JP2006169330A - Polymer compound for photoresist for immersion exposure and manufacturing method of semiconductor - Google Patents

Polymer compound for photoresist for immersion exposure and manufacturing method of semiconductor Download PDF

Info

Publication number
JP2006169330A
JP2006169330A JP2004362087A JP2004362087A JP2006169330A JP 2006169330 A JP2006169330 A JP 2006169330A JP 2004362087 A JP2004362087 A JP 2004362087A JP 2004362087 A JP2004362087 A JP 2004362087A JP 2006169330 A JP2006169330 A JP 2006169330A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
ring
monomer unit
meth
immersion exposure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004362087A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4530829B2 (en
Inventor
Kiyoharu Tsutsumi
聖晴 堤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
Priority to JP2004362087A priority Critical patent/JP4530829B2/en
Publication of JP2006169330A publication Critical patent/JP2006169330A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4530829B2 publication Critical patent/JP4530829B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer compound for a photoresist for immersion exposure, which is capable of forming a high-performance resist film excellent in water resistance. <P>SOLUTION: The polymer compound for the photoresist for immersion exposure contains a monomer unit containing a cyclic ether skeleton. The monomer unit containing the cyclic ether skeleton used here is at least one monomer unit chosen from formulas (Ia)-(Ig). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、露光にウエット露光法を用いて半導体の微細加工などを行う際に用いる液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物、該高分子化合物を含有する液浸露光用フォトレジスト用樹脂組成物、及びこのフォトレジスト用樹脂組成物を用いた半導体の製造方法に関する。   The present invention relates to a polymer compound for photoresist for immersion exposure, which is used when performing fine processing of a semiconductor using a wet exposure method for exposure, and a resin composition for photoresist for immersion exposure containing the polymer compound. The present invention also relates to a semiconductor manufacturing method using the photoresist resin composition.

半導体製造工程で用いられるフォトレジスト用樹脂は、光照射により照射部がアルカリ可溶性に変化する性質、シリコンウエハー(基板)への密着性、プラズマエッチング耐性、用いる光に対する透明性等の特性を兼ね備えていなくてはならない。該フォトレジスト用樹脂は、一般に、主剤であるポリマーと、光酸化剤と、上記特性を調整するための数種の添加剤を含む溶液として用いられる。   Resin for photoresist used in the semiconductor manufacturing process has properties such as the property that the irradiated part changes to alkali-soluble when irradiated with light, adhesion to a silicon wafer (substrate), plasma etching resistance, and transparency to the light used. Must-have. The photoresist resin is generally used as a solution containing a main polymer, a photo-oxidant, and several additives for adjusting the above characteristics.

パターンをより微細化するため、半導体の製造に用いられるリソグラフィの露光光源は年々短波長になってきている。しかし、短波長の光を透過するガラス材料の種類には限度があることから、ウエハー等の基板と該基板に最も近いレンズ面との間のワーキングディスタンスを露光光を透過する液体で満たして、開口数を増大させることにより露光パターンの微細化を図る液浸型の露光装置が提案されている(例えば、特許文献1等)。このように液浸下で露光を行う方法はウエット露光法と呼ばれている。   In order to make a pattern finer, a lithography exposure light source used for manufacturing a semiconductor has become a shorter wavelength year by year. However, since there is a limit to the types of glass materials that transmit light of short wavelengths, the working distance between a substrate such as a wafer and the lens surface closest to the substrate is filled with a liquid that transmits exposure light, There has been proposed an immersion type exposure apparatus that makes an exposure pattern finer by increasing the numerical aperture (for example, Patent Document 1). Such a method of performing exposure under liquid immersion is called a wet exposure method.

一方、従来のフォトレジスト用高分子化合物は、通常、酸によりその一部が脱離してアルカリ可溶性となる基を有するモノマー単位と、基板密着性機能を付与するためのモノマー単位とを含んでいる。そして、前記2種のモノマー単位のうち前者は一般に極性が低く、後者は一般に極性が高いため、これら2種のモノマー単位に対応する単量体のみを共重合させると、反応する単量体に偏りが生じて、均一組成の共重合体が得られにくい。そのため、これら2種の単量体の中間の極性を有するヒドロキシル基を含む単量体を共重合させていることが多い。しかしながら、上記液浸露光においては、このようなヒドロキシル基を含む単量体に対応するモノマー単位を有する高分子化合物を含む組成物を用いると、前記ヒドロキシル基を有するレジスト膜に水が浸透するためか、レジスト膜が膨潤したり、厚みむらが発生し、その結果、鮮明で且つ精度の高いパターンが得られにくいという問題があった。   On the other hand, conventional polymer compounds for photoresist usually contain a monomer unit having a group that is partially eliminated by an acid and becomes alkali-soluble, and a monomer unit for imparting a substrate adhesion function. . Of the two types of monomer units, the former is generally low in polarity and the latter is generally high in polarity. Therefore, when only monomers corresponding to these two types of monomer units are copolymerized, Unevenness occurs and it is difficult to obtain a copolymer having a uniform composition. Therefore, a monomer containing a hydroxyl group having a polarity intermediate between these two types of monomers is often copolymerized. However, in the above immersion exposure, when a composition containing a polymer compound having a monomer unit corresponding to such a monomer containing a hydroxyl group is used, water penetrates into the resist film having the hydroxyl group. In addition, the resist film swells and thickness unevenness occurs, and as a result, there is a problem that it is difficult to obtain a clear and highly accurate pattern.

特開平10−303114号公報JP-A-10-303114

従って、本発明の目的は、耐水性に優れ且つ高性能なレジスト膜を形成可能な液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物及び液浸露光用フォトレジスト用樹脂組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、微細なパターンを鮮明且つ精度よく形成できる液浸露光用フォトレジスト用樹脂組成物、並びに半導体の製造方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a polymer compound for photoresist for immersion exposure and a resin composition for photoresist for immersion exposure, which can form a high-performance resist film having excellent water resistance.
Another object of the present invention is to provide a photoresist resin composition for immersion exposure that can form a fine pattern clearly and accurately, and a semiconductor manufacturing method.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、環状エーテル骨格を含むモノマー単位を含むポリマーを液浸露光用フォトレジスト用ポリマーとして用いると、ヒドロキシル基を含むモノマー単位を低減又は非含有にしても均一組成の重合体が生成し、耐水性に優れ且つ高性能なレジスト膜を形成できること、そのためウエット露光法を用いて微細なパターンを鮮明且つ精度よく形成できることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive investigations to achieve the above object, the present inventors have found that when a polymer containing a monomer unit containing a cyclic ether skeleton is used as a photoresist polymer for immersion exposure, the monomer unit containing a hydroxyl group is reduced or not. Even if it is contained, a polymer having a uniform composition is formed, and it is possible to form a resist film having excellent water resistance and high performance, and therefore, it is found that a fine pattern can be formed clearly and accurately using a wet exposure method. completed.

すなわち、本発明は、環状エーテル骨格を含むモノマー単位を含む液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物を提供する。   That is, the present invention provides a photoresist polymer compound for immersion exposure containing a monomer unit containing a cyclic ether skeleton.

前記環状エーテル骨格を含むモノマー単位として、例えば、下記式(Ia)〜(Ig)

Figure 2006169330
[式中、Raは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を示す。A1は単結合又は連結基を示す。環Z1、環Z6、環Z8、環Z13はそれぞれ、単環又は多環の脂環式炭素環を示し、環Z2、環Z3、環Z4、環Z5、環Z7、環Z9、環Z10、環Z11、環Z12はそれぞれ、環内にエーテル結合を含む環を示す。但し、式(Ic)、式(Id)において、A1がエステル結合を含み、該エステル結合を構成する酸素原子が環Z5、環Z7に結合している場合には、該酸素原子は環Z5、環Z7の酸素原子の隣接位以外の原子に結合している]
から選択された少なくとも1種のモノマー単位を用いることができる。 Examples of the monomer unit containing the cyclic ether skeleton include, for example, the following formulas (Ia) to (Ig)
Figure 2006169330
[Wherein, R a represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. A 1 represents a single bond or a linking group. Ring Z 1 , Ring Z 6 , Ring Z 8 , and Ring Z 13 each represent a monocyclic or polycyclic alicyclic carbocyclic ring. Ring Z 2 , Ring Z 3 , Ring Z 4 , Ring Z 5 , Ring Z 7 , Ring Z 9 , Ring Z 10 , Ring Z 11 , and Ring Z 12 each represent a ring containing an ether bond in the ring. However, in Formula (Ic) and Formula (Id), when A 1 includes an ester bond and the oxygen atom constituting the ester bond is bonded to ring Z 5 or ring Z 7 , the oxygen atom is Ring Z 5 is bonded to an atom other than the adjacent position of the oxygen atom of ring Z 7 ]
At least one monomer unit selected from can be used.

環状エーテル骨格を含むモノマー単位の割合は全モノマー単位の1〜70モル%が好ましい。   The proportion of monomer units containing a cyclic ether skeleton is preferably 1 to 70 mol% of all monomer units.

前記液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物は、さらに、酸によりその一部が脱離してアルカリ可溶性となる基を有するモノマー単位を含んでいてもよい。   The polymer compound for photoresist for immersion exposure may further contain a monomer unit having a group that is partially eliminated by an acid and becomes alkali-soluble.

酸によりその一部が脱離してアルカリ可溶性となる基を有するモノマー単位として、例えば、下記式(IIa)〜(IIh)

Figure 2006169330
(式中、Rは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を示す。R1及びR2は、同一又は異なって、炭素数1〜8の炭化水素基を示し、R3、R4及びR5は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基又はメチル基を示す。R6及びR7は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基又は−COOR8基を示し、R8はt−ブチル基、2−テトラヒドロフラニル基、2−テトラヒドロピラニル基又は2−オキセパニル基を示す。R9はメチル基又はエチル基を示し、R10及びR11は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基又はオキソ基を示す。R12は、式中に示される酸素原子との結合部位に第3級炭素原子を有する、置換基を有していてもよい炭化水素基を示す。R13、R14、R15、R16及びR17は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。R18はt−ブチル基、2−テトラヒドロフラニル基、2−テトラヒドロピラニル基又は2−オキセパニル基を示す。R19、R20は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基又はフルオロアルキル基を示し、R21は水素原子又は有機基を示す。mは1〜3の整数を示し、nは0又は1を示す)
から選択された少なくとも1種のモノマー単位が用いられる。 Examples of the monomer unit having a group that is partially eliminated by an acid and becomes alkali-soluble include, for example, the following formulas (IIa) to (IIh):
Figure 2006169330
(In the formula, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 1 and R 2 are the same or different and have 1 to 8 carbon atoms. R 3 , R 4 and R 5 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or a methyl group, and R 6 and R 7 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or shows the -COOR 8 group, R 8 is t- butyl, 2-tetrahydrofuranyl group, .R 9 showing a 2-tetrahydropyranyl group or a 2-oxepanyl group represents a methyl group or an ethyl group, R 10 and R 11 is the same or different and represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an oxo group, and R 12 has a substituent having a tertiary carbon atom at the bonding site with the oxygen atom shown in the formula. shows also be a hydrocarbon group .R 13, R 14 R 15, R 16 and R 17 are the same or different and are each a hydrogen atom or a methyl group .R 18 is t- butyl, 2-tetrahydrofuranyl group, a 2-tetrahydropyranyl group or a 2-oxepanyl group R 19 and R 20 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or a fluoroalkyl group, R 21 represents a hydrogen atom or an organic group, m represents an integer of 1 to 3, and n represents 0 or 1)
At least one monomer unit selected from is used.

前記液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物は、さらに、ラクトン骨格を有するモノマー単位を含んでいてもよい。   The polymer compound for photoresist for immersion exposure may further contain a monomer unit having a lactone skeleton.

ラクトン骨格を有するモノマー単位として、例えば、下記式(IIIa)〜(IIIe)

Figure 2006169330
(式中、Rは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を示す。X1、X2及びX3は、同一又は異なって、−CH2−又は−CO−O−を示す。但し、X1、X2及びX3のうち少なくとも1つは−CO−O−である。R22、R23及びR24は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。R25、R26及びR27は、同一又は異なって、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を示す。R28、R29、R30、R31及びR32は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。R33、R34、R35及びR36は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。o、p、q及びtは、それぞれ、0又は1を示す)
から選択された少なくとも1種のモノマー単位が用いられる。 Examples of monomer units having a lactone skeleton include the following formulas (IIIa) to (IIIe):
Figure 2006169330
(In the formula, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. X 1 , X 2 and X 3 are the same or different and represent —CH 2. -Or -CO-O-, provided that at least one of X 1 , X 2 and X 3 is -CO-O-, R 22 , R 23 and R 24 are the same or different and represent hydrogen R 25 , R 26 and R 27 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 28 , R 29 , R 30 , R 31 and R 32 represent R 33 , R 34 , R 35 and R 36 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group, and o, p, q and t are respectively the same or different. , 0 or 1)
At least one monomer unit selected from is used.

本発明は、また、前記の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物と光酸発生剤とを少なくとも含む液浸露光用フォトレジスト用樹脂組成物を提供する。   The present invention also provides a resin composition for a photoresist for immersion exposure, comprising at least the above polymer compound for photoresist for immersion exposure and a photoacid generator.

本発明は、前記の液浸露光用フォトレジスト用樹脂組成物を基材又は基板上に塗布してレジスト塗膜を形成し、液浸下での露光及び現像を経てパターンを形成する工程を含む半導体の製造方法を提供する。   The present invention includes a step of applying the photoresist resin composition for immersion exposure on a substrate or a substrate to form a resist coating film, and forming a pattern through exposure and development under immersion. A semiconductor manufacturing method is provided.

本発明によれば、耐水性に優れた均質なレジスト膜を形成できるので、ウエット露光法を採用することにより、微細なパターンを高い精度で形成することができる。   According to the present invention, a homogeneous resist film having excellent water resistance can be formed. Therefore, by employing a wet exposure method, a fine pattern can be formed with high accuracy.

本発明の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物は、環状エーテル骨格を含むモノマー単位(繰り返し単位)(以下、「モノマーユニット1」と称することがある)を含んでいる。   The polymer compound for photoresist of immersion exposure of the present invention contains a monomer unit (repeating unit) containing a cyclic ether skeleton (hereinafter sometimes referred to as “monomer unit 1”).

