JP2006030232A - Photosensitive composition and method for forming pattern by using the same - Google Patents

Photosensitive composition and method for forming pattern by using the same Download PDF

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JP2006030232A JP2004204239A JP2004204239A JP2006030232A JP 2006030232 A JP2006030232 A JP 2006030232A JP 2004204239 A JP2004204239 A JP 2004204239A JP 2004204239 A JP2004204239 A JP 2004204239A JP 2006030232 A JP2006030232 A JP 2006030232A
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知也 佐々木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition in which sufficiently preferable sensitivity, contrast, resolving power and line edge roughness by irradiation are achieves with EB (electron beams) or EUV (extreme ultraviolet) rays, and also to provide a method for forming a pattern by using the composition. <P>SOLUTION: The positive resist composition contains: a resin having which is decomposed by an effect of an acid to increase solubility with an alkali developing solution, the resin having a group which is decomposed by an effect of an acid to produce an alkali-soluble group and to produce a leaving group having a specified structure; and a compound which generates an acid by an effect of actinic rays or radiation. The method for forming a pattern is carried out by using the above composition. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、超LSIや高容量マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプロセスやその他のフォトファブリケーションプロセスに好適に用いられる感光性組成物に関するものである。詳しくは、高精細化したパターン形成しうるポジ型レジスト組成物に関し、特に電子線あるいはEUV光(Extreme Ultraviolet:波長13nm付近)を用いて半導体素子の微細加工に好適に用いることができるポジ型レジスト組成物に関する。   The present invention relates to a photosensitive composition suitable for use in an ultramicrolithography process such as the manufacture of VLSI and high-capacity microchips and other photofabrication processes. More specifically, the present invention relates to a positive resist composition capable of forming a high-definition pattern, and in particular, a positive resist that can be suitably used for fine processing of a semiconductor element using an electron beam or EUV light (Extreme Ultraviolet: wavelength of around 13 nm). Relates to the composition.

従来、ICやLSIなどの半導体デバイスの製造プロセスにおいては、フォトレジスト組成物を用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。近年、集積回路の高集積化に伴い、サブミクロン領域やクオーターミクロン領域の超微細パターン形成が要求されるようになってきている。それに伴い、露光波長もg線からi線に、さらにKrFエキシマレーザー光に、というように短波長化の傾向が見られる。さらには、現在では、エキシマレーザー光以外にも、電子線やX線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィーも開発が進んでいる。   Conventionally, in the manufacturing process of semiconductor devices such as IC and LSI, fine processing by lithography using a photoresist composition has been performed. In recent years, with the high integration of integrated circuits, the formation of ultrafine patterns in the submicron region and the quarter micron region has been required. Along with this, there is a tendency to shorten the exposure wavelength from g-line to i-line and further to KrF excimer laser light. Furthermore, at present, in addition to excimer laser light, lithography using electron beams, X-rays, or EUV light is also being developed.

かかる電子線、X線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィープロセスに適したレジストとしては高感度化の観点から主に酸触媒反応を利用した化学増幅型レジストが用いられており、ポジ型レジストにおいては主成分として、アルカリ現像液には不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有するフェノール性ポリマー、及び酸発生剤からなる化学増幅型レジスト組成物が有効に使用されている。   As a resist suitable for a lithography process using such electron beam, X-ray or EUV light, a chemically amplified resist using an acid catalyst reaction is mainly used from the viewpoint of high sensitivity. Effectively used as a main component is a chemically amplified resist composition comprising a phenolic polymer that is insoluble or sparingly soluble in an alkali developer and soluble in an alkali developer by the action of an acid, and an acid generator. Has been.

特開2002−62652号公報(特許文献1)は、アルカリ溶解速度コントラスト、感度、解像度、パターン形状、エッチング耐性、プロセス適応性を有するポジ型レジスト材料として、ポリスチレン繰り返し単位、側鎖にアリール基を有する(メタ)アクリル酸エステル繰り返し単位及び3級アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル繰り返し単位を含有する高分子化合物を含有するレジスト材料を開示している。
特開2003−233191号公報(特許文献2)は、高解像レリーフイメージを提供すべく、アリールアルキル基を含むフォト酸レイビル単位(酸分解性基)を有する樹脂を含有するフォトレジスト組成物を開示している。
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-62652 (Patent Document 1) discloses an alkali dissolution rate contrast, sensitivity, resolution, pattern shape, etching resistance, processability, and a positive resist material having polystyrene repeating units and aryl groups in side chains. A resist material containing a polymer compound containing a (meth) acrylate repeating unit having a (meth) acrylate repeating unit having a tertiary alkyl group is disclosed.
JP 2003-233191 A (Patent Document 2) discloses a photoresist composition containing a resin having a photoacid labile unit (acid-decomposable group) containing an arylalkyl group in order to provide a high-resolution relief image. Disclosure.

しかしながら、感度、コントラスト、解像力、ラインエッジラフネス(LER)につき、特に電子線またはEUVで露光する場合、充分な特性が得られていなかった。   However, sufficient characteristics have not been obtained with respect to sensitivity, contrast, resolution, and line edge roughness (LER), particularly when exposure is performed with an electron beam or EUV.

特開2002−62652号公報JP 2002-62652 A 特開2003−233191号公報JP 2003-233191 A

本発明の目的は、特に電子線またはEUV照射下で、充分良好な感度、コントラスト、解像力、ラインエッジラフネス(LER)を有する感光性組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a photosensitive composition having sufficiently good sensitivity, contrast, resolution, and line edge roughness (LER), particularly under electron beam or EUV irradiation.

本発明者らは、鋭意検討した結果、酸の作用により分解して、アルカリ可溶性基を生じるとともに、特定構造を有する脱離基を生じる基を有する、酸の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂を含有する感光性組成物によって上記課題を達成した。本発明に係わる感光性組成物は下記構成である。   As a result of intensive studies, the inventors of the present invention decomposed by the action of an acid to generate an alkali-soluble group and have a group that generates a leaving group having a specific structure. The above object has been achieved by a photosensitive composition containing a resin with increased solubility. The photosensitive composition concerning this invention is the following structure.

(1)(A)酸の作用により分解して、アルカリ可溶性基を生じるとともに、下記一般式(A)で表される基を有する脱離基を生じる基を有する、酸の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、及び、
(B)活性光線または放射線の作用により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とする感光性組成物。
(1) (A) It decomposes | disassembles by the effect | action of an acid which has a group which produces | generates the leaving group which has a group represented by the following general formula (A) while it decomposes | disassembles by the effect | action of an acid. A resin with increased solubility in an alkaline developer, and
(B) A photosensitive composition comprising a compound that generates an acid by the action of actinic rays or radiation.

一般式(A)中、
1aは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、またはアリール基を表す。
Xは水素原子または有機基を表す。
n1は1〜5の整数を表す。
n2は0〜4の整数を表す。但し、n1+n2=5である。
1a及びXの各々について複数ある場合、同じであっても、異なっていてもよい。
In general formula (A),
R 1a represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, or an aryl group.
X represents a hydrogen atom or an organic group.
n1 represents an integer of 1 to 5.
n2 represents an integer of 0 to 4. However, n1 + n2 = 5.
When there are a plurality of each of R 1a and X, they may be the same or different.

(2) 酸の作用により分解して、アルカリ可溶性基を生じるとともに、一般式(A)で表される基を有する脱離基を生じる基が、下記一般式(Z1)〜(Z5)から選択されたいずれかの基であることを特徴とする上記(1)に記載の感光性組成物。 (2) A group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group and a leaving group having a group represented by the general formula (A) is selected from the following general formulas (Z1) to (Z5) The photosensitive composition as described in (1) above, which is any one of the groups described above.

一般式(Z1)〜(Z5)中、
11a〜R13aは、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。該アルキル基、該シクロアルキル基、該アルケニル基、および該アラルキル基は、それぞれ途中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−及び−SO−から選ばれる少なくとも一つを有していてもよい。
14aおよびR15aは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。該アルキル基、該シクロアルキル基、該アルケニル基、および該アラルキル基は、それぞれ途中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−及び−SO−から選ばれる少なくとも一つを有していてもよい。
16aは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。該アルキル基、該シクロアルキル基、該アルケニル基、および該アラルキル基は、それぞれ途中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−及び−SO−
から選ばれる少なくとも一つを有していてもよい。
尚、R11a、R12a、R13aのうちの2つ、またはR14a、R15a、R16aのうちの2つが結合して環構造を形成してもよい。該環構造は、環の中に、それぞれ途中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−及び−SO−から選ばれる少なくとも一つを有していてもよい。
また、R11a、R12a、R13aのうちいずれか、R14a、R15a、R16aのうちいずれかに、上記一般式(A)で表される基を少なくとも1つ含有する。
In general formulas (Z1) to (Z5),
R 11a to R 13a each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. The alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, and the aralkyl group are each selected from —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 —, and —SO— on the way. May have at least one of them.
R 14a and R 15a each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. The alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, and the aralkyl group are each selected from —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 —, and —SO— on the way. May have at least one of them.
R 16a represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. The alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, and the aralkyl group each include —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 —, and —SO— on the way.
You may have at least one chosen from these.
Two of R 11a , R 12a and R 13a , or two of R 14a , R 15a and R 16a may be bonded to form a ring structure. The ring structure has at least one selected from —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 — and —SO— in the middle of the ring. Also good.
In addition, any one of R 11a , R 12a , and R 13a , and any one of R 14a , R 15a , and R 16a contains at least one group represented by the above general formula (A).

(3) 上記一般式(A)中のXのうち少なくとも1つが水素原子であることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の感光性組成物。 (3) The photosensitive composition as described in (1) or (2) above, wherein at least one of X in the general formula (A) is a hydrogen atom.

(4) 上記一般式(A)中のXのうち少なくとも1つが酸の作用により分解しアルカリ可溶性基を生じる基(酸分解性基)であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の感光性組成物。 (4) The above (1) to (3), wherein at least one of X in the general formula (A) is a group (acid-decomposable group) that is decomposed by the action of an acid to generate an alkali-soluble group. The photosensitive composition in any one of.

(5) 樹脂(A)が、下記一般式(I)および(II)で示される繰り返し単位のうち、少なくとも1種の繰り返し単位含むことを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の感光性組成物。 (5) Any of (1) to (4) above, wherein the resin (A) contains at least one repeating unit among the repeating units represented by the following general formulas (I) and (II) The photosensitive composition as described in any one of.

一般式(I)および(II)中、
1は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又はペルフルオロ基(好ましくは炭素数1〜4)を表す。
2は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
nは0〜5の整数、mは1〜5の整数であり、1≦n+m≦5である。
3〜R5は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基またはアルキル基を表す。
1は単結合または2価の連結基を表す。
Zは上記一般式(Z1)〜(Z5)のうちいずれかで示される基を表す。
In general formulas (I) and (II),
R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a perfluoro group (preferably having 1 to 4 carbon atoms).
R 2 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
n is an integer of 0 to 5, m is an integer of 1 to 5, and 1 ≦ n + m ≦ 5.
R 3 to R 5 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group.
L 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Z represents a group represented by any one of the general formulas (Z1) to (Z5).

