスにも優れたポジ型レジスト組成物を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a positive resist composition that is excellent in sensitivity and resolution as well as pattern shape and line edge roughness with respect to pattern formation by irradiation with an electron beam, X-ray or EUV light.

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。
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).

〔1〕(A)酸の作用により分解し、アルカリ現像液に対する溶解性が増大する、2種の樹脂を含有する樹脂
本発明の酸の作用により分解し、アルカリ現像液に対する溶解性が増大する樹脂(樹脂A)は、繰り返し単位の構造が全く同一である、2種の樹脂を含有する。すなわち、樹脂(A)は、一般式(A1)で表される繰り返し単位及び一般式(A2)で表される繰り返し単位を有し、繰り返し単位の構造自体は同じであり、一般式(A1)及び(A2)で表される繰り返し単位の総含有率も同じであるが、(A1)及び(A2)の含有率比が異なる2種の樹脂を含有する。
[1] (A) A resin containing two types of resins that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkali developer. Decomposes by the action of the acid of the present invention and increases the solubility in an alkali developer. The resin (resin A) contains two types of resins having the same repeating unit structure. That is, the resin (A) has a repeating unit represented by the general formula (A1) and a repeating unit represented by the general formula (A2), and the structure of the repeating unit is the same, and the general formula (A1) And the total content rate of the repeating unit represented by (A2) is the same, but contains 2 types of resin from which the content rate ratio of (A1) and (A2) differs.

一般式(A1)及び(A2)中、Zは水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、又はアシロキシ基を表す。
Zとしてのアシル基は、好ましくは炭素数1〜10であり、例えば、ホルミル基、アセ
チル基、プロパノイル基などが挙げられる。
Zとしてのアシロキシ基は、好ましくは炭素数2〜15であり、例えば、アセトキシ基、プロパノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
1は環状炭素構造を含む、酸の作用により分解する基(酸の作用により分解しアルカリ可溶性基を生じる基)を示し、炭素数6〜20のものが好ましい。
m及びnは、各々独立に0〜4を表す。
In general formulas (A1) and (A2), Z represents a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an acyl group, or an acyloxy group.
The acyl group as Z preferably has 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a formyl group, an acetyl group, and a propanoyl group.
The acyloxy group as Z preferably has 2 to 15 carbon atoms, and examples thereof include an acetoxy group, a propanoyloxy group, and a benzoyloxy group.
A 1 represents a group containing a cyclic carbon structure that is decomposed by the action of an acid (a group that is decomposed by the action of an acid to produce an alkali-soluble group), and preferably has 6 to 20 carbon atoms.
m and n each independently represent 0-4.

一般式(A2)は、一般式(X1)または(X2)で表される基を有することが好ましい。特に、一般式(A2)における−OA1として構成される基が、一般式(X1)または(X2)で表される基であることが好ましい。
一般式(X1)又は(X2)で表される基は、炭素数6〜20であることが好ましい。
The general formula (A2) preferably has a group represented by the general formula (X1) or (X2). In particular, the group constituted as —OA 1 in the general formula (A2) is preferably a group represented by the general formula (X1) or (X2).
The group represented by the general formula (X1) or (X2) preferably has 6 to 20 carbon atoms.

一般式(X1)におけるR1及びR2としてのアルキル基は、好ましくは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。
1及びR2の少なくともひとつは炭素数1〜4の直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましい。
The alkyl group as R 1 and R 2 in the general formula (X1) is preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, or a t-butyl group. Groups and the like.
At least one of R 1 and R 2 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

3及びR4は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
3及びR4としてのアルキル基は、直鎖、分岐のいずれでもよい。直鎖アルキル基としては、好ましくは炭素数1〜30、さらに好ましくは1〜20であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デカニル基等が挙げられる。分岐アルキル基としては、好ましくは炭素数1〜30、さらに好ましくは1〜20であり、例えば、i−プロピル基、i−ブチル基、t−ブチル基、i−ペンチル基、t−ペンチル基、i−ヘキシル基、t−ヘキシル基、i−ヘプチル基、t−ヘプチル基、i−オクチル基、t−オクチル基、i−ノニル基、t−デカノイル基等が挙げられる。
3及びR4としてのシクロアルキル基は、好ましくは炭素数3〜30、さらに好ましくは3〜20であり、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデカノイル基等が挙げられる。
R 3 and R 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
The alkyl group as R 3 and R 4 may be linear or branched. As a linear alkyl group, Preferably it is C1-C30, More preferably, it is 1-20, for example, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl. Group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decanyl group and the like. As a branched alkyl group, Preferably it is C1-C30, More preferably, it is 1-20, for example, i-propyl group, i-butyl group, t-butyl group, i-pentyl group, t-pentyl group, Examples include i-hexyl group, t-hexyl group, i-heptyl group, t-heptyl group, i-octyl group, t-octyl group, i-nonyl group, t-decanoyl group and the like.
The cycloalkyl group as R 3 and R 4 preferably has 3 to 30 carbon atoms, more preferably 3 to 20, for example, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl. Group, cyclononyl group, cyclodecanoyl group and the like.