モノマーユニット1は環状エーテル骨格を含む重合性単量体を(共)重合に付することにより形成される。この環状エーテル骨格を含む重合性単量体は中程度の極性を有するので、例えば、酸によりその一部が脱離してアルカリ可溶性となる基を有する単量体(一般に極性が低い)と、基板密着性機能を付与するために用いられる単量体(一般に極性が高い)と、前記環状エーテル骨格を含む重合性単量体とを共重合に付すと、ポリマー中の単量体組成が均一の(単量体単位に偏りがない)共重合体を得ることができる。そのため、従来のフォトレジスト樹脂のようにヒドロキシル基を含むモノマー単位をポリマー分子中に多量に組み込む必要がなくなることから、レジスト膜の耐水性を向上できる。従って、ウエット露光法により露光する際、水のレジスト膜内部への浸透を抑制でき、レジスト膜の水による膨潤を防止できる。なお、モノマーユニット1は基板密着性機能をも有している。モノマーユニット1としては、酸によりその一部が脱離してアルカリ可溶性となる基(例えば、第3級炭素原子に結合したエステル基、ヘミアセタールエステル基等)を有していてもよく有していなくてもよい。モノマーユニット1としては環状エーテル骨格を含み且つ脂環式炭素環を有するものが好ましい。   The monomer unit 1 is formed by subjecting a polymerizable monomer containing a cyclic ether skeleton to (co) polymerization. Since this polymerizable monomer containing a cyclic ether skeleton has a medium polarity, for example, a monomer having a group that is partially eliminated by an acid and becomes alkali-soluble (generally low polarity), a substrate When a monomer (generally high polarity) used for imparting an adhesion function and a polymerizable monomer containing the cyclic ether skeleton are subjected to copolymerization, the monomer composition in the polymer is uniform. A copolymer (with no bias in monomer units) can be obtained. Therefore, it is not necessary to incorporate a large amount of monomer units containing a hydroxyl group into the polymer molecule as in conventional photoresist resins, so that the water resistance of the resist film can be improved. Therefore, when the exposure is performed by the wet exposure method, the penetration of water into the resist film can be suppressed, and the swelling of the resist film with water can be prevented. The monomer unit 1 also has a substrate adhesion function. The monomer unit 1 may have a group (for example, an ester group bonded to a tertiary carbon atom, a hemiacetal ester group, or the like) that is partly eliminated by an acid and becomes alkali-soluble. It does not have to be. The monomer unit 1 preferably includes a cyclic ether skeleton and an alicyclic carbocycle.

モノマーユニット1の割合は全モノマー単位に対して、例えば1〜70モル%、好ましくは10〜60モル%、さらに好ましくは20〜50モル%である。モノマーユニット1の割合が少なすぎると均質なレジスト膜が形成されにくくなり、多すぎるとアルカリ可溶性ユニットの量が相対的に減ってレジストとしての機能のバランスが低下しやすくなる。   The ratio of the monomer unit 1 is, for example, 1 to 70 mol%, preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol%, based on all monomer units. When the proportion of the monomer unit 1 is too small, a homogeneous resist film is difficult to be formed. When the proportion is too large, the amount of alkali-soluble units is relatively reduced, and the balance of functions as a resist is likely to be lowered.

環状エーテル骨格を含むモノマー単位として、前記式(Ia)〜(Ig)で表されるモノマー単位から選択された少なくとも1種のモノマー単位を用いることができる。式中、Raは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を示す。A1は単結合又は連結基を示す。環Z1、環Z6、環Z8、環Z13はそれぞれ、単環又は多環の脂環式炭素環を示し、環Z2、環Z3、環Z4、環Z5、環Z7、環Z9、環Z10、環Z11、環Z12はそれぞれ、環内にエーテル結合を含む環を示す。但し、式(Ic)、式(Id)において、A1がエステル結合を含み、該エステル結合を構成する酸素原子が環Z5、環Z7に結合している場合には、該酸素原子は環Z5、環Z7の酸素原子の隣接位以外の原子に結合している。式(Ia)〜(Ic)、(Ie)〜(Ig)で表されるモノマー単位は、ポリマー中のモノマー組成の均一性を高める機能を有するほか、脂環式炭素環を有することから耐エッチング性機能をも有する。 As the monomer unit containing a cyclic ether skeleton, at least one monomer unit selected from the monomer units represented by the formulas (Ia) to (Ig) can be used. In the formula, Ra represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. A 1 represents a single bond or a linking group. Ring Z 1 , Ring Z 6 , Ring Z 8 , and Ring Z 13 each represent a monocyclic or polycyclic alicyclic carbocyclic ring. Ring Z 2 , Ring Z 3 , Ring Z 4 , Ring Z 5 , Ring Z 7 , Ring Z 9 , Ring Z 10 , Ring Z 11 , and Ring Z 12 each represent a ring containing an ether bond in the ring. However, in Formula (Ic) and Formula (Id), when A 1 includes an ester bond and the oxygen atom constituting the ester bond is bonded to ring Z 5 or ring Z 7 , the oxygen atom is It is bonded to an atom other than the adjacent position of the oxygen atom of ring Z 5 or ring Z 7 . The monomer units represented by the formulas (Ia) to (Ic) and (Ie) to (Ig) have a function of improving the uniformity of the monomer composition in the polymer and also have an alicyclic carbocyclic ring so that they are resistant to etching. Also has sexual function.

aにおけるハロゲン原子には、フッ素、塩素、臭素原子などが含まれる。炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル基などが挙げられる。炭素数1〜6のハロアルキル基としては、前記炭素数1〜6のアルキル基の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子に置換した基、例えば、モノフルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、2,2,2−トリフルオロエチル、テトラフルオロエチル、2,2,3,3,3−テトラフルオロプロピル基などが挙げられる。 The halogen atom in R a includes a fluorine, chlorine, bromine atom and the like. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, and hexyl groups. Examples of the haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms include groups in which at least one hydrogen atom of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is substituted with a fluorine atom, such as monofluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, 2,2 , 2-trifluoroethyl, tetrafluoroethyl, 2,2,3,3,3-tetrafluoropropyl group and the like.

1における連結基としては、例えば、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン基などの直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基(C1-6アルキレン基等)などの2価の脂肪族炭化水素基;1,2−シクロペンチレン、1,3−シクロペンチレン、1,2−シクロヘキシレン、1,3−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキシレン、シクロペンチリデン、シクロヘキシリデン基等の2価の脂環式炭化水素基;カルボニル基;酸素原子(エーテル結合;−O−);硫黄原子(チオエーテル結合;−S−);オキシカルボニル基(エステル結合;−COO−、環Z1、環Z3、環Z5、環Z7と結合する側は右側であっても左側であってもよい);アミノカルボニル基(アミド結合;−CONH−、環Z1、環Z3、環Z5、環Z7と結合する側は右側であっても左側であってもよい);及びこれらが複数個結合した基などが挙げられる。好ましい連結基として、酸素原子(エーテル結合;−O−)、オキシカルボニル基(エステル結合;−COO−、環Z1、環Z3、環Z5、環Z7とと結合する側は右側であっても左側であってもよい)、C1-4アルキレン基、2価の脂環式炭化水素基及びこれらが2以上結合した基などが挙げられる。 Examples of the linking group in A 1 include divalent groups such as linear or branched alkylene groups such as methylene, methylmethylene, dimethylmethylene, ethylene, propylene, and trimethylene groups (C 1-6 alkylene group, etc.). Aliphatic hydrocarbon group; 1,2-cyclopentylene, 1,3-cyclopentylene, 1,2-cyclohexylene, 1,3-cyclohexylene, 1,4-cyclohexylene, cyclopentylidene, cyclohexylidene Divalent alicyclic hydrocarbon group such as a group; carbonyl group; oxygen atom (ether bond; -O-); sulfur atom (thioether bond; -S-); oxycarbonyl group (ester bond; -COO-, ring Z 1 , ring Z 3 , ring Z 5 and ring Z 7 may be bonded to the right or left side; aminocarbonyl group (amide bond; —CONH—, ring Z 1 , Ring Z 3 , ring Z 5 , and the side bonded to ring Z 7 may be the right side or the left side); and a group in which a plurality of these are bonded. Preferred examples of the linking group include an oxygen atom (ether bond; —O—), an oxycarbonyl group (ester bond; —COO—, ring Z 1 , ring Z 3 , ring Z 5 , ring Z 7 , and the side bonded to the right side. A C 1-4 alkylene group, a divalent alicyclic hydrocarbon group, a group in which two or more of these are bonded, and the like.

環Z1、環Z6、環Z8、環Z13における単環の脂環式炭素環としては、例えば、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環、シクロドデカン環などのシクロアルカン環(例えば3〜15員のシクロアルカン環、好ましくは5〜8員のシクロアルカン環等)などが挙げられる。環Z1、環Z6、環Z8、環Z13における多環の脂環式炭素環としては、例えば、ビシクロ[3.3.0]オクタン環、ビシクロ[4.3.0]ノナン環、デカリン環、パーヒドロアントラセン環、ノルボルナン環、ビシクロ[2.2.2]オクタン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]環、トリシクロ[4.4.0.12,5]環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]環などが挙げられる。環Z2、環Z3、環Z4、環Z5、環Z7、環Z9、環Z10、環Z11、環Z12におけるエーテル結合を含む環としては、例えば、オキシラン環、オキセタン環、オキソラン環、オキサン環、オキセパン環などの含酸素単環(例えば3〜15員の含酸素単環、好ましくは5〜8員の含酸素単環等)などが挙げられる。 Examples of the monocyclic alicyclic carbocyclic ring in ring Z 1 , ring Z 6 , ring Z 8 , and ring Z 13 include, for example, cyclopropane ring, cyclobutane ring, cyclopentane ring, cyclohexane ring, cyclooctane ring, cyclododecane ring And the like (for example, a 3- to 15-membered cycloalkane ring, preferably a 5- to 8-membered cycloalkane ring). Examples of the polycyclic alicyclic carbocyclic ring in ring Z 1 , ring Z 6 , ring Z 8 , and ring Z 13 include, for example, a bicyclo [3.3.0] octane ring and a bicyclo [4.3.0] nonane ring. , Decalin ring, perhydroanthracene ring, norbornane ring, bicyclo [2.2.2] octane ring, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] ring, tricyclo [4.4.0.1 2,5 ] Ring, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] ring and the like. Examples of the ring containing an ether bond in ring Z 2 , ring Z 3 , ring Z 4 , ring Z 5 , ring Z 7 , ring Z 9 , ring Z 10 , ring Z 11 , ring Z 12 include oxirane ring, oxetane And oxygen-containing monocycles such as a ring, an oxolane ring, an oxane ring and an oxepane ring (for example, a 3- to 15-membered oxygen-containing monocycle, preferably a 5- to 8-membered oxygen-containing monocycle).

式(Ia)において環Z1と環Z2とで構成される環、式(Ib)において環Z3と環Z4とで構成される環、式(Ic)において環Z5と環Z6とで構成される環、式(Ie)において環Z8と環Z9とで構成される環、式(If)において環Z10と環Z11とで構成される環、式(Ig)において環Z12と環Z13とで構成される環の代表的な例として、下記式で表される環が挙げられる。 A ring composed of ring Z 1 and ring Z 2 in formula (Ia), a ring composed of ring Z 3 and ring Z 4 in formula (Ib), and a ring Z 5 and ring Z 6 in formula (Ic) A ring composed of ring Z 8 and ring Z 9 in formula (Ie), a ring composed of ring Z 10 and ring Z 11 in formula (If), in formula (Ig) A typical example of the ring composed of the ring Z 12 and the ring Z 13 is a ring represented by the following formula.

Figure 2006169330
Figure 2006169330

環Z1〜環Z13は、メチル基等のアルキル基(例えば、C1-4アルキル基など)、トリフルオロメチル基などのハロアルキル基(例えば、C1-4ハロアルキル基など)、塩素原子やフッ素原子等のハロゲン原子、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいメルカプト基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基、保護基で保護されていてもよいアミノ基、保護基で保護されていてもよいスルホン酸基などの置換基を有していてもよい。保護基としては有機合成の分野で慣用の保護基を使用できる。 Ring Z 1 to ring Z 13 are each an alkyl group such as a methyl group (eg, a C 1-4 alkyl group), a haloalkyl group such as a trifluoromethyl group (eg, a C 1-4 haloalkyl group), a chlorine atom, Protected with a halogen atom such as a fluorine atom, a hydroxyl group that may be protected with a protecting group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protecting group, a mercapto group that may be protected with a protecting group, or a protecting group It may have a substituent such as a carboxyl group that may be protected, an amino group that may be protected with a protecting group, or a sulfonic acid group that may be protected with a protecting group. As the protecting group, a protecting group conventionally used in the field of organic synthesis can be used.

本発明の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物は、上記の環状エーテル骨格を含むモノマー単位(モノマーユニット1)に加えて、酸によりその一部が脱離してアルカリ可溶性となる基を有するモノマー単位(以下、「モノマーユニット2」と称することがある)を含むのが好ましい。モノマーユニット2は光照射によりアルカリ可溶性に変化するので、アルカリ現像時に樹脂を可溶化させるアルカリ可溶性ユニットとして機能する。   In addition to the monomer unit (monomer unit 1) containing the cyclic ether skeleton, the polymer compound for photoresist of immersion exposure according to the present invention has a monomer having a group that is partly eliminated by acid and becomes alkali-soluble. It preferably contains a unit (hereinafter sometimes referred to as “monomer unit 2”). Since the monomer unit 2 changes to alkali-soluble upon light irradiation, it functions as an alkali-soluble unit that solubilizes the resin during alkali development.

酸によりその一部が脱離してアルカリ可溶性となる基を有するモノマー単位としては特に限定されず、例えば、フォトレジスト用高分子化合物において酸脱離性基或いはアルカリ可溶性基を有するモノマー単位として使用される公知のモノマー単位を採用できる。本発明の高分子化合物は、これらのモノマー単位を1種有していてもよく、2種以上有していてもよい。   The monomer unit having a group that is partially eliminated by an acid and becomes alkali-soluble is not particularly limited. For example, it is used as a monomer unit having an acid-eliminable group or an alkali-soluble group in a polymer compound for photoresist. Known monomer units can be employed. The polymer compound of the present invention may have one kind of these monomer units or two or more kinds.

酸によりその一部が脱離してアルカリ可溶性となる基を有するモノマー単位として好ましいモノマー単位には、前記式(IIa)〜(IIh)で表されるモノマー単位が含まれる。   Monomer units preferable as monomer units having a group that is partially eliminated by an acid and becomes alkali-soluble include monomer units represented by the above formulas (IIa) to (IIh).