(6) 上記一般式(I)中のZが上記一般式(Z2)で示される基であることを特徴とする上記(5)に記載の感光性組成物。 (6) Z in the said general formula (I) is group shown by the said general formula (Z2), The photosensitive composition as described in said (5) characterized by the above-mentioned.

(7) 上記一般式(II)中のZが上記一般式(Z4)で示される基であることを特徴とする上記(5)に記載の感光性組成物。 (7) Z in said general formula (II) is group shown by the said general formula (Z4), The photosensitive composition as described in said (5) characterized by the above-mentioned.

(8) 樹脂(A)が、さらに下記一般式(III)および(IV)で示される繰り返し単位のうち、少なくとも1種の繰り返し単位を含むことを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載の感光性組成物。 (8) The resin (A) further contains at least one repeating unit among the repeating units represented by the following general formulas (III) and (IV): (1) to (7) The photosensitive composition in any one.

一般式(III)および(IV)中、
1は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又はペルフルオロ基を表す。
2は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
3〜R5は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基またはアルキル基を表す。
Xは水素原子または有機基を表す。
1は水素原子または有機基を表す。
nは0〜5の整数、mは0〜5の整数であり、0≦n+m≦5である。
In general formulas (III) and (IV),
R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a perfluoro group.
R 2 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
R 3 to R 5 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group.
X represents a hydrogen atom or an organic group.
X 1 represents a hydrogen atom or an organic group.
n is an integer of 0 to 5, m is an integer of 0 to 5, and 0 ≦ n + m ≦ 5.

(9) さらに、有機塩基性化合物を含有することを特徴とする上記(1)〜(8)のいずれかに記載の感光性組成物。 (9) The photosensitive composition as described in any one of (1) to (8) above, further comprising an organic basic compound.

(10) さらに、界面活性剤を含有することを特徴とする上記(1)〜(9)のいずれかに記載の感光性組成物。 (10) The photosensitive composition as described in any one of (1) to (9) above, further comprising a surfactant.

(11) 上記(B)成分として、(B1)活性光線または放射線の作用により有機スルホ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)〜(10)のいずれかに記載の感光性組成物。 (11) The photosensitive composition as described in any one of (1) to (10) above, wherein the component (B) contains (B1) a compound capable of generating an organic sulfonic acid by the action of actinic rays or radiation. Sex composition.

(12) さらに、(E)溶剤を含有することを特徴とする上記(1)〜(11)のいずれかに記載の感光性組成物。 (12) The photosensitive composition as described in any one of (1) to (11) above, further comprising (E) a solvent.

(13) 上記溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することを特徴とする上記(1)〜(12)のいずれかに記載の感光性組成物。 (13) The photosensitive composition as described in any one of (1) to (12) above, which contains propylene glycol monomethyl ether acetate as the solvent.

(14) 上記溶剤としてさらにプロピレングリコールモノメチルエーテルを含有することを特徴とする上記(13)に記載の感光性組成物。 (14) The photosensitive composition as described in (13) above, further containing propylene glycol monomethyl ether as the solvent.

(15) 電子線またはEUVで露光するための組成物であることを特徴とする上記(1)〜(14)のいずれかに記載の感光性組成物。 (15) The photosensitive composition as described in any one of (1) to (14) above, which is a composition for exposure with an electron beam or EUV.

(16) 上記(1)〜(15)のいずれかに記載の感光性組成物により、感光性膜を形成し、該感光性膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。 (16) A pattern forming method comprising forming a photosensitive film from the photosensitive composition according to any one of (1) to (15), and exposing and developing the photosensitive film.

本発明の感光性組成物は、特に電子線またはEUV照射下で、充分良好な感度、コントラスト、解像力、ラインエッジラフネスを実現でき、特にポジ型レジスト組成物として、良好に微細パターンを形成することができる。   The photosensitive composition of the present invention can realize sufficiently good sensitivity, contrast, resolution, and line edge roughness, particularly under electron beam or EUV irradiation, and can form a fine pattern particularly as a positive resist composition. Can do.

以下、本発明について詳細に説明する。
尚、本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、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 a group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substituted and unsubstituted 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〕酸の作用により分解して、アルカリ可溶性基を生じるとともに、一般式(A)で表される基を有する脱離基を生じる基を有する、酸の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂(A)   [1] Decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group and has a group that generates a leaving group having a group represented by the general formula (A). Resin with increased solubility (A)

本発明の酸分解性樹脂(A)は酸の作用により分解して、アルカリ可溶性基を生じるとともに、下記一般式(A)で表される基を有する脱離基を生じる基を有する。   The acid-decomposable resin (A) of the present invention has a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group and a leaving group having a group represented by the following general formula (A).

一般式(A)中、
1aは水素原子、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、またはアリール基を表す。
Xは水素原子または有機基を表す。有機基は、酸分解性基でも、非酸分解性基でもよい。Xが複数ある場合、それぞれのXは同じであっても、異なっていてもよく、少なくとも1つが水素原子であり、少なくとも1つが酸分解性基であることが好ましい。
n1は1〜5の整数を表す。
n2は0〜4の整数を表す。但し、n1+n2=5である。
In general formula (A),
R 1a represents a hydrogen atom, a halogen atom (F, Cl, Br, I), an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, or an aryl group.
X represents a hydrogen atom or an organic group. The organic group may be an acid-decomposable group or a non-acid-decomposable group. When there are a plurality of Xs, each X may be the same or different, and it is preferable that at least one is a hydrogen atom and at least one is an acid-decomposable group.
n1 represents an integer of 1 to 5.
n2 represents an integer of 0 to 4. However, n1 + n2 = 5.

1aとしてのアルキル基は、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。 The alkyl group as R 1a is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, an octyl group. Preference is given to groups.

1aとしてのシクロアルキル基は、例えば炭素数3〜15個のシクロアルキル基であって、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基を好ましく挙げることができる。 The cycloalkyl group as R 1a is, for example, a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and specific examples include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group.

1aとしての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 as R 1a is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms, such as benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group, naphthylethyl group, naphthylmethyl group, and the like.

1aとしてのアリール基は、例えば炭素数6〜15個のアリール基であって、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントリル基等を好ましく挙げることができる。 The aryl group as R 1a is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and specific examples include a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and the like.

これらの基が有してもよい置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。   The substituents that these groups may have include hydroxyl group, carboxyl group, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group) Etc.).

Xとしての有機基は、好ましくは炭素数1〜40であり、酸分解性基であっても非酸分解性基であってもよい。Xは水素原子が好ましい。   The organic group as X preferably has 1 to 40 carbon atoms and may be an acid-decomposable group or a non-acid-decomposable group. X is preferably a hydrogen atom.

Xとしての非酸分解性基は、酸分解性基(酸の作用により分解してアルカリ可溶性基を生じる基)でない基、即ち、露光により光酸発生剤などから発生する酸により分解して、水酸基、カルボキシ基などのアルカリ可溶性基を生じることがない基を意味する。
Xとしての非酸分解性基の具体的な基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、―OC(=O)Ra、―OC(=O)ORa、−C(=O)ORa、−C(=O)N(Rb)Ra、―N(Rb)C(=O)Ra、―N(Rb)C(=O)ORa、−N(Rb)SO2Ra、−SRa、―SO2Ra、―SO3Ra、又は―SO2N(Rb)Raを挙げることができる。ここで、Ra及びRbは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
The non-acid-decomposable group as X is decomposed by a group that is not an acid-decomposable group (a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group), that is, an acid generated from a photoacid generator by exposure, The group which does not produce alkali-soluble groups, such as a hydroxyl group and a carboxy group.
Specific examples of the non-acid-decomposable group as X include, for example, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group, —OC (═O) Ra, —OC (═O ) ORa, -C (= O) ORa, -C (= O) N (Rb) Ra, -N (Rb) C (= O) Ra, -N (Rb) C (= O) ORa, -N ( Rb) SO 2 Ra, —SRa, —SO 2 Ra, —SO 3 Ra, or —SO 2 N (Rb) Ra may be mentioned. Here, Ra and Rb each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.

Xとしてのアルキル基は、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。
Xとしてのシクロアルキル基は、例えば炭素数3〜15個のシクロアルキル基であって、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基を好ましく挙げることができる。
Xとしてのアルコキシ基は、例えば炭素数1〜8の上記アルコキシ基であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。
The alkyl group as X is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, and an octyl group. Can be preferably mentioned.
The cycloalkyl group as X is, for example, a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and specific examples include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group.
The alkoxy group as X is, for example, the above alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, and a cyclohexyloxy group. .

Xとしてのアリール基は、例えば炭素数6〜15個のアリール基であって、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントリル基等を好ましく挙げることができる。   The aryl group as X is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and specific examples include a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, an anthryl group and the like.

Xとしてのアシル基は、例えば炭素数2〜8個のアシル基であって、具体的には、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等を好ましく挙げることができる。   The acyl group as X is, for example, an acyl group having 2 to 8 carbon atoms. Specifically, a formyl group, an acetyl group, a propanoyl group, a butanoyl group, a pivaloyl group, a benzoyl group and the like can be preferably exemplified. .

これらの基が有してもよい置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。環状構造については、置換基として更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)を挙げることができる。   The substituents that these groups may have include hydroxyl group, carboxyl group, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group) Etc.). As for the cyclic structure, examples of the substituent further include an alkyl group (preferably having 1 to 8 carbon atoms).

Ra及びRbとしてのアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基は、Xとして挙げたものと同様である。   The alkyl group, cycloalkyl group or aryl group as Ra and Rb is the same as those exemplified as X.

Xの酸分解性基の有機基としては、例えば、−C(R11a)(R12a)(R13a)、−C(R14a)(R15a)(OR16a)、−CO−OC(R11a)(R12a)(R13a)を挙げることができる。
11a〜R13aは、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R14aおよびR15aは、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を表す。R16aは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。尚、R11a、R12a、R13aのうちの2つ、又はR14a、R15a、R16aのうちの2つが結合して環を形成してもよい。
なお、Xには、酸分解性基を有する基を変性により導入することもできる。このようにして、酸分解性基を導入したXは、例えば、以下のようになる。
−〔C(R17a)(R18a)〕p−CO−OC(R11a)(R12a)(R13a
17aおよびR18aは、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を表す。pは1〜4の整数である。
As the organic group of the acid-decomposable group of X, for example, —C (R 11a ) (R 12a ) (R 13a ), —C (R 14a ) (R 15a ) (OR 16a ), —CO—OC (R 11a ) ( R12a ) ( R13a ).
R 11a to R 13a each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. R 14a and R 15a each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 16a represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. Two of R 11a , R 12a and R 13a , or two of R 14a , R 15a and R 16a may be bonded to form a ring.
Note that a group having an acid-decomposable group can be introduced into X by modification. Thus, X which introduce | transduced the acid-decomposable group is as follows, for example.
-[C ( R17a ) ( R18a )] p- CO-OC ( R11a ) ( R12a ) ( R13a )
R 17a and R 18a each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. p is an integer of 1 to 4.

