JP2006347891A - Polyhydric phenol compound, compound, positive resist composition and method for forming resist pattern - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive resist composition capable of forming a resist pattern reduced in roughness and to provide a resist pattern-forming method and to provide a compound suitable for the positive resist composition, and a polyhydric phenol compound suitable as a raw material for the compound. <P>SOLUTION: The present invention provides the polyhydric phenol compound represented by formula (I) [wherein R<SB>11</SB>to R<SB>12</SB>are each independently a 3-10C branched alkyl group] and having 300-2,500 molecular weight, the compound in which a part or all of hydrogen atom of a phenolic hydroxy group in the polyhydric phenol compound is substituted with an acid-dissociable dissolution-suppressing group, and the positive resist composition containing the compound. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポジ型レジスト組成物、該ポジ型レジスト組成物用として好適な化合物、該化合物の原料として好適な多価フェノール化合物、および前記ポジ型レジスト組成物を用いた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, a compound suitable for the positive resist composition, a polyhydric phenol compound suitable as a raw material for the compound, and a resist pattern forming method using the positive resist composition.

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パターンの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エキシマレーザーや、ArFエキシマレーザーを用いた半導体素子の量産が開始されている。また、これらエキシマレーザーより短波長のFエキシマレーザー、電子線、EUV(極紫外線)やX線などについても検討が行われている。
また、微細な寸法のパターンを形成可能なパターン形成材料の1つとして、膜形成能を有する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤成分とを含有する化学増幅型レジストが知られている。化学増幅型レジストには、露光によりアルカリ可溶性が低下するネガ型と、露光によりアルカリ可溶性が増大するポジ型とがある。
In recent years, in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal display elements, pattern miniaturization has been rapidly progressing due to advances in lithography technology.
As a technique for miniaturization, the wavelength of an exposure light source is generally shortened. Specifically, conventionally, ultraviolet rays typified by g-line and i-line have been used, but at present, mass production of semiconductor elements using a KrF excimer laser or an ArF excimer laser has started. In addition, studies have been made on F 2 excimer lasers, electron beams, EUV (extreme ultraviolet rays), X-rays, and the like having shorter wavelengths than these excimer lasers.
Further, as one of pattern forming materials capable of forming a pattern with fine dimensions, a chemically amplified resist containing a base material component having a film forming ability and an acid generator component that generates an acid upon exposure is known. ing. Chemically amplified resists include a negative type in which alkali solubility is reduced by exposure and a positive type in which alkali solubility is increased by exposure.

従来、このような化学増幅型レジストの基材成分としてはポリマーが用いられており、例えばポリヒドロキシスチレン(PHS)やその水酸基の一部を酸解離性溶解抑制基で保護した樹脂等のPHS系樹脂、(メタ)アクリル酸エステルから誘導される共重合体やそのカルボキシ基の一部を酸解離性溶解抑制基で保護した樹脂等が用いられている。
しかし、このようなパターン形成材料を用いてパターンを形成した場合、パターンの上面や側壁の表面に荒れ(ラフネス)が生じる問題がある。たとえばレジストパターン側壁表面のラフネス、すなわちラインエッジラフネス(LER)は、ホールパターンにおけるホール周囲の歪みや、ラインアンドスペースパターンにおけるライン幅のばらつき等の原因となるため、微細な半導体素子の形成等に悪影響を与えるおそれがある。
かかる問題は、パターン寸法が小さいほど重大となってくる。そのため、例えば電子線やEUVによるリソグラフィーでは、数10nmの微細なパターン形成を目標としていることから、現状のパターンラフネスを越える極低ラフネスが求められている。
しかし、一般的に基材として用いられているポリマーは、分子サイズ(一分子当たりの平均自乗半径)が数nm前後と大きい。パターン形成の現像工程において、現像液に対するレジストの溶解挙動は通常、基材成分1分子単位で行われるため、基材成分としてポリマーを使う限り、さらなるラフネスの低減は極めて困難である。
Conventionally, a polymer has been used as a base material component of such a chemically amplified resist. For example, a PHS system such as polyhydroxystyrene (PHS) or a resin in which a part of its hydroxyl group is protected with an acid dissociable, dissolution inhibiting group. Resins, copolymers derived from (meth) acrylic acid esters, resins in which a part of the carboxy group is protected with an acid dissociable, dissolution inhibiting group, and the like are used.
However, when a pattern is formed using such a pattern forming material, there is a problem that roughness is generated on the upper surface of the pattern or the surface of the side wall. For example, the roughness of the resist pattern side wall surface, that is, the line edge roughness (LER) causes distortion around the hole in the hole pattern, variation in the line width in the line and space pattern, and the like. May cause adverse effects.
Such a problem becomes more serious as the pattern size is smaller. Therefore, for example, lithography using electron beams or EUV aims to form a fine pattern of several tens of nanometers, and therefore extremely low roughness exceeding the current pattern roughness is required.
However, a polymer generally used as a substrate has a large molecular size (average square radius per molecule) of around several nm. In the development process of pattern formation, the dissolution behavior of the resist with respect to the developing solution is usually performed in units of one molecular component of the base material. Therefore, as long as a polymer is used as the base material component, further reduction in roughness is extremely difficult.

このような問題に対し、極低ラフネスを目指した材料として、基材成分として低分子材料を用いるレジストが提案されている。たとえば特許文献1,2には、水酸基等のアルカリ可溶性基を有し、その一部または全部が酸解離性溶解抑制基で保護された低分子材料が提案されている。このような低分子材料は、低分子量であるが故に分子サイズが小さく、ラフネスを低減できると予想される。
特開2002−099088号公報 特開2002−099089号公報
In order to solve such a problem, a resist using a low molecular material as a base material component has been proposed as a material aiming for extremely low roughness. For example, Patent Documents 1 and 2 propose low molecular weight materials having an alkali-soluble group such as a hydroxyl group, and part or all of which is protected with an acid dissociable, dissolution inhibiting group. Such a low molecular weight material is expected to be able to reduce roughness because of its low molecular weight, thus having a small molecular size.
JP 2002-099088 A JP 2002-099089 A

しかし、かかる材料を用いてラフネスの低減されたレジストパターン、たとえば90nmよりも微細なパターンを、実際に使用できるレベルで形成することは困難である。たとえば、パターンそのものが形成できない(パターン形成能が低い)という問題や、パターンを形成できたとしても、ラフネスが充分に低減されなかったり、その形状を充分に保持できない(パターン保持能が低い)などの問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ラフネスの低減されたレジストパターンを形成できる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、該ポジ型レジスト組成物用として好適な化合物、ならびに該化合物の原料として好適な多価フェノール化合物を提供することを目的とする。
However, it is difficult to form a resist pattern with reduced roughness using such a material, for example, a pattern finer than 90 nm at a practically usable level. For example, there is a problem that the pattern itself cannot be formed (pattern formation ability is low), and even if the pattern can be formed, the roughness is not sufficiently reduced or the shape cannot be sufficiently retained (pattern retention ability is low). There is a problem.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a positive resist composition capable of forming a resist pattern with reduced roughness, a resist pattern forming method, a compound suitable for the positive resist composition, and An object is to provide a polyhydric phenol compound suitable as a raw material for the compound.

本発明者らは、鋭意検討の結果、特定の構造と分子量を有する多価フェノール化合物により上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明の第一の態様は、下記一般式(I)で表され、分子量が300〜2500である多価フェノール化合物である。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by a polyphenol compound having a specific structure and molecular weight, and have completed the present invention.
That is, the 1st aspect of this invention is a polyhydric phenol compound represented by the following general formula (I) and whose molecular weight is 300-2500.

Figure 2006347891
[式(I)中、R11〜R12はそれぞれ独立に炭素数3〜10の分岐状のアルキル基であり;R13〜R14はそれぞれ独立に炭素数1〜5の直鎖または分岐状のアルキル基であり;l、nはそれぞれ独立に0または1であり;Xは下記一般式(Ia)または(Ib)で表される基である。]
Figure 2006347891
[In Formula (I), R 11 to R 12 are each independently a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; R 13 to R 14 are each independently a linear or branched group having 1 to 5 carbon atoms; 1 and n are each independently 0 or 1, and X is a group represented by the following general formula (Ia) or (Ib). ]

Figure 2006347891
[式(Ia)中、R18〜R19はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基または芳香族炭化水素基であって、その構造中にヘテロ原子を含んでもよく;r、y、zはそれぞれ独立に0または1以上の整数であり、かつr+y+zが4以下である。]
Figure 2006347891
[In formula (Ia), R 18 to R 19 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group, and may contain a hetero atom in the structure thereof; r, y, z Are each independently an integer of 0 or 1 and r + y + z is 4 or less. ]

本発明の第二の態様は、下記一般式(I)で表され、分子量が300〜2500である多価フェノール化合物におけるフェノール性水酸基の水素原子の一部または全部が酸解離性溶解抑制基で置換された化合物である。   The second aspect of the present invention is represented by the following general formula (I), and part or all of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group in the polyhydric phenol compound having a molecular weight of 300 to 2500 are acid dissociable, dissolution inhibiting groups. It is a substituted compound.

Figure 2006347891
[式(I)中、R11〜R12はそれぞれ独立に炭素数3〜10の分岐状のアルキル基であり;R13〜R14はそれぞれ独立に炭素数1〜5の直鎖または分岐状のアルキル基であり;l、nはそれぞれ独立に0または1であり;Xは下記一般式(Ia)または(Ib)で表される基である。]
Figure 2006347891
[In Formula (I), R 11 to R 12 are each independently a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; R 13 to R 14 are each independently a linear or branched group having 1 to 5 carbon atoms; 1 and n are each independently 0 or 1, and X is a group represented by the following general formula (Ia) or (Ib). ]

Figure 2006347891
[式(Ia)中、R18〜R19はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基または芳香族炭化水素基であって、その構造中にヘテロ原子を含んでもよく;r、y、zはそれぞれ独立に0または1以上の整数であり、かつr+y+zが4以下である。]
Figure 2006347891
[In formula (Ia), R 18 to R 19 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group, and may contain a hetero atom in the structure thereof; r, y, z Are each independently an integer of 0 or 1 and r + y + z is 4 or less. ]

本発明の第三の態様は、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する基材成分(A)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)とを含有するポジ型レジスト組成物であって、
前記基材成分(A)が、下記一般式(I)で表され、分子量が300〜2500である多価フェノール化合物におけるフェノール性水酸基の水素原子の一部または全部が酸解離性溶解抑制基で置換された化合物(A1)を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物である。
A third aspect of the present invention is a positive resist composition containing a base 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. There,
The base component (A) is represented by the following general formula (I), and part or all of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group in the polyhydric phenol compound having a molecular weight of 300 to 2500 are acid dissociable, dissolution inhibiting groups. A positive resist composition comprising a substituted compound (A1).

Figure 2006347891
[式(I)中、R11〜R12はそれぞれ独立に炭素数3〜10の分岐状のアルキル基であり;R13〜R14はそれぞれ独立に炭素数1〜5の直鎖または分岐状のアルキル基であり;l、nはそれぞれ独立に0または1であり;Xは下記一般式(Ia)または(Ib)で表される基である。]
Figure 2006347891
[In Formula (I), R 11 to R 12 are each independently a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; R 13 to R 14 are each independently a linear or branched group having 1 to 5 carbon atoms; 1 and n are each independently 0 or 1, and X is a group represented by the following general formula (Ia) or (Ib). ]

Figure 2006347891
[式(Ia)中、R18〜R19はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基または芳香族炭化水素基であって、その構造中にヘテロ原子を含んでもよく;r、y、zはそれぞれ独立に0または1以上の整数であり、かつr+y+zが4以下である。]
Figure 2006347891
[In formula (Ia), R 18 to R 19 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group, and may contain a hetero atom in the structure thereof; r, y, z Are each independently an integer of 0 or 1 and r + y + z is 4 or less. ]

本発明の第四の態様は、前記第三の態様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、前記レジスト膜を現像して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である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a step of forming a resist film on a substrate using the positive resist composition of the third aspect, a step of exposing the resist film, and developing the resist film to form a resist pattern It is a resist pattern formation method including the process of forming.