式(IIa)〜(IIh)におけるRは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を示す。ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のハロアルキル基としては、Raにおけるハロゲン原子等と同様のものを使用できる。 R in the formulas (IIa) to (IIh) represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. As the halogen atom, the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, those similar to the halogen atom in Ra can be used.

式(IIa)中、R1、R2における炭素数1〜8の炭化水素としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、ペンチル、イソペンチル、1−メチルブチル、1−エチルプロピル、ヘキシル、イソヘキシル、1−メチルペンチル、1−エチルブチル、ヘプチル、1−メチルヘキシル、オクチル、1−メチルヘプチル基などのC1-8アルキル基;シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル基などのC3-8シクロアルキル基;フェニル基などが挙げられる。これらの中でも、メチル、エチル、イソプロピル基などのC1-3アルキル基が好ましい。 In formula (IIa), the hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms in R 1 and R 2 is methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, pentyl, isopentyl, 1-methylbutyl, 1-ethyl. C 1-8 alkyl groups such as propyl, hexyl, isohexyl, 1-methylpentyl, 1-ethylbutyl, heptyl, 1-methylhexyl, octyl, 1-methylheptyl group; cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl A C 3-8 cycloalkyl group such as a group; and a phenyl group. Among these, C 1-3 alkyl groups such as methyl, ethyl, and isopropyl groups are preferable.

式(IId)中、R12における「式中に示される酸素原子との結合部位に第3級炭素原子を有する炭化水素基」としては、例えば、t−ブチル基、t−アミル基などが挙げられる。これらの炭化水素基は置換基を有していてもよい。 In formula (IId), examples of the “hydrocarbon group having a tertiary carbon atom at the bonding site with the oxygen atom represented by the formula” in R 12 include a t-butyl group and a t-amyl group. It is done. These hydrocarbon groups may have a substituent.

式(IIh)中、R19、R20におけるアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、s−ブチル、ペンチル、ヘキシル基などの直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基(C1-6アルキル基等)が挙げられる。また、フルオロアルキル基としては、前記アルキル基の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子に置換した基、例えば、モノフルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、2,2,2−トリフルオロエチル、テトラフルオロエチル、2,2,3,3,3−テトラフルオロプロピル基などが挙げられる。R19、R20としては、水素原子、C1-3アルキル基、C1-3フルオロアルキル基などが特に好ましい。 In formula (IIh), the alkyl group for R 19 and R 20 is a linear or branched alkyl group such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, sec-butyl, pentyl, hexyl group (C 1-6 Alkyl group, etc.). The fluoroalkyl group includes a group in which at least one hydrogen atom of the alkyl group is substituted with a fluorine atom, such as monofluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, tetrafluoro Examples include ethyl, 2,2,3,3,3-tetrafluoropropyl group. R 19 and R 20 are particularly preferably a hydrogen atom, a C 1-3 alkyl group, a C 1-3 fluoroalkyl group, or the like.

式(IIh)中、R21における有機基としては、炭化水素基及び/又は複素環式基を含有する基が挙げられる。 In the formula (IIh), examples of the organic group for R 21 include a group containing a hydrocarbon group and / or a heterocyclic group.

炭化水素基には脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらが2以上結合した基が含まれる。脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル、オクチル基等の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基(C1-8アルキル基等);アリル基等の直鎖状または分岐鎖状のアルケニル基(C2-8アルケニル基等);プロピニル基等の直鎖状または分岐鎖状のアルキニル基(C2-8アルキニル基等)などが挙げられる。脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基(3〜8員シクロアルキル基等);シクロペンテニル、シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基(3〜8員シクロアルケニル基等);アダマンチル、ノルボルニル基等の橋架け炭素環式基(C4-20橋架け炭素環式基等)などが挙げられる。芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル、ナフチル基等のC6-14芳香族炭化水素基などが挙げられる。脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とが結合した基としては、ベンジル、2−フェニルエチル基などが挙げられる。 The hydrocarbon group includes an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group in which two or more of these are bonded. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include linear or branched alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, hexyl, and octyl groups (C 1- 8 alkyl groups); linear or branched alkenyl groups such as allyl groups (C 2-8 alkenyl groups, etc.); linear or branched alkynyl groups such as propynyl groups (C 2-8 alkynyl) Group, etc.). Examples of the alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclopentyl, and cyclohexyl groups (3 to 8 membered cycloalkyl groups); cycloalkenyl groups such as cyclopentenyl and cyclohexenyl groups (3 to 8 members). Cycloalkenyl groups and the like); bridged carbocyclic groups such as adamantyl and norbornyl groups (C 4-20 bridged carbocyclic groups and the like) and the like. Examples of the aromatic hydrocarbon group include C 6-14 aromatic hydrocarbon groups such as phenyl and naphthyl groups. Examples of the group in which an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group are bonded include benzyl and 2-phenylethyl groups.

これらの炭化水素基は、アルキル基(C1-4アルキル基等)、ハロアルキル基(C1-4ハロアルキル基等)、ハロゲン原子、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシメチル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基、オキソ基などの置換基を有していてもよい。保護基としては有機合成の分野で慣用の保護基を使用できる。 These hydrocarbon groups, an alkyl group (C 1-4 alkyl group), haloalkyl group (C 1-4 haloalkyl group), a halogen atom, a protected or unprotected hydroxyl group with a protecting group, protected by a protecting group It may have a substituent such as a hydroxymethyl group which may be protected, a carboxyl group which may be protected with a protecting group, or an oxo group. As the protecting group, a protecting group conventionally used in the field of organic synthesis can be used.

前記複素環式基としては、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子から選択された少なくとも1種のヘテロ原子を含む複素環式基が挙げられる。   Examples of the heterocyclic group include heterocyclic groups containing at least one heteroatom selected from an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom.

好ましい有機基として、C1-8アルキル基、環式骨格を含む有機基等が挙げられる。前記環式骨格を構成する「環」には、単環又は多環の非芳香族性又は芳香族性の炭素環又は複素環が含まれる。なかでも、単環又は多環の非芳香族性炭素環、ラクトン環(非芳香族性炭素環が縮合していてもよい)が特に好ましい。単環の非芳香族性炭素環として、例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環などの3〜15員程度のシクロアルカン環などが挙げられる。 Preferred organic groups include C 1-8 alkyl groups, organic groups containing a cyclic skeleton, and the like. The “ring” constituting the cyclic skeleton includes a monocyclic or polycyclic non-aromatic or aromatic carbocyclic or heterocyclic ring. Of these, monocyclic or polycyclic non-aromatic carbocycles and lactone rings (which may be condensed with non-aromatic carbocycles) are particularly preferable. Examples of the monocyclic non-aromatic carbocycle include a cycloalkane ring having about 3 to 15 members such as a cyclopentane ring and a cyclohexane ring.

多環の非芳香族性炭素環(橋架け炭素環)として、例えば、アダマンタン環、ノルボルナン環、ノルボルンネン環、ボルナン環、イソボルナン環、アダマンタン環;ノルボルナン環、ノルボルネン環、ボルナン環、イソボルナン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン環等のノルボルナン環又はノルボルネン環を含む環;パーヒドロインデン環、デカリン環(パーヒドロナフタレン環)、パーヒドロフルオレン環(トリシクロ[7.4.0.03,8]トリデカン環)、パーヒドロアントラセン環などの多環の芳香族縮合環が水素添加された環(好ましくは完全水素添加された環);トリシクロ[4.2.2.12,5]ウンデカン環などの2環系、3環系、4環系などの橋架け炭素環(例えば、炭素数6〜20程度の橋架け炭素環)などが挙げられる。前記ラクトン環として、例えば、γ−ブチロラクトン環、4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−5−オン環、4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−5−オン環、4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−5−オン環などが挙げられる。 Examples of the polycyclic non-aromatic carbocycle (bridged carbocycle) include, for example, an adamantane ring, norbornane ring, norbornene ring, bornane ring, isobornane ring, adamantane ring; norbornane ring, norbornene ring, bornane ring, isobornane ring, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane ring, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1,7,10 ] ring containing norbornane ring or norbornene ring such as dodecane ring; perhydroindene ring, decalin ring (perhydronaphthalene ring), perhydrofluorene ring (tricyclo [7.4.0.0 3,8 ] Tridecane ring), a ring in which a polycyclic aromatic condensed ring such as perhydroanthracene ring is hydrogenated (preferably a fully hydrogenated ring); a tricyclo [4.2.2.1 2,5 ] undecane ring, etc. And a bridged carbocyclic ring (for example, a bridged carbocyclic ring having about 6 to 20 carbon atoms). Examples of the lactone ring include a γ-butyrolactone ring, 4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecan-5-one ring, and 4-oxatricyclo [4.2.1.0 3. , 7 ] nonan-5-one ring, 4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-5-one ring, and the like.

前記環式骨格を構成する環は、メチル基等のアルキル基(例えば、C1-4アルキル基など)、トリフルオロメチル基などのハロアルキル基(例えば、C1-4ハロアルキル基など)、塩素原子やフッ素原子等のハロゲン原子、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいメルカプト基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基、保護基で保護されていてもよいアミノ基、保護基で保護されていてもよいスルホン酸基などの置換基を有していてもよい。保護基としては有機合成の分野で慣用の保護基を使用できる。 The ring constituting the cyclic skeleton includes an alkyl group such as a methyl group (eg, a C 1-4 alkyl group), a haloalkyl group such as a trifluoromethyl group (eg, a C 1-4 haloalkyl group), a chlorine atom Or a halogen atom such as a fluorine atom, a hydroxyl group that may be protected with a protective group, a hydroxyalkyl group that may be protected with a protective group, a mercapto group that may be protected with a protective group, or a protective group. It may have a substituent such as a carboxyl group which may be protected, an amino group which may be protected with a protecting group, and a sulfonic acid group which may be protected with a protecting group. As the protecting group, a protecting group conventionally used in the field of organic synthesis can be used.

前記環式骨格を構成する環は、式(IIh)中に示される酸素原子(R21の隣接位の酸素原子)と直接結合していてもよく、連結基を介して結合していてもよい。連結基としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチルメチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン基などの直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基;カルボニル基;酸素原子(エーテル結合;−O−);オキシカルボニル基(エステル結合;−COO−);アミノカルボニル基(アミド結合;−CONH−);及びこれらが複数個結合した基などが挙げられる。 The ring constituting the cyclic skeleton may be directly bonded to an oxygen atom (oxygen atom adjacent to R 21 ) shown in the formula (IIh) or may be bonded via a linking group. . Examples of the linking group include a linear or branched alkylene group such as methylene, methylmethylene, dimethylmethylene, ethylene, propylene, and trimethylene group; a carbonyl group; an oxygen atom (ether bond; —O—); an oxycarbonyl group ( An ester bond; —COO—); an aminocarbonyl group (amide bond; —CONH—); and a group in which a plurality of these are bonded.

式(IIa)で表されるモノマー単位は、酸によってアダマンタン骨格を含む部位が主鎖に結合したカルボン酸部から脱離して、遊離のカルボキシル基を生成させる。式(IIb)で表されるモノマー単位は、アダマンタン骨格に結合している保護基で保護されたカルボキシル基が酸によって脱保護され、遊離のカルボキシル基を生成させる。また、式(IIc)で表されるモノマー単位は、アダマンタン骨格が酸によって主鎖に結合したカルボン酸部から脱離して遊離のカルボキシル基を生成させる。さらに、式(IId)、(IIe)、(IIf)、(IIg)及び(IIh)で表されるモノマー単位も、酸によりカルボン酸エステル部位が分解、脱離して遊離のカルボキシル基を生成させる。   The monomer unit represented by the formula (IIa) is desorbed from the carboxylic acid moiety in which the site containing the adamantane skeleton is bonded to the main chain by an acid to generate a free carboxyl group. In the monomer unit represented by the formula (IIb), a carboxyl group protected by a protecting group bonded to an adamantane skeleton is deprotected by an acid to generate a free carboxyl group. The monomer unit represented by the formula (IIc) generates a free carboxyl group by elimination from the carboxylic acid moiety in which the adamantane skeleton is bonded to the main chain by an acid. Furthermore, in the monomer units represented by the formulas (IId), (IIe), (IIf), (IIg) and (IIh), the carboxylic acid ester moiety is decomposed and eliminated by an acid to generate a free carboxyl group.

なお、式(IIa)、(IIb)、(IIc)及び(IIg)で表されるモノマー単位、並びに式(IIh)のうちR21が非芳香族性炭素環を含む基であるモノマー単位は脂環式炭素骨格を有するため、透明性に優れ、且つエッチング耐性が極めて高いという特色を有する。また、式(IIa)のうちR3〜R5の少なくとも1つがヒドロキシル基であるモノマー単位、式(IIf)で表されるモノマー単位、及び式(IIh)のうちR21がラクトン環を含む基であるモノマー単位は、親水性が高く密着性機能をも有する。 The monomer units represented by the formulas (IIa), (IIb), (IIc) and (IIg), and the monomer units in which R 21 is a group containing a non-aromatic carbocycle in the formula (IIh) are fatty acids. Since it has a cyclic carbon skeleton, it has the characteristics of excellent transparency and extremely high etching resistance. In addition, in the formula (IIa), a monomer unit in which at least one of R 3 to R 5 is a hydroxyl group, a monomer unit represented by the formula (IIf), and a group in which R 21 in the formula (IIh) contains a lactone ring The monomer unit is highly hydrophilic and also has an adhesive function.

本発明の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物は、上記の環状エーテル骨格を含むモノマー単位(モノマーユニット1)に加えて、又は該モノマーユニット1及びモノマーユニット2に加えて、ラクトン骨格を有するモノマー単位(以下、「モノマーユニット3」と称することがある)を含むのが好ましい。モノマーユニット3は極性及び親水性の高い−COO−基を有するため、基板密着性ユニットとして機能する。   The polymer compound for photoresist of the present invention for immersion exposure has a lactone skeleton in addition to the monomer unit (monomer unit 1) containing the cyclic ether skeleton or in addition to the monomer unit 1 and the monomer unit 2. It preferably contains a monomer unit (hereinafter sometimes referred to as “monomer unit 3”). Since the monomer unit 3 has a highly polar and hydrophilic —COO— group, it functions as a substrate adhesion unit.

ラクトン骨格を有するモノマー単位としては特に限定されず、例えば、フォトレジスト用高分子化合物に用いられる公知のラクトン骨格を有するモノマー単位を採用できる。本発明の高分子化合物は、これらのモノマー単位を1種有していてもよく、2種以上有していてもよい。   The monomer unit having a lactone skeleton is not particularly limited, and for example, a monomer unit having a known lactone skeleton used for a polymer compound for photoresist can be employed. The polymer compound of the present invention may have one kind of these monomer units or two or more kinds.