Xとしての有機基は、脂環及び芳香環などから選ばれる少なくとも1つの環状構造を有することが好ましく、下記一般式(pI)〜(pV)で表される脂環構造を含む構造のような酸分解性基であることが好ましい。なお、脂環構造は有橋脂環構造であってもよい。   The organic group as X preferably has at least one cyclic structure selected from an alicyclic ring and an aromatic ring, and has a structure including an alicyclic structure represented by the following general formulas (pI) to (pV). It is preferably an acid-decomposable group. The alicyclic structure may be a bridged alicyclic structure.

式中、R11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、イソブチル基又はsec−ブチル基を表し、Zは、炭素原子とともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団を表す。
12〜R16は、各々独立に、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、R12〜R14のうち少なくとも1つ、もしくはR15、R16のいずれかは脂環式炭化水素基を表す。
17〜R21は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、R17〜R21のうち少なくとも1つは脂環式炭化水素基を表す。また、R19、R21のいずれかは炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表す。
22〜R25は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖もしくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、R22〜R25のうち少なくとも1つは脂環式炭化水素基を表す。また、R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
In the formula, R 11 represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group or a sec-butyl group, and Z forms an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. Represents the atomic group necessary to do.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 12 to R 14 , or Either R 15 or R 16 represents an alicyclic hydrocarbon group.
R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 17 to R 21 Represents an alicyclic hydrocarbon group. Further, either R 19 or R 21 represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 22 to R 25 Represents an alicyclic hydrocarbon group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

一般式(pI)〜(pVI)において、R12〜R25におけるアルキル基は、1〜4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐のアルキル基を表す。このアルキル基としては、例えばメチル基、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。
また、上記アルキル基の更なる置換基としては、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アシル基、アシロキシ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。
In the general formulas (pI) to (pVI), the alkyl group in R 12 to R 25 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group.
Further, the further substituent of the alkyl group includes an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), an acyl group, an acyloxy group, a cyano group, a hydroxyl group, A carboxy group, an alkoxycarbonyl group, a nitro group, etc. can be mentioned.

11〜R25における脂環式炭化水素基あるいはZと炭素原子が形成する脂環式炭化水素基としては、単環式でも、多環式でもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビ
シクロ、トリシクロ、テトラシクロ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。これらの脂環式炭化水素基は置換基を有していてもよい。
以下に、脂環式炭化水素基のうち、脂環式部分の構造例を示す。
The alicyclic hydrocarbon group in R 11 to R 25 or the alicyclic hydrocarbon group formed by Z and a carbon atom may be monocyclic or polycyclic. 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 alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent.
Below, the structural example of an alicyclic part is shown among alicyclic hydrocarbon groups.

本発明においては、上記脂環式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、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げることができる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン残基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基である。   In the present invention, preferred examples of the alicyclic moiety include adamantyl group, noradamantyl group, decalin residue, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group, cycloheptyl. Group, cyclooctyl group, cyclodecanyl group and cyclododecanyl group. More preferred are an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.

脂環式炭化水素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、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、イソプロピル基よりなる群から選択された置換基を表す。上記アルコキシ基としてはメトキシ基、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。
また、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基は、更に置換基を有していてもよく、このような置換基としては、例えば、炭素数1〜4のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)、ヒドロキシ基、オキソ基、アルキルカルボニル基(好ましくは炭素数2〜5)、アルキルカルボニルオキシ基基(好ましくは炭素数2〜5)、アルキルオキシカルボニル基基(好ましくは炭素数2〜5)、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)等を挙げることができる。
Examples of the substituent that the alicyclic hydrocarbon group may have 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 substituent selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. To express. 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.
The alkyl group, alkoxy group, and alkoxycarbonyl group may further have a substituent. Examples of such a substituent include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, butoxy group). Group), hydroxy group, oxo group, alkylcarbonyl group (preferably 2 to 5 carbon atoms), alkylcarbonyloxy group group (preferably 2 to 5 carbon atoms), alkyloxycarbonyl group group (preferably 2 to 2 carbon atoms). 5), halogen atoms (chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.) and the like.

樹脂(A)における、酸の作用により分解して、アルカリ可溶性基を生じるとともに、下記一般式(A)で表される基を有する脱離基を生じる基の存在により、露光部におけるアルカリ溶解性が向上し、解像性、ラインエッジラフネスが良好となる。   In the resin (A), an alkali-soluble group is decomposed by the action of an acid, and the presence of a group that generates a leaving group having a group represented by the following general formula (A) causes alkali solubility in the exposed area. And the resolution and line edge roughness are improved.

本発明において、樹脂(A)が有する酸の作用により分解して、アルカリ可溶性基を生じるとともに、一般式(A)で表される基を有する脱離基を生じる基は、下記一般式(Z1)〜(Z5)から選択されたいずれかの基であることが好ましい。   In the present invention, the group which decomposes by the action of the acid contained in the resin (A) to produce an alkali-soluble group and the leaving group having the group represented by the general formula (A) is represented by the following general formula (Z1). It is preferably any group selected from (Z5).

一般式(Z1)〜(Z5)中、
11a〜R13aは、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。該アルキル基、該シクロアルキル基、該アルケニル基、該アラルキル基は、それぞれ途中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−、−SO−を有していてもよい。
14aおよびR15aは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。該アルキル基、該シクロアルキル基、該アルケニル基、該アラルキル基は、それぞれ途中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−、−SO−を有していてもよい。
16aは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。該アルキル基、該シクロアルキル基、該アルケニル基、該アラルキル基は、それぞれ途中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−、−SO−を有していてもよい。
尚、R11a、R12a、R13aのうちの2つ、またはR14a、R15a、R16aのうちの2つが結合して環構造を形成してもよい。該環構造は、環の中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−、−SO−を有していてもよい。
また、R11a、R12a、R13aのうちいずれか、R14a、R15a、R16aのうちいずれかに、上記一般式(A)で表される基を少なくとも1つ含有することが好ましい。
In general formulas (Z1) to (Z5),
R 11a to R 13a each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. The alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, and the aralkyl group each have —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 —, —SO— in the middle. It may be.
R 14a and R 15a each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. The alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, and the aralkyl group each have —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 —, —SO— in the middle. It may be.
R 16a represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. The alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, and the aralkyl group each have —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 —, —SO— in the middle. It may be.
Two of R 11a , R 12a and R 13a , or two of R 14a , R 15a and R 16a may be bonded to form a ring structure. The ring structure may have —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 — or —SO— in the ring.
Moreover, it is preferable that any one of R 11a , R 12a , and R 13a and any one of R 14a , R 15a , and R 16a contain at least one group represented by the above general formula (A).

本発明において、樹脂(A)は、下記一般式(I)および(II)で示される繰り返し単位のうち、少なくとも1種の繰り返し単位含むことが好ましい。   In the present invention, the resin (A) preferably contains at least one repeating unit among the repeating units represented by the following general formulas (I) and (II).

一般式(I)および(II)中、
1は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又はペルフルオロ基(好ましくは炭素数1〜4)を表す。
2はアルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
nは0〜5の整数、mは1〜5の整数であり、1≦n+m≦5である。
3〜R5は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基またはアルキル基を表す。
1は単結合または2価の連結基を表す。
Zは上記一般式(Z1)〜(Z5)のうちいずれかで示される基を表す。
In general formulas (I) and (II),
R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a perfluoro group (preferably having 1 to 4 carbon atoms).
R 2 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
n is an integer of 0 to 5, m is an integer of 1 to 5, and 1 ≦ n + m ≦ 5.
R 3 to R 5 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group.
L 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Z represents a group represented by any one of the general formulas (Z1) to (Z5).

1は、好ましくは水素原子、メチル基、又はCm2m+1基(mは好ましくは1)であり、特に好ましくは水素原子又はメチル基である。 R 1 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a C m F 2m + 1 group (m is preferably 1), and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

2としてのアルキル基は、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。
2としてのアルコキシ基は、例えば炭素数1〜8の上記アルコキシ基であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。
The alkyl group as R 2 is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, octyl group. Preference is given to groups.
The alkoxy group as R 2 is, for example, the above alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, and a cyclohexyloxy group. it can.

2としてのアリール基は、例えば炭素数6〜15個のアリール基であって、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントリル基等を好ましく挙げることができる。
2としてのアシル基は、例えば炭素数2〜8個のアシル基であって、具体的には、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等を好ましく挙げることができる。
3〜R5としてのアルキル基は、好ましくは炭素数1〜5個のアルキル基であって、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基を挙げることができる。
The aryl group as R 2 is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and specific examples include a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, an anthryl group and the like.
The acyl group as R 2 is, for example, an acyl group having 2 to 8 carbon atoms, and specifically, a formyl group, an acetyl group, a propanoyl group, a butanoyl group, a pivaloyl group, a benzoyl group, and the like are preferably exemplified. it can.
The alkyl group as R 3 to R 5 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.

上記各基は、置換基を有していてもよい。有してよい置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシ基、シアノ基、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッソ素原子、沃素原子)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アシル基(好ましくは炭素数2〜5、例えば、ホルミル基、アセチル基等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜5、例えばアセトキシ基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14、例えばフェニル基)等を挙げることができる。   Each of the above groups may have a substituent. Examples of the substituent that may be included include a hydroxyl group, a carboxy group, a cyano group, a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, and an iodine atom), an alkoxy group (preferably having 1 to 4 carbon atoms, for example, Methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), acyl group (preferably having 2 to 5 carbon atoms, such as formyl group, acetyl group, etc.), acyloxy group (preferably having 2 to 5 carbon atoms, such as acetoxy group) And aryl groups (preferably having 6 to 14 carbon atoms, for example, a phenyl group).

1としての2価の連結基としては、好ましくは、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(R6)−、−SO−、−SO2−、−CO2−、−N(R6)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R6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R2と同様のものが挙げられる)を挙げることができる。 The divalent linking group as L 1 is preferably a linear, branched or cyclic alkylene group, arylene group, heteroarylene group, aralkylene group, and —S—, —C (═O) —, —N. (R 6 ) —, —SO—, —SO 2 —, —CO 2 —, —N (R 6 ) SO 2 —, or a divalent group obtained by combining two or more of these groups can be given. Here, R 6 can include a hydrogen atom or an alkyl group (specific examples of the alkyl group include those similar to the above R 2 ).

一般式(I)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by formula (I) are listed below, but the invention is not limited thereto.

以下に一般式(II)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限
定されない。
Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (II) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

樹脂(A)が、さらに下記一般式(III)および(IV)で示される繰り返し単位のうち、少なくとも1種の繰り返し単位を含むことが好ましい。   It is preferable that the resin (A) further contains at least one repeating unit among the repeating units represented by the following general formulas (III) and (IV).

一般式(III)および(IV)中、
1は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又はペルフルオロ基を表す。
2は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
3〜R5は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基またはアルキル基を表す。
Xは水素原子または有機基を表す。
1は水素原子または有機基を表す。
nは0〜5の整数、mは0〜5の整数であり、0≦n+m≦5である。
mが2〜5のとき、複数のXは、同じでも異なっていても良く、nが2〜5のとき、複数のR2は、同じでも異なっていてもよい。
In general formulas (III) and (IV),
R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a perfluoro group.
R 2 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
R 3 to R 5 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group.
X represents a hydrogen atom or an organic group.
X 1 represents a hydrogen atom or an organic group.
n is an integer of 0 to 5, m is an integer of 0 to 5, and 0 ≦ n + m ≦ 5.
When m is 2 to 5, the plurality of X may be the same or different, and when n is 2 to 5, the plurality of R 2 may be the same or different.