一般式(X1)におけるZaが有するアリール基としては、好ましくは炭素数6〜30、さらに好ましくは炭素数6〜20であり、例えば、フェニル基、4−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、2−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、2−エチルフェニル基、4−n−プロピルフェニル基、3−n−プロピルフェニル基、2−n−プロピルフェニル基、4−i−プロピルフェニル基、3−i−プロピルフェニル基、2−i−プロピルフェニル基、4−シクロプロピルフェニル基、3−シクロプロピルフェニル基、2−シクロプロピルフェニル基、4−n−ブチルフェニル基、3−n−ブチルフェニル基、2−n−ブチルフェニル基、4−i−ブチルフェニル基、3−i−ブチルフェニル基、2−i−ブチルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、3−t−ブチルフェニル基、2−t−ブチルフェニル基、4−シクロブチルフェニル基、3−シクロブチルフェニル基、2−シクロブチルフェニル基、4−シクロペンチルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−シクロヘプテニルフェニル基、4−シクロオクタニルフェニル基、2−シクロペンチルフェニル基、2−シクロヘキシルフェニル基、2−シクロヘプテニルフェニル基、2−シクロオクタニルフェニル基、3−シクロペンチルフェニル基、3−シクロヘキシルフェニル基、3−シクロヘプテニルフェニル基、3−シクロオクタニルフェニル基、4−シクロペンチルオキシフェニル基、4−シクロヘキシルオキシフェニル基、4−シクロヘプテニルオキシフェニル基、4−シクロオクタニルオキシフェニル基、2−シクロペンチルオキシフェニル基、2−シクロヘキシルオキシフェニル基、2−シクロヘプテニルオキシフェニル基、2−シクロオクタニルオキシフェニル基、3−シクロペンチルオキシフェニル基、3−シクロヘキシルオキシフェニル基、3−シクロヘプテニルオキシフェニル基、3−シクロオクタニルオキシフェニル基、4−n−ペンチルフェニル基、4−n−ヘキシルフェニル基、4−n−ヘプテニルフェニル基、4−n−オクタニルフェニル基、2−n−ペンチルフェニル基、2−n−ヘキシルフェニル基、2−n−ヘプテニルフェニル基、2−n−オクタニルフェニル基、3−n−ペンチルフェニル基、3−n−ヘキシルフェニル基、3−n−ヘプテニルフェニル基、3−n−オクタニルフェニル基、2,6−ジ−イソプロピルフェニル基、2,3−ジ−イソプロピルフェニル基、2,4−ジ−イソプロピルフェニル基、3,4−ジ−イソプロピルフェニル基、3,6−ジ−t−ブチルフェニル基、2,3−ジ−t−ブチルフェニル基、2,4−ジ−t−ブチルフェニル基、3,4−ジ−t−ブチルフェニル基、2,6−ジ−n−ブチルフェニル基、2,3−ジ−n−ブチルフェニル基、2,4−ジ−n−ブチルフェニル基、3,4−ジ−n−ブチルフェニル基、2,6−ジ−i−ブチルフェニル基、2,3−ジ−i−ブチルフェニル基、2,4−ジ−i−ブチルフェニル基、3,4−ジ−i−ブチルフェニル基、2,6−ジ−t−アミルフェニル基、2,3−ジ−t−アミルフェニル基、2,4−ジ−t−アミルフェニル基、3,4−ジ−t−アミルフェニル基、2,6−ジ−i−アミルフェニル基、2,3−ジ−i−アミルフェニル基、2,4−ジ−i−アミルフェニル基、3,4−ジ−i−アミルフェニル基、2,6−ジ−n−ペンチルフェニル基、2,3−ジ−n−ペンチルフェニル基、2,4−ジ−n−ペンチルフェニル基、3,4−ジ−n−ペンチルフェニル基、4−アダマンチルフェニル基、2−アダマンチルフェニル基、4−イソボロニルフェニル基、3−イソボロニルフェニル基、2−イソボロニルフェニル基、4−シクロペンチルオキシフェニル基、4−シクロヘキシルオキシフェニル基、4−シクロヘプテニルオキシフェニル基、4−シクロオクタニルオキシフェニル基、2−シクロペンチルオキシフェニル基、2−シクロヘキシルオキシフェニル基、2−シクロヘプテニルオキシフェニル基、2−シクロオクタニルオキシフェニル基、3−シクロペンチルオキシフェニル基、3−シクロヘキシルオキシフェニル基、3−シクロヘプテニルオキシフェニル基、3−シクロオクタニルオキシフェニル基、4−n−ペンチルオキシフェニル基、4−n−ヘキシルオキシフェニル基、4−n−ヘプテニルオキシフェニル基、4−n−オクタニルオキシフェニル基、2−n−ペンチルオキシフェニル基、2−n−ヘキシルオキシフェニル基、2−n−ヘプテニルオキシフェニル基、2−n−オクタニルオキシフェニル基、3−n−ペンチルオキシフェニル基、3−n−ヘキシルオキシフェニル基、3−n−ヘプテニルオキシフェニル基、3−n−オクタニルオキシフェニル基、2,6−ジ−イソプロピルオキシフェニル基、2,3−ジ−イソプロピルオキシフェニル基、2,4−ジ−イソプロピルオキシフェニル基、3,4−ジ−イソプロピルオキシフェニル基、2,6−ジ−t−ブチルオキシフェニル基、2,3−ジ−t−ブチルオキシフェニル基、2,4−ジ−t−ブチルオキシフェニル基、3,4−ジ−t−ブチルオキシフェニル基、2,6−ジ−n−ブチルオキシフェニル基、2,3−ジ−n−ブチルオキシフェニル基、2,4−ジ−n−ブチルオキシフェニル基、3,4−ジ−n−ブチルオキシフェニル基、2,6−ジ−i−ブチルオキシフェニル基、2,3−ジ−i−ブチルオキシフェニル基、2,4−ジ−i−ブチルオキシフェニル基、3,4−ジ−i−ブチルオキシフェニル基、2,6−ジ−t−アミルオキシフェニル基、2,3−ジ−t−アミルオキシフェニル基、2,4−ジ−t−アミルオキシフェニル基、3,4−ジ−t−アミルオキシフェニル基、2,6−ジ−i−アミルオキシフェニル基、2,3−ジ−i−アミルオキシフェニル基、2,4−ジ−i−アミルオキシフェニル基、3,4−ジ−i−アミルオキシフェニル基、2,6−ジ−n−ペンチルオキシフェニル基、2,3−ジ−n−ペンチルオキシフェニル基、2,4−ジ−n−ペンチルオキシフェニル基、3,4−ジ−n−ペンチルオキシフェニル基、4−アダマンチルオキシフェニル基、3−アダマンチルオキシフェニル基、2−アダマンチルオキシフェニル基、4−イソボロニルオキシフェニル基、3−イソボロニルオキシフェニル基、2−イソボロニルオキシフェニル基、等が挙げられこれらは上記範囲内であればさらに置換してもよく上記例以外の置換基に限定しない。 Examples of the aryl group of the Z a in the general formula (X1), preferably 6 to 30 carbon atoms, more preferably from 6 to 20 carbon atoms, e.g., phenyl, 4-methylphenyl, 3-methylphenyl group 2-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 3-ethylphenyl group, 2-ethylphenyl group, 4-n-propylphenyl group, 3-n-propylphenyl group, 2-n-propylphenyl group, 4 -I-propylphenyl group, 3-i-propylphenyl group, 2-i-propylphenyl group, 4-cyclopropylphenyl group, 3-cyclopropylphenyl group, 2-cyclopropylphenyl group, 4-n-butylphenyl Group, 3-n-butylphenyl group, 2-n-butylphenyl group, 4-i-butylphenyl group, 3-i-butylphenyl group, 2-i- Tilphenyl group, 4-t-butylphenyl group, 3-t-butylphenyl group, 2-t-butylphenyl group, 4-cyclobutylphenyl group, 3-cyclobutylphenyl group, 2-cyclobutylphenyl group, 4- Cyclopentylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-cycloheptenylphenyl group, 4-cyclooctanylphenyl group, 2-cyclopentylphenyl group, 2-cyclohexylphenyl group, 2-cycloheptenylphenyl group, 2-cycloocta Nylphenyl, 3-cyclopentylphenyl, 3-cyclohexylphenyl, 3-cycloheptenylphenyl, 3-cyclooctanylphenyl, 4-cyclopentyloxyphenyl, 4-cyclohexyloxyphenyl, 4-cyclohept Tenyloxyphenyl group Crooctanyloxyphenyl group, 2-cyclopentyloxyphenyl group, 2-cyclohexyloxyphenyl group, 2-cycloheptenyloxyphenyl group, 2-cyclooctanyloxyphenyl group, 3-cyclopentyloxyphenyl group, 3-cyclohexyloxy Phenyl group, 3-cycloheptenyloxyphenyl group, 3-cyclooctanyloxyphenyl group, 4-n-pentylphenyl group, 4-n-hexylphenyl group, 4-n-heptenylphenyl group, 4-n- Octanylphenyl group, 2-n-pentylphenyl group, 2-n-hexylphenyl group, 2-n-heptenylphenyl group, 2-n-octanylphenyl group, 3-n-pentylphenyl group, 3-n -Hexylphenyl group, 3-n-heptenylphenyl group, 3-n-octanyl group Nyl group, 2,6-di-isopropylphenyl group, 2,3-di-isopropylphenyl group, 2,4-di-isopropylphenyl group, 3,4-di-isopropylphenyl group, 3,6-di-t -Butylphenyl group, 2,3-di-t-butylphenyl group, 2,4-di-t-butylphenyl group, 3,4-di-t-butylphenyl group, 2,6-di-n-butyl Phenyl group, 2,3-di-n-butylphenyl group, 2,4-di-n-butylphenyl group, 3,4-di-n-butylphenyl group, 2,6-di-i-butylphenyl group 2,3-di-i-butylphenyl group, 2,4-di-i-butylphenyl group, 3,4-di-i-butylphenyl group, 2,6-di-t-amylphenyl group, 2 , 3-di-t-amylphenyl group, 2,4-di-t-amylphenyl group, 3 4-di-t-amylphenyl group, 2,6-di-i-amylphenyl group, 2,3-di-i-amylphenyl group, 2,4-di-i-amylphenyl group, 3,4- Di-i-amylphenyl group, 2,6-di-n-pentylphenyl group, 2,3-di-n-pentylphenyl group, 2,4-di-n-pentylphenyl group, 3,4-di- n-pentylphenyl group, 4-adamantylphenyl group, 2-adamantylphenyl group, 4-isoboronylphenyl group, 3-isoboronylphenyl group, 2-isobornylphenyl group, 4-cyclopentyloxyphenyl group, 4 -Cyclohexyloxyphenyl group, 4-cycloheptenyloxyphenyl group, 4-cyclooctanyloxyphenyl group, 2-cyclopentyloxyphenyl group, 2-cyclohexyloxyphenyl group Group, 2-cycloheptenyloxyphenyl group, 2-cyclooctanyloxyphenyl group, 3-cyclopentyloxyphenyl group, 3-cyclohexyloxyphenyl group, 3-cycloheptenyloxyphenyl group, 3-cyclooctenyloxyphenyl group Group, 4-n-pentyloxyphenyl group, 4-n-hexyloxyphenyl group, 4-n-heptenyloxyphenyl group, 4-n-octanyloxyphenyl group, 2-n-pentyloxyphenyl group, 2 -N-hexyloxyphenyl group, 2-n-heptenyloxyphenyl group, 2-n-octanyloxyphenyl group, 3-n-pentyloxyphenyl group, 3-n-hexyloxyphenyl group, 3-n- Heptenyloxyphenyl group, 3-n-octanyloxyphenyl group, 2,6-di-isopropyl Pyroxyphenyl group, 2,3-di-isopropyloxyphenyl group, 2,4-di-isopropyloxyphenyl group, 3,4-di-isopropyloxyphenyl group, 2,6-di-t-butyloxyphenyl group 2,3-di-t-butyloxyphenyl group, 2,4-di-t-butyloxyphenyl group, 3,4-di-t-butyloxyphenyl group, 2,6-di-n-butyloxy Phenyl group, 2,3-di-n-butyloxyphenyl group, 2,4-di-n-butyloxyphenyl group, 3,4-di-n-butyloxyphenyl group, 2,6-di-i- Butyloxyphenyl group, 2,3-di-i-butyloxyphenyl group, 2,4-di-i-butyloxyphenyl group, 3,4-di-i-butyloxyphenyl group, 2,6-di- t-Amyloxyphenyl 2,3-di-t-amyloxyphenyl group, 2,4-di-t-amyloxyphenyl group, 3,4-di-t-amyloxyphenyl group, 2,6-di-i-amyloxy Phenyl group, 2,3-di-i-amyloxyphenyl group, 2,4-di-i-amyloxyphenyl group, 3,4-di-i-amyloxyphenyl group, 2,6-di-n- Pentyloxyphenyl group, 2,3-di-n-pentyloxyphenyl group, 2,4-di-n-pentyloxyphenyl group, 3,4-di-n-pentyloxyphenyl group, 4-adamantyloxyphenyl group , 3-adamantyloxyphenyl group, 2-adamantyloxyphenyl group, 4-isoboronyloxyphenyl group, 3-isoboronyloxyphenyl group, 2-isoboronyloxyphenyl group, etc. These may be further substituted as long as they are within the above range, and are not limited to substituents other than the above examples.

aが有するシクロアルキル基は、単環式でも、多環式でもよく、有橋式であってもよい。例えば、シクロアルキル基は橋かけ構造を有していてもよい。また、これらの基は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。これらのシクロアルキルは置換基を有していてもよい。シクロアルキル基が有する脂環構造の具体例としては、シクロペンタン、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、シクロドデカンあるいは下記構造が挙げられる。 Cycloalkyl group Z a have, even monocyclic, may be a polycyclic, it may be a bridged type. For example, the cycloalkyl group may have a bridged structure. Moreover, these groups 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. These cycloalkyls may have a substituent. Specific examples of the alicyclic structure of the cycloalkyl group include cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclodecane, cyclododecane, and the following structures.