ラクトン骨格を有するモノマー単位として好ましいモノマー単位には、前記式(IIIa)〜(IIIe)で表されるモノマー単位が含まれる。式(IIIa)〜(IIIe)におけるRは前記と同様である。式(IIIa)中、X1〜X3における−CO−O−基の向きは問わない。 Monomer units preferred as monomer units having a lactone skeleton include monomer units represented by the formulas (IIIa) to (IIIe). R in the formulas (IIIa) to (IIIe) is the same as described above. In the formula (IIIa), the direction of the —CO—O— group in X 1 to X 3 is not limited.

本発明の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物は、上記モノマーユニット1、モノマーユニット1及び2、又はモノマーユニット1〜3に加えて、レジスト用樹脂として必要な特性を具備するため、さらに他のモノマー単位(繰り返し単位)を含んでいてもよい。このようなモノマー単位として、例えば、下記式(IVa)〜(IVd)で表されるモノマー単位(以下、「モノマーユニット4」と称することがある)が挙げられる。   In addition to the monomer unit 1, the monomer units 1 and 2, or the monomer units 1 to 3, the polymer compound for photoresist of immersion exposure of the present invention has characteristics necessary as a resist resin. The monomer unit (repeating unit) may be included. Examples of such monomer units include monomer units represented by the following formulas (IVa) to (IVd) (hereinafter sometimes referred to as “monomer unit 4”).

Figure 2006169330
(式中、Rは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を示す。R37及びR38は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基又はカルボキシル基を示し、R39はヒドロキシル基、オキソ基又はカルボキシル基を示す。R40は、水素原子、又は置換基を有していてもよい炭素数1〜20の直鎖状、分岐鎖状、環状若しくは有橋環状炭化水素基を示す。R41は、水素原子、ヒドロキシル基、ヒドロキシメチル基又はカルボキシル基を示す。rは0又は1を示す)
Figure 2006169330
(In the formula, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 37 and R 38 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or R 39 represents a hydroxyl group, an oxo group or a carboxyl group, R 40 represents a hydrogen atom or a linear or branched chain having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, A cyclic or bridged cyclic hydrocarbon group, R 41 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a hydroxymethyl group or a carboxyl group, r represents 0 or 1)

式(IVa)〜(IVd)におけるRは前記と同様である。式(IVb)中、R40における炭素数1〜20の直鎖状、分岐鎖状、環状若しくは有橋環状炭化水素基(橋かけ環式基)としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、オクタデシル基などの炭素数1〜20の直鎖状又は分岐鎖状脂肪族炭化水素基(特にアルキル基);シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、シクロドデシル基などの炭素数3〜20のシクロアルキル又はシクロアルケニル基;パーヒドロインデン環、パーヒドロフルオレン環、パーヒドロナフタレン環(デカリン環)、パーヒドロアントラセン環、ノルボルナン環、ノルボルネン環、ピナン環、ボルナン環、イソボルニラン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン環等に対応する炭素数6〜20の有橋環状炭化水素基(橋かけ環式炭化水素基);トリシクロ[5.2.1.02,6]デシルメチル基、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデシルメチル基、2−ノルボルニルメチル基などの前記各炭化水素基を結合した基などが挙げられる。これらの炭化水素基は、アルキル基、ハロゲン原子、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシメチル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基(例えば、カルボキシル基、t−ブチルオキシカルボニル基、2−テトラヒドロフラニルオキシカルボニル基、2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル基、2−オキセパニルオキシカルボニル基等)、オキソ基などの置換基を有していてもよい。前記保護基としては、有機合成の分野で慣用の保護基を使用できる。 R in the formulas (IVa) to (IVd) is the same as described above. In formula (IVb), the linear, branched, cyclic or bridged cyclic hydrocarbon group (bridged cyclic group) having 1 to 20 carbon atoms for R 40 is methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl , Isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, octadecyl, etc. linear or branched aliphatic hydrocarbon group (especially alkyl group) such as cyclopentyl, cyclohexyl C3-C20 cycloalkyl or cycloalkenyl group such as cyclooctyl, cyclododecyl group; perhydroindene ring, perhydrofluorene ring, perhydronaphthalene ring (decalin ring), perhydroanthracene ring, norbornane ring, norbornene Ring, pinane ring, bornane ring, isobornylane ring, tricyclo [5.2.1 0 2,6] decane ring, tetracyclo [4.4.0.1 2, 5. 1 7, 10 ] bridged cyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms (bridged cyclic hydrocarbon group) corresponding to dodecane ring, etc .; tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decylmethyl group, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] Dodecylmethyl group, 2-norbornylmethyl group and the like, and the like groups bonded to each of the hydrocarbon groups. These hydrocarbon groups include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group that may be protected with a protecting group, a hydroxymethyl group that may be protected with a protecting group, and a carboxyl group that may be protected with a protecting group ( For example, it has a substituent such as a carboxyl group, a t-butyloxycarbonyl group, a 2-tetrahydrofuranyloxycarbonyl group, a 2-tetrahydropyranyloxycarbonyl group, a 2-oxepanyloxycarbonyl group, and an oxo group. May be. As the protecting group, a protecting group commonly used in the field of organic synthesis can be used.

前記式(IVa)で表されるモノマー単位は、アダマンタン骨格に親水性の高い基(ヒドロキシル基、カルボキシル基、オキソ基)が結合しているため、基板への密着性を高める機能を有する。また、式(IVa)、(IVb)(R40が環状又は有橋環状炭化水素基であるもの)、及び(IVd)で表されるモノマー単位は脂環式炭素骨格を有するため、透明性、耐エッチング性等の向上に寄与する。式(IVb)(R40が水素原子であるもの)、(IVc)、(IVd)(R41がヒドロキシル基、ヒドロキシメチル基又はカルボキシル基であるもの)で表されるモノマー単位は親水性基を含んでおり、密着性付与機能を有する。このように、これらのモノマー単位はその構造に基づいて種々の機能を付与できるため、上記各モノマー単位をポリマー中に組み込むことにより、レジスト用樹脂として必要な諸特性のバランスを用途に応じて微調整できる。 The monomer unit represented by the formula (IVa) has a function of improving adhesion to a substrate because a highly hydrophilic group (hydroxyl group, carboxyl group, oxo group) is bonded to the adamantane skeleton. In addition, since the monomer units represented by the formulas (IVa), (IVb) (R 40 is a cyclic or bridged cyclic hydrocarbon group), and (IVd) have an alicyclic carbon skeleton, transparency, Contributes to improvement in etching resistance and the like. The monomer unit represented by the formula (IVb) (in which R 40 is a hydrogen atom), (IVc), (IVd) (in which R 41 is a hydroxyl group, a hydroxymethyl group or a carboxyl group) has a hydrophilic group It has a function to provide adhesion. Thus, since these monomer units can give various functions based on their structures, incorporation of each of the above monomer units into the polymer makes it possible to finely balance the various properties required as a resist resin depending on the application. Can be adjusted.

本発明の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物において、好ましい高分子化合物では、モノマーユニット2を、ポリマーを構成するモノマーユニット全体に対して、例えば20〜99モル%、好ましくは30〜90モル%、さらに好ましくは35〜80モル%程度含有する。モノマーユニット2の割合が少なすぎると、照射ベーキング後のアルカリ溶解性が劣り、鮮明なパターンが得られにくくなる。また、モノマーユニット3の含有量は、ポリマーを構成するモノマーユニット全体に対して、例えば0〜50モル%、好ましくは10〜45モル%、さらに好ましくは15〜40モル%程度である。モノマーユニット3の割合が多すぎると、親水性が増加して、塗膜の膨潤により鮮明なパターンが得られにくくなる。さらに、モノマーユニット4の含有量は、ポリマーを構成するモノマーユニット全体に対して、例えば0〜30モル%、好ましくは2〜25モル%、さらに好ましくは5〜20モル%程度である。モノマーユニット4の割合が多すぎると、モノマーユニット1、2又は3の含量が低下し、低下したモノマーユニットの機能が十分発揮されない。   In the polymer compound for photoresists for immersion exposure according to the present invention, in the preferred polymer compound, the monomer unit 2 is, for example, 20 to 99 mol%, preferably 30 to 90 mol, based on the entire monomer unit constituting the polymer. %, More preferably about 35 to 80 mol%. When the ratio of the monomer unit 2 is too small, the alkali solubility after irradiation baking is inferior, and it becomes difficult to obtain a clear pattern. Moreover, content of the monomer unit 3 is about 0-50 mol% with respect to the whole monomer unit which comprises a polymer, Preferably it is 10-45 mol%, More preferably, it is about 15-40 mol%. When the ratio of the monomer unit 3 is too large, hydrophilicity increases, and it becomes difficult to obtain a clear pattern due to swelling of the coating film. Furthermore, the content of the monomer unit 4 is, for example, about 0 to 30 mol%, preferably 2 to 25 mol%, and more preferably about 5 to 20 mol% with respect to the entire monomer unit constituting the polymer. If the proportion of the monomer unit 4 is too large, the content of the monomer unit 1, 2 or 3 is lowered, and the function of the lowered monomer unit is not sufficiently exhibited.

液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物の重量平均分子量(Mw)は、例えば5000〜50000程度、好ましくは7000〜20000程度であり、分子量分布(Mw/Mn)は、例えば1.2〜3.5程度である。なお、前記Mnは数平均分子量を示し、Mn及びMwともにポリスチレン換算の値である。   The weight average molecular weight (Mw) of the polymer compound for photoresist for immersion exposure is, for example, about 5000 to 50000, preferably about 7000 to 20000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) is, for example, 1.2-3. About 5. In addition, said Mn shows a number average molecular weight, and both Mn and Mw are values of polystyrene conversion.

式(Ia)〜(Ig)で表されるモノマー単位は、対応する重合性不飽和化合物を(コ)モノマーとして重合に付すことにより形成できる。式(IIg)、(IIId)、(IVc)及び(IVd)で表される各モノマー単位は、それぞれ対応するエチレン性不飽和化合物を(コ)モノマーとして、また、式(IIa)〜(IIf)、(IIh)、(IIIa)〜(IIIc)、(IIIe)、(IVa)、(IVb)で表される各モノマー単位は、それぞれ対応する(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸又はそのエステルを(コ)モノマーとして重合に付すことにより形成できる。   The monomer units represented by the formulas (Ia) to (Ig) can be formed by subjecting the corresponding polymerizable unsaturated compound to polymerization as a (co) monomer. The monomer units represented by the formulas (IIg), (IIId), (IVc) and (IVd) each have a corresponding ethylenically unsaturated compound as a (co) monomer, and the formulas (IIa) to (IIf) , (IIh), (IIIa) to (IIIc), (IIIe), (IVa), (IVb), each monomer unit is a corresponding unsaturated carboxylic acid such as (meth) acrylic acid or an ester thereof Can be formed by polymerization as a (co) monomer.

[式(Ia)〜(Ig)のモノマー単位]
前記式(Ia)〜(Ig)のモノマー単位に対応するモノマーは下記式(1a)〜(1g)で表される。
[Monomer units of the formulas (Ia) to (Ig)]
Monomers corresponding to the monomer units of the formulas (Ia) to (Ig) are represented by the following formulas (1a) to (1g).

Figure 2006169330
[式中、Raは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を示す。A1は単結合又は連結基を示す。環Z1、環Z6、環Z8、環Z13はそれぞれ、単環又は多環の脂環式炭素環を示し、環Z2、環Z3、環Z4、環Z5、環Z7、環Z9、環Z10、環Z11、環Z12はそれぞれ、環内にエーテル結合を含む環を示す。但し、式(1c)、式(1d)において、A1がエステル結合を含み、該エステル結合を構成する酸素原子が環Z5、環Z7に結合している場合には、該酸素原子は環Z5、環Z7の酸素原子の隣接位以外の原子に結合している]
Figure 2006169330
[Wherein, R a represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. A 1 represents a single bond or a linking group. Ring Z 1 , Ring Z 6 , Ring Z 8 , and Ring Z 13 each represent a monocyclic or polycyclic alicyclic carbocyclic ring. Ring Z 2 , Ring Z 3 , Ring Z 4 , Ring Z 5 , Ring Z 7 , Ring Z 9 , Ring Z 10 , Ring Z 11 , and Ring Z 12 each represent a ring containing an ether bond in the ring. However, in the formulas (1c) and (1d), when A 1 includes an ester bond and the oxygen atom constituting the ester bond is bonded to the ring Z 5 or the ring Z 7 , the oxygen atom is Ring Z 5 is bonded to an atom other than the adjacent position of the oxygen atom of ring Z 7 ]

式(1a)で表されるモノマーの代表的な例として、8−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2−エポキシシクロヘキサン、3−(メタ)アクリロイルオキシ−8−オキサビシクロ[4.3.01,6]ノナン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−11−オキサペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]ペンタデカン、8−ビニルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカンなどが挙げられる。 As typical examples of the monomer represented by the formula (1a), 8- (meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, 4- (meth) acryloyloxy -1,2-epoxycyclohexane, 3- (meth) acryloyloxy-8-oxabicyclo [4.3.0 1,6 ] nonane, 4- (meth) acryloyloxy-11-oxapentacyclo [6.5. 1.1 3,6 . 0 2,7 . 0,13 ] pentadecane, 8-vinyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, and the like.

式(1b)で表されるモノマーの代表的な例として、2−(メタ)アクリロイルオキシ−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタンなどが挙げられる。   Representative examples of the monomer represented by the formula (1b) include 2- (meth) acryloyloxy-7-oxabicyclo [2.2.1] heptane.

式(1c)で表されるモノマーの代表的な例として、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2−オキサビシクロ[4.3.0]ノナン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2−オキサビシクロ[4.4.0]デカンなどが挙げられる。   Representative examples of the monomer represented by the formula (1c) include 4- (meth) acryloyloxy-2-oxabicyclo [4.3.0] nonane, 4- (meth) acryloyloxy-2-oxabicyclo [ 4.4.0] decane and the like.

式(1d)で表されるモノマーの代表的な例として、3−(メタ)アクリロイルオキシテトラヒドロフラン、3−(メタ)アクリロイルオキシメチルテトラヒドロフランなどが挙げられる。   Representative examples of the monomer represented by the formula (1d) include 3- (meth) acryloyloxytetrahydrofuran and 3- (meth) acryloyloxymethyltetrahydrofuran.