1およびR2の詳細は、一般式(I)におけるR1およびR2と同様である。
3〜R5の詳細は、一般式(II)におけるR3〜R5と同様である。
Xの詳細は、一般式(A)におけるXと同様である。
Of more R 1 and R 2, it is the same as R 1 and R 2 in the general formula (I).
Details of R 3 to R 5, is the same as R 3 to R 5 in the general formula (II).
The details of X are the same as X in general formula (A).

1としての有機基は、好ましくは炭素数1〜40であり、酸分解性基であっても非酸分解性基であってもよい。 The organic group as X 1 preferably has 1 to 40 carbon atoms and may be an acid-decomposable group or a non-acid-decomposable group.

非酸分解性基としては、一般式(A)におけるXとしての非酸分解性基と同様のものを挙げることができる。
例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルオキシ基(但し、−O−第3級アルキルは除く)、アシル基、シクロアルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルアミドメチルオキシ基、アルキルアミド基、アリールアミドメチル基、アリールアミド基等が挙げられる。
非酸分解性基としては、好ましくはアシル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミドオキシ基、アルキルアミド基であり、より好ましくはアシル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基である。
非酸分解性基において、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好ましく、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な炭素数3〜10個のものが好ましく、アルケニル基としてはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アルケニル基としてはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数2〜4個のものが
好ましく、アリール基としてはフェニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜14個のものが好ましい。アルコキシ基としては、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−ブトキシ基等の炭素数1〜4個のアルコキシ基が好ましい。
Examples of the non-acid-decomposable group include the same non-acid-decomposable groups as X in formula (A).
For example, alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group, alkyloxy group (excluding -O-tertiary alkyl), acyl group, cycloalkyloxy group, alkenyloxy group, aryloxy group, alkylcarbonyl Examples thereof include an oxy group, an alkylamidomethyloxy group, an alkylamide group, an arylamidomethyl group, and an arylamide group.
The non-acid-decomposable group is preferably an acyl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkyloxy group, a cycloalkyloxy group, an aryloxy group, an alkylamidooxy group, or an alkylamido group, more preferably an acyl group or an alkylcarbonyl group. An oxy group, an alkyloxy group, a cycloalkyloxy group, and an aryloxy group;
In the non-acid-decomposable group, the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or a t-butyl group. As the alkyl group, those having 3 to 10 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and adamantyl group are preferable, and as the alkenyl group, carbon number such as vinyl group, propenyl group, allyl group and butenyl group. Those having 2 to 4 carbon atoms are preferable, those having 2 to 4 carbon atoms such as vinyl group, propenyl group, allyl group and butenyl group are preferable as alkenyl groups, and phenyl group, xylyl group and toluyl group are preferable as aryl groups. And those having 6 to 14 carbon atoms such as cumenyl group, naphthyl group and anthracenyl group are preferable. The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, or a sec-butoxy group.

1の酸分解性基の有機基としては、一般式(A)におけるXとしての酸分解性基と同様のものを挙げることができる。 Examples of the organic group of the acid-decomposable group for X 1 include the same acid-decomposable groups as X in formula (A).

1としての有機基は、脂環及び芳香環などから選ばれる少なくとも1つの環状構造を有することが好ましく、上記一般式(pI)〜(pV)で表される脂環構造を含む構造のような酸分解性基であることが好ましい。なお、脂環構造は有橋脂環構造であってもよい。 The organic group as X 1 preferably has at least one cyclic structure selected from an alicyclic ring and an aromatic ring, and has a structure including an alicyclic structure represented by the above general formulas (pI) to (pV). It is preferably an acid-decomposable group. The alicyclic structure may be a bridged alicyclic structure.

以下一般式(III)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (III) are listed below, but the present invention is not limited thereto.

以下一般式(IV)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the repeating unit represented by formula (IV) are given below, but the present invention is not limited thereto.

また、樹脂(A)は、アルカリ現像液に対する良好な現像性を維持するために、アルカリ可溶性基、例えばフェノール性水酸基、カルボキシル基が導入され得るように適切な他の重合性モノマーが共重合されていてもよいし、膜質向上のためにアルキルアクリレートやアルキルメタクリレートのような疎水性の他の重合性モノマーが共重合されてもよい。   The resin (A) is copolymerized with other polymerizable monomers suitable so that an alkali-soluble group such as a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group can be introduced in order to maintain good developability for an alkali developer. In order to improve the film quality, other hydrophobic polymerizable monomers such as alkyl acrylate and alkyl methacrylate may be copolymerized.

樹脂(A)は、酸分解性基を有する一般式(I)又は(II)で表される繰り返し単位以外にも、一般式(III)又は(IV)で表される繰り返し単位、あるいはその他の繰り返し単位中に、酸分解性基を有していてもよい。   Resin (A) is not limited to the repeating unit represented by the general formula (I) or (II) having an acid-decomposable group, but the repeating unit represented by the general formula (III) or (IV), or other The repeating unit may have an acid-decomposable group.

なお、他の繰り返し単位が有しうる酸分解性基としては、一般式(I)〜(IV)で表される繰り返し単位が有しうる酸分解性基に加えて、例えば、−C(=O)−X0-R0で表されるものを挙げることができる。R0としては、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、イソボロニル基、1−エトキシエチル基、1−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−シクロヘキシロキシエチル基等の1−アルコキシエチル基、1−メトキシメチル基、1−エトキシメチル基等のアルコキシメチル基、3−オキソアルキル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、トリアルキルシリルエステル基、3−オキソシクロヘキシルエステル基、2−メチル−2−アダマンチル基、メバロニックラクトン残基等を挙げることができる。X0は、酸素原子、硫黄原子、−NH−、−NHSO2−又は−NHSO2NH−を表す。 In addition, examples of the acid-decomposable group that other repeating units may have include, in addition to the acid-decomposable groups that the repeating units represented by formulas (I) to (IV) may have, for example, —C (= O) -X 0 -R 0 can be exemplified. As R 0 , tertiary alkyl groups such as t-butyl group and t-amyl group, isobornyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group and the like 1-alkoxyethyl group, 1-methoxymethyl group, alkoxymethyl group such as 1-ethoxymethyl group, 3-oxoalkyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, trialkylsilyl ester group, 3-oxocyclohexyl ester Group, 2-methyl-2-adamantyl group, mevalonic lactone residue and the like. X 0 represents an oxygen atom, a sulfur atom, -NH -, - NHSO 2 - or an -NHSO 2 NH-.

樹脂(A)における、酸の作用により分解して、アルカリ可溶性基を生じるとともに、式(A)で表される基を有する脱離基を生じる基を有する繰り返し単位(即ち、式(Z1)〜(Z5)で示される基を有する繰り返し単位を含む)の含有量は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位に対して、通常1〜97モル%、好ましくは3〜90モル%、更に好ましくは5〜80モル%である。   In the resin (A), it is decomposed by the action of an acid to generate an alkali-soluble group and a repeating unit having a group that generates a leaving group having a group represented by the formula (A) (that is, the formula (Z1) to The content of (including a repeating unit having a group represented by (Z5)) is usually 1 to 97 mol%, preferably 3 to 90 mol%, more preferably based on all repeating units constituting the resin (A). Is 5 to 80 mol%.

一般式(I)で示される繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位に対して、通常1〜97モル%、好ましくは3〜90モル%、更に好ましくは5〜80モル%である。   The content of the repeating unit represented by the general formula (I) is usually 1 to 97 mol%, preferably 3 to 90 mol%, more preferably 5 to 80, based on all repeating units constituting the resin (A). Mol%.

式(II)で示される繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位に対して、通常3〜95モル%、好ましくは5〜90モル%、更に好ましくは7〜85モル%である。   The content of the repeating unit represented by the formula (II) is usually from 3 to 95 mol%, preferably from 5 to 90 mol%, more preferably from 7 to 85 mol%, based on all repeating units constituting the resin (A). %.

式(III)で示される繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位に対して、通常1〜90モル%、好ましくは3〜80モル%、更に好ましくは5〜70モル%である。   The content of the repeating unit represented by the formula (III) is usually 1 to 90 mol%, preferably 3 to 80 mol%, more preferably 5 to 70 mol%, based on all repeating units constituting the resin (A). %.

式(IV)で示される繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位に対して、通常1〜90モル%、好ましくは3〜80モル%、更に好ましくは5〜70モル%である。   The content of the repeating unit represented by the formula (IV) is usually 1 to 90 mol%, preferably 3 to 80 mol%, more preferably 5 to 70 mol%, based on all repeating units constituting the resin (A). %.

酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位に対して、樹脂を構成する全繰り返し単位中、一般的には2〜97モル%、好ましくは4〜90モル%、特に好ましくは6〜85モル%である。   The content of the repeating unit having an acid-decomposable group is generally from 2 to 97 mol%, preferably from 4 to 97%, based on all repeating units constituting the resin (A), in all repeating units constituting the resin. 90 mol%, particularly preferably 6 to 85 mol%.

樹脂(A)の合成は、欧州特許254853号、特開平2−258500号、3−223860号、4−251259号に記載されているような、アルカリ可溶性樹脂に酸で分解しうる基の前駆体を反応させる方法、もしくは、酸で分解しうる基を有するモノマーを種々のモノマーと共重合する方法など公知の合成法により合成することができる。   The synthesis of the resin (A) is a precursor of a group that can be decomposed with an acid into an alkali-soluble resin, as described in European Patent No. 254853, JP-A-2-258500, 3-223860, and 4-251259. It can be synthesized by a known synthesis method such as a method of reacting the above, or a method of copolymerizing a monomer having a group decomposable with an acid with various monomers.

樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、未露光部の膜厚保持の点から1,000以上が好ましく、アルカリに対する溶解速度を高める上で200,000以下が好ましい。さらに好ましくは1,500〜100,000の範囲であり、特に好ましくは2,000〜50,000の範囲である。また、分子量分散度(Mw/Mn)は、1.0〜4.0であることが好ましく、より好ましくは1.0〜3.0、特に好ましくは、1.0〜2.5である。
ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
また、樹脂(A)は、2種類以上組み合わせて使用してもよい。
The weight average molecular weight (Mw) of the resin (A) is preferably 1,000 or more from the viewpoint of maintaining the film thickness of the unexposed area, and preferably 200,000 or less for increasing the dissolution rate with respect to alkali. More preferably, it is the range of 1,500-100,000, Most preferably, it is the range of 2,000-50,000. Moreover, it is preferable that molecular weight dispersion degree (Mw / Mn) is 1.0-4.0, More preferably, it is 1.0-3.0, Most preferably, it is 1.0-2.5.
Here, the weight average molecular weight is defined by a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.
Moreover, you may use resin (A) in combination of 2 or more types.

樹脂(A)の添加量は、合計で感光性組成物の全固形分に対し、一般的には10〜96質量%であり、好ましくは15〜96質量%であり、特に好ましくは20〜95質量%である。   The total amount of the resin (A) added is generally 10 to 96% by mass, preferably 15 to 96% by mass, particularly preferably 20 to 95%, based on the total solid content of the photosensitive composition. % By mass.

〔2〕活性光線または放射線の照射により酸を発生する化合物(B)
本発明に於いて、活性光線または放射線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遠紫外線(KrF、ArFエキシマレーザーなど)、F2エキシマレーザー、電子線、EUV、X線などの活性光線または放射線の作用により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物の中から適宜に選択して併用することができる。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等を挙げることができる。
[2] Compound (B) that generates acid upon irradiation with actinic rays or radiation
In the present invention, as a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation (acid generator), a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, known to occur photochromic agent, or far ultraviolet rays that are used in micro-resists and the like (KrF, ArF excimer laser, etc.), F 2 excimer laser, electron beam, EUV, an acid by the action of actinic rays or radiation such as X-ray These compounds and mixtures thereof can be appropriately selected and used in combination. Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, o-nitrobenzyl sulfonates, and the like.

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.

酸発生剤の含有量は、感光性組成物の全固形分を基準として、通常0.001〜40質量%、好ましくは0.01〜20質量%、特に好ましくは0.1〜10質量%である。酸発生剤は1種類を用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。   The content of the acid generator is usually 0.001 to 40% by mass, preferably 0.01 to 20% by mass, particularly preferably 0.1 to 10% by mass, based on the total solid content of the photosensitive composition. is there. One type of acid generator may be used, or two or more types may be mixed and used.

本発明においては、解像力、パターン形状等の画像性能向上の観点から活性光線または放射線の照射によりスルホン酸を発生する化合物(B1)(スルホン酸発生剤)が好ましい。
好ましいスルホン酸発生剤としては、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、ジスルホンを挙げることができる。
これらの中で、特に好ましいものの例を以下に挙げる。
In the present invention, the compound (B1) (sulfonic acid generator) that generates sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation is preferable from the viewpoint of improving image performance such as resolution and pattern shape.
Preferred sulfonic acid generators include sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, and disulfones.
Among these, examples of particularly preferable ones are listed below.

また、(B1)活性光線または放射線の照射によりスルホン酸を発生する化合物(スルホン酸発生剤)と(B2)活性光線または放射線の照射によりカルボン酸を発生する化合物(カルボン酸発生剤)の併用により、コントラスト、ラインエッジラフネスがより良好となる。   In addition, the combination of (B1) a compound that generates sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation (sulfonic acid generator) and (B2) a compound that generates carboxylic acid upon irradiation with actinic rays or radiation (carboxylic acid generator). , Contrast and line edge roughness are improved.

スルホン酸発生剤/カルボン酸発生剤(質量比)は、通常1/1〜100/1、好ましくは1/1〜10/1である。酸発生剤を併用することにより、露光後のアウトガスおよび現像欠陥がさらに低減される。   The sulfonic acid generator / carboxylic acid generator (mass ratio) is usually 1/1 to 100/1, preferably 1/1 to 10/1. By using an acid generator in combination, outgassing and development defects after exposure are further reduced.

カルボン酸発生剤としては、特に下記一般式(BII)で表される化合物(B2)が好ましい。   As the carboxylic acid generator, a compound (B2) represented by the following general formula (BII) is particularly preferable.

一般式(BII)中、R21〜R23は各々独立に、アルキル基、アルケニル基又はアリール基を表し、R24は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基を表し、Zはイオウ原子又はヨウ素原子を表す。Zがイオウ原子である場合、pは1であり、ヨウ素原子である場合はpは0である。 In formula (BII), R 21 to R 23 each independently represents an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group, R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group, and Z represents a sulfur atom or Represents an iodine atom. When Z is a sulfur atom, p is 1, and when Z is an iodine atom, p is 0.

一般式(BII)において、R21〜R23は、各々独立に、アルキル基、アルケニル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
21〜R23としてのアルキル基、アルケニル基又はアリール基は、各々置換基を有していてよく、アルキル基、アルケニル基の置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。また、アリール基の置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、ニトロ基、シアノ基、アルキル基(メチル基、エチル基、t-ブチル基、t-アミル基、オクチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。
21〜R23は、各々独立に、好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数2〜12のアルケニル基又は炭素数6〜24のアリール基を表し、より好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは炭素数6〜15のアリール基である。これらの基は各々置換基を有していてもよい。
In the general formula (BII), R 21 to R 23 each independently represents an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group, and these groups optionally have a substituent.
The alkyl group, alkenyl group or aryl group as R 21 to R 23 may have a substituent, and examples of the substituent for the alkyl group and alkenyl group include a halogen atom (chlorine atom, bromine atom, fluorine atom). Atoms, etc.), aryl groups (phenyl group, naphthyl group etc.), hydroxy groups, alkoxy groups (methoxy group, ethoxy group, butoxy group etc.) and the like. Examples of the substituent of the aryl group include a halogen atom (chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.), nitro group, cyano group, alkyl group (methyl group, ethyl group, t-butyl group, t-amyl group). Octyl group, etc.), hydroxy group, alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, butoxy group, etc.) and the like.
R 21 to R 23 each independently preferably represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, and more preferably 1 carbon atom. An alkyl group having 6 to 6 carbon atoms and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, particularly preferably an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Each of these groups may have a substituent.

24は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基を表す。
24としてのアルキル基、アルケニル基、アリール基は、置換基を有していてよく、アルキル基、アルケニル基の置換基の例としては、上記R21がアルキル基である場合の置換基の例として挙げたものと同じものが挙げられる。アリール基の置換基の例としては、上記R21がアリール基である場合の置換基の例として挙げたものと同じものが挙げられる。
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group.
The alkyl group, alkenyl group, and aryl group as R 24 may have a substituent, and examples of the substituent of the alkyl group and alkenyl group include examples of the substituent when R 21 is an alkyl group. The same as those mentioned above. Examples of the substituent for the aryl group, the R 21 may be the same as those mentioned as examples of the substituent when it is an aryl group.

24は、好ましくは、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜24のアリール基であり、より好ましくは、炭素数1〜18のアルキル、炭素数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基である。 R 24 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. And an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, particularly preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms.

Zはイオウ原子又はヨウ素原子を表す。pはZがイオウ原子である場合は1であり、Zがヨウ素原子である場合は0である。
尚、式(BII)のカチオン部の2つ以上が、単結合又は連結基(例えば、−S−、−O−など)により結合し、式(BII)のカチオン部を複数有するカチオン構造を形成してもよい。
Z represents a sulfur atom or an iodine atom. p is 1 when Z is a sulfur atom, and 0 when Z is an iodine atom.
Two or more cation moieties of formula (BII) are bonded by a single bond or a linking group (for example, -S-, -O-, etc.) to form a cation structure having a plurality of cation moieties of formula (BII). May be.

以下に、活性光線または放射線の照射によりカルボン酸を発生する化合物(B2)の好ましい具体例を挙げるが、もちろんこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the compound (B2) that generates a carboxylic acid upon irradiation with an actinic ray or radiation are given below, but the invention is of course not limited thereto.

〔3〕含窒素塩基性化合物(C)
本発明においては、含窒素塩基性化合物を用いることが、解像力などの性能向上、保存安定性の向上などの観点から好ましい。
本発明で用いることができる好ましい含窒素塩基性化合物とは、フェノールよりも塩基性の強い化合物である。
好ましい化学的環境として、下記一般式(A)〜(E)の構造を挙げることができる。式(B)〜(E)は、環構造の一部であってもよい。
[3] Nitrogen-containing basic compound (C)
In the present invention, it is preferable to use a nitrogen-containing basic compound from the viewpoints of improving performance such as resolution and improving storage stability.
A preferable nitrogen-containing basic compound that can be used in the present invention is a compound having a stronger basicity than phenol.
As a preferable chemical environment, the following general formulas (A) to (E) can be exemplified. Formulas (B) to (E) may be part of a ring structure.

ここで、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。これらは置換基を有していてもよく、置換基を有するアルキル基及び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又は炭素数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又は炭素数3〜20のヒドロキシシクロアルキル基が好ましい。
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よい。
Here, 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 an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, Here, R 250 and R 251 may combine with each other to form a ring. These may have a substituent. 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, and 1 to 1 carbon atoms. A 20 hydroxyalkyl group or a C 3-20 hydroxycycloalkyl group is preferred.
Moreover, these may contain an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom in the alkyl chain.

式中、R253、R254、R255及びR256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数3〜6のシクロアルキル基を示す。
更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、特に好ましくは、アミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基を有する化合物である。
In the formula, R 253 , R 254 , R 255 and R 256 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms of different chemical environments in one molecule, and particularly preferred are compounds containing both an amino group and a ring structure containing a nitrogen atom, or alkylamino A compound having a group.

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

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

3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエチル)モルフォリンなどが挙げられるがこれに限定されるものではない。 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl)- Examples include 5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine. It is not limited to this.

また、テトラアルキルアンモニウム塩型の含窒素塩基性化合物も用いることができる。
これらの中では、特に炭素数1〜8のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド(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、テトラ-(n-ブチル)アンモニウムヒドロキシド等)が好ましい。
これらの含窒素塩基性化合物は、単独であるいは2種以上一緒に用いられる。
A tetraalkylammonium salt type nitrogen-containing basic compound can also be used.
Among these, tetraalkylammonium hydroxide having 1 to 8 carbon atoms (tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide, etc.) is particularly preferable.
These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more.

酸発生剤と含窒素塩基性化合物の組成物中の使用割合は、感度及び解像力の点から、(酸発生剤の総量)/(含窒素塩基性化合物)(モル比)が2.5以上であることが好ましく、露光後加熱処理までの経時でのレジストパターン及び解像力の点から、300以下が好ましい。(酸発生剤)/(含窒素塩基性化合物)(モル比)は、より好ましくは5.0〜200、更に好ましくは7.0〜150である。   The use ratio of the acid generator and the nitrogen-containing basic compound in the composition is such that (total amount of acid generator) / (nitrogen-containing basic compound) (molar ratio) is 2.5 or more in terms of sensitivity and resolving power. Preferably, it is preferably 300 or less from the viewpoint of the resist pattern and resolution over time until the heat treatment after exposure. (Acid generator) / (nitrogen-containing basic compound) (molar ratio) is more preferably 5.0 to 200, still more preferably 7.0 to 150.

〔4〕界面活性剤類
本発明においては、界面活性剤類を用いることができ、製膜性、パターンの密着性、現像欠陥低減等の観点から好ましい。
[4] Surfactants In the present invention, surfactants can be used, which are preferable from the viewpoints of film forming properties, pattern adhesion, development defect reduction, and the like.

界面活性剤の具体的としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、   Specific examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as nonylphenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Sorbitan fatty acid esters such as rate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Sorbitan mono palmitate - door,

ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップEF301、EF303、EF352(新秋田化成(株)製)、メガファックF171、F173(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラ−ドFC430、FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、SC101、SC102、SC103、SC04、SC105、SC106(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、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)やアクリル酸系もしくはメタクリル酸系(共)重合ポリフローNo.75、No.95(共栄社油脂化学工業(株)製)等を挙げることができる。これらの界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分100質量部当たり、通常、2質量部以下、好ましくは1質量部以下である。
これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み合わせで添加することもできる。
Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, EFTOP EF301, EF303, EF352 (Shin-Akita Kasei) (Made by Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173 (Dainippon Ink and Chemicals), Florad FC430, FC431 (Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102 , SC103, SC04, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Troysol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.), silicon surfactants, organosiloxane polymer KP341 ( Yue Chemical Industries, Ltd.) and acrylic or methacrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.). The compounding amount of these surfactants is usually 2 parts by mass or less, preferably 1 part by mass or less per 100 parts by mass of the solid content in the composition of the present invention.
These surfactants may be added alone or in some combination.

尚、界面活性剤としては、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。
これらの界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。
使用できる市販の界面活性剤として、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。
The surfactant is any one of fluorine and / or silicon surfactants (fluorine surfactants and silicon surfactants, surfactants containing both fluorine atoms and silicon atoms), or It is preferable to contain 2 or more types.
As these surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-63-34540 No. 7, 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. 5,543,098, No. 5,576,143, No. 5,294,511, No. 5,824,451. The following commercially available surfactants can also be used as they are.
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。
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)基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。
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。
In addition to the known surfactants described above, surfactants are derived from fluoroaliphatic compounds produced by the telomerization method (also referred to as the telomer method) or the oligomerization method (also referred to as the 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.
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). It may be a unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block linked body) or a poly (block linked body of oxyethylene and oxypropylene) group. 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).
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) Copolymer) of (ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate), 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.

界面活性剤の使用量は、感光性組成物の全量(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。   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 photosensitive composition (excluding the solvent).

〔5〕その他の成分
本発明の感光性組成物には必要に応じて、さらに、染料、光塩基発生剤などを含有させることができる。
[5] Other components The photosensitive composition of the present invention may further contain a dye, a photobase generator and the like, if necessary.

1.染料
本発明においては、染料を用いることができる。
好適な染料としては油性染料及び塩基性染料がある。具体的にはオイルイエロー#101、オイルイエロー#103、オイルピンク#312、オイルグリーンBG、オイルブルーBOS,オイルブルー#603、オイルブラックBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−505(以上オリエント化学工業(株)製)、クリスタルバイオレット(CI42555)、メチルバイオレット(CI42535)、ローダミンB(CI45170B)、マラカイトグリーン(CI42000)、メチレンブルー(CI52015)等を挙げることができる。
1. Dye A dye can be used in the present invention.
Suitable dyes include oily dyes and basic dyes. Specifically, Oil Yellow # 101, Oil Yellow # 103, Oil Pink # 312, Oil Green BG, Oil Blue BOS, Oil Blue # 603, Oil Black BY, Oil Black BS, Oil Black T-505 (oriental chemical industry) (Corporation), crystal violet (CI42555), methyl violet (CI42535), rhodamine B (CI45170B), malachite green (CI42000), methylene blue (CI522015), and the like.

2.光塩基発生剤
本発明の組成物に添加できる光塩基発生剤としては、特開平4−151156号、同4−162040号、同5−197148号、同5−5995号、同6−194834号、同8−146608号、同10−83079号、欧州特許622682号に記載の化合物が挙げられ、具体的には、2−ニトロベンジルカルバメート、2,5−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、N−シクロヘキシル−4−メチルフェニルスルホンアミド、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル−N−イソプロピルカーバメート等が好適に用いることができる。これらの光塩基発生剤は、レジスト形状などの改善を目的とし添加される。
2. Photobase generator As photobase generators that can be added to the composition of the present invention, JP-A-4-151156, JP-A-4-162040, JP-A-5-197148, JP-A-5-5995, JP-A-6-194835, Examples thereof include compounds described in JP-A-8-146608, JP-A-10-83079 and European Patent No. 622682, specifically, 2-nitrobenzylcarbamate, 2,5-dinitrobenzylcyclohexylcarbamate, N-cyclohexyl-4- Methylphenylsulfonamide, 1,1-dimethyl-2-phenylethyl-N-isopropylcarbamate and the like can be suitably used. These photobase generators are added for the purpose of improving the resist shape and the like.

3.溶剤類
本発明の感光性組成物は、上記各成分を溶解する溶剤に溶かして支持体上に塗布する。感光性組成物中の全固形分濃度として、通常2〜30質量%とすることが好ましく、3〜25質量%がより好ましい。
ここで使用する溶媒としては、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が好ましく、これらの溶媒を単独あるいは混合して使用する。
3. Solvents The photosensitive composition of the present invention is dissolved in a solvent that dissolves each of the above components and coated on a support. The total solid concentration in the photosensitive composition is usually preferably 2 to 30% by mass, more preferably 3 to 25% by mass.
Solvents used here 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-dimethyl Formamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable. Or mixed to use.

本発明の感光性組成物は基板上に塗布され、薄膜を形成する。この塗布膜の膜厚は、0.05〜4.0μmが好ましい。   The photosensitive composition of the present invention is applied on a substrate to form a thin film. The thickness of this coating film is preferably 0.05 to 4.0 μm.

本発明においては、必要により、市販の無機あるいは有機反射防止膜を使用することができる。更に感光性組成物より形成される感光性膜の下層に反射防止膜を塗布して用いることもできる。   In the present invention, a commercially available inorganic or organic antireflection film can be used if necessary. Furthermore, an antireflection film can be applied to the lower layer of the photosensitive film formed from the photosensitive composition.

反射防止膜としては、チタン、二酸化チタン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、アモルファスシリコン等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜型のいずれも用いることができる。前者は膜形成に真空蒸着装置、CVD装置、スパッタリング装置等の設備を必要とする。有機反射防止膜としては、例えば特公平7−69611号記載のジフェニルアミン誘導体とホルムアルデヒド変性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶性樹脂、吸光剤からなるものや、米国特許5294680号記載の無水マレイン酸共重合体とジアミン型吸光剤の反応物、特開平6−118631号記載の樹脂バインダーとメチロールメラミン系熱架橋剤を含有するもの、特開平6−118656号記載のカルボン酸基とエポキシ基と吸光基を同一分子内に有するアクリル樹脂型反射防止膜、特開平8−87115号記載のメチロールメラミンとベンゾフェノン系吸光剤からなるもの、特開平8−179509号記載のポリビニルアルコール樹脂に低分子吸光剤を添加したもの等が挙げられる。   As the antireflection film, any of an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, and amorphous silicon, and an organic film type made of a light absorber and a polymer material can be used. The former requires equipment such as a vacuum deposition apparatus, a CVD apparatus, and a sputtering apparatus for film formation. Examples of the organic antireflection film include a condensate of a diphenylamine derivative and a formaldehyde-modified melamine resin described in JP-B-7-69611, an alkali-soluble resin, a light absorber, and maleic anhydride copolymer described in US Pat. No. 5,294,680. A reaction product of a coalescence and a diamine type light absorbing agent, a resin binder described in JP-A-6-186863 and a methylolmelamine thermal crosslinking agent, a carboxylic acid group, an epoxy group and a light-absorbing group described in JP-A-6-118656. An acrylic resin-type antireflection film in the same molecule, a composition comprising methylol melamine and a benzophenone-based light absorber described in JP-A-8-87115, and a low-molecular light absorber added to a polyvinyl alcohol resin described in JP-A-8-179509 And the like.

また、有機反射防止膜として、ブリューワーサイエンス社製のDUV30シリーズや、DUV−40シリーズ、シプレー社製のAR−2、AR−3、AR−5等の市販の有機反射防止膜を使用することもできる。   In addition, as the organic antireflection film, commercially available organic antireflection films such as DUV30 series, DUV-40 series manufactured by Brewer Science, AR-2, AR-3, AR-5 manufactured by Shipley, etc. may be used. it can.

精密集積回路素子の製造などにおいて感光性膜上へのパターン形成工程は、基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆基板、ガラス基板、ITO基板、石英/酸化クロム被覆基板等)上に、本発明の感光性組成物を塗布し、乾燥又はベークし、感光性膜を形成し、次に、感光性膜に、遠紫外線(KrF、ArFエキシマレーザーなど)、F2エキシマレーザー、電子線、EUV、X線などの活性光線または放射線を照射し、好ましくは加熱、現像、リンス、乾燥することにより良好なパターンを形成することができる。
なお、本発明の感光性組成物は、電子線又はEUVによる露光が好ましい。
In the manufacture of precision integrated circuit elements, the pattern formation process on the photosensitive film is performed on the substrate (eg, silicon / silicon dioxide coated substrate, glass substrate, ITO substrate, quartz / chromium oxide coated substrate, etc.). A photosensitive composition is applied, dried or baked to form a photosensitive film, and then a deep ultraviolet ray (KrF, ArF excimer laser, etc.), F 2 excimer laser, electron beam, EUV, X A good pattern can be formed by irradiation with actinic rays such as rays or radiation, and preferably by heating, developing, rinsing and drying.
In addition, the photosensitive composition of this invention has preferable exposure by an electron beam or EUV.

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

〔 樹脂の合成〕
合成例1:中間体1の合成
[Resin synthesis]
Synthesis Example 1: Synthesis of Intermediate 1

ヒドロキノン55.1g、クロロエチルビニルエーテル106.6gをDMAc1.5Lに溶解させ、水酸化ナトリウム48gを加えて100℃で2時間攪拌した。その後、NaCl塩を濾過し、酢酸エチル700mlを加え、さらに水を加えて洗浄・分液操作を2回行った。有機層に硫酸マグネシウム30gを加えて脱水し、硫酸マグネシウムろ過、溶剤を減圧下留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製を行い、中間体1を77.5g得た。   Hydroquinone 55.1 g and chloroethyl vinyl ether 106.6 g were dissolved in DMAc 1.5 L, sodium hydroxide 48 g was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 2 hours. Thereafter, the NaCl salt was filtered, 700 ml of ethyl acetate was added, water was further added, and washing and liquid separation operations were performed twice. 30 g of magnesium sulfate was added to the organic layer for dehydration, magnesium sulfate filtration was performed, and the solvent was distilled off under reduced pressure, followed by purification by silica gel column chromatography to obtain 77.5 g of Intermediate 1.

合成例2:ビニルエーテル1の合成   Synthesis Example 2: Synthesis of vinyl ether 1

合成例1で得られた中間体1 72.1g、4−ジメチルアミノピリジン4.9gをピリジン60gに溶解させ、室温で攪拌した。その後、無水酢酸77.4gを1時間かけて滴下した。滴下後90℃に加熱してさらに4時間撹拌した後、1NのHCl水溶液で中和し、酢酸エチル−水で洗浄、抽出を行った。有機層を無水硫酸ナトリウム40gを用いて脱水し、溶媒を留去した後、ビニルエーテル1を78.2g得た。   72.1 g of Intermediate 1 obtained in Synthesis Example 1 and 4.9 g of 4-dimethylaminopyridine were dissolved in 60 g of pyridine and stirred at room temperature. Thereafter, 77.4 g of acetic anhydride was added dropwise over 1 hour. After dropping, the mixture was heated to 90 ° C. and further stirred for 4 hours, neutralized with 1N HCl aqueous solution, washed with ethyl acetate-water, and extracted. The organic layer was dehydrated using 40 g of anhydrous sodium sulfate, and after distilling off the solvent, 78.2 g of vinyl ether 1 was obtained.

合成例3:ポリマー1の合成   Synthesis Example 3: Synthesis of Polymer 1

反応容器中で、VP−8000(日本曹達製)20gをPGMEA100gに溶解し、この溶液を60℃、20mmHgまで減圧して約20gの溶剤を系中に残存している水と共に留去した。20℃まで冷却し、合成例2で得られたビニルエーテル1 40.69g、p−トルエンスルホン酸1.0gを添加し、室温にて2時間撹拌した。その後、トリエチルアミン1.16gを添加して中和した。この溶液をヘキサン1L中に滴下しポリマーを沈殿させた。ろ過した固体をアセトン150mlに溶解し、再度ヘキサン1L中に滴下、ろ過した固体を反応容器に加え、さらにテトラヒドロフラン120ml、水20ml、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド7.3gを加え4時間加熱還流を行った。その後、室温まで放冷された反応溶液に0.1N塩酸水溶液を加え中和し、反応溶液を水2L中に滴下した。沈殿したポリマーをアセトンに溶解し、再度水1L中に滴下し、沈殿した固体を濾別して減圧乾燥してポリマー1を48.0g得た。   In a reaction vessel, 20 g of VP-8000 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) was dissolved in 100 g of PGMEA, and this solution was depressurized to 60 ° C. and 20 mmHg, and about 20 g of the solvent was distilled off together with water remaining in the system. The mixture was cooled to 20 ° C., 40.69 g of vinyl ether 14 obtained in Synthesis Example 2 and 1.0 g of p-toluenesulfonic acid were added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Thereafter, 1.16 g of triethylamine was added for neutralization. This solution was dropped into 1 L of hexane to precipitate a polymer. The filtered solid was dissolved in 150 ml of acetone, dropped again into 1 L of hexane, the filtered solid was added to the reaction vessel, 120 ml of tetrahydrofuran, 20 ml of water and 7.3 g of tetramethylammonium hydroxide were added, and the mixture was heated to reflux for 4 hours. . Thereafter, the reaction solution was allowed to cool to room temperature, neutralized by adding a 0.1N hydrochloric acid aqueous solution, and the reaction solution was dropped into 2 L of water. The precipitated polymer was dissolved in acetone, dropped again into 1 L of water, and the precipitated solid was separated by filtration and dried under reduced pressure to obtain 48.0 g of polymer 1.

合成例4:ポリマーA−1の合成
Synthesis Example 4: Synthesis of polymer A-1

反応容器中で、合成例3で得られたポリマー1 20gをPGMEA100gに溶解し、この溶液を60℃、20mmHgまで減圧して約20gの溶剤を系中に残存している水と共に留去した。20℃まで冷却し、2−フェノキシエチルビニルエーテル2.7g、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム0.04gを添加し、室温にて3時間撹拌した。その後、トリエチルアミン0.03gを添加して中和し、酢酸エチル40g、水40gを加えて洗浄操作を3回行った。その後、溶媒量を調整して30質量%のポリマー溶液を得た。このポリマーをA−1とする。1Hおよび13C−NMR解析から、ポリマーA−1は、ポリマー1中のOHのアセタール保護率が24.3%であるポリマーであった。   In a reaction vessel, 20 g of the polymer 1 obtained in Synthesis Example 3 was dissolved in 100 g of PGMEA, this solution was decompressed to 60 mm and 20 mmHg, and about 20 g of the solvent was distilled off together with the remaining water in the system. The mixture was cooled to 20 ° C., 2.7 g of 2-phenoxyethyl vinyl ether and 0.04 g of pyridinium p-toluenesulfonate were added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. Thereafter, 0.03 g of triethylamine was added for neutralization, and 40 g of ethyl acetate and 40 g of water were added for washing operation three times. Thereafter, the amount of the solvent was adjusted to obtain a 30% by mass polymer solution. This polymer is designated as A-1. From 1H and 13C-NMR analyses, polymer A-1 was a polymer having an acetal protection rate of OH in polymer 1 of 24.3%.

合成例5:中間体2の合成   Synthesis Example 5: Synthesis of Intermediate 2

反応容器中で(4−ヒドロキシフェニル)酢酸メチルエステル166.2g、脱水テトラヒドロフラン500mlを加え、攪拌しながら系中に窒素ガスを流し、溶液を氷浴で冷却した。そこにメチルマグネシウムブロミド(濃度1.0M テトラヒドロフラン溶液)2.2Lを3時間かけて滴下した。滴下後徐々に室温まで昇温し、さらに1時間攪拌した。その後飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて中和し、酢酸エチル-水で抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウム40gを用いて脱水し、溶媒を留去した後シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製を行い、中間体2を144.6g得た。   In a reaction vessel, 166.2 g of (4-hydroxyphenyl) acetic acid methyl ester and 500 ml of dehydrated tetrahydrofuran were added, nitrogen gas was passed through the system while stirring, and the solution was cooled in an ice bath. Thereto, 2.2 L of methylmagnesium bromide (concentration 1.0 M tetrahydrofuran solution) was added dropwise over 3 hours. After dropping, the temperature was gradually raised to room temperature, and the mixture was further stirred for 1 hour. Thereafter, a saturated aqueous ammonium chloride solution was added for neutralization, and the mixture was extracted with ethyl acetate-water. The organic layer was dehydrated using 40 g of anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was purified by silica gel column chromatography to obtain 144.6 g of Intermediate 2.

合成例6:モノマー1の合成   Synthesis Example 6: Synthesis of Monomer 1

反応容器中で合成例5で得られた中間体2 116.4g、脱水テトラヒドロフラン1000ml、ピリジン60.9gを加え、攪拌しながら系中に窒素ガスを流し、溶液を氷浴で冷却した。そこにアクリル酸クロリド69.7gのテトラヒドロフラン100ml溶液を1時間かけて滴下した。滴下後徐々に室温まで昇温し、さらに2時間攪拌した。その後飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、酢酸エチル-水で抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウム25gを用いて脱水し、溶媒を留去した後シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製を行い、モノマー1を103.3g得た。   In the reaction vessel, 116.4 g of the intermediate 2 obtained in Synthesis Example 5, 1000 ml of dehydrated tetrahydrofuran and 60.9 g of pyridine were added, nitrogen gas was allowed to flow through the system while stirring, and the solution was cooled in an ice bath. Thereto was added dropwise a solution of 69.7 g of acrylic acid chloride in 100 ml of tetrahydrofuran over 1 hour. After the dropwise addition, the temperature was gradually raised to room temperature, and the mixture was further stirred for 2 hours. Thereafter, a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate-water. The organic layer was dehydrated with 25 g of anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was purified by silica gel column chromatography to obtain 103.3 g of monomer 1.

合成例7:ポリマー2の合成   Synthesis Example 7: Synthesis of polymer 2

反応容器中で合成例6で得られたモノマー1 66.1gをテトラヒドロフラン120mlに溶解し、攪拌しながら系中に窒素ガスを流した。そこに重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)を4.8g添加し、反応溶液を65℃に加熱した。10時間加熱攪拌した後反応溶液を室温まで放冷し、ヘキサン1.5L中に滴下しポリマーを沈殿させた。ろ過した固体をアセトン150mlに溶解し、再度ヘキサン2L中に滴下、ろ過した固体を減圧乾燥してポリマー2を48.9g得た。GPC解析から、ポリマー2の重量平均分子量は10500、分子量分散度は1.59であった。   In a reaction vessel, 66.1 g of monomer 1 obtained in Synthesis Example 6 was dissolved in 120 ml of tetrahydrofuran, and nitrogen gas was allowed to flow through the system while stirring. The polymerization initiator V-601 (made by Wako Pure Chemical Industries Ltd.) 4.8g was added there, and the reaction solution was heated at 65 degreeC. After 10 hours of heating and stirring, the reaction solution was allowed to cool to room temperature and dropped into 1.5 L of hexane to precipitate a polymer. The filtered solid was dissolved in 150 ml of acetone, dropped again into 2 L of hexane, and the filtered solid was dried under reduced pressure to obtain 48.9 g of polymer 2. From the GPC analysis, the polymer 2 had a weight average molecular weight of 10,500 and a molecular weight dispersity of 1.59.

合成例8:ポリマーA−7の合成   Synthesis Example 8: Synthesis of polymer A-7

反応容器中に合成例7で得られたポリマー2 20gをPGMEA100gに溶解し、この溶液を60℃、20mmHgまで減圧して約20gの溶剤を系中に残存している水と共に留去した。20℃まで冷却し、2−シクロヘキシルエタノール4.7g、t−ブチルビニルエーテル3.6g、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム0.06gを添加し、室温にて1時間撹拌した。その後、トリエチルアミン0.05gを添加して中和し、酢酸エチル40g、水40gを加えて洗浄操作を3回行った。その後、溶媒量を調整して30質量%のポリマー溶液を得た。このポリマーをA−7とする。ポリマーA−7の1Hおよび13C−NMR解析から、フェノール性OHのアセタール保護率が25.6%であった。   In a reaction vessel, 20 g of the polymer 2 obtained in Synthesis Example 7 was dissolved in 100 g of PGMEA, this solution was decompressed to 60 mm and 20 mmHg, and about 20 g of the solvent was distilled off together with water remaining in the system. The mixture was cooled to 20 ° C., 4.7 g of 2-cyclohexylethanol, 3.6 g of t-butyl vinyl ether, and 0.06 g of pyridinium p-toluenesulfonate were added and stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, 0.05 g of triethylamine was added for neutralization, and 40 g of ethyl acetate and 40 g of water were added for washing operation three times. Thereafter, the amount of the solvent was adjusted to obtain a 30% by mass polymer solution. This polymer is designated as A-7. From 1H and 13C-NMR analysis of polymer A-7, the acetal protection rate of phenolic OH was 25.6%.

用いるモノマー、ポリマー、ビニルエーテルを変更する以外は同様の方法でポリマーA−2〜A−6、A−8〜A−18を得た。
ポリマーA−1〜A−18の構造を以下に示す。
Polymers A-2 to A-6 and A-8 to A-18 were obtained in the same manner except that the monomer, polymer and vinyl ether used were changed.
The structures of the polymers A-1 to A-18 are shown below.

合成したポリマーの重量平均分子量、分子量分散度および組成比を表1に示す。   Table 1 shows the weight average molecular weight, molecular weight dispersity, and composition ratio of the synthesized polymer.

〔実施例1〜18及び比較例1〕
〔感光性組成物の調製〕
表2に示す本発明の樹脂:0.948g(固形分換算)
酸発生剤: 0.05g
有機塩基性化合物:0.003g
界面活性剤: 0.002g
を下記表2に示す溶剤16.79gに溶解させ、固形分濃度が5.0質量%の溶液を調製した。この溶液を孔径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過し、感光性組成物(ポジ型レジスト液)を得た。なお、比較例用の組成物では、本発明以外の樹脂(比較樹脂1)を用いた。
[Examples 1 to 18 and Comparative Example 1]
(Preparation of photosensitive composition)
Resin of the present invention shown in Table 2: 0.948 g (in terms of solid content)
Acid generator: 0.05g
Organic basic compound: 0.003 g
Surfactant: 0.002g
Was dissolved in 16.79 g of the solvent shown in Table 2 below to prepare a solution having a solid content concentration of 5.0% by mass. This solution was filtered through a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 0.1 μm to obtain a photosensitive composition (positive resist solution). In the composition for the comparative example, a resin other than the present invention (Comparative Resin 1) was used.

〔パターン作製および評価(電子線)〕
上記のように調製したポジ型レジスト液をスピンコータを利用して、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハー上に均一に塗布し、120℃90秒間加熱乾燥を行い、膜厚0.3μmの感光性膜を形成した。この感光性膜に対し、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。
[Pattern preparation and evaluation (electron beam)]
The positive resist solution prepared as described above is uniformly applied on a silicon wafer subjected to hexamethyldisilazane treatment by using a spin coater, and is heated and dried at 120 ° C. for 90 seconds to obtain a photosensitive film having a film thickness of 0.3 μm. A characteristic film was formed. The photosensitive film was irradiated with an electron beam using an electron beam drawing apparatus (HL750 manufactured by Hitachi, Ltd., acceleration voltage 50 KeV). After irradiation, it 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.

〔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。150nm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。
〔sensitivity〕
The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). The minimum irradiation energy when resolving a 150 nm line (line: space = 1: 1) was defined as sensitivity.

〔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。
[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.

〔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150nm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、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9220)を用いてエッジがあるべき基準線からの距離を測定し、標準偏差を求め、3σを算出した。
[Line edge roughness]
The distance from the reference line where there should be an edge using a scanning electron microscope (S-9220, manufactured by Hitachi, Ltd.) at any 30 points in the length direction of 50 μm of the 150 nm line pattern at the irradiation dose showing the sensitivity described above. Was measured, the standard deviation was obtained, and 3σ was calculated.

評価結果を表2に示す。   The evaluation results are shown in Table 2.

表2における記号は以下のとおりである。   The symbols in Table 2 are as follows.

〔酸発生剤〕   [Acid generator]

〔界面活性剤〕
D−1:メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)
D−2:メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)
D−3:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
D−4:ポリオキシエチレンラウリルエーテル
[Surfactant]
D-1: MegaFuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
D-2: Megafuck R08 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
D-3: Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)
D-4: Polyoxyethylene lauryl ether

〔溶剤〕
S−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
S−2:プロピレングリコールモノメチルエーテル
〔solvent〕
S-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate S-2: Propylene glycol monomethyl ether

〔塩基性化合物〕
N−1:トリオクチルアミン
N−2:1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン
N−3:2,4,6−トリフェニルイミダゾール
[Basic compounds]
N-1: Trioctylamine N-2: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene N-3: 2,4,6-triphenylimidazole

比較樹脂1:重量平均分子量 8900、分子量分散度 1.54、
組成比(モル比) 70/10/20
Comparative resin 1: weight average molecular weight 8900, molecular weight dispersity 1.54,
Composition ratio (molar ratio) 70/10/20

表2の結果から、本発明の感光性組成物は、電子線の照射によるパターン形成に関し、比較例の組成物に比べて、高解像力であり、ラインエッジラフネスに優れていることがわかる。   From the results in Table 2, it can be seen that the photosensitive composition of the present invention has a high resolution and excellent line edge roughness as compared with the composition of the comparative example with respect to pattern formation by electron beam irradiation.

[実施例19〜25及び比較例2]
〔パターン作製および評価(EUV)〕
上記実施例1、3、4、6、7、15、18および比較例1の各感光性組成物を用い、
実施例1と同様の方法で感光性膜を得た。但し、感光性膜厚は0.15μmとした。得られた感光性膜にEUV光(波長13nm)を用いて、露光量を0〜10.0mJ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、感度曲線を得た。この感度曲線において、レジストの溶解速度が飽和するときの露光量を感度とし、また感度曲線の直線部の勾配から溶解コントラスト(γ値)を算出した。γ値が大きいほど溶解コントラストに優れている。これらの結果をそれぞれ実施例19〜25および比較例2とし、表3に示す。
[Examples 19 to 25 and Comparative Example 2]
[Pattern preparation and evaluation (EUV)]
Using the photosensitive compositions of Examples 1, 3, 4, 6, 7, 15, 18 and Comparative Example 1,
A photosensitive film was obtained in the same manner as in Example 1. However, the photosensitive film thickness was 0.15 μm. The obtained photosensitive film was subjected to surface exposure using EUV light (wavelength 13 nm) while changing the exposure amount in 0.5 mJ increments within the range of 0 to 10.0 mJ, and further baked at 110 ° C. for 90 seconds. Then, using a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution, the dissolution rate at each exposure amount was measured to obtain a sensitivity curve. In this sensitivity curve, the exposure amount when the dissolution rate of the resist is saturated was taken as sensitivity, and the dissolution contrast (γ value) was calculated from the gradient of the linear portion of the sensitivity curve. The larger the γ value, the better the dissolution contrast. These results are shown in Table 3 as Examples 19 to 25 and Comparative Example 2, respectively.

表3の結果から、本発明の感光性組成物は、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、高感度で高コントラストであり、優れていることがわかる。   From the results in Table 3, it can be seen that the photosensitive composition of the present invention is superior in sensitivity and high contrast as compared with the composition of the comparative example in the property evaluation by irradiation with EUV light.

Claims (6)

(A)酸の作用により分解して、アルカリ可溶性基を生じるとともに、下記一般式(A)で表される基を有する脱離基を生じる基を有する、酸の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解度が増大する樹脂、及び、
(B)活性光線または放射線の作用により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とする感光性組成物。
一般式(A)中、
1aは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、またはアリール基を表す。
Xは水素原子または有機基を表す。
n1は1〜5の整数を表す。
n2は0〜4の整数を表す。但し、n1+n2=5である。
1a及びXの各々について複数ある場合、同じであっても、異なっていてもよい。
(A) It decomposes | disassembles by the effect | action of an acid, and has an alkali-soluble group, It has a group which produces | generates the leaving group which has a group represented by the following general formula (A), It decomposes | disassembles by the effect | action of an acid, and an alkali developing solution A resin with increased solubility in and
(B) A photosensitive composition comprising a compound that generates an acid by the action of actinic rays or radiation.
In general formula (A),
R 1a represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, or an aryl group.
X represents a hydrogen atom or an organic group.
n1 represents an integer of 1 to 5.
n2 represents an integer of 0 to 4. However, n1 + n2 = 5.
When there are a plurality of each of R 1a and X, they may be the same or different.
酸の作用により分解して、アルカリ可溶性基を生じるとともに、一般式(A)で表される基を有する脱離基を生じる基が、下記一般式(Z1)〜(Z5)から選択されたいずれかの基であることを特徴とする請求項1に記載の感光性組成物。
一般式(Z1)〜(Z5)中、
11a〜R13aは、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。該アルキル基、該シクロアルキル基、該アルケニル基、および該アラルキル基は、それぞれ途中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−または−SO−を有していてもよい。
14aおよびR15aは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。該アルキル基、該シクロアルキル基、該アルケニル基、および該アラルキル基は、それぞれ途中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−及び−SO−から選ばれる少なくとも一つを有していてもよい。
16aは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基またはアリール基を表す。該アルキル基、該シクロアルキル基、該アルケニル基、および該アラルキル基は、それぞれ途中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−及び−SO−から選ばれる少なくとも一つを有していてもよい。
尚、R11a、R12a、R13aのうちの2つ、またはR14a、R15a、R16aのうちの2つが結合して環構造を形成してもよい。該環構造は、環の中に、それぞれ途中に、−O−、−S−、−CO2−、−CO−、−SO2−及び−SO−から選ばれる少なくとも一つを有して
いてもよい。
また、R11a、R12a、R13aのうちいずれか、R14a、R15a、R16aのうちいずれかに、上記一般式(A)で表される基を少なくとも1つ含有する。
Any group selected from the following general formulas (Z1) to (Z5) is selected from the following general formulas (Z1) to (Z5), which decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group and a leaving group having a group represented by the general formula (A). The photosensitive composition according to claim 1, wherein the photosensitive composition is any one of these groups.
In general formulas (Z1) to (Z5),
R 11a to R 13a each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. The alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, and the aralkyl group each have —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 —, or —SO— in the middle. You may do it.
R 14a and R 15a each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. The alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, and the aralkyl group are each selected from —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 —, and —SO— on the way. May have at least one of them.
R 16a represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. The alkyl group, the cycloalkyl group, the alkenyl group, and the aralkyl group are each selected from —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 —, and —SO— on the way. May have at least one of them.
Two of R 11a , R 12a and R 13a , or two of R 14a , R 15a and R 16a may be bonded to form a ring structure. The ring structure has at least one selected from —O—, —S—, —CO 2 —, —CO—, —SO 2 — and —SO— in the middle of the ring. Also good.
In addition, any one of R 11a , R 12a , and R 13a , and any one of R 14a , R 15a , and R 16a contains at least one group represented by the above general formula (A).
上記一般式(A)中のXのうち少なくとも1つが水素原子であることを特徴とする請求項1または2に記載の感光性組成物。   3. The photosensitive composition according to claim 1, wherein at least one of X in the general formula (A) is a hydrogen atom. 上記一般式(A)中のXのうち少なくとも1つが酸の作用により分解しアルカリ可溶性基を生じる基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感光性組成物。   The photosensitive composition according to claim 1, wherein at least one of X in the general formula (A) is a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group. 樹脂(A)が、下記一般式(I)および(II)で示される繰り返し単位のうち、少なくとも1種の繰り返し単位含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の感光性組成物。
一般式(I)および(II)中、
1は、水素原子、メチル基、シアノ基、ハロゲン原子又はペルフルオロ基を表す。
2は、アルキル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基又はアシル基を表す。
nは0〜5の整数、mは1〜5の整数であり、1≦n+m≦5である。
3〜R5は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基またはアルキル基を表す。
1は単結合または2価の連結基を表す。
Zは上記一般式(Z1)〜(Z5)のうちいずれかで示される基を表す。
The photosensitive composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin (A) contains at least one repeating unit among the repeating units represented by the following general formulas (I) and (II). object.
In general formulas (I) and (II),
R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group, a cyano group, a halogen atom or a perfluoro group.
R 2 represents an alkyl group, a halogen atom, an aryl group, an alkoxy group or an acyl group.
n is an integer of 0 to 5, m is an integer of 1 to 5, and 1 ≦ n + m ≦ 5.
R 3 to R 5 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group.
L 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Z represents a group represented by any one of the general formulas (Z1) to (Z5).
請求項1〜5のいずれかに記載の感光性組成物により、感光性膜を形成し、該感光性膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。   A pattern forming method comprising: forming a photosensitive film from the photosensitive composition according to claim 1, and exposing and developing the photosensitive film.
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