JP2006201402A - Positive resist composition and resist pattern forming method - Google Patents

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JP2006201402A
JP2006201402A JP2005012053A JP2005012053A JP2006201402A JP 2006201402 A JP2006201402 A JP 2006201402A JP 2005012053 A JP2005012053 A JP 2005012053A JP 2005012053 A JP2005012053 A JP 2005012053A JP 2006201402 A JP2006201402 A JP 2006201402A
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Yohei Kinoshita
洋平 木下
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition having high resolution and capable of enhancing DOF. <P>SOLUTION: In the positive resist composition, a resin component (A) whose alkali solubility is increased by the action of an acid has at least one constitutional unit (a1) selected from the group consisting of constitutional units represented by a general formula (a1-01) and constitutional units represented by a general formula (a1-02), and an acid generator component (B) which generates an acid upon exposure contains an onium salt-based acid generator (B1) having an anionic moiety represented by a general formula (b-3) or (b-4). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a positive resist composition and a resist pattern forming method.

近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速に微細化が進んでいる。微細化の手法としては一般に露光光源の短波長化が行われている。具体的には、従来は、g線、i線に代表される紫外線が用いられていたが、現在では、KrFエキシマレーザー(248nm)が量産の中心となり、さらにArFエキシマレーザー(193nm)が量産で導入され始めている。
このような短波長の光源用のレジストには、微細な寸法のパターンを再現可能な高解像性と、このような短波長の光源に対する感度の高さが求められている。このような条件を満たすレジストの1つとして、ベース樹脂と、露光により酸を発生する酸発生剤(PAG)とを含有する化学増幅型レジストが知られており、化学増幅型レジストには、露光部のアルカリ可溶性が増大するポジ型と、露光部のアルカリ可溶性が低下するネガ型とがある。
In recent years, in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements, miniaturization has rapidly progressed due to advances in lithography technology. As a technique for miniaturization, the wavelength of an exposure light source is generally shortened. Specifically, in the past, ultraviolet rays typified by g-line and i-line were used, but now KrF excimer laser (248 nm) is the center of mass production, and ArF excimer laser (193 nm) is mass-produced. It has begun to be introduced.
Such a resist for a short wavelength light source is required to have high resolution capable of reproducing a pattern with a fine dimension and high sensitivity to such a short wavelength light source. As one of the resists that satisfy such conditions, a chemically amplified resist containing a base resin and an acid generator (PAG) that generates an acid upon exposure is known. There are a positive type in which the alkali solubility of the portion increases and a negative type in which the alkali solubility of the exposed portion decreases.

化学増幅型ポジ型レジスト組成物に用いるPAGとしてオニウム塩があり、これまで多種多様のものが提案されている。例えば下記特許文献1にはトリフェニルスルホニウム系のオニウム塩からなるPAGが記載されており、中でも、トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(TPS−PFBS)等の、フッ素化アルキルスルホン酸イオンをアニオン(酸)とするオニウム塩系酸発生剤が最も一般的に用いられている。
特開2003−167347号公報
There is an onium salt as a PAG used in the chemically amplified positive resist composition, and various types have been proposed so far. For example, the following Patent Document 1 describes a PAG composed of a triphenylsulfonium onium salt. Among them, a fluorinated alkyl sulfonate ion such as triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate (TPS-PFBS) is anion (acid). An onium salt-based acid generator is most commonly used.
JP 2003-167347 A

ところで、微細な寸法のレジストパターンを実現するうえで、焦点深度幅(DOF)を向上させることは重要であるが、高解像性を達成しつつDOFを向上させることは容易ではない。   By the way, it is important to improve the depth of focus (DOF) in order to realize a resist pattern with a fine dimension, but it is not easy to improve the DOF while achieving high resolution.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高解像性が得られるとともにDOFを向上させることができるポジ型レジスト組成物およびレジストパターンの形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a positive resist composition and a resist pattern forming method capable of obtaining high resolution and improving DOF. .

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する樹脂成分(A)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)とを含むポジ型レジスト組成物であって、
前記(A)成分が、下記一般式(a1−01)で表される構成単位および下記一般式(a1−02)で表される構成単位

Figure 2006201402
[上記式中、Yは脂肪族環式基を表し;nは0または1〜3の整数を表し;mは0または1を表し;Rはそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜5の低級アルキル基、フッ素原子または炭素数1〜5のフッ素化低級アルキル基を表し;R、Rはそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5の低級アルキル基を表す。]
からなる群から選択される少なくとも1種の構成単位(a1)を有し、かつ
前記(B)成分が、下記一般式(b−3)又は(b−4)
Figure 2006201402
[式中、X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数2〜6のアルキレン基を表し;Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基を表す。]
で表されるアニオン部を有するオニウム塩系酸発生剤(B1)を含有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
A positive resist composition comprising a resin component (A) whose alkali solubility is increased by the action of an acid, and an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure,
The component (A) is a structural unit represented by the following general formula (a1-01) and a structural unit represented by the following general formula (a1-02)
Figure 2006201402
[In the above formula, Y represents an aliphatic cyclic group; n represents an integer of 0 or 1 to 3; m represents 0 or 1; and R independently represents a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 5] A lower alkyl group, a fluorine atom or a fluorinated lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; ]
And at least one structural unit (a1) selected from the group consisting of: and the component (B) is represented by the following general formula (b-3) or (b-4)
Figure 2006201402
[Wherein X ″ represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom; Y ″ and Z ″ each independently represent at least one hydrogen atom as a fluorine atom; Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and substituted with
An onium salt acid generator (B1) having an anion moiety represented by the formula:

また、本発明は、本発明のポジ型レジスト組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記レジスト膜を現像しレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法を提供する。   The present invention also includes a step of forming a resist film on a substrate using the positive resist composition of the present invention, a step of exposing the resist film, and a step of developing the resist film to form a resist pattern. A resist pattern forming method is provided.

本発明によれば、高解像性が得られるとともにDOFを向上させることができるポジ型レジスト組成物およびレジストパターンの形成方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the formation method of the positive resist composition which can obtain high resolution and can improve DOF, and a resist pattern is provided.

本特許請求の範囲及び明細書における「構成単位」とは、樹脂を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
本特許請求の範囲及び明細書における「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」は、α位の炭素原子に結合する水素原子がハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基等の他の置換基に置換された構成単位や、α位の炭素原子に水素原子が結合しているアクリル酸エステルから誘導される構成単位等も含む概念とする。
なお、「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」において、「α位(α位の炭素原子)」という場合は、特に断りがない限り、カルボキシ基が結合している炭素原子のことである。
また、「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、環状または分岐鎖状のアルキル基を包含するものとする。
The “structural unit” in the claims and the specification means a monomer unit (monomer unit) constituting the resin.
The “structural unit derived from an acrylate ester” in the claims and the specification means a structural unit formed by cleavage of an ethylenic double bond of an acrylate ester.
The “structural unit derived from an acrylate ester” is a structural unit in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the α-position is substituted with another substituent such as a halogen atom, an alkyl group, a halogenated alkyl group, or the like. And a structural unit derived from an acrylate ester in which a hydrogen atom is bonded to a carbon atom.
In the “structural unit derived from an acrylate ester”, the term “α-position (α-position carbon atom)” means a carbon atom to which a carboxy group is bonded, unless otherwise specified.
Further, the “alkyl group” includes a linear, cyclic or branched alkyl group unless otherwise specified.

<ポジ型レジスト組成物>
本発明のポジ型レジスト組成物は、前記樹脂成分(A)(以下、(A)成分ということがある)を含有するとともに、放射線の照射(露光)により酸を発生する酸発生剤(以下、(B)成分という)を含有することを特徴とする。
(A)成分は、酸解離性溶解抑制基を有する構成単位(a1)を有するため、露光前はアルカリ不溶性であり、露光により前記(B)成分から発生した酸が作用すると、酸解離性溶解抑制基が解離し、これによって(A)成分全体がアルカリ不溶性からアルカリ可溶性が増大する。したがって、レジストパターンの形成において、レジストに対して選択的露光を行うと、または露光に加えて露光後加熱(PEB)を行うと、露光部はアルカリ可溶性へ転じる一方で、未露光部はアルカリ不溶性のまま変化しないので、アルカリ現像することによりポジ型のレジストパターンが形成できる。
<Positive resist composition>
The positive resist composition of the present invention contains the resin component (A) (hereinafter sometimes referred to as the component (A)) and an acid generator (hereinafter referred to as an acid generator) that generates an acid upon irradiation (exposure) of radiation. (B) component)).
Since the component (A) has a structural unit (a1) having an acid dissociable, dissolution inhibiting group, it is alkali-insoluble before exposure, and when an acid generated from the component (B) by exposure acts, acid dissociable dissolution The inhibitory group is dissociated, whereby the whole component (A) is increased from alkali-insoluble to alkali-soluble. Therefore, in the formation of a resist pattern, when selective exposure is performed on the resist, or when post-exposure heating (PEB) is performed in addition to exposure, the exposed portion turns into alkali-soluble while the unexposed portion is alkali-insoluble. Thus, a positive resist pattern can be formed by alkali development.

<(A)成分>
[構成単位(a1)]
(A)成分は、前記一般式(a1−01)で表される構成単位および前記一般式(a1−02)で表される構成単位からなる群から選択される少なくとも1種の構成単位(a1)を有する。
構成単位(a1)は、アクリル酸エステルから誘導される構成単位であって、カルボキシ基に由来するカルボニルオキシ基(−C(O)−O―)の末端の酸素原子に、アセタール基(アルコキシアルキル基)タイプの酸解離性溶解抑制基[−C(R)−O−(CH−Y]が結合している構造を有する。したがって、酸が作用すると該酸解離性溶解抑制基と前記末端の酸素原子との間で結合が切断される。
<(A) component>
[Structural unit (a1)]
The component (A) is at least one structural unit (a1) selected from the group consisting of the structural unit represented by the general formula (a1-01) and the structural unit represented by the general formula (a1-02). ).
The structural unit (a1) is a structural unit derived from an acrylate ester, and an acetal group (alkoxyalkyl) is bonded to the terminal oxygen atom of a carbonyloxy group (—C (O) —O—) derived from a carboxy group. Group) type acid dissociable, dissolution inhibiting group [—C (R 1 R 2 ) —O— (CH 2 ) n —Y]. Therefore, when an acid acts, a bond is cut between the acid dissociable, dissolution inhibiting group and the terminal oxygen atom.