式(1e)で表されるモノマーの代表的な例として、4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]−8−デセン、11−オキサペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]−4−ペンタデセンなどが挙げられる。 Representative examples of the monomer represented by the formula (1e) include 4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] -8-decene, 11-oxapentacyclo [6.5.1. 1 3,6 . 0 2,7 . 0 9,13 ] -4-pentadecene and the like.

式(1f)で表されるモノマーの代表的な例として、7−オキサビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテンなどが挙げられる。   A typical example of the monomer represented by the formula (1f) includes 7-oxabicyclo [2.2.1] -2-heptene.

式(1a)〜(1g)で表されるモノマーは公知の方法又は公知の反応(例えば、エステル化反応、エーテル化反応、エステル−エーテル交換反応等)を利用して得ることができる。また、市販品を使用することもできる。   The monomers represented by the formulas (1a) to (1g) can be obtained using a known method or a known reaction (for example, esterification reaction, etherification reaction, ester-ether exchange reaction, etc.). Moreover, a commercial item can also be used.

[式(IIa)のモノマー単位]
前記式(IIa)のモノマー単位に対応するモノマーの代表的な例として下記の化合物が挙げられる。1−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン、1−ヒドロキシ−3−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン、1−(1−エチル−1−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)アダマンタン、1−ヒドロキシ−3−(1−エチル−1−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)アダマンタン、1−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルプロピル)アダマンタン、1−ヒドロキシ−3−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルプロピル)アダマンタン、1−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2−ジメチルプロピル)アダマンタン、1−ヒドロキシ−3−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2−ジメチルプロピル)アダマンタン、1,3−ジヒドロキシ−5−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン、1−(1−エチル−1−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)−3,5−ジヒドロキシアダマンタン、1,3−ジヒドロキシ−5−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルプロピル)アダマンタン、1,3−ジヒドロキシ−5−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2−ジメチルプロピル)アダマンタン。
[Monomer unit of formula (IIa)]
As typical examples of the monomer corresponding to the monomer unit of the formula (IIa), there may be mentioned the following compounds. 1- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylethyl) adamantane, 1-hydroxy-3- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylethyl) adamantane, 1- (1-ethyl-1- ( (Meth) acryloyloxypropyl) adamantane, 1-hydroxy-3- (1-ethyl-1- (meth) acryloyloxypropyl) adamantane, 1- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylpropyl) adamantane, 1- Hydroxy-3- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylpropyl) adamantane, 1- (1- (meth) acryloyloxy-1,2-dimethylpropyl) adamantane, 1-hydroxy-3- (1- ( (Meth) acryloyloxy-1,2-dimethylpropyl) adamantane, 1,3-dihydroxy -5- (1- (meth) acryloyloxy-1-methylethyl) adamantane, 1- (1-ethyl-1- (meth) acryloyloxypropyl) -3,5-dihydroxyadamantane, 1,3-dihydroxy-5 -(1- (meth) acryloyloxy-1-methylpropyl) adamantane, 1,3-dihydroxy-5- (1- (meth) acryloyloxy-1,2-dimethylpropyl) adamantane.

[式(IIb)のモノマー単位]
前記式(IIb)のモノマー単位に対応するモノマーの代表的な例として下記の化合物が挙げられる。1−t−ブトキシカルボニル−3−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン、1,3−ビス(t−ブトキシカルボニル)−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン、1−t−ブトキシカルボニル−3−ヒドロキシ−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン、1−(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル)−3−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン、1,3−ビス(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル)−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン、1−ヒドロキシ−3−(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル)−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン。
[Monomer unit of formula (IIb)]
As typical examples of the monomer corresponding to the monomer unit of the formula (IIb), there may be mentioned the following compounds. 1-t-butoxycarbonyl-3- (meth) acryloyloxyadamantane, 1,3-bis (t-butoxycarbonyl) -5- (meth) acryloyloxyadamantane, 1-t-butoxycarbonyl-3-hydroxy-5 (Meth) acryloyloxyadamantane, 1- (2-tetrahydropyranyloxycarbonyl) -3- (meth) acryloyloxyadamantane, 1,3-bis (2-tetrahydropyranyloxycarbonyl) -5- (meth) acryloyloxy Adamantane, 1-hydroxy-3- (2-tetrahydropyranyloxycarbonyl) -5- (meth) acryloyloxyadamantane.

[式(IIc)のモノマー単位]
前記式(IIc)のモノマー単位に対応するモノマーの代表的な例として下記の化合物が挙げられる。2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン、1−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン、5−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン、1,3−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン、1,5−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン、1,3−ジヒドロキシ−6−(メタ)アクリロイルオキシ−6−メチルアダマンタン、2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン、1−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン、5−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン、1,3−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン、1,5−ジヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン、1,3−ジヒドロキシ−6−(メタ)アクリロイルオキシ−6−エチルアダマンタン。
[Monomer unit of formula (IIc)]
As typical examples of the monomer corresponding to the monomer unit of the formula (IIc), there may be mentioned the following compounds. 2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane, 1-hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane, 5-hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane, 1,3 -Dihydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane, 1,5-dihydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-methyladamantane, 1,3-dihydroxy-6- (meth) acryloyloxy-6 -Methyl adamantane, 2- (meth) acryloyloxy-2-ethyladamantane, 1-hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-ethyladamantane, 5-hydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-ethyladamantane 1,3-dihydroxy-2- (meth) ac Liloyloxy-2-ethyladamantane, 1,5-dihydroxy-2- (meth) acryloyloxy-2-ethyladamantane, 1,3-dihydroxy-6- (meth) acryloyloxy-6-ethyladamantane.

[式(IId)のモノマー単位]
前記式(IId)のモノマー単位に対応するモノマーの代表的な例として下記の化合物が挙げられる。t−ブチル(メタ)アクリレート。
[Monomer unit of formula (IId)]
As typical examples of the monomer corresponding to the monomer unit of the formula (IId), there may be mentioned the following compounds. t-Butyl (meth) acrylate.

[式(IIe)のモノマー単位]
前記式(IIe)のモノマー単位に対応するモノマーの代表的な例として下記の化合物が挙げられる。2−テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレート、2−テトラヒドロフラニル(メタ)アクリレート。
[Monomer unit of formula (IIe)]
As typical examples of the monomer corresponding to the monomer unit of the formula (IIe), there may be mentioned the following compounds. 2-tetrahydropyranyl (meth) acrylate, 2-tetrahydrofuranyl (meth) acrylate.

[式(IIf)のモノマー単位]
前記式(IIf)のモノマー単位に対応するモノマーの代表的な例として下記の化合物が挙げられる。β−(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイルオキシ−α,α−ジメチル−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイルオキシ−γ,γ−ジメチル−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイルオキシ−α,α,β−トリメチル−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイルオキシ−β,γ,γ−トリメチル−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイルオキシ−α,α,β,γ,γ−ペンタメチル−γ−ブチロラクトン。
[Monomer unit of formula (IIf)]
As typical examples of the monomer corresponding to the monomer unit of the formula (IIf), there may be mentioned the following compounds. β- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-α, α-dimethyl-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-γ, γ-dimethyl-γ-butyrolactone, β- (Meth) acryloyloxy-α, α, β-trimethyl-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-β, γ, γ-trimethyl-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-α, α, β, γ, γ-pentamethyl-γ-butyrolactone.

[式(IIg)のモノマー単位]
前記式(IIg)のモノマー単位に対応するモノマーの代表的な例として下記の化合物が挙げられる。5−t−ブトキシカルボニルノルボルネン、9−t−ブトキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、5−(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル)ノルボルネン、9−(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル)テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン。
[Monomer unit of formula (IIg)]
As typical examples of the monomer corresponding to the monomer unit of the formula (IIg), there may be mentioned the following compounds. 5-t-butoxycarbonylnorbornene, 9-t-butoxycarbonyltetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene, 5- (2-tetrahydropyranyloxycarbonyl) norbornene, 9- (2-tetrahydropyranyloxycarbonyl) tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene.

[式(IIh)のモノマー単位]
前記式(IIh)のモノマー単位に対応するモノマーの代表的な例として下記の化合物が挙げられる。1−(アダマンタン−1−イルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−(アダマンタン−1−イルメトキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−[2−(アダマンタン−1−イル)エトキシ]エチル(メタ)アクリレート、1−(3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−(ノルボルナン−2−イルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−(ノルボルナン−2−イルメトキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−(2−メチルノルボルナン−2−イルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−[1−(ノルボルナン−2−イル)−1−メチルエトキシ]エチル(メタ)アクリレート、1−(3−メチルノルボルナン−2−イルメトキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−(ボルニルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−(イソボルニルオキシ)エチル(メタ)アクリレート;1−[1−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ]−4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−5−オン、2−[1−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ]−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−5−オン、8−[1−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ]−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−5−オン、9−[1−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ]−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−5−オン、α−[1−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ]−γ,γ−ジメチル−γ−ブチロラクトン、3−[1−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ]−2−オキソ−1−オキサスピロ[4.5]デカン、α−[1−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ]−γ−ブチロラクトン、α−[1−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ]−α,γ,γ−トリメチル−γ−ブチロラクトン、α−[1−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ]−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン。
[Monomer unit of formula (IIh)]
As typical examples of the monomer corresponding to the monomer unit of the formula (IIh), there may be mentioned the following compounds. 1- (adamantan-1-yloxy) ethyl (meth) acrylate, 1- (adamantan-1-ylmethoxy) ethyl (meth) acrylate, 1- [2- (adamantan-1-yl) ethoxy] ethyl (meth) acrylate, 1- (3-hydroxyadamantan-1-yloxy) ethyl (meth) acrylate, 1- (norbornan-2-yloxy) ethyl (meth) acrylate, 1- (norbornan-2-ylmethoxy) ethyl (meth) acrylate, 1- (2-methylnorbornan-2-yloxy) ethyl (meth) acrylate, 1- [1- (norbornan-2-yl) -1-methylethoxy] ethyl (meth) acrylate, 1- (3-methylnorbornane-2- Ylmethoxy) ethyl (meth) acrylate, 1- (bornyloxy) ) Ethyl (meth) acrylate, 1- (isobornyloxycarbonyl) ethyl (meth) acrylate; 1- [1- (meth) acryloyloxy ethoxy] -4-oxa-tricyclo [4.3.1.1 3, 8 ] Undecan-5-one, 2- [1- (meth) acryloyloxyethoxy] -4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-5-one, 8- [1- (meta ) Acrylyloxyethoxy] -4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-5-one, 9- [1- (meth) acryloyloxyethoxy] -4-oxatricyclo [5. 2.1.0 2,6 ] decan-5-one, α- [1- (meth) acryloyloxyethoxy] -γ, γ-dimethyl-γ-butyrolactone, 3- [1- (meth) acryloyloxyethoxy] -2-oxo-1- Oxaspiro [4.5] decane, α- [1- (meth) acryloyloxyethoxy] -γ-butyrolactone, α- [1- (meth) acryloyloxyethoxy] -α, γ, γ-trimethyl-γ-butyrolactone, α- [1- (Meth) acryloyloxyethoxy] -β, β-dimethyl-γ-butyrolactone.

[式(IIIa)のモノマー単位]
前記式(IIIa)のモノマー単位に対応するモノマーの代表的な化合物には下記の化合物が含まれる。1−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−5−オン、1−(メタ)アクリロイルオキシ−4,7−ジオキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−5,8−ジオン、1−(メタ)アクリロイルオキシ−4,8−ジオキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−5,7−ジオン、1−(メタ)アクリロイルオキシ−5,7−ジオキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−4,8−ジオン。
[Monomer unit of formula (IIIa)]
Typical compounds of the monomer corresponding to the monomer unit of the formula (IIIa) include the following compounds. 1- (meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecan-5-one, 1- (meth) acryloyloxy-4,7-dioxatricyclo [4. 4.1.1 3,9 ] dodecane-5,8-dione, 1- (meth) acryloyloxy-4,8-dioxatricyclo [4.4.1.1 3,9 ] dodecane-5,7 -Dione, 1- (meth) acryloyloxy-5,7-dioxatricyclo [4.4.1.1 3,9 ] dodecane-4,8-dione.

[式(IIIb)のモノマー単位]
前記式(IIIb)のモノマー単位に対応するモノマーの代表的な化合物には下記の化合物が含まれる。2−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−5−オン[=5−(メタ)アクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン]、2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチル−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−5−オン、2−(メタ)アクリロイルオキシ−9−メチル−4−オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン−5−オン。
[Monomer unit of formula (IIIb)]
Typical compounds of the monomer corresponding to the monomer unit of the formula (IIIb) include the following compounds. 2- (meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-5-one [= 5- (meth) acryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone], 2 -(Meth) acryloyloxy-2-methyl-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-5-one, 2- (meth) acryloyloxy-9-methyl-4-oxatri Cyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-5-one.

[式(IIIc)のモノマー単位]
前記式(IIIc)のモノマー単位を形成するモノマーの代表的な例として下記化合物が挙げられる。α−(メタ)アクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイルオキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイルオキシ−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイルオキシ−α,β,β−トリメチル−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイルオキシ−γ,γ−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイルオキシ−α,γ,γ−トリメチル−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイルオキシ−β,β,γ,γ−テトラメチル−γ−ブチロラクトン、α−(メタ)アクリロイルオキシ−α,β,β,γ,γ−ペンタメチル−γ−ブチロラクトン。
[Monomer unit of formula (IIIc)]
Typical examples of the monomer that forms the monomer unit of the formula (IIIc) include the following compounds. α- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, α- (meth) acryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, α- (meth) acryloyloxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone, α- (meta ) Acrylyloxy-α, β, β-trimethyl-γ-butyrolactone, α- (meth) acryloyloxy-γ, γ-dimethyl-γ-butyrolactone, α- (meth) acryloyloxy-α, γ, γ-trimethyl- γ-butyrolactone, α- (meth) acryloyloxy-β, β, γ, γ-tetramethyl-γ-butyrolactone, α- (meth) acryloyloxy-α, β, β, γ, γ-pentamethyl-γ-butyrolactone .

