JP2009244805A - Positive resist composition and pattern formation method using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemically amplified positive resist composition which has high sensitivity and high resolution, is excellent in focal depth width characteristic and storage stability of a resist solution and allows formation of a resist pattern excellent in profile shape without substrate dependence, and is sensitive to excimer laser of KrF or the like, and radiation such as X ray and electron beam. <P>SOLUTION: The positive resist composition comprises: a compound (A) which produces carboxylic acid represented by the formula (I) by irradiation with active light rays or radiation; a resin (B) which is an alkali-insoluble or alkali-hardly soluble resin protected by acid-decomposable group and becomes alkali-soluble when the acid-decomposable group is decomposed; and a compound (C) which produces an acid other than the acid represented by the formula (I) by irradiation with active light ray or radiation. In the formula (I), R<SB>1</SB>and R<SB>2</SB>respectively and independently present a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an allyl group. The alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group and allyl group may have a substituent respectively. Further, R<SB>1</SB>and R<SB>2</SB>may be coupled to each other to form a ring. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、紫外線、遠紫外線、KrFなどのエキシマレーザー、X線、及び電子線などの放射線に感応する化学増幅型のポジ型レジスト組成物に関する。   The present invention relates to a chemically amplified positive resist composition that is sensitive to radiation such as excimer lasers such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, and KrF, X-rays, and electron beams.

従来、ICやLSIなどの半導体デバイスの製造プロセスにおいては、フォトレジスト組成物を用いたリソグラフィによる微細加工が行われている。近年、集積回路の高集積化に伴い、サブミクロン領域やクオーターミクロン領域の超微細パターン形成が要求されるようになってきている。それに伴い、露光波長もg/i線から、KrFエキシマレーザー光に、というように短波長化の傾向が見られる。   Conventionally, in a manufacturing process of a semiconductor device such as an IC or LSI, fine processing by lithography using a photoresist composition has been performed. In recent years, with the high integration of integrated circuits, the formation of ultrafine patterns in the submicron region and the quarter micron region has been required. Accordingly, there is a tendency for the exposure wavelength to be shortened from g / i line to KrF excimer laser light.

KrFエキシマレーザー光、電子線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィープロセスに適したレジストとしては高感度化の観点から主に酸触媒反応を利用した化学増幅型レジストが用いられており、ポジ型レジストにおいては主成分として、アルカリ現像液には不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有するフェノール性ポリマー(以下、「フェノール性酸分解性樹脂」と略す)、及び酸発生剤からなる化学増幅型レジスト組成物が有効に使用されている。   As a resist suitable for a lithography process using KrF excimer laser light, electron beam, or EUV light, a chemically amplified resist utilizing an acid-catalyzed reaction is mainly used from the viewpoint of high sensitivity. Is a phenolic polymer (hereinafter abbreviated as “phenolic acid-decomposable resin”) having a property that is insoluble or hardly soluble in an alkali developer and becomes soluble in an alkali developer by the action of an acid, and A chemically amplified resist composition comprising an acid generator is effectively used.

これらのポジ型レジストに関して、これまで酸分解性アクリレートモノマーを共重合したフェノール性酸分解性樹脂を用いたレジスト組成物がいくつか知られている。それらについては、例えば、特許文献1に開示されたポジ型レジスト組成物等を挙げることができる。   With respect to these positive resists, several resist compositions using a phenolic acid-decomposable resin copolymerized with an acid-decomposable acrylate monomer have been known so far. For example, a positive resist composition disclosed in Patent Document 1 can be used.

さらには特許文献2には、「放射線照射により沸点が150℃以上のカルボン酸を発生する化合物」と「カルボン酸以外の酸を発生する化合物」との組み合わせからなる酸発生剤を用いることも提案されている。このように、樹脂,酸発生剤等の観点から数多くの改良が行われ、実用化されてきた。   Further, Patent Document 2 proposes to use an acid generator comprising a combination of “a compound that generates a carboxylic acid having a boiling point of 150 ° C. or higher upon irradiation” and “a compound that generates an acid other than a carboxylic acid”. Has been. As described above, many improvements have been made from the viewpoint of resins, acid generators, etc., and they have been put into practical use.

しかしながら、このような酸触媒反応を利用した化学増幅型レジストは、従来のアルカリ可溶性ノボラック樹脂とキノンジアジド基含有化合物を基本成分としたポジ型フォトレジストと比較して、基板依存性が大きく、特にTiN、SiNやSiONといった塩基性基板では、実際にレジストパターンを形成すると裾引き形状となり、望ましいとされる矩形のパターンが形成されないという欠点があった。
米国特許第5561194号明細書 特許第3991462号明細書
However, chemically amplified resists utilizing such acid-catalyzed reactions are more substrate-dependent than conventional positive photoresists based on alkali-soluble novolak resins and quinonediazide group-containing compounds, especially TiN. Basic substrates such as SiN and SiON have a drawback in that when a resist pattern is actually formed, a bottom pattern is formed, and a desirable rectangular pattern is not formed.
US Pat. No. 5,561,194 Japanese Patent No. 3991462

本発明の目的は、活性光線又は放射線、特に、KrFエキシマレーザー光、電子線あるいはEUV光を使用する半導体素子の微細加工における性能向上技術の課題を解決することであり、高感度、高解像性で、かつ焦点深度幅特性及びレジスト溶液の保存安定性に優れるとともに、基板依存性がなくプロファイル形状の優れたレジストパターンを形成できるKrFなどのエキシマレーザー、X線、及び電子線などの放射線に感応する化学増幅型のポジ型レジスト組成物を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the problem of performance improvement technology in microfabrication of semiconductor elements using actinic rays or radiation, in particular KrF excimer laser light, electron beam or EUV light, and has high sensitivity and high resolution. And excels in excimer lasers such as KrF, X-rays, and electron beams that are capable of forming resist patterns with excellent substrate profile and excellent profile shape. It is an object of the present invention to provide a sensitive chemical amplification type positive resist composition.

本発明者らは、鋭意検討した結果、本発明の課題は、下記の構成によって達成された。
(1)(A)活性光線又は放射線の照射により下記式(I)で表されるカルボン酸を発生する化合物、
(B)酸分解性基で保護されたアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、該酸分解性基が分解したときにアルカリ可溶性となる樹脂、及び
(C)活性光線又は放射線の照射により一般式(I)で表されるカルボン酸以外の酸を発生する化合物
を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。

Figure 2009244805
As a result of intensive studies, the present inventors have achieved the object of the present invention by the following configuration.
(1) (A) a compound that generates a carboxylic acid represented by the following formula (I) by irradiation with actinic rays or radiation,
(B) an alkali-insoluble or hardly-alkali-soluble resin protected with an acid-decomposable group, which becomes alkali-soluble when the acid-decomposable group is decomposed; and (C) by irradiation with actinic rays or radiation. A positive resist composition comprising a compound that generates an acid other than the carboxylic acid represented by formula (I).
Figure 2009244805

式(I)中、
、Rはそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。また、R1とR2は互いに結合して環を形成してもよい。
In formula (I),
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group, and these groups may have a substituent. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring.

(2) 樹脂(B)が下記式(II)、(III)及び(IV)で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする上記(1)に記載のポジ型レジスト組成物。

Figure 2009244805
(2) The positive resist composition as described in (1) above, wherein the resin (B) contains repeating units represented by the following formulas (II), (III) and (IV).
Figure 2009244805

式(II)〜(IV)中、
Aは酸の作用により分解し脱離する基を表す。
3は各々独立して水素原子またはメチル基を表す。
4は水素原子、炭素数1から6の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、ハロゲン原子および/または酸素原子を含む炭素数1から10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、フェニル基、アラルキル基、カルバモイル基、シアノ基、又はニトロ基を表す。
mは1または2を表す。
nは0〜2の整数を表す。
(3) 式(II)で表される繰り返し単位が式(II)−aで表される構造であることを特徴とする上記(2)に記載のポジ型レジスト組成物。

Figure 2009244805
In formulas (II) to (IV),
A represents a group that decomposes and leaves by the action of an acid.
R 3 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 4 represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms containing a halogen atom and / or an oxygen atom. Represents a phenyl group, an aralkyl group, a carbamoyl group, a cyano group, or a nitro group.
m represents 1 or 2.
n represents an integer of 0 to 2.
(3) The positive resist composition as described in (2) above, wherein the repeating unit represented by the formula (II) has a structure represented by the formula (II) -a.
Figure 2009244805

(4) 式(III)で表される繰り返し単位が式(III)−aで表される構造であることを特徴とする上記(2)または(3)に記載のポジ型レジスト組成物。

Figure 2009244805
(4) The positive resist composition as described in (2) or (3) above, wherein the repeating unit represented by the formula (III) has a structure represented by the formula (III) -a.
Figure 2009244805

式(III)−a中、Rは水素原子又はメチル基である。
(5) 樹脂(B)の質量平均分子量が15,000から25,000であることを特徴とする、上記(1)から(4)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
In Formula (III) -a, R 3 is a hydrogen atom or a methyl group.
(5) The positive resist composition as described in any one of (1) to (4) above, wherein the resin (B) has a mass average molecular weight of 15,000 to 25,000.

(6) 更に、(D)含窒素有機塩基性化合物を含有することを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
(7) 更に、(E)界面活性剤を含有することを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
(8) 更に、溶剤を含有することを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
(9) 溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することを特徴とする上記(8)に記載のポジ型レジスト組成物。
(10) 上記溶剤としてさらにプロピレングリコールモノメチルエーテルを含有することを特徴とする上記(9)に記載のポジ型レジスト組成物。
(11) (1)〜(10)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物を用い、レジスト膜を形成し、露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。
(6) The positive resist composition as described in any one of (1) to (5) above, further comprising (D) a nitrogen-containing organic basic compound.
(7) The positive resist composition as described in any one of (1) to (6) above, further comprising (E) a surfactant.
(8) The positive resist composition as described in any one of (1) to (7) above, further comprising a solvent.
(9) The positive resist composition as described in (8) above, which contains propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent.
(10) The positive resist composition as described in (9) above, further containing propylene glycol monomethyl ether as the solvent.
(11) A pattern forming method comprising a step of forming a resist film using the positive resist composition according to any one of (1) to (10), exposing and developing the resist film.

以下、本発明に使用する化合物について詳細に説明する。
尚、本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
Hereinafter, the compounds used in the present invention will be described in detail.
In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what has a substituent with what does not have a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

[1]カルボン酸発生剤(A)
本発明のポジ型レジスト組成物は、活性光線又は放射線の照射により一般式(I)で表されるカルボン酸を発生する化合物(以下「カルボン酸発生剤(A)」ともいう)を含有する。

Figure 2009244805
[1] Carboxylic acid generator (A)
The positive resist composition of the present invention contains a compound that generates a carboxylic acid represented by the general formula (I) upon irradiation with actinic rays or radiation (hereinafter also referred to as “carboxylic acid generator (A)”).
Figure 2009244805

式(I)中、
及びRはそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表し、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基及びアリール基は置換基を有していてもよい。また、R1とR2は互いに結合して環を形成してもよい。
In formula (I),
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group, and the alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group and aryl group have a substituent. May be. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring.

アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基が有してもよい置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができる。   Examples of the substituent that the alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have include a halogen atom (chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.), aryl group (phenyl group, naphthyl group, etc.), hydroxy group, An alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, butoxy group, etc.), a cyano group, a nitro group, etc. can be mentioned.

アリール基が有してもよい置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、ニトロ基、シアノ基、アルキル基(メチル基、エチル基、t-ブチル基、t-アミル基、オクチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができる。   Examples of the substituent that the aryl group may have include a halogen atom (chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.), nitro group, cyano group, alkyl group (methyl group, ethyl group, t-butyl group, t -Amyl group, octyl group etc.), hydroxy group, alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, butoxy group etc.), cyano group, nitro group and the like.

及びRは、好ましくは、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜30のシクロアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜24のアリール基であり、より好ましくは、フッ素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは、フッ素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基である。これらの基は、各々置換基を有していてもよい。
以下に、活性光線又は放射線の照射により発生する、式(I)で表されるカルボン酸の好ましい具体例を挙げるが、もちろんこれらに限定されるものではない。

Figure 2009244805
R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, or 6 to 24 carbon atoms. An aryl group, more preferably a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 18 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and particularly preferably a fluorine atom or a carbon atom. These are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Each of these groups may have a substituent.
In the following, preferred specific examples of the carboxylic acid represented by the formula (I) generated by irradiation with actinic rays or radiation are listed, but of course not limited thereto.
Figure 2009244805

カルボン酸発生剤(A)としては下記一般式(A)で表される化合物が好ましい。

Figure 2009244805
The carboxylic acid generator (A) is preferably a compound represented by the following general formula (A).
Figure 2009244805

一般式(A)中、R21〜R23は各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Zはイオウ原子又はヨウ素原子を表す。Zがイオウ原子である場合、pは1であり、ヨウ素原子である場合はpは0である。R1とR2は、上記一般式(I)と同様である。 In general formula (A), R 21 to R 23 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group, and these groups may have a substituent. Z represents a sulfur atom or an iodine atom. When Z is a sulfur atom, p is 1, and when Z is an iodine atom, p is 0. R 1 and R 2 are the same as those in the general formula (I).

上記の原子団中、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基が有してもよい置換基の例としては、上記R及びR2がアルキル基である場合の置換基の例として挙げたものと同じものが挙げられる。アリール基の置換基の例としては、上記R1及びR2がアリール基である場合の置換基の例として挙げたものと同じものが挙げられる。 Examples of the substituent that the alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have in the above atomic group include those exemplified as the substituents when R 1 and R 2 are alkyl groups. The same can be mentioned. As an example of the substituent of an aryl group, the same thing as what was mentioned as an example of a substituent in case the said R < 1 > and R < 2 > are aryl groups is mentioned.

21〜R23は、各々独立に、好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数2〜12のアルケニル基又は炭素数6〜24のアリール基を表し、より好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは炭素数6〜15のアリール基である。これらの基は各々置換基を有していてもよい。 R 21 to R 23 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms. And more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and particularly preferably an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. . Each of these groups may have a substituent.

Zはイオウ原子又はヨウ素原子を表す。pはZがイオウ原子である場合は1であり、Zがヨウ素原子である場合は0である。
尚、式(A)のカチオン部の2つ以上が、単結合又は連結基(例えば、−S−、−O−など)により結合し、式(A)のカチオン部を複数有するカチオン構造を形成してもよい。
また、R1とR2の両方が、フッ素原子あるいはフッ素原子含有基であることが好ましい。
Z represents a sulfur atom or an iodine atom. p is 1 when Z is a sulfur atom, and 0 when Z is an iodine atom.
In addition, two or more cation moieties of the formula (A) are bonded by a single bond or a linking group (for example, -S-, -O-, etc.) to form a cation structure having a plurality of cation moieties of the formula (A). May be.
Moreover, it is preferable that both R 1 and R 2 are fluorine atoms or fluorine atom-containing groups.

以下に、活性光線又は放射線の照射によりカルボン酸を発生する化合物(A)の好ましい具体例を挙げるが、もちろんこれらに限定されるものではない。

Figure 2009244805
Although the preferable specific example of the compound (A) which generate | occur | produces carboxylic acid by irradiation of actinic light or a radiation below is given, of course, it is not limited to these.
Figure 2009244805

カルボン酸発生剤(A)の、本発明のポジ型レジスト組成物中の含有率は、組成物の全固形分を基準として、0.1〜10質量%が好ましく、より好ましくは0.1〜5質量%、特に好ましくは0.1〜3質量%である。またこれらの活性光線又は放射線の照射により一般式(I)で表されるカルボン酸を発生する化合物は1種類を用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。   The content of the carboxylic acid generator (A) in the positive resist composition of the present invention is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, based on the total solid content of the composition. 5 mass%, particularly preferably 0.1 to 3 mass%. Moreover, the compound which generate | occur | produces the carboxylic acid represented by general formula (I) by irradiation of these actinic rays or radiation may use 1 type, and may mix and use 2 or more types.

[2]樹脂(B)
本発明のレジスト組成物は、酸で分解し得る基で保護されたアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、酸の作用により該酸分解性基が分解したときにアルカリ可溶性となる樹脂(以下、「樹脂(B)」、ともいう)を含有する。
本発明の樹脂(B)は、樹脂の主鎖又は側鎖、あるいは、主鎖及び側鎖の両方に、酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基(以下、「酸分解性基」ともいう)を有する樹脂である。
[2] Resin (B)
The resist composition of the present invention is an alkali-insoluble or alkali-insoluble resin protected with an acid-decomposable group, and becomes an alkali-soluble resin when the acid-decomposable group is decomposed by the action of an acid ( Hereinafter, it is also referred to as “resin (B)”.
The resin (B) of the present invention is a group (hereinafter referred to as “acid-decomposable group”) that is decomposed by the action of an acid to generate an alkali-soluble group in the main chain or side chain of the resin, or in both the main chain and the side chain. Resin).

アルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボン酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、トリス(アルキルスルホニル)メチレン基を有する基等が挙げられる。   Alkali-soluble groups include phenolic hydroxyl groups, carboxylic acid groups, fluorinated alcohol groups, sulfonic acid groups, sulfonamido groups, sulfonylimide groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) Imido group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group, tris (alkylsulfonyl) methylene group A group having

好ましいアルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボン酸基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール)、スルホン酸基が挙げられる。   Preferred alkali-soluble groups include phenolic hydroxyl groups, carboxylic acid groups, fluorinated alcohol groups (preferably hexafluoroisopropanol), and sulfonic acid groups.

酸で分解し得る基(酸分解性基)として好ましい基は、これらのアルカリ可溶性基の水素原子を酸で脱離する基で置換した基である。   A preferred group as an acid-decomposable group (acid-decomposable group) is a group obtained by substituting the hydrogen atom of these alkali-soluble groups with a group capable of leaving with an acid.

酸で脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)等を挙げることができる。
式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
Examples of the group capable of leaving with an acid include —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (R 01 ) (R 02 ) (OR 39 ), and the like.
In the formula, R 36 to R 39 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.

01〜R02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
酸分解性基としては好ましくは、クミルエステル基、エノールエステル基、アセタールエステル基、第3級のアルキルエステル基等である。更に好ましくは、第3級アルキルエステル基である。
本発明の樹脂(B)は、下記式(II)、(III)、及び(IV)で表される繰り返し単位を含むことがより好ましい。

Figure 2009244805
R 01 and R 02 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
The acid-decomposable group is preferably a cumyl ester group, an enol ester group, an acetal ester group, a tertiary alkyl ester group or the like. More preferably, it is a tertiary alkyl ester group.
The resin (B) of the present invention more preferably contains repeating units represented by the following formulas (II), (III), and (IV).
Figure 2009244805

式(II)〜(IV)において、Aは酸の作用により分解し脱離する基を表す。R3は各々独立して水素原子またはメチル基を表す。R4は水素原子、炭素数1から6の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、ハロゲン原子および/または酸素原子を含む炭素数1から10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、フェニル基、アラルキル基、カルバモイル基、シアノ基、又はニトロ基を表す。mは1または2を表し、nは0〜2の整数を表す。 In the formulas (II) to (IV), A represents a group that decomposes and leaves by the action of an acid. R 3 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group. R 4 represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms containing a halogen atom and / or an oxygen atom. Represents a phenyl group, an aralkyl group, a carbamoyl group, a cyano group, or a nitro group. m represents 1 or 2, and n represents an integer of 0 to 2.

式(II)で表される繰り返し単位の樹脂(B)における好ましい組成比は、樹脂(B)中のすべての繰り返し単位に対して、5〜75モル%、さらに好ましくは20〜70モル%である。
式(II)で表される繰り返し単位を上記範囲で含有することは、基板との接着性と解像度を両立する観点から好ましい。
以下、式(II)で表される繰り返し単位の具体的な構造を例示するが、この限りではない。

Figure 2009244805
The preferable composition ratio in the resin (B) of the repeating unit represented by the formula (II) is 5 to 75 mol%, more preferably 20 to 70 mol% with respect to all the repeating units in the resin (B). is there.
It is preferable that the repeating unit represented by the formula (II) is contained in the above range from the viewpoint of achieving both the adhesion to the substrate and the resolution.
Hereinafter, although the specific structure of the repeating unit represented by Formula (II) is illustrated, it is not this limitation.
Figure 2009244805

一般式(II)で表される繰り返し単位が式(II)−aで表される構造であることが特に好ましい。

Figure 2009244805
It is particularly preferable that the repeating unit represented by the general formula (II) has a structure represented by the formula (II) -a.
Figure 2009244805

式(III)で表される繰り返し単位中のAは酸の作用により分解し脱離する基を表し、炭化水素基(好ましくは炭素数20以下、より好ましくは4〜12)であることが好ましく、t−ブチル基、t−アミル基、脂環構造を有する炭化水素基(例えば、脂環基自体、及び、アルキル基に脂環基が置換した基)がより好ましく、さらにはt−ブチル基が好ましい。脂環構造は、単環でも、多環でもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好ましい。これらの脂環構造を有する炭化水素基はさらに置換基を有していてもよい。更に有していてもよい置換基としては、例えば、炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、シアノ基、ニトロ基などを挙げることが出来る。   A in the repeating unit represented by the formula (III) represents a group that decomposes and leaves by the action of an acid, and is preferably a hydrocarbon group (preferably having a carbon number of 20 or less, more preferably 4 to 12). , A t-butyl group, a t-amyl group, a hydrocarbon group having an alicyclic structure (for example, an alicyclic group itself, or a group in which an alicyclic group is substituted on an alkyl group), more preferably a t-butyl group. Is preferred. The alicyclic structure may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include monocyclo, bicyclo, tricyclo, and tetracyclo structures having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25. These hydrocarbon groups having an alicyclic structure may further have a substituent. Further, examples of the substituent that may be included include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxyl group, an alkoxycarbonyl group, a carbamoyl group, a cyano group, and a nitro group.