上記脂環部分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、トリシクロデカニル基である。
Preferred examples of the alicyclic moiety include an adamantyl group, a noradamantyl group, a decalin group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, and a cyclodecanyl group. And cyclododecanyl group. More preferred are an adamantyl group, a decalin group, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, a cyclododecanyl group, and a tricyclodecanyl group.

これらの脂環式構造の置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基が挙げられる。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基を表す。上記アルコキシ基としては、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。アルキル基及びアルコキシ基が有してもよい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4)等を挙げることができる。   Examples of the substituent of these alicyclic structures include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group. Preferred examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. Examples of the substituent that the alkyl group and the alkoxy group may have include a hydroxyl group, a halogen atom, and an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms).

また、上記基が有していてもよい更なる置換基としては、水酸基、ハロゲン原子(フツ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ基、シアノ基、上記のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基等のアルコキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、ベンジル基、フエネチル基、クミル基等のアラルキル基、アラルキルオキシ基、ホルミル基、アセチル基、ブチリル基、ベンゾイル基、シアナミル基、バレリル基等のアシル基、ブチリルオキシ基等のアシロキシ基、上記のアルケニル基、ビニルオキシ基、プロペニルオキシ基、アリルオキシ基、ブテニルオキシ基等のアルケニルオキシ基、上記のアリール基、フエノキシ基等のアリールオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアリールオキシカルボニル基等を挙げることができる。   Further, the further substituents that the above group may have include a hydroxyl group, a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a nitro group, a cyano group, the above alkyl group, a methoxy group, an ethoxy group, Hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, alkoxy group such as t-butoxy group, alkoxycarbonyl group such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, benzyl group, phenethyl Group, aralkyl group such as cumyl group, aralkyloxy group, formyl group, acetyl group, butyryl group, benzoyl group, cyanamyl group, acyl group such as valeryl group, acyloxy group such as butyryloxy group, the above alkenyl group, vinyloxy group, Such as propenyloxy group, allyloxy group, butenyloxy group, etc. Rukeniruokishi group, said aryl group, an aryloxy group such as phenoxy group, and an aryloxycarbonyl group such as benzoyloxy group.

上記Zaとしてのシクロアルキル基が有する脂環構造が有していてもよい置換基は、好ましくは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基である。これらの置換基はさらに置換基を有してもよい。 The Z substituent optionally possessed alicyclic structure cycloalkyl group has as a is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or a carbon of 6 to 20 carbon atoms 7-20 Is an aralkyl group. These substituents may further have a substituent.

一般式(X1)で示される基の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the group represented by the general formula (X1) are shown below, but are not limited thereto.

一般式(X2)において、
1及びR2としてのアルキル基は、上記一般式(X1)におけるR1及びR2としてのアルキル基と同様のものがあげられる。
Wとしての2価の連結基としては、好ましくは炭素数1〜10であり、例えば、直鎖、分岐あるいは環状のアルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、アラルキレン基並びに、−S−、−C(=O)−、−N(R7)−、−SO−、−SO2−、−CO2−、−N(R7)SO2−あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基を挙げることができる。ここでR7は水素原子又はアルキル基(アルキル基の具体例としては上記R1と同様のものが挙げられる)を挙げることができる。
In general formula (X2),
The alkyl group as R 1 and R 2 are the same alkyl group as R 1 and R 2 in the general formula (X1) and the like.
The divalent linking group as W preferably has 1 to 10 carbon atoms, and includes, for example, a linear, branched or cyclic alkylene group, an arylene group, a heteroarylene group, an aralkylene group, and —S—, —C. (═O) —, —N (R 7 ) —, —SO—, —SO 2 —, —CO 2 —, —N (R 7 ) SO 2 — or a divalent combination of two or more of these groups The group can be mentioned. Here, R 7 can include a hydrogen atom or an alkyl group (specific examples of the alkyl group include those similar to the above R 1 ).

一般式(X2)におけるZaは、式(X1)におけるZaと同義である。 Z a in the general formula (X2) has the same definition as Z a in the formula (X1).

また、上記一般式(X2)において、R1及びR2の少なくとも何れかが炭素数2〜4の直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましい。 In the general formula (X2), at least one of R 1 and R 2 is preferably a linear or branched alkyl group having 2 to 4 carbon atoms.

一般式(X2)で示される基の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the group represented by the general formula (X2) are shown below, but are not limited thereto.

一般式(A2)で示される繰り返し単位の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by formula (A2) are shown below, but are not limited thereto.

樹脂(A)中における一般式(A2)で示される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、10〜60モル%が好ましく、より好ましくは15〜35モル%である。
樹脂(A)中における一般式(A1)で示される繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、50〜90モル%が好ましく、より好ましくは60〜85モル%である。
一般式(A1)で表される繰り返し単位及び(A2)で示される繰り返し単位は、モル比(A1:A2)で通常50:50〜92:8、好ましくは60:40〜90:10、より好ましくは70:30〜85:15である。
As for content of the repeating unit shown by general formula (A2) in resin (A), 10-60 mol% is preferable with respect to all the repeating units, More preferably, it is 15-35 mol%.
As for content of the repeating unit shown by general formula (A1) in resin (A), 50-90 mol% is preferable with respect to all the repeating units, More preferably, it is 60-85 mol%.
The repeating unit represented by the general formula (A1) and the repeating unit represented by (A2) are usually 50:50 to 92: 8, preferably 60:40 to 90:10 in terms of molar ratio (A1: A2). Preferably it is 70: 30-85: 15.

樹脂(A)中における一般式(A1)で示される繰り返し単位及び一般式(A2)で表される繰り返し単位の合計量は、全繰り返し単位に対して、50〜100モル%が好ましく、より好ましくは80〜100モル%である。
樹脂(A)が、一般式(A1)又は(A2)で表される繰り返し単位以外に含有してもよい繰り返し単位については、特に限定されない。
The total amount of the repeating unit represented by the general formula (A1) and the repeating unit represented by the general formula (A2) in the resin (A) is preferably 50 to 100 mol%, more preferably based on all repeating units. Is 80 to 100 mol%.
The repeating unit that the resin (A) may contain in addition to the repeating unit represented by the general formula (A1) or (A2) is not particularly limited.

本発明のレジスト組成物が含有する樹脂(A)の2種以上は、含有しているすべての繰り返し単位の種類について共通しているが、各繰り返し単位の含有率については、少なくとも2種の樹脂(A)の間で、一般式(A2)で表される繰り返し単位のモル含有率が異なるものであり、5モル%以上異なることが好ましい。
ここで、樹脂(A)の2種ついて、一般式(A2)で表される繰り返し単位のモル含有率が5モル%以上異なるとは、2種の樹脂(A)である樹脂A1及びA2の各々について、樹脂を構成する全繰り返し単位に対する一般式(A2)で表される繰り返し単位の含有率をそれぞれA1及びA2(モル%)とすると、
|A1−A2|≧5モル%を意味する。
樹脂(A)の2種について、一般式(A2)で表される繰り返し単位のモル含有率が5〜50モル%、より好ましくは10〜30モル%異なることが好ましい。
Two or more kinds of resins (A) contained in the resist composition of the present invention are common to all kinds of repeating units contained, but the content of each repeating unit is at least two kinds of resins. Among (A), the molar content of the repeating unit represented by the general formula (A2) is different, and is preferably different by 5 mol% or more.
Here, regarding the two types of resins (A), the molar content of the repeating unit represented by the general formula (A2) is different by 5 mol% or more. That is, the resins A 1 and A which are the two types of resins (A) For each of 2 , the content of the repeating unit represented by the general formula (A2) with respect to all repeating units constituting the resin is A 1 and A 2 (mol%), respectively.
| A 1 −A 2 | ≧ 5 mol%.
About 2 types of resin (A), it is preferable that the molar content rate of the repeating unit represented by general formula (A2) differs 5 to 50 mol%, More preferably, it is 10 to 30 mol%.

樹脂(A)は、上記一般式(X1)又は(X2)で示される基以外に、他の酸分解性基を含んでいてもよい。   The resin (A) may contain other acid-decomposable groups in addition to the group represented by the general formula (X1) or (X2).

一般式(A1)で表される繰り返し単位と、一般式(A2)で表される繰り返し単位を有する、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の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the resin having the repeating unit represented by the general formula (A1) and the repeating unit represented by the general formula (A2) and having increased solubility in an alkali developer by the action of an acid are shown below. However, it is not limited to these.


樹脂(A)は、対応するビニルエーテルを合成し、テトラヒドロフラン等の適当な溶媒に溶解したフェノール性水酸基含有アルカリ可溶性樹脂と既知の方法により反応させることで得ることができる。反応は、通常酸性の触媒、好ましくは、酸性イオン交換樹脂や、塩酸、p−トルエンスルホン酸あるいは、ピリジニウムトシレートのような塩の存在下実施される。対応する上記ビニルエーテルは、クロロエチルビニルエーテルのような活性な原料から、求核置換反応等の方法により合成することができ、また水銀やパラジウム触媒を用いて合成することができる。
また、別の方法として、対応するアルコールとビニルエーテルを用いてアセタール交換する方法によっても合成することができる。この場合、導入したい置換基をアルコールに持たせ、ビニルエーテルはt−ブチルビニルエーテルのような比較的不安定なビニルエーテルを混在させ、p−トルエンスルホン酸やピリジニウムトシレートのような酸存在下実施される。
Resin (A) can be obtained by synthesizing the corresponding vinyl ether and reacting it with a phenolic hydroxyl group-containing alkali-soluble resin dissolved in an appropriate solvent such as tetrahydrofuran by a known method. The reaction is usually carried out in the presence of an acidic catalyst, preferably an acidic ion exchange resin, hydrochloric acid, p-toluenesulfonic acid, or a salt such as pyridinium tosylate. The corresponding vinyl ether can be synthesized from an active raw material such as chloroethyl vinyl ether by a method such as a nucleophilic substitution reaction or can be synthesized using a mercury or palladium catalyst.
As another method, it can also be synthesized by a method of acetal exchange using a corresponding alcohol and vinyl ether. In this case, the substituent to be introduced is given to the alcohol, the vinyl ether is mixed with a relatively unstable vinyl ether such as t-butyl vinyl ether, and the reaction is carried out in the presence of an acid such as p-toluenesulfonic acid or pyridinium tosylate. .

樹脂(A)の重量平均分子量は3000〜80000が好ましく、より好ましくは5000〜50000である。分子量分布(Mw/Mn)の範囲は、1.01〜4.0であり、好ましくは1.05〜3.00とである。このような分子量分布のポリマーを得るにはアニオン重合、ラジカル重合等の手法を用いることが好ましい。   The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 3000 to 80000, more preferably 5000 to 50000. The range of molecular weight distribution (Mw / Mn) is 1.01 to 4.0, preferably 1.05 to 3.00. In order to obtain a polymer having such a molecular weight distribution, it is preferable to use a technique such as anionic polymerization or radical polymerization.

また、分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜4.0、より好ましくは1.0〜3.5、特に好ましくは1.0〜3.0であり、分散度が小さい程、耐熱性、画像形成性(パターンプロファイル、デフォーカスラチチュード等)が良好となる。   Further, the dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.0 to 3.5, and particularly preferably 1.0 to 3.0. , Heat resistance and image formability (pattern profile, defocus latitude, etc.) are improved.

〔2〕(B)電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物
本発明において使用し得る電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物(酸発生剤)としては、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電子線、X線又はEUV光等の活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
[2] (B) Compound that generates acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light As a compound (acid generator) that generates acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light that can be used in the present invention Is a photo-initiator for photo-cationic polymerization, photo-initiator for photo-radical polymerization, photo-decoloring agent for dyes, photo-discoloring agent, or activity such as electron beam, X-ray or EUV light used in micro-resist Known compounds that generate an acid upon irradiation with light or radiation and mixtures thereof can be appropriately selected and used.

たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネートを挙げることができる。   Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.

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

さらに米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光により酸を発生する化合物も使用することができる。   Furthermore, compounds capable of generating an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like can also be used.

電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物の内で好ましい化合物として、下記一般式(ZI)、(ZII)又は(ZIII)で表される化合物を挙げることができる。   Among the compounds that generate an acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light, compounds represented by the following general formula (ZI), (ZII) or (ZIII) can be exemplified.

上記一般式(ZI)において、R201、R202及びR203は、各々独立に有機基を表す。 In the above general formula (ZI), R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.

-は、非求核性アニオンを表す。 X represents a non-nucleophilic anion.

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

また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。 Two of R 201 to R 203 may be bonded to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group.

201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。 The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).

201、R202及びR203としての有機基の具体例としては、後述する化合物(Z1−1)、(Z1−2)、(Z1−3)における対応する基を挙げることができる。 Specific examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compounds (Z1-1), (Z1-2) and (Z1-3) described later.

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

更に好ましい(ZI)成分として、以下に説明する化合物(Z1−1)、(Z1−2)、及び(ZI−3)を挙げることができる。   More preferable examples of the (ZI) component include compounds (Z1-1), (Z1-2), and (ZI-3) described below.

化合物(Z1−1)は、上記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。 Compound (Z1-1) is at least one of the aryl groups R 201 to R 203 in formula (ZI), arylsulfonium compound, i.e., a compound having arylsulfonium as a cation.

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

アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキル若しくはシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキル若しくはジシクロアルキルスルホニウム化合物を挙げることができる。   Examples of the arylsulfonium compound include a triarylsulfonium compound, a diarylalkyl or cycloalkylsulfonium compound, and an aryldialkyl or dicycloalkylsulfonium compound.

アリールスルホニウム化合物のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。アリールスルホニム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。   The aryl group of the arylsulfonium compound is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.

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

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

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

201〜R203のアルキル基は、アリール基、シクロアルキル基に対する置換基と同様のシクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。 Alkyl groups R 201 to R 203 are aryl groups, the same cycloalkyl groups as substituents for a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, a halogen atom, a hydroxyl group or a phenylthio group.

-の非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオン等を挙げることができる。
非求核性アニオンとは、求核反応を起こす能力が著しく低いアニオンであり、分子内求核反応による経時分解を抑制することができるアニオンである。これによりレジストの経時安定性が向上する。
Examples of the non-nucleophilic anion of X include a sulfonate anion, a carboxylate anion, a sulfonylimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, and a tris (alkylsulfonyl) methyl anion.
A non-nucleophilic anion is an anion that has an extremely low ability to cause a nucleophilic reaction, and is an anion that can suppress degradation over time due to an intramolecular nucleophilic reaction. This improves the temporal stability of the resist.

スルホン酸アニオンとしては、例えば、脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオンなどが挙げられる。   Examples of the sulfonate anion include an aliphatic sulfonate anion, an aromatic sulfonate anion, and a camphor sulfonate anion.

カルボン酸アニオンとしては、例えば、脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン、アラルキルカルボン酸アニオンなどが挙げられる。   Examples of the carboxylate anion include an aliphatic carboxylate anion, an aromatic carboxylate anion, and an aralkylcarboxylate anion.

脂肪族スルホン酸アニオンにおける脂肪族炭化水素基としては、好ましくは炭素数1〜30のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、及び好ましくは炭素数3〜30のシクロアルキル基、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、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等を挙げることができる。   The aliphatic hydrocarbon group in the aliphatic sulfonate anion is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl. Group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, Examples thereof include an eicosyl group, and preferably a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and a boronyl group.

芳香族スルホン酸アニオンにおける芳香族基としては、好ましくは炭素数6〜14のアリール基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。   The aromatic group in the aromatic sulfonate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.

上記脂肪族スルホン酸アニオン及び芳香族スルホン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、置換基を有していてもよい。   The alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group in the aliphatic sulfonate anion and aromatic sulfonate anion may have a substituent.

置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基
等を挙げることができる。
Examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, and an alkylthio group.

ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、弗素原子、沃素原子等を挙げることができる。   Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom.

アルキル基としては、例えば、好ましくは炭素数1〜15のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等を挙げることができる。   As the alkyl group, for example, preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group Hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, etc. it can.

アルコキシ基としては、例えば、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等を挙げることができる。   As an alkoxy group, Preferably a C1-C5 alkoxy group, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group etc. can be mentioned, for example.

アルキルチオ基としては、例えば、好ましくは炭素数1〜15のアルキルチオ基、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、n−ブチルチオ基、イソブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ネオペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、ウンデシルチオ基、ドデシルチオ基、トリデシルチオ基、テトラデシルチオ基、ペンタデシルチオ基、ヘキサデシルチオ基、ヘプタデシルチオ基、オクタデシルチオ基、ノナデシルチオ基、エイコシルチオ基等を挙げることができる。尚、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基は、更にハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)で置換されていてもよい。   As the alkylthio group, for example, preferably an alkylthio group having 1 to 15 carbon atoms, such as methylthio group, ethylthio group, propylthio group, isopropylthio group, n-butylthio group, isobutylthio group, sec-butylthio group, pentylthio group, Neopentylthio, hexylthio, heptylthio, octylthio, nonylthio, decylthio, undecylthio, dodecylthio, tridecylthio, tetradecylthio, pentadecylthio, hexadecylthio, heptadecylthio, octadecylthio, nonadecylthio Group, eicosylthio group and the like. The alkyl group, alkoxy group, and alkylthio group may be further substituted with a halogen atom (preferably a fluorine atom).