[式(IIId)のモノマー単位]
前記式(IIId)のモノマー単位を形成するモノマーの代表的な例には下記の化合物が含まれる。4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−エン−5−オン、3−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−エン−4−オン、5−オキサトリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカン−9−エン−6−オン、4−オキサトリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカン−9−エン−5−オン、4−オキサペンタシクロ[6.5.1.19,12.02,6.08,13]ペンタデカン−10−エン−5−オン、3−オキサペンタシクロ[6.5.1.19,12.02,6.08,13]ペンタデカン−10−エン−4−オン、5−オキサペンタシクロ[6.6.1.110,13.02,7.09,14]ヘキサデカン−11−エン−6−オン、4−オキサペンタシクロ[6.6.1.110,13.02,7.09,14]ヘキサデカン−11−エン−5−オン。
[Monomer unit of formula (IIId)]
Typical examples of the monomer forming the monomer unit of the formula (IIId) include the following compounds. 4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-en-5-one, 3-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-ene- 4-one, 5-oxatricyclo [6.2.1.0 2,7 ] undecan-9-en-6-one, 4-oxatricyclo [6.2.1.0 2,7 ] undecane- 9-en-5-one, 4-oxapentacyclo [6.5.1.1 9,12 . 0 2,6 . 0 8,13 ] pentadecan-10-en-5-one, 3-oxapentacyclo [6.5.1.1 9,12 . 0 2,6 . 0 8,13] pentadecane-10-en-4-one, 5-oxa penta cyclo [6.6.1.1 10, 13. 0 2,7 . 0 9,14] hexadecane-11-en-6-one, 4-oxa-penta cyclo [6.6.1.1 10, 13. 0 2,7 . 0 9,14 ] Hexadecan-11-en-5-one.

[式(IIIe)のモノマー単位]
前記式(IIIe)のモノマー単位を形成するモノマーの代表的な例には下記の化合物が含まれる。8−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−5−オン[=9−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3−オン]、9−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−5−オン[=8−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3−オン]、8−(メタ)アクリロイルオキシ−9−ヒドロキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−5−オン[=9−(メタ)アクリロイルオキシ−8−ヒドロキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3−オン]、9−(メタ)アクリロイルオキシ−8−ヒドロキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−5−オン[=8−(メタ)アクリロイルオキシ−9−ヒドロキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3−オン]、8−(メタ)アクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−4−オン、9−(メタ)アクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−4−オン、9−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカン−3−オン、10−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカン−3−オン、9−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカン−5−オン、10−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカン−5−オン。
[Monomer unit of formula (IIIe)]
Typical examples of the monomer forming the monomer unit of the formula (IIIe) include the following compounds. 8- (meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-5-one [= 9- (meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [5.2. 1.0 2,6 ] decan-3-one], 9- (meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-5-one [= 8- (meta ) Acryloyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-3-one], 8- (meth) acryloyloxy-9-hydroxy-4-oxatricyclo [5.2. 1.0 2,6 ] decan-5-one [= 9- (meth) acryloyloxy-8-hydroxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-3-one], 9- (Meth) acryloyloxy-8-hydroxy-4-oxatricyclo [5. .1.0 2,6] decan-5-one [= 8- (meth) acryloyloxy-9-hydroxy-4-oxa-tricyclo [5.2.1.0 2,6] decan-3-one] , 8- (meth) acryloyloxy-3-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-4-one, 9- (meth) acryloyloxy-3-oxatricyclo [5.2. 1.0 2,6 ] decan-4-one, 9- (meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [6.2.1.0 2,7 ] undecan-3-one, 10- (meth) acryloyl Oxy-4-oxatricyclo [6.2.1.0 2,7 ] undecan-3-one, 9- (meth) acryloyloxy-4-oxatricyclo [6.2.1.0 2,7 ] Undecan-5-one, 10- (meth) acryloyloxy-4-oxatricycl B [6.2.1.0 2,7 ] Undecan-5-one.

[式(IVa)のモノマー単位]
前記式(IVa)のモノマー単位を形成するモノマーの代表的な例には下記の化合物が含まれる。1−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン、1,3−ジヒドロキシ−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン、1−カルボキシ−3−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン、1,3−ジカルボキシ−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン、1−カルボキシ−3−ヒドロキシ−5−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン、1−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキソアダマンタン、3−ヒドロキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキソアダマンタン、7−ヒドロキシ−1−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキソアダマンタン。
[Monomer unit of formula (IVa)]
Typical examples of the monomer forming the monomer unit of the formula (IVa) include the following compounds. 1-hydroxy-3- (meth) acryloyloxyadamantane, 1,3-dihydroxy-5- (meth) acryloyloxyadamantane, 1-carboxy-3- (meth) acryloyloxyadamantane, 1,3-dicarboxy-5 (Meth) acryloyloxyadamantane, 1-carboxy-3-hydroxy-5- (meth) acryloyloxyadamantane, 1- (meth) acryloyloxy-4-oxoadamantane, 3-hydroxy-1- (meth) acryloyloxy-4 -Oxoadamantane, 7-hydroxy-1- (meth) acryloyloxy-4-oxoadamantane.

[式(IVb)のモノマー単位]
前記式(IVb)のモノマー単位を形成するモノマーの代表的な例には下記の化合物が含まれる。(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸デカヒドロナフチル、(メタ)アクリル酸ノルボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアダマンチル、(メタ)アクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デシル、(メタ)アクリル酸テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデシル。これらの化合物のR39に相当する基に、ヒドロキシ基、ヒドロキシメチル基、カルボキシル基又はオキソ基などの置換基が結合している化合物も好ましい。
[Monomer unit of formula (IVb)]
Typical examples of the monomer forming the monomer unit of the formula (IVb) include the following compounds. (Meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, decahydro (meth) acrylate Naphthyl, norbornyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, dimethyladamantyl (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decyl (meth) acrylate , Tetracyclo (meth) acrylate [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecyl. A compound in which a substituent such as a hydroxy group, a hydroxymethyl group, a carboxyl group, or an oxo group is bonded to a group corresponding to R 39 of these compounds is also preferable.

[式(IVc)のモノマー単位]
前記式(IVc)のモノマー単位を形成するモノマーには無水マレイン酸が含まれる。
[Monomer unit of formula (IVc)]
The monomer forming the monomer unit of the formula (IVc) includes maleic anhydride.

[式(IVd)のモノマー単位]
前記式(IVd)のモノマー単位を形成するモノマーの代表的な例として下記化合物が挙げられる。ノルボルネン、5−ヒドロキシ−2−ノルボルネン。
[Monomer unit of formula (IVd)]
As typical examples of the monomer forming the monomer unit of the formula (IVd), there may be mentioned the following compounds. Norbornene, 5-hydroxy-2-norbornene.

本発明の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物を得るに際し、モノマー混合物の重合は、溶液重合、塊状重合、懸濁重合、塊状−懸濁重合、乳化重合など、アクリル系ポリマー等を製造する際に用いる慣用の方法により行うことができるが、特に、溶液重合が好適である。さらに、溶液重合のなかでも滴下重合が好ましい。滴下重合は、具体的には、例えば、(i)予め有機溶媒に溶解した単量体溶液と、有機溶媒に溶解した重合開始剤溶液とをそれぞれ調製し、一定温度に保持した有機溶媒中に前記単量体溶液と重合開始剤溶液とを各々滴下する方法、(ii)単量体と重合開始剤とを有機溶媒に溶解した混合溶液を、一定温度に保持した有機溶媒中に滴下する方法、(iii)予め有機溶媒に溶解した単量体溶液と、有機溶媒に溶解した重合開始剤溶液とをそれぞれ調製し、一定温度に保持した前記単量体溶液中に重合開始剤溶液を滴下する方法などの方法により行われる。   In obtaining the polymer compound for a photoresist for immersion exposure of the present invention, the polymerization of the monomer mixture produces an acrylic polymer, such as solution polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization, bulk-suspension polymerization, and emulsion polymerization. Although it can be carried out by a conventional method used at the time, solution polymerization is particularly preferred. Furthermore, drop polymerization is preferable among solution polymerization. Specifically, for example, (i) a monomer solution previously dissolved in an organic solvent and a polymerization initiator solution dissolved in an organic solvent are prepared in an organic solvent kept at a constant temperature. A method in which the monomer solution and the polymerization initiator solution are respectively dropped, and (ii) a method in which a mixed solution in which the monomer and the polymerization initiator are dissolved in an organic solvent is dropped into an organic solvent maintained at a constant temperature. (Iii) A monomer solution previously dissolved in an organic solvent and a polymerization initiator solution dissolved in the organic solvent are respectively prepared, and the polymerization initiator solution is dropped into the monomer solution maintained at a constant temperature. It is performed by a method or the like.

重合溶媒としては公知の溶媒を使用でき、例えば、エーテル(ジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等グリコールエーテル類などの鎖状エーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテルなど)、エステル(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエステル類など)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど)、アミド(N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドなど)、スルホキシド(ジメチルスルホキシドなど)、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノールなど)、炭化水素(ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素など)、これらの混合溶媒などが挙げられる。また、重合開始剤として公知の重合開始剤を使用できる。重合温度は、例えば30〜150℃程度の範囲で適宜選択できる。   As the polymerization solvent, a known solvent can be used. For example, ether (chain ether such as diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, etc., chain ether such as tetrahydrofuran, dioxane, etc.), ester (methyl acetate, ethyl acetate, Glycol ether esters such as butyl acetate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc.), amides (N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, etc.) ), Sulfoxide (dimethylsulfoxide, etc.), alcohol (methanol, ethanol, propanol, etc.), hydrocarbon (aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, etc.) Aliphatic hydrocarbons such as hexane, and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane), and mixtures of these solvents. Moreover, a well-known polymerization initiator can be used as a polymerization initiator. The polymerization temperature can be appropriately selected within a range of about 30 to 150 ° C., for example.

重合により得られたポリマーは、沈殿又は再沈殿により精製できる。沈殿又は再沈殿溶媒は有機溶媒及び水の何れであってもよく、また混合溶媒であってもよい。沈殿又は再沈殿溶媒として用いる有機溶媒として、例えば、炭化水素(ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素)、ハロゲン化炭化水素(塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化脂肪族炭化水素;クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化芳香族炭化水素など)、ニトロ化合物(ニトロメタン、ニトロエタンなど)、ニトリル(アセトニトリル、ベンゾニトリルなど)、エーテル(ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタンなどの鎖状エーテル;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトンなど)、エステル(酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、カーボネート(ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなど)、アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなど)、カルボン酸(酢酸など)、これらの溶媒を含む混合溶媒等が挙げられる。   The polymer obtained by polymerization can be purified by precipitation or reprecipitation. The precipitation or reprecipitation solvent may be either an organic solvent or water, or a mixed solvent. Examples of the organic solvent used as the precipitation or reprecipitation solvent include hydrocarbons (aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, and octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; aromatics such as benzene, toluene, and xylene. Aromatic hydrocarbons), halogenated hydrocarbons (halogenated aliphatic hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform and carbon tetrachloride; halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and dichlorobenzene), nitro compounds (nitromethane, nitroethane, etc.) , Nitrile (acetonitrile, benzonitrile, etc.), ether (chain ether such as diethyl ether, diisopropyl ether, dimethoxyethane; cyclic ether such as tetrahydrofuran, dioxane), ketone (acetone, methyl ethyl ketone) Diisobutyl ketone, etc.), ester (ethyl acetate, butyl acetate, etc.), carbonate (dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.), alcohol (methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, etc.), carboxylic acid (acetic acid, etc.) Etc.), and mixed solvents containing these solvents.

中でも、前記沈殿又は再沈殿溶媒として用いる有機溶媒として、少なくとも炭化水素(特に、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素)を含む溶媒が好ましい。このような少なくとも炭化水素を含む溶媒において、炭化水素(例えば、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素)と他の溶媒との比率は、例えば前者/後者(体積比;25℃)=10/90〜99/1、好ましくは前者/後者(体積比;25℃)=30/70〜98/2、さらに好ましくは前者/後者(体積比;25℃)=50/50〜97/3程度である。   Among these, as the organic solvent used as the precipitation or reprecipitation solvent, a solvent containing at least a hydrocarbon (particularly an aliphatic hydrocarbon such as hexane) is preferable. In such a solvent containing at least hydrocarbon, the ratio of hydrocarbon (for example, aliphatic hydrocarbon such as hexane) and other solvent is, for example, the former / the latter (volume ratio; 25 ° C.) = 10/90 to 99 / 1, preferably the former / the latter (volume ratio; 25 ° C.) = 30/70 to 98/2, more preferably the former / the latter (volume ratio; 25 ° C.) = 50/50 to 97/3.

本発明の液浸露光用フォトレジスト用樹脂組成物は、前記本発明の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物と光酸発生剤とを含んでいる。   The resin composition for a photoresist for immersion exposure according to the present invention contains the polymer compound for a photoresist for immersion exposure according to the present invention and a photoacid generator.

光酸発生剤としては、露光により効率よく酸を生成する慣用乃至公知の化合物、例えば、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩(例えば、ジフェニルヨードヘキサフルオロホスフェートなど)、スルホニウム塩(例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムメタンスルホネートなど)、スルホン酸エステル[例えば、1−フェニル−1−(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ−1−ベンゾイルメタン、1,2,3−トリスルホニルオキシメチルベンゼン、1,3−ジニトロ−2−(4−フェニルスルホニルオキシメチル)ベンゼン、1−フェニル−1−(4−メチルフェニルスルホニルオキシメチル)−1−ヒドロキシ−1−ベンゾイルメタンなど]、オキサチアゾール誘導体、s−トリアジン誘導体、ジスルホン誘導体(ジフェニルジスルホンなど)、イミド化合物、オキシムスルホネート、ジアゾナフトキノン、ベンゾイントシレートなどを使用できる。これらの光酸発生剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。   Examples of the photoacid generator include conventional or known compounds that efficiently generate acid upon exposure, such as diazonium salts, iodonium salts (for example, diphenyliodohexafluorophosphate), sulfonium salts (for example, triphenylsulfonium hexafluoroantimony). Nates, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium methanesulfonate, etc.), sulfonate esters [eg 1-phenyl-1- (4-methylphenyl) sulfonyloxy-1-benzoylmethane, 1,2,3-tri Sulfonyloxymethylbenzene, 1,3-dinitro-2- (4-phenylsulfonyloxymethyl) benzene, 1-phenyl-1- (4-methylphenylsulfonyloxymethyl) -1-hydroxy-1-benzo Rumetan etc.], oxathiazole derivatives, s- triazine derivatives, disulfone derivatives (diphenyl sulfone) imide compound, an oxime sulfonate, a diazonaphthoquinone, and benzoin tosylate. These photoacid generators can be used alone or in combination of two or more.