一般式(a1−01)および(a1−02)において、Rは水素原子、炭素数1〜5の低級アルキル基、フッ素原子または炭素数1〜5のフッ素化低級アルキル基である。
フッ素化低級アルキル基は、アルキル基の一部または全部の水素原子がフッ素原子で置換されたものであって、いずれでもよいが、全部フッ素化されていることが好ましい。
Rとしての低級アルキル基の好ましい例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられる。工業的にはメチル基が好ましい。
炭素数1〜5のフッ素化低級アルキル基としては、トリフルオロメチル基、ヘキサフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基等が好ましく、トリフルオロメチル基であることがより好ましい。
In general formulas (a1-01) and (a1-02), R represents a hydrogen atom, a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorine atom, or a fluorinated lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The fluorinated lower alkyl group is a group in which part or all of the hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with fluorine atoms, and any of them may be used, but it is preferable that all are fluorinated.
Preferable examples of the lower alkyl group as R include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. Industrially, a methyl group is preferable.
The fluorinated lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferably a trifluoromethyl group, a hexafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, a nonafluorobutyl group, or the like, and more preferably a trifluoromethyl group.

一般式(a1−01)および(a1−02)において、R、Rは、好ましくは少なくとも1つが水素原子であり、より好ましくは共に水素原子である。
nは好ましくは0または1であり、より好ましくは0である。
In general formulas (a1-01) and (a1-02), at least one of R 1 and R 2 is preferably a hydrogen atom, more preferably a hydrogen atom.
n is preferably 0 or 1, more preferably 0.

前記Yは、脂肪族環式基であり、その環骨格上に置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。
ここで、本特許請求の範囲及び明細書における「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。「脂肪族環式基」は、芳香性を持たない単環式基または多環式基であることを示す。
本発明における「脂肪族環式基」の置換基を除いた基本の環の構造は、炭素および水素からなる基(炭化水素基)であることに限定はされないが、炭化水素基であることが好ましい。また、「炭化水素基」は飽和または不飽和のいずれでもよいが、通常は飽和であることが好ましい。好ましくは多環式基である。
このような脂肪族環式基の具体例としては、例えば、モノシクロアルカン、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。
具体的には、シクロペンタン、シクロヘキサン等のモノシクロアルカンや、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
Yは、特に、アダマンタンから1個以上の水素原子を除いた基(置換基を有していてもよい)が好ましい。
Yとしての脂肪族環式基がその環骨格上に置換基を有する場合、該置換基は極性基であることが、特にパターン倒れを抑制するうえで好ましい。該極性基の具体例としては水酸基、カルボキシ基、シアノ基、酸素原子(=O)等が挙げられる。中でも酸素原子(=O)が好ましい。
Y is an aliphatic cyclic group, which may or may not have a substituent on the ring skeleton.
Here, “aliphatic” in the claims and the specification is a relative concept with respect to aromatics, and is defined to mean a group, a compound, or the like that does not have aromaticity. The “aliphatic cyclic group” means a monocyclic group or polycyclic group having no aromaticity.
The basic ring structure excluding the substituent of the “aliphatic cyclic group” in the present invention is not limited to a group consisting of carbon and hydrogen (hydrocarbon group), but may be a hydrocarbon group. preferable. The “hydrocarbon group” may be either saturated or unsaturated, but is usually preferably saturated. A polycyclic group is preferred.
Specific examples of such aliphatic cyclic groups include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane. .
Specific examples include monocycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane, and groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
Y is particularly preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from adamantane (which may have a substituent).
When the aliphatic cyclic group as Y has a substituent on the ring skeleton, the substituent is preferably a polar group, particularly in order to suppress pattern collapse. Specific examples of the polar group include a hydroxyl group, a carboxy group, a cyano group, and an oxygen atom (═O). Of these, an oxygen atom (= O) is preferable.

以下に、上記一般式(a1−01)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural unit represented by the general formula (a1-01) are shown below.

Figure 2006201402
Figure 2006201402

Figure 2006201402
Figure 2006201402

以下に、上記一般式(a1−02)で表される構成単位の具体例を示す。   Specific examples of the structural unit represented by the general formula (a1-02) are shown below.

Figure 2006201402
Figure 2006201402

Figure 2006201402
Figure 2006201402

Figure 2006201402
Figure 2006201402

構成単位(a1)としては、前記一般式(a1−01)で表される構成単位および前記一般式(a1−02)で表される構成単位からなる群から選択されるいずれか1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
構成単位(a1)に、前記一般式(a1−01)で表される構成単位が含まれていることが解像性の点から好ましい。また(a1)中における前記一般式(a1−01)で表される構成単位の割合が、50モル%以上含まれていることが好ましく、80モル%以上含まれていることがさらに好ましく、100モル%であることが最も好ましい。
As the structural unit (a1), any one selected from the group consisting of the structural unit represented by the general formula (a1-01) and the structural unit represented by the general formula (a1-02) is used. Two or more kinds may be used.
It is preferable from the viewpoint of resolution that the structural unit (a1) includes the structural unit represented by the general formula (a1-01). The proportion of the structural unit represented by the general formula (a1-01) in (a1) is preferably 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and 100 Most preferably, it is mol%.

(A)成分中における構成単位(a1)の割合は、(A)成分中の全構成単位に対し、10〜80モル%が好ましく、20〜70モル%がより好ましく、25〜50モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることによって、レジスト組成物とした際に良好なレジストパターンを得ることができ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。   The proportion of the structural unit (a1) in the component (A) is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 70 mol%, and more preferably 25 to 50 mol% with respect to all the structural units in the component (A). Further preferred. By setting it to the lower limit value or more, a good resist pattern can be obtained when the resist composition is used, and by setting it to the upper limit value or less, a balance with other structural units can be achieved.

[構成単位(a2)]
(A)成分は、前記構成単位(a1)の他に、ラクトン含有単環または多環式基を有するアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a2)を有することが好ましい。
構成単位(a2)のラクトン含有単環または多環式基は、(A)成分をレジスト膜の形成に用いた場合に、レジスト膜の基板への密着性を高めたり、現像液との親和性を高めたりするうえで有効なものである。
ここで、ラクトン含有単環または多環式基とは、−O−C(O)−構造を含むひとつの環(ラクトン環)を含有する環式基を示す。ラクトン環をひとつの目の環として数え、ラクトン環のみの場合は単環式基、さらに他の環構造を有する場合は、その構造に関わらず多環式基と称する。
[Structural unit (a2)]
In addition to the structural unit (a1), the component (A) preferably has a structural unit (a2) derived from an acrylate ester having a lactone-containing monocyclic or polycyclic group.
The lactone-containing monocyclic or polycyclic group of the structural unit (a2) increases the adhesion of the resist film to the substrate or has an affinity for a developer when the component (A) is used for forming a resist film. It is effective in raising
Here, the lactone-containing monocyclic or polycyclic group refers to a cyclic group containing one ring (lactone ring) containing an —O—C (O) — structure. The lactone ring is counted as the first ring, and when it is only the lactone ring, it is called a monocyclic group, and when it has another ring structure, it is called a polycyclic group regardless of the structure.

構成単位(a2)としては、このようなラクトンの構造(−O−C(O)−)と環基とを共に持てば、特に限定されることなく任意のものが使用可能である。
具体的には、ラクトン含有単環式基としては、γ−ブチロラクトンから水素原子1つを除いた基が挙げられる。また、ラクトン含有多環式基としては、ラクトン環を有するビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンから水素原子を一つ除いた基が挙げられる。特に、以下のような構造式を有するラクトン含有トリシクロアルカンから水素原子を1つを除いた基が、工業上入手し易いなどの点で有利である。
As the structural unit (a2), any structural unit can be used without particular limitation as long as it has both such a lactone structure (—O—C (O) —) and a cyclic group.
Specifically, examples of the lactone-containing monocyclic group include groups in which one hydrogen atom has been removed from γ-butyrolactone. Examples of the lactone-containing polycyclic group include groups in which one hydrogen atom has been removed from a lactone ring-containing bicycloalkane, tricycloalkane, or tetracycloalkane. In particular, a group obtained by removing one hydrogen atom from a lactone-containing tricycloalkane having the following structural formula is advantageous in that it is easily available industrially.

Figure 2006201402
Figure 2006201402

構成単位(a2)の例として、より具体的には、下記一般式(a2−1)〜(a2−5)で表される構成単位が挙げられる。   More specifically, examples of the structural unit (a2) include structural units represented by general formulas (a2-1) to (a2-5) shown below.

Figure 2006201402
Figure 2006201402

[式中、Rは前記と同じであり、R’は水素原子、低級アルキル基、または炭素数1〜5のアルコキシ基であり、mは0または1である。] [Wherein, R is the same as defined above, R ′ is a hydrogen atom, a lower alkyl group, or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and m is 0 or 1. ]

一般式(a2−1)〜(a2−5)におけるR’の低級アルキル基としては、前記構成単位(a1)におけるRの低級アルキル基と同じである。
一般式(a2−1)〜(a2−5)中、R’は、工業上入手が容易であること等を考慮すると、水素原子が好ましい。
In general formulas (a2-1) to (a2-5), the lower alkyl group for R ′ is the same as the lower alkyl group for R in the structural unit (a1).
In general formulas (a2-1) to (a2-5), R ′ is preferably a hydrogen atom in view of industrial availability.

前記一般式(a2−1)〜(a2−5)の具体的な構成単位を例示する。   Specific structural units of the general formulas (a2-1) to (a2-5) are exemplified.

Figure 2006201402
Figure 2006201402

Figure 2006201402
Figure 2006201402

Figure 2006201402
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Figure 2006201402
Figure 2006201402

Figure 2006201402
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構成単位(a2)として、一般式(a2−1)〜(a2−5)から選択される1種以上を用いることが好ましく、一般式(a2−1)〜(a2−3)から選択される1種以上を用いることがより好ましい。中でも、化学式(a2−1−1)、(a2−1−2)、(a2−2−1)、(a2−2−2)、(a2−3−1)、(a2−3−2)、(a2−3−9)及び(a2−3−10)から選択される1種以上を用いることが好ましい。   As the structural unit (a2), it is preferable to use at least one selected from the general formulas (a2-1) to (a2-5), and the structural unit (a2) is selected from the general formulas (a2-1) to (a2-3). It is more preferable to use one or more. Among them, chemical formulas (a2-1-1), (a2-1-2), (a2-2-1), (a2-2-2), (a2-3-1), (a2-3-2) , (A2-3-9) and (a2-3-10) are preferably used.