ここで、本特許請求の範囲及び明細書における「アルキル基」は、特に記載のない限り、1価の飽和炭化水素基を意味する。
「露光」は放射線の照射全般を含む概念とする。
Here, unless otherwise specified, the “alkyl group” in the claims and the specification means a monovalent saturated hydrocarbon group.
“Exposure” is a concept that includes general irradiation of radiation.

本発明により、ラフネスの低減されたレジストパターンを形成できる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、該ポジ型レジスト組成物用として好適な化合物、ならびに該化合物の原料として好適な多価フェノール化合物が提供される。   According to the present invention, there are provided a positive resist composition and a resist pattern forming method capable of forming a resist pattern with reduced roughness, a compound suitable for the positive resist composition, and a polyhydric phenol compound suitable as a raw material for the compound. Provided.

≪多価フェノール化合物≫
本発明の多価フェノール化合物は、上記一般式(I)で表され、分子量が300〜2500である多価フェノール化合物(以下、多価フェノール化合物(I)という。)である。
≪Polyhydric phenol compound≫
The polyhydric phenol compound of the present invention is a polyhydric phenol compound represented by the above general formula (I) and having a molecular weight of 300 to 2500 (hereinafter referred to as polyhydric phenol compound (I)).

上記一般式(I)中、R11〜R12はそれぞれ独立に炭素数3〜10の分岐状のアルキル基であり、好ましくは炭素数3〜5の低級アルキル基である。R11〜R12の分岐状のアルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられ、これらの中でも、イソプロピル基が好ましい。
13〜R14はそれぞれ独立に炭素数1〜5の直鎖または分岐状のアルキル基である。R13〜R14の直鎖状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−プロピル基が挙げられる。R13〜R14の分岐状のアルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基が挙げられる。
l、nはそれぞれ独立に0または1であり、好ましくは0である。
In the general formula (I), R 11 to R 12 are each independently a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, preferably a lower alkyl group having 3 to 5 carbon atoms. Examples of the branched alkyl group represented by R 11 to R 12 include an isopropyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group. Among these, an isopropyl group is preferable.
R 13 to R 14 are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the linear alkyl group represented by R 13 to R 14 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-propyl group. Examples of the branched alkyl group of R 13 to R 14 include an isopropyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group.
l and n are each independently 0 or 1, preferably 0.

Xは上記一般式(Ia)または(Ib)で表される基である。
式(Ia)中、R18〜R19は、それぞれ独立に炭素数1〜10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基または芳香族炭化水素基である。該アルキル基または芳香族炭化水素基は、その構造中に、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含んでもよい。
18〜R19の直鎖状または分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜5が好ましく、該アルキル基としては、R13〜R14の直鎖状または分岐状のアルキル基と同様のものが挙げられる。
18〜R19の環状のアルキル基としては、炭素数5〜6が好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、フェネチル基、ナフチル基などが挙げられる。
r、y、zはそれぞれ独立に0または1以上の整数であり、かつr+y+zが4以下である。
Xとしては、前記一般式(Ib)で表される基が、合成が容易である点で最も好ましい。
X is a group represented by the above general formula (Ia) or (Ib).
In formula (Ia), R 18 to R 19 each independently represent a linear, branched or cyclic alkyl group or aromatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. The alkyl group or aromatic hydrocarbon group may contain a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom in the structure.
The linear or branched alkyl group of R 18 to R 19 preferably has 1 to 5 carbon atoms, and the alkyl group is the same as the linear or branched alkyl group of R 13 to R 14 . Things.
The cyclic alkyl group of R 18 to R 19 preferably has 5 to 6 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a mesityl group, a phenethyl group, and a naphthyl group.
r, y, and z are each independently 0 or an integer of 1 or more, and r + y + z is 4 or less.
X is most preferably a group represented by the general formula (Ib) from the viewpoint of easy synthesis.

本発明において、多価フェノール化合物(I)は、分子量が300〜2500である必要があり、好ましくは450〜1500、より好ましくは500〜1200である。分子量が上記範囲内であることにより、ラフネスが低減され、解像性に優れたパターンが形成できる。また、レジストパターンのプロファイル形状が良好である。   In the present invention, the polyphenol compound (I) needs to have a molecular weight of 300 to 2500, preferably 450 to 1500, and more preferably 500 to 1200. When the molecular weight is within the above range, roughness can be reduced and a pattern with excellent resolution can be formed. Further, the profile shape of the resist pattern is good.

多価フェノール化合物(I)は、分子量の分散度(Mw/Mn)が1.5以下であると、さらに本発明の効果に優れるため、好ましい。これは、多価フェノール化合物(I)が、分散度が1.5以下という狭い分子量分布を有することにより、ポジ型レジスト組成物中に、化合物(A1)として、多価フェノール化合物(I)におけるフェノール性水酸基の水素原子が酸解離性溶解抑制基で置換されている数(保護数)が異なる複数の化合物が含まれていても、各化合物のアルカリ溶解性が比較的均一になるためと考えられる。分散度は小さいほど好ましく、より好ましくは1.4以下、最も好ましくは1.3以下である。
ここで、「分散度」とは、通常、ポリマー等の多分散系の化合物に用いられるものであるが、単分散の化合物であっても、製造時における副生物や残留する出発物質などの不純物の存在により、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)等で分析した際に、見かけ上、その分子量に分布が生じる場合がある。つまり、単分散の化合物の場合に分散度が1であるとは純度が100%であることを意味し、分散度が大きいほど不純物の量が多い。本発明において、分散度は、このような見かけ上の分子量分布を示す化合物について、一般的に用いられているポリマーの質量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)の測定方法、例えばGPC等によりMwおよびMnを測定し、Mw/Mn比を求めることにより算出できる。
分散度は、最終目的生成物である多価フェノール化合物(I)を合成後、反応副生成物や不純物を精製除去したり、分子量分別処理等の公知の方法により不要な分子量部分を除去して調節することができる。
The polyhydric phenol compound (I) preferably has a molecular weight dispersity (Mw / Mn) of 1.5 or less because the effects of the present invention are further excellent. This is because the polyhydric phenol compound (I) has a narrow molecular weight distribution with a dispersity of 1.5 or less, so that the compound (A1) in the polyhydric phenol compound (I) is included in the positive resist composition. It is considered that the alkali solubility of each compound is relatively uniform even if multiple compounds with different numbers (protection numbers) of the hydrogen atom of the phenolic hydroxyl group substituted with an acid dissociable, dissolution inhibiting group are included. It is done. The degree of dispersion is preferably as small as possible, more preferably 1.4 or less, and most preferably 1.3 or less.
Here, “dispersion degree” is usually used for polydisperse compounds such as polymers, but even if it is a monodisperse compound, impurities such as by-products during production and residual starting materials Due to the presence of this, when analyzed by gel permeation chromatography (GPC) or the like, a distribution may appear in its molecular weight. That is, in the case of a monodispersed compound, a degree of dispersion of 1 means that the purity is 100%, and the greater the degree of dispersion, the greater the amount of impurities. In the present invention, the degree of dispersion is a method for measuring a mass average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight (Mn) of a polymer that is generally used for a compound showing such an apparent molecular weight distribution, such as GPC. Can be calculated by measuring Mw and Mn and determining the Mw / Mn ratio.
The degree of dispersion is determined by synthesizing the polyphenol compound (I), which is the final target product, and then purifying and removing reaction by-products and impurities, or removing unnecessary molecular weight parts by known methods such as molecular weight fractionation. Can be adjusted.

多価フェノール化合物(I)は、その水酸基の水素原子が全く酸解離性溶解抑制基で置換されていない状態において、スピンコート法によりアモルファス(非晶質)な膜を形成しうる材料である。
ここで、スピンコート法は一般的に用いられている薄膜形成手法の1つであり、アモルファスな膜とは結晶化しない光学的に透明な膜を意味する。
多価フェノール化合物がスピンコート法によりアモルファスな膜を形成しうる材料であるかどうかは、8インチシリコンウェーハ上にスピンコート法により形成した塗膜が全面透明であるか否かにより判別できる。より具体的には、例えば以下のようにして判別できる。まず、当該多価フェノール化合物に、一般的にレジスト溶剤に用いられている溶剤を用いて、例えば乳酸エチル/プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート=40/60(質量比)の混合溶剤(以下、EMと略記する)を、濃度が14質量%となるよう溶解し、超音波洗浄器を用いて超音波処理(溶解処理)を施して溶解させ、該溶液を、ウェーハ上に1500rpmにてスピンコートし、任意に乾燥ベーク(PAB,Post Applied Bake)を110℃、90秒の条件で施し、この状態で、目視にて、透明な膜が得られたかどうかを判別することにより、アモルファスな膜が形成されているかどうかを確認する。なお、透明でない曇った膜はアモルファスな膜ではない。
さらに、多価フェノール化合物(I)は、上述のようにして形成されるアモルファスな膜が安定性の良好なものであることが好ましく、例えば上記PAB後、室温環境下で2週間放置した後でも透明な状態、すなわちアモルファスな状態が維持されていることが好ましい。
The polyhydric phenol compound (I) is a material capable of forming an amorphous film by a spin coating method in a state where no hydrogen atom of the hydroxyl group is substituted with an acid dissociable, dissolution inhibiting group.
Here, the spin coating method is one of commonly used thin film forming methods, and an amorphous film means an optically transparent film that does not crystallize.
Whether or not the polyhydric phenol compound is a material capable of forming an amorphous film by the spin coating method can be determined by whether or not the coating film formed by the spin coating method on the 8-inch silicon wafer is entirely transparent. More specifically, for example, the determination can be made as follows. First, for the polyhydric phenol compound, a solvent generally used as a resist solvent is used, for example, a mixed solvent of ethyl lactate / propylene glycol monomethyl ether acetate = 40/60 (mass ratio) (hereinafter abbreviated as EM). Is dissolved by applying ultrasonic treatment (dissolution treatment) using an ultrasonic cleaner, and the solution is spin-coated on the wafer at 1500 rpm. Is subjected to dry baking (PAB, Post Applied Bake) at 110 ° C. for 90 seconds, and in this state, it is visually determined whether a transparent film has been obtained, whereby an amorphous film is formed. Check if it is. A cloudy film that is not transparent is not an amorphous film.
Further, the polyphenol compound (I) preferably has an amorphous film formed as described above having good stability. For example, after the PAB, the polyphenol compound (I) is allowed to stand at room temperature for 2 weeks. It is preferable that a transparent state, that is, an amorphous state is maintained.

多価フェノール化合物(I)は、例えば2個のサリチルアルデヒド(置換基を有していてもよい)がXに結合してなるビスサリチルアルデヒド誘導体(たとえばメチレンビスサリチルアルデヒド)と、該ビスサリチルアルデヒド誘導体に対して約4当量の2,6−置換フェノール(2位および6位に炭素数3〜10の分岐状アルキル基が結合したフェノール;たとえば2,6−ジイソプロピルフェノール)とを有機溶剤に溶解した後、酸性条件下で反応させることで合成することができる。   The polyhydric phenol compound (I) includes, for example, a bissalicylaldehyde derivative (for example, methylenebissalicylaldehyde) in which two salicylaldehydes (which may have a substituent) are bonded to X, and the bissalicylaldehyde About 4 equivalents of a 2,6-substituted phenol (phenol having a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms bonded to the 2nd and 6th positions; for example, 2,6-diisopropylphenol) dissolved in an organic solvent. Then, it can be synthesized by reacting under acidic conditions.

≪化合物≫
本発明の化合物(以下、化合物(A1)という。)は、上記多価フェノール化合物(I)における、前記フェノール性水酸基の水素原子の一部または全部が酸解離性溶解抑制基で置換されている化合物である。
酸解離溶解抑制基は、解離前は化合物(A1)全体をアルカリ不溶とするアルカリ溶解抑制性を有するとともに、解離後は化合物(A1)全体をアルカリ可溶性へ変化させる基である。そのため、化合物(A1)においては、(B)成分とともにポジ型レジスト組成物に配合された場合に、露光により(B)成分から発生した酸が作用すると、酸解離溶解抑制基が解離して、化合物(A1)全体がアルカリ不溶からアルカリ可溶性へ変化する。
≪Compound≫
In the compound of the present invention (hereinafter referred to as compound (A1)), part or all of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group in the polyhydric phenol compound (I) are substituted with acid dissociable, dissolution inhibiting groups. A compound.
The acid dissociation / dissolution-inhibiting group is a group that has an alkali dissolution inhibiting property that makes the entire compound (A1) insoluble in alkali before dissociation and changes the entire compound (A1) to alkali-soluble after dissociation. Therefore, in the compound (A1), when it is blended with the (B) component in the positive resist composition, when the acid generated from the (B) component acts upon exposure, the acid dissociation and dissolution inhibiting group is dissociated, The entire compound (A1) changes from alkali-insoluble to alkali-soluble.

酸解離性溶解抑制基としては、特に制限はなく、KrFやArF用の化学増幅型レジスト組成物に用いられるヒドロキシスチレン系樹脂、(メタ)アクリル酸系樹脂等において提案されているもののなかから適宜選択して用いることができる。具体的には、第3級アルキル基、第3級アルキルオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アルコキシアルキル基、環状エーテル基等が挙げられる。
第3級アルキル基として、具体的には、tert−ブチル基、tert−アミル基等の鎖状の第3級アルキル基、2−メチル−2−アダマンチル基、2−エチル−2−アダマンチル基等の、脂肪族多環式基を含む第3級アルキル基等が挙げられる。
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。
第3級アルキルオキシカルボニル基における第3級アルキル基としては、上記と同様のものが挙げられる。第3級アルキルオキシカルボニル基として、具体的には、tert−ブチルオキシカルボニル基、tert−アミルオキシカルボニル基等が挙げられる。
環状エーテル基として、具体的には、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等が挙げられる。
The acid dissociable, dissolution inhibiting group is not particularly limited, and is appropriately selected from among those proposed for hydroxystyrene resins, (meth) acrylic acid resins and the like used in chemically amplified resist compositions for KrF and ArF. It can be selected and used. Specific examples include a tertiary alkyl group, a tertiary alkyloxycarbonyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, an alkoxyalkyl group, and a cyclic ether group.
Specific examples of the tertiary alkyl group include chain-like tertiary alkyl groups such as tert-butyl group and tert-amyl group, 2-methyl-2-adamantyl group, 2-ethyl-2-adamantyl group and the like. And tertiary alkyl groups containing an aliphatic polycyclic group.
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.
Examples of the tertiary alkyl group in the tertiary alkyloxycarbonyl group include those described above. Specific examples of the tertiary alkyloxycarbonyl group include a tert-butyloxycarbonyl group and a tert-amyloxycarbonyl group.
Specific examples of the cyclic ether group include a tetrahydropyranyl group and a tetrahydrofuranyl group.

本発明においては、特に、本発明の効果に優れることから、下記一般式(p1)で表されるアルコキシカルボニルアルキル基、および下記一般式(p2)で表されるアルコキシアルキル基からなる群から選択される少なくとも1種の酸解離性溶解抑制基を有することが好ましい。   In the present invention, since it is particularly excellent in the effects of the present invention, it is selected from the group consisting of an alkoxycarbonylalkyl group represented by the following general formula (p1) and an alkoxyalkyl group represented by the following general formula (p2). It is preferable to have at least one acid dissociable, dissolution inhibiting group.

Figure 2006347891
[式中、RおよびRはそれぞれ独立に直鎖状、分岐状または環状のアルキル基であって、その構造中にヘテロ原子を含んでもよく;Rは水素原子または低級アルキル基であり;n’は1〜3の整数である。]
Figure 2006347891
[Wherein R 1 and R 2 are each independently a linear, branched or cyclic alkyl group and may contain a heteroatom in the structure; R 3 is a hydrogen atom or a lower alkyl group; N ′ is an integer of 1 to 3; ]

一般式(p1)において、n’は1〜3の整数であり、1であることが好ましい。   In the general formula (p1), n ′ is an integer of 1 to 3, and is preferably 1.

は直鎖状、分岐状または環状のアルキル基であって、その構造中にヘテロ原子を含んでもよい。すなわち、Rとしてのアルキル基は、水素原子の一部または全部がヘテロ原子を含む基(ヘテロ原子そのものの場合も含む)で置換されていてもよく、該アルキル基の炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい。
ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、フッ素原子等が挙げられる。
ヘテロ原子を含む基としては、ヘテロ原子自体であってもよく、また、ヘテロ原子と炭素原子および/または水素原子とからなる基、たとえばアルコキシ基等であってもよい。
水素原子の一部または全部がヘテロ原子を含む基で置換されたアルキル基の例としては、たとえば、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された炭素数1〜5のフッ素化低級アルキル基、同一の炭素原子に結合した2つの水素原子が1つの酸素原子で置換された基(すなわちカルボニル基(C=O)を有する基)、同一の炭素原子に結合した2つの水素原子が1つの硫黄原子で置換された基(すなわちチオカルボニル(C=S)を有する基)等が挙げられる。
アルキル基の炭素原子の一部がヘテロ原子を含む基で置換されている基としては、たとえば、炭素原子が窒素原子で置換されている例(たとえば、その構造中に−CH−を含む分岐状または環状のアルキル基において該−CH−が−NH−で置換された基)や、炭素原子が酸素原子で置換されている例(たとえば、その構造中に−CH−を含む分岐状または環状のアルキル基において該−CH−が−O−で置換された基)等が挙げられる。
R 1 is a linear, branched or cyclic alkyl group and may contain a hetero atom in its structure. That is, in the alkyl group as R 1 , part or all of the hydrogen atoms may be substituted with a group containing a hetero atom (including the case of the hetero atom itself), and a part of the carbon atoms of the alkyl group may be substituted. It may be substituted with a heteroatom.
Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, and a fluorine atom.
The group containing a heteroatom may be a heteroatom itself, or may be a group comprising a heteroatom and a carbon atom and / or a hydrogen atom, such as an alkoxy group.
Examples of alkyl groups in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with groups containing heteroatoms include, for example, fluorinated lower alkyls having 1 to 5 carbon atoms in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms A group in which two hydrogen atoms bonded to the same carbon atom are substituted with one oxygen atom (that is, a group having a carbonyl group (C═O)), two hydrogen atoms bonded to the same carbon atom are 1 And a group substituted with two sulfur atoms (that is, a group having thiocarbonyl (C = S)).
Examples of the group in which a part of the carbon atoms of the alkyl group is substituted with a group containing a hetero atom include, for example, an example in which the carbon atom is substituted with a nitrogen atom (for example, a branch containing —CH 2 — in the structure thereof) A group in which the —CH 2 — is substituted with —NH— in a chain-like or cyclic alkyl group) or examples in which a carbon atom is substituted with an oxygen atom (for example, a branched structure containing —CH 2 — in its structure) Or a group in which the —CH 2 — is substituted with —O— in a cyclic alkyl group).

としての直鎖状のアルキル基は、炭素数が1〜5であることが好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基が挙げられ、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
としての分岐状のアルキル基は、炭素数が4〜10であることが好ましく、4〜8であることがより好ましい。具体的には、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基等が挙げられ、tert−ブチル基であることが好ましい。
The linear alkyl group as R 1 preferably has 1 to 5 carbon atoms, and specifically includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and an n-pentyl group. Group, and is preferably a methyl group or an ethyl group.
The branched alkyl group as R 1 preferably has 4 to 10 carbon atoms, and more preferably 4 to 8 carbon atoms. Specific examples include an isobutyl group, a tert-butyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, and a tert-pentyl group, and a tert-butyl group is preferable.

としての環状のアルキル基は、炭素数が3〜20であることが好ましく、4〜14であることがより好ましく、5〜12であることが最も好ましい。
該環状のアルキル基における基本環(置換基を除いた基本の環)の構造は、単環でも多環でもよく、特に、本発明の効果に優れることから、多環であることが好ましい。また、基本環は、炭素および水素から構成された炭化水素環であってもよく、炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された複素環であってもよい。本発明においては、特に、基本環が炭化水素環であることが好ましい。炭化水素環の具体例としては、たとえば、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が挙げられる。これらのなかでも、アダマンタン、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンが好ましく、特にアダマンタンが好ましい。
これらの基本環は、その環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。該置換基としては、低級アルキル基、フッ素原子、フッ素化低級アルキル基、酸素原子(=O)等が挙げられる。該低級アルキル基としては、メチル基、エチル基等の炭素数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。基本環が置換基を有する場合、置換基の数は、1〜3が好ましく、1がより好ましい。ここで、「置換基を有する」とは、基本環を構成する炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていることを意味する。
の環状のアルキル基としては、これらの基本環から1つの水素原子を除いた基が挙げられる。Rにおいては、該Rに隣接する酸素原子が結合する炭素原子が、上記のような基本環を構成する炭素原子の1つであることが好ましく、特に、Rに隣接する酸素原子に結合する炭素原子が、低級アルキル基等の置換基が結合した第3級炭素原子であることが、本発明の効果に優れ、好ましい。
としてかかる環状アルキル基を有する酸解離性溶解抑制基としては、たとえば、下記式で表される基が挙げられる。
The cyclic alkyl group as R 1 preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 14 carbon atoms, and most preferably 5 to 12 carbon atoms.
The structure of the basic ring (basic ring excluding the substituent) in the cyclic alkyl group may be monocyclic or polycyclic, and is particularly preferably polycyclic because it is excellent in the effects of the present invention. The basic ring may be a hydrocarbon ring composed of carbon and hydrogen, or may be a heterocycle in which a part of carbon atoms constituting the hydrocarbon ring is substituted with a heteroatom. In the present invention, the basic ring is particularly preferably a hydrocarbon ring. Specific examples of the hydrocarbon ring include monocycloalkane, bicycloalkane, tricycloalkane, and tetracycloalkane. Specific examples include monocycloalkanes such as cyclopentane and cyclohexane, and polycycloalkanes such as adamantane, norbornane, isobornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane. Among these, adamantane, norbornane, tricyclodecane, and tetracyclododecane are preferable, and adamantane is particularly preferable.
These basic rings may or may not have a substituent on the ring. Examples of the substituent include a lower alkyl group, a fluorine atom, a fluorinated lower alkyl group, and an oxygen atom (═O). Examples of the lower alkyl group include linear or branched alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group. When the basic ring has a substituent, the number of substituents is preferably 1 to 3, and more preferably 1. Here, “having a substituent” means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting the basic ring is substituted with a substituent.
Examples of the cyclic alkyl group for R 1 include groups in which one hydrogen atom has been removed from these basic rings. In R 1 , the carbon atom to which the oxygen atom adjacent to R 1 is bonded is preferably one of the carbon atoms constituting the basic ring as described above, and in particular, to the oxygen atom adjacent to R 1 The carbon atom to be bonded is preferably a tertiary carbon atom to which a substituent such as a lower alkyl group is bonded, since the effect of the present invention is excellent.
Examples of the acid dissociable, dissolution inhibiting group having such a cyclic alkyl group as R 1 include groups represented by the following formulas.