光酸発生剤の使用量は、光照射により生成する酸の強度や前記高分子化合物における各モノマー単位(繰り返し単位)の比率などに応じて適宜選択でき、例えば、前記高分子化合物100重量部に対して0.1〜30重量部、好ましくは1〜25重量部、さらに好ましくは2〜20重量部程度の範囲から選択できる。   The amount of the photoacid generator used can be appropriately selected according to the strength of the acid generated by light irradiation, the ratio of each monomer unit (repeating unit) in the polymer compound, etc., for example, 100 parts by weight of the polymer compound On the other hand, it can be selected from a range of about 0.1 to 30 parts by weight, preferably 1 to 25 parts by weight, and more preferably about 2 to 20 parts by weight.

液浸露光用フォトレジスト用樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂(例えば、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂、カルボキシル基含有樹脂など)などのアルカリ可溶成分、着色剤(例えば、染料など)、有機溶媒(例えば、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、アルコール類、エステル類、アミド類、ケトン類、エーテル類、セロソルブ類、カルビトール類、グリコールエーテルエステル類、これらの混合溶媒など)などを含んでいてもよい。   Resin compositions for photoresists for immersion exposure include alkali-soluble components such as alkali-soluble resins (for example, novolak resins, phenol resins, imide resins, carboxyl group-containing resins), colorants (for example, dyes), organic Including solvents (for example, hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, alcohols, esters, amides, ketones, ethers, cellosolves, carbitols, glycol ether esters, mixed solvents thereof, etc.) You may go out.

このフォトレジスト用樹脂組成物を基材又は基板上に塗布し、乾燥した後、所定のマスクを介して、塗膜(レジスト膜)に光線を液浸下に露光して(又は、さらに露光後ベークを行い)潜像パターンを形成し、次いで現像することにより、微細なパターンを高い精度で形成できる。   The photoresist resin composition is applied onto a substrate or a substrate, dried, and then exposed to light through a predetermined mask through a predetermined mask (or further exposed). A fine pattern can be formed with high accuracy by baking and forming a latent image pattern and then developing.

基材又は基板としては、シリコンウエハ、金属、プラスチック、ガラス、セラミックなどが挙げられる。フォトレジスト用樹脂組成物の塗布は、スピンコータ、ディップコータ、ローラコータなどの慣用の塗布手段を用いて行うことができる。塗膜の厚みは、例えば0.01〜20μm、好ましくは0.05〜2μm程度である。   Examples of the base material or the substrate include a silicon wafer, metal, plastic, glass, and ceramic. The application of the photoresist resin composition can be performed using a conventional application means such as a spin coater, a dip coater, or a roller coater. The thickness of the coating film is, for example, about 0.01 to 20 μm, preferably about 0.05 to 2 μm.

露光には、種々の波長の光線、例えば、紫外線、X線などが利用でき、半導体レジスト用では、通常、g線、i線、エキシマレーザー(例えば、XeCl、KrF、KrCl、ArF、ArCl、F2、Kr2、KrAr、Ar2など)などが使用される。露光エネルギーは、例えば0.1〜1000mJ/cm2程度である。本発明では、レジスト膜が高い耐水性を有しているため、液浸型露光装置を用いて液浸下で露光することができる。従って、パターンの微細化をより一層進めることが可能となる。 For exposure, various wavelengths of light such as ultraviolet rays and X-rays can be used. For semiconductor resists, g-line, i-line, and excimer lasers (eg, XeCl, KrF, KrCl, ArF, ArCl, F) are generally used. 2 , Kr 2 , KrAr, Ar 2 etc.). The exposure energy is, for example, about 0.1 to 1000 mJ / cm 2 . In the present invention, since the resist film has high water resistance, exposure can be performed under immersion using an immersion type exposure apparatus. Therefore, it is possible to further advance the pattern miniaturization.

光照射により光酸発生剤から酸が生成し、この酸により、例えば前記高分子化合物の酸脱離性基を有するモノマー単位(アルカリ可溶性ユニット)のカルボキシル基等の保護基(脱離性基)が速やかに脱離して、可溶化に寄与するカルボキシル基等が生成する。そのため、水又はアルカリ現像液による現像により、所定のパターンを精度よく形成できる。   An acid is generated from the photoacid generator by light irradiation, and this acid causes a protective group (leaving group) such as a carboxyl group of a monomer unit (alkali-soluble unit) having an acid leaving group of the polymer compound. Is rapidly eliminated, and carboxyl groups and the like that contribute to solubilization are generated. Therefore, a predetermined pattern can be accurately formed by development with water or an alkali developer.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

製造例1
9−ヒドロキシ−2−オキサテトラヒドロ−exo−ジシクロペンタジエン(=8−ヒドロキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン)の合成
シクロペンタジエンと無水マレイン酸とを原料として、J. Am. Chem. Soc., 82, 2541-2547(1960)に記載の方法により合成した。すなわち、シクロペンタジエンと無水マレイン酸とをディールスアルダー反応に付し(ステップ1)、開環還元して(ステップ2)ノルボルネンジメタノールとする。次に、ジオールを脱水して環状エーテル化し(ステップ3)、オレフィンをアセトキシ化した後(ステップ4)、加水分解によりアセチル基を外してアルコールにし(ステップ5)、下記式で表される目的化合物を得た。

Figure 2006169330
Production Example 1
Synthesis of 9-hydroxy-2-oxatetrahydro-exo-dicyclopentadiene (= 8-hydroxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane) Raw material of cyclopentadiene and maleic anhydride Was synthesized by the method described in J. Am. Chem. Soc., 82, 2541-2547 (1960). That is, cyclopentadiene and maleic anhydride are subjected to a Diels-Alder reaction (Step 1) and subjected to ring-opening reduction (Step 2) to form norbornene dimethanol. Next, the diol is dehydrated to form a cyclic ether (Step 3), the olefin is acetoxylated (Step 4), the acetyl group is removed by hydrolysis to form an alcohol (Step 5), and the target compound represented by the following formula: Got.
Figure 2006169330

製造例2
9−メタクリロイルオキシ−2−オキサテトラヒドロ−exo−ジシクロペンタジエン(=8−メタクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン)の合成
9−ヒドロキシ−2−オキサテトラヒドロ−exo−ジシクロペンタジエン(=8−ヒドロキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン)10g(0.0649mol)、N,N−ジメチルアニリン9.49g、フェノチアジン20mgを乾燥テトラヒドロフラン(THF)60mlに溶解し、氷冷した。そこに、塩化メタクリロイル6.5gを乾燥THF10mlに溶解したものを滴下した。氷冷下2時間、室温で3時間撹拌した後、濾過し、濾液を減圧下に濃縮した。残渣に、エーテル250mlを加え、0.5N塩酸200ml、飽和食塩水、3重量%炭酸水素ナトリウム水溶液200ml、飽和食塩水、水で順次洗浄した。エーテル層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、エーテルを減圧下に留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、下記式で表される目的化合物を6.2g得た。
1H−NMR(CDCl3)δ:1.5-1.7(6H, m), 1.9(3H, s), 2.0(1H, m), 3.7(4H, m), 4.2(1H, m), 5.6(1H,d), 6.2(1H, d)

Figure 2006169330
Production Example 2
Synthesis of 9-methacryloyloxy-2-oxatetrahydro-exo-dicyclopentadiene (= 8-methacryloyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane) 9-hydroxy-2-oxa Tetrahydro-exo-dicyclopentadiene (= 8-hydroxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane) 10 g (0.0649 mol), N, N-dimethylaniline 9.49 g, phenothiazine 20 mg was dissolved in 60 ml of dry tetrahydrofuran (THF) and ice-cooled. A solution prepared by dissolving 6.5 g of methacryloyl chloride in 10 ml of dry THF was added dropwise thereto. The mixture was stirred for 2 hours under ice-cooling and for 3 hours at room temperature, then filtered, and the filtrate was concentrated under reduced pressure. To the residue, 250 ml of ether was added and washed successively with 200 ml of 0.5N hydrochloric acid, saturated brine, 200 ml of 3 wt% aqueous sodium hydrogen carbonate solution, saturated brine and water. After the ether layer was dried over magnesium sulfate, the ether was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by silica gel column chromatography to obtain 6.2 g of the target compound represented by the following formula.
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ: 1.5-1.7 (6H, m), 1.9 (3H, s), 2.0 (1H, m), 3.7 (4H, m), 4.2 (1H, m), 5.6 (1H , d), 6.2 (1H, d)
Figure 2006169330

実施例1
下記構造の樹脂の合成

Figure 2006169330
還流管、撹拌子、3方コックを備えた100ml丸底フラスコに、窒素雰囲気下、テトラヒドロフラン(THF)10gを入れ、温度を60℃に保ち、撹拌しながら、5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン1.40g(6.30mmol)、9−メタクリロイルオキシ−2−オキサテトラヒドロ−exo−ジシクロペンタジエン1.40g(6.30mmol)、1−(1−メタクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン2.20g(8.40mmol)、ラジカル重合開始剤(和光純薬工業製、商品名「V−65」)0.50g及びTHF16gを混合したモノマー溶液を2時間かけて一定速度で滴下した。滴下終了後、さらに6時間撹拌を続けた。重合反応終了後、得られた反応液をヘキサンと酢酸エチルの9:1(体積比;25℃)混合液500ml中に撹拌しながら滴下した。生じた沈殿物を濾別し、減圧乾燥(25℃)することにより、所望の樹脂4.3gを得た。回収したポリマーをGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)分析したところ、重量平均分子量(Mw)が8500、分子量分布(Mw/Mn)が1.93であった。 Example 1
Synthesis of resin with the following structure
Figure 2006169330
In a 100 ml round bottom flask equipped with a reflux tube, a stirring bar and a three-way cock, 10 g of tetrahydrofuran (THF) was placed under a nitrogen atmosphere, and the temperature was kept at 60 ° C., while stirring, 5-methacryloyloxy-2,6- 1.40 g (6.30 mmol) of norbornanecarbolactone, 1.40 g (6.30 mmol) of 9-methacryloyloxy-2-oxatetrahydro-exo-dicyclopentadiene, 1- (1-methacryloyloxy-1-methylethyl) adamantane A monomer solution obtained by mixing 2.20 g (8.40 mmol), 0.50 g of a radical polymerization initiator (trade name “V-65” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 16 g of THF was added dropwise at a constant rate over 2 hours. After completion of the dropwise addition, stirring was continued for 6 hours. After completion of the polymerization reaction, the obtained reaction solution was added dropwise to 500 ml of a 9: 1 (volume ratio; 25 ° C.) mixture of hexane and ethyl acetate while stirring. The resulting precipitate was filtered off and dried under reduced pressure (25 ° C.) to obtain 4.3 g of the desired resin. When the recovered polymer was analyzed by GPC (gel permeation chromatography), the weight average molecular weight (Mw) was 8500, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.93.

実施例2
下記構造の樹脂の合成

Figure 2006169330
実施例1において、モノマー成分として、5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン1.47g(6.61mmol)、9−メタクリロイルオキシ−2−オキサテトラヒドロ−exo−ジシクロペンタジエン1.47g(6.61mmol)、2−メタクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン2.06g(8.82mmol)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行ったところ、所望の樹脂3.9gを得た。回収したポリマーをGPC分析したところ、重量平均分子量(Mw)が8100、分子量分布(Mw/Mn)が1.95であった。 Example 2
Synthesis of resin with the following structure
Figure 2006169330
In Example 1, as monomer components, 1.47 g (6.61 mmol) of 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone, 1.47 g of 9-methacryloyloxy-2-oxatetrahydro-exo-dicyclopentadiene (6 .61 mmol) and 2-methacryloyloxy-2-methyladamantane (2.06 g, 8.82 mmol) were used in the same manner as in Example 1 to obtain 3.9 g of the desired resin. When the recovered polymer was analyzed by GPC, the weight average molecular weight (Mw) was 8100, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.95.

比較例1
下記構造の樹脂の合成

Figure 2006169330
実施例1において、モノマー成分として、5−メタクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン1.37g(6.19mmol)、1−メタクリロイルオキシ−3−ヒドロキシアダマンタン1.46g(6.19mmol)、1−(1−メタクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン2.16g(8.26mmol)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行ったところ、所望の樹脂3.4gを得た。回収したポリマーをGPC分析したところ、重量平均分子量(Mw)が8000、分子量分布(Mw/Mn)が2.10であった。 Comparative Example 1
Synthesis of resin with the following structure
Figure 2006169330
In Example 1, as monomer components, 1.37 g (6.19 mmol) of 5-methacryloyloxy-2,6-norbornanecarbolactone, 1.46 g (6.19 mmol) of 1-methacryloyloxy-3-hydroxyadamantane, 1- The same operation as in Example 1 was performed except that 2.16 g (8.26 mmol) of (1-methacryloyloxy-1-methylethyl) adamantane was used, and 3.4 g of a desired resin was obtained. When the recovered polymer was analyzed by GPC, the weight average molecular weight (Mw) was 8000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.10.

評価試験1
上記実施例及び比較例で得られた各ポリマーについて、該ポリマー1.5gをシクロヘキサノン8.5gに溶解して10gの溶液を調製し、シリコンウエハー上にスピンコートした。得られた塗膜の膜厚をエリプソメトリーにより5点測定した。また、塗膜を形成したシリコンウエハーを水中に常温で10分間浸漬し、エアーブローした後、再度上記方法により塗膜の厚みを測定した。結果を表1に示す。なお、表1において、増加値は水浸漬後の膜厚の平均値から水浸漬前の膜厚の平均値を引いた値(nm)である。
Evaluation test 1
About each polymer obtained by the said Example and comparative example, 1.5 g of this polymer was melt | dissolved in 8.5 g of cyclohexanone, 10 g solution was prepared, and it spin-coated on the silicon wafer. The film thickness of the obtained coating film was measured at 5 points by ellipsometry. The silicon wafer on which the coating film was formed was immersed in water at room temperature for 10 minutes and air blown, and then the thickness of the coating film was measured again by the above method. The results are shown in Table 1. In Table 1, the increase value is a value (nm) obtained by subtracting the average value of the film thickness before water immersion from the average value of the film thickness after water immersion.

Figure 2006169330
Figure 2006169330

表より明らかなように、実施例のポリマーを用いた場合には、水に浸漬しても塗膜の厚みの変動がほとんど無く耐水性に優れていることが分かる。従って、実施例のポリマーは液浸露光用のレジストとして有用である。これに対して、比較例のポリマーを用いた場合には、水に浸漬すると膨潤して塗膜の厚みが大きく増大する。   As is apparent from the table, when the polymer of the example is used, it can be seen that even when immersed in water, there is almost no variation in the thickness of the coating film and the water resistance is excellent. Therefore, the polymer of the example is useful as a resist for immersion exposure. On the other hand, when the polymer of the comparative example is used, it swells when immersed in water, and the thickness of the coating film increases greatly.