(A)成分において、構成単位(a2)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(A)成分に構成単位(a2)を含有させる場合、構成単位(a2)の含有割合は、(A)成分中の全構成単位の合計に対して、10〜80モル%が好ましく、10〜50モル%がより好ましく、25〜50モル%がさらに好ましい。下限値以上とすることにより構成単位(a2)を含有させることによる効果が充分に得られ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
本発明において、(A)成分は、構成単位(a1)および(a2)を有する共重合体であることが、本発明の効果に優れることから好ましい。
In the component (A), as the structural unit (a2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When the structural unit (a2) is contained in the component (A), the content of the structural unit (a2) is preferably 10 to 80 mol% with respect to the total of all the structural units in the component (A). 50 mol% is more preferable, and 25-50 mol% is further more preferable. By making it the lower limit value or more, the effect of containing the structural unit (a2) can be sufficiently obtained, and by making it the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.
In the present invention, the component (A) is preferably a copolymer having the structural units (a1) and (a2) because the effects of the present invention are excellent.

[構成単位(a3)]
構成単位(a3)は、前記構成単位(a1)と前記構成単位(a2)以外の構成単位であって、脂肪族環式基含有非酸解離性溶解抑制基を含み、かつ極性基を含まない、アクリル酸エステルから誘導される構成単位である。
脂肪族環式基含有非酸解離性溶解抑制基とは、芳香族性を有しない環式基(脂肪族環式基)を有する基であって、(B)成分から発生した酸によって解離することがない基(非酸解離性溶解抑制基)である。構成単位(a3)としては、例えばアクリル酸エステルのエステル部に当該脂肪族環式基含有非酸解離性溶解抑制基が結合した単位等が挙げられる。
すなわち、構成単位(a3)は、露光前の(A)成分全体のアルカリ溶解性を低減させるとともに、露光後に、(B)成分から発生する酸の作用により解離することなく、前記構成単位(a1)の酸解離性溶解抑制基の解離により(A)成分全体がアルカリ可溶性へと変化した際の(A)成分全体のアルカリ溶解性を、アルカリ不溶とならない範囲で低減する溶解抑制性を有する基を含む構成単位である。したがって、該構成単位(a3)は、露光前後の(A)成分全体の疎水性を高めてアルカリ溶解性を抑制する機能を有する。具体的には、PEB(露光後加熱処理)後の純水リンスに対する接触角を向上(疎水性向上)させることができる構成単位である。
また、構成単位(a3)は、極性基を含まないことが必要である。ここでの極性基とは、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、「アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基」等である。
また、構成単位(a3)は酸解離性溶解抑制基を含まないことが好ましい。
[Structural unit (a3)]
The structural unit (a3) is a structural unit other than the structural unit (a1) and the structural unit (a2), includes an aliphatic cyclic group-containing non-acid dissociable, dissolution inhibiting group, and does not include a polar group. , A structural unit derived from an acrylate ester.
The aliphatic cyclic group-containing non-acid dissociable, dissolution inhibiting group is a group having a cyclic group (aliphatic cyclic group) that does not have aromaticity, and is dissociated by an acid generated from the component (B). It is a group (non-acid dissociable, dissolution inhibiting group) that does not occur. As the structural unit (a3), for example, a unit in which the aliphatic cyclic group-containing non-acid dissociable, dissolution inhibiting group is bonded to the ester portion of an acrylate ester, or the like can be given.
That is, the structural unit (a3) reduces the alkali solubility of the entire component (A) before exposure, and does not dissociate by the action of an acid generated from the component (B) after exposure. Group having a solubility inhibiting property that reduces the alkali solubility of the entire component (A) when the entire component (A) is changed to alkali-soluble by dissociation of the acid dissociable dissolution inhibiting group of Is a structural unit including Accordingly, the structural unit (a3) has a function of suppressing the alkali solubility by increasing the hydrophobicity of the entire component (A) before and after exposure. Specifically, it is a structural unit that can improve the contact angle with respect to pure water rinse after PEB (post-exposure heat treatment) (improve hydrophobicity).
Further, the structural unit (a3) needs to contain no polar group. The polar group here is a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, a “hydroxyalkyl group in which a part of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms” or the like.
The structural unit (a3) preferably does not contain an acid dissociable, dissolution inhibiting group.

前記構成単位(a3)は、好ましくは下記一般式(a3)   The structural unit (a3) is preferably the following general formula (a3)

Figure 2006201402
Figure 2006201402

[式中、Rは前記と同じである。Zは、炭素数1〜10のアルキル基を1〜3個有していてもよい、基本環の炭素数が4〜15の脂肪族環式基を表す。]
で示される構成単位である。
[Wherein, R is the same as defined above. Z represents an aliphatic cyclic group having 4 to 15 carbon atoms in the basic ring, which may have 1 to 3 alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms. ]
It is a structural unit indicated by.

Zは、基本環(置換基を除いた環構造)の炭素数が4〜15の脂肪族環式基(単環でも多環でもよい)であって、当該脂肪族環式基は、炭素数1〜10のアルキル基を1〜3個有していてもよい。
Zがアルキル基を有する場合、該アルキル基は炭素数1〜10のアルキル基であり、特に直鎖又は分岐状の炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。Zにおいて、当該アルキル基の数は好ましくは0又は1であり、さらに好ましくは0である。
Z is an aliphatic cyclic group (which may be monocyclic or polycyclic) having 4 to 15 carbon atoms in the basic ring (ring structure excluding a substituent), and the aliphatic cyclic group has a carbon number You may have 1-3 alkyl groups of 1-10.
When Z has an alkyl group, the alkyl group is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is particularly preferable. Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a pentyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group. In Z, the number of the alkyl group is preferably 0 or 1, and more preferably 0.

構成単位(a3)は、前記構成単位(a1)、構成単位(a2)とは重複しない。すなわち、構成単位(a1)における特定の酸解離性溶解抑制基、および構成単位(a2)におけるラクトン含有基といった基をいずれも保持しない。
構成単位(a3)において、脂肪族環式基の基本骨格を構成する環式基としては、ArFポジ型レジスト材料として従来から知られている単環又は多環式の脂肪族環式基が使用可能である。
前記単環の脂肪族環式基としては、シクロヘキサン、シクロペンタン等のモノシクロアルカンから1個又は2個以上の水素原子を除いた基等が例示できる。
前記多環の脂肪族環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカン等のポリシクロアルカンから1個または2個以上の水素原子を除いた基等が例示でき、具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個または2個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。
これらの中でもシクロヘキシル基、シクロペンチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基が工業上入手しやすい点から好ましい。
The structural unit (a3) does not overlap with the structural unit (a1) and the structural unit (a2). That is, neither the specific acid dissociable, dissolution inhibiting group in the structural unit (a1) nor the lactone-containing group in the structural unit (a2) is retained.
In the structural unit (a3), as the cyclic group constituting the basic skeleton of the aliphatic cyclic group, a monocyclic or polycyclic aliphatic cyclic group conventionally known as an ArF positive resist material is used. Is possible.
Examples of the monocyclic aliphatic cyclic group include groups in which one or two or more hydrogen atoms have been removed from a monocycloalkane such as cyclohexane or cyclopentane.
Examples of the polycyclic aliphatic cyclic group include groups in which one or two or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane. Specifically, And groups obtained by removing one or more hydrogen atoms from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane.
Among these, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, an isobornyl group, a tricyclodecanyl group, and a tetracyclododecanyl group are preferable from the viewpoint of easy industrial availability.

下記一般式(a3−1)〜(a3−5)は、構成単位(a3)として好ましい例である。   The following general formulas (a3-1) to (a3-5) are preferred examples of the structural unit (a3).

Figure 2006201402
Figure 2006201402

[式中、Rは前記と同じである。]
これらの中でも、一般式(a3−1)で表される構成単位は、得られるレジストパターンの形状、例えば矩形性が特に良好であるため好ましい。また、パターン倒れ抑制の点から好ましい。
[Wherein, R is the same as defined above. ]
Among these, the structural unit represented by the general formula (a3-1) is preferable because the shape of the obtained resist pattern, for example, rectangularity is particularly good. Moreover, it is preferable from the point of pattern collapse suppression.

構成単位(a3)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(A)成分に構成単位(a3)を含有させる場合、構成単位(a3)の含有割合は、(A)成分の全構成単位の合計に対して、3〜50モル%が好ましく、5〜35モル%がより好ましく、15〜30モル%が最も好ましい。下限値以上とすることにより本発明の効果に優れ、上限値以下とすることにより他の構成単位とのバランスをとることができる。
As the structural unit (a3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
(A) When making a structural unit (a3) contain in a component, 3-50 mol% is preferable with respect to the sum total of all the structural units of (A) component, and the content rate of a structural unit (a3) is 5-35. More preferred is mol%, and most preferred is 15 to 30 mol%. By setting it to the lower limit value or more, the effect of the present invention is excellent, and by setting the upper limit value or less, it is possible to balance with other structural units.

[構成単位(a4)]
(A)成分は、前記構成単位(a1)〜(a3)の他に、さらに極性基含有脂肪族炭化水素基を含有するアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a4)を有していてもよい。当該構成単位(a4)を有することにより、(A)成分の親水性が高まり、現像液との親和性が高まって、露光部でのアルカリ溶解性が向上し、解像性の向上に寄与する。
ここでの極性基としては、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、「アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基」等が挙げられ、特に水酸基が好ましい。
[Structural unit (a4)]
The component (A) may have a structural unit (a4) derived from an acrylate ester containing a polar group-containing aliphatic hydrocarbon group in addition to the structural units (a1) to (a3). Good. By having the structural unit (a4), the hydrophilicity of the component (A) is increased, the affinity with the developer is increased, the alkali solubility in the exposed area is improved, and the resolution is improved. .
Examples of the polar group include a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, a “hydroxyalkyl group in which a part of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms”, and the like, and a hydroxyl group is particularly preferable.

脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状または分岐状の炭化水素基(好ましくはアルキレン基)や、多環式の脂肪族炭化水素基(多環式基)が挙げられる。該多環式基としては、例えばArFエキシマレーザー用レジスト組成物用の樹脂において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。
その中でも、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、またはアルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基を含有する脂肪族多環式基を含み、かつアクリル酸エステルから誘導される構成単位がより好ましい。該多環式基としては、ビシクロアルカン、トリシクロアルカン、テトラシクロアルカンなどから1個以上の水素原子を除いた基などを例示できる。具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンなどのポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基などが挙げられる。この様な多環式基は、ArFエキシマレーザー用レジスト組成物用のポリマー(樹脂成分)において、多数提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。これらの多環式基の中でも、アダマンタンから2個以上の水素原子を除いた基、ノルボルナンから2個以上の水素原子を除いた基、テトラシクロドデカンから2個以上の水素原子を除いた基が工業上好ましい。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group) and a polycyclic aliphatic hydrocarbon group (polycyclic group). . As the polycyclic group, for example, a resin for a resist composition for ArF excimer laser can be appropriately selected from among many proposed ones.
Among them, it contains an aliphatic polycyclic group containing a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, or an alkyl group is substituted with a fluorine atom, and is derived from an acrylate ester. A structural unit is more preferable. Examples of the polycyclic group include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from bicycloalkane, tricycloalkane, tetracycloalkane, or the like. Specific examples include groups in which one or more hydrogen atoms have been removed from a polycycloalkane such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, or tetracyclododecane. Such a polycyclic group can be appropriately selected and used from among many proposed polymers (resin components) for resist compositions for ArF excimer lasers. Among these polycyclic groups, there are groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from adamantane, groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from norbornane, and groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from tetracyclododecane. Industrially preferable.