Figure 2006347891
[式中、Rは低級アルキル基であり、n’は上記と同様である。]
Figure 2006347891
[Wherein, R 4 is a lower alkyl group, and n ′ is the same as described above. ]

これらの中でも、下記一般式で表されるものが好ましい。   Among these, what is represented by the following general formula is preferable.

Figure 2006347891
[式中、Rは低級アルキル基であり、n’は上記と同様である。]
Figure 2006347891
[Wherein, R 4 is a lower alkyl group, and n ′ is the same as described above. ]

の低級アルキル基は、炭素原子数1〜5のアルキル基であり、具体的には、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の低級の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。Rとしては、工業上入手しやすい点で、メチル基またはエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 The lower alkyl group for R 4 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, Examples include lower linear or branched alkyl groups such as a pentyl group, isopentyl group, and neopentyl group. R 4 is preferably a methyl group or an ethyl group, and more preferably a methyl group in terms of industrial availability.

式(p2)中、Rとしては、上記Rと同様のものが挙げられる。中でもRとしては、直鎖状アルキル基または環状アルキル基が好ましい。
は水素原子または低級アルキル基である。Rの低級アルキル基は、炭素原子数1〜5のアルキル基であり、具体的には、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の低級の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。Rとしては、工業上入手しやすい点で、水素原子またはメチル基が好ましく、水素原子であることがより好ましい。
In formula (p2), examples of R 2 include the same groups as those described above for R 1 . Among them, R 2 is preferably a linear alkyl group or a cyclic alkyl group.
R 3 is a hydrogen atom or a lower alkyl group. The lower alkyl group for R 3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, Examples include lower linear or branched alkyl groups such as a pentyl group, isopentyl group, and neopentyl group. R 3 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a hydrogen atom, in terms of industrial availability.

が直鎖状アルキル基である式(p2)で表される基としては、たとえば、1−エトキシエチル基、1−エトキシメチル基、1−メトキシエチル基、1−メトキシメチル基、1−メトキシプロピル基、1−エトキシプロピル基、1−n−ブトキシエチル基、1−ペンタフルオロエトキシエチル基、1−トリフルオロメトキシエチル基、1−トリフルオロメトキシメチル基等が挙げられる。
が環状アルキル基である式(p2)で表される基としては、たとえば、下記式で表される基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (p2) in which R 2 is a linear alkyl group include 1-ethoxyethyl group, 1-ethoxymethyl group, 1-methoxyethyl group, 1-methoxymethyl group, 1-methoxymethyl group, Examples include methoxypropyl group, 1-ethoxypropyl group, 1-n-butoxyethyl group, 1-pentafluoroethoxyethyl group, 1-trifluoromethoxyethyl group, 1-trifluoromethoxymethyl group and the like.
Examples of the group represented by the formula (p2) in which R 2 is a cyclic alkyl group include groups represented by the following formulas.

Figure 2006347891
[式中、Rは前記と同じである。]
Figure 2006347891
[Wherein R 3 is the same as defined above. ]

式(p2)で表される基としては特に、下記一般式で表される化合物が好ましい。   As the group represented by the formula (p2), a compound represented by the following general formula is particularly preferable.

Figure 2006347891
[式中、Rは前記と同じであり、n’’は0または1〜2の整数であり、Wは2原子の水素原子または酸素原子である。]
Figure 2006347891
[Wherein R 3 is the same as defined above, n ″ is 0 or an integer of 1 to 2, and W is a hydrogen atom or an oxygen atom of 2 atoms. ]

n’’は0または1が最も好ましい。
アダマンチル基と−CH(R)−O−(CHn’’−との結合位置は特に限定されないが、アダマンチル基の1位または2位に結合することが好ましい。
n ″ is most preferably 0 or 1.
The bonding position between the adamantyl group and —CH (R 3 ) —O— (CH 2 ) n ″ — is not particularly limited, but is preferably bonded to the 1-position or 2-position of the adamantyl group.

化合物(A1)において、化合物(A1)中のフェノール性水酸基の保護率(モル%)、すなわち、「酸解離性溶解抑制基で保護されたフェノール性水酸基および保護されていないフェノール性水酸基の合計量」に対する「酸解離性溶解抑制基で保護されたフェノール性水酸基」の割合(モル%)は、多価フェノール化合物(I)の構造やフェノール性水酸基の数、所望する各種リソグラフィー特性等を考慮して適宜決定することができる。たとえば解像性、ラフネス低減効果を考慮すると、5〜70モル%が好ましく、10〜65モル%がより好ましく、20〜60モル%がさらに好ましく、30〜60モル%が最も好ましい。   In the compound (A1), the protection ratio (mol%) of the phenolic hydroxyl group in the compound (A1), that is, “the total amount of the phenolic hydroxyl group protected by the acid dissociable, dissolution inhibiting group and the unprotected phenolic hydroxyl group The ratio (mol%) of “phenolic hydroxyl group protected with an acid dissociable, dissolution inhibiting group” in consideration of the structure of the polyhydric phenol compound (I), the number of phenolic hydroxyl groups, various desired lithographic properties, etc. Can be determined as appropriate. For example, considering the resolution and roughness reduction effect, 5 to 70 mol% is preferable, 10 to 65 mol% is more preferable, 20 to 60 mol% is further preferable, and 30 to 60 mol% is most preferable.

化合物(A1)は、たとえば、多価フェノール化合物(I)のフェノール性水酸基の水素原子の一部または全部を、周知の方法により、酸解離性溶解抑制基で置換することにより製造できる。   Compound (A1) can be produced, for example, by substituting part or all of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group of polyhydric phenol compound (I) with an acid dissociable, dissolution inhibiting group by a known method.

≪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、酸解離性溶解抑制基を有し、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する基材成分(A)(以下、(A)成分ということがある)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)(以下、(B)成分ということがある)とを含むものである。
前記(A)成分においては、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に変化する。そのため、レジストパターンの形成において、該レジスト組成物からなるレジスト膜を選択的に露光すると、または露光に加えて露光後加熱すると、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 has a base component (A) (hereinafter sometimes referred to as component (A)) having an acid dissociable, dissolution inhibiting group and increasing alkali solubility by the action of an acid; And an acid generator component (B) that generates an acid upon exposure (hereinafter also referred to as component (B)).
In the component (A), when an acid generated from the component (B) acts upon exposure, the acid dissociable, dissolution inhibiting group is dissociated, thereby changing the entire component (A) from alkali-insoluble to alkali-soluble. Therefore, in the formation of the resist pattern, when the resist film made of the resist composition is selectively exposed or heated after exposure in addition to the exposure, the exposed portion turns to alkali-soluble while the unexposed portion remains alkali-insoluble. Since it does not change, a positive resist pattern can be formed by alkali development.

本発明のポジ型レジスト組成物においては、(A)成分が、上記本発明の化合物(A1)を含有する必要がある。
化合物(A1)は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(A)成分中、化合物(A1)の割合は、40質量%超であることが好ましく、50質量%超であることがより好ましく、80質量%超がさらに好ましく、最も好ましくは100質量%である。
(A)成分中の化合物(A1)の割合は、逆相クロマトグラフィー等の手段により測定することができる。
In the positive resist composition of the present invention, the component (A) needs to contain the compound (A1) of the present invention.
A compound (A1) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
In the component (A), the proportion of the compound (A1) is preferably more than 40% by mass, more preferably more than 50% by mass, further preferably more than 80% by mass, and most preferably 100% by mass. is there.
The proportion of compound (A1) in component (A) can be measured by means such as reverse phase chromatography.

(A)成分は、さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、これまで化学増幅型レジスト層の基材成分として提案されている任意の樹脂成分を含有していてもよい。
かかる樹脂成分としては、例えば従来の化学増幅型のKrF用ポジ型レジスト組成物、ArF用ポジ型レジスト組成物等のベース樹脂として提案されているものが挙げられ、レジストパターン形成時に用いる露光光源の種類に応じて適宜選択できる。
The component (A) may further contain any resin component that has been proposed as a base material component of the chemically amplified resist layer so far as the effects of the present invention are not impaired.
Examples of such resin components include those proposed as base resins for conventional chemically amplified KrF positive resist compositions, ArF positive resist compositions, and the like. It can be appropriately selected according to the type.

本発明のポジ型レジスト組成物中、(A)成分の含有量は、形成しようとするレジスト膜厚に応じて調整すればよい。   In the positive resist composition of the present invention, the content of the component (A) may be adjusted according to the resist film thickness to be formed.

(B)成分としては、特に限定されず、これまで化学増幅型レジスト用の酸発生剤として提案されているものを使用することができる。このような酸発生剤としては、これまで、ヨードニウム塩やスルホニウム塩などのオニウム塩系酸発生剤、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多種のものが知られている。   The component (B) is not particularly limited, and those that have been proposed as acid generators for chemically amplified resists can be used. Examples of such acid generators include onium salt acid generators such as iodonium salts and sulfonium salts, oxime sulfonate acid generators, bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes, and poly (bissulfonyl) diazomethanes. There are various known diazomethane acid generators, nitrobenzyl sulfonate acid generators, imino sulfonate acid generators, disulfone acid generators, and the like.

オニウム塩系酸発生剤としては、下記一般式(b−1)または(b−2)で表される化合物が挙げられる。   Examples of the onium salt acid generator include compounds represented by the following general formula (b-1) or (b-2).

Figure 2006347891
[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”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 2006347891
[Wherein, R 1 ″ to R 3 ″ and R 5 ″ to R 6 ″ each independently represents an aryl group or an alkyl group; R 4 ″ represents a linear, branched or cyclic alkyl group or fluorinated group. Represents an alkyl group; at least one of R 1 ″ to R 3 ″ represents an aryl group, and at least one of R 5 ″ to R 6 ″ 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。
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。
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 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.
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.
Among these, it is most preferable that all of R 1 ″ to R 3 ″ are 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(アルキル基中のフッ素原子の割合)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 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 indicated by R 1 ″ and preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and more preferably 6 carbon atoms. Most preferably, it is -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 (ratio of fluorine atoms in the alkyl group) is preferably 10 to 100%, more preferably 50 to 100%, and particularly those in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. Since the strength of the acid is increased, it is preferable.
R 4 ″ is most preferably a linear or cyclic alkyl group or a fluorinated alkyl group.

式(b−2)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。
式(b−2)中のR”としては上記式(b−1)のR”と同様のものが挙げられる。
In formula (b-2), 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.
"As R 4 in the formula (b-1)" R 4 in the In the formula (b-2) include the same as.

オニウム塩系酸発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムのトリフルオロメタンスルホネートまたはノナフルオロブタンスルホネート、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、ジメチル(4−ヒドロキシナフチル)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、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、ジフェニル(1−(4−メトキシ)ナフチル)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が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 onium salt-based acid generator include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, and triphenylsulfonium trifluoromethane. Sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, tri (4-methylphenyl) sulfonium trifluoromethane sulfonate, its heptafluoropropane sulfonate or its nonafluorobutane sulfonate, dimethyl (4-hydroxynaphthyl) sulfonium trifluoromethane Sulfonate, its heptafluoropropane sulphonate or its Nafluorobutane sulfonate, trifluoromethane sulfonate of monophenyldimethylsulfonium, heptafluoropropane sulfonate or nonafluorobutane sulfonate thereof, trifluoromethane sulfonate of diphenyl monomethylsulfonium, heptafluoropropane sulfonate or nonafluorobutane sulfonate thereof, (4- Trifluoromethanesulfonate of methylphenyl) diphenylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, trifluoromethanesulfonate of (4-methoxyphenyl) diphenylsulfonium, its heptafluoropropanesulfonate or its nonafluorobutanesulfonate, tri (4 -Tert-bu E) phenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, heptafluoropropanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate, diphenyl (1- (4-methoxy) naphthyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, heptafluoropropanesulfonate or nonafluorobutanesulfonate Is mentioned. In addition, onium salts in which the anion portion of these onium salts is replaced with methanesulfonate, n-propanesulfonate, n-butanesulfonate, or n-octanesulfonate can also be used.

また、前記一般式(b−1)又は(b−2)において、アニオン部を下記一般式(b−3)又は(b−4)で表されるアニオン部に置き換えたものも用いることができる(カチオン部は(b−1)又は(b−2)と同様)。   Moreover, what replaced the anion part by the anion part represented by the following general formula (b-3) or (b-4) in the said general formula (b-1) or (b-2) can also be used. (The cation moiety is the same as (b-1) or (b-2)).

Figure 2006347891
[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。]
Figure 2006347891
[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

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。
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、酸の強度が強くなり、また200nm以下の高エネルギー光や電子線に対する透明性が向上するので好ましい。該アルキレン基またはアルキル基中のフッ素原子の割合、すなわちフッ素化率は、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。
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, Preferably it is C3.
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 alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, preferably It is C1-C7, More preferably, it is C1-C3.
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 ″, as the number of hydrogen atoms substituted with fluorine atoms increases, the strength of the acid increases, and high-energy light or electron beam of 200 nm or less The ratio of fluorine atoms in the alkylene group or alkyl group, that is, the fluorination rate is preferably 70 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably all. Are a perfluoroalkylene group or a perfluoroalkyl group in which a hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.

本発明において、オキシムスルホネート系酸発生剤とは、下記一般式(B−1)で表される基を少なくとも1つ有する化合物であって、放射線の照射によって酸を発生する特性を有するものである。この様なオキシムスルホネート系酸発生剤は、化学増幅型レジスト組成物用として多用されているので、任意に選択して用いることができる。   In the present invention, the oxime sulfonate-based acid generator is a compound having at least one group represented by the following general formula (B-1), and has a property of generating an acid upon irradiation with radiation. . Such oxime sulfonate acid generators are frequently used for chemically amplified resist compositions, and can be arbitrarily selected and used.

Figure 2006347891
(式(B−1)中、R21、R22はそれぞれ独立に有機基を表す。)
Figure 2006347891
(In formula (B-1), R 21 and R 22 each independently represents an organic group.)

本発明において、有機基は、炭素原子を含む基であり、炭素原子以外の原子(たとえば水素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)等)を有していてもよい。
21の有機基としては、直鎖、分岐または環状のアルキル基またはアリール基が好ましい。これらのアルキル基、アリール基は置換基を有していても良い。該置換基としては、特に制限はなく、たとえばフッ素原子、炭素数1〜6の直鎖、分岐または環状のアルキル基等が挙げられる。ここで、「置換基を有する」とは、アルキル基またはアリール基の水素原子の一部または全部が置換基で置換されていることを意味する。
アルキル基としては、炭素数1〜20が好ましく、炭素数1〜10がより好ましく、炭素数1〜8がさらに好ましく、炭素数1〜6が特に好ましく、炭素数1〜4が最も好ましい。アルキル基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアルキル基(以下、ハロゲン化アルキル基ということがある)が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味し、完全にハロゲン化されたアルキル基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味する。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。すなわち、ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
アリール基は、炭素数4〜20が好ましく、炭素数4〜10がより好ましく、炭素数6〜10が最も好ましい。アリール基としては、特に、部分的または完全にハロゲン化されたアリール基が好ましい。なお、部分的にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味し、完全にハロゲン化されたアリール基とは、水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたアリール基を意味する。
21としては、特に、置換基を有さない炭素数1〜4のアルキル基、または炭素数1〜4のフッ素化アルキル基が好ましい。
In the present invention, the organic group is a group containing a carbon atom, and has an atom other than a carbon atom (for example, a hydrogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.)). It may be.
The organic group for R 21 is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group or aryl group. These alkyl groups and aryl groups may have a substituent. There is no restriction | limiting in particular as this substituent, For example, a fluorine atom, a C1-C6 linear, branched or cyclic alkyl group etc. are mentioned. Here, “having a substituent” means that part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or aryl group are substituted with a substituent.
As an alkyl group, C1-C20 is preferable, C1-C10 is more preferable, C1-C8 is more preferable, C1-C6 is especially preferable, and C1-C4 is the most preferable. As the alkyl group, a partially or completely halogenated alkyl group (hereinafter sometimes referred to as a halogenated alkyl group) is particularly preferable. The partially halogenated alkyl group means an alkyl group in which a part of hydrogen atoms is substituted with a halogen atom, and the fully halogenated alkyl group means that all of the hydrogen atoms are halogen atoms. Means an alkyl group substituted with Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is particularly preferable. That is, the halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.
The aryl group preferably has 4 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and most preferably 6 to 10 carbon atoms. As the aryl group, a partially or completely halogenated aryl group is particularly preferable. The partially halogenated aryl group means an aryl group in which a part of hydrogen atoms is substituted with a halogen atom, and the fully halogenated aryl group means that all of the hydrogen atoms are halogen atoms. Means an aryl group substituted with.
R 21 is particularly preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms having no substituent or a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

22の有機基としては、直鎖、分岐または環状のアルキル基、アリール基またはシアノ基が好ましい。R22のアルキル基、アリール基としては、前記R21で挙げたアルキル基、アリール基と同様のものが挙げられる。
22としては、特に、シアノ基、置換基を有さない炭素数1〜8のアルキル基、または炭素数1〜8のフッ素化アルキル基が好ましい。
As the organic group for R 22 , a linear, branched, or cyclic alkyl group, aryl group, or cyano group is preferable. As the alkyl group and aryl group for R 22, the same alkyl groups and aryl groups as those described above for R 21 can be used.
R 22 is particularly preferably a cyano group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms having no substituent, or a fluorinated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

オキシムスルホネート系酸発生剤として、さらに好ましいものとしては、下記一般式(B−2)または(B−3)で表される化合物が挙げられる。   More preferable examples of the oxime sulfonate-based acid generator include compounds represented by the following general formula (B-2) or (B-3).

Figure 2006347891
[式(B−2)中、R31は、シアノ基、置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。R32はアリール基である。R33は置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。]
Figure 2006347891
[In Formula (B-2), R 31 represents a cyano group, an alkyl group having no substituent, or a halogenated alkyl group. R 32 is an aryl group. R 33 is an alkyl group having no substituent or a halogenated alkyl group. ]

Figure 2006347891
[式(B−3)中、R34はシアノ基、置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。R35は2または3価の芳香族炭化水素基である。R36は置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基である。pは2または3である。]
Figure 2006347891
[In the formula (B-3), R 34 represents a cyano group, an alkyl group having no substituent, or a halogenated alkyl group. R 35 is a divalent or trivalent aromatic hydrocarbon group. R 36 is an alkyl group having no substituent or a halogenated alkyl group. p is 2 or 3. ]

前記一般式(B−2)において、R31の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8がより好ましく、炭素数1〜6が最も好ましい。
31としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましい。
31におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは90%以上フッ素化されていることが好ましい。
In the general formula (B-2), the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 31 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and more preferably carbon atoms. Numbers 1 to 6 are most preferable.
R 31 is preferably a halogenated alkyl group, more preferably a fluorinated alkyl group.
The fluorinated alkyl group for R 31 is preferably fluorinated by 50% or more of the hydrogen atom of the alkyl group, more preferably 70% or more, and even more preferably 90% or more.

32のアリール基としては、フェニル基、ビフェニル(biphenylyl)基、フルオレニル(fluorenyl)基、ナフチル基、アントラセル(anthracyl)基、フェナントリル基等の、芳香族炭化水素の環から水素原子を1つ除いた基、およびこれらの基の環を構成する炭素原子の一部が酸素原子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子で置換されたヘテロアリール基等が挙げられる。これらのなかでも、フルオレニル基が好ましい。
32のアリール基は、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基等の置換基を有していても良い。該置換基におけるアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜8であることが好ましく、炭素数1〜4がさらに好ましい。また、該ハロゲン化アルキル基は、フッ素化アルキル基であることが好ましい。
As the aryl group of R 32 , one hydrogen atom is removed from an aromatic hydrocarbon ring such as a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, an anthracyl group, a phenanthryl group, or the like. And a heteroaryl group in which a part of carbon atoms constituting the ring of these groups is substituted with a heteroatom such as an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom. Among these, a fluorenyl group is preferable.
The aryl group represented by R 32 may have a substituent such as an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group, or an alkoxy group. The alkyl group or halogenated alkyl group in the substituent preferably has 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms. The halogenated alkyl group is preferably a fluorinated alkyl group.

33の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、炭素数1〜8がより好ましく、炭素数1〜6が最も好ましい。
33としては、ハロゲン化アルキル基が好ましく、フッ素化アルキル基がより好ましく、部分的にフッ素化されたアルキル基が最も好ましい。
33におけるフッ素化アルキル基は、アルキル基の水素原子が50%以上フッ素化されていることが好ましく、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは90%以上フッ素化されていることが、発生する酸の強度が高まるため好ましい。最も好ましくは、水素原子が100%フッ素置換された完全フッ素化アルキル基である。
The alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 33 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 6 carbon atoms.
R 33 is preferably a halogenated alkyl group, more preferably a fluorinated alkyl group, and most preferably a partially fluorinated alkyl group.
The fluorinated alkyl group in R 33 preferably has 50% or more of the hydrogen atom of the alkyl group, more preferably 70% or more, and even more preferably 90% or more. This is preferable because the strength of the acid is increased. Most preferably, it is a fully fluorinated alkyl group in which a hydrogen atom is 100% fluorine-substituted.

前記一般式(B−3)において、R34の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基としては、上記R31の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
35の2または3価の芳香族炭化水素基としては、上記R32のアリール基からさらに1または2個の水素原子を除いた基が挙げられる。
36の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基としては、上記R33の置換基を有さないアルキル基またはハロゲン化アルキル基と同様のものが挙げられる。
pは好ましくは2である。
In the general formula (B-3), the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 34 is the same as the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 31. Is mentioned.
Examples of the divalent or trivalent aromatic hydrocarbon group for R 35 include groups obtained by further removing one or two hydrogen atoms from the aryl group for R 32 .
Examples of the alkyl group or halogenated alkyl group having no substituent for R 36 include the same alkyl groups or halogenated alkyl groups as those having no substituent for R 33 .
p is preferably 2.

オキシムスルホネート系酸発生剤の具体例としては、α−(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(p−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−ニトロ−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−クロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,4−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−2,6−ジクロロベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(2−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(ベンゼンスルホニルオキシイミノ)−チエン−2−イルアセトニトリル、α−(4−ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−[(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル]アセトニトリル、α−[(ドデシルベンゼンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル]アセトニトリル、α−(トシルオキシイミノ)−4−チエニルシアニド、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘプテニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロオクテニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−エチルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−プロピルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロペンチルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−シクロヘキシルアセトニトリル、α−(シクロヘキシルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(イソプロピルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−p−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−p−メチルフェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−p−ブロモフェニルアセトニトリルなどが挙げられる。
また、下記化学式で表される化合物が挙げられる。
Specific examples of the oxime sulfonate acid generator include α- (p-toluenesulfonyloxyimino) -benzyl cyanide, α- (p-chlorobenzenesulfonyloxyimino) -benzyl cyanide, α- (4-nitrobenzenesulfonyloxy). Imino) -benzylcyanide, α- (4-nitro-2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxyimino) -benzylcyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -4-chlorobenzylcyanide, α- (benzenesulfonyl) Oxyimino) -2,4-dichlorobenzyl cyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -2,6-dichlorobenzyl cyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -4-methoxybenzyl cyanide, α- ( 2-Chlorobenzenesulfonyloxyimino) 4-methoxybenzylcyanide, α- (benzenesulfonyloxyimino) -thien-2-ylacetonitrile, α- (4-dodecylbenzenesulfonyloxyimino) -benzylcyanide, α-[(p-toluenesulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α-[(dodecylbenzenesulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α- (tosyloxyimino) -4-thienyl cyanide, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclo Pentenyl acetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cycloheptenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -1-cyclooctene Acetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -cyclohexylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -ethylacetonitrile, α- (propyl Sulfonyloxyimino) -propylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -cyclopentylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -cyclohexylacetonitrile, α- (cyclohexylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- ( Ethylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (isopropylsulfonyloxyimino) -1-cyclope N-tenyl acetonitrile, α- (n-butylsulfonyloxyimino) -1-cyclopentenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (isopropylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile , Α- (n-butylsulfonyloxyimino) -1-cyclohexenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile, α- (trifluoro Methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -p-methoxyphenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -p- Butoxy phenylacetonitrile, alpha-(propylsulfonyl oxyimino)-p-methylphenyl acetonitrile, alpha-like (methylsulfonyloxyimino)-p-bromophenyl acetonitrile.
Moreover, the compound represented by the following chemical formula is mentioned.

Figure 2006347891
Figure 2006347891

また、前記一般式(B−2)または(B−3)で表される化合物のうち、好ましい化合物の例を下記に示す。   Moreover, the example of a preferable compound is shown below among the compounds represented by the said general formula (B-2) or (B-3).

Figure 2006347891
Figure 2006347891

Figure 2006347891
Figure 2006347891

上記例示化合物の中でも、下記の3つの化合物が好ましい。   Among the above exemplified compounds, the following three compounds are preferable.

Figure 2006347891
Figure 2006347891

Figure 2006347891
Figure 2006347891

Figure 2006347891
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ジアゾメタン系酸発生剤のうち、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の具体例としては、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン等が挙げられる。
また、ポリ(ビススルホニル)ジアゾメタン類としては、例えば、以下に示す構造をもつ1,3−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン(A=3の場合)、1,4−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ブタン(A=4の場合)、1,6−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン(A=6の場合)、1,10−ビス(フェニルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカン(A=10の場合)、1,2−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)エタン(B=2の場合)、1,3−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)プロパン(B=3の場合)、1,6−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)ヘキサン(B=6の場合)、1,10−ビス(シクロヘキシルスルホニルジアゾメチルスルホニル)デカン(B=10の場合)などを挙げることができる。
Among diazomethane acid generators, specific examples of bisalkyl or bisarylsulfonyldiazomethanes include bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, Examples include bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, and the like.
Examples of poly (bissulfonyl) diazomethanes include 1,3-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) propane (when A = 3) and 1,4-bis (phenylsulfonyldiazo) having the following structure. Methylsulfonyl) butane (when A = 4), 1,6-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane (when A = 6), 1,10-bis (phenylsulfonyldiazomethylsulfonyl) decane (A = 10) 1), 1,2-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) ethane (when B = 2), 1,3-bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) propane (when B = 3), 1,6- Bis (cyclohexylsulfonyldiazomethylsulfonyl) hexane (when B = 6) (For B = 10) 1,10-bis (cyclohexyl diazomethylsulfonyl) decane and the like.

Figure 2006347891
Figure 2006347891

本発明においては、中でも(B)成分としてフッ素化アルキルスルホン酸イオン又はアルキルスルホン酸イオンをアニオンとするオニウム塩を用いることが好ましい。   In the present invention, it is preferable to use, as the component (B), an onium salt having a fluorinated alkyl sulfonate ion or an alkyl sulfonate ion as an anion.

(B)成分としては、1種の酸発生剤を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。
(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対し、0.5〜30質量部、好ましくは1〜10質量部とされる。上記範囲とすることでパターン形成が十分に行われる。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。
As the component (B), one type of acid generator may be used alone, or two or more types may be used in combination.
(B) Content of a component is 0.5-30 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, Preferably it is 1-10 mass parts. By setting it within the above range, pattern formation is sufficiently performed. Moreover, since a uniform solution is obtained and storage stability becomes favorable, it is preferable.

[任意成分]
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)(以下、(D)成分という)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良く、例えば、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が挙げらる。これらの中でも、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く、炭素数5〜10のトリアルキルアミンがさらに好ましく、トリ−n−オクチ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。
[Optional ingredients]
In order to improve the resist pattern shape, the stability over time, etc., the positive resist composition is further mixed with a nitrogen-containing organic compound (D) (hereinafter referred to as (D) component) as an optional component. Can do.
Since a wide variety of components (D) have already been proposed, any known one may be used. For example, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, monoalkylamines such as n-decylamine; dialkylamines such as diethylamine, di-n-propylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, dicyclohexylamine; trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, Tri-n-butylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decanylamine, tri-n- Trialkylamines such as dodecylamine; diethanolamine, trieta Ruamin, diisopropanolamine, triisopropanolamine, di -n- octanol amine, alkyl alcohol amines tri -n- octanol amine is Ageraru. Among these, a secondary aliphatic amine and a tertiary aliphatic amine are particularly preferable, a trialkylamine having 5 to 10 carbon atoms is more preferable, and tri-n-octylamine is most preferable.
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.

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)(以下、(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。
In the positive resist composition of the present invention, an organic carboxylic acid or an organic carboxylic acid is further added 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, retention stability and the like. Phosphorus oxoacid or derivative thereof (E) (hereinafter referred to 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 their esters, 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.

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。   The positive resist composition of the present invention may further contain miscible additives as desired, for example, an additional resin for improving the performance of the resist film, a surfactant for improving coating properties, a dissolution inhibitor, Plasticizers, stabilizers, colorants, antihalation agents, dyes, and the like can be added and contained as appropriate.

本発明のポジ型レジスト組成物は、上記(A)成分および(B)成分、ならびに各種任意成分を有機溶剤(以下、(S)成分ということがある。)に溶解させて製造することができる。
(S)成分としては、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。
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1:9〜9:9:1、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。
(S)成分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。
The positive resist composition of the present invention can be produced by dissolving the components (A) and (B) and various optional components in an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as (S) component). .
As the component (S), any component can be used as long as it can dissolve each component to be used to form a uniform solution, and any one of conventionally known solvents for chemically amplified resists can be used. Two or more types 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.
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 mixing ratio (mass ratio) may be appropriately determined in consideration of the compatibility between PGMEA and the polar solvent, but is preferably 1: 9 to 9: 9: 1, more preferably 2: 8 to 8: A range of 2 is preferable.
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.
The amount of the component (S) used is not particularly limited, but is a concentration that can be applied to a substrate and the like, and is appropriately set according to the coating film thickness. It is used so that it may become in the range of 20 mass%, Preferably 5-15 mass%.

≪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、上記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、前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を含むことを特徴とする。
より具体的には、例えば以下の様なレジストパターン形成方法によりレジストパターンを形成することができる。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、任意にプレベーク(PAB)を施してレジスト膜を形成する。形成されたレジスト膜を、例えば電子線描画装置、EUV露光装置等の露光装置を用いて、マスクパターンを介した露光、またはマスクパターンを介さない電子線の直接照射による描画等により選択的に露光した後、PEB(露光後加熱)を施す。続いて、アルカリ現像液を用いて現像処理した後、リンス処理を行って、基板上の現像液および該現像液によって溶解したレジスト組成物を洗い流し、乾燥させて、レジストパターンを得る。
これらの工程は、周知の手法を用いて行うことができる。操作条件等は、使用するポジ型レジスト組成物の組成や特性に応じて適宜設定することが好ましい。
露光光源は、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)、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、電子線またはEUV、特に電子線に対して有効である。
なお、場合によっては、上記アルカリ現像後ポストベーク工程を含んでもよいし、基板とレジスト膜との間には、有機系または無機系の反射防止膜を設けてもよい。
≪Resist pattern formation method≫
The resist pattern forming method of the present invention 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 developing the resist film to form a resist pattern. Including the step of:
More specifically, for example, a resist pattern can be formed by the following resist pattern forming method. That is, first, the positive resist composition is applied onto a substrate such as a silicon wafer with a spinner or the like, and optionally pre-baked (PAB) to form a resist film. The formed resist film is selectively exposed by, for example, exposure through a mask pattern or drawing by direct irradiation of an electron beam without using a mask pattern, using an exposure apparatus such as an electron beam lithography apparatus or an EUV exposure apparatus. After that, PEB (post-exposure heating) is performed. Subsequently, after developing with an alkali developer, rinsing is performed, and the developer on the substrate and the resist composition dissolved by the developer are washed away and dried to obtain a resist pattern.
These steps can be performed using a known method. The operating conditions and the like are preferably set as appropriate according to the composition and characteristics of the positive resist composition to be used.
The exposure light source is not particularly limited, and is performed using radiation such as ArF excimer laser, KrF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet), electron beam, X-ray, soft X-ray. be able to. In particular, the positive resist composition according to the present invention is effective for electron beams or EUV, particularly electron beams.
In some cases, the post-baking step after alkali development may be included, and an organic or inorganic antireflection film may be provided between the substrate and the resist film.