評価試験2
上記実施例及び比較例で得られたポリマーのそれぞれについて、ポリマー100重量部とトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート10重量部とを溶媒であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)と混合して、ポリマー濃度17重量%のフォトレジスト用樹脂組成物を調製した。この組成物をシリオンウエハー上にスピンコーティング法により塗布し、厚み0.4μmの感光層を形成した。ホットプレート上で温度100℃で150秒間プリベークした後、波長247nmのKrFエキシマレーザーを用い、マスクを介して、照射量30mJ/cm2で露光した後、100℃の温度で60秒間ポストベークした。次いで、0.3Mのテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により60秒間現像し、純水でリンスした。その結果、何れの場合も0.20μmのライン・アンド・スペースパターンが得られた。
Evaluation test 2
For each of the polymers obtained in the above Examples and Comparative Examples, 100 parts by weight of polymer and 10 parts by weight of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate were mixed with propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) as a solvent to obtain a polymer concentration. A resin composition for photoresist of 17% by weight was prepared. This composition was applied on a silion wafer by a spin coating method to form a photosensitive layer having a thickness of 0.4 μm. After pre-baking on a hot plate at a temperature of 100 ° C. for 150 seconds, using a KrF excimer laser with a wavelength of 247 nm, exposure was performed at a dose of 30 mJ / cm 2 through a mask, followed by post-baking at a temperature of 100 ° C. for 60 seconds. Subsequently, it developed for 60 second with 0.3M tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and rinsed with the pure water. As a result, a line and space pattern of 0.20 μm was obtained in any case.

Claims (9)

環状エーテル骨格を含むモノマー単位を含む液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物。   A polymer compound for a photoresist for immersion exposure, comprising a monomer unit containing a cyclic ether skeleton. 環状エーテル骨格を含むモノマー単位が、下記式(Ia)〜(Ig)
Figure 2006169330
[式中、Raは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を示す。A1は単結合又は連結基を示す。環Z1、環Z6、環Z8、環Z13はそれぞれ、単環又は多環の脂環式炭素環を示し、環Z2、環Z3、環Z4、環Z5、環Z7、環Z9、環Z10、環Z11、環Z12はそれぞれ、環内にエーテル結合を含む環を示す。但し、式(Ic)、式(Id)において、A1がエステル結合を含み、該エステル結合を構成する酸素原子が環Z5、環Z7に結合している場合には、該酸素原子は環Z5、環Z7の酸素原子の隣接位以外の原子に結合している]
から選択された少なくとも1種のモノマー単位である請求項1記載の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物。
Monomer units containing a cyclic ether skeleton are represented by the following formulas (Ia) to (Ig)
Figure 2006169330
[Wherein, R a represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. A 1 represents a single bond or a linking group. Ring Z 1 , Ring Z 6 , Ring Z 8 , and Ring Z 13 each represent a monocyclic or polycyclic alicyclic carbocyclic ring. Ring Z 2 , Ring Z 3 , Ring Z 4 , Ring Z 5 , Ring Z 7 , Ring Z 9 , Ring Z 10 , Ring Z 11 , and Ring Z 12 each represent a ring containing an ether bond in the ring. However, in the formulas (Ic) and (Id), when A 1 contains an ester bond and the oxygen atom constituting the ester bond is bonded to the ring Z 5 or the ring Z 7 , the oxygen atom is Ring Z 5 is bonded to an atom other than the adjacent position of the oxygen atom of ring Z 7 ]
The high molecular compound for photoresist for immersion exposure according to claim 1, which is at least one monomer unit selected from the group consisting of:
環状エーテル骨格を含むモノマー単位を全モノマー単位の1〜70モル%含む請求項1又は2記載の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物。   The high molecular compound for photoresists for immersion exposure according to claim 1, wherein the monomer unit containing a cyclic ether skeleton contains 1 to 70 mol% of all monomer units. さらに、酸によりその一部が脱離してアルカリ可溶性となる基を有するモノマー単位を含む請求項1〜3の何れかの項に記載の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物。   Furthermore, the high molecular compound for photoresists for immersion exposure of any one of Claims 1-3 containing the monomer unit which has a group which the one part remove | eliminates with an acid and becomes alkali-soluble. 酸によりその一部が脱離してアルカリ可溶性となる基を有するモノマー単位が、下記式(IIa)〜(IIh)
Figure 2006169330
(式中、Rは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を示す。R1及びR2は、同一又は異なって、炭素数1〜8の炭化水素基を示し、R3、R4及びR5は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基又はメチル基を示す。R6及びR7は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基又は−COOR8基を示し、R8はt−ブチル基、2−テトラヒドロフラニル基、2−テトラヒドロピラニル基又は2−オキセパニル基を示す。R9はメチル基又はエチル基を示し、R10及びR11は、同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシル基又はオキソ基を示す。R12は、式中に示される酸素原子との結合部位に第3級炭素原子を有する、置換基を有していてもよい炭化水素基を示す。R13、R14、R15、R16及びR17は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。R18はt−ブチル基、2−テトラヒドロフラニル基、2−テトラヒドロピラニル基又は2−オキセパニル基を示す。R19、R20は、同一又は異なって、水素原子、アルキル基又はフルオロアルキル基を示し、R21は水素原子又は有機基を示す。mは1〜3の整数を示し、nは0又は1を示す)
から選択された少なくとも1種のモノマー単位である請求項4記載の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物。
A monomer unit having a group that is partially eliminated by an acid and becomes alkali-soluble is represented by the following formulas (IIa) to (IIh):
Figure 2006169330
(In the formula, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 1 and R 2 are the same or different and have 1 to 8 carbon atoms. R 3 , R 4 and R 5 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or a methyl group, and R 6 and R 7 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or shows the -COOR 8 group, R 8 is t- butyl, 2-tetrahydrofuranyl group, .R 9 showing a 2-tetrahydropyranyl group or a 2-oxepanyl group represents a methyl group or an ethyl group, R 10 and R 11 is the same or different and represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an oxo group, and R 12 has a substituent having a tertiary carbon atom at the bonding site with the oxygen atom shown in the formula. shows also be a hydrocarbon group .R 13, R 14 R 15, R 16 and R 17 are the same or different and are each a hydrogen atom or a methyl group .R 18 is t- butyl, 2-tetrahydrofuranyl group, a 2-tetrahydropyranyl group or a 2-oxepanyl group R 19 and R 20 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or a fluoroalkyl group, R 21 represents a hydrogen atom or an organic group, m represents an integer of 1 to 3, and n represents 0 or 1)
The photoresist polymer composition for immersion exposure according to claim 4, wherein the polymer compound is at least one monomer unit selected from the group consisting of:
さらに、ラクトン骨格を有するモノマー単位を含む請求項1〜5の何れかの項に記載の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物。   Furthermore, the high molecular compound for photoresists for immersion exposure as described in any one of Claims 1-5 containing the monomer unit which has lactone skeleton. ラクトン骨格を有するモノマー単位が、下記式(IIIa)〜(IIIe)
Figure 2006169330
(式中、Rは水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のハロアルキル基を示す。X1、X2及びX3は、同一又は異なって、−CH2−又は−CO−O−を示す。但し、X1、X2及びX3のうち少なくとも1つは−CO−O−である。R22、R23及びR24は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。R25、R26及びR27は、同一又は異なって、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を示す。R28、R29、R30、R31及びR32は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。R33、R34、R35及びR36は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基を示す。o、p、q及びtは、それぞれ、0又は1を示す)
から選択された少なくとも1種のモノマー単位である請求項6記載の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物。
Monomer units having a lactone skeleton are represented by the following formulas (IIIa) to (IIIe)
Figure 2006169330
(In the formula, R represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. X 1 , X 2 and X 3 are the same or different and represent —CH 2. -Or -CO-O-, provided that at least one of X 1 , X 2 and X 3 is -CO-O-, R 22 , R 23 and R 24 are the same or different and represent hydrogen R 25 , R 26 and R 27 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, and R 28 , R 29 , R 30 , R 31 and R 32 represent R 33 , R 34 , R 35 and R 36 are the same or different and represent a hydrogen atom or a methyl group, and o, p, q and t are respectively the same or different. , 0 or 1)
The high molecular compound for photoresist for immersion exposure according to claim 6, which is at least one monomer unit selected from the group consisting of:
請求項1〜7の何れかの項に記載の液浸露光用フォトレジスト用高分子化合物と光酸発生剤とを少なくとも含む液浸露光用フォトレジスト用樹脂組成物。   A resin composition for photoresist for immersion exposure, comprising at least the polymer compound for photoresist for immersion exposure according to any one of claims 1 to 7 and a photoacid generator. 請求項8記載の液浸露光用フォトレジスト用樹脂組成物を基材又は基板上に塗布してレジスト塗膜を形成し、液浸下での露光及び現像を経てパターンを形成する工程を含む半導体の製造方法。   A semiconductor comprising a step of applying a photoresist resin composition for immersion exposure according to claim 8 on a substrate or a substrate to form a resist coating film, and forming a pattern through exposure and development under immersion. Manufacturing method.
JP2004362087A 2004-12-14 2004-12-14 Polymer compound for photoresist for immersion exposure and method for producing semiconductor Expired - Fee Related JP4530829B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004362087A JP4530829B2 (en) 2004-12-14 2004-12-14 Polymer compound for photoresist for immersion exposure and method for producing semiconductor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004362087A JP4530829B2 (en) 2004-12-14 2004-12-14 Polymer compound for photoresist for immersion exposure and method for producing semiconductor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006169330A true JP2006169330A (en) 2006-06-29
JP4530829B2 JP4530829B2 (en) 2010-08-25

Family

ID=36670433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004362087A Expired - Fee Related JP4530829B2 (en) 2004-12-14 2004-12-14 Polymer compound for photoresist for immersion exposure and method for producing semiconductor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4530829B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012046770A1 (en) * 2010-10-07 2012-04-12 東京応化工業株式会社 Resist composition for negative development which is used for foermation of guide pattern, guide pattern formation method, and method for forming pattern on layer containing block copolymer
US9134617B2 (en) 2011-06-10 2015-09-15 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Solvent developable negative resist composition, resist pattern formation method, and method for forming pattern of layer including block copolymer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002148805A (en) * 2000-09-01 2002-05-22 Fujitsu Ltd Negative type resist composition, resist pattern forming method and method for producing electronic device
JP2003222999A (en) * 2002-01-31 2003-08-08 Sumitomo Chem Co Ltd Resist composition
JP2004333925A (en) * 2003-05-08 2004-11-25 Fuji Photo Film Co Ltd Positive resist composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002148805A (en) * 2000-09-01 2002-05-22 Fujitsu Ltd Negative type resist composition, resist pattern forming method and method for producing electronic device
JP2003222999A (en) * 2002-01-31 2003-08-08 Sumitomo Chem Co Ltd Resist composition
JP2004333925A (en) * 2003-05-08 2004-11-25 Fuji Photo Film Co Ltd Positive resist composition

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012046770A1 (en) * 2010-10-07 2012-04-12 東京応化工業株式会社 Resist composition for negative development which is used for foermation of guide pattern, guide pattern formation method, and method for forming pattern on layer containing block copolymer
JPWO2012046770A1 (en) * 2010-10-07 2014-02-24 東京応化工業株式会社 Negative development resist composition for guide pattern formation, guide pattern formation method, pattern formation method for layer containing block copolymer
JP5885143B2 (en) * 2010-10-07 2016-03-15 東京応化工業株式会社 Negative development resist composition for guide pattern formation, guide pattern formation method, pattern formation method for layer containing block copolymer
US9134617B2 (en) 2011-06-10 2015-09-15 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Solvent developable negative resist composition, resist pattern formation method, and method for forming pattern of layer including block copolymer

Also Published As

Publication number Publication date
JP4530829B2 (en) 2010-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4275284B2 (en) Polymer compound for photoresist and resin composition for photoresist
KR101550947B1 (en) Monomer having electron-withdrawing substituent and lactone skeleton, polymeric compound, and photoresist composition
JP2017008068A (en) Base reactive photoacid generator and photoresist comprising the same
JP5227848B2 (en) Chemically amplified resist composition and chemically amplified resist composition for immersion exposure
JP4651283B2 (en) Unsaturated carboxylic acid hemiacetal ester, polymer compound, and resin composition for photoresist
US6552143B2 (en) Polymeric compound and resin composition for photoresist
JP4188058B2 (en) Polymer compound for photoresist and resin composition for photoresist
JP2007284381A (en) Methacrylic or acrylic monomer for photoresist, polymer compound from the same, and resin composition for photoresist
JP5107089B2 (en) Immersion photoresist polymer compound and composition
JP4780945B2 (en) Unsaturated carboxylic acid hemiacetal ester, polymer compound, and resin composition for photoresist
JP2006002073A (en) Compound, polymer compound, positive type resist composition and method for forming resist pattern
KR20150056468A (en) Resist composition, method of forming resist pattern, polymeric compound, compound
JP4536244B2 (en) Polymer compound for photoresist and method for producing the same
JP4530829B2 (en) Polymer compound for photoresist for immersion exposure and method for producing semiconductor
JP5329211B2 (en) Polymer compound containing lactone skeleton and photoresist composition
US7407733B2 (en) Polymeric compound containing a repeated unit having a 2-oxatricyclo [4.2.1.04,8] nonan-3-one ring and photoresist resin composition
JP4381256B2 (en) Polymer compound, resin composition for photoresist and method for producing semiconductor
JP4744113B2 (en) Method for producing polymer compound for photoresist for immersion exposure
JP5090259B2 (en) Polymerizable compound having adamantanone skeleton, resin composition for photoresist, and method for producing semiconductor
JP5483458B2 (en) Monomer, polymer compound and photoresist composition containing lactone skeleton
JP2001278919A (en) Polymeric compound for resist and resist composition
JP2006036893A (en) alpha-UNSATURATED ACYLOXY-gamma-BUTYLOLACTONE DERIVATIVE, POLYMER COMPOUND AND RESIN COMPOSITION FOR PHOTORESIST
JP4381261B2 (en) Polymer compound for photoresist for immersion exposure and method for producing semiconductor
JP2005029520A (en) Polymerizable adamantane derivative, macromolecular compound, resin composition for photoresist, and method for producing semiconductor
JP2006036891A (en) alpha-UNSATURATED ACYLOXY-gamma-BUTYLOLACTONE DERIVATIVE, POLYMER COMPOUND AND RESIN COMPOSITION FOR PHOTORESIST

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070926

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100413

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100517

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100608

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100608

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees