JP2010176036A - Radiation-sensitive resin composition and resist pattern forming method - Google Patents

Radiation-sensitive resin composition and resist pattern forming method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation-sensitive resin composition which is a material of a resist film capable of obtaining good pattern configuration, less liable to elute into an immersion liquid for liquid immersion lithography, such as water, having a large receding contact angle to the immersion liquid, and less liable to cause development defects. <P>SOLUTION: The radiation-sensitive resin composition contains: a first polymer (A) having predetermined repeating units; a second polymer (B) which has an acid-dissociable functional group dissociating under the action of an acid and becomes alkali-soluble upon the dissociation of the acid-dissociable functional group; and a radiation-sensitive acid generator (C). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法に関する。更に詳しくは、良好なパターン形状を得ることが可能で、水等の液浸露光液に溶出し難く、液浸露光液との後退接触角が大きく、現像欠陥を生じ難いレジスト被膜の材料である感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition and a resist pattern forming method. More specifically, it is a resist film material that can obtain a good pattern shape, is difficult to elute in an immersion exposure liquid such as water, has a large receding contact angle with the immersion exposure liquid, and does not easily cause development defects. The present invention relates to a radiation sensitive resin composition and a resist pattern forming method.

集積回路素子を製造する微細加工の分野においては、より高い集積度を得るために、0.10μm以下のレベルでの微細加工が可能なリソグラフィ技術が切望されている。しかし、従来のリソグラフィ技術では、放射線としてi線等の近紫外線を用いており、この近紫外線では、上記0.10μm以下のレベル(サブクオーターミクロンレベル)の微細加工は極めて困難である。そこで、0.10μm以下のレベルでの微細加工を可能にするために、より波長の短い放射線を使用したリソグラフィ技術の開発が行われている。より波長の短い放射線としては、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーなどの遠紫外線、X線、電子線等を挙げることができ、これらの中でも、KrFエキシマレーザー(波長248nm)やArFエキシマレーザー(波長193nm)が注目されている。   In the field of microfabrication for manufacturing integrated circuit elements, in order to obtain a higher degree of integration, a lithography technique capable of microfabrication at a level of 0.10 μm or less is desired. However, in the conventional lithography technique, near ultraviolet rays such as i-line are used as radiation, and with this near ultraviolet rays, it is extremely difficult to perform microfabrication at a level of 0.10 μm or less (sub quarter micron level). Therefore, in order to enable microfabrication at a level of 0.10 μm or less, development of a lithography technique using radiation having a shorter wavelength is being performed. Examples of radiation having a shorter wavelength include an emission spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays such as an excimer laser, X-rays, and electron beams. Among these, a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) and an ArF excimer laser ( A wavelength of 193 nm) is attracting attention.

そして、エキシマレーザーが注目されたことに伴い、エキシマレーザー用のレジスト被膜の材料が数多く提案されている。例えば、酸解離性官能基を有する成分と、放射線の照射(以下、「露光」という。)により酸を発生する成分(以下、「酸発生剤」という。)と、を含有し、これらの化学増幅効果を利用した組成物(以下、「化学増幅型レジスト」という。)などを挙げることができる。化学増幅型レジストとしては、具体的には、カルボン酸のt−ブチルエステル基またはフェノールのt−ブチルカーボナート基を有する樹脂と酸発生剤とを含有する組成物が報告されている。この組成物は、露光により発生した酸の作用により、樹脂中に存在するt−ブチルエステル基或いはt−ブチルカーボナート基が解離して、上記樹脂が、カルボキシル基またはフェノール性水酸基からなる酸性基を有するようになる。そして、その結果、レジスト被膜の露光領域がアルカリ現像液に易溶性となるため、所望のレジストパターンを形成することができる。   Along with the attention of excimer lasers, many resist film materials for excimer lasers have been proposed. For example, it contains a component having an acid-dissociable functional group and a component that generates an acid upon irradiation with radiation (hereinafter referred to as “exposure”) (hereinafter referred to as “acid generator”). Examples thereof include a composition using an amplification effect (hereinafter referred to as “chemically amplified resist”). Specifically, as the chemically amplified resist, a composition containing a resin having a t-butyl ester group of carboxylic acid or a t-butyl carbonate group of phenol and an acid generator has been reported. In this composition, t-butyl ester group or t-butyl carbonate group present in the resin is dissociated by the action of an acid generated by exposure, and the resin is an acidic group comprising a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group. Will have. As a result, the exposed region of the resist film becomes readily soluble in an alkali developer, so that a desired resist pattern can be formed.

しかしながら、微細加工の分野においては、更に微細なレジストパターン(例えば、線幅が45nm程度の微細なレジストパターン)を形成することが切望されている。そして、更に微細なレジストパターンを形成可能にするためには、例えば、露光装置の光源波長の短波長化や、レンズの開口数(NA)を増大させることなどが挙げられる。しかし、光源波長の短波長化には、新たな露光装置が必要になるが、このような装置は高額である。また、レンズの開口数を増大させる場合、解像度と焦点深度がトレードオフの関係にあるため、解像度を向上させることができても焦点深度が低下するという問題がある。   However, in the field of microfabrication, it is desired to form a finer resist pattern (for example, a fine resist pattern having a line width of about 45 nm). In order to make it possible to form a finer resist pattern, for example, the light source wavelength of the exposure apparatus can be shortened, or the numerical aperture (NA) of the lens can be increased. However, shortening the light source wavelength requires a new exposure apparatus, but such an apparatus is expensive. Further, when the numerical aperture of the lens is increased, there is a problem that the depth of focus decreases even if the resolution can be improved because the resolution and the depth of focus are in a trade-off relationship.

そこで、最近、このような問題を解決するリソグラフィ技術として、液浸露光(リキッドイマージョンリソグラフィ)法という方法が報告されている。この方法は、露光時に、レンズとレジスト被膜との間(レジスト被膜上)に液浸露光液(例えば、純水、フッ素系不活性液体等)を介在させるものである。この方法によると、従来、空気や窒素等の不活性ガスで満たされていた露光光路空間を、空気などよりも屈折率(n)の大きい液浸露光液で満たすことになるため、従来と同様の露光光を用いた場合であっても、露光光を短波長化などした場合と同様の効果を得ることができる。即ち、高解像性が得られ、焦点深度の低下がない。   Therefore, recently, a liquid immersion lithography (liquid immersion lithography) method has been reported as a lithography technique for solving such problems. In this method, an immersion exposure liquid (for example, pure water or a fluorine-based inert liquid) is interposed between the lens and the resist film (on the resist film) during exposure. According to this method, the exposure optical path space, which has been conventionally filled with an inert gas such as air or nitrogen, is filled with the immersion exposure liquid having a refractive index (n) larger than that of air or the like. Even when this exposure light is used, the same effect as that obtained when the exposure light is shortened can be obtained. That is, high resolution is obtained and there is no reduction in the depth of focus.

従って、このような液浸露光によれば、既存の装置に実装されているレンズを用いても、低コストで、高解像性に優れ、焦点深度も優れるレジストパターンを形成することができる。そのため、液浸露光に用いる組成物が多数報告されている(例えば、特許文献1〜3)。   Therefore, according to such immersion exposure, it is possible to form a resist pattern that is low in cost, excellent in high resolution, and excellent in depth of focus even when using a lens mounted on an existing apparatus. Therefore, many compositions used for immersion exposure have been reported (for example, Patent Documents 1 to 3).

国際公開04/068242号パンフレットInternational Publication No. 04/068242 Pamphlet 特開2005−173474号公報JP 2005-173474 A 特開2006−48029号公報JP 2006-48029 A

しかしながら、液浸露光を用いたリソグラフィ技術は、露光時にレジスト被膜が直接、水等の液浸露光液に接触するため、レジスト被膜から酸発生剤等が溶出してしまうという問題がある。この溶出物の量が多いと、レンズを損傷させたり、所望のパターン形状が得られなかったり、また、十分な解像度が得られないという問題点がある。   However, the lithography technique using immersion exposure has a problem that an acid generator and the like are eluted from the resist film because the resist film directly contacts an immersion exposure solution such as water during exposure. If the amount of the eluted substance is large, there are problems that the lens is damaged, a desired pattern shape cannot be obtained, and sufficient resolution cannot be obtained.

また、液浸露光液として水を用いる場合、レジスト被膜における水の後退接触角が低いと、水の切れが悪くなり、特に高速スキャン露光においては、ウォーターマークが残りやすくなるという問題点がある。   Further, when water is used as the immersion exposure liquid, there is a problem that when the receding contact angle of water in the resist film is low, water breakage is deteriorated, and in particular, in high-speed scanning exposure, a watermark tends to remain.

そして、特許文献1〜3に記載の組成物を用いた場合であっても、上述した問題は十分に解決されず、特に現像時の溶け残り欠陥を生じるという問題がある。この欠陥は、現像後にパターン上に観測される残渣に起因する欠陥である。即ち、これは現像時に現像液中の樹脂成分などの低溶解成分が凝集し、パターン上に付着することに起因すると考えられる。   And even if it is a case where the composition of patent documents 1-3 is used, the problem mentioned above is not fully solved, but there exists a problem that the undissolved defect at the time of image development arises especially. This defect is caused by a residue observed on the pattern after development. That is, this is considered to be due to the fact that low-dissolved components such as resin components in the developer aggregate during development and adhere to the pattern.

本発明は、上述のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、良好なパターン形状を得ることが可能で、水等の液浸露光液に溶出し難く、液浸露光液との後退接触角が大きく、現像欠陥を生じ難いレジスト被膜の材料である感放射線性樹脂組成物及びこの感放射線性樹脂組成物を用いたレジストパターン形成方法を提供するものである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, can obtain a good pattern shape, and is difficult to elute in an immersion exposure liquid such as water. And a resist pattern forming method using the radiation-sensitive resin composition. The radiation-sensitive resin composition is a resist film material that has a large receding contact angle with respect to the surface and hardly causes development defects.

本発明により、以下の感放射線性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法が提供される。   The present invention provides the following radiation-sensitive resin composition and resist pattern forming method.

[1] 下記一般式(1)で表される繰り返し単位(1)、及び、下記一般式(2)で表される繰り返し単位(2)を有する第一の重合体(A)と、酸の作用により解離する酸解離性官能基を有し、前記酸解離性官能基が解離してアルカリ可溶性となる第二の重合体(B)と、感放射線性酸発生剤(C)と、を含有する感放射線性樹脂組成物。 [1] A first polymer (A) having a repeating unit (1) represented by the following general formula (1) and a repeating unit (2) represented by the following general formula (2); A second polymer (B) having an acid dissociable functional group that dissociates by action, the acid dissociable functional group dissociating and becoming alkali-soluble, and a radiation-sensitive acid generator (C) A radiation-sensitive resin composition.

Figure 2010176036
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(前記一般式(1)及び前記一般式(2)中、Rは、相互に独立に、水素、メチル基、またはトリフルオロメチル基である。前記一般式(1)中、Rは、炭素数1〜10の直鎖状または分岐状の炭化水素基であり、Rは単結合または炭素数1〜10の2価の有機基である。前記一般式(2)中、R及びRは、相互に独立に、水素原子、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基、または炭素数3〜10の環状炭化水素を有する炭素数4〜15の一価の炭化水素基であって、RとRの少なくとも1つが前記一価の炭化水素基である。Rは単結合または炭素数1〜10の2価の有機基である。)
Figure 2010176036
(In the general formula (1) and the general formula (2), R 1 is independently of each other hydrogen, methyl group, or trifluoromethyl group. In the general formula (1), R 2 is A straight-chain or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, wherein in the general formula (2), R 4 and R 5 is independently of each other a hydrogen atom, a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a monovalent C 4 to C 15 having a cyclic hydrocarbon having 3 to 10 carbon atoms. A hydrocarbon group, wherein at least one of R 4 and R 5 is the monovalent hydrocarbon group, and R 6 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms.

[2] 前記第一の重合体(A)中の前記繰り返し単位(1)と前記繰り返し単位(2)とのモル比(前記繰り返し単位(1)/前記繰り返し単位(2))が、20/80〜80/20である前記[1]に記載の感放射線性樹脂組成物。 [2] The molar ratio of the repeating unit (1) to the repeating unit (2) in the first polymer (A) (the repeating unit (1) / the repeating unit (2)) is 20 / The radiation sensitive resin composition according to [1], which is 80 to 80/20.

[3] 前記第二の重合体(B)100質量部に対する、前記第一の重合体(A)の含有量が、0.1〜20質量部である前記[1]または[2]に記載の感放射線性樹脂組成物。 [3] The content described in [1] or [2], in which the content of the first polymer (A) is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the second polymer (B). Radiation sensitive resin composition.