式(III)で表される繰り返し単位の樹脂(B)における好ましい組成比は、樹脂(B)中のすべての繰り返し単位に対して、5〜50モル%、さらに好ましくは10〜40モル%である。   The preferable composition ratio in the resin (B) of the repeating unit represented by the formula (III) is 5 to 50 mol%, more preferably 10 to 40 mol%, based on all the repeating units in the resin (B). is there.

式(III)で表される繰り返し単位の含有率を上記範囲とすることはアルカリ現像液に対する溶解速度とプラズマエッチング耐性を両立する観点から好ましい。
以下、式(III)で表される繰り返し単位の具体的な構造を例示するが、この限りではない。

Figure 2009244805
Setting the content of the repeating unit represented by the formula (III) in the above range is preferable from the viewpoint of achieving both a dissolution rate in an alkali developer and plasma etching resistance.
Hereinafter, although the specific structure of the repeating unit represented by Formula (III) is illustrated, it is not this limitation.
Figure 2009244805

一般式(III)で表される繰り返し単位が式(III)−aで表される構造であることが特に好ましい。

Figure 2009244805
It is particularly preferable that the repeating unit represented by the general formula (III) has a structure represented by the formula (III) -a.
Figure 2009244805

式(III)−aにおいて、Rは一般式(III)におけるRと同義であり、水素原子又はメチル基を表す。 In formula (III) -a, R 3 has the same meaning as R 3 in formula (III), represents a hydrogen atom or a methyl group.

式(IV)で表される繰り返し単位中のRとしては、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、シクロヘキシル基、フェニル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、シアノ基、ニトロ基などを挙げることが出来る。 R 4 in the repeating unit represented by the formula (IV) is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cyclohexyl group, a phenyl group, an alkoxyl group, an alkoxycarbonyl group, a carbamoyl group, a cyano group, or a nitro group. And so on.

式(IV)で表される繰り返し単位の樹脂(B)における好ましい組成比は、樹脂(B)に対して、1〜50モル%、さらに好ましくは2〜40モル%、より好ましくは、2〜35モル%である。式(IV)で表される繰り返し単位を上記範囲とすることは、充分なプラズマエッチング耐性および溶解抑止効果による矩形な形状のパターンを得つつ、露光部の充分な溶解性を両立する上で好ましい。
以下、式(IV)で表される繰り返し単位の具体的な構造を例示するが、この限りではない。

Figure 2009244805
The preferable composition ratio in the resin (B) of the repeating unit represented by the formula (IV) is 1 to 50 mol%, more preferably 2 to 40 mol%, more preferably 2 to 2 mol based on the resin (B). 35 mol%. Setting the repeating unit represented by the formula (IV) within the above range is preferable for obtaining sufficient rectangular etching pattern due to sufficient plasma etching resistance and dissolution inhibiting effect while achieving sufficient solubility in the exposed area. .
Hereinafter, although the specific structure of the repeating unit represented by Formula (IV) is illustrated, it is not this limitation.
Figure 2009244805

樹脂(B)の質量平均分子量(Mw)は、10,000以上であることが好ましい。分子量を高くすることで、未露光部のアルカリ溶解速度を小さくすることが出来る。そのため、保護率を下げることが出来、エッチング耐性、孤立ラインのDOFマージン等の諸性能が向上する。   The mass average molecular weight (Mw) of the resin (B) is preferably 10,000 or more. By increasing the molecular weight, the alkali dissolution rate in the unexposed area can be reduced. Therefore, the protection rate can be lowered, and various performances such as etching resistance and DOF margin of isolated lines are improved.

また樹脂自体のアルカリに対する溶解速度、感度、欠陥発生の点から質量平均分子量(Mw)は200,000以下が好ましい。
分散度(Mw/Mn)は、1.0〜3.0であることが好ましく、より好ましくは1.0〜2.5、特に好ましくは、1.0〜2.0である。
The mass average molecular weight (Mw) is preferably 200,000 or less from the viewpoint of the dissolution rate of the resin itself in alkali, sensitivity, and defect generation.
The dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.0 to 2.5, and particularly preferably 1.0 to 2.0.

その中で、樹脂の質量平均分子量(Mw)は、10,000〜200,000の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは10,000〜100,000の範囲であり、特に好ましくは12,000〜50,000の範囲であり、最も好ましくは15,000〜25,000の範囲である。
ここで、質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
Among them, the mass average molecular weight (Mw) of the resin is preferably in the range of 10,000 to 200,000, more preferably in the range of 10,000 to 100,000, and particularly preferably 12,000. It is in the range of ˜50,000, and most preferably in the range of 15,000 to 25,000.
Here, the mass average molecular weight is defined by a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

樹脂(B)のポジ型レジスト組成物中の含有率は、組成物の全固形分を基準として75〜99質量%が好ましく、より好ましくは90〜98質量%である。   The content of the resin (B) in the positive resist composition is preferably 75 to 99 mass%, more preferably 90 to 98 mass%, based on the total solid content of the composition.

樹脂(B)はラジカル重合開始剤を用いてラジカル重合を行うことで分散度1.5〜2.0の樹脂(B)を合成することができる。さらに好ましい分散度1.0〜1.5の樹脂(B)はリビングラジカル重合によって合成可能である。
以下に、樹脂(B)の具体例を示すが、これらに限定するものではない。

Figure 2009244805
Resin (B) can synthesize | combine resin (B) with a dispersion degree of 1.5-2.0 by performing radical polymerization using a radical polymerization initiator. Further preferred resin (B) having a dispersity of 1.0 to 1.5 can be synthesized by living radical polymerization.
Although the specific example of resin (B) is shown below, it is not limited to these.
Figure 2009244805

Figure 2009244805
Figure 2009244805

Figure 2009244805
Figure 2009244805

[3]酸発生剤(C)
本発明のレジスト組成物は、(C)活性光線または放射線の照射により一般式(I)で表されるカルボン酸以外の酸を発生する化合物(以下、「酸発生剤(C)」ともいう)を含有する。酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
[3] Acid generator (C)
The resist composition of the present invention comprises (C) a compound that generates an acid other than the carboxylic acid represented by the general formula (I) upon irradiation with actinic rays or radiation (hereinafter also referred to as “acid generator (C)”). Containing. As an acid generator, photo-initiator of photocation polymerization, photo-initiator of photo-radical polymerization, photo-decoloring agent of dyes, photo-discoloring agent, or irradiation with actinic ray or radiation used for micro-resist etc. Known compounds that generate acids and mixtures thereof can be appropriately selected and used.

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

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

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

酸発生剤(C)としての、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する化合物の内で好ましい化合物として、下記一般式(ZI)、(ZII)、(ZIII)で表される化合物を挙げることができる。

Figure 2009244805
Compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII), and (ZIII) as preferred compounds among the compounds capable of decomposing upon irradiation with actinic rays or radiation as the acid generator (C) Can be mentioned.
Figure 2009244805

上記一般式(ZI)において、R201、R202及びR203は、各々独立に有機基を表す。
-は、非求核性アニオンを表し、好ましくはスルホン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、BF 、PF 、SbF などが挙げられ、好ましくは炭素原子を含有する有機アニオンである。好ましい有機アニオンとしては下式AN1〜AN3に示す有機アニオンが挙げられる。

Figure 2009244805
In the above general formula (ZI), R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.
X represents a non-nucleophilic anion, preferably a sulfonate anion, a bis (alkylsulfonyl) amide anion, a tris (alkylsulfonyl) methide anion, BF 4 , PF 6 , SbF 6 − and the like, preferably Is an organic anion containing a carbon atom. Preferable organic anions include organic anions represented by the following formulas AN1 to AN3.
Figure 2009244805

式AN1〜AN3中、Rc〜Rcはそれぞれ独立に有機基を表す。Rc〜Rcにおける有機基として、炭素数1〜30のものがあげられ、好ましくは置換されていてもよいアルキル基、アリール基、またはこれらの複数が、単結合、−O−、−CO−、−S−、−SO3−、−SO2N(Rd1)−などの連結基で連結された基を挙げることができる。さらにはほかの結合しているアルキル基、アリール基と環構造を形成してもよい。
Rd1は水素原子、アルキル基を表し、結合しているアルキル基、アリール基と環構造を形成してもよい。
In the formula AN1~AN3, Rc 1 ~Rc 3 each independently represents an organic group. Examples of the organic group in Rc 1 to Rc 3 include those having 1 to 30 carbon atoms, and preferably an optionally substituted alkyl group, aryl group, or a plurality of these are a single bond, —O—, —CO. 2 -, - S -, - SO 3 -, - SO 2 N (Rd 1) - it can be exemplified linked group a linking group such as. Further, it may form a ring structure with another bonded alkyl group or aryl group.
Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and may form a ring structure with the bonded alkyl group or aryl group.

Rc〜Rcの有機基として、1位がフッ素原子またはフロロアルキル基で置換されたアルキル基、フッ素原子またはフロロアルキル基で置換されたフェニル基であってもよい。フッ素原子またはフロロアルキル基を有することにより、光照射によって発生した酸の酸性度が上がり、感度が向上する。Rc〜Rcにおいて炭素原子を5個以上有する時、少なくとも1つの炭素原子は水素原子で置換されていることが好ましく、水素原子の数がフッ素原子より多いことがより好ましい。炭素数5以上のパーフロロアルキル基を有さないことにより生態への毒性が軽減する。 The organic group of Rc 1 to Rc 3 may be an alkyl group substituted at the 1-position with a fluorine atom or a fluoroalkyl group, or a phenyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group. By having a fluorine atom or a fluoroalkyl group, the acidity of the acid generated by light irradiation is increased and the sensitivity is improved. When Rc 1 to Rc 3 have 5 or more carbon atoms, it is preferable that at least one carbon atom is substituted with a hydrogen atom, and it is more preferable that the number of hydrogen atoms is larger than that of fluorine atoms. By not having a perfluoroalkyl group having 5 or more carbon atoms, ecotoxicity is reduced.

201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。
また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。
201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
201、R202及びR203としての有機基の具体例としては、後述する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、(ZI−3)における対応する基を挙げることができる。
The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1-30, preferably 1-20.
Two of R 201 to R 203 may be bonded to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group.
The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).
Specific examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described later.

尚、一般式(ZI)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(ZI)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合物であってもよい。
更に好ましい(Z1)成分として、以下に説明する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、及び(ZI−3)を挙げることができる。
In addition, the compound which has two or more structures represented by general formula (ZI) may be sufficient. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (ZI) is, at least one bond with structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (ZI) It may be a compound.
Further preferred examples of the component (Z1) include compounds (ZI-1), (ZI-2), and (ZI-3) described below.

化合物(ZI−1)は、上記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。
アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基でもよい。
The compound (ZI-1) is at least one of the aryl groups R 201 to R 203 in formula (ZI), arylsulfonium compound, i.e., a compound having arylsulfonium as a cation.
Arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be an aryl group or a part of R 201 to R 203 may be an aryl group with the remaining being an alkyl group.

アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物を挙げることができる。   Examples of the arylsulfonium compound include a triarylsulfonium compound, a diarylalkylsulfonium compound, and an aryldialkylsulfonium compound.

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

アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖、分岐又は環状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。   The alkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec. -Butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and the like can be mentioned.

201〜R203としてのアリール基、アルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状アルキル基、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、最も好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。 Aryl group of R 201 to R 203, an alkyl group, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, 6 to 14 carbon atoms), an alkoxy group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, You may have a hydroxyl group and a phenylthio group as a substituent. Preferred substituents are linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, linear, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, most preferably alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, It is a C1-C4 alkoxy group. The substituent may be substituted with any one of the three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. When R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

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

化合物(ZI−2)は、式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を含有しない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。
Compound (ZI-2) is a compound in the case where R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently represents an organic group containing no aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.
The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.

201〜R203は、各々独立に、好ましくはアルキル基、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、アリル基、ビニル基であり、更に好ましくは直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基であり、最も好ましくは直鎖、分岐2−オキソアルキル基である。 R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an allyl group, or a vinyl group, more preferably a linear, branched, or cyclic 2-oxoalkyl group, An alkoxycarbonylmethyl group, most preferably a straight-chain and branched 2-oxoalkyl group.

201〜R203としてのアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)、炭素数3〜10の環状アルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。 The alkyl group as R 201 to R 203 may be linear, branched, or cyclic, preferably a linear or branched alkyl group (e.g., methyl group having 1 to 10 carbon atoms, an ethyl group, a propyl Group, butyl group, pentyl group) and cyclic alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group).

201〜R203としての2−オキソアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。 The 2-oxoalkyl group as R 201 to R 203 may be linear, branched or cyclic, and preferably includes a group having> C═O at the 2-position of the above alkyl group. it can.

201〜R203としてのアルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。 The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as R 201 to R 203, preferably may be mentioned alkoxy groups having 1 to 5 carbon atoms (a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentoxy group).

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

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

次に、化合物(ZI−3)について説明する。
化合物(ZI−3)とは、以下の一般式(ZI−3)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。

Figure 2009244805
Next, the compound (ZI-3) will be described.
The compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.
Figure 2009244805

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

6c及びR7cは、水素原子又はアルキル基を表す。 R 6c and R 7c represent a hydrogen atom or an alkyl group.

Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、アリル基、又はビニル基を表す。   Rx and Ry each independently represents an alkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an allyl group, or a vinyl group.

1c〜R7cのいずれか2つ以上が結合して環構造を形成しても良い。また、RxとRyが結合して環構造を形成しても良い。これらの環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。 Any two or more of R 1c to R 7c may be bonded to form a ring structure. R x and R y may combine to form a ring structure. These ring structures may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, or an amide bond.

X−は、一般式(ZI)におけるX−と同義である。   X- has the same meaning as X- in formula (ZI).

1c〜R7cとしてのアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜20個のアルキル基、好ましくは炭素数1〜12個の直鎖及び分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基)、炭素数3〜8個の環状アルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。 The alkyl group as R 1c to R 7c may be linear, branched or cyclic, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Group (for example, methyl group, ethyl group, linear or branched propyl group, linear or branched butyl group, linear or branched pentyl group), C3-C8 cyclic alkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group) ).

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

好ましくはR1c〜R5cのうちいずれかが直鎖、分岐、環状アルキル基、又は直鎖、分岐、環状アルコキシ基であり、更に好ましくはR1cからR5cの炭素数の和が2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。また、R6c及びR7cは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましい。 Preferably either a straight chain of R 1c to R 5c, branched, cyclic alkyl group, or a linear, branched or cyclic alkoxy group, more preferably the sum of the carbon atoms of R 5c from R 1c 2 to 15 It is. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of a preservation | save. R 6c and R 7c are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

x及びRyとしてのアルキル基は、R1c〜R7cで挙げたアルキル基と同様のものを挙げることができる。
2−オキソアルキル基は、R1c〜R7cで挙げたアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と同様のものを挙げることができる。
x及びRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。
x、Ryは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基である。
Examples of the alkyl group as R x and R y include the same alkyl groups as those described for R 1c to R 7c .
Examples of the 2-oxoalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group exemplified for R 1c to R 7c .
Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as R 1c to R 5c .
Examples of the group formed by combining R x and R y include a butylene group and a pentylene group.
R x and R y are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more.

次に、一般式(ZII)、(ZIII)について説明する。
一般式(ZII)、(ZIII)中、R204〜R207は、各々独立に、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、または置換基を有していてもよいシクロアルキル基を表す。
Next, general formulas (ZII) and (ZIII) will be described.
In general formulas (ZII) and (ZIII), R 204 to R 207 each independently have an aryl group which may have a substituent, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents an optionally substituted cycloalkyl group.

204〜R207のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。
204〜R207としてのアルキル基は、直鎖でも分岐でもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基など)、を挙げることができる。
Phenyl group and a naphthyl group are preferred as the aryl group of R 204 to R 207, more preferably a phenyl group.
The alkyl group as R 204 to R 207 may be linear or branched, preferably a linear or branched alkyl group (e.g. having 1 to 10 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group Etc.).

204〜R207としてのシクロアルキル基は、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基など)を挙げることができる。 The cycloalkyl group as R 204 to R 207 may be exemplified a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc. norbornyl).

204〜R207が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子など)、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。
-は、一般式(ZI)に於けるX-の非求核性アニオンと同義である。
The R 204 to R 207 are substituents which may have, for example, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), an aryl group (e.g. having 6 to 15 carbon atoms), an alkoxy group (for example, 1 to 15 carbon atoms ), Halogen atoms (fluorine atoms, chlorine atoms, etc.), hydroxyl groups, phenylthio groups, and the like.
X has the same meaning as the non-nucleophilic anion of X − in formula (ZI).

酸発生剤(C)としての、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物の内で好ましい化合物として、更に、下記一般式(ZIV)、(ZV)、(ZVI)で表される化合物を挙げることができる。

Figure 2009244805
Among the compounds capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation as the acid generator (C), compounds represented by the following general formulas (ZIV), (ZV) and (ZVI) are further included. Can be mentioned.
Figure 2009244805

一般式(ZIV)〜(ZVI)中、
Ar3及びAr4は、各々独立に、置換若しくは無置換のアリール基を表す。
208は、一般式(ZV)と(ZVI)で各々独立して、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基を表す。発生酸の強度を高める点では、R208はフッ素原子により置換されていることが好ましい。
In general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group.
R 208 independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group in the general formulas (ZV) and (ZVI). From the viewpoint of increasing the strength of the generated acid, R 208 is preferably substituted with a fluorine atom.

209及びR210は、各々独立に、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基又は電子吸引性基を表す。R209として好ましくは、置換若しくは無置換のアリール基である。R210として好ましくは、電子吸引性基であり、より好ましくはシアノ基、フロロアルキル基である。 R 209 and R 210 each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an electron-withdrawing group. R 209 is preferably a substituted or unsubstituted aryl group. R 210 is preferably an electron-withdrawing group, more preferably a cyano group or a fluoroalkyl group.

Aは、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のアルケニレン基又は置換若しくは無置換のアリーレン基を表す。
尚、一般式(ZVI)で表される構造を複数有する化合物も本発明では好ましい。例えば、一般式(ZVI)で表される化合物のR209又はR210のいずれかが、一般式(ZVI)で表されるもう一つの化合物のR209又はR210のいずれかと結合した構造を有する化合物であってもよい。
A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkenylene group, or a substituted or unsubstituted arylene group.
A compound having a plurality of structures represented by the general formula (ZVI) is also preferred in the present invention. For example, either R 209 or R 210 of the compound represented by the general formula (ZVI) has a structure bonded to either R 209 or R 210 of another compound represented by the general formula (ZVI). It may be a compound.

酸発生剤(C)としての、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する化合物の内でより好ましくは、一般式(ZI)〜(ZIII)で表される化合物であり、更に好ましくは(ZI)で表される化合物であり、最も好ましくは(ZI−1)〜(ZI−3)で表される化合物である。
更に、活性光線又は放射線の照射により、下記一般式AC1〜AC3で表される酸を発生する化合物が好ましい。

Figure 2009244805
Among the compounds that decompose as a result of irradiation with actinic rays or radiation as the acid generator (C), more preferred are compounds represented by the general formulas (ZI) to (ZIII), even more preferred. Is a compound represented by (ZI), most preferably a compound represented by (ZI-1) to (ZI-3).
Furthermore, the compound which generate | occur | produces the acid represented by the following general formula AC1-AC3 by irradiation of actinic light or a radiation is preferable.
Figure 2009244805

すなわち、最も好ましい(C)成分の様態としては一般式(ZI)の構造においてX−がAN1、AN2、AN3から選ばれるアニオンである化合物である。Rc〜Rcは、各々、上記式AN1、AN2、AN3におけるRc〜Rcと同様である。
酸発生剤(C)の具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。

Figure 2009244805
That is, the most preferred embodiment of the component (C) is a compound in which X- is an anion selected from AN1, AN2, and AN3 in the structure of the general formula (ZI). Rc 1 to Rc 3 are each the same as Rc 1 to Rc 3 in the above formula AN1, AN2, AN3.
Specific examples of the acid generator (C) are shown below, but are not limited thereto.
Figure 2009244805

Figure 2009244805
Figure 2009244805

Figure 2009244805
Figure 2009244805

Figure 2009244805
Figure 2009244805

Figure 2009244805
Figure 2009244805

酸発生剤(C)は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。2種以上を組みあわせて使用する際には、水素原子を除く全原子数が2以上異なる2種の有機酸を発生する化合物を組み合わせることが好ましい。
酸発生剤(C)の組成物中の含量は、レジスト組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%である。
An acid generator (C) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. When two or more types are used in combination, it is preferable to combine two types of compounds that generate two types of organic acids that differ in the total number of atoms other than hydrogen atoms by two or more.
The content of the acid generator (C) in the composition is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and still more preferably 1 based on the total solid content of the resist composition. -7% by mass.

[4]有機塩基性化合物(D)
本発明のレジスト組成物は有機塩基性化合物を含有することが好ましい。有機塩基性化合物は、好ましくはフェノールよりも塩基性の強い化合物である。有機塩基性化合物の分子量は通常100〜900、好ましくは150〜800、より好ましくは200〜700である。また、特に含窒素塩基性化合物が好ましい。
好ましい含窒素塩基性化合物は、好ましい化学的環境として、下記式(CI)〜(CV)の構造を有する化合物である。式(CII)〜(CV)は、環構造の一部であってもよい。

Figure 2009244805
[4] Organic basic compound (D)
The resist composition of the present invention preferably contains an organic basic compound. The organic basic compound is preferably a compound that is more basic than phenol. The molecular weight of the organic basic compound is usually 100 to 900, preferably 150 to 800, more preferably 200 to 700. Further, nitrogen-containing basic compounds are particularly preferable.
Preferred nitrogen-containing basic compounds are compounds having structures of the following formulas (CI) to (CV) as a preferred chemical environment. Formulas (CII) to (CV) may be part of a ring structure.
Figure 2009244805

ここで、R250、R251及びR252は、同一でも異なってもよく、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)又はアリール基(好ましくは炭素数6〜20)を表し、ここで、R251とR252は、互いに結合して環を形成してもよい。 Here, R 250 , R 251 and R 252 may be the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group. (Preferably having 6 to 20 carbon atoms), wherein R 251 and R 252 may be bonded to each other to form a ring.

上記アルキル基は無置換であっても置換基を有するものであってもよく、置換基を有するアルキル基としては、炭素数1〜6のアミノアルキル基、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基が好ましい。
253、R254、R255及びR256は、同一でも異なってもよく、炭素数1〜6個のアルキル基を表す。
The alkyl group may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of the alkyl group having a substituent include an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. preferable.
R 253 , R 254 , R 255 and R 256 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、特に好ましくは、置換もしくは無置換のアミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基を有する化合物である。   Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms of different chemical environments in one molecule, and particularly preferably both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom. Or a compound having an alkylamino group.

更に、フェノキシ基を有するアミン化合物、フェノキシ基を有するアンモニウム塩化合物、スルホン酸エステル基を有するアミン化合物及びスルホン酸エステル基を有するアンモニウム塩化合物から選ばれる少なくとも1種類の含窒素化合物を挙げることができる。   Further, at least one nitrogen-containing compound selected from an amine compound having a phenoxy group, an ammonium salt compound having a phenoxy group, an amine compound having a sulfonic acid ester group, and an ammonium salt compound having a sulfonic acid ester group can be exemplified. .

アミン化合物は、1級、2級、3級のアミン化合物を使用することができ、少なくとも1つのアルキル基が窒素原子に結合しているアミン化合物が好ましい。アミン化合物は、3級アミン化合物であることがより好ましい。アミン化合物は、少なくとも1つのアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)が窒素原子に結合していれば、アルキル基の他に、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)又はアリール基(好ましくは炭素数6〜12)が窒素原子に結合していてもよい。アミン化合物は、アルキル鎖中に、酸素原子を有し、オキシアルキレン基が形成されていることが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、さらに好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CHCHO−)もしくはオキシプロピレン基(−CH(CH)CHO−もしくは−CHCHCHO−)が好ましく、さらに好ましくはオキシエチレン基である。 As the amine compound, a primary, secondary or tertiary amine compound can be used, and an amine compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom is preferable. The amine compound is more preferably a tertiary amine compound. As long as at least one alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) is bonded to a nitrogen atom, the amine compound has an cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms). Preferably C6-C12) may be bonded to a nitrogen atom. The amine compound preferably has an oxygen atom in the alkyl chain and an oxyalkylene group is formed. The number of oxyalkylene groups is one or more in the molecule, preferably 3 to 9, and more preferably 4 to 6. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—) or an oxypropylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 O— or —CH 2 CH 2 CH 2 O—) is preferable, and more preferably oxy Ethylene group.

アンモニウム塩化合物は、1級、2級、3級、4級のアンモニウム塩化合物を使用することができ、少なくとも1つのアルキル基が窒素原子に結合しているアンモニウム塩化合物が好ましい。アンモニウム塩化合物は、少なくとも1つのアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)が窒素原子に結合していれば、アルキル基の他に、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)又はアリール基(好ましくは炭素数6〜12)が窒素原子に結合していてもよい。アンモニウム塩化合物は、アルキル鎖中に、酸素原子を有し、オキシアルキレン基が形成されていることが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、さらに好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CHCHO−)もしくはオキシプロピレン基(−CH(CH)CHO−もしくは−CHCHCHO−)が好ましく、さらに好ましくはオキシエチレン基である。 アンモニウム塩化合物のアニオンとしては、ハロゲン原子、スルホネート、ボレート、フォスフェート等が挙げられるが、中でもハロゲン原子、スルホネートが好ましい。ハロゲン原子としてはクロライド、ブロマイド、アイオダイドが特に好ましく、スルホネートとしては、炭素数1〜20の有機スルホネートが特に好ましい。有機スルホネートとしては、炭素数1〜20のアルキルスルホネート、アリールスルホネートが挙げられる。アルキルスルホネートのアルキル基は置換基を有していてもよく、置換基としては例えばフッ素、塩素、臭素、アルコキシ基、アシル基、アリール基等が挙げられる。アルキルスルホネートとして、具体的にはメタンスルホネート、エタンスルホネート、ブタンスルホネート、ヘキサンスルホネート、オクタンスルホネート、ベンジルスルホネート、トリフルオロメタンスルホネート、ペンタフルオロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート等が挙げられる。アリールスルホネートのアリール基としてはベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環が挙げられる。ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環は置換基を有していてもよく、置換基としては炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基が好ましい。直鎖若しくは分岐アルキル基、シクロアルキル基として、具体的にはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル等が挙げられる。他の置換基としては炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ、ニトロ、アシル基、アシロキシ基等が挙げられる。 As the ammonium salt compound, a primary, secondary, tertiary, or quaternary ammonium salt compound can be used, and an ammonium salt compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom is preferable. As long as at least one alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) is bonded to a nitrogen atom, the ammonium salt compound has a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group in addition to the alkyl group. (Preferably having 6 to 12 carbon atoms) may be bonded to a nitrogen atom. The ammonium salt compound preferably has an oxygen atom in the alkyl chain and an oxyalkylene group is formed. The number of oxyalkylene groups is one or more in the molecule, preferably 3 to 9, and more preferably 4 to 6. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—) or an oxypropylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 O— or —CH 2 CH 2 CH 2 O—) is preferable, and more preferably oxy Ethylene group. Examples of the anion of the ammonium salt compound include halogen atoms, sulfonates, borates, and phosphates. Among them, halogen atoms and sulfonates are preferable. As the halogen atom, chloride, bromide, and iodide are particularly preferable. As the sulfonate, an organic sulfonate having 1 to 20 carbon atoms is particularly preferable. Examples of the organic sulfonate include alkyl sulfonates having 1 to 20 carbon atoms and aryl sulfonates. The alkyl group of the alkyl sulfonate may have a substituent, and examples of the substituent include fluorine, chlorine, bromine, alkoxy groups, acyl groups, and aryl groups. Specific examples of the alkyl sulfonate include methane sulfonate, ethane sulfonate, butane sulfonate, hexane sulfonate, octane sulfonate, benzyl sulfonate, trifluoromethane sulfonate, pentafluoroethane sulfonate, and nonafluorobutane sulfonate. Examples of the aryl group of the aryl sulfonate include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring. The benzene ring, naphthalene ring and anthracene ring may have a substituent, and the substituent is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. Specific examples of the linear or branched alkyl group and cycloalkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, n-hexyl, cyclohexyl and the like. Examples of the other substituent include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, cyano, nitro, an acyl group, and an acyloxy group.

フェノキシ基を有するアミン化合物、フェノキシ基を有するアンモニウム塩化合物とは、アミン化合物又はアンモニウム塩化合物のアルキル基の窒素原子と反対側の末端にフェノキシ基を有するものである。フェノキシ基は、置換基を有していてもよい。フェノキシ基の置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、スルホン酸エステル基、アリール基、アラルキル基、アシロキシ基、アリールオキシ基等が挙げられる。置換基の置換位は、2〜6位のいずれであってもよい。置換基の数は、1〜5の範囲で何れであってもよい。   The amine compound having a phenoxy group and the ammonium salt compound having a phenoxy group are those having a phenoxy group at the terminal opposite to the nitrogen atom of the alkyl group of the amine compound or ammonium salt compound. The phenoxy group may have a substituent. Examples of the substituent of the phenoxy group include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, a sulfonic acid ester group, an aryl group, an aralkyl group, an acyloxy group, and an aryloxy group. Etc. The substitution position of the substituent may be any of the 2-6 positions. The number of substituents may be any in the range of 1 to 5.

フェノキシ基と窒素原子との間に、少なくとも1つのオキシアルキレン基を有することが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、さらに好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CH2CH2O−)もしくはオキシプロピレン基(−CH(CH3)CH2O−もしくは−CH2CH2CH2O−)が好ましく、さらに好ましくはオキシエチレン基である。 It is preferable to have at least one oxyalkylene group between the phenoxy group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene groups is one or more in the molecule, preferably 3 to 9, and more preferably 4 to 6. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—) or an oxypropylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 O— or —CH 2 CH 2 CH 2 O—) is preferable, and more preferably oxy Ethylene group.

尚、フェノキシ基を有するアミン化合物は、フェノキシ基を有する1または2級アミンとハロアルキルエーテルを加熱して反応させた後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラアルキルアンモニウム等の強塩基の水溶液を添加した後、酢酸エチル、クロロホルム等の有機溶剤で抽出することにより得ることができる。または、1または2級アミンと末端にフェノキシ基を有するハロアルキルエーテルを加熱して反応させた後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラアルキルアンモニウム等の強塩基の水溶液を添加した後、酢酸エチル、クロロホルム等の有機溶剤で抽出することにより得ることができる。   The amine compound having a phenoxy group is prepared by reacting a primary or secondary amine having a phenoxy group with a haloalkyl ether by heating, and then adding an aqueous solution of a strong base such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or tetraalkylammonium. Then, it can be obtained by extraction with an organic solvent such as ethyl acetate or chloroform. Alternatively, after reacting by heating a primary or secondary amine and a haloalkyl ether having a phenoxy group at the end, an aqueous solution of a strong base such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or tetraalkylammonium is added, and then ethyl acetate, It can be obtained by extraction with an organic solvent such as chloroform.

スルホン酸エステル基を有するアミン化合物、スルホン酸エステル基を有するアンモニウム塩化合物に於ける、スルホン酸エステル基としては、アルキルスルホン酸エステル、シクロアルキル基スルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステルのいずれであっても良く、アルキルスルホン酸エステルの場合にアルキル基は炭素数1〜20、シクロアルキルスルホン酸エステルの場合にシクロアルキル基は炭素数3〜20、アリールスルホン酸エステルの場合にアリール基は炭素数6〜12が好ましい。アルキルスルホン酸エステル、シクロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステルは置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、スルホン酸エステル基が好ましい。   In the amine compound having a sulfonic acid ester group and the ammonium salt compound having a sulfonic acid ester group, the sulfonic acid ester group may be any of alkyl sulfonic acid ester, cycloalkyl group sulfonic acid ester, and aryl sulfonic acid ester. In the case of an alkyl sulfonate ester, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms, in the case of a cycloalkyl sulfonate ester, the cycloalkyl group has 3 to 20 carbon atoms, and in the case of an aryl sulfonate ester, the aryl group has 6 carbon atoms. ~ 12 are preferred. Alkyl sulfonic acid ester, cycloalkyl sulfonic acid ester, and aryl sulfonic acid ester may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, and a sulfonic acid. An ester group is preferred.

スルホン酸エステル基と窒素原子との間に、少なくとも1つのオキシアルキレン基を有することが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、さらに好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CH2CH2O−)もしくはオキシプロピレン基(−CH(CH3)CH2O−もしくは−CH2CH2CH2O−)が好ましく、さらに好ましくはオキシエチレン基である。 It is preferable to have at least one oxyalkylene group between the sulfonate group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene groups is one or more in the molecule, preferably 3 to 9, and more preferably 4 to 6. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—) or an oxypropylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 O— or —CH 2 CH 2 CH 2 O—) is preferable, and more preferably oxy Ethylene group.

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

特に好ましい含窒素塩基性化合物として、グアニジン、1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テトラメチルグアニジン、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、N−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエチル)モルフォリン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセンなどが挙げられるがこれに限定されるものではない。   Particularly preferred nitrogen-containing basic compounds include guanidine, 1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, N-methylimidazole, 2- Phenylimidazole, 4,5-diphenylimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylamino Pyridine, 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethyl Pyridine, 4-aminoethylpyridine, 3-amino Loridine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-imino Piperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methyl Pyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine, 1,8-diazabicyclo [5 4.0] -7-undecene, but is not limited thereto.

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

酸発生剤(C)と含窒素塩基性化合物の組成物中の使用割合は、含窒素塩基性化合物/酸発生剤(C)(モル比)=0〜10であることが好ましい。即ち、感度、解像度の点からモル比は10以下が好ましい。含窒素塩基性化合物/酸発生剤(C)(モル比)は、より好ましくは0〜5、更に好ましくは0〜3である。   The use ratio of the acid generator (C) and the nitrogen-containing basic compound in the composition is preferably nitrogen-containing basic compound / acid generator (C) (molar ratio) = 0 to 10. That is, the molar ratio is preferably 10 or less from the viewpoint of sensitivity and resolution. The nitrogen-containing basic compound / acid generator (C) (molar ratio) is more preferably 0 to 5, and still more preferably 0 to 3.

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

界面活性剤の具体的としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップEF301,EF303,EF352(新秋田化成(株)製)、メガファックF171,F173(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラ−ドFC430、FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−382,SC101,SC102,SC103,SC104,SC105,SC106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)やアクリル酸系もしくはメタクリル酸系(共)重合ポリフローNo.75,No.95(共栄社油脂化学工業(株)製)等を挙げることができる。これらの界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分100質量部当たり、通常、2質量部以下、好ましくは1質量部以下である。   Specific examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as nonylphenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Sorbitan fatty acid esters such as rate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as bitane monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florad FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.) and other fluorine-based surfactants or silicon-based surfactants, organosilanes Hexane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co.) and acrylic or methacrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.). The blending amount of these surfactants is usually 2 parts by mass or less, preferably 1 part by mass or less, per 100 parts by mass of the solid content in the composition of the present invention.

これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み合わせで添加することもできる。   These surfactants may be added alone or in some combination.

尚、界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。   The surfactant is any one of fluorine and / or silicon surfactants (fluorine surfactants and silicon surfactants, surfactants containing both fluorine atoms and silicon atoms), or It is preferable to contain 2 or more types.

これらの界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同 5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。   As these surfactants, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950, JP-A-63-34540 No. 7, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, JP-A 2002-277862, US Pat. No. 5,405,720. , No. 5,360,692, No. 5,529,881, No. 5,296,330, No. 5,543,098, No. 5,576,143, No. 5,294,511, No. 5,824,451. The following commercially available surfactants can also be used as they are.

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

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

フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布しているものでも、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)基など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。   As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. Or may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). A unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block linked body) or a poly (block linked body of oxyethylene and oxypropylene) group, may be used. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).

例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。さらに、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。 Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy) (Ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) copolymer, acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or Copolymer of acrylate (or methacrylate), (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate), and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) having a C 8 F 17 group Coalesce, etc. Can.

界面活性剤の使用量は、ポジ型レジスト組成物の全固形分を基準として、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。   The amount of the surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total solid content of the positive resist composition.

[6]溶剤
本発明のレジスト組成物は、上記各成分を溶解する溶剤に溶かして支持体上に塗布する。全レジスト成分の固形分濃度として、通常2〜30質量%とすることが好ましく、3〜25質量%がより好ましい。
[6] Solvent The resist composition of the present invention is dissolved in a solvent that dissolves each of the above components and coated on a support. The solid content concentration of all resist components is usually preferably 2 to 30% by mass, more preferably 3 to 25% by mass.

ここで使用し得る溶媒としては、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あるいは混合して使用しても良い。   Solvents that can be used here include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether. Acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N- Preferred are dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like. Germany or as a mixture thereof may be used.

溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することが好ましい。また、さらに、プロピレングリコールモノメチルエーテルを含有することがより好ましい。   As a solvent, it is preferable to contain propylene glycol monomethyl ether acetate. Furthermore, it is more preferable to contain propylene glycol monomethyl ether.

[7]その他添加剤
本発明のポジ型レジスト組成物には必要に応じて、さらに、光塩基発生剤などを含有させることができる。
[7] Other additives The positive resist composition of the present invention may further contain a photobase generator and the like, if necessary.

1.光塩基発生剤
本発明の組成物に添加できる光塩基発生剤としては、特開平4−151156号公報、同4−162040号公報、同5−197148号公報、同5−5995号公報、同6−194834号公報、同8−146608号公報、同10−83079号公報、欧州特許622682号明細書に記載の化合物が挙げられ、具体的には、2−ニトロベンジルカルバメート、2,5−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、N−シクロヘキシル−4−メチルフェニルスルホンアミド、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル−N−イソプロピルカーバメート等が好適に用いることができる。これらの光塩基発生剤は、レジスト形状などの改善を目的とし添加される。
1. Photobase generators Photobase generators that can be added to the composition of the present invention include JP-A-4-151156, JP-A-4-162040, JP-A-5-197148, JP-A-5-5995, and JP-A-6. -194834, 8-146608, 10-83079, and European Patent 622682, specifically, 2-nitrobenzyl carbamate, 2,5-dinitrobenzyl Cyclohexyl carbamate, N-cyclohexyl-4-methylphenylsulfonamide, 1,1-dimethyl-2-phenylethyl-N-isopropylcarbamate and the like can be preferably used. These photobase generators are added for the purpose of improving the resist shape and the like.

2.酸化防止剤
本発明のレジスト組成物は酸化防止剤を含有することができる。
酸化防止剤とは、有機材料が酸素の存在下で酸化されることを防ぐためのものである。
2. Antioxidant The resist composition of the present invention may contain an antioxidant.
The antioxidant is for preventing the organic material from being oxidized in the presence of oxygen.

酸化防止剤としては、一般に使用されているプラスチック等の酸化防止に効果があるものであれば特に限定するものではなく、例えば、フェノール系酸化防止剤、有機酸誘導体からなる酸化防止剤、硫黄含有酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、アミン− アルデヒド縮合物からなる酸化防止剤、アミン− ケトン縮合物からなる酸化防止剤等があげられる。なお、これらの酸化防止剤のうち、レジストの機能を低下させずに本発明の効果を発現させるためには、酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤、有機酸誘導体からなる酸化防止剤を用いることが好ましい。   The antioxidant is not particularly limited as long as it is effective in preventing the oxidation of commonly used plastics, for example, a phenolic antioxidant, an antioxidant made of an organic acid derivative, and a sulfur-containing agent. Examples thereof include antioxidants, amine-based antioxidants, antioxidants composed of amine-aldehyde condensates, and antioxidants composed of amine-ketone condensates. Of these antioxidants, phenol antioxidants and antioxidants composed of organic acid derivatives are used as antioxidants in order to exhibit the effects of the present invention without reducing the function of the resist. Is preferred.

ここに、フェノール系酸化防止剤としては、置換フェノール類、例えば、1−オキシ−3−メチル−4−イソプロピルベンゼン、2,6−ジ−第三−ブチルフェノール、2,6−ジ−第三−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−第三−ブチル−4−メチルフェノール、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−第三−ブチルフェノール、ブチル・ヒドロキシアニソール、2−(1−メチルシクロヘキシル)−4,6−ジメチルフェノール、2,4−ジメチル−6−第三−ブチルフェノール、2−メチル−4,6−ジノニルフェノール、2,6−ジ−第三−ブチル−α−ジメチルアミノ−p−クレゾール、6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−第三−ブチル・アニリノ)2,4−ビス・オクチル−チオ−1,3,5−トリアジン、n−オクタデシル−3−(4 ’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−第三−ブチル・フェニル)プロピオネート、オクチル化フェノール、アラルキル置換フェノール類、アルキル化−p−クレゾール、ヒンダード・フェノール等があげられ、ビス,トリス,ポリフェノール類、例えば、4,4’−ジヒドロキシ・ジフェニル、メチレン・ビス(ジメチル−4,6−フェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−第三−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−シクロヘキシル・フェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−第三−ブチルフェノール)、4,4’−メチレン−ビス−(2,6−ジ−第三−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(6−アルファメチル−ベンジル−p−クレゾール)、メチレン架橋した多価アルキルフェノール、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−第三−ブチルフェノール)、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサン、2,2’−ジヒドロキシ−3,3’−ジ−(α−メチルシクロヘキシル)−5,5’−ジメチル・ジフェニルメタン、アルキル化ビスフェノール、ヒンダード・ビスフェノール、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−第三−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−第三−ブチルフェニル)ブタン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−第三−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等が挙げられる。   Here, as the phenolic antioxidant, substituted phenols such as 1-oxy-3-methyl-4-isopropylbenzene, 2,6-di-tert-butylphenol, 2,6-di-tert- Butyl-4-ethylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 4-hydroxymethyl-2,6-di-tert-butylphenol, butyl hydroxyanisole, 2- (1-methyl (Cyclohexyl) -4,6-dimethylphenol, 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, 2-methyl-4,6-dinonylphenol, 2,6-di-tert-butyl-α-dimethylamino- p-cresol, 6- (4-hydroxy-3,5-di-tert-butylanilino) 2,4-bisoctyl-thio-1,3,5-triazine, n-octyl Decyl-3- (4'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butylphenyl) propionate, octylated phenol, aralkyl-substituted phenols, alkylated p-cresol, hindered phenol, etc. Bis, tris, polyphenols such as 4,4′-dihydroxy diphenyl, methylene bis (dimethyl-4,6-phenol), 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert. -Butylphenol), 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-cyclohexyl phenol), 2,2'-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4 '-Methylene-bis- (2,6-di-tert-butylphenol), 2,2'-methylene-bis- (6-alphamethyl-benzyl- -Cresol), methylene-bridged polyvalent alkylphenol, 4,4'-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) -cyclohexane, 2,2 ' -Dihydroxy-3,3'-di- (α-methylcyclohexyl) -5,5'-dimethyl diphenylmethane, alkylated bisphenol, hindered bisphenol, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris ( 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane and the like.

本発明で用い得る酸化防止剤の好ましい具体例としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2、2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、ブチルヒドロキシアニソール、t−ブチルヒドロキノン、2,4,5− トリヒドロキシブチロフェノン、ノルジヒドログアヤレチック酸、没食子酸プロピル、没食子酸オクチル、没食子酸ラウリル、クエン酸イソプロピルなどが挙げられる。これらのうち2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノール、ブチルヒドロキシアニソール、t−ブチルヒドロキノンが好ましく、さらに2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールまたは4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノールがより好ましい。   Preferable specific examples of the antioxidant that can be used in the present invention include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 4-hydroxymethyl-2,6-di-t-butylphenol, and 2,2′-. Methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), butylhydroxyanisole, t-butylhydroquinone, 2,4,5-trihydroxybutyrophenone, nordihydroguaiaretic acid, propyl gallate, octyl gallate, lauryl gallate And isopropyl citrate. Of these, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 4-hydroxymethyl-2,6-di-t-butylphenol, butylhydroxyanisole, and t-butylhydroquinone are preferred, and 2,6-diethyl is further preferred. -T-Butyl-4-methylphenol or 4-hydroxymethyl-2,6-di-t-butylphenol is more preferred.

酸化防止剤の含有量は、化学増幅型レジスト組成物の全固形分を基準としてに1ppm以上であることが好ましく、5ppm以上であることが更により好ましく、10ppm以上であることが更により好ましく、50ppm以上であることが更により好ましく、100ppm以上であることが更により好ましく、100〜10000ppmであることが特に好ましい。また、複数の酸化防止剤を混合して使用しても良い。   The content of the antioxidant is preferably 1 ppm or more, more preferably 5 ppm or more, still more preferably 10 ppm or more, based on the total solid content of the chemically amplified resist composition, It is still more preferably 50 ppm or more, still more preferably 100 ppm or more, and particularly preferably 100 to 10,000 ppm. A plurality of antioxidants may be mixed and used.

[8]製膜
本発明のポジ型レジスト組成物はSiO(酸化膜)、ポリシリコン、SiN、SiON、TiN、塩基性有機反射防止膜などの基板上に塗布され、薄膜を形成する。この塗布膜の膜厚は、0.05〜4.0μmが好ましい。
[8] Film Formation The positive resist composition of the present invention is applied onto a substrate such as SiO 2 (oxide film), polysilicon, SiN, SiON, TiN, basic organic antireflection film and the like to form a thin film. The thickness of this coating film is preferably 0.05 to 4.0 μm.

また、レジストの下層に反射防止膜を設けてもよい。反射防止膜としては、チタン、二酸化チタン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、アモルファスシリコン等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜型のいずれも用いることができる。前者は膜形成に真空蒸着装置、CVD装置、スパッタリング装置等の設備を必要とする。有機反射防止膜としては、例えば特公平7−69611号公報記載のジフェニルアミン誘導体とホルムアルデヒド変性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶性樹脂、吸光剤からなるものや、米国特許5294680号明細書記載の無水マレイン酸共重合体とジアミン型吸光剤の反応物、特開平6−118631号公報記載の樹脂バインダーとメチロールメラミン系熱架橋剤を含有するもの、特開平6−118656号公報記載のカルボン酸基とエポキシ基と吸光基を同一分子内に有するアクリル樹脂型反射防止膜、特開平8−87115号公報記載のメチロールメラミンとベンゾフェノン系吸光剤からなるもの、特開平8−179509号公報記載のポリビニルアルコール樹脂に低分子吸光剤を添加したもの等が挙げられる。   Further, an antireflection film may be provided under the resist. As the antireflection film, any of an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, and amorphous silicon, and an organic film type made of a light absorber and a polymer material can be used. The former requires equipment such as a vacuum deposition apparatus, a CVD apparatus, and a sputtering apparatus for film formation. Examples of the organic antireflection film include a condensate of a diphenylamine derivative and a formaldehyde-modified melamine resin described in Japanese Patent Publication No. 7-69611, an alkali-soluble resin, and a light absorber, and an anhydrous maleate described in US Pat. No. 5,294,680. A reaction product of an acid copolymer and a diamine type light absorbent, a resin binder described in JP-A-6-188631, and a methylolmelamine thermal crosslinking agent, a carboxylic acid group and an epoxy described in JP-A-6-118656 An acrylic resin type antireflection film having a group and a light-absorbing group in the same molecule, a composition comprising methylol melamine and a benzophenone-based light-absorbing agent described in JP-A-8-87115, and a polyvinyl alcohol resin described in JP-A-8-179509 The thing etc. which added the low molecular light absorber are mentioned.

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

更には必要に応じて、レジストの上層に反射防止膜を用いることが出来る。   Furthermore, if necessary, an antireflection film can be used as an upper layer of the resist.

上層反射防止膜としては、たとえば、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製 AQUATAR−II、AQUATAR-III、AQUATAR-VIIなどが挙げられる。   Examples of the upper antireflection film include AQUATAR-II, AQUATAR-III, and AQUATAR-VII manufactured by AZ Electronic Materials.

精密集積回路素子の製造などにおいてレジスト膜上へのパターン形成工程は、基板(例:SiO(酸化膜)、ポリシリコン、SiN、SiON、TiN、塩基性有機反射防止膜、ガラス基板、ITO基板、石英/酸化クロム被覆基板等)上に、本発明のポジ型レジスト組成物を塗布し、レジスト膜を形成し、次にKrFエキシマレーザー光、電子線、EUV光などの活性光線又は放射線を照射し、加熱、現像、リンス、乾燥することにより良好なレジストパターンを形成することができる。 In the manufacture of precision integrated circuit elements, etc., the pattern formation process on the resist film is performed by a substrate (eg, SiO 2 (oxide film), polysilicon, SiN, SiON, TiN, basic organic antireflection film, glass substrate, ITO substrate). The positive resist composition of the present invention is coated on a quartz / chromium oxide-coated substrate, etc. to form a resist film, and then irradiated with actinic rays or radiation such as KrF excimer laser light, electron beam, EUV light, etc. A good resist pattern can be formed by heating, developing, rinsing and drying.

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

これらの現像液の中で好ましくは第四級アンモニウム塩、更に好ましくは、テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリンである。
アルカリ現像液のpHは通常10〜15である。
Among these developers, quaternary ammonium salts are preferable, and tetramethylammonium hydroxide and choline are more preferable.
The pH of the alkali developer is usually 10-15.

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。
(合成例1)ポリマー(B−3−2)の合成
2Lフラスコにエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート600gをいれ、100mL/minの流量で一時間窒素置換した。また、4−アセトキシスチレン105.4g(0.65mol)、t−ブチルメタクリレート35.6g(0.25mol)、ベンジルメタクリレート17.6g(0.10mol)、重合開始剤剤V−601(和光純薬工業(株)製)2.30g(0.01mol)をエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート200gに溶解し、得られた溶液を上記と同様に窒素置換した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, the content of this invention is not limited by this.
(Synthesis Example 1) Synthesis of Polymer (B-3-2) 600 g of ethylene glycol monoethyl ether acetate was placed in a 2 L flask, and nitrogen substitution was performed at a flow rate of 100 mL / min for 1 hour. In addition, 105.4 g (0.65 mol) of 4-acetoxystyrene, 35.6 g (0.25 mol) of t-butyl methacrylate, 17.6 g (0.10 mol) of benzyl methacrylate, a polymerization initiator V-601 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.30 g (0.01 mol) manufactured by Kogyo Co., Ltd. was dissolved in 200 g of ethylene glycol monoethyl ether acetate, and the resulting solution was purged with nitrogen in the same manner as described above.

エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートの入った2Lフラスコを、内温が80℃になるまで昇温した後、さらに重合開始剤剤V−601 2.30g(0.01mol)を添加し、5分間攪拌した。その後、上記モノマー混合溶液を攪拌しながら6時間かけて滴下した。滴下後、2時間さらに加熱攪拌した後、反応溶液を室温まで冷却し、ヘキサン3L中に滴下しポリマーを沈殿させた。ろ過した固体をアセトン500mlに溶解し、再度ヘキサン3L中に滴下、ろ過した固体を減圧乾燥して、4−アセトキシスチレン/t−ブチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート共重合体151gを得た。   The temperature of the 2 L flask containing ethylene glycol monoethyl ether acetate was raised until the internal temperature reached 80 ° C., and then 2.30 g (0.01 mol) of a polymerization initiator V-601 was added and stirred for 5 minutes. . Thereafter, the monomer mixed solution was added dropwise over 6 hours with stirring. After the dropping, the mixture was further heated and stirred for 2 hours, and then the reaction solution was cooled to room temperature and dropped into 3 L of hexane to precipitate a polymer. The filtered solid was dissolved in 500 ml of acetone, dropped again into 3 L of hexane, and the filtered solid was dried under reduced pressure to obtain 151 g of 4-acetoxystyrene / t-butyl methacrylate / benzyl methacrylate copolymer.

上記で得られた重合体40.00gをテトラヒドロフラン200mlに溶解させた後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド水溶液5mlを加え1時間室温下で攪拌した後、蒸留水を添加しポリマーを沈殿させた。沈殿物を蒸留水で洗浄したのち、減圧下乾燥させた。ポリマーを酢酸エチル100mlに溶解させた後、ヘキサンを加え沈殿したポリマーを減圧乾燥にて粉体として、ポリマー(B−3−2)35.5gを得た。GPCによる重量平均分子量は18000、分子量分散度(Mw/Mn)は1.58であった。   40.00 g of the polymer obtained above was dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran, 5 ml of a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was added, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature. Precipitated. The precipitate was washed with distilled water and then dried under reduced pressure. After dissolving the polymer in 100 ml of ethyl acetate, 35.5 g of polymer (B-3-2) was obtained by adding hexane to the precipitated polymer as a powder by drying under reduced pressure. The weight average molecular weight by GPC was 18000, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) was 1.58.

用いるモノマー、開始剤量を変更する以外は、上記合成例1と同様の方法で表1に示す、先に構造を例示した樹脂を合成した。樹脂の組成比、重量平均分子量(Mw)、分子量分散度(Mw/Mn)を表1に示す。組成比(モル比)は、先に例示した樹脂の構造における繰り返し単位の左からの順に対応する。なお、表1に記載の樹脂B−3−1、B−3−2、及びB−3−3は、樹脂構造としてはいずれも先に示した樹脂B−3であり、重合開始剤の量や反応条件などを適宜変更することにより得られたものであり、組成比、分子量、あるいは分散度が異なる。

Figure 2009244805
Except for changing the amount of the monomer and initiator used, the resin exemplified in Table 1 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 above. Table 1 shows the composition ratio, weight average molecular weight (Mw), and molecular weight dispersity (Mw / Mn) of the resin. The composition ratio (molar ratio) corresponds to the order from the left of the repeating unit in the resin structure exemplified above. In addition, resin B-3-1, B-3-2, and B-3-3 of Table 1 are resin B-3 shown above as a resin structure, respectively, and the quantity of a polymerization initiator And the reaction conditions are appropriately changed, and the composition ratio, molecular weight, or dispersity is different.
Figure 2009244805

〔レジスト組成物の調製〕
カルボン酸発生剤(A)、樹脂(B)、酸発生剤(C)、含窒素塩基性化合物(D)及び界面活性剤(E)をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下PGMEAと略す)およびプロピレングリコールモノメチルエーテル(以下PGMEと略す)の混合溶剤または単独溶剤に溶解させ、固形分濃度10.0質量%の溶液を調製した後、得られた溶液を0.1μm口径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、レジスト溶液を得た。
(Preparation of resist composition)
Carboxylic acid generator (A), resin (B), acid generator (C), nitrogen-containing basic compound (D) and surfactant (E) are propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter abbreviated as PGMEA) and propylene glycol After dissolving in a mixed solvent of monomethyl ether (hereinafter abbreviated as PGME) or a single solvent to prepare a solution having a solid content concentration of 10.0% by mass, the obtained solution is subjected to microfiltration with a membrane filter having a 0.1 μm aperture. A resist solution was obtained.

以下、表2に評価に使用したレジスト溶液を示す。ここで、溶剤以外の各成分の添加量(質量%)は溶剤を除いた固形分に対する質量%を意味する。溶剤の添加量(質量%)は、溶剤のみでの質量%を意味する。

Figure 2009244805
Table 2 below shows the resist solutions used for the evaluation. Here, the addition amount (mass%) of each component other than a solvent means the mass% with respect to solid content except a solvent. The addition amount (mass%) of a solvent means the mass% only with a solvent.
Figure 2009244805

含窒素塩基性化合物(D)
D−1: ジシクロヘキシルメチルアミン
D−2: テトラ−(n−ブチル)アンモニウムヒドロキシド
D−3:

Figure 2009244805
Nitrogen-containing basic compound (D)
D-1: Dicyclohexylmethylamine D-2: Tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide D-3:
Figure 2009244805

界面活性剤(E)
E−1:フッ素系界面活性剤、メガファックF-176(大日本インキ化学工業(株)製)
E−2:フッ素/シリコン系界面活性剤、メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)
E−3:シリコン系界面活性剤、シロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)
カルボン酸発生剤

Figure 2009244805
Surfactant (E)
E-1: Fluorosurfactant, MegaFuck F-176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
E-2: Fluorine / silicone surfactant, MegaFac R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
E-3: Silicon-based surfactant, siloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Carboxylic acid generator
Figure 2009244805

〔パターン作製および評価1〕
上記のように調製したポジ型レジスト液を東京エレクトロン製スピンコーターMark8を利用して、110℃、35秒でHMDS処理をした厚さ100nmのSiN膜を有しる基板上に均一に塗布し、130℃60秒間加熱乾燥を行い、膜厚0.25μmのポジ型レジスト膜を形成した。このレジスト膜に対し、KrFエキシマレーザースキャナー(ASML製、PAS5500/850C波長248nm)を用いて、NA=0.80、σ=0.80の露光条件でパターン露光した。照射後に130℃、60秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方法で評価した。結果を表3に示す。
[Pattern preparation and evaluation 1]
The positive resist solution prepared as described above was uniformly applied on a substrate having a SiN film having a thickness of 100 nm that had been subjected to HMDS treatment at 110 ° C. for 35 seconds using a spin coater Mark8 manufactured by Tokyo Electron, Heat drying was performed at 130 ° C. for 60 seconds to form a positive resist film having a thickness of 0.25 μm. The resist film was subjected to pattern exposure under the exposure conditions of NA = 0.80 and σ = 0.80 using a KrF excimer laser scanner (manufactured by ASML, PAS5500 / 850C wavelength 248 nm). After irradiation, it was baked at 130 ° C. for 60 seconds, immersed in an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds and dried. The obtained pattern was evaluated by the following method. The results are shown in Table 3.

(裾引き)
マスクサイズ150nm、ピッチ300nmのマスクパターンで150nmのレジストパターンが得られる露光量でスペース部のレジスト残渣の有無を評価した。
○:スペース部にレジスト残渣が確認されない。
△:スペース部にレジスト残渣が僅かに確認される。
×:スペース部にレジスト残渣が明らかに確認される。
(Heming)
The presence or absence of a resist residue in the space portion was evaluated with an exposure amount at which a 150 nm resist pattern was obtained with a mask pattern having a mask size of 150 nm and a pitch of 300 nm.
○: Resist residue is not confirmed in the space.
Δ: Resist residue is slightly confirmed in the space portion.
X: Resist residue is clearly confirmed in the space portion.

(マスクエラーエンハンスメントファクター(MEEF))
マスクサイズ150nm、ピッチ300nmのマスクパターンで150nmのレジストパターンが得られる露光量で、ピッチを300nmに固定したまま、マスクサイズを140nmから160nmのサイズに変更したときの、レジストパターンのサイズ変化の傾きをMEEFとした。この値が1に近いほど良い。
(Mask error enhancement factor (MEEF))
Slope of the change in size of the resist pattern when the mask size is changed from 140 nm to 160 nm while the pitch is fixed at 300 nm with an exposure amount at which a mask pattern with a mask size of 150 nm and a pitch of 300 nm can be obtained. Was MEEF. The closer this value is to 1, the better.

(欠陥)
マスクサイズ150nm、ピッチ300nmのマスクパターンで150nmのレジストパターンが得られる露光量で、0.15μmのパターンをウエハ面内78箇所露光した。この得られたパターン付きウエハをケーエルエー・テンコール(株)製KLA−2360により現像欠陥数を測定した。この際の検査面積は計205cm、ピクセルサイズ0.25μm、スレッシュホールド=30、検査光は可視光を用いた。得られた数値を検査面積で割った値を欠陥数(個/cm)として評価した。

Figure 2009244805
(defect)
With a mask pattern having a mask size of 150 nm and a pitch of 300 nm, a 0.15 μm pattern was exposed at 78 locations within the wafer surface with an exposure amount that would yield a 150 nm resist pattern. The number of development defects of the obtained patterned wafer was measured with KLA-2360 manufactured by KLA-Tencor Corporation. In this case, the inspection area was 205 cm 2 in total, the pixel size was 0.25 μm, the threshold = 30, and the inspection light was visible light. A value obtained by dividing the obtained numerical value by the inspection area was evaluated as the number of defects (pieces / cm 2 ).
Figure 2009244805

〔パターン作製および評価2〕
厚さ31.5nmのSiON膜を有した基板を用いた以外は、同様の評価を実施した。結果を表4に示す。

Figure 2009244805
[Pattern preparation and evaluation 2]
A similar evaluation was performed except that a substrate having a 31.5 nm thick SiON film was used. The results are shown in Table 4.
Figure 2009244805

表3及び表4に示された結果から、本発明のレジスト組成物によれば、SiNやSiONといった塩基性基板上でも、スペース部にレジスト残渣の無い矩形のパターンを提供できることがわかった。   From the results shown in Tables 3 and 4, it was found that the resist composition of the present invention can provide a rectangular pattern having no resist residue in the space even on a basic substrate such as SiN or SiON.

Claims (5)

(A)活性光線又は放射線の照射により下記式(I)で表されるカルボン酸を発生する化合物、
(B)酸分解性基で保護されたアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性の樹脂であって、該酸分解性基が分解したときにアルカリ可溶性となる樹脂、及び
(C)活性光線又は放射線の照射により式(I)で表されるカルボン酸以外の酸を発生する化合物を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
Figure 2009244805
式(I)中、
、Rはそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基及びアリール基は置換基を有していてもよい。また、R1とR2は互いに結合して環を形成してもよい。
(A) a compound that generates a carboxylic acid represented by the following formula (I) by irradiation with an actinic ray or radiation,
(B) an alkali-insoluble or hardly-alkali-soluble resin protected with an acid-decomposable group, which becomes alkali-soluble when the acid-decomposable group is decomposed; and (C) by irradiation with actinic rays or radiation. A positive resist composition comprising a compound that generates an acid other than the carboxylic acid represented by formula (I).
Figure 2009244805
In formula (I),
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group. The alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group and aryl group may have a substituent. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring.
樹脂(B)が、下記式(II)、(III)及び(IV)で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 2009244805
式(II)〜(IV)中、
Aは酸の作用により分解し脱離する基を表す。
3は各々独立して水素原子またはメチル基を表す。
4は水素原子、炭素数1から6の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、ハロゲン原子および/または酸素原子を含む炭素数1から10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、フェニル基、アラルキル基、カルバモイル基、シアノ基、又はニトロ基を表す。
mは1または2を表す。
nは0〜2の整数を表す。
The positive resist composition according to claim 1, wherein the resin (B) contains a repeating unit represented by the following formulas (II), (III) and (IV).
Figure 2009244805
In formulas (II) to (IV),
A represents a group that decomposes and leaves by the action of an acid.
R 3 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 4 represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms containing a halogen atom and / or an oxygen atom. Represents a phenyl group, an aralkyl group, a carbamoyl group, a cyano group, or a nitro group.
m represents 1 or 2.
n represents an integer of 0 to 2.
樹脂(B)の質量平均分子量が15000から25000であることを特徴とする請求項1または2に記載のポジ型レジスト組成物。   3. The positive resist composition according to claim 1, wherein the resin (B) has a mass average molecular weight of 15000 to 25000. 更に(D)含窒素有機塩基性化合物を含有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 1, further comprising (D) a nitrogen-containing organic basic compound. 請求項1〜4のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物を用いて、レジスト膜を形成し、露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。   A pattern forming method comprising: forming a resist film using the positive resist composition according to claim 1, exposing and developing the resist film.
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