脂肪族カルボン酸アニオンにおける脂肪族炭化水素基としては、脂肪族スルホン酸アニオンにおける脂肪族炭化水素基と同様のものを挙げることができる。   Examples of the aliphatic hydrocarbon group in the aliphatic carboxylate anion include those similar to the aliphatic hydrocarbon group in the aliphatic sulfonate anion.

芳香族カルボン酸アニオンにおける芳香族基としては、芳香族スルホン酸アニオンにおける芳香族基と同様のものを挙げることができる。   Examples of the aromatic group in the aromatic carboxylate anion include the same aromatic groups as in the aromatic sulfonate anion.

アラルキルカルボン酸アニオンにおけるアラルキル基としては、好ましくは炭素数6〜12のアラルキル基、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。   The aralkyl group in the aralkyl carboxylate anion is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms, such as a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group, and a naphthylmethyl group.

上記脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン及びアラルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基は置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオンにおけると同様のハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。   The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in the aliphatic carboxylate anion, aromatic carboxylate anion and aralkylcarboxylate anion may have a substituent. Examples of the substituent include aliphatic groups Examples thereof include the same halogen atom, alkyl group, alkoxy group and alkylthio group as in the sulfonate anion and aromatic sulfonate anion.

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

ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオンにおけるアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基等を挙げることができる。これらのアルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としてはハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができ、フッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。   The alkyl group in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and tris (alkylsulfonyl) methyl anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, An isobutyl group, a sec-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, and the like can be given. These alkyl groups may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group substituted with a halogen atom, an alkoxy group, an alkylthio group, and the like, which are substituted with a fluorine atom. Alkyl groups are preferred.

その他の非求核性アニオンとしては、例えば、弗素化燐、弗素化硼素、弗素化アンチモン等を挙げることができる。   Examples of other non-nucleophilic anions include fluorinated phosphorus, fluorinated boron, and fluorinated antimony.

-の非求核性アニオンとしては、フッ素原子で置換された脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸アニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンが好ましい。 X-の非求核性アニオンとして、より好ましくは炭素数4〜8のフッ素置換脂肪族スルホン酸アニオン、特に好ましくはノナフロロブタンスルホン酸アニオン、パーフロロオクタンスルホン酸アニオンである。 As the non-nucleophilic anion of X , an aliphatic sulfonate anion substituted with a fluorine atom, an aromatic sulfonate anion substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom, and an alkyl group substituted with a fluorine atom A bis (alkylsulfonyl) imide anion and a tris (alkylsulfonyl) methide anion in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom are preferred. The non-nucleophilic anion of X is more preferably a fluorine-substituted aliphatic sulfonate anion having 4 to 8 carbon atoms, particularly preferably a nonafluorobutane sulfonate anion or a perfluorooctane sulfonate anion.

次に、化合物(Z1−2)について説明する。   Next, the compound (Z1-2) will be described.

化合物(Z1−2)は、式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を含有しない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。 Compound (Z1-2) is a compound in the case where R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently represents an organic group not containing an aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.

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

201〜R203は、各々独立に、好ましくは脂肪族炭化水素基であり、更に好ましくは直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、最も好ましくは直鎖、分岐2−オキソアルキル基である。 R 201 to R 203 are each independently preferably an aliphatic hydrocarbon group, more preferably a linear, branched, cyclic 2-oxoalkyl group or alkoxycarbonylmethyl group, most preferably a linear, branched 2- An oxoalkyl group;

201〜R203としての脂肪族炭化水素基は、直鎖又は分岐状アルキル基、シクロアルキル基のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。脂肪族炭化水素基として、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基がより好ましい。 The aliphatic hydrocarbon group as R 201 to R 203 may be a linear or branched alkyl group or a cycloalkyl group, and preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms ( Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a pentyl group) and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a norbornyl group). As the aliphatic hydrocarbon group, a 2-oxoalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group are more preferable.

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

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

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

201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。 Two members out of R 201 to R 203 may combine to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).

化合物(Z1−3)とは、以下の一般式(Z1−3)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。   The compound (Z1-3) is a compound represented by the following general formula (Z1-3), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.

1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。 R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.

6c及びR7cは、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。 R 6c and R 7c represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group.

x及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。 R x and R y each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group.

1c〜R5c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。 Any two or more of R 1c to R 5c , and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, and this ring structure includes an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, and an amide bond. May be included.

Zc-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるX-の非求核性アニオンと同様のものである。 Zc represents a non-nucleophilic anion and is the same as the non-nucleophilic anion of X − in formula (ZI).

1c〜R5cとしてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜20個の直鎖又は分岐状アルキル基、好ましくは炭素数1〜12個の直鎖又は分岐状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基)を挙げることができる。 The alkyl group as R 1c to R 5c may be either linear or branched, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a straight chain having 1 to 12 carbon atoms. Examples thereof include a chain or branched alkyl group (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).

1c〜R5cとしてのシクロアルキル基は、例えば炭素数3〜20個のシクロアルキル基、好ましくは炭素数3〜8個のシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。 Examples of the cycloalkyl group as R 1c to R 5c include a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms (for example, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group). .

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

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

x及びRyとしてのアルキル基、シクロアルキル基は、R1c〜R5cとしてのアルキル基、シクロアルキル基と同様のものを挙げることができ、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基がより好ましい。 Examples of the alkyl group and cycloalkyl group as R x and R y include the same as the alkyl group and cycloalkyl group as R 1c to R 5c , and a 2-oxoalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group are more preferable. preferable.

2−オキソアルキル基は、R1c〜R5cとしてのアルキル基、シクロアルキル基の2位に
>C=Oを有する基を挙げることができる。
Examples of the 2-oxoalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group or cycloalkyl group as R 1c to R 5c .

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

x及びRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。 Examples of the group formed by combining R x and R y include a butylene group and a pentylene group.

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

一般式(ZII)及び(ZIII)中、R204〜R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。 In formula (ZII) and (ZIII), R 204 ~R 207 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.

204〜R207のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。 Phenyl group and a naphthyl group are preferred as the aryl group of R 204 to R 207, more preferably a phenyl group.

204〜R207のアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。 The alkyl group represented by R 204 to R 207 may be either linear or branched, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group). Butyl group, pentyl group).

204〜R207のシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。 Cycloalkyl groups R 204 to R 207 is preferably, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl).

204〜R207のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は置換基を有していてもよく、R204〜R207のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。 Aryl group R 204 to R 207, an alkyl group, a cycloalkyl group may have a substituent, an aryl group of R 204 to R 207, an alkyl group, substituent that the cycloalkyl group have As, for example, an alkyl group (for example, carbon number 1-15), a cycloalkyl group (for example, carbon number 3-15), an aryl group (for example, carbon number 6-15), an alkoxy group (for example, carbon number 1-15), A halogen atom, a hydroxyl group, a phenylthio group, etc. can be mentioned.

-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるX-の非求核性アニオンと同様のものである。 X represents a non-nucleophilic anion and is the same as the non-nucleophilic anion of X − in formula (ZI).

また、その他の本発明に用いられる電子線、X線又はEUV光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として、下記式(ZIV)〜(ZVII)で表されるものが挙げられる。   Further, among the other compounds that are decomposed by irradiation with electron beam, X-ray or EUV light used in the present invention, those which are particularly effectively used are represented by the following formulas (ZIV) to (ZVII). What is represented.

一般式(ZIV)〜(ZVII)中、Ar3及びAr4は、各々独立にアリール基を示す。 In general formulas (ZIV) to (ZVII), Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group.

206は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を示す。 R 206 represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.

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。   A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.

Rは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。   R represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.

207は、電子吸引性基を示し、好ましくはシアノ基またはフロロアルキル基を表す。 R207 represents an electron-withdrawing group, and preferably represents a cyano group or a fluoroalkyl group.

208は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。 R 208 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.

電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物の内でより好ましくは、一般式(ZI)〜(ZIII)で表される化合物である。   Among the compounds that generate an acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light, compounds represented by general formulas (ZI) to (ZIII) are more preferable.

電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物の内で更に好ましくは一般式(ZI)で表されるスルホニウム塩であり、特に好ましくはカルボニル基を有するスルホニウム塩であり、最も好ましくは化合物(Z1−2)に於いてR201〜R203のいずれかに2−オキソアルキル基を有する化合物又は一般式(Z1−3)で表される化合物である。カルボニル基を有する化合物を用いることで特に感度が向上する。 Of the compounds that generate an acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light, more preferred is a sulfonium salt represented by the general formula (ZI), particularly preferred is a sulfonium salt having a carbonyl group, most preferred. is a compound or a compound represented by the general formula (Z1-3) with either the 2-oxoalkyl group R 201 to R 203 in the compound (Z1-2). The sensitivity is particularly improved by using a compound having a carbonyl group.

電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物の中で、特に好ましいものの例を以下に挙げる。   Among the compounds that generate an acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light, examples of particularly preferable compounds are listed below.

酸発生剤の添加量は、レジスト組成物の全固形分に対して、通常2〜25質量%、好ましくは4〜20質量%、より好ましくは6〜20質量%、特に好ましくは6〜15質量%である。   The addition amount of the acid generator is usually 2 to 25% by mass, preferably 4 to 20% by mass, more preferably 6 to 20% by mass, and particularly preferably 6 to 15% by mass with respect to the total solid content of the resist composition. %.

〔3〕ポリヒドロキシ化合物
本発明で用いる樹脂(A)は、アルカリ溶解速度調整及び耐熱姓向上のために合成段階においてポリヒドロキシ化合物を添加して、ポリマー主鎖を多官能アセタール基で連結する架橋部位を導入してもよい。
[3] Polyhydroxy compound The resin (A) used in the present invention is a cross-linking in which a polyhydroxy compound is added in the synthesis stage to adjust the alkali dissolution rate and improve the heat resistance, and the polymer main chain is linked with a polyfunctional acetal group. Sites may be introduced.

ポリヒドロキシ化合物の添加量は樹脂の水酸基の数に対して、0.01〜10mol%、好ましくは0.05〜8mol%、更に好ましくは0.1〜5mol%である。   The addition amount of the polyhydroxy compound is 0.01 to 10 mol%, preferably 0.05 to 8 mol%, more preferably 0.1 to 5 mol%, based on the number of hydroxyl groups in the resin.

ポリヒドロキシ化合物としては、フェノール性水酸基あるいアルコール性水酸基を2〜6個持つものがあげられ、好ましくは水酸基の数が2〜4個であり、更に好ましくは水酸基の数が2又は3個である。
以下に具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Examples of the polyhydroxy compound include those having 2 to 6 phenolic hydroxyl groups or alcoholic hydroxyl groups, preferably 2 to 4 hydroxyl groups, more preferably 2 or 3 hydroxyl groups. is there.
Specific examples are shown below, but the present invention is not limited thereto.

〔4〕(C)フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤
本発明のポジ型レジスト組成物は、更に(C)フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。
[4] (C) Fluorine-based and / or silicon-based surfactant The positive resist composition of the present invention further comprises (C) a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (fluorine-based surfactant and silicon-based interface). It is preferable to contain any one or two or more of activators and surfactants containing both fluorine atoms and silicon atoms.

本発明のポジ型レジスト組成物が上記(C)界面活性剤を含有することにより、250nm以下、特に220nm以下の露光光源の使用時に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少ないレジストパターンを与えることが可能となる。   When the positive resist composition of the present invention contains the above-mentioned (C) surfactant, a resist having good sensitivity and resolution and less adhesion and development defects when using an exposure light source of 250 nm or less, particularly 220 nm or less. A pattern can be given.

これらの(C)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。   As these (C) surfactants, for example, JP-A 62-36663, JP-A 61-226746, JP-A 61-226745, JP-A 62-170950, JP No. 63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, JP-A 2002-277862, US Pat. No. 5,405,720 , No. 5,360,692, No. 5,529,881, No. 5,296,330, No. 5,436,098, No. 5,576,143, No. 5,294,511, No. 5,824,451 The following commercially available surfactants can also be used as they are.

使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。   Examples of commercially available surfactants that can be used include F-top EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Fluorine type surfactant or silicon type surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

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

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。 Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy) (Ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) copolymer, acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or Copolymer of acrylate (or methacrylate), (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate), and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) having a C 8 F 17 group Coalesce, etc. Can.

(C)界面活性剤の使用量は、ポジ型レジスト組成物全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。   (C) The amount of the surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total amount of the positive resist composition (excluding the solvent).

〔5〕(D)塩基性化合物
本発明のポジ型レジスト組成物は、露光から加熱までの経時による性能変化を低減するために、(D)塩基性化合物を含有することが好ましい。
[5] (D) Basic compound The positive resist composition of the present invention preferably contains (D) a basic compound in order to reduce a change in performance over time from exposure to heating.

好ましい構造として、下記式(A)〜(E)で示される構造を挙げることができる。   Preferable structures include structures represented by the following formulas (A) to (E).

式(A)〜(E)中、R250、R251及びR252は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であり、ここでR250とR251は互いに結合して環を形成してもよい。置換基を有するアルキル基、シクロアルキル基としては、炭素数1〜20のアミノアルキル基、炭素数3〜20のアミノシクロアルキル基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基、炭素数3〜20のヒドロキシシクロアルキル基が好ましい。 In formulas (A) to (E), R 250 , R 251 and R 252 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 20 aryl groups, wherein R 250 and R 251 may combine with each other to form a ring. Examples of the alkyl group and cycloalkyl group having a substituent include an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aminocycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a 3 to 20 carbon atom. A hydroxycycloalkyl group is preferred.

また、これらはアルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含んでも良い。   These may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom in the alkyl chain.

253、R254、R255及びR256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基又はシクロアルキル基を示す。 R 253 , R 254 , R 255 and R 256 each independently represent an alkyl group or cycloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

好ましい化合物として、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルホリン、ピペリジンを挙げることができ、更に好ましい化合物として、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造又はピリジン構造を有する化合物、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体等を挙げることができる。これらの化合物は置換基を有していてもよい。   Preferred compounds include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, piperidine, and more preferred compounds include imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure, onium carboxylate structure, Examples thereof include a compound having a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, and an aniline derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond. These compounds may have a substituent.

イミダゾール構造を有する化合物としてはイミダゾール、2、4、5−トリフェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール等があげられる。ジアザビシクロ構造を有する化合物としては1、4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1、5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノナー5−エン、1、8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカー7−エンなどがあげられる。オニウムヒドロキシド構造を有する化合物としてはトリアリールスルホ
ニウムヒドロキシド、フェナシルスルホニウムヒドロキシド、2−オキソアルキル基を有するスルホニウムヒドロキシド、具体的にはトリフェニルスルホニウムヒドロキシド、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウムヒドロキシド、ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムヒドロキシド、フェナシルチオフェニウムヒドロキシド、2−オキソプロピルチオフェニウムヒドロキシドなどがあげられる。オニウムカルボキシレート構造を有する化合物としてはオニウムヒドロキシド構造を有する化合物のアニオン部がカルボキシレートになったものであり、例えばアセテート、アダマンタンー1−カルボキシレート、パーフロロアルキルカルボキシレート等があげられる。トリアルキルアミン構造を有する化合物としては、トリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン等を挙げることができる。アニリン化合物としては、2,6−ジイソプロピルアニリン、N,N−ジメチルアニリン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体としては、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アニリン等を挙げることができる。
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] noner-5-ene, and 1,8-diazabicyclo [5,4,0]. Undecar 7-ene. Examples of the compound having an onium hydroxide structure include triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, sulfonium hydroxide having a 2-oxoalkyl group, specifically triphenylsulfonium hydroxide, tris (t-butylphenyl) sulfonium. Examples thereof include hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, and 2-oxopropylthiophenium hydroxide. The compound having an onium carboxylate structure is a compound having an onium hydroxide structure in which the anion moiety is converted to a carboxylate, and examples thereof include acetate, adamantane-1-carboxylate, and perfluoroalkylcarboxylate. Examples of the compound having a trialkylamine structure include tri (n-butyl) amine and tri (n-octyl) amine. Examples of aniline compounds include 2,6-diisopropylaniline and N, N-dimethylaniline. Examples of the alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and tris (methoxyethoxyethyl) amine. Examples of aniline derivatives having a hydroxyl group and / or an ether bond include N, N-bis (hydroxyethyl) aniline.

これらの塩基性化合物は、単独であるいは2種以上で用いられる。塩基性化合物の使用量は、ポジ型レジスト組成物の固形分を基準として、通常0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%である。十分な添加効果を得る上で0.001質量%以上が好ましく、感度や非露光部の現像性の点で10質量%以下が好ましい。   These basic compounds are used alone or in combination of two or more. The usage-amount of a basic compound is 0.001-10 mass% normally on the basis of solid content of a positive resist composition, Preferably it is 0.01-5 mass%. In order to obtain a sufficient addition effect, 0.001% by mass or more is preferable, and 10% by mass or less is preferable in terms of sensitivity and developability of the non-exposed area.

〔6〕有機溶剤
本発明のポジ型レジスト組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤に溶解して用いる。
[6] Organic solvent The positive resist composition of the present invention is used by dissolving the above components in a predetermined organic solvent.

使用し得る有機溶剤としては、例えば、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等を挙げることができる。   Examples of the organic solvent that can be used include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl. Ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N -Dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, etc.

本発明において、有機溶剤としては、単独で用いても混合して用いても良いが、構造中に水酸基を含有する溶剤と、水酸基を含有しない溶剤とを混合した混合溶剤を使用することが好ましい。これによりレジスト液保存時のパーティクル発生を軽減することができる。   In the present invention, the organic solvent may be used alone or in combination, but it is preferable to use a mixed solvent in which a solvent containing a hydroxyl group in the structure and a solvent not containing a hydroxyl group are mixed. . Thereby, the generation of particles during storage of the resist solution can be reduced.

水酸基を含有する溶剤としては、例えば、エチレングリコール、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、プロピレングリコール、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、乳酸エチル等を挙げることができ、これらの内でプロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチルが特に好ましい。   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, propylene glycol monoethyl ether, ethyl lactate, and the like. Particularly preferred are propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate.

水酸基を含有しない溶剤としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができ、これらの内で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、γ−ブチ
ロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチルが特に好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノンが最も好ましい。
Examples of the solvent not containing a hydroxyl group include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide and the like. Among these, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, and butyl acetate are particularly preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate. 2-heptanone is most preferred.

水酸基を含有する溶剤と水酸基を含有しない溶剤との混合比(質量)は、1/99〜99/1、好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは20/80〜60/40である。水酸基を含有しない溶剤を50質量%以上含有する混合溶剤が塗布均一性の点で特に好ましい。   The mixing ratio (mass) of the solvent containing a hydroxyl group and the solvent not containing a hydroxyl group is 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 60/40. . A mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent not containing a hydroxyl group is particularly preferred from the viewpoint of coating uniformity.

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、本発明のポジ型レジスト組成物を塗布し、乾燥し、レジスト膜を形成し、次に電子線、X線又はEUV光の照射を行い、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 carried out by applying the positive resist 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). A good resist pattern can be formed by applying an object, drying, forming a resist film, and then irradiating with electron beam, X-ray or EUV light, and preferably heating, developing, rinsing and drying. it can.

本発明のポジ型レジスト組成物を基板上に塗布、乾燥して形成するレジスト膜の膜厚は、50〜200nmが好ましい。レジスト膜の膜厚を50〜200nmとすることにより、ドライエッチング耐性、パターンプロファイルを向上させ、且つレジスト膜の透過率を大きくすることができる。   The film thickness of the resist film formed by applying and drying the positive resist composition of the present invention on a substrate is preferably 50 to 200 nm. By setting the thickness of the resist film to 50 to 200 nm, it is possible to improve the dry etching resistance and the pattern profile and increase the transmittance of the resist film.

レジスト膜の膜厚は、組成物の溶剤を除いた固形分濃度により調整することができ、好ましい固形分濃度は5〜18質量%、より好ましい固形分濃度は7〜15質量%、特に好ましい固形分濃度は9〜14質量%である。   The film thickness of the resist film can be adjusted by the solid content concentration excluding the solvent of the composition, the preferable solid content concentration is 5 to 18% by mass, the more preferable solid content concentration is 7 to 15% by mass, and the particularly preferable solid content is The partial concentration is 9-14% by mass.

本発明のポジ型レジスト組成物の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。   Examples of the alkaline developer of the positive resist composition of the present invention include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, ethylamine, and n-propylamine. Primary amines, secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcoholamines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, An aqueous solution of alkalis such as quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium hydroxide and choline, cyclic amines such as pyrrole and piperidine, and the like 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.

これらのアルカリ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、コリンの水溶液である。   Among these alkaline developers, quaternary ammonium salts are preferable, and tetramethylammonium hydroxide and an aqueous solution of choline are more preferable.

アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%であり、アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。   The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass, and the pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.

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

1.構成素材の合成例
(i)樹脂の合成
合成例1:ポリマー(P−1)の合成例
ポリ(p−ヒドロキシスチレン−co−p−t−ブチルアクリレート)(共重合組成モル比90:10)20g、ベンジルビニルエーテル3.6gをテトラヒドロフラン(TH
F)100mlに溶解し、これにp−トルエンスルホン酸0.01gを添加して室温で18時間反応させた。反応液を蒸留水5Lに攪拌しながら滴下し、析出する粉体をろ過、乾燥し、ポリマー(P−1)を得た。このポリマーの重量平均分子量は9600であった。
他の樹脂も同様の方法で合成した。
1. Synthetic Examples of Constituent Materials (i) Synthetic Examples of Resin Synthesis 1: Synthetic Examples of Polymer (P-1) Poly (p-hydroxystyrene-co-pt-butyl acrylate) (Copolymer composition molar ratio 90:10) 20 g and 3.6 g of benzyl vinyl ether were added to tetrahydrofuran (TH
F) It melt | dissolved in 100 ml, 0.01 g of p-toluenesulfonic acid was added to this, and it was made to react at room temperature for 18 hours. The reaction solution was added dropwise to 5 L of distilled water while stirring, and the precipitated powder was filtered and dried to obtain a polymer (P-1). The weight average molecular weight of this polymer was 9600.
Other resins were synthesized in the same manner.

(ii)酸発生剤の合成
本発明の実施例で用いた酸発生剤については、いずれも公知の合成法により合成した。
(Ii) Synthesis of acid generator The acid generators used in the examples of the present invention were all synthesized by a known synthesis method.

〔実施例1〕
(i)ポジ型レジストの調製および塗設
(A1成分):樹脂(P−1) 組成比69/21/10 0.52g
(A2成分):樹脂(P−1) 組成比51/39/10 0.40g
(B成分): 酸発生剤 z5 0.08g
をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート8.5gに溶解させ、さらに含窒素塩基性化合物としてE−1(下記参照)0.003gをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート7.0g、プロピレングリコールモノメチルエーテル1.5gに溶解させ、さらに界面活性剤としてメガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製、以下W−1と略す)0.001gを添加、溶解させ、得られた溶液を0.1μm孔径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、レジスト溶液を得た。このレジスト溶液を6インチシリコンウェハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いて塗布し、110℃、90秒ベークして膜厚0.30μmの均一膜を得た。なお、組成比はモル比である。
[Example 1]
(I) Preparation and coating of positive resist (component A1): Resin (P-1) Composition ratio 69/21/10 0.52 g
(A2 component): Resin (P-1) Composition ratio 51/39/10 0.40 g
(Component B): Acid generator z5 0.08 g
Is dissolved in 8.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 0.003 g of E-1 (see below) as a nitrogen-containing basic compound is dissolved in 7.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 1.5 g of propylene glycol monomethyl ether. Furthermore, 0.001 g of MegaFac F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., hereinafter abbreviated as W-1) was added and dissolved as a surfactant, and the resulting solution was precisely filtered with a membrane filter having a pore size of 0.1 μm. Filtration gave a resist solution. This resist solution was applied onto a 6-inch silicon wafer using a spin coater Mark8 manufactured by Tokyo Electron, and baked at 110 ° C. for 90 seconds to obtain a uniform film having a thickness of 0.30 μm. The composition ratio is a molar ratio.

(ii)ポジ型レジストパターンの作製及び評価
このレジスト膜に、電子線描画装置((株)日立製作所製 HL750、加速電圧50KeV)を用いて電子線照射を行った。照射後に、110℃、90秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方法で評価した。
〔感度〕
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製 S−4300)を用いて観察した。0.15μmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とした。
〔解像力〕
上記の感度を示す照射量における限界解像力(ラインとスペースが分離解像)を解像力とした。
〔パターン形状〕
上記の感度を示す照射量における0.15μmラインパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察し、矩形、ややテーパー、テーパーの3段階評価を行った。
〔ラインエッジラフネス〕
上記の感度を示す照射量における0.15μmラインパターンの長さ方向50μmにおける任意の30点について線幅を測定し、そのバラツキを3σで評価した。
(Ii) Production and Evaluation of Positive Resist Pattern This resist film was irradiated with an electron beam using an electron beam drawing apparatus (HL750, acceleration voltage 50 KeV manufactured by Hitachi, Ltd.). After irradiation, the substrate was baked at 110 ° C. for 90 seconds, immersed in an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds, and dried. The obtained pattern was evaluated by the following method.
〔sensitivity〕
The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). Sensitivity was defined as the minimum irradiation energy when resolving a 0.15 μm line (line: space = 1: 1).
[Resolution]
The resolving power was defined as the limiting resolving power (line and space were separated and resolving) at the irradiation dose showing the above sensitivity.
[Pattern shape]
Using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.), observe the cross-sectional shape of the 0.15 μm line pattern at the irradiation dose showing the above sensitivity, and perform a three-step evaluation of rectangular, slightly tapered, and tapered. It was.
[Line edge roughness]
The line width was measured at any 30 points in the length direction of 50 μm of the 0.15 μm line pattern at the irradiation dose showing the above sensitivity, and the variation was evaluated by 3σ.

(iii)評価結果
実施例1の結果は、感度は5.5μC/cm2、解像力は0.09μm、パターン形状は矩形、ラインエッジラフネス6.0nmであり、非常に良好であった。
(Iii) Evaluation Results The results of Example 1 were very good with a sensitivity of 5.5 μC / cm 2 , a resolving power of 0.09 μm, a pattern shape of a rectangle, and line edge roughness of 6.0 nm.

〔実施例2〜8〕
表1に示した化合物を用いて、実施例1と全く同様にしてレジスト調製・塗設、電子線
露光評価を行った。評価結果を表1に示した。
[Examples 2 to 8]
Using the compounds shown in Table 1, resist preparation / coating and electron beam exposure evaluation were carried out in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.

〔比較例1及び2〕
(A1成分):樹脂(P−1) 組成比69/21/10 0.52g
(A2成分):樹脂(P−1) 組成比51/39/10 0.40g
に代えて、樹脂(P−1:組成比60/30/10)0.92g(比較例1)又は樹脂(P−13:組成比87/13)0.92g(比較例2)を用いた以外は実施例1と全く同様にしてレジスト調製・塗設、電子線露光評価を行った。
[Comparative Examples 1 and 2]
(A1 component): Resin (P-1) Composition ratio 69/21/10 0.52 g
(A2 component): Resin (P-1) Composition ratio 51/39/10 0.40 g
Instead of 0.92 g of resin (P-1: composition ratio 60/30/10) (Comparative Example 1) or 0.92 g of resin (P-13: composition ratio 87/13) (Comparative Example 2) was used. Except for the above, resist preparation / coating and electron beam exposure evaluation were carried out in the same manner as in Example 1.

実施例及び比較例で用いたその他の化合物を以下に示す。
〔酸発生剤〕
先に例示したものに対応する。
Other compounds used in Examples and Comparative Examples are shown below.
[Acid generator]
Corresponds to those exemplified above.

〔含窒素塩基性化合物〕
E−1:トリ−n−ヘキシルアミン
E−2:2,4,6−トリフェニルイミダゾール
E−3:テトラ-(n-ブチル)アンモニウムヒドロキシド
〔界面活性剤〕
W−1:フッ素系界面活性剤、メガファックF−176
(大日本インキ化学工業製)
W−2:フッ素/シリコン系界面活性剤、メガファックR08
(大日本インキ化学工業製)
[Nitrogen-containing basic compound]
E-1: Tri-n-hexylamine E-2: 2,4,6-triphenylimidazole E-3: Tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide [Surfactant]
W-1: Fluorosurfactant, MegaFuck F-176
(Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
W-2: Fluorine / silicone surfactant, MegaFac R08
(Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)

評価結果を表1に示す。なお、表1の( )内の数値はレジスト固形分中の質量%を表す。
The evaluation results are shown in Table 1. In addition, the numerical value in () of Table 1 represents the mass% in resist solid content.

表1から、本発明のポジ型レジスト組成物は、電子線の照射によるパターン形成に関し
て、比較例の組成物に比べて、高感度で高解像力であり、パターン形状、ラインエッジラフネスも優れていることがわかる。
From Table 1, the positive resist composition of the present invention has a higher sensitivity and higher resolution with respect to pattern formation by electron beam irradiation than the composition of the comparative example, and is excellent in pattern shape and line edge roughness. I understand that.

<EUV露光による評価>
〔実施例9〜10及び比較例3〜4〕
上記実施例1及び2、比較例1及び2の各レジスト組成物を用い、実施例1と同様の方法でレジスト膜を得た。但し、レジスト膜厚は0.15μmとした。得られたレジスト膜にEUV光(波長13nm)を用いて、露光量を0〜5.0mJの範囲で0.5mJづつ変えながら面露光を行い、さらに110℃、90秒ベークした。その後2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて、各露光量での溶解速度を測定し、感度を求めた。実施例1及び2のレジスト組成物を用いた場合をそれぞれ実施例9及び10とし、比較例1及び2のレジスト組成物を用いた場合をそれぞれ比較例3及び4とした。
<Evaluation by EUV exposure>
[Examples 9 to 10 and Comparative Examples 3 to 4]
A resist film was obtained in the same manner as in Example 1 using the resist compositions in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. However, the resist film thickness was 0.15 μm. The obtained resist film was subjected to surface exposure using EUV light (wavelength 13 nm) while changing the exposure amount by 0.5 mJ in the range of 0 to 5.0 mJ, and further baked at 110 ° C. for 90 seconds. Thereafter, using a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution, the dissolution rate at each exposure amount was measured to determine the sensitivity. The cases where the resist compositions of Examples 1 and 2 were used were designated as Examples 9 and 10, respectively, and the cases where the resist compositions of Comparative Examples 1 and 2 were used were designated as Comparative Examples 3 and 4, respectively.

次に上記実験にて求めた感度の1/2にあたる露光量のEUV光を照射したサンプルを準備、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液で60秒現像した後のレジスト膜表面をAFM(原子間力顕微鏡)をにて観察した。結果を表2に示す。Aは良好、Bはやや良好、Cはラフネスが大きく悪いことを示す。   Next, a sample irradiated with EUV light having an exposure amount equivalent to 1/2 of the sensitivity obtained in the above experiment was prepared, and the resist film surface after 60 seconds development with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution Were observed with an AFM (atomic force microscope). The results are shown in Table 2. A indicates good, B indicates slightly good, and C indicates that the roughness is large and poor.

表2から、本発明のポジ型レジスト組成物は、EUV光の照射による特性評価において、比較例の組成物に比べて表面ラフネスが小さく優れていることがわかる。   From Table 2, it can be seen that the positive resist composition of the present invention has a smaller surface roughness and is superior to the composition of the comparative example in the property evaluation by irradiation with EUV light.

Claims (6)

(A)酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が増大する少なくとも2種の樹脂、及び、
(B)電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物を含有するレジスト組成物であって、該樹脂2種は含有する繰り返し単位の構造が全く同一であり、かつ一般式(A1)で表される繰り返し単位及び一般式(A2)で表される繰り返し単位を有し、但し一般式(A2)で表される繰り返し単位の含有率が異なることを特徴とする電子線、X線またはEUV用ポジ型レジスト組成物。
一般式(A1)及び(A2)中、
Zは水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基又はアシロキシ基を表す。
1は、環状炭素構造を含む、酸の作用により分解する基を示す。
m及びnは、各々独立に0〜4を表す。
(A) at least two resins whose solubility in an alkaline developer is increased by the action of an acid; and
(B) A resist composition containing a compound that generates an acid upon irradiation with an electron beam, X-ray or EUV light, wherein the two types of the resins have the same repeating unit structure, and the general formula ( An electron beam having a repeating unit represented by A1) and a repeating unit represented by the general formula (A2), wherein the content of the repeating unit represented by the general formula (A2) is different; X A positive resist composition for wire or EUV.
In general formulas (A1) and (A2),
Z represents a hydroxyl group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an acyl group or an acyloxy group.
A 1 represents a group containing a cyclic carbon structure and decomposing by the action of an acid.
m and n each independently represent 0-4.
2種の樹脂(A)の少なくとも1種における一般式(A2)で表される繰り返し単位が、下記一般式(X1)で表される基及び一般式(X2)で表される基の少なくともいずれかを有することを特徴とする請求項1に記載の電子線、X線またはEUV用ポジ型レジスト組成物。
式(X1)及び(X2)中、
1及びR2は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
3及びR4は、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
mは0〜20の整数を表す。
Wは2価の連結基を表す。
Yは、−O−、−OCO−、−COO−、−NHCO−、−CONH−、−S−、−SO2−、又は−SO3−を表す。
aは、シクロアルキル基を有する基又はアリール基を有する基を表す。
The repeating unit represented by the general formula (A2) in at least one of the two types of resins (A) is at least one of the group represented by the following general formula (X1) and the group represented by the general formula (X2). The positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV according to claim 1, wherein
In formulas (X1) and (X2),
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group.
R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
m represents an integer of 0 to 20.
W represents a divalent linking group.
Y represents —O—, —OCO—, —COO—, —NHCO—, —CONH—, —S—, —SO 2 —, or —SO 3 —.
Z a represents a group having a cycloalkyl group or a group having an aryl group.
請求項1又は2に記載のポジ型レジスト組成物において、2種の樹脂(A)について一般式(A2)で表される繰り返し単位の含有率が5〜50モル%異なることを特徴とする請求項1または2に記載の電子線、X線またはEUV用ポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 1 or 2, wherein the content of the repeating unit represented by the general formula (A2) is different by 5 to 50 mol% for the two types of resins (A). Item 3. The positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV according to item 1 or 2. 電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物(B)の含有量がレジスト組成物の全固形分に対し6〜20質量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電子線、X線またはEUV用ポジ型レジスト組成物。   The content of the compound (B) that generates an acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light is 6 to 20% by mass based on the total solid content of the resist composition. The positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV described in any one. 電子線、X線又はEUV光の照射により酸を発生する化合物(B)として、電子線、X線又はEUV光の照射によりスルホン酸を発生する化合物及び電子線、X線又はEUV光の照射によりカルボン酸を発生する化合物を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電子線、X線またはEUV用ポジ型レジスト組成物。   Compound (B) that generates acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light, compound that generates sulfonic acid upon irradiation with electron beam, X-ray or EUV light, and irradiation with electron beam, X-ray or EUV light The positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV according to any one of claims 1 to 4, comprising a compound capable of generating a carboxylic acid. 請求項1〜5のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物に電子線、X線またはEUV光を照射し、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 developing the positive resist composition according to claim 1 by irradiating the positive resist composition with an electron beam, an X-ray or EUV light.
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