構成単位(a4)としては、極性基含有脂肪族炭化水素基における炭化水素基が炭素数1〜10の直鎖状または分岐状の炭化水素基のときは、アクリル酸のヒドロキシエチルエステルから誘導される構成単位が好ましく、該炭化水素基が多環式基のときは、下記式(a4−1)で表される構成単位、(a4−2)で表される構成単位、(a4−3)で表される構成単位が好ましいものとして挙げられる。   The structural unit (a4) is derived from a hydroxyethyl ester of acrylic acid when the hydrocarbon group in the polar group-containing aliphatic hydrocarbon group is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. When the hydrocarbon group is a polycyclic group, a structural unit represented by the following formula (a4-1), a structural unit represented by (a4-2), (a4-3) The structural unit represented by is mentioned as a preferable thing.

Figure 2006201402
Figure 2006201402

(式中、Rは前記に同じであり、jは1〜3の整数であり、kは1〜3の整数であり、t’は1〜3の整数であり、lは1〜5の整数であり、sは1〜3の整数である。) (Wherein R is the same as above, j is an integer of 1 to 3, k is an integer of 1 to 3, t 'is an integer of 1 to 3, and l is an integer of 1 to 5) And s is an integer of 1 to 3.)

式(a4−1)中、jは1又は2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。jが2の場合は、水酸基がアダマンチル基の3位と5位に結合しているものが好ましい。jが1の場合は、水酸基がアダマンチル基の3位に結合しているものが好ましい。
jは1であることが好ましく、特に水酸基がアダマンチル基の3位に結合しているものが好ましい。
In formula (a4-1), j is preferably 1 or 2, and more preferably 1. When j is 2, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3rd and 5th positions of the adamantyl group. When j is 1, it is preferable that the hydroxyl group is bonded to the 3-position of the adamantyl group.
j is preferably 1, and a hydroxyl group bonded to the 3rd position of the adamantyl group is particularly preferred.

式(a4−2)中、kは1であることが好ましい。シアノ基はノルボルニル基の5位または6位に結合していることが好ましい。   In formula (a4-2), k is preferably 1. The cyano group is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.

式(a4−3)中、t’は1であることが好ましい。lは1であることが好ましい。sは1であることが好ましい。これらはアクリル酸のカルボキシ基の末端に2−ノルボルニル基または3−ノルボルニル基が結合していることが好ましい。フッ素化アルキルアルコールはノルボルニル基の5又は6位に結合していることが好ましい。   In formula (a4-3), t ′ is preferably 1. l is preferably 1. s is preferably 1. These preferably have a 2-norbornyl group or a 3-norbornyl group bonded to the terminal of the carboxy group of acrylic acid. The fluorinated alkyl alcohol is preferably bonded to the 5th or 6th position of the norbornyl group.

構成単位(a4)としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(A)成分が構成単位(a4)を有する場合、(A)成分中、構成単位(a4)の含有割合は、当該(A)成分中の全構成単位に対し、5〜50モル%であることが好ましく、さらに好ましくは15〜45モル%、最も好ましくは15〜35モル%がより好ましい。
As the structural unit (a4), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
When (A) component has structural unit (a4), the content rate of structural unit (a4) in (A) component is 5-50 mol% with respect to all the structural units in the said (A) component. More preferably, it is more preferably 15 to 45 mol%, and most preferably 15 to 35 mol%.

[他の構成単位]
また、本発明のポジ型フォトレジスト組成物においては、(A)成分として、本発明の効果を損なわない範囲で、前記構成単位(a1)〜(a4)以外の従来化学増幅型のポジ型レジストとして公知のアクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸などのアルカリ可溶性とするためのエチレン性二重結合を有するカルボン酸、アクリル樹脂の製造に用いられる公知のモノマーなどを、必要に応じて適宜組み合わせ、共重合させて用いることもできる。
[Other structural units]
Further, in the positive photoresist composition of the present invention, as the component (A), a conventional chemically amplified positive resist other than the structural units (a1) to (a4) is used as long as the effects of the present invention are not impaired. Known acrylic acid derivatives, methacrylic acid derivatives, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, carboxylic acid having an ethylenic double bond to make it soluble in alkali, fumaric acid, etc., known monomers used for the production of acrylic resins Etc. can be appropriately combined and copolymerized as necessary.

(A)成分は、例えば各構成単位に係るモノマーを、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)のようなラジカル重合開始剤を用いた公知のラジカル重合等によって重合させることによって得ることができる。
また、(A)成分には、上記重合の際に、たとえばHS−CH−CH−CH−C(CF−OHのような連鎖移動剤を併用して用いることにより、末端に−C(CF−OH基を導入してもよい。このように、アルキル基の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたヒドロキシアルキル基が導入された共重合体は、現像欠陥の低減やLER(ラインエッジラフネス:ライン側壁の不均一な凹凸)の低減に有効である。
The component (A) can be obtained, for example, by polymerizing a monomer related to each structural unit by a known radical polymerization using a radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN).
In addition, the component (A) is used in combination with a chain transfer agent such as, for example, HS—CH 2 —CH 2 —CH 2 —C (CF 3 ) 2 —OH at the time of the polymerization. A —C (CF 3 ) 2 —OH group may be introduced into the. As described above, a copolymer introduced with a hydroxyalkyl group in which a part of hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a fluorine atom reduces development defects and LER (line edge roughness: uneven unevenness of line side walls). It is effective in reducing

(A)成分の質量平均分子量(Mw)(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算基準)は、特に限定するものではないが、3000〜50000が好ましく、3000〜30000がより好ましく、5000〜20000が最も好ましい。この範囲の上限よりも小さいと、レジストとして用いるのに充分なレジスト溶剤への溶解性があり、この範囲の下限よりも大きい、耐ドライエッチング性やレジストパターン断面形状が良好である。
また(A)成分の分散度(Mw/Mn)は1.0〜5.0が好ましく、1.0〜3.0がより好ましく、1.0〜2.5が最も好ましい。
The mass average molecular weight (Mw) of the component (A) (polystyrene conversion standard by gel permeation chromatography) is not particularly limited, but is preferably 3000 to 50000, more preferably 3000 to 30000, and most preferably 5000 to 20000. preferable. When it is smaller than the upper limit of this range, it has sufficient solubility in a resist solvent to be used as a resist, and the dry etching resistance and resist pattern cross-sectional shape that are larger than the lower limit of this range are good.
Further, the dispersity (Mw / Mn) of the component (A) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3.0, and most preferably 1.0 to 2.5.

<酸発生剤成分(B)>
[(B1)成分]
本発明においては、(B)成分として、前記一般式(b−3)又は(b−4)で表されるアニオン部を有するオニウム塩系酸発生剤(B1)が必須成分として用いられる。
前記一般式(b−3)において、X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状のアルキレン基であり、該アルキレン基の炭素数は2〜6であり、好ましくは炭素数3〜5、最も好ましくは炭素数3である。
前記一般式(b−4)において、Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐状のアルキル基であり、該アルキル基の炭素数は1〜10であり、好ましくは炭素数1〜7、より好ましくは炭素数1〜3である。
X”のアルキレン基の炭素数またはY”、Z”のアルキル基の炭素数は、上記炭素数の範囲内において、レジスト溶媒への溶解性も良好である等の理由により、小さいほど好ましい。
また、X”のアルキレン基またはY”、Z”のアルキル基において、フッ素原子で置換されている水素原子の数が多いほど、酸の強度が強くなるため好ましい。該アルキレン基またはアルキル基のフッ素化率は、好ましくは70〜100%、さらに好ましくは90〜100%であり、最も好ましくは、全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基またはパーフルオロアルキル基である。
<Acid generator component (B)>
[(B1) component]
In the present invention, as the component (B), the onium salt acid generator (B1) having an anion moiety represented by the general formula (b-3) or (b-4) is used as an essential component.
In the general formula (b-3), X ″ is a linear or branched alkylene group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the alkylene group has 2 to 6 carbon atoms. , Preferably 3 to 5 carbon atoms, most preferably 3 carbon atoms.
In the general formula (b-4), Y ″ and Z ″ are each independently a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and the carbon of the alkyl group The number is 1 to 10, preferably 1 to 7 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The carbon number of the alkylene group of X ″ or the carbon number of the alkyl group of Y ″ and Z ″ is preferably as small as possible because the solubility in the resist solvent is good within the above carbon number range.
In addition, in the alkylene group of X ″ or the alkyl group of Y ″ and Z ″, it is preferable that the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms is higher because the strength of the acid becomes stronger. The fluorine of the alkylene group or alkyl group The conversion ratio is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably a perfluoroalkylene group or a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

(B1)成分のアニオン部として、中でも一般式(b−3)で表されるアニオン部が好ましく、X”がパーフルオロアルキレン基であるものがより好ましい。   As the anion moiety of the component (B1), an anion moiety represented by the general formula (b-3) is preferable, and X ″ is more preferably a perfluoroalkylene group.

(B1)成分におけるカチオン部は特に制限されず、オニウム塩系酸発生剤のアニオン部として知られているものを適宜用いることができる。
それらの中でも、下記一般式(b−1)又は(b−1)’で表されるカチオン部を有することが好ましい。
The cation moiety in the component (B1) is not particularly limited, and what is known as the anion moiety of the onium salt acid generator can be appropriately used.
Among these, it is preferable to have a cation part represented by the following general formula (b-1) or (b-1) ′.