[4] 前記第二の重合体(B)の前記酸解離性官能基は、その構造中に環状炭化水素を有する基である前記[1]〜[3]のいずれかに記載の感放射線性樹脂組成物。 [4] The radiation sensitive property according to any one of [1] to [3], wherein the acid dissociable functional group of the second polymer (B) is a group having a cyclic hydrocarbon in the structure thereof. Resin composition.

[5] 前記[1]〜[4]のいずれかに記載の感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にフォトレジスト膜を形成する(1)工程と、形成した前記フォトレジスト膜上に液浸露光用液体を配置し、前記液浸露光用液体を介して前記フォトレジスト膜を液浸露光する(2)工程と、液浸露光された前記フォトレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する(3)工程と、を備えるレジストパターン形成方法。 [5] A step (1) of forming a photoresist film on a substrate using the radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [4], and a liquid on the formed photoresist film An immersion exposure liquid is disposed, and the photoresist film is subjected to immersion exposure through the immersion exposure liquid (2), and the immersion-exposed photoresist film is developed to form a resist pattern. (3) A resist pattern forming method comprising: a step.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、良好なパターン形状を得ることが可能で、水等の液浸露光液に溶出し難く、液浸露光液との後退接触角が大きく、現像欠陥を生じ難いレジスト被膜の材料であるという効果を奏するものである。   The radiation-sensitive resin composition of the present invention can obtain a good pattern shape, hardly dissolves in an immersion exposure liquid such as water, has a large receding contact angle with the immersion exposure liquid, and causes development defects. This has the effect of being a difficult resist film material.

本発明のレジストパターン形成方法は、良好なパターン形状のレジストパターンを形成することができるという効果を奏するものである。   The resist pattern forming method of the present invention has an effect that a resist pattern having a good pattern shape can be formed.

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に属することが理解されるべきである。   Hereinafter, although the form for implementing this invention is demonstrated, this invention is not limited to the following embodiment. That is, it is understood that modifications and improvements as appropriate to the following embodiments are also within the scope of the present invention based on ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Should be.

[1]感放射線性樹脂組成物:
本発明の感放射線性樹脂組成物の一実施形態は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位(1)(以下、単に「繰り返し単位(1)」と記す場合がある)、及び、下記一般式(2)で表される繰り返し単位(2)(以下、単に「繰り返し単位(2)」と記す場合がある)を含む第一の重合体(A)と、酸の作用により解離する酸解離性官能基を有し、前記酸解離性官能基が解離してアルカリ可溶性となる第二の重合体(B)と、感放射線性酸発生剤(C)と、を含有するものである。このような感放射線性樹脂組成物は、良好なパターン形状を得ることが可能で、水等の液浸露光液に溶出し難く、液浸露光液との後退接触角が大きく、現像欠陥を生じ難いレジスト被膜の材料である。
[1] Radiation sensitive resin composition:
One embodiment of the radiation-sensitive resin composition of the present invention includes a repeating unit (1) represented by the following general formula (1) (hereinafter sometimes simply referred to as “repeating unit (1)”), and Dissociates from the first polymer (A) containing the repeating unit (2) represented by the following general formula (2) (hereinafter sometimes simply referred to as “repeating unit (2)”) by the action of an acid. It has an acid-dissociable functional group, and contains the second polymer (B) that becomes dissolvable by alkali dissociation and the radiation-sensitive acid generator (C). . Such a radiation sensitive resin composition can obtain a good pattern shape, is difficult to elute in an immersion exposure liquid such as water, has a large receding contact angle with the immersion exposure liquid, and causes development defects. It is a difficult resist film material.

Figure 2010176036
Figure 2010176036

Figure 2010176036
(前記一般式(1)及び前記一般式(2)中、Rは、相互に独立に、水素、メチル基、またはトリフルオロメチル基である。前記一般式(1)中、Rは、炭素数1〜10の直鎖状または分岐状の炭化水素基であり、Rは単結合または炭素数1〜10の2価の有機基である。前記一般式(2)中、R及びRは、相互に独立に、水素原子、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基、または炭素数3〜10の環状炭化水素を有する炭素数4〜15の一価の炭化水素基であって、RとRの少なくとも1つが前記一価の炭化水素基である。Rは単結合または炭素数1〜10の2価の有機基である。)
Figure 2010176036
(In the general formula (1) and the general formula (2), R 1 is independently of each other hydrogen, methyl group, or trifluoromethyl group. In the general formula (1), R 2 is A straight-chain or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, wherein in the general formula (2), R 4 and R 5 is independently of each other a hydrogen atom, a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a monovalent C 4 to C 15 having a cyclic hydrocarbon having 3 to 10 carbon atoms. A hydrocarbon group, wherein at least one of R 4 and R 5 is the monovalent hydrocarbon group, and R 6 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、化学増幅型レジストとして有用である。即ち、露光によって酸発生剤から酸が発生し、この酸の作用によって、第二の重合体(B)中の酸解離性基が解離する。そして、酸解離性基が解離すると、カルボキシル基を生じるため、露光した部分(露光部分)は、アルカリ現像液に対して溶解性が高くなる。そのため、露光部をアルカリ現像液によって溶解、除去すると、ポジ型のレジストパターンを得ることができる。特に、液浸露光工程、即ち、波長193nmにおける屈折率が空気よりも高い液浸露光液(例えば、水等)をレンズとレジスト被膜との間に介して放射線を照射して露光する工程を備えるレジストパターン形成方法において、レジスト被膜を形成するための材料として用いることが好ましい。   The radiation sensitive resin composition of the present invention is useful as a chemically amplified resist. That is, an acid is generated from the acid generator by exposure, and the acid dissociable group in the second polymer (B) is dissociated by the action of the acid. When the acid-dissociable group is dissociated, a carboxyl group is generated, so that the exposed portion (exposed portion) becomes highly soluble in an alkali developer. Therefore, a positive resist pattern can be obtained by dissolving and removing the exposed portion with an alkaline developer. In particular, an immersion exposure step, that is, a step of exposing an immersion exposure solution (for example, water) having a refractive index higher than that of air at a wavelength of 193 nm by irradiating with radiation between the lens and the resist film is provided. In the resist pattern forming method, it is preferably used as a material for forming a resist film.

[1−1]第一の重合体(A):
第一の重合体(A)は、一般式(1)で表される繰り返し単位(1)、及び、一般式(2)で表される繰り返し単位(2)を含む重合体である(但し、繰り返し単位(1)と繰り返し単位(2)が同一である場合はない)。第一の重合体(A)は、その構造中にフッ素部位を有するため、レジスト組成物を構成する成分として上記レジスト組成物中に添加されると、上記レジスト組成物によってレジスト被膜を形成した際に、被膜中の第一の重合体(A)の撥油性的特長により、その分布がレジスト被膜表面で高くなる傾向がある。そのため、液浸露光時において、レジスト被膜中の酸発生剤や酸拡散制御剤等が、水等の液浸露光液に溶出してしまうことを抑制することができる。更に、この第一の重合体(A)の撥水性的特長により、レジスト被膜と液浸露光液との後退接触角が高くなる。そのため、液浸露光液に由来する水滴が、レジスト被膜上に残り難く、高速でスキャン露光を行ってもウォーターマーク等の、液浸露光液に起因する欠陥の発生を抑制することができる。
[1-1] First polymer (A):
The first polymer (A) is a polymer containing the repeating unit (1) represented by the general formula (1) and the repeating unit (2) represented by the general formula (2) (however, The repeating unit (1) and the repeating unit (2) are not the same). Since the first polymer (A) has a fluorine site in its structure, when added to the resist composition as a component constituting the resist composition, when the resist film is formed by the resist composition Furthermore, the distribution tends to be higher on the resist coating surface due to the oil-repellent characteristics of the first polymer (A) in the coating. Therefore, at the time of immersion exposure, it is possible to suppress the acid generator, the acid diffusion control agent, and the like in the resist film from eluting into the immersion exposure liquid such as water. Furthermore, the receding contact angle between the resist film and the immersion exposure liquid is increased due to the water-repellent characteristics of the first polymer (A). Therefore, water droplets derived from the immersion exposure liquid hardly remain on the resist film, and even when scanning exposure is performed at a high speed, generation of defects such as watermarks due to the immersion exposure liquid can be suppressed.

また、従来の液浸用上層膜と併用することで、更に溶出が低減される他、レジストの撥水性が高くウォーターマーク等の液浸露光液由来の欠陥の発生を更に抑制できる。   Further, when used together with the conventional upper layer film for immersion, elution is further reduced, and the resist is highly water-repellent and can further suppress the occurrence of defects derived from the immersion exposure liquid such as watermark.

繰り返し単位(1)中、Rは炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基若しくはイソプロピル基などのプロピル基、2−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、ノルマルブチル基等の飽和鎖状炭化水素基などを挙げることができる。 In the repeating unit (1), R 2 is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, specifically, a propyl group such as a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, or an isopropyl group. , Saturated chain hydrocarbon groups such as 2-methylpropyl group, 2-methylpropyl group and normal butyl group.

は単結合または炭素数1〜10の2価の有機基であり、直鎖状、分岐状、または環状の、飽和または不飽和の炭化水素基であることが好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、ノルマルプロピレン基若しくはイソプロピレン基などのプロピレン基、2−メチルプロピレン基、2−メチルプロピレン基、ノルマルブチレン基等の飽和鎖状炭化水素基などを挙げることができる。 R 3 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, and is preferably a linear, branched, or cyclic, saturated or unsaturated hydrocarbon group. Specific examples include a propylene group such as a methylene group, an ethylene group, a normal propylene group or an isopropylene group, a saturated chain hydrocarbon group such as a 2-methylpropylene group, a 2-methylpropylene group and a normal butylene group. Can do.

繰り返し単位(1)を構成するための単量体としては、例えば、下記一般式で表される単量体などを挙げることができる。   Examples of the monomer for constituting the repeating unit (1) include monomers represented by the following general formula.

Figure 2010176036
(前記一般式中、Rは、相互に独立に、水素、メチル基、またはトリフルオロメチル基である。)
Figure 2010176036
(In the above general formula, R 1 s are independently of each other hydrogen, a methyl group, or a trifluoromethyl group.)

これらの中でも、下記式(1−1)で表される単量体(1−1)、下記式(1−2)で表される単量体(1−2)、下記式(1−3)で表される単量体(1−3)を用いることが好ましい。   Among these, the monomer (1-1) represented by the following formula (1-1), the monomer (1-2) represented by the following formula (1-2), and the following formula (1-3) It is preferable to use a monomer (1-3) represented by

Figure 2010176036
Figure 2010176036

繰り返し単位(1)の含有割合は、第一の重合体(A)中の全繰り返し単位に対して、10〜80mol%であることが好ましく、30〜70mol%であることが更に好ましい。上記含有割合が10mol%未満であると、得られるレジスト被膜の撥水性を十分に保つことができないおそれがある。一方、80mol%超であると、現像液への溶解性が高くなりすぎるため、レジストパターンの表面ラフネスが増加するおそれがある。   It is preferable that the content rate of a repeating unit (1) is 10-80 mol% with respect to all the repeating units in a 1st polymer (A), and it is still more preferable that it is 30-70 mol%. If the content is less than 10 mol%, the resulting resist film may not be sufficiently maintained in water repellency. On the other hand, if it exceeds 80 mol%, the solubility in the developer becomes too high, and the surface roughness of the resist pattern may increase.

繰り返し単位(2)中、R及びRは、その少なくとも1つが炭素数3〜10の環状炭化水素を有する炭素数4〜15の一価の炭化水素基であり、環状炭化水素としては、具体的には、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基;アダマンチル基などの架橋環式炭化水素環基等を挙げることができる。また、R及びRの、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状の炭化水素基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基若しくはイソプロピル基などのプロピル基、2−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、ノルマルブチル基等を挙げることができ、炭素数3〜10の環状炭化水素としては、具体的には、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。 In the repeating unit (2), at least one of R 4 and R 5 is a monovalent hydrocarbon group having 4 to 15 carbon atoms having a cyclic hydrocarbon having 3 to 10 carbon atoms. Specific examples include a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group; a bridged cyclic hydrocarbon ring group such as an adamantyl group. Specific examples of the linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms of R 4 and R 5 include a propyl group such as a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, or an isopropyl group, A 2-methylpropyl group, a 2-methylpropyl group, a normal butyl group, and the like can be mentioned. Specific examples of the cyclic hydrocarbon having 3 to 10 carbon atoms include a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. be able to.

は単結合または炭素数1〜10の2価の有機基であり、具体的には、メチレン基、エチレン基、ノルマルプロピレン基若しくはイソプロピレン基などのプロピレン基、2−メチルプロピレン基、2−メチルプロピレン基、ノルマルブチレン基等の飽和鎖状炭化水素基などを挙げることができる。 R 6 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, specifically, a propylene group such as methylene group, ethylene group, normal propylene group or isopropylene group, 2-methylpropylene group, 2 -Saturated chain hydrocarbon groups, such as a methylpropylene group and a normal butylene group, etc. can be mentioned.

繰り返し単位(2)を構成するための単量体としては、例えば、下記一般式で表される単量体などを挙げることができる。   Examples of the monomer for constituting the repeating unit (2) include monomers represented by the following general formula.

Figure 2010176036
(前記一般式中、Rは、相互に独立に、水素、メチル基、またはトリフルオロメチル基である。)
Figure 2010176036
(In the above general formula, R 1 s are independently of each other hydrogen, a methyl group, or a trifluoromethyl group.)

これらの中でも、下記式(2−1)で表される単量体(2−1)を用いることが好ましい。   Among these, it is preferable to use the monomer (2-1) represented by the following formula (2-1).

Figure 2010176036
Figure 2010176036

繰り返し単位(2)の含有割合は、第一の重合体(A)中の全繰り返し単位に対して、10〜80mol%であることが好ましく、30〜70mol%であることが更に好ましい。上記含有割合が10mol%未満であると、得られるレジスト被膜の撥水性を十分に保つことができないおそれがある。一方、80mol%超であると、現像液への溶解性が低くなりすぎるため、現像時の溶け残り欠陥が増加するおそれがある。   It is preferable that the content rate of a repeating unit (2) is 10-80 mol% with respect to all the repeating units in a 1st polymer (A), and it is still more preferable that it is 30-70 mol%. If the content is less than 10 mol%, the resulting resist film may not be sufficiently maintained in water repellency. On the other hand, if it exceeds 80 mol%, the solubility in the developer becomes too low, and there is a possibility that undissolved defects during development increase.

第一の重合体(A)中の繰り返し単位(1)と繰り返し単位(2)とのモル比(繰り返し単位(1)/繰り返し単位(2))は、20/80〜80/20であることが好ましく、30/70〜70/30であることが更に好ましく、40/60〜60/40であることが特に好ましい。上記モル比が上記範囲内にあると、現像欠陥の更に少ない感放射線性樹脂組成物を得ることができる。   The molar ratio (repeating unit (1) / repeating unit (2)) of the repeating unit (1) and the repeating unit (2) in the first polymer (A) is 20/80 to 80/20. It is more preferable that it is 30 / 70-70 / 30, and it is especially preferable that it is 40 / 60-60 / 40. When the molar ratio is within the above range, a radiation-sensitive resin composition with fewer development defects can be obtained.

第一の重合体(A)は、繰り返し単位(1)及び繰り返し単位(2)以外に、その他の繰り返し単位を含有することができる。その他の繰り返し単位としては、例えば、後述する一般式(3)で表される繰り返し単位、ラクトン骨格を含有する繰り返し単位などを挙げることができる。   The first polymer (A) can contain other repeating units in addition to the repeating unit (1) and the repeating unit (2). Examples of other repeating units include a repeating unit represented by the general formula (3) described later, a repeating unit containing a lactone skeleton, and the like.

その他の繰り返し単位の含有割合は、第一の重合体(A)中の全繰り返し単位100モル%に対して、10〜70モル%であることが好ましく、15〜60モル%であることが更に好ましく、20〜50モル%であることが特に好ましい。上記含有割合が10モル%未満であると、形成したレジスト被膜の解像度が低下するおそれがある。一方、70モル%超であると、現像性、露光余裕が悪化するおそれがある。   The content of other repeating units is preferably 10 to 70 mol%, more preferably 15 to 60 mol%, based on 100 mol% of all repeating units in the first polymer (A). Preferably, it is 20-50 mol%, and it is especially preferable. There exists a possibility that the resolution of the formed resist film may fall that the said content rate is less than 10 mol%. On the other hand, if it exceeds 70 mol%, developability and exposure margin may be deteriorated.

なお、第一の重合体(A)は、一種単独で用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   In addition, a 1st polymer (A) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.

第一の重合体(A)の含有量は、第二の重合体(B)100質量部に対して、0.1〜20質量部であることが好ましく、0.5〜15質量部であることが更に好ましい。上記含有量が上記範囲であると、十分な後退接触角を有するレジスト被膜を形成することができるとともに、酸発生剤等が溶出し難いレジスト被膜を得ることができる。上記含有量が0.1質量部未満であると、形成したレジスト被膜の後退接触角が十分でないおそれがある。また、酸発生剤等が溶出し難いレジスト被膜を得ることが困難になるおそれがある。一方、20質量部超であると、ラインアンドスペースパターンを形成したときに、孤立ライン(ライン部)の焦点深度が小さくなったり、現像欠陥が発生したりするおそれがある。   The content of the first polymer (A) is preferably 0.1 to 20 parts by mass, and 0.5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the second polymer (B). More preferably. When the content is in the above range, a resist film having a sufficient receding contact angle can be formed, and a resist film in which an acid generator or the like is hardly eluted can be obtained. There exists a possibility that the receding contact angle of the formed resist film may not be enough in the said content being less than 0.1 mass part. In addition, it may be difficult to obtain a resist film from which an acid generator or the like hardly dissolves. On the other hand, if it exceeds 20 parts by mass, when a line and space pattern is formed, the focal depth of an isolated line (line part) may be reduced, or a development defect may occur.

第一の重合体(A)は、例えば、連鎖移動剤の存在下、ラジカル重合開始剤(例えば、ヒドロパーオキシド類、ジアルキルパーオキシド類、ジアシルパーオキシド類、アゾ化合物等)を添加した溶媒中で、繰り返し単位(1)を構成するための単量体と繰り返し単位(2)を構成するための単量体を重合させることによって製造することができる。   The first polymer (A) is, for example, in a solvent to which a radical polymerization initiator (for example, hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, azo compounds, etc.) is added in the presence of a chain transfer agent. The monomer for constituting the repeating unit (1) and the monomer for constituting the repeating unit (2) can be polymerized.

溶媒としては、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等のアルカン類;シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素類;クロロブタン類、ブロモヘキサン類、ジクロロエタン類、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;アセトン、2−ブタノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類等のエーテル類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、2−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノール等のアルコール類等を挙げることができる。これらの溶媒は、一種単独で用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。   Examples of the solvent include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane and n-decane; cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin and norbornane. Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene; halogenated hydrocarbons such as chlorobutanes, bromohexanes, dichloroethanes, hexamethylene dibromide, chlorobenzene; ethyl acetate, n-butyl acetate, Saturated carboxylic acid esters such as i-butyl acetate and methyl propionate; ketones such as acetone, 2-butanone, 4-methyl-2-pentanone and 2-heptanone; tetrahydrofuran, dimethoxyethanes, diethoxyethanes and the like Ethers; methanol, ethanol , 2-propanol, 2-propanol, it may be mentioned alcohols such as 4-methyl-2-pentanol. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

重合の反応温度は、40〜150℃であることが好ましく、50〜120℃であることが更に好ましい。また、反応時間は、1〜48時間であることが好ましく、1〜24時間であることが更に好ましい。   The polymerization reaction temperature is preferably 40 to 150 ° C, and more preferably 50 to 120 ° C. The reaction time is preferably 1 to 48 hours, and more preferably 1 to 24 hours.

第一の重合体(A)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法によるポリスチレン換算の重量平均分子量(以下、「Mw」と記す場合がある)が、1,000〜50,000であることが好ましく、1,000〜40,000であることが更に好ましく、1,000〜30,000であることが特に好ましい。上記Mwが1,000未満であると、十分な後退接触角を有するレジスト被膜を得ることができないおそれがある。一方、50,000超であると、レジスト被膜の現像性が低下するおそれがある。   The first polymer (A) has a polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as “Mw”) by a gel permeation chromatography (GPC) method of 1,000 to 50,000. It is preferably 1,000 to 40,000, more preferably 1,000 to 30,000. If the Mw is less than 1,000, a resist film having a sufficient receding contact angle may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 50,000, the developability of the resist film may be lowered.

第一の重合体(A)は、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1〜5であることが好ましく、1〜4であることが更に好ましい。なお、本明細書において、数平均分子量(Mn)は、GPC法によるポリスチレン換算の数平均分子量(以下、「Mn」と記す場合がある)である。   In the first polymer (A), the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 4. . In the present specification, the number average molecular weight (Mn) is a polystyrene-reduced number average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as “Mn”) by the GPC method.

なお、第一の重合体(A)は、ハロゲン、金属等の不純物の含有量が少ないほど好まし。このような不純物の含有量が少ないと、レジスト被膜の感度、解像度、プロセス安定性、パターン形状等を更に向上させることができる。   The first polymer (A) is more preferable as the content of impurities such as halogen and metal is smaller. When the content of such impurities is small, the sensitivity, resolution, process stability, pattern shape and the like of the resist film can be further improved.

第一の重合体(A)の精製法としては、例えば、水洗、液々抽出等の化学的精製法や、これらの化学的精製法と限外ろ過、遠心分離等の物理的精製法とを組み合わせた方法等を挙げることができる。   Examples of the purification method for the first polymer (A) include chemical purification methods such as washing with water and liquid-liquid extraction, and these chemical purification methods and physical purification methods such as ultrafiltration and centrifugation. A combined method and the like can be given.

液々抽出に用いる溶剤としては、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等のアルカン類、メタノール、エタノール、2−プロパノール、2−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノール等のアルコール類、アセトン、2−ブタノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類を挙げることができる。これらの中でも、n−ヘキサン、n−ヘプタン、メタノール、エタノール、アセトン、2−ブタノンが好ましい。   Examples of the solvent used for liquid-liquid extraction include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, and n-decane, methanol, ethanol, 2-propanol, and 2-propanol. And alcohols such as 4-methyl-2-pentanol, and ketones such as acetone, 2-butanone, 4-methyl-2-pentanone, and 2-heptanone. Among these, n-hexane, n-heptane, methanol, ethanol, acetone, and 2-butanone are preferable.

[1−2]第二の重合体(B):
第二の重合体(B)は、酸の作用により解離する酸解離性官能基を有し、この酸解離性官能基が解離してアルカリ可溶性となるものである。第二の重合体(B)としては、上記酸解離性官能基を有するものである限り特に制限はないが、上記酸解離性官能基としては、その構造中に環状炭化水素を有する基であることが好ましい。このような第二の重合体(B)は、酸解離性官能基が容易に解離するため、感度が高くなるという利点がある。
[1-2] Second polymer (B):
The second polymer (B) has an acid dissociable functional group that dissociates by the action of an acid, and the acid dissociable functional group dissociates to become alkali-soluble. The second polymer (B) is not particularly limited as long as it has the acid dissociable functional group, but the acid dissociable functional group is a group having a cyclic hydrocarbon in its structure. It is preferable. Such a second polymer (B) has an advantage that the sensitivity increases because the acid-dissociable functional group is easily dissociated.

その構造中に環状炭化水素を有する基としては、例えば、2−(2−メチル)シクロペンチル基、2−(2−エチル)シクロペンチル基、2−(2−n−プロピル)シクロペンチル基、2−(2−イソプロピル)シクロペンチル基、2−(2−メチル)シクロヘキシル基、2−(2−エチル)シクロヘキシル基、2−(2−メチル)シクロオクチル基、2−(2−エチル)シクロオクチル基、2−(2−メチル)アダマンチル基、2−(2−エチル)アダマンチル基、2−(2−n−プロピル)アダマンチル基、2−(2−イソプロピル)アダマンチル基や、これらの脂環族環からなる基を、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基の1種以上或いは1個以上で置換した基等を挙げることができる。これらの中でも、酸解離性官能基が容易に解離するという利点があるため、エチルシクロペンチルが好ましい。   Examples of the group having a cyclic hydrocarbon in the structure include 2- (2-methyl) cyclopentyl group, 2- (2-ethyl) cyclopentyl group, 2- (2-n-propyl) cyclopentyl group, 2- ( 2-isopropyl) cyclopentyl group, 2- (2-methyl) cyclohexyl group, 2- (2-ethyl) cyclohexyl group, 2- (2-methyl) cyclooctyl group, 2- (2-ethyl) cyclooctyl group, 2 -(2-methyl) adamantyl group, 2- (2-ethyl) adamantyl group, 2- (2-n-propyl) adamantyl group, 2- (2-isopropyl) adamantyl group, and these alicyclic rings Groups such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, 2-methylpropyl, 2-methylpropyl, t-butyl, etc. Prime 1-4 linear, mention may be made of substituted group with one or more branched or cyclic alkyl group or 1 or more. Among these, ethylcyclopentyl is preferable because of the advantage that the acid-dissociable functional group is easily dissociated.

第二の重合体(B)としては、具体的には、ノルボルネン誘導体等を重合して得られる主鎖にノルボルナン環等の脂環式骨格を有する重合体、ノルボルネン誘導体と無水マレイン酸を共重合して得られる主鎖にノルボルナン環及び無水マレイン酸誘導体を有する重合体、ノルボルネン誘導体と(メタ)アクリル化合物を共重合して得られる主鎖にノルボルナン環と(メタ)アクリル骨格が混在する重合体、ノルボルネン誘導体と無水マレイン酸、(メタ)アクリル化合物を共重合して得られる主鎖にノルボルナン環と無水マレイン酸誘導体と(メタ)アクリル骨格が混在する重合体、(メタ)アクリル化合物を共重合して得られる主鎖が(メタ)アクリル骨格の重合体等を挙げることができる。なお、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」と「メタクリル」のどちらか一方または両方である。   Specifically, as the second polymer (B), a polymer having an alicyclic skeleton such as a norbornane ring in the main chain obtained by polymerizing a norbornene derivative or the like, a copolymer of norbornene derivative and maleic anhydride is copolymerized. A polymer having a norbornane ring and a maleic anhydride derivative in the main chain, and a polymer having a norbornane ring and a (meth) acryl skeleton in the main chain obtained by copolymerizing a norbornene derivative and a (meth) acrylic compound , A polymer in which norbornane ring, maleic anhydride derivative and (meth) acryl skeleton are mixed in the main chain obtained by copolymerizing norbornene derivative with maleic anhydride and (meth) acrylic compound, and (meth) acrylic compound are copolymerized A polymer having a (meth) acryl skeleton as the main chain obtained in this manner can be used. Note that “(meth) acryl” is one or both of “acryl” and “methacryl”.

第二の重合体(B)としては、酸解離性官能基を有する下記一般式(3)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(3)」と記す場合がある)を含有することが好ましい。   The second polymer (B) contains a repeating unit represented by the following general formula (3) having an acid-dissociable functional group (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (3)”). Is preferred.

Figure 2010176036
(上記一般式(3)中、Rは水素、メチル基、またはトリフルオロメチル基である。Rは、相互に独立に、炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体、または炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基である。或いは、いずれか2つのRが相互に結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に2価の脂環式炭化水素基またはその誘導体を形成している。)
Figure 2010176036
(In the general formula (3), R 7 is hydrogen, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R 8 is independently a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or A derivative thereof, or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or any two R 8 's bonded to each other, together with the carbon atom to which each is bonded, A cyclic hydrocarbon group or a derivative thereof is formed.)

一般式(3)中、Rの炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン、アダマンタンや、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類等に由来する脂環族環からなる基;これらの脂環族環からなる基を、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基の1種以上或いは1個以上で置換した基等を挙げることができる。 In the general formula (3), examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms of R 8 include norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, Groups composed of alicyclic rings derived from cycloalkanes such as cycloheptane and cyclooctane; groups composed of these alicyclic rings are, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group 1 or more or 1 or more of linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as n-butyl group, 2-methylpropyl group, 2-methylpropyl group and t-butyl group. Examples include substituted groups.

の炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、t−ブチル基等を挙げることができる。 Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 8 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, Examples thereof include 2-methylpropyl group and t-butyl group.

いずれか2つのRが相互に結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に2価の脂環式炭化水素基またはその誘導体を形成している場合、2価の脂環式炭化水素基またはその誘導体としては、例えば、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン、アダマンタン、シクロペンタンまたはシクロヘキサンに由来する脂環族環からなる基や、これらの脂環族環からなる基を上述したアルキル基で置換した基等を挙げることができる。 When any two R 8 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group or a derivative thereof together with the carbon atom to which each is bonded, a divalent alicyclic hydrocarbon group Or, as a derivative thereof, for example, a group consisting of an alicyclic ring derived from norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclopentane or cyclohexane, or a group consisting of these alicyclic rings is the alkyl group described above. And the like can be mentioned.

一般式(3)中の「−C(R」としては、具体的には、t−ブチル基、2−n−(2−エチル−2−メチル)プロピル基、2−n−(1,2−ジメチル)プロピル基、2−n−(1,2−ジメチル)ブチル基、2−n−(1,2−ジメチル)ペンチル基、2−(1,2−ジエチル)プロピル基、2−n−(1,2−ジエチル)ブチル基、2−n−(1,2−ジエチル)ペンチル基、2−(2−メチル)シクロペンチル基、2−(2−エチル)シクロペンチル基、2−(2−n−プロピル)シクロペンチル基、2−(2−イソプロピル)シクロペンチル基、2−(2−メチル)シクロヘキシル基、2−(2−エチル)シクロヘキシル基、2−(2−メチル)シクロオクチル基、2−(2−エチル)シクロオクチル基、2−(2−メチル)アダマンチル基、2−(2−エチル)アダマンチル基、2−(2−n−プロピル)アダマンチル基、2−(2−イソプロピル)アダマンチル基や、これらの脂環族環からなる基を、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基の1種以上或いは1個以上で置換した基等を挙げることができる。 Specific examples of “—C (R 8 ) 3 ” in the general formula (3) include t-butyl group, 2-n- (2-ethyl-2-methyl) propyl group, 2-n- ( 1,2-dimethyl) propyl group, 2-n- (1,2-dimethyl) butyl group, 2-n- (1,2-dimethyl) pentyl group, 2- (1,2-diethyl) propyl group, 2 -N- (1,2-diethyl) butyl group, 2-n- (1,2-diethyl) pentyl group, 2- (2-methyl) cyclopentyl group, 2- (2-ethyl) cyclopentyl group, 2- ( 2-n-propyl) cyclopentyl group, 2- (2-isopropyl) cyclopentyl group, 2- (2-methyl) cyclohexyl group, 2- (2-ethyl) cyclohexyl group, 2- (2-methyl) cyclooctyl group, 2- (2-ethyl) cyclooctyl group, 2- (2-methyl) ) Adamantyl group, 2- (2-ethyl) adamantyl group, 2- (2-n-propyl) adamantyl group, 2- (2-isopropyl) adamantyl group, and a group consisting of these alicyclic rings, for example, C1-C4 linear or branched such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, t-butyl group And a group substituted with one or more of cyclic or cyclic alkyl groups.

繰り返し単位(3)を構成するための単量体としては、具体的には(メタ)アクリル酸2−メチルアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−メチル−3−ヒドロキシアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−3−ヒドロキシアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−n−プロピルアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−イソプロピルアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−8−メチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルエステル、(メタ)アクリル酸−8−エチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メチルテトラシクロ[6.2.13,6.02,7]ドデカン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−エチルテトラシクロ[6.2.13,6.02,7]ドデカン−4−イルエステル、 Specific examples of the monomer for constituting the repeating unit (3) include (meth) acrylic acid 2-methyladamantan-2-yl ester and (meth) acrylic acid 2-methyl-3-hydroxyadamantane-2. -Yl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyladamantan-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyl-3-hydroxyadamantan-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-n-propyladamantane- 2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-isopropyladamantan-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid- 2-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid-8-methyltricyclo [5. .1.0 2,6] decan-8-yl ester, (meth) ethyl-8-acrylic acid tricyclo [5.2.1.0 2,6] decan-8-yl ester, (meth) acrylic acid -4-methyltetracyclo [6.2.1 3,6 . 0 2,7 ] dodecan-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4-ethyltetracyclo [6.2.1 3,6 . 0 2,7 ] dodecan-4-yl ester,

(メタ)アクリル酸2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−(テトラシクロ[6.2.13,6.02,7]ドデカン−4−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−(アダマンタン−2−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−(3−ヒドロキシアダマンタン−2−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸1,2−ジシクロヘキシルエチルエステイル、(メタ)アクリル酸1,2−ジ(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸1,2−ジ(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸1,2−ジ(テトラシクロ[6.2.13,6.02,7]ドデカン−4−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸1,2−ジ(アダマンタン−2−イル)エチルエステル、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−シクロヘキシルエステル等を挙げることができる。 (Meth) acrylic acid 2- (bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -2-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 2- (tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl) -2-methyl ethyl ester, (meth) acrylic acid 2- (tetracyclo [6.2.1 3,6 .0 2,7] dodecane-4-yl) -2-methyl ethyl ester, (Meth) acrylic acid 2- (adamantan-2-yl) -2-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 2- (3-hydroxyadamantan-2-yl) -2-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1,2-dicyclohexylethyl ester, (meth) acrylic acid 1,2-di (bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 1,2-di (tricyclo) 5.2.1.0 2,6] decan-8-yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 1,2-di (tetracyclo [6.2.1 3,6 .0 2,7] dodecane -4 -Yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 1,2-di (adamantan-2-yl) ethyl ester, (meth) acrylic acid 2-methyl-2-cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyl-2 -Cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 2-methyl-2-cyclohexyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyl-2-cyclohexyl ester, and the like.

これらの単量体の中でも、(メタ)アクリル酸2−メチルアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルアダマンタン−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−(アダマンタン−2−イル)−2−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−シクロヘキシルエステルが好ましい。   Among these monomers, (meth) acrylic acid 2-methyladamantan-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyladamantan-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-methylbicyclo [2 2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2- (bicyclo [2.2. 1] hept-2-yl) -2-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 2- (adamantan-2-yl) -2-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 2-methyl-2-cyclopentyl ester, (Meth) acrylic acid 2-ethyl-2-cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 2-methyl-2-cyclohexyl ester, (meth) acrylic acid 2-e Le 2-cyclohexyl ester.

なお、繰り返し単位(3)は、1種単独で含有されてもよいし、2種以上を含有されていてもよい。   In addition, the repeating unit (3) may be contained individually by 1 type, and may contain 2 or more types.

繰り返し単位(3)の含有割合は、第二の重合体(B)中の全繰り返し単位100モル%に対して、10〜70モル%であることが好ましく、15〜60モル%であることが更に好ましく、20〜50モル%であることが特に好ましい。上記含有割合が10モル%未満であると、形成したレジスト被膜の解像度が低下するおそれがある。一方、70モル%超であると、現像性、露光余裕が悪化するおそれがある。   The content of the repeating unit (3) is preferably 10 to 70 mol%, preferably 15 to 60 mol%, based on 100 mol% of all repeating units in the second polymer (B). More preferably, it is 20-50 mol%, and it is especially preferable. There exists a possibility that the resolution of the formed resist film may fall that the said content rate is less than 10 mol%. On the other hand, if it exceeds 70 mol%, developability and exposure margin may be deteriorated.

第二の重合体(B)は、ラクトン骨格を含有する繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(4)」と記す場合がある)を更に有するものであることが好ましい。このような繰り返し単位(4)を有することによって、レジスト膜の、基盤への密着性が向上するという利点がある。   The second polymer (B) preferably further has a repeating unit containing a lactone skeleton (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (4)”). By having such a repeating unit (4), there is an advantage that the adhesion of the resist film to the substrate is improved.

繰り返し単位(4)を構成するための単量体としては、例えば、下記一般式(4−1)〜(4−6)で表される単量体等を挙げることができる。   Examples of the monomer for constituting the repeating unit (4) include monomers represented by the following general formulas (4-1) to (4-6).

Figure 2010176036
Figure 2010176036

一般式(4−1)〜(4−6)中、Rは、相互に独立に、水素原子またはメチル基である。一般式(4−1)中、R10は、水素原子または炭素数1〜4の置換基を有してもよいアルキル基である。一般式(4−4)及び一般式(4−5)中、R11は、水素原子またはメトキシ基である。一般式(4−2)及び一般式(4−3)中、Aは、単結合またはメチレン基である。一般式(4−3)及び一般式(4−5)中、Bは、酸素原子またはメチレン基である。一般式(4−1)中、lは1〜3の整数である。一般式(4−2)及び一般式(4−3)中、mは0または1である。 In General Formulas (4-1) to (4-6), R 9 is independently a hydrogen atom or a methyl group. In General Formula (4-1), R 10 is a hydrogen atom or an alkyl group that may have a substituent having 1 to 4 carbon atoms. In General Formula (4-4) and General Formula (4-5), R 11 is a hydrogen atom or a methoxy group. In general formula (4-2) and general formula (4-3), A is a single bond or a methylene group. In general formulas (4-3) and (4-5), B represents an oxygen atom or a methylene group. In general formula (4-1), l is an integer of 1-3. In general formula (4-2) and general formula (4-3), m is 0 or 1.

10の炭素数1〜4の置換基を有してもよいアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、t−ブチル基等を挙げることができる。 Examples of the alkyl group which may have a substituent having 1 to 4 carbon atoms of R 10 include, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and a 2-methylpropyl group. , 2-methylpropyl group, t-butyl group and the like.

繰り返し単位(4)を構成するための単量体としては、上記一般式(4−1)〜(4−6)で表される単量体以外に、例えば、(メタ)アクリル酸−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−9−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[5.2.1.03,8]デカ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−10−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[5.2.1.03,8]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−6−オキソ−7−オキサ−ビシクロ[3.2.1]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メトキシカルボニル−6−オキソ−7−オキサ−ビシクロ[3.2.1]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−7−オキソ−8−オキサ−ビシクロ[3.3.1]オクタ−2−イルエステル、 As a monomer for constituting the repeating unit (4), in addition to the monomers represented by the above general formulas (4-1) to (4-6), for example, (meth) acrylic acid-5- Oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] non-2-yl ester, (meth) acrylic acid-9-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2 .1.0 3,7 ] non-2-yl ester, (meth) acrylic acid-5-oxo-4-oxa-tricyclo [5.2.1.0 3,8 ] dec-2-yl ester, ( Meth) acrylic acid-10-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [5.2.1.0 3,8 ] non-2-yl ester, (meth) acrylic acid-6-oxo-7- Oxa-bicyclo [3.2.1] oct-2-yl este , (Meth) acrylic acid-4-methoxycarbonyl-6-oxo-7-oxa-bicyclo [3.2.1] oct-2-yl ester, (meth) acrylic acid-7-oxo-8-oxa-bicyclo [3.3.1] oct-2-yl ester,

(メタ)アクリル酸−4−メトキシカルボニル−7−オキソ−8−オキサ−ビシクロ[3.3.1]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メチル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−エチル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−プロピル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、   (Meth) acrylic acid-4-methoxycarbonyl-7-oxo-8-oxa-bicyclo [3.3.1] oct-2-yl ester, (meth) acrylic acid-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester , (Meth) acrylic acid-4-methyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4-ethyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4 -Propyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester,

(メタ)アクリル酸−2,2−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5,5−ジメチル−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステル、(メタ)アクリル酸−3,3−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステル等を挙げることができる。   (Meth) acrylic acid-2,2-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid- 2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-5,5-dimethyl-2-oxotetrahydrofuran-3 -Yl ester, (meth) acrylic acid-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-5-oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester, (meth) acrylic acid-3,3-dimethyl-5 -Oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester, (meth) acrylic acid- , May be mentioned 4-dimethyl-5-oxo-tetrahydrofuran-2-yl methyl ester.

なお、繰り返し単位(4)は、1種単独で含有していてもよいし、2種以上を含有していてもよい。   In addition, the repeating unit (4) may be contained individually by 1 type, and may contain 2 or more types.

繰り返し単位(4)の含有割合は、第二の重合体(B)中の全繰り返し単位100モル%に対して、5〜85モル%であることが好ましく、10〜70モル%であることが更に好ましく、15〜60モル%であることが特に好ましい。上記含有割合が5モル%未満であると、現像時の密着性が悪化するおそれがある。一方、85モル%超であると、第二の重合体(B)の、溶剤に対する溶解性が悪化するおそれがあり、また、解像度が悪化するおそれがある。   The content of the repeating unit (4) is preferably 5 to 85 mol%, more preferably 10 to 70 mol%, based on 100 mol% of all repeating units in the second polymer (B). More preferably, it is 15-60 mol%, and it is especially preferable. There exists a possibility that the adhesiveness at the time of image development may deteriorate that the said content rate is less than 5 mol%. On the other hand, if it exceeds 85 mol%, the solubility of the second polymer (B) in the solvent may be deteriorated, and the resolution may be deteriorated.

第二の重合体(B)は、例えば、連鎖移動剤の存在下、ラジカル重合開始剤(例えば、ヒドロパーオキシド類、ジアルキルパーオキシド類、ジアシルパーオキシド類、アゾ化合物等)を添加した溶媒中で、繰り返し単位(3)を構成するための単量体と繰り返し単位(4)を構成するための単量体を重合させることによって製造することができる。   The second polymer (B) is, for example, in a solvent to which a radical polymerization initiator (for example, hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, azo compounds, etc.) is added in the presence of a chain transfer agent. Thus, it can be produced by polymerizing the monomer for constituting the repeating unit (3) and the monomer for constituting the repeating unit (4).

上記第二の重合体(B)の重合に用いる溶媒としては、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等のアルカン類;シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素類;クロロブタン類、ブロモヘキサン類、ジクロロエタン類、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;アセトン、2−ブタノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類等のエーテル類等を挙げることができる。なお、これらの溶媒は、1種単独で含有していてもよいし、2種以上を含有してもよい。   Examples of the solvent used for the polymerization of the second polymer (B) include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane and n-decane; cyclohexane, cyclohexane Cycloalkanes such as heptane, cyclooctane, decalin, norbornane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene; halogens such as chlorobutanes, bromohexanes, dichloroethanes, hexamethylene dibromide, chlorobenzene Hydrocarbons; saturated carboxylic acid esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate and methyl propionate; ketones such as acetone, 2-butanone, 4-methyl-2-pentanone and 2-heptanone Tetrahydrofuran, dimethoxyethanes, diethoxyethanes And the like ethers. In addition, these solvent may contain individually by 1 type and may contain 2 or more types.

重合における反応温度は、40〜150℃であることが好ましく、50〜120℃であることが更に好ましい。反応時間は、1〜48時間であることが好ましく、1〜24時間であることが更に好ましい。   The reaction temperature in the polymerization is preferably 40 to 150 ° C, more preferably 50 to 120 ° C. The reaction time is preferably 1 to 48 hours, and more preferably 1 to 24 hours.

第二の重合体(B)は、GPC法によるMwが1,000〜100,000であることが好ましく、1,000〜30,000であることが更に好ましく、1,000〜20,000であることが特に好ましい。上記Mwが1,000未満であると、形成したレジスト被膜の耐熱性が低下するおそれがある。一方、100,000超であると、形成したレジスト被膜の現像性が低下するおそれがある。   The second polymer (B) preferably has an Mw by GPC method of 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 30,000, and 1,000 to 20,000. It is particularly preferred. There exists a possibility that the heat resistance of the formed resist film may fall that said Mw is less than 1,000. On the other hand, if it exceeds 100,000, the developability of the formed resist film may be lowered.

第二の重合体(B)は、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1〜5であることが好ましく、1〜3であることが更に好ましい。   In the second polymer (B), the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3. .

第二の重合体(B)は、この第二の重合体(B)を調製する際に用いられる単量体に由来する低分子量成分(以下、「低分子量成分(b)」と記す)の含有割合が、固形分換算にて、第二の重合体(B)100質量%に対して、0.1質量%以下であることが好ましく、0.07質量%以下であることが更に好ましく、0.05質量%以下であることが特に好ましい。このように上記含有割合が0.1質量%以下であると、液浸露光時に、レジスト被膜に接触した水等の液浸露光液に対して溶出してしまう溶出物の量を少なくすることができる。更に、感放射線性樹脂組成物の保管時に異物が発生し難く、塗布時に塗布ムラが発生し難いことに加え、レジストパターン形成時における欠陥の発生を良好に抑制することができる。   The second polymer (B) is a low molecular weight component derived from the monomer used in preparing the second polymer (B) (hereinafter referred to as “low molecular weight component (b)”). The content ratio is preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.07% by mass or less, based on 100% by mass of the second polymer (B) in terms of solid content. It is particularly preferably 0.05% by mass or less. Thus, when the content ratio is 0.1% by mass or less, the amount of the eluate that is eluted with respect to the immersion exposure liquid such as water in contact with the resist film during the immersion exposure can be reduced. it can. Furthermore, it is difficult to generate foreign matters during storage of the radiation-sensitive resin composition, it is difficult to cause uneven coating during application, and it is possible to satisfactorily suppress the occurrence of defects during resist pattern formation.

低分子量成分(b)は、重量平均分子量500以下の成分であり、例えば、モノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマーが挙げられる。なお、低分子量成分(b)は、例えば、水洗、液々抽出等の化学的精製法や、これらの化学的精製法と限外ろ過、遠心分離等の物理的精製法とを組み合わせた方法等により除去することができる。   The low molecular weight component (b) is a component having a weight average molecular weight of 500 or less, and examples thereof include monomers, dimers, trimers, and oligomers. The low molecular weight component (b) is, for example, a chemical purification method such as washing with water, liquid-liquid extraction, or a combination of these chemical purification methods and a physical purification method such as ultrafiltration or centrifugation. Can be removed.

なお、第二の重合体(B)は、ハロゲン、金属等の不純物の含有量が少ないほど好ましい。このような不純物の含有量が少ないと、レジスト被膜の感度、解像度、プロセス安定性、パターン形状等を更に向上させることができる。   In addition, a 2nd polymer (B) is so preferable that there is little content of impurities, such as a halogen and a metal. When the content of such impurities is small, the sensitivity, resolution, process stability, pattern shape and the like of the resist film can be further improved.

第二の重合体(B)の精製法としては、上述した、水洗、液々抽出等の化学的精製法や、これらの化学的精製法と限外ろ過、遠心分離等の物理的精製法とを組み合わせた方法等を挙げることができる。   Examples of the purification method for the second polymer (B) include the above-described chemical purification methods such as washing and liquid-liquid extraction, and these chemical purification methods and physical purification methods such as ultrafiltration and centrifugation. The method etc. which combined these can be mentioned.

なお、第二の重合体(B)は、1種単独で含有していてもよいし、2種以上を含有してもよい。   In addition, the 2nd polymer (B) may contain individually by 1 type, and may contain 2 or more types.

[1−3]感放射線性酸発生剤(C):
感放射線性酸発生剤(C)(以下、単に「酸発生剤(C)」と記す場合がある)は、露光により酸を発生するものである。従って、本発明の感放射線性樹脂組成物によって形成されたレジスト被膜は、露光された部分(露光部)において、酸発生剤(C)が酸を発生させる。そして、この酸の作用によって、露光部における第二の重合体(B)の酸解離性官能基が第二の重合体(B)から解離し、酸解離性官能基が解離した第二の重合体(B)は、アルカリ現像液に易溶性となる。そのため、アルカリ現像液で上記第二の重合体(B)(即ち、レジスト被膜の露光部)を除去すれば、所望のポジ型のレジストパターンを得ることができる。
[1-3] Radiation sensitive acid generator (C):
The radiation-sensitive acid generator (C) (hereinafter sometimes simply referred to as “acid generator (C)”) generates an acid upon exposure. Therefore, in the resist film formed by the radiation-sensitive resin composition of the present invention, the acid generator (C) generates an acid in the exposed portion (exposed portion). Then, due to the action of this acid, the acid dissociable functional group of the second polymer (B) in the exposed area is dissociated from the second polymer (B), and the second weight of the acid dissociable functional group is dissociated. The coalescence (B) becomes readily soluble in an alkali developer. Therefore, a desired positive resist pattern can be obtained by removing the second polymer (B) (that is, the exposed portion of the resist film) with an alkali developer.

酸発生剤(C)としては、上記作用を有するものである限り特に制限はないが、例えば、下記一般式(5)で表される化合物、その他の酸発生剤などを挙げることができる。これらの中でも、下記一般式(5)で表される化合物を含むものが好ましい。   The acid generator (C) is not particularly limited as long as it has the above action, and examples thereof include compounds represented by the following general formula (5) and other acid generators. Among these, what contains the compound represented by following General formula (5) is preferable.

Figure 2010176036
Figure 2010176036

一般式(5)中、R12は、水素原子、フッ素原子、水酸基、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシル基、または炭素数2〜11の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシカルボニル基である。R13は、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシル基、または炭素数1〜10の直鎖状、分岐状、若しくは環状のアルカンスルホニル基である。R14は、相互に独立に、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、置換されていてもよいフェニル基または置換されていてもよいナフチル基であるか、或いは2個のR14が互いに結合して置換されていてもよい炭素数2〜10の2価の基である。kは0〜2の整数である。Xは、一般式(6):R152nSO 、一般式(7):R16SO (一般式(6)及び一般式(7)中、R15及びR16は、相互に独立に、フッ素原子または置換されていてもよい炭素数1〜12の炭化水素基であり、一般式(6)中、nは1〜10の整数である。)、下記一般式(8−1)または一般式(8−2)で表されるアニオンである。rは0〜10の整数である。 In General Formula (5), R 12 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a linear or branched alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms. Or a linear or branched alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms. R 13 is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a linear or branched alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a linear or branched group having 1 to 10 carbon atoms, Or it is a cyclic alkanesulfonyl group. R 14 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an optionally substituted phenyl group or an optionally substituted naphthyl group, or two R 14 is a divalent group having 2 to 10 carbon atoms which may be bonded to each other and substituted. k is an integer of 0-2. X represents general formula (6): R 15 C n F 2n SO 3 , general formula (7): R 16 SO 3 (in general formula (6) and general formula (7), R 15 and R 16 Are each independently a fluorine atom or an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and in general formula (6), n is an integer of 1 to 10). It is an anion represented by (8-1) or general formula (8-2). r is an integer of 0-10.

Figure 2010176036
(一般式(8−1)及び一般式(8−2)中、R17は、相互に独立に、フッ素原子を有する炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、または2つのR17が結合して、置換基を有してもよい、フッ素原子を有する炭素数2〜10の2価の有機基である。)
Figure 2010176036
(In General Formula (8-1) and General Formula (8-2), R 17 is, independently of each other, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms having a fluorine atom, or two R 17 is a divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms having a fluorine atom, which may have a substituent.

一般式(5)中、R12の炭素数1〜10の直鎖状または分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−ペンチル基等を挙げることができる。これらの中でも、メチル基、エチル基、n−ブチル基、t−ブチル基が好ましい。なお、R13及びR14の炭素数1〜10の直鎖状または分岐状のアルキル基も同様のものを例示することができる。 In the general formula (5), examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms of R 12 include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, and 2-methyl. A propyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, etc. can be mentioned. Among these, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, and a t-butyl group are preferable. Incidentally, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and R 13 and R 14 also may be exemplified by the same.

また、R12の炭素数1〜10の直鎖状または分岐状のアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、2−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基等を挙げることができる。これらの中でも、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基が好ましい。なお、R13の炭素数1〜10の直鎖状または分岐状のアルコキシル基も同様のものを例示することができる。 Examples of the linear or branched alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms of R 12 include, for example, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, 2-methylpropoxy group. Group, 2-methylpropoxy group, t-butoxy group and the like. Among these, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, and an n-butoxy group are preferable. Incidentally, it is possible to a straight-chain or branched alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms R 13 also illustrates what similar.

また、R12の炭素数2〜11の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等を挙げることができる。これらの中でも、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基が好ましい。 Examples of the linear or branched alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms of R 12 include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group, an i-propoxycarbonyl group, and an n-butoxycarbonyl group. Group, 2-methylpropoxycarbonyl group, 2-methylpropoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group and the like. Among these, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and an n-butoxycarbonyl group are preferable.

また、R13の炭素数1〜10の直鎖状、分岐状、または環状のアルカンスルホニル基としては、例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、n−プロパンスルホニル基、n−ブタンスルホニル基、tert−ブタンスルホニル基、シクロペンタンスルホニル基、シクロヘキサンスルホニル基等を挙げることができる。これらの中でも、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、n−プロパンスルホニル基、n−ブタンスルホニル基、シクロペンタンスルホニル基、シクロヘキサンスルホニル基が好ましい。 Examples of the linear, branched, or cyclic alkanesulfonyl group having 1 to 10 carbon atoms of R 13 include, for example, a methanesulfonyl group, an ethanesulfonyl group, an n-propanesulfonyl group, an n-butanesulfonyl group, a tert. -A butanesulfonyl group, a cyclopentanesulfonyl group, a cyclohexanesulfonyl group, etc. can be mentioned. Among these, a methanesulfonyl group, an ethanesulfonyl group, an n-propanesulfonyl group, an n-butanesulfonyl group, a cyclopentanesulfonyl group, and a cyclohexanesulfonyl group are preferable.

また、rとしては、上述したように0〜10の整数であるが、0〜2の整数であることが好ましい。   In addition, r is an integer of 0 to 10 as described above, but is preferably an integer of 0 to 2.

14の置換されていてもよいフェニル基としては、例えば、フェニル基、4−エチルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−フルオロフェニル基等のフェニル基、または炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基で置換されたフェニル基;これらのフェニル基またはアルキル置換フェニル基を、アルコキシル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基等の少なくとも一種の基1個以上で置換した基等を挙げることができる。 Examples of the optionally substituted phenyl group for R 14 include a phenyl group such as a phenyl group, a 4-ethylphenyl group, a 4-t-butylphenyl group, a 4-cyclohexylphenyl group, and a 4-fluorophenyl group, or A phenyl group substituted with a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; these phenyl group or alkyl-substituted phenyl group can be substituted with an alkoxyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group, or an alkoxycarbonyloxy group; And a group substituted with at least one group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, and a nitro group.

フェニル基またはアルキル置換フェニル基に対する置換基のうち、アルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、t−ブトキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の炭素数1〜20の直鎖状、分岐状、または環状のアルコキシル基等を挙げることができる。   Among the substituents for the phenyl group or the alkyl-substituted phenyl group, examples of the alkoxyl group include, for example, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, a t-butoxy group, a cyclopentyloxy group, a cyclohexyloxy group, and the like. The linear, branched, or cyclic alkoxyl group can be exemplified.

アルコキシアルキル基としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、2−メトキシエチル基、2−メトキシエチル基、2−エトキシエチル基、2−エトキシエチル基等の炭素数2〜21の直鎖状、分岐状、または環状のアルコキシアルキル基等を挙げることができる。   Examples of the alkoxyalkyl group include linear chains having 2 to 21 carbon atoms such as a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a 2-methoxyethyl group, a 2-methoxyethyl group, a 2-ethoxyethyl group, and a 2-ethoxyethyl group. , Branched or cyclic alkoxyalkyl groups, and the like.

アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル等の炭素数2〜21の直鎖状、分岐状、または環状のアルコキシカルボニル基等を挙げることができる。   Examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, 2-methylpropoxycarbonyl group, 2-methylpropoxycarbonyl group, t- Examples thereof include linear, branched or cyclic alkoxycarbonyl groups having 2 to 21 carbon atoms such as butoxycarbonyl group, cyclopentyloxycarbonyl group, cyclohexyloxycarbonyl and the like.

アルコキシカルボニルオキシ基としては、例えば、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、i−プロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基、t−ブトキシカルボニルオキシ基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル等の炭素数2〜21の直鎖状、分岐状、または環状のアルコキシカルボニルオキシ基等を挙げることができる。   Examples of the alkoxycarbonyloxy group include a methoxycarbonyloxy group, an ethoxycarbonyloxy group, an n-propoxycarbonyloxy group, an i-propoxycarbonyloxy group, an n-butoxycarbonyloxy group, a t-butoxycarbonyloxy group, and a cyclopentyloxycarbonyl. And a straight chain, branched or cyclic alkoxycarbonyloxy group having 2 to 21 carbon atoms such as a group and cyclohexyloxycarbonyl.

14の置換されていてもよいフェニル基の中でも、フェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−t−ブトキシフェニル基が好ましい。 Among the optionally substituted phenyl groups for R 14 , a phenyl group, a 4-cyclohexylphenyl group, a 4-t-butylphenyl group, a 4-methoxyphenyl group, and a 4-t-butoxyphenyl group are preferable.

14の置換されていてもよいナフチル基としては、例えば、2−ナフチル基、2−メチル−2−ナフチル基、3−メチル−2−ナフチル基、4−メチル−2−ナフチル基、4−メチル−2−ナフチル基、5−メチル−2−ナフチル基、6−メチル−2−ナフチル基、7−メチル−2−ナフチル基、8−メチル−2−ナフチル基、2,3−ジメチル−2−ナフチル基、2,4−ジメチル−2−ナフチル基、2,5−ジメチル−2−ナフチル基、2,6−ジメチル−2−ナフチル基、2,7−ジメチル−2−ナフチル基、2,8−ジメチル−2−ナフチル基、3,4−ジメチル−2−ナフチル基、3,5−ジメチル−2−ナフチル基、3,6−ジメチル−2−ナフチル基、3,7−ジメチル−2−ナフチル基、3,8−ジメチル−2−ナフチル基、4,5−ジメチル−2−ナフチル基、5,8−ジメチル−2−ナフチル基、4−エチル−2−ナフチル基2−ナフチル基、2−メチル−2−ナフチル基、3−メチル−2−ナフチル基、4−メチル−2−ナフチル基等のナフチル基または炭素数1〜10の直鎖状、分岐状、若しくは環状のアルキル基で置換されたナフチル基;これらのナフチル基またはアルキル置換ナフチル基を、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基等の少なくとも1種の基1個以上で置換した基等を挙げることができる。 Examples of the optionally substituted naphthyl group for R 14 include 2-naphthyl group, 2-methyl-2-naphthyl group, 3-methyl-2-naphthyl group, 4-methyl-2-naphthyl group, 4- Methyl-2-naphthyl group, 5-methyl-2-naphthyl group, 6-methyl-2-naphthyl group, 7-methyl-2-naphthyl group, 8-methyl-2-naphthyl group, 2,3-dimethyl-2 -Naphthyl group, 2,4-dimethyl-2-naphthyl group, 2,5-dimethyl-2-naphthyl group, 2,6-dimethyl-2-naphthyl group, 2,7-dimethyl-2-naphthyl group, 2, 8-dimethyl-2-naphthyl group, 3,4-dimethyl-2-naphthyl group, 3,5-dimethyl-2-naphthyl group, 3,6-dimethyl-2-naphthyl group, 3,7-dimethyl-2- Naphthyl group, 3,8-dimethyl-2-naphthyl Group, 4,5-dimethyl-2-naphthyl group, 5,8-dimethyl-2-naphthyl group, 4-ethyl-2-naphthyl group, 2-naphthyl group, 2-methyl-2-naphthyl group, 3-methyl- A naphthyl group substituted with a naphthyl group such as a 2-naphthyl group or 4-methyl-2-naphthyl group or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; these naphthyl groups or alkyl substitutions; And a group in which a naphthyl group is substituted with at least one group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group, and an alkoxycarbonyloxy group. it can.

ナフチル基またはアルキル置換ナフチル基を置換する置換基は、フェニル基またはアルキル置換フェニル基に対する置換基として例示したものと同様の置換基を例示することができる。   Examples of the substituent for substituting the naphthyl group or the alkyl-substituted naphthyl group include the same substituents as those exemplified as the substituent for the phenyl group or the alkyl-substituted phenyl group.

16の置換されてもよいナフチル基の中でも、2−ナフチル基、2−(4−メトキシナフチル)基、2−(4−エトキシナフチル)基、2−(4−n−プロポキシナフチル)基、2−(4−n−ブトキシナフチル)基、2−(7−メトキシナフチル)基、2−(7−エトキシナフチル)基、2−(7−n−プロポキシナフチル)基、2−(7−n−ブトキシナフチル)基が好ましい。 Among the optionally substituted naphthyl groups of R 16 , a 2-naphthyl group, a 2- (4-methoxynaphthyl) group, a 2- (4-ethoxynaphthyl) group, a 2- (4-n-propoxynaphthyl) group, 2- (4-n-butoxynaphthyl) group, 2- (7-methoxynaphthyl) group, 2- (7-ethoxynaphthyl) group, 2- (7-n-propoxynaphthyl) group, 2- (7-n -Butoxynaphthyl) group is preferred.

上述した2個のR14が互いに結合して置換されていてもよい炭素数2〜10の2価の基としては、一般式(5)で表される化合物中の硫黄原子と共に5員環または6員環を形成する基が好ましく、5員環(即ち、テトラヒドロチオフェン環)を形成する基が更に好ましい。 Examples of the divalent group having 2 to 10 carbon atoms, in which the two R 14 described above may be bonded to each other, include a 5-membered ring or a sulfur atom in the compound represented by the general formula (5) A group that forms a 6-membered ring is preferable, and a group that forms a 5-membered ring (that is, a tetrahydrothiophene ring) is more preferable.

上記炭素数2〜10の2価の基の置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基、アルコキアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基等を挙げることができる。   Examples of the substituent of the divalent group having 2 to 10 carbon atoms include a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group, and an alkoxycarbonyloxy group. be able to.

上述したR14の中でも、メチル基、エチル基、フェニル基、4−メトキシフェニル基、2−ナフチル基が好ましく、また、2個のR14が互いに結合して硫黄原子と共にテトラヒドロチオフェン環構造を形成する2価の基であることも好ましい。 Among R 14 described above, a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a 4-methoxyphenyl group, and a 2-naphthyl group are preferable, and two R 14s are bonded to each other to form a tetrahydrothiophene ring structure together with a sulfur atom. It is also preferable that it is a divalent group.

が、一般式(6):R152nSO で表されるアニオンである場合、このうち「−C2n−」は、炭素数nのパーフルオロアルキレン基であるが、この基は直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。ここで、nは1、2、4または8であることが好ましい。 When X is an anion represented by the general formula (6): R 15 C n F 2n SO 3 , among these, “—C n F 2n —” is a perfluoroalkylene group having n carbon atoms. However, this group may be linear or branched. Here, n is preferably 1, 2, 4 or 8.

15の置換されていてもよい炭素数1〜12の炭化水素基としては、炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基、有橋脂環式炭化水素基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、ノルボルニル基、ノルボニルメチル基、ヒドロキシノルボルニル基、アダマンチル基が好ましい。なお、R16の置換されていてもよい炭素数1〜12の炭化水素基も同様のものを例示することができる。 The optionally substituted good C1-12 hydrocarbon group R 15, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group, a bridged alicyclic hydrocarbon group. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, norbornyl group, norbornylmethyl group, hydroxy A norbornyl group and an adamantyl group are preferred. Incidentally, it is possible to hydrocarbon groups substituted carbon atoms and optionally from 1 to 12 R 16 also illustrates what similar.

一般式(8−1)中、R17のフッ素原子を有する炭素数1〜10の直鎖状または分岐状のアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基、ドデカフルオロペンチル基、パーフルオロオクチル基等を挙げることができる。また、R17の2つのR17が結合して、置換基を有してもよい、フッ素原子を有する炭素数2〜10の2価の有機基としては、例えば、テトラフルオロエチレン基、ヘキサフルオロプロピレン基、オクタフルオロブチレン基、デカフルオロペンチレン基、ウンデカフルオロヘキシレン基等を挙げることができる。なお、一般式(8−2)中、R17も同様のものを例示することができる。 In general formula (8-1), examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms having a fluorine atom represented by R 17 include a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, and a heptafluoropropyl group. , Nonafluorobutyl group, dodecafluoropentyl group, perfluorooctyl group and the like. Further, by bonding two R 17 in R 17, which may have a substituent, examples of the divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms having a fluorine atom, for example, tetrafluoroethylene group, hexafluoropropylene A propylene group, an octafluorobutylene group, a decafluoropentylene group, an undecafluorohexylene group, etc. can be mentioned. Incidentally, in the general formula (8-2), R 17 can also be mentioned as similar.

は、具体的には、トリフルオロメタンスルホネートアニオン、パーフルオロ−n−ブタンスルホネートアニオン、パーフルオロ−n−オクタンスルホネートアニオン、2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートアニオン、2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,2−ジフルオロエタンスルホネートアニオン、下記式(9−1)〜(9−7)で表されるアニオンが好ましい。 X - is specifically, trifluoromethanesulfonate anion, perfluoro -n- butane sulfonate anion, perfluoro -n- octanesulfonate anion, 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl -1, 1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate anion, 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,2-difluoroethanesulfonate anion, represented by the following formulas (9-1) to (9-7) The anion represented is preferred.

Figure 2010176036
Figure 2010176036

一般式(5)で表される化合物としては、具体的には、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ−tert−ブチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニル−ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニル−ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、2−(4−n−ブトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、   Specific examples of the compound represented by the general formula (5) include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, tri-tert-butylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyl-diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, and 4-methane. Sulfonylphenyl-diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 2- (4-n-butoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate,

トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリ−tert−ブチルフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニル−ジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニル−ジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−ブタンスルホネート、2−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−ブタンスルホネート、2−(4−n−ブトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−ブタンスルホネート、   Triphenylsulfonium perfluoro-n-butanesulfonate, tri-tert-butylphenylsulfonium perfluoro-n-butanesulfonate, 4-cyclohexylphenyl-diphenylsulfonium perfluoro-n-butanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyl-diphenylsulfonium per Fluoro-n-butanesulfonate, 2- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-butanesulfonate, 2- (4-n-butoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium perfluoro- n-butanesulfonate,

トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリ−tert−ブチルフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニル−ジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニル−ジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、2−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、2−(4−n−ブトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、   Triphenylsulfonium perfluoro-n-octane sulfonate, tri-tert-butylphenylsulfonium perfluoro-n-octane sulfonate, 4-cyclohexylphenyl-diphenylsulfonium perfluoro-n-octane sulfonate, 4-methanesulfonylphenyl-diphenylsulfonium per Fluoro-n-octanesulfonate, 2- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 2- (4-n-butoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium perfluoro- n-octane sulfonate,

トリフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリ−tert−ブチルフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニル−ジフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニル−ジフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、2−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、2−(4−n−ブトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、   Triphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, tri-tert-butylphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2 .1] Hepta-2'-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyl-diphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl)- 1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyl-diphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,1,2,2-tetrafluoro Ethanesulfonate, 2- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium 2- (bicyclo [2.2. ] Hepta-2'-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 2- (4-n-butoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2 '-Yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate,

トリフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,2−ジフルオロエタンスルホネート、トリ−tert−ブチルフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,2−ジフルオロエタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニル−ジフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,2−ジフルオロエタンスルホネート、4−メタンスルホニルフェニル−ジフェニルスルホニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,2−ジフルオロエタンスルホネート、2−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,2−ジフルオロエタンスルホネート、2−(4−n−ブトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウム2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2’−イル)−1,2−ジフルオロエタンスルホネート、下記式(10−1)〜(10−15)で表される化合物等を挙げることができる。なお、一般式(5)で表される化合物は、一種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。   Triphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,2-difluoroethanesulfonate, tri-tert-butylphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2 '-Yl) -1,2-difluoroethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyl-diphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,2-difluoroethanesulfonate, 4-methanesulfonylphenyl -Diphenylsulfonium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,2-difluoroethanesulfonate, 2- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium 2- ( Bicyclo [2.2.1] hepta-2'-yl) -1,2-difluoroeta Sulfonate, 2- (4-n-butoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium 2- (bicyclo [2.2.1] hepta-2′-yl) -1,2-difluoroethanesulfonate, the following formula (10-1) to The compound etc. which are represented by (10-15) can be mentioned. In addition, the compound represented by General formula (5) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.

Figure 2010176036
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その他の酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物等を挙げることができる。なお、これらの化合物は、一種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。   Examples of other acid generators include onium salt compounds, halogen-containing compounds, diazoketone compounds, sulfone compounds, and sulfonic acid compounds. In addition, these compounds may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.

感放射線性酸発生剤(C)の含有量は、第一の重合体(A)と第二の重合体(B)の合計100質量部に対して、0.1〜20質量部であることが好ましく、0.5〜10質量部であることが更に好ましい。上記含有量が上記範囲であると、形成した被膜の感度及び現像性を維持することができる。上記含有量が0.1質量部未満であると、感度及び現像性が低下するおそれがある。一方、20質量部超であると、放射線に対する透明性が低下して、矩形のレジストパターンを得られ難くなるおそれがある。   Content of a radiation sensitive acid generator (C) is 0.1-20 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of a 1st polymer (A) and a 2nd polymer (B). Is preferable, and it is still more preferable that it is 0.5-10 mass parts. When the content is in the above range, the sensitivity and developability of the formed film can be maintained. There exists a possibility that a sensitivity and developability may fall that the said content is less than 0.1 mass part. On the other hand, if it exceeds 20 parts by mass, the transparency to radiation is lowered, and it may be difficult to obtain a rectangular resist pattern.

なお、一般式(5)で表される化合物とその他の酸発生剤とを用いる場合、その他の酸発生剤の含有割合は、一般式(5)で表される化合物とその他の酸発生剤との合計100質量%に対して、80質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることが更に好ましい。上記の他の酸発生剤の含有割合が80質量%超であると、感度が低下するおそれがある。   In addition, when using the compound represented by General formula (5) and another acid generator, the content rate of another acid generator is the compound represented by General formula (5), and another acid generator. It is preferable that it is 80 mass% or less with respect to a total of 100 mass%, and it is still more preferable that it is 60 mass% or less. There exists a possibility that a sensitivity may fall that the content rate of said other acid generator is more than 80 mass%.

[1−4]その他の成分:
本発明の感放射線性樹脂組成物には、第一の重合体(A)、第二の重合体(B)、及び感放射線性酸発生剤(C)以外に、必要に応じて、窒素含有化合物、溶剤、各種の添加剤(例えば、脂環族添加剤、界面活性剤、増感剤等)を含有させることができる。
[1-4] Other components:
In addition to the first polymer (A), the second polymer (B), and the radiation-sensitive acid generator (C), the radiation-sensitive resin composition of the present invention contains nitrogen as necessary. A compound, a solvent, and various additives (for example, an alicyclic additive, a surfactant, a sensitizer, and the like) can be contained.

[1−4−1]窒素含有化合物:
窒素含有化合物は、露光により酸発生剤から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制する作用を有する成分である。このような窒素含有化合物を配合することにより、得られる感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性を向上させることができる。また、解像度が更に向上するとともに、露光から露光後の加熱処理までの引き置き時間(PED)の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができる。そのため、プロセス安定性に極めて優れた感放射線性樹脂組成物を得ることができる。
[1-4-1] Nitrogen-containing compound:
The nitrogen-containing compound is a component having an action of controlling a diffusion phenomenon of an acid generated from an acid generator upon exposure in a resist film and suppressing an undesirable chemical reaction in a non-exposed region. By blending such a nitrogen-containing compound, the storage stability of the resulting radiation-sensitive resin composition can be improved. In addition, the resolution can be further improved, and a change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time (PED) from exposure to heat treatment after exposure can be suppressed. Therefore, a radiation sensitive resin composition having extremely excellent process stability can be obtained.

窒素含有化合物としては、例えば、3級アミン化合物、3級アミン化合物以外のアミン化合物(他のアミン化合物)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等を挙げることができる。   Examples of nitrogen-containing compounds include tertiary amine compounds, amine compounds other than tertiary amine compounds (other amine compounds), amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds, and the like.

3級アミン化合物としては、例えば、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、シクロヘキシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;2,2’,2”−ニトロトリエタノール等の置換アルキルアミン;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン、2,4,6−トリ−tert−ブチル−N−メチルアニリン、N−フェニルジエタノールアミン、2,6−ジイソプロピルアニリンを挙げることができる。   Examples of the tertiary amine compound include mono (cyclo) alkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, cyclohexylamine, di-n-butylamine, Di-n-pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine, cyclohexylmethylamine, dicyclohexylamine and the like ( Cyclo) alkylamines; triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri -N-nonylamine, tri-n-decylamine, cyclohexyl Tri (cyclo) alkylamines such as methylamine, methyldicyclohexylamine, tricyclohexylamine; substituted alkylamines such as 2,2 ′, 2 ″ -nitrotriethanol; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine, naphthylamine, 2,4,6-tri-tert-butyl-N-methylaniline, N-phenyldiethanolamine 2,6-diisopropylaniline.

他のアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス〔2−(4−アミノフェニル)−2−メチルエチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔2−(4−アミノフェニル)−2−メチルエチル〕ベンゼン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル、2−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリジノン、2−キノキサリノール、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン等を挙げることができる。   Examples of other amine compounds include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4 , 4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminodiphenylamine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- ( 4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [2- (4-aminophenyl)- 2-methylethyl] benzene, 1,3-bis [2- (4-aminophenyl) -2-methylethyl Benzene, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, bis (2-diethylaminoethyl) ether, 2- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolidinone, 2-quinoxalinol, N, N, N ′, N Examples include '-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine, and the like.

アミド基含有化合物としては、例えば、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−2−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−2−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−2−アダマンチルアミン、(S)−(−)−2−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、(R)−(+)−2−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、N−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−t−ブトキシカルボニルピロリジン、N−t−ブトキシカルボニルピペラジン、N−t−ブトキシカルボニルピペリジン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−2−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−2−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、   Examples of the amide group-containing compound include Nt-butoxycarbonyldi-n-octylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-nonylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-decylamine, Nt- Butoxycarbonyldicyclohexylamine, Nt-butoxycarbonyl-2-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-2-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-N-methyl-2-adamantylamine, (S)-( -)-2- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, (R)-(+)-2- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine Nt-butoxycarbonylpyrrolidine, Nt-butoxycarbonyl Perazine, Nt-butoxycarbonylpiperidine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-2-adamantylamine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-N-methyl-2-adamantylamine, Nt- Butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane,

N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’N’−テトラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール等のN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物のほか、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−アセチル−2−アダマンチルアミン、イソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)等を挙げることができる。   N, N′-di-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N, N′N′-tetra-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,7- Diaminoheptane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,9-diaminononane, N, N′-di-t-butoxy Carbonyl-1,10-diaminodecane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,12-diaminododecane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, N— t-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-methylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-phen Nt-butoxycarbonyl group-containing amino compounds such as rubenzimidazole, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide Pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-acetyl-2-adamantylamine, isocyanuric acid tris (2-hydroxyethyl) and the like.

ウレア化合物としては、例えば、尿素、メチルウレア、1,2−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオウレア等を挙げることができる。   Examples of urea compounds include urea, methylurea, 1,2-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tri-n-butylthiourea. Etc.