上述したように、本発明の化合物(A1)、該化合物(A1)を含有するポジ型レジスト組成物、および該ポジ型レジスト組成物を用いるレジストパターン形成方法によれば、ラフネスの低減されたレジストパターンを形成できる。
ラフネスが低減される理由としては、化合物(A1)が、多価フェノール化合物(I)を基本骨格とし、そのフェノール性水酸基を酸解離性溶解抑制基で保護した構造を有することにより、該化合物(A1)を含有するポジ型レジスト組成物を用いて得られるレジスト膜の現像液に対する溶解挙動がより均一になるためと推測される。
すなわち、基材成分としてポリマーを用いる従来のレジストは、例えば、レジスト膜を形成するためのスピンコーティング過程において、親水性の高い分子同士、疎水性の高い分子同士がそれぞれ部分的に局在化し、それによってレジスト膜中の(B)成分等の各種成分の分布にもばらつきが生じる。また、ポリマーにおいては、酸解離性溶解抑制基の分布や解離の度合いにムラが生じやすい。そのため、露光部と未露光部との界面において、発生した酸による酸解離性溶解抑制基の解離(脱保護反応)が進行する際の進行度が均一でなかったり、脱保護反応後の各基材成分の分子のアルカリ溶解性にばらつきが生じ、レジスト膜の溶解速度にもばらつきが生じる等によりラフネスが大きくなっていたと考えられる。
一方、本発明において、化合物(A1)は、多価フェノール化合物(I)が上記構造を有することにより、分子間の物理的、化学的な性質(分子量、親水性、極性など)の差が少ないと推測される。特に、酸解離性溶解抑制基の分布状態が比較的均一となっており、そのことがラフネスの改善に寄与していると考えられる。
すなわち、多価フェノール化合物(I)は、1つの炭素原子を中心として、該炭素原子に、置換基を有していてもよい2−ヒドロキシフェニル基1個と、2,6−位に分岐状のアルキル基を有する4−ヒドロキシフェニル基2個とが結合した三環構造の2−ヒドロキシフェニル基が、Xを介して、他の三環構造の2−ヒドロキシフェニル基に結合した六環構造を有している。かかる構造においては、立体障害により、4−ヒドロキシフェニル基の水酸基(外側水酸基)に、酸解離性溶解抑制基が導入されにくくなり、それによって、分子内に存在するフェノール性水酸基間の反応性の差が小さくなっていると推測される。たとえば4−ヒドロキシフェニル基の水酸基の両側に分岐状のアルキル基の一方または両方がない場合、4−ヒドロキシフェニル基の水酸基は、ジ(4−ヒドロキシフェニル)メチル基によって立体障害をうける2−ヒドロキシフェニル基に比べて、酸解離性溶解抑制基が導入されやすい。このような差が小さいことにより、分子内において酸解離性溶解抑制基が導入される位置や数の偏りや、解離の度合いのばらつきが少なくなると考えられる。そのため、化合物(A1)においては、性質のばらつきが少なく、該化合物(A1)を含有するポジ型レジスト組成物を用いて得られるレジスト膜の性質が均一になり、ラフネスが低減できると考えられる。
As described above, according to the compound (A1) of the present invention, the positive resist composition containing the compound (A1), and the resist pattern forming method using the positive resist composition, the resist with reduced roughness A pattern can be formed.
The reason why the roughness is reduced is that the compound (A1) has a structure in which the polyphenolic compound (I) is a basic skeleton and the phenolic hydroxyl group is protected with an acid dissociable, dissolution inhibiting group. It is presumed that the dissolution behavior of the resist film obtained using the positive resist composition containing A1) in the developer becomes more uniform.
That is, the conventional resist using a polymer as a base component, for example, in a spin coating process for forming a resist film, highly hydrophilic molecules, highly hydrophobic molecules are partially localized, As a result, the distribution of various components such as the component (B) in the resist film also varies. In addition, in the polymer, the distribution of the acid dissociable, dissolution inhibiting group and the degree of dissociation tend to be uneven. Therefore, the degree of progress when the dissociation (deprotection reaction) of the acid dissociable dissolution inhibiting group by the generated acid proceeds at the interface between the exposed part and the unexposed part is not uniform, or each group after the deprotection reaction It is considered that the roughness increased due to variations in alkali solubility of molecules of the material component and variations in the dissolution rate of the resist film.
On the other hand, in the present invention, the compound (A1) has little difference in physical and chemical properties (molecular weight, hydrophilicity, polarity, etc.) between the molecules, because the polyphenol compound (I) has the above structure. It is guessed. In particular, the distribution state of the acid dissociable, dissolution inhibiting group is relatively uniform, which is considered to contribute to the improvement of roughness.
That is, the polyhydric phenol compound (I) is centered on one carbon atom, one 2-hydroxyphenyl group optionally having a substituent on the carbon atom, and branched at the 2,6-position. A hexacyclic structure in which a 2-hydroxyphenyl group having a tricyclic structure in which two 4-hydroxyphenyl groups having an alkyl group are bonded to another 2-hydroxyphenyl group having another tricyclic structure is bonded via X. Have. In such a structure, due to steric hindrance, an acid dissociable, dissolution inhibiting group is hardly introduced into the hydroxyl group (outer hydroxyl group) of the 4-hydroxyphenyl group, and thereby the reactivity between the phenolic hydroxyl groups present in the molecule is reduced. It is estimated that the difference is getting smaller. For example, when one or both of the branched alkyl groups are not present on both sides of the hydroxyl group of 4-hydroxyphenyl group, the hydroxyl group of 4-hydroxyphenyl group is 2-hydroxyphenyl which is sterically hindered by di (4-hydroxyphenyl) methyl group. Compared with a phenyl group, an acid dissociable, dissolution inhibiting group is easily introduced. By such a small difference, it is considered that the position where the acid dissociable, dissolution inhibiting group is introduced in the molecule, the deviation of the number, and the variation in the degree of dissociation are reduced. Therefore, in the compound (A1), there is little variation in properties, and the properties of the resist film obtained using the positive resist composition containing the compound (A1) become uniform, and the roughness can be reduced.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
合成例1(多価フェノール化合物の合成)
5gのメチレンビスサリチルアルデヒド(本州化学工業社製)と21.4gの2,6−ジイソプロピルフェノールを120gのメタノールに溶解し、40gの35質量%塩酸水溶液(HClaq)を加え、撹拌しながら60℃で3日間反応させた。
反応終了後、水酸化ナトリウム水溶液で中和(pH試験紙で中性を確認)を行い、水/酢酸エチル=1:1(質量比)にて抽出処理を行い、分離した酢酸エチル溶液を硫酸ナトリウムにて乾燥後、減圧濃縮して、多価フェノール化合物(未精製)を得た。
該多価フェノール化合物(未精製)を、下記条件のシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行うことにより、下記式(1)で表される多価フェノール化合物(1)12gを得た。
[シリカゲルカラムクロマトグラフィー条件]
・充填剤:シリカゲル(ワコールゲルC100)
・カラム(直径9cm、長さ40cm)
・展開溶剤:ヘプタン/酢酸エチル=3/1(質量比)
得られた多価フェノール化合物(1)のH−NMRデータを下記に示す。
H−NMRデータ(重DMSO、内部標準:テトラメチルシラン):δ8.96 s 2H,7.71 s 4H,6.55−6.79 m 14H,5.54 s 2H,3.22 qq 8H Jfg=6.5Hz,1.03 d 48H Jgf=6.5Hz
Examples of the present invention will be described below, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
Synthesis Example 1 (Synthesis of polyhydric phenol compound)
5 g of methylenebissalicylaldehyde (Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and 21.4 g of 2,6-diisopropylphenol are dissolved in 120 g of methanol, 40 g of 35% by mass aqueous hydrochloric acid (HClaq) is added, and the mixture is stirred at 60 ° C. For 3 days.
After completion of the reaction, neutralization with a sodium hydroxide aqueous solution (neutrality confirmed with pH test paper), extraction treatment with water / ethyl acetate = 1: 1 (mass ratio), and the separated ethyl acetate solution in sulfuric acid After drying with sodium, the solution was concentrated under reduced pressure to obtain a polyphenol compound (unpurified).
The polyhydric phenol compound (unpurified) was subjected to silica gel column chromatography under the following conditions to obtain 12 g of a polyhydric phenol compound (1) represented by the following formula (1).
[Silica gel column chromatography conditions]
-Filler: Silica gel (Wacoal gel C100)
・ Column (diameter 9cm, length 40cm)
・ Developing solvent: heptane / ethyl acetate = 3/1 (mass ratio)
1 H-NMR data of the obtained polyhydric phenol compound (1) are shown below.
1 H-NMR data (heavy DMSO, internal standard: tetramethylsilane): δ 8.96 s 2H, 7.71 s 4H, 6.55-6.79 m 14H, 5.54 s 2H, 3.22 qq 8H Jfg = 6.5 Hz, 1.03 d 48H Jgf = 6.5 Hz

Figure 2006347891
Figure 2006347891

合成例2(化合物の合成)
合成例1で得た多価フェノール化合物(1)15gをテトラヒドロフラン(THF)20gに溶解し、60質量%水素化ナトリウム(NaH)2.1gを加え、10分間撹拌し、2−ブロモ酢酸メチル−2−メチルアダマンタン13.88gを加え、室温(r.t)にて10時間撹拌した。
反応終了後、水/酢酸エチル=1:1(質量比)にて抽出処理を行い、分離した酢酸エチル溶液を硫酸ナトリウムにて乾燥後、減圧濃縮して、15.1gの下記式(2)で表される化合物(A)−1を得た。
Synthesis Example 2 (Synthesis of compound)
15 g of the polyphenol compound (1) obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in 20 g of tetrahydrofuran (THF), 2.1 g of 60% by mass sodium hydride (NaH) was added, and the mixture was stirred for 10 minutes. 13.88 g of 2-methyladamantane was added, and the mixture was stirred at room temperature (rt) for 10 hours.
After completion of the reaction, extraction was performed with water / ethyl acetate = 1: 1 (mass ratio), and the separated ethyl acetate solution was dried over sodium sulfate and concentrated under reduced pressure to give 15.1 g of the following formula (2). The compound (A) -1 represented by this was obtained.

Figure 2006347891
[式(2)中、Rは水素原子または下記式(3)で表される基である。]
Figure 2006347891
[In Formula (2), R is a hydrogen atom or group represented by following formula (3). ]

Figure 2006347891
Figure 2006347891

化合物(A)−1について、H−NMRによる分析を行った結果を下記に示す。この結果から、化合物(A)−1の保護率(上記式(2)中のRのうち、Rが上記式(3)で表される基である割合(モル%))は54.6%であった。
H−NMRデータ(重DMSO、内部標準:テトラメチルシラン):δ8.95−9.06 0.16H m,7.68−7.85 1.54H m,6.56−6.99 14H m,5.52−5.82 2H m,4.25−4.64 6.55H m,3.47−3.79 2H m,3.13−3.32 8H m,0.70−2.30 103.67H m
About compound (A) -1, the result of having analyzed by < 1 > H-NMR is shown below. From this result, the protection ratio of compound (A) -1 (the ratio (mol%) in which R is a group represented by the above formula (3) in R in the above formula (2)) is 54.6%. Met.
1 H-NMR data (heavy DMSO, internal standard: tetramethylsilane): δ 8.95-9.06 0.16H m, 7.68-7.85 1.54H m, 6.56-6.99 14H m , 5.52-5.82 2H m, 4.25-4.64 6.55H m, 3.47-3.79 2H m, 3.13-3.32 8H m, 0.70-2.30 103.67H m

合成例3(化合物の合成)
合成例1で得た多価フェノール化合物(1)15gをTHF120gに溶解し、60質量%水素化ナトリウム(NaH)1.4gを加え、10分間撹拌し、2−ブロモ酢酸−2−メチルアダマンタン9.2gを加え、室温(r.t)にて10時間撹拌した。
反応終了後、水/酢酸エチル=1:1(質量比)にて抽出処理を行い、分離した酢酸エチル溶液を硫酸ナトリウムにて乾燥後、減圧濃縮して、14.9gの前記式(2)で表される化合物(A)−3を得た。
化合物(A)−3について、H−NMRによる分析を行った結果を下記に示す。この結果から、化合物(A)−3の保護率(上記式(2)中のRのうち、Rが上記式(3)で表される基である割合(モル%))は35.6%であった。
H−NMRデータ(重DMSO、内部標準:テトラメチルシラン):δ8.94−9.08 m 0.67H,7.69−7.87 m 3.19H,6.53−6.99 m 14H,5.52−5.81 m 2H,4.25−4.65 m 4.27H,3.43−3.79 m 2H,3.13−3.32 m 8H,0.71−2.31 m 84.31H
Synthesis Example 3 (Synthesis of Compound)
15 g of the polyphenol compound (1) obtained in Synthesis Example 1 is dissolved in 120 g of THF, 1.4 g of 60% by mass sodium hydride (NaH) is added and stirred for 10 minutes, and 2-bromoacetic acid-2-methyladamantane 9 .2 g was added and stirred at room temperature (rt) for 10 hours.
After completion of the reaction, extraction was performed with water / ethyl acetate = 1: 1 (mass ratio), and the separated ethyl acetate solution was dried over sodium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain 14.9 g of the above formula (2). The compound (A) -3 represented by these was obtained.
About compound (A) -3, the result of having analyzed by < 1 > H-NMR is shown below. From this result, the protection rate of compound (A) -3 (the ratio (mol%) in which R is a group represented by the above formula (3) in R in the above formula (2)) is 35.6%. Met.
1 H-NMR data (heavy DMSO, internal standard: tetramethylsilane): δ 8.94-9.08 m 0.67H, 7.69-7.87 m 3.19H, 6.53-6.99 m 14H 5.52-5.81 m 2H, 4.25-4.65 m 4.27H, 3.43-3.79 m 2H, 3.13-3.32 m 8H, 0.71-2.31. m 84.31H

実施例1、比較例1
表1に示す各成分を混合、溶解してポジ型レジスト組成物溶液を得た。
Example 1 and Comparative Example 1
Each component shown in Table 1 was mixed and dissolved to obtain a positive resist composition solution.