Figure 2006201402
[式中、R”〜R”,R”〜R”は、それぞれ独立に、アリール基またはアルキル基を表し;R”〜R”のうち少なくとも1つはアリール基を表し、R”〜R”のうち少なくとも1つはアリール基を表す。]
Figure 2006201402
[Wherein, R 1 ″ to R 3 ″ and R 5 ″ to R 6 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group; at least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents an aryl group. , R 5 ″ to R 6 ″ each represents an aryl group. ]

式(b−1)中、R”〜R”はそれぞれ独立にアリール基またはアルキル基を表す。R”〜R”のうち、少なくとも1つはアリール基を表す。R”〜R”のうち、2以上がアリール基であることが好ましく、R”〜R”のすべてがアリール基であることが最も好ましい。
”〜R”のアリール基としては、特に制限はなく、例えば、炭素数6〜20のアリール基であって、該アリール基は、その水素原子の一部または全部がアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等で置換されていてもよく、されていなくてもよい。アリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。
”〜R”のアリール基としては、少なくとも1つはナフチル基であることが最も好ましい。ナフチル基を用いることで、特にArFエキシマレーザー光に対しての透明性が向上して、解像性やDOF等のリソグラフィー特性が良好となる。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n‐ブチル基、tert‐ブチル基であることが最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いアルコキシ基としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記アリール基の水素原子が置換されていても良いハロゲン原子としては、フッ素原子であることが好ましい。
”〜R”のアルキル基としては、特に制限はなく、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基等が挙げられる。解像性に優れる点から、炭素数1〜5であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デカニル基等が挙げられ、解像性に優れ、また安価に合成可能なことから好ましいものとして、メチル基を挙げることができる。
In formula (b-1), R 1 ″ to R 3 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group. At least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents an aryl group. Of R 1 ″ to R 3 ″, two or more are preferably aryl groups, and most preferably all R 1 ″ to R 3 ″ are aryl groups.
The aryl group for R 1 ″ to R 3 ″ is not particularly limited, and is, for example, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, in which part or all of the hydrogen atoms are alkyl groups, alkoxy groups It may or may not be substituted with a group, a halogen atom or the like. The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms because it can be synthesized at a low cost. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
As the aryl group for R 1 ″ to R 3 ″, at least one is most preferably a naphthyl group. By using a naphthyl group, transparency with respect to ArF excimer laser light is improved, and lithography properties such as resolution and DOF are improved.
The alkyl group that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group. Is most preferred.
The alkoxy group that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methoxy group or an ethoxy group.
The halogen atom that may be substituted for the hydrogen atom of the aryl group is preferably a fluorine atom.
The alkyl group for R 1 "~R 3", is not particularly limited, for example, a straight, include alkyl groups such as branched or cyclic. It is preferable that it is C1-C5 from the point which is excellent in resolution. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a nonyl group, and a decanyl group. A methyl group is preferable because it is excellent in resolution and can be synthesized at low cost.

式(b−1)’中、R”〜R”はそれぞれ独立にアリール基またはアルキル基を表す。R”〜R”のうち、少なくとも1つはアリール基を表す。R”〜R”のうち、2以上がアリール基であることが好ましく、R”〜R”のすべてがアリール基であることが最も好ましい。
”〜R”のアリール基としては、R”〜R”のアリール基と同様のものが挙げられる。
”〜R”のアルキル基としては、R”〜R”のアルキル基と同様のものが挙げられる。
これらの中で、R”〜R”はすべてフェニル基であることが最も好ましい。
In formula (b-1) ′, R 5 ″ to R 6 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group. At least one of R 5 ″ to R 6 ″ represents an aryl group. Of R 5 ″ to R 6 ″, two or more are preferably aryl groups, and most preferably R 5 ″ to R 6 ″ are all aryl groups.
As the aryl group for R 5 ″ to R 6 ″, the same as the aryl groups for R 1 ″ to R 3 ″ can be used.
Examples of the alkyl group for R 5 ″ to R 6 ″ include the same as the alkyl group for R 1 ″ to R 3 ″.
Among these, it is most preferable that all of R 5 ″ to R 6 ″ are phenyl groups.

(B1)成分の好ましい具体例を以下に挙げる。   Preferred specific examples of the component (B1) are listed below.

Figure 2006201402
Figure 2006201402

これらの中でも、前記化学式(b1−07)又は(b1−08)で表される酸発生剤が特に好ましい。
(B1)成分はいずれか1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(B)成分全体における(B1)成分の割合は50質量%以上であることが好ましく、100質量%でもよい。より好ましい範囲は60〜90質量%であり、70〜85質量%が最も好ましい。
Among these, the acid generator represented by the chemical formula (b1-07) or (b108) is particularly preferable.
As the component (B1), any one type may be used, or two or more types may be used in combination.
The proportion of the component (B1) in the entire component (B) is preferably 50% by mass or more, and may be 100% by mass. A more preferable range is 60 to 90% by mass, and 70 to 85% by mass is most preferable.

[(B2)成分]
(B)成分は、前記(B1)成分に加えて下記一般式(b−2)で表される酸発生剤(B2)を含むことが好ましい。当該(B2)成分は(B1)成分と重複しない。
[(B2) component]
The component (B) preferably contains an acid generator (B2) represented by the following general formula (b-2) in addition to the component (B1). The component (B2) does not overlap with the component (B1).

Figure 2006201402
Figure 2006201402

[式中、R’’’は、直鎖、分岐又は環状のアルキル基またはフッ素化アルキル基であり;R’’’〜R’’’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリール基またはアルキル基を表し、R’’’〜R’’’のうち少なくとも1つはアリール基を表す。] [Wherein R 4 ′ ″ is a linear, branched or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group; R 1 ′ ″ to R 3 ′ ″ each independently has a substituent. An aryl group or an alkyl group which may be substituted, and at least one of R 1 ′ ″ to R 3 ′ ″ represents an aryl group. ]

式(b−2)中、R’’’〜R’’’はそれぞれ独立に置換基を有していてもよいアリール基またはアルキル基を表す。。
’’’〜R’’’のうち、少なくとも1つはアリール基を表す。R’’’〜R’’’のうち、2以上がアリール基であることが好ましく、R’’’〜R’’’のすべてがアリール基であることが最も好ましい。
’’’〜R’’’としてのアリール基は、例えば、炭素数6〜20のアリール基であって、該アリール基は、その水素原子の一部または全部がアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等で置換されていてもよく、されていなくてもよい。アリール基としては、安価に合成可能なことから、炭素数6〜10のアリール基が好ましい。具体的には、たとえばフェニル基、ナフチル基が挙げられる。
前記アリール基の水素原子の置換基としてのアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、n‐ブチル基、tert‐ブチル基であることが最も好ましい。
前記アリール基の水素原子の置換基としてのアルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が最も好ましい。
前記アリール基の水素原子の置換基としてのハロゲン原子は、フッ素原子であることが好ましい。
In formula (b-2), R ′ ″ 1 to R 3 ′ ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group which may have a substituent. .
At least one of R 1 ′ ″ to R 3 ′ ″ represents an aryl group. Of R 1 ′ ″ to R 3 ′ ″, two or more are preferably aryl groups, and most preferably R 1 ′ ″ to R 3 ′ ″ are all aryl groups.
The aryl group as R 1 ′ ″ to R 3 ′ ″ is, for example, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. , It may or may not be substituted with a halogen atom or the like. The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms because it can be synthesized at a low cost. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
The alkyl group as a substituent for the hydrogen atom of the aryl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a tert-butyl group. .
The alkoxy group as a substituent for the hydrogen atom of the aryl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and most preferably a methoxy group or an ethoxy group.
The halogen atom as a substituent for the hydrogen atom of the aryl group is preferably a fluorine atom.

’’’〜R’’’としてのアルキル基は、特に制限はなく、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基等が挙げられる。解像性に優れる点から、炭素数1〜5であることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ノニル基、デカニル基等が挙げられ、解像性に優れ、また安価に合成可能なことから好ましいものとして、メチル基を挙げることができる。
これらの中で、R’’’〜R’’’がすべてフェニル基であることが最も好ましい。
The alkyl group as R 1 ′ ″ to R 3 ′ ″ is not particularly limited, and examples thereof include linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms. It is preferable that it is C1-C5 from the point which is excellent in resolution. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an n-pentyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a nonyl group, and a decanyl group. A methyl group is preferable because it is excellent in resolution and can be synthesized at low cost.
Among these, it is most preferable that R 1 ′ ″ to R 3 ′ ″ are all phenyl groups.

’’’は、直鎖、分岐または環状のアルキル基またはフッ素化アルキル基を表す。
前記直鎖または分岐のアルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。
前記環状のアルキル基としては、前記R’’’で示したような環式基であって、炭素数4〜15であることが好ましく、炭素数4〜10であることがさらに好ましく、炭素数6〜10であることが最も好ましい。
前記フッ素化アルキル基としては、炭素数1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8であることがさらに好ましく、炭素数1〜4であることが最も好ましい。また。該フッ化アルキル基のフッ素化率は、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%であり、特に水素原子をすべてフッ素原子で置換したものが、酸の強度が強くなるので好ましい。
”としては、直鎖または環状のアルキル基、またはフッ素化アルキル基であることが最も好ましい。
R 4 ′ ″ represents a linear, branched or cyclic alkyl group or a fluorinated alkyl group.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms.
The cyclic alkyl group is a cyclic group as represented by R 1 ′ ″, preferably having 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, It is most preferable that it is several 6-10.
The fluorinated alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 4 carbon atoms. Also. The fluorination rate of the fluorinated alkyl group is preferably from 10 to 100%, more preferably from 50 to 100%, and in particular, those in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms are preferable because the strength of the acid becomes strong.
R 4 ″ is most preferably a linear or cyclic alkyl group or a fluorinated alkyl group.

(B2)成分の具体例としては、トリフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−メチルフェニル)スルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、モノフェニルジメチルスルホニウムのトリフルオロンメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニルモノメチルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、(4−メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネート、トリ(4−tert−ブチル)フェニルスルホニウムのトリフルオロメタンスルホネート、そのヘプタフルオロプロパンスルホネートまたはそのノナフルオロブタンスルホネートなどが挙げられる。また、これらのオニウム塩のアニオン部をメタンスルホネート、n−プロパンスルホネート、n−ブタンスルホネート、n−オクタンスルホネートに置き換えたオニウム塩も用いることができる。   Specific examples of the component (B2) include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, tri (4-methylphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its Nonafluorobutane sulfonate, trifluorone sulfonate of monophenyldimethylsulfonium, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, trifluoromethane sulfonate of diphenyl monomethylsulfonium, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, (4- Methylphenyl) diphenylsulfonium trif Oromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, (4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, tri (4-tert-butyl) phenyl Examples thereof include trifluoromethane sulfonate of sulfonium, its heptafluoropropane sulfonate, its nonafluorobutane sulfonate, and the like. Moreover, the onium salt which replaced the anion part of these onium salts by methanesulfonate, n-propanesulfonate, n-butanesulfonate, and n-octanesulfonate can also be used.

(B2)成分はいずれか1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(B2)成分を用いる場合、(B)成分全体における(B2)成分の割合が10〜40質量%であることが好ましく、15〜30質量%がより好ましく、15〜25質量%であることが最も好ましい。
As the component (B2), any one type may be used, or two or more types may be used in combination.
When the component (B2) is used, the proportion of the component (B2) in the entire component (B) is preferably 10 to 40% by mass, more preferably 15 to 30% by mass, and 15 to 25% by mass. Most preferred.

[その他の酸発生剤(B3)]
(B)成分は、さらに、従来化学増幅型のレジスト組成物において使用されている公知の酸発生剤(以下、その他の酸発生剤(B3)ということがある)を含有してもよいが、本発明の効果のためには、(B)成分全体における、(B1)成分と(B2)成分の合計割合が80質量%以上であることが好ましく、100質量%がより好ましい。
[Other acid generators (B3)]
The component (B) may further contain a known acid generator (hereinafter sometimes referred to as other acid generator (B3)) that has been used in conventional chemically amplified resist compositions. For the effect of the present invention, the total ratio of the component (B1) and the component (B2) in the entire component (B) is preferably 80% by mass or more, and more preferably 100% by mass.

その他の酸発生剤(B3)としては、上記オニウム塩系酸発生剤(B1)と(B2)以外のオニウム塩系酸発生剤(例えばヨードニウム塩等)や、オキシムスルホネート系酸発生剤、ビスアルキルまたはビスアリールスルホニルジアゾメタン類、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類などのジアゾメタン系酸発生剤、ニトロベンジルスルホネート系酸発生剤、イミノスルホネート系酸発生剤、ジスルホン系酸発生剤など、これまで知られている酸発生剤を適宜用いることができる。
その他の酸発生剤(B3)は1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Other acid generators (B3) include onium salt acid generators other than the onium salt acid generators (B1) and (B2) (for example, iodonium salts), oxime sulfonate acid generators, bisalkyls. Or diazomethane acid generators such as bisarylsulfonyldiazomethanes and poly (bissulfonyl) diazomethanes, nitrobenzyl sulfonate acid generators, iminosulfonate acid generators, disulfone acid generators, etc. An acid generator can be appropriately used.
Other acid generators (B3) may be used alone or in combination of two or more.

本発明のポジ型レジスト組成物における(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対し、2〜20質量部が好ましく、5〜15質量部がより好ましく、5〜13質量部であることが最も好ましい。上記範囲内とすることでパターン形成が十分に行われ、良好な特性が得られる。また、均一な溶液が得られ、保存安定性が良好となるため好ましい。   The content of the component (B) in the positive resist composition of the present invention is preferably 2 to 20 parts by mass, more preferably 5 to 15 parts by mass, and 5 to 13 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). Most preferably. By setting it within the above range, pattern formation is sufficiently performed and good characteristics are obtained. Moreover, since a uniform solution is obtained and storage stability becomes favorable, it is preferable.

<含窒素有機化合物(D)>
本発明のポジ型レジスト組成物には、レジストパターン形状、引き置き経時安定性などを向上させるために、さらに任意の成分として、含窒素有機化合物(D)を配合させることができる。
この(D)成分は、既に多種多様なものが提案されているので、公知のものから任意に用いればよいが、脂肪族アミン、特に第2級脂肪族アミンや第3級脂肪族アミンが好ましい。
脂肪族アミンとしては、アンモニアNHの水素原子の少なくとも1つを、炭素数12以下のアルキル基またはヒドロキシアルキル基で置換したアミン(アルキルアミンまたはアルキルアルコールアミン)が挙げられる。その具体例としては、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジアルキルアミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デカニルアミン、トリ−n−ドデシルアミン等のトリアルキルアミン;ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジ−n−オクタノールアミン、トリ−n−オクタノールアミン等のアルキルアルコールアミン等が挙げられる。これらの中でも、アルキルアルコールアミン及びトリアルキルアミンが好ましく、アルキルアルコールアミンが最も好ましい。アルキルアルコールアミンの中でもトリエタノールアミンやトリイソプロパノールアミンが最も好ましい。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)成分は、(A)成分100質量部に対して、通常0.01〜5.0質量部の範囲で用いられる。
<Nitrogen-containing organic compound (D)>
The positive resist composition of the present invention can further contain a nitrogen-containing organic compound (D) as an optional component in order to improve the resist pattern shape, the stability over time, and the like.
Since a wide variety of component (D) has already been proposed, any known one may be used, but aliphatic amines, particularly secondary aliphatic amines and tertiary aliphatic amines are preferred. .
Examples of the aliphatic amine include amines (alkyl amines or alkyl alcohol amines) in which at least one hydrogen atom of ammonia NH 3 is substituted with an alkyl group or hydroxyalkyl group having 12 or less carbon atoms. Specific examples thereof include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; diethylamine, di-n-propylamine, di-n-heptylamine, Dialkylamines such as di-n-octylamine and dicyclohexylamine; trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-heptyl Trialkylamines such as amine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decanylamine, tri-n-dodecylamine; diethanolamine, triethanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, di-n -Ok Noruamin, alkyl alcohol amines such as tri -n- octanol amine. Among these, alkyl alcohol amines and trialkyl amines are preferable, and alkyl alcohol amines are most preferable. Of the alkyl alcohol amines, triethanolamine and triisopropanolamine are most preferred.
These may be used alone or in combination of two or more.
(D) component is normally used in 0.01-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component.

<(E)成分>
また、本発明のポジ型レジスト組成物には、前記(D)成分の配合による感度劣化の防止、またレジストパターン形状、引き置き経時安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体(E)(本明細書では(E)成分という)を含有させることができる。なお、(D)成分と(E)成分は併用することもできるし、いずれか1種を用いることもできる。
有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。
リンのオキソ酸若しくはその誘導体としては、リン酸、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステルなどのリン酸又はそれらのエステルのような誘導体、ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸−ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステルなどのホスホン酸及びそれらのエステルのような誘導体、ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸などのホスフィン酸及びそれらのエステルのような誘導体が挙げられ、これらの中で特にホスホン酸が好ましい。
(E)成分は、(A)成分100質量部当り0.01〜5.0質量部の割合で用いられる。
<(E) component>
In addition, the positive resist composition of the present invention further includes an organic component as an optional component for the purpose of preventing sensitivity deterioration due to the blending of the component (D) and improving the resist pattern shape and stability with time. Carboxylic acid or phosphorus oxo acid or derivative thereof (E) (referred to herein as component (E)) can be contained. In addition, (D) component and (E) component can also be used together, and any 1 type can also be used.
As the organic carboxylic acid, for example, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable.
Phosphorus oxoacids or derivatives thereof include phosphoric acid, phosphoric acid di-n-butyl ester, phosphoric acid diphenyl ester and other phosphoric acid or derivatives thereof such as phosphonic acid, phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid- Like phosphonic acids such as di-n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, phosphonic acid dibenzyl ester and derivatives thereof, phosphinic acids such as phosphinic acid, phenylphosphinic acid and their esters Among these, phosphonic acid is particularly preferable.
(E) A component is used in the ratio of 0.01-5.0 mass parts per 100 mass parts of (A) component.

<有機溶剤>
本発明のポジ型レジスト組成物は、材料を有機溶剤に溶解させて製造することができる。
有機溶剤としては、使用する各成分を溶解し、均一な溶液とすることができるものであればよく、従来、化学増幅型レジストの溶剤として公知のものの中から任意のものを1種または2種以上適宜選択して用いることができる。
例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン類や、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコール、またはジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテルまたはモノフェニルエーテルなどの多価アルコール類およびその誘導体や、ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類などを挙げることができる。
<Organic solvent>
The positive resist composition of the present invention can be produced by dissolving the material in an organic solvent.
Any organic solvent may be used as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution, and one or two kinds of conventionally known solvents for chemically amplified resists can be used. These can be appropriately selected and used.
For example, lactones such as γ-butyrolactone, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isoamyl ketone, 2-heptanone, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol, propylene glycol monoacetate Polyhydric alcohols such as dipropylene glycol or dipropylene glycol monoacetate monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether and derivatives thereof, cyclic ethers such as dioxane, Methyl lactate, ethyl lactate (EL), methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, pyruvate Le, methyl methoxypropionate, esters such as ethyl ethoxypropionate can be exemplified.

これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上の混合溶剤として用いてもよい。
また、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)と極性溶剤とを混合した混合溶媒は好ましい。その配合比(質量比)は、PGMEAと極性溶剤との相溶性等を考慮して適宜決定すればよいが、好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2の範囲内とすることが好ましい。
より具体的には、極性溶剤としてELを配合する場合は、PGMEA:ELの質量比が好ましくは1:9〜9:1、より好ましくは2:8〜8:2であると好ましい。
また、有機溶剤として、その他には、PGMEA及びELの中から選ばれる少なくとも1種とγ−ブチロラクトンとの混合溶剤も好ましい。この場合、混合割合としては、前者と後者の質量比が好ましくは70:30〜95:5とされる。
有機溶剤の使用量は特に限定しないが、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定されるものであるが、一般的にはレジスト組成物の固形分濃度2〜20質量%、好ましくは5〜15質量%の範囲内となる様に用いられる。
These organic solvents may be used independently and may be used as 2 or more types of mixed solvents.
A mixed solvent obtained by mixing propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and a polar solvent is preferable. The blending ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2. It is preferable to be within the range.
More specifically, when EL is blended as a polar solvent, the mass ratio of PGMEA: EL is preferably 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: 2.
In addition, as the organic solvent, a mixed solvent of at least one selected from PGMEA and EL and γ-butyrolactone is also preferable. In this case, the mixing ratio of the former and the latter is preferably 70:30 to 95: 5.
Although the amount of the organic solvent used is not particularly limited, it is a concentration that can be applied to a substrate and the like, and is appropriately set according to the coating film thickness. In general, the solid content concentration of the resist composition is 2 to 20 mass. %, Preferably 5-15% by mass.

<その他の任意成分>
本発明のポジ型レジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加剤、例えばレジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、塗布性を向上させるための界面活性剤、溶解抑制剤、可塑剤、安定剤、着色剤、ハレーション防止剤、染料などを適宜、添加含有させることができる。
<Other optional components>
The positive resist composition of the present invention further contains miscible additives as desired, for example, additional resins for improving the performance of the resist film, surfactants for improving coating properties, dissolution inhibitors, Plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, and the like can be added and contained as appropriate.

<レジストパターン形成方法>
本発明のレジストパターン形成方法は例えば以下の様にして行うことができる。
すなわち、まずシリコンウェーハのような基板上に、上記ポジ型レジスト組成物をスピンナーなどで塗布し、80〜150℃の温度条件下、プレベークを40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施してレジスト膜を形成する。
次いで該レジスト膜に対して、例えばArF露光装置などにより、ArFエキシマレーザー光を所望のマスクパターンを介して選択的に露光した後、80〜150℃の温度条件下、PEB(露光後加熱)を40〜120秒間、好ましくは60〜90秒間施す。
次いでこれをアルカリ現像液、例えば0.1〜10質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像処理する。必要に応じて現像処理後にポストベークを施してもよい。
このようにして、マスクパターンに忠実なレジストパターンを得ることができる。
なお、基板とレジスト組成物の塗布層との間には、有機系または無機系の反射防止膜を設けることもできる。
<Resist pattern formation method>
The resist pattern forming method of the present invention can be performed, for example, as follows.
That is, first, the positive resist composition is coated on a substrate such as a silicon wafer with a spinner and prebaked for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds under a temperature condition of 80 to 150 ° C. A film is formed.
Next, the resist film is selectively exposed with ArF excimer laser light through a desired mask pattern by, for example, an ArF exposure apparatus, and then subjected to PEB (post-exposure heating) at a temperature of 80 to 150 ° C. It is applied for 40 to 120 seconds, preferably 60 to 90 seconds.
Subsequently, this is developed using an alkaline developer, for example, an aqueous 0.1 to 10% by mass tetramethylammonium hydroxide solution. You may post-bake after image development processing as needed.
In this way, a resist pattern faithful to the mask pattern can be obtained.
An organic or inorganic antireflection film can be provided between the substrate and the coating layer of the resist composition.

露光に用いる波長は、特に限定されず、ArFエキシマレーザー、KrFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV(極紫外線)、VUV(真空紫外線)、EB(電子線)、X線、軟X線などの放射線を用いて行うことができる。特に、本発明にかかるポジ型レジスト組成物は、ArFエキシマレーザーに対して有効である。 The wavelength used for the exposure is not particularly limited, and ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), EB (electron beam), X-ray, soft X-ray, etc. Can be done using radiation. In particular, the positive resist composition according to the present invention is effective for an ArF excimer laser.

本発明のポジ型レジスト組成物によれば、高解像性が得られるとともに、DOFを向上させることができる。また、レジストパターンの倒れ難さ、および露光余裕度も向上させることができる。その理由は明らかでないが、以下のように推測される。
本発明のポジ型レジスト組成物の必須成分である(B1)成分は、アニオン部部に前記一般式(b−3)又は(b−4)で表される骨格を有するため、、フッ素化アルキルスルホン酸イオンをアニオン部とするオニウム塩からなる酸発生剤成分に比べて、酸の拡散長が短いと予想される。また、(A)成分の構成単位(a1)は、アセタール基(アルコキシアルキル基)タイプの酸解離性溶解抑制基を有する。該アセタール基タイプの酸解離性溶解抑制基の脱保護エネルギーは、第3級エステルタイプの酸解離性溶解抑制基に比べて低いため、構成単位(a1)は、酸強度が弱くても、前記酸解離性溶解抑制基を脱離させて、アルカリ可溶性を増大させ、微細パターンを解像することができると推測される。
本発明にあっては、かかる(B1)成分と(A)成分とを組み合わせて用いることにより、両者の相乗効果によって高解像性とDOF向上を両立できるなど、上記した複数の良好な特性を同時に達成できると考えられる。
According to the positive resist composition of the present invention, high resolution can be obtained and DOF can be improved. In addition, the resist pattern is less likely to fall and the exposure margin can be improved. The reason is not clear, but is presumed as follows.
Since the component (B1), which is an essential component of the positive resist composition of the present invention, has a skeleton represented by the general formula (b-3) or (b-4) in the anion part, a fluorinated alkyl Compared to an acid generator component composed of an onium salt having a sulfonate ion as an anion portion, the acid diffusion length is expected to be short. The structural unit (a1) of the component (A) has an acetal group (alkoxyalkyl group) type acid dissociable, dissolution inhibiting group. Since the deprotection energy of the acid dissociable, dissolution inhibiting group of the acetal group type is lower than that of the tertiary ester type acid dissociable, dissolution inhibiting group, the structural unit (a1) It is presumed that the acid dissociable, dissolution inhibiting group can be eliminated to increase alkali solubility and resolve a fine pattern.
In the present invention, by using a combination of the component (B1) and the component (A), the above-described plurality of good characteristics such as high resolution and improved DOF can be achieved by the synergistic effect of the two. It can be achieved at the same time.

[合成例1](2−アダマンチルオキシメチル)メタクリレートの合成
6.9gのメタクリル酸を200mLのテトラヒドロフランに溶解し、トリエチルアミン8.0gを加えた。室温で攪拌した後、15gの2−アダマンチルクロロメチルエーテルを溶解させたテトラヒドロフラン100mLを滴下した。室温で12時間攪拌した後、析出した塩を濾別した。得られた濾液を溶媒留去し、酢酸エチルに200mLに溶解させた後、純水(100mL×3)で洗浄し、溶媒留去した。氷冷下放置後、白色固体を得た。
得られた化合物1((2−アダマンチルオキシメチル)メタクリレート)は、下記化学式で表される。
赤外吸収スペクトル(IR)、プロトン核磁気共鳴スペクトル(H−NMR)を測定した結果を示す。IR(cm−1):2907、2854(C−H伸縮)、1725(C=O伸縮)、1638(C=C伸縮)H−NMR(CDCl、内部標準:テトラメチルシラン)ppm:1.45〜2.1(m、17H)、3.75(s、1H)、5.45(s、2H)、5.6(s、1H)、6.12(s、1H)
[Synthesis Example 1] Synthesis of (2-adamantyloxymethyl) methacrylate 6.9 g of methacrylic acid was dissolved in 200 mL of tetrahydrofuran, and 8.0 g of triethylamine was added. After stirring at room temperature, 100 mL of tetrahydrofuran in which 15 g of 2-adamantyl chloromethyl ether was dissolved was added dropwise. After stirring for 12 hours at room temperature, the precipitated salt was filtered off. The obtained filtrate was evaporated, dissolved in 200 mL of ethyl acetate, washed with pure water (100 mL × 3), and evaporated. A white solid was obtained after standing under ice cooling.
The obtained compound 1 ((2-adamantyloxymethyl) methacrylate) is represented by the following chemical formula.
Infrared absorption spectrum (IR), showing the results of measurement of the proton nuclear magnetic resonance spectra (1 H-NMR). IR (cm −1 ): 2907, 2854 (C—H stretch), 1725 (C═O stretch), 1638 (C═C stretch) 1 H-NMR (CDCl 3 , internal standard: tetramethylsilane) ppm: 1 .45-2.1 (m, 17H), 3.75 (s, 1H), 5.45 (s, 2H), 5.6 (s, 1H), 6.12 (s, 1H)

Figure 2006201402
Figure 2006201402

[合成例2]樹脂成分(A1)の合成
前記合成例1で得た(2−アダマンチルオキシメチル)メタクリレートの20.0g、γ−ブチロラクトンメタクリル酸エステル(GBLMA)の13.6g、及びトリシクロデカニルメタクリレートの8.8gを200mlのテトラヒドロフランに溶解し、アゾビスイソブチロニトリル1.64gを加えた。12時間還流した後、反応溶液を1Lのn−ヘプタンに滴下した。析出した樹脂を濾別、減圧乾燥を行い白色な粉体樹脂を得た。この樹脂1の構造式を下記に示す。
樹脂1の質量平均分子量(Mw)は7000、分散度(Mw/Mn)は2.2であった。
また、カーボン13核磁気共鳴スペクトル(13C−NMR)を測定した結果、下記構造式に示す各構成単位の組成比はm:n:l=0.4:0.4:0.2(モル比)であった。
[Synthesis Example 2] Synthesis of Resin Component (A1) 20.0 g of (2-adamantyloxymethyl) methacrylate obtained in Synthesis Example 1 above, 13.6 g of γ-butyrolactone methacrylate (GBLMA), and tricyclodeca 8.8 g of nyl methacrylate was dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran, and 1.64 g of azobisisobutyronitrile was added. After refluxing for 12 hours, the reaction solution was added dropwise to 1 L of n-heptane. The precipitated resin was separated by filtration and dried under reduced pressure to obtain a white powder resin. The structural formula of this resin 1 is shown below.
Resin 1 had a weight average molecular weight (Mw) of 7000 and a dispersity (Mw / Mn) of 2.2.
Further, as a result of measuring carbon 13 nuclear magnetic resonance spectrum ( 13 C-NMR), the composition ratio of each structural unit shown in the following structural formula was m: n: l = 0.4: 0.4: 0.2 (mol). Ratio).

Figure 2006201402
Figure 2006201402

[実施例1]ポジ型レジスト組成物の調製および評価
前記合成例2で合成した樹脂1と、以下に示す酸発生剤1,2、含窒素有機化合物、および溶剤を混合してポジ型レジスト組成物を調製した。
樹脂1:100質量部、
酸発生剤1:6.0質量部、
酸発生剤2:1.6質量部、
含窒素有機化合物としてトリエタノールアミン:0.38質量部、
有機溶剤としてPGMEA:EL=8:2(質量比)の混合溶剤:750質量部。
[Example 1] Preparation and Evaluation of Positive Resist Composition Positive Resist Composition by Mixing Resin 1 Synthesized in Synthesis Example 2, Acid Generators 1 and 2, Nitrogen-Containing Organic Compound, and Solvent shown below A product was prepared.
Resin 1: 100 parts by mass,
Acid generator 1: 6.0 parts by mass,
Acid generator 2: 1.6 parts by mass,
As a nitrogen-containing organic compound, triethanolamine: 0.38 parts by mass,
PGMEA: EL = 8: 2 (mass ratio) mixed solvent as organic solvent: 750 parts by mass.

酸発生剤1は、前記化学式(b1−08)で表される化合物であり、酸発生剤2は(4−メチルフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネートである。
「PGMEA」はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを表す。「EL」は乳酸エチルを表す。
The acid generator 1 is a compound represented by the chemical formula (b1-08), and the acid generator 2 is (4-methylphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate.
“PGMEA” represents propylene glycol monomethyl ether acetate. “EL” represents ethyl lactate.

上記で得たポジ型レジスト組成物を用いてレジストパターンを形成した。
すなわち、まず8インチシリコンウェーハ上に有機系反射防止膜組成物「ARC−29A」(商品名、ブリュワーサイエンス社製)をスピンナーを用いて塗布し、ホットプレート上で215℃、90秒間焼成して乾燥させることにより、膜厚90nmの有機系反射防止膜を形成した。
次いで、上記で得られたポジ型レジスト組成物を、スピンナーを用いて反射防止膜上に塗布し、ホットプレート上で105℃、90秒間プレベーク(PAB)し、乾燥することにより、膜厚180nmのレジスト膜を形成した。
続いて、レジスト膜に対して、ArF露光装置NSR−S306C(ニコン社製;NA(開口数)=0.78,2/3輪帯)により、ArFエキシマレーザー(193nm)を、6%ハーフトーンレクチルを介して選択的に照射し、選択的露光を行った。
この後、105℃、90秒間の条件でPEB処理し、さらに23℃にて2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液で60秒間パドル現像し、その後20秒間水洗して、振り切り乾燥を行った。さらに、100℃で60秒間加熱して乾燥させて1:1の90nmラインアンドスペースパターン(以下、L/Sパターンという)を形成した。
90nmのL/Sパターンが1:1に形成される際の露光量(感度)をEopとする。
A resist pattern was formed using the positive resist composition obtained above.
That is, first, an organic antireflection film composition “ARC-29A” (trade name, manufactured by Brewer Science) was applied onto an 8-inch silicon wafer using a spinner, and baked on a hot plate at 215 ° C. for 90 seconds. By drying, an organic antireflection film having a thickness of 90 nm was formed.
Next, the positive resist composition obtained above was applied onto an antireflection film using a spinner, pre-baked (PAB) at 105 ° C. for 90 seconds on a hot plate, and dried to obtain a film having a thickness of 180 nm. A resist film was formed.
Subsequently, an ArF excimer laser (193 nm) was applied to the resist film with an ArF exposure apparatus NSR-S306C (Nikon Corp .; NA (numerical aperture) = 0.78, 2/3 ring zone) with 6% halftone. Selective exposure was performed by selective irradiation through a reticle.
Thereafter, PEB treatment was performed at 105 ° C. for 90 seconds, and further paddle development was performed at 23 ° C. with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds, followed by washing with water for 20 seconds, followed by shaking and drying. Went. Further, the film was heated at 100 ° C. for 60 seconds and dried to form a 1: 1 90 nm line and space pattern (hereinafter referred to as L / S pattern).
Let the exposure amount (sensitivity) when the 90 nm L / S pattern is formed 1: 1 be Eop.

ポジ型レジスト組成物の評価は以下のようにして行った。結果は下記表1に示す。
<DOF>
Eopにおいて、焦点を適宜上下にずらし、90nmのL/Sパターンが±10%の寸法変化率の範囲内で得られる焦点深度(DOF)の範囲をnm単位で求めた。
The positive resist composition was evaluated as follows. The results are shown in Table 1 below.
<DOF>
In Eop, the focus was shifted appropriately up and down, and the depth of focus (DOF) range in which the 90 nm L / S pattern was obtained within the range of the dimensional change rate of ± 10% was determined in nm units.

<LER>
Eopにおいて得られた90nmL/Sパターン(1:1)について、ラインパターン側壁表面が不均一になるラインエッジラフネス(LER)の評価として、LERを示す尺度である3σを求めた。3σは、側長SEM(日立製作所社製,商品名「S−9220」)により、試料のレジストパターンの幅を32箇所測定し、その結果から算出した標準偏差(σ)の3倍値(3σ)である。この3σは、その値が小さいほどラフネスが小さく、均一幅のレジストパターンが得られたことを意味する。測定電圧800V、300Vの2通りで測定を行った。
<LER>
For the 90 nm L / S pattern (1: 1) obtained in Eop, 3σ, which is a measure indicating LER, was obtained as an evaluation of line edge roughness (LER) at which the surface of the side wall of the line pattern becomes non-uniform. 3σ is a side length SEM (manufactured by Hitachi, Ltd., trade name “S-9220”). The width of the resist pattern of the sample is measured at 32 locations, and the standard deviation (σ) calculated from the result is 3 times the value (3σ ). This 3σ means that the smaller the value, the smaller the roughness and the uniform width resist pattern was obtained. Measurement was performed at two measurement voltages of 800V and 300V.

<露光余裕度>
90nmL/Sパターンを正確に1:1で解像する露光量(感度)(Eop)と、90nmの±10%のL/Sパターンを解像する露光量変動幅(感度の変動幅)から得られた露光余裕度を下記式より算出した。
露光余裕度(%)=〔E(81nm)−E(99nm)〕×100/Eop
式中、E(99nm)は99nmのL/Sパターンを得る際の感度(mJ/cm)、
E(81nm)は81nmのL/Sパターンを得る際の感度(mJ/cm)。
<Exposure margin>
Obtained from the exposure amount (sensitivity) (Eop) for resolving 90 nm L / S pattern accurately at 1: 1 and the exposure amount variation range (sensitivity variation range) for resolving 90 nm ± 10% L / S pattern The obtained exposure margin was calculated from the following equation.
Exposure margin (%) = [E (81 nm) −E (99 nm)] × 100 / Eop
In the formula, E (99 nm) is a sensitivity (mJ / cm 2 ) when obtaining a 99 nm L / S pattern,
E (81 nm) is the sensitivity (mJ / cm 2 ) when obtaining an L / S pattern of 81 nm.

<パターン倒れ>
選択的露光における露光時間を長くしていき、それに伴いパターンの幅が次第に細くなっていったときに、どの時点でパターン倒れが生じるかをSEM(走査電子顕微鏡)により観察した。
<Pattern collapse>
When the exposure time in the selective exposure was lengthened, and the width of the pattern gradually narrowed along with it, it was observed by SEM (scanning electron microscope) at which point the pattern collapsed.

[比較例1]
前記実施例1において、酸発生剤1および2に代えてトリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート(TPS−PFBS)を3.5質量部使用し、トリエタノールアミンの配合量を0.35質量部に変更した他は実施例1と同様にして、ポジ型レジスト組成物を調製し、該レジスト組成物を用いてレジストパターンを形成した。
90nmのL/Sパターンが解像した。90nmのL/Sパターンが1:1に形成される際の露光量(感度)をEopとし、実施例1と同様にして特性評価を行った。その結果を下記表1に示す。
[Comparative Example 1]
In Example 1, 3.5 parts by mass of triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate (TPS-PFBS) was used in place of the acid generators 1 and 2, and the blending amount of triethanolamine was changed to 0.35 parts by mass. In the same manner as in Example 1, a positive resist composition was prepared, and a resist pattern was formed using the resist composition.
A 90 nm L / S pattern was resolved. The exposure amount (sensitivity) when the 90 nm L / S pattern was formed 1: 1 was set to Eop, and the characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 below.

Figure 2006201402
Figure 2006201402

これらの結果からわかるように、実施例1と比較例1とは、いずれも解像性が良好であり、LERは実施例1の方がやや優れている。DOFについては、比較例1に比べて実施例1は大きく向上している。また露光余裕度及びパターン倒れについても実施例1の方が優れている。
As can be seen from these results, both Example 1 and Comparative Example 1 have better resolution, and LER is slightly superior in Example 1. Regarding DOF, Example 1 is greatly improved as compared with Comparative Example 1. The first embodiment is also superior in terms of exposure margin and pattern collapse.

Claims (6)

酸の作用によりアルカリ可溶性が増大する樹脂成分(A)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)とを含むポジ型レジスト組成物であって、
前記(A)成分が、下記一般式(a1−01)で表される構成単位および下記一般式(a1−02)で表される構成単位
Figure 2006201402
[上記式中、Yは脂肪族環式基を表し;nは0または1〜3の整数を表し;mは0または1を表し;Rはそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜5の低級アルキル基、フッ素原子または炭素数1〜5のフッ素化低級アルキル基を表し;R、Rはそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5の低級アルキル基を表す。]
からなる群から選択される少なくとも1種の構成単位(a1)を有し、かつ
前記(B)成分が、下記一般式(b−3)又は(b−4)
Figure 2006201402
[式中、X”は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数2〜6のアルキレン基を表し;Y”、Z”は、それぞれ独立に、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜10のアルキル基を表す。]
で表されるアニオン部を有するオニウム塩系酸発生剤(B1)を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
A positive resist composition comprising a resin component (A) whose alkali solubility is increased by the action of an acid, and an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure,
The component (A) is a structural unit represented by the following general formula (a1-01) and a structural unit represented by the following general formula (a1-02)
Figure 2006201402
[In the above formula, Y represents an aliphatic cyclic group; n represents an integer of 0 or 1 to 3; m represents 0 or 1; and R independently represents a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 5] A lower alkyl group, a fluorine atom or a fluorinated lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; ]
And at least one structural unit (a1) selected from the group consisting of: and the component (B) is represented by the following general formula (b-3) or (b-4)
Figure 2006201402
[Wherein X ″ represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom; Y ″ and Z ″ each independently represent at least one hydrogen atom as a fluorine atom; Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and substituted with
A positive resist composition comprising an onium salt acid generator (B1) having an anion moiety represented by the formula:
前記(A)成分が、ラクトン含有単環または多環式基を有するアクリル酸エステルから誘導される構成単位(a2)を有する請求項1記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 1, wherein the component (A) has a structural unit (a2) derived from an acrylate ester having a lactone-containing monocyclic or polycyclic group. 前記(A)成分が、前記構成単位(a1)と構成単位(a2)以外の構成単位であって、脂肪族環式基含有非酸解離性溶解抑制基を含み、かつ極性基を含まない、アクリル酸エステルから誘導される構成単位(a3)を有する請求項1または2記載のポジ型レジスト組成物。   The component (A) is a structural unit other than the structural unit (a1) and the structural unit (a2), includes an aliphatic cyclic group-containing non-acid dissociable, dissolution inhibiting group, and does not include a polar group. The positive resist composition according to claim 1, comprising a structural unit (a3) derived from an acrylate ester. 前記(B)成分が、下記一般式(b−2)
Figure 2006201402
[式中、R’’’は、直鎖、分岐又は環状のアルキル基またはフッ素化アルキル基であり;R’’’〜R’’’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリール基またはアルキル基を表し、R’’’〜R’’’のうち少なくとも1つはアリール基を表す。]
で表され、かつ
前記(B1)成分以外のオニウム塩系酸発生剤(B2)を含有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のポジ型レジスト組成物。
The component (B) is represented by the following general formula (b-2)
Figure 2006201402
[Wherein R 4 ′ ″ is a linear, branched or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group; R 1 ′ ″ to R 3 ′ ″ each independently has a substituent. An aryl group or an alkyl group which may be substituted, and at least one of R 1 ′ ″ to R 3 ′ ″ represents an aryl group. ]
The positive resist composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising an onium salt-based acid generator (B2) other than the component (B1).
含窒素有機化合物(D)を含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition as described in any one of Claims 1-4 containing a nitrogen-containing organic compound (D). 請求項1〜5のいずれか1項に記載のポジ型レジスト組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記レジスト膜を現像しレジストパターンを形成する工程を含むレジストパターン形成方法。
A step of forming a resist film on a substrate using the positive resist composition according to claim 1, a step of exposing the resist film, and developing the resist film to form a resist pattern A resist pattern forming method including the step of:
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