含窒素複素環化合物としては、例えば、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、2−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−ベンジル−2−メチル−1H−イミダゾール等のイミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン、2,2’:6’,2”−ターピリジン等のピリジン類;ピペラジン、2−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のピペラジン類のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、ピペリジンエタノール、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、モルホリン、4−メチルモルホリン、2−(4−モルホリニル)エタノール、4−アセチルモルホリン、3−(N−モルホリノ)−1,2−プロパンジオール、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等を挙げることができる。   Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, benzimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2-benzyl-2-methylimidazole, 2-benzyl-2- Imidazoles such as methyl-1H-imidazole; pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4-phenylpyridine , Nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 4-hydroxyquinoline, 8-oxyquinoline, acridine, pyridines such as 2,2 ′: 6 ′, 2 ″ -terpyridine; piperazine, 2- (2-hydroxyethyl) ) In addition to piperazines such as piperazine, Gin, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, piperidine ethanol, 3-piperidino-1,2-propanediol, morpholine, 4-methylmorpholine, 2- (4-morpholinyl) ethanol, 4-acetylmorpholine, 3 -(N-morpholino) -1,2-propanediol, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane and the like can be mentioned.

なお、窒素含有化合物は、一種単独で使用してもよいし、2種以上を使用することもできる。   In addition, a nitrogen-containing compound may be used individually by 1 type, and can also use 2 or more types.

窒素含有化合物の配合量は、第一の重合体(A)及び第二の重合体(B)の合計100質量部に対して、15質量部以下であることが好ましく、10質量部以下であることが更に好ましく、5質量部以下であることが特に好ましい。この場合、窒素含有化合物の配合量が15質量部超であると、形成したレジスト被膜の感度が低下するおそれがある。なお、窒素含有化合物の配合量が0.001質量部未満であると、プロセス条件によっては、パターン形状や寸法忠実度が低下するおそれがある。   It is preferable that the compounding quantity of a nitrogen-containing compound is 15 mass parts or less with respect to 100 mass parts in total of a 1st polymer (A) and a 2nd polymer (B), and is 10 mass parts or less. More preferably, the amount is 5 parts by mass or less. In this case, when the compounding amount of the nitrogen-containing compound is more than 15 parts by mass, the sensitivity of the formed resist film may be lowered. In addition, there exists a possibility that pattern shape and dimension fidelity may fall that the compounding quantity of a nitrogen-containing compound is less than 0.001 mass part depending on process conditions.

[1−4−2]溶剤:
溶剤としては、第一の重合体(A)や第二の重合体(B)を溶解して、本発明の感放射線性樹脂組成物を溶液状にするものであれば特に制限はない。例えば、2−ブタノン、2−ペンタノン、3−メチル−2−ブタノン、2−ヘキサノン、4−メチル−2−ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジメチル−2−ブタノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン等の直鎖状若しくは分岐状のケトン類;シクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、イソホロン等の環状のケトン類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピ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−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−sec−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
[1-4-2] Solvent:
The solvent is not particularly limited as long as it dissolves the first polymer (A) and the second polymer (B) to make the radiation-sensitive resin composition of the present invention in solution. For example, 2-butanone, 2-pentanone, 3-methyl-2-butanone, 2-hexanone, 4-methyl-2-pentanone, 3-methyl-2-pentanone, 3,3-dimethyl-2-butanone, 2- Linear or branched ketones such as heptanone and 2-octanone; cyclic ketones such as cyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone and isophorone; Propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n-propyl ether acetate, propylene glycol mono-i-propyl ether acetate, propylene glycol mono-n-butyl ether acetate, pro Glycol monobutyl -i- ether acetate, propylene glycol monobutyl -sec- butyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monobutyl -t- butyl ether acetate;

2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸sec−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸t−ブチル等の2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等の3−アルコキシプロピオン酸アルキル類、   Methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, n-propyl 2-hydroxypropionate, i-propyl 2-hydroxypropionate, n-butyl 2-hydroxypropionate, i-butyl 2-hydroxypropionate, Alkyl 2-hydroxypropionates such as sec-butyl 2-hydroxypropionate and t-butyl 2-hydroxypropionate; methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, 3- Alkyl 3-alkoxypropionates such as ethyl ethoxypropionate,

n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、シクロヘキサノール、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、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−プロピ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エチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、トルエン、キシレン、   n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether , Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol di-n-propyl ether, diethylene glycol di-n-butyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-propyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether , Propylene glycol monoethyl Ether, propylene glycol mono -n- propyl ether, toluene, xylene,

2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、カプロン酸、カプリル酸、2−オクタノール、2−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等を挙げることができる。なお、溶剤は、一種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。   Ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3 -Methoxybutyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, N-methyl Pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, benzyl ethyl ether, di-n-hexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, caproic acid, caprylic acid, 2-octanol, 2-nona Lumpur, benzyl alcohol, ethyl benzyl acetate, benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, .gamma.-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate and the like. In addition, a solvent may be used individually by 1 type and may use 2 or more types.

これらの中でも、直鎖状または分岐状のケトン類、環状のケトン類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類、3−アルコキシプロピオン酸アルキル類、γ−ブチロラクトンが好ましい。   Among these, linear or branched ketones, cyclic ketones, propylene glycol monoalkyl ether acetates, alkyl 2-hydroxypropionate, alkyl 3-alkoxypropionate, and γ-butyrolactone are preferable.

溶剤は、本発明の感放射線性樹脂組成物の全固形分濃度が1〜50質量%(更に好ましくは1〜25質量%)となるように添加することが好ましい。本発明の感放射線性樹脂組成物は、溶剤を加えた後、例えば、孔径0.2μm程度のフィルターでろ過することによって、組成物溶液として用いることができる。   The solvent is preferably added so that the total solid concentration of the radiation-sensitive resin composition of the present invention is 1 to 50% by mass (more preferably 1 to 25% by mass). The radiation sensitive resin composition of the present invention can be used as a composition solution by adding a solvent and then filtering with a filter having a pore size of about 0.2 μm, for example.

[2]レジストパターンの形成方法:
本発明のレジストパターンの形成方法は、上述した本発明の感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にフォトレジスト膜を形成する(1)工程と、フォトレジスト膜上に液浸露光用液体を配置し、液浸露光用液体を介してフォトレジスト膜を液浸露光する(2)工程と、液浸露光されたフォトレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する(3)工程と、を備える方法である。このような形成方法によると、良好なパターン形状のレジストパターンを形成することができる。
[2] Method for forming resist pattern:
The resist pattern forming method of the present invention includes (1) a step of forming a photoresist film on a substrate using the above-described radiation-sensitive resin composition of the present invention, and a liquid for immersion exposure on the photoresist film. And (2) a step of immersion exposure of the photoresist film through a liquid for immersion exposure, and (3) a step of developing the photoresist film subjected to immersion exposure to form a resist pattern. Is the method. According to such a forming method, a resist pattern having a good pattern shape can be formed.

本発明のレジストパターン形成方法は、まず、本発明の感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にフォトレジスト膜を形成する(1)工程を行う。具体的には、感放射線性樹脂組成物を基板上に塗布することによってフォトレジスト膜を形成する。感放射線性樹脂組成物を塗布する方法としては、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の方法を挙げることができる。基板としては、例えば、シリコンウェハ、アルミニウムで被覆されたウェハ等を挙げることができる。   In the resist pattern forming method of the present invention, first, the step (1) of forming a photoresist film on a substrate using the radiation-sensitive resin composition of the present invention is performed. Specifically, a photoresist film is formed by applying a radiation sensitive resin composition on a substrate. Examples of the method for applying the radiation sensitive resin composition include spin coating, cast coating, roll coating, and the like. Examples of the substrate include a silicon wafer and a wafer coated with aluminum.

次に、フォトレジスト膜上に液浸露光用液体を配置し、液浸露光用液体を介してフォトレジスト膜を液浸露光する(2)工程を行う。   Next, a liquid immersion exposure liquid is disposed on the photoresist film, and the photoresist film is subjected to liquid immersion exposure (2) through the liquid immersion exposure liquid.

液浸露光用液体としては、例えば、純水、長鎖または環状の脂肪族化合物などを用いることができる。また、上記液浸露光の露光光には、例えば、放射線を使用することができる。そして、この放射線は、感放射線性樹脂組成物中の酸発生剤の種類に応じて適宜選択することができるが、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等を挙げることができる。これらの中でも、ArFエキシマレーザー(波長193nm)或いはKrFエキシマレーザー(波長248nm)で代表される遠紫外線が好ましく、特にArFエキシマレーザー(波長193nm)が好ましい。なお、露光量等の露光条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成や添加剤の種類等に応じて適宜選択することができる。   As the liquid for immersion exposure, for example, pure water, a long chain or cyclic aliphatic compound, or the like can be used. For example, radiation can be used as the exposure light for the immersion exposure. The radiation can be appropriately selected according to the type of acid generator in the radiation-sensitive resin composition, and examples thereof include visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, and charged particle beams. Can do. Among these, far ultraviolet rays represented by ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or KrF excimer laser (wavelength 248 nm) are preferable, and ArF excimer laser (wavelength 193 nm) is particularly preferable. In addition, exposure conditions, such as exposure amount, can be suitably selected according to the compounding composition of a radiation sensitive resin composition, the kind of additive, etc.

次に、液浸露光されたフォトレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する(3)工程を行う。現像によって、所定のレジストパターンを形成することができる。この現像に使用される現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ性水溶液が好ましい。   Next, the photoresist film that has been subjected to immersion exposure is developed to form a resist pattern (3). A predetermined resist pattern can be formed by development. Examples of the developer used for this development include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, and di-n-propyl. Amine, triethylamine, methyldiethylamine, ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo -An alkaline aqueous solution in which at least one of alkaline compounds such as [4.3.0] -5-nonene is dissolved is preferable.

アルカリ性水溶液の濃度は、10質量%以下であることが好ましい。アルカリ性水溶液の濃度が10質量%超であると、非露光部も現像液に溶解するおそれがある。   The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 10% by mass or less. If the concentration of the alkaline aqueous solution is more than 10% by mass, the unexposed area may be dissolved in the developer.

アルカリ性水溶液からなる現像液には、例えば、有機溶媒を添加することもできる。有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルi−ブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチルシクロペンタノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン等のケトン類;メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、1,4−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジメチロール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−アミル等のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類や、フェノール、アセトニルアセトン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。なお、有機溶媒は、一種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。   For example, an organic solvent can be added to the developer composed of an alkaline aqueous solution. Examples of the organic solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl i-butyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 3-methylcyclopentanone, and 2,6-dimethylcyclohexanone; methyl alcohol, ethyl alcohol, and n-propyl alcohol. Alcohols such as i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, 1,4-hexanediol and 1,4-hexanedimethylol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Examples thereof include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate and i-amyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; phenol, acetonylacetone and dimethylformamide. In addition, an organic solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.

有機溶媒の使用量は、アルカリ性水溶液に対して、100容量%以下であることが好ましい。有機溶媒の使用量が100容量%超であると、現像性が低下して、露光部の現像残りが多くなるおそれがある。また、アルカリ性水溶液からなる現像液には、界面活性剤等を適量添加することもできる。   It is preferable that the usage-amount of an organic solvent is 100 volume% or less with respect to alkaline aqueous solution. If the amount of the organic solvent used is more than 100% by volume, the developability is lowered, and there is a risk that the remaining development in the exposed area will increase. In addition, an appropriate amount of a surfactant or the like can be added to the developer composed of an alkaline aqueous solution.

なお、現像後は、水で洗浄して乾燥させる。また、露光後に加熱処理(PEB)を行うことが好ましい。PEBにより、樹脂成分中の酸解離性基の解離反応が円滑に進行するという利点がある。PEBの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成によって変わるが、30〜200℃であることが好ましく、50〜170℃であることが更に好ましい。また、露光前にレジスト被膜を、加熱処理(以下、「PB」という。)することもできる。PBの加熱条件は、上記PEBの加熱条件と同様の条件とすることができる。   After development, the film is washed with water and dried. Moreover, it is preferable to perform heat processing (PEB) after exposure. By PEB, there exists an advantage that the dissociation reaction of the acid dissociable group in a resin component advances smoothly. The heating conditions for PEB vary depending on the composition of the radiation-sensitive resin composition, but are preferably 30 to 200 ° C, and more preferably 50 to 170 ° C. In addition, the resist film can be heat-treated (hereinafter referred to as “PB”) before exposure. The heating conditions for PB can be the same as the heating conditions for PEB.

また、感放射線性樹脂組成物の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば、特公平6−12452号公報(特開昭59−93448号公報)等に開示されているように、使用される基板上に有機系または無機系の反射防止膜を形成しておくこともできる。そして、環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、例えば、特開平5−188598号公報等に開示されているように、レジスト被膜上に保護膜を設けることもできる。更に、レジスト被膜からの酸発生剤等の流出を防止するため、例えば、特開2005−352384号公報等に開示されているように、レジスト被膜上に液浸用保護膜を設けることもできる。なお、これらの技術は併用することができる。   Further, in order to maximize the potential of the radiation-sensitive resin composition, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-12452 (Japanese Patent Laid-Open No. 59-93448) and the like, a substrate to be used is used. An organic or inorganic antireflection film can also be formed thereon. And in order to prevent the influence of