Figure 2006347891
Figure 2006347891

表1において、[]内の数値は配合量(質量部)を示す。
(A)−2:ポリヒドロキシスチレン(質量平均分子量(Mw)=8000、Mw/Mn=2.65)の水酸基の30.7モル%を1−エトキシエチル基で保護した樹脂
(B)−1: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
(D)−1:トリ−n−オクチルアミン
(S)−1:PGMEA/EL=6/4(質量比)の混合溶剤
In Table 1, the numerical value in [] shows a compounding quantity (part by mass).
(A) -2: Resin in which 30.7 mol% of the hydroxyl groups of polyhydroxystyrene (mass average molecular weight (Mw) = 8000, Mw / Mn = 2.65) are protected with 1-ethoxyethyl group (B) -1 : Triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate (D) -1: Tri-n-octylamine (S) -1: PGMEA / EL = 6/4 (mass ratio) mixed solvent

次いで、得られたポジ型レジスト組成物溶液を用いて以下の評価を行った。その結果を表2に示す。
<表面ラフネス>
ポジ型レジスト組成物溶液を、ヘキサメチルジシラザン処理を施した8インチシリコン基板上にスピンナーを用いて均一に塗布し、110℃にて90秒間ベーク処理(PAB)を行ってレジスト膜(膜厚150nm)を成膜した。
該レジスト膜に対し、電子線描画機HL−800D(VSB)(Hitachi社製)を用い、加速電圧70kVにて、現像後膜厚が初期膜厚の約80%となる露光量(μC/cm)で大面積(約1cm角)描画し、表2に示すPEB温度にて90秒間のベーク処理(PEB)を行い、TMAHの2.38質量%水溶液(23℃)を用いて60秒間の現像を行った後、純水にて30秒間リンスした。
リンス後、レジスト膜の表面を、AFM(原子間力顕微鏡:Veeco Instrument Inc.社製di NanoScope IV/D5000)により観察し、1μm角あたりの自乗平均表面粗さRms(nm)を求めた。
Subsequently, the following evaluation was performed using the obtained positive resist composition solution. The results are shown in Table 2.
<Surface roughness>
The positive resist composition solution was uniformly applied on an 8-inch silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spinner, and baked (PAB) at 110 ° C. for 90 seconds to form a resist film (film thickness) 150 nm) was formed.
With respect to the resist film, an electron beam lithography machine HL-800D (VSB) (manufactured by Hitachi Ltd.) is used, and an exposure amount (μC / cm) at which the film thickness after development becomes about 80% of the initial film thickness at an acceleration voltage of 70 kV. 2 ) Draw a large area (about 1 cm square), perform a baking process (PEB) for 90 seconds at the PEB temperature shown in Table 2, and use a 2.38 mass% aqueous solution of TMAH (23 ° C.) for 60 seconds. After developing, it was rinsed with pure water for 30 seconds.
After rinsing, the surface of the resist film was observed with an AFM (atomic force microscope: di NanoScope IV / D5000 manufactured by Veeco Instrument Inc.), and the root mean square surface roughness Rms (nm) per 1 μm square was determined.

Figure 2006347891
Figure 2006347891

上記結果から明らかなように、化合物(A)−1を用いた実施例1のポジ型レジスト組成物は、表面ラフネスも小さかった。表面ラフネスが小さかったことから、レジストパターンを形成した際のパターン側壁のラフネス(LER)も低減される。
一方、樹脂を用いた比較例1は、表面ラフネスが非常に大きかった。したがって、LERも不良である。

As is clear from the above results, the positive resist composition of Example 1 using Compound (A) -1 also had a small surface roughness. Since the surface roughness is small, the roughness (LER) of the pattern sidewall when the resist pattern is formed is also reduced.
On the other hand, Comparative Example 1 using a resin had a very large surface roughness. Therefore, LER is also bad.

Claims (7)

下記一般式(I)で表され、分子量が300〜2500である多価フェノール化合物。
Figure 2006347891
[式(I)中、R11〜R12はそれぞれ独立に炭素数3〜10の分岐状のアルキル基であり;R13〜R14はそれぞれ独立に炭素数1〜5の直鎖または分岐状のアルキル基であり;l、nはそれぞれ独立に0または1であり;Xは下記一般式(Ia)または(Ib)で表される基である。]
Figure 2006347891
[式(Ia)中、R18〜R19はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基または芳香族炭化水素基であって、その構造中にヘテロ原子を含んでもよく;r、y、zはそれぞれ独立に0または1以上の整数であり、かつr+y+zが4以下である。]
A polyhydric phenol compound represented by the following general formula (I) and having a molecular weight of 300 to 2500.
Figure 2006347891
[In Formula (I), R 11 to R 12 are each independently a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; R 13 to R 14 are each independently a linear or branched group having 1 to 5 carbon atoms; 1 and n are each independently 0 or 1, and X is a group represented by the following general formula (Ia) or (Ib). ]
Figure 2006347891
[In formula (Ia), R 18 to R 19 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group, and may contain a hetero atom in the structure thereof; r, y, z Are each independently an integer of 0 or 1 and r + y + z is 4 or less. ]
下記一般式(I)で表され、分子量が300〜2500である多価フェノール化合物におけるフェノール性水酸基の水素原子の一部または全部が酸解離性溶解抑制基で置換された化合物。
Figure 2006347891
[式(I)中、R11〜R12はそれぞれ独立に炭素数3〜10の分岐状のアルキル基であり;R13〜R14はそれぞれ独立に炭素数1〜5の直鎖または分岐状のアルキル基であり;l、nはそれぞれ独立に0または1であり;Xは下記一般式(Ia)または(Ib)で表される基である。]
Figure 2006347891
[式(Ia)中、R18〜R19はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基または芳香族炭化水素基であって、その構造中にヘテロ原子を含んでもよく;r、y、zはそれぞれ独立に0または1以上の整数であり、かつr+y+zが4以下である。]
A compound represented by the following general formula (I), wherein a part or all of hydrogen atoms of a phenolic hydroxyl group in a polyhydric phenol compound having a molecular weight of 300 to 2500 is substituted with an acid dissociable, dissolution inhibiting group.
Figure 2006347891
[In Formula (I), R 11 to R 12 are each independently a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; R 13 to R 14 are each independently a linear or branched group having 1 to 5 carbon atoms; 1 and n are each independently 0 or 1, and X is a group represented by the following general formula (Ia) or (Ib). ]
Figure 2006347891
[In formula (Ia), R 18 to R 19 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group, and may contain a hetero atom in the structure thereof; r, y, z Are each independently an integer of 0 or 1 and r + y + z is 4 or less. ]
下記一般式(p1)で表されるアルコキシカルボニルアルキル基、および下記一般式(p2)で表されるアルコキシアルキル基からなる群から選択される少なくとも1種の酸解離性溶解抑制基を有する請求項2記載の化合物。
Figure 2006347891
[式中、RおよびRはそれぞれ独立に直鎖状、分岐状または環状のアルキル基であって、その構造中にヘテロ原子を含んでもよく;Rは水素原子または低級アルキル基であり;n’は1〜3の整数である。]
Claims having at least one acid dissociable, dissolution inhibiting group selected from the group consisting of an alkoxycarbonylalkyl group represented by the following general formula (p1) and an alkoxyalkyl group represented by the following general formula (p2) 2. The compound according to 2.
Figure 2006347891
[Wherein R 1 and R 2 are each independently a linear, branched or cyclic alkyl group and may contain a heteroatom in the structure; R 3 is a hydrogen atom or a lower alkyl group; N ′ is an integer of 1 to 3; ]
酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する基材成分(A)と、露光により酸を発生する酸発生剤成分(B)とを含有するポジ型レジスト組成物であって、
前記基材成分(A)が、下記一般式(I)で表され、分子量が300〜2500である多価フェノール化合物におけるフェノール性水酸基の水素原子の一部または全部が酸解離性溶解抑制基で置換された化合物(A1)を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
Figure 2006347891
[式(I)中、R11〜R12はそれぞれ独立に炭素数3〜10の分岐状のアルキル基であり;R13〜R14はそれぞれ独立に炭素数1〜5の直鎖または分岐状のアルキル基であり;l、nはそれぞれ独立に0または1であり;Xは下記一般式(Ia)または(Ib)で表される基である。]
Figure 2006347891
[式(Ia)中、R18〜R19はそれぞれ独立に炭素数1〜10のアルキル基または芳香族炭化水素基であって、その構造中にヘテロ原子を含んでもよく;r、y、zはそれぞれ独立に0または1以上の整数であり、かつr+y+zが4以下である。]
A positive resist composition comprising a base component (A) whose alkali solubility is increased by the action of an acid, and an acid generator component (B) which generates an acid upon exposure,
The base component (A) is represented by the following general formula (I), and part or all of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group in the polyhydric phenol compound having a molecular weight of 300 to 2500 are acid dissociable, dissolution inhibiting groups. A positive resist composition comprising a substituted compound (A1).
Figure 2006347891
[In Formula (I), R 11 to R 12 are each independently a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms; R 13 to R 14 are each independently a linear or branched group having 1 to 5 carbon atoms; 1 and n are each independently 0 or 1, and X is a group represented by the following general formula (Ia) or (Ib). ]
Figure 2006347891
[In formula (Ia), R 18 to R 19 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group, and may contain a hetero atom in the structure thereof; r, y, z Are each independently an integer of 0 or 1 and r + y + z is 4 or less. ]
前記基材成分(A)が、下記一般式(p1)で表されるアルコキシカルボニルアルキル基、および下記一般式(p2)で表されるアルコキシアルキル基からなる群から選択される少なくとも1種の酸解離性溶解抑制基を有する請求項4記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 2006347891
[式中、RおよびRはそれぞれ独立に直鎖状、分岐状または環状のアルキル基であって、その構造中にヘテロ原子を含んでもよく;Rは水素原子または低級アルキル基であり;n’は1〜3の整数である。]
The base component (A) is at least one acid selected from the group consisting of an alkoxycarbonylalkyl group represented by the following general formula (p1) and an alkoxyalkyl group represented by the following general formula (p2) The positive resist composition according to claim 4, which has a dissociable, dissolution inhibiting group.
Figure 2006347891
[Wherein R 1 and R 2 are each independently a linear, branched or cyclic alkyl group and may contain a heteroatom in the structure; R 3 is a hydrogen atom or a lower alkyl group; N ′ is an integer of 1 to 3; ]
さらに、含窒素有機化合物(D)を含有する請求項4または5記載のポジ型レジスト組成物。   Furthermore, the positive resist composition of Claim 4 or 5 containing a nitrogen-containing organic compound (D). 請求項4〜6のいずれか一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、前記レジスト膜を現像して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 any one of claims 4 to 6, 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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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009227613A (en) * 2008-03-24 2009-10-08 Jsr Corp Arene compound

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001312055A (en) * 2000-02-18 2001-11-09 Fuji Photo Film Co Ltd Positive type resist composition
JP3946715B2 (en) * 2004-07-28 2007-07-18 東京応化工業株式会社 Positive resist composition and resist pattern forming method
JP4249095B2 (en) * 2004-02-20 2009-04-02 東京応化工業株式会社 Substrate for pattern forming material, positive resist composition, and resist pattern forming method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001312055A (en) * 2000-02-18 2001-11-09 Fuji Photo Film Co Ltd Positive type resist composition
JP4249095B2 (en) * 2004-02-20 2009-04-02 東京応化工業株式会社 Substrate for pattern forming material, positive resist composition, and resist pattern forming method
JP3946715B2 (en) * 2004-07-28 2007-07-18 東京応化工業株式会社 Positive resist composition and resist pattern forming method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007041501A (en) * 2004-12-24 2007-02-15 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Compound for resist and radiation-sensitive composition
JP2009227613A (en) * 2008-03-24 2009-10-08 Jsr Corp Arene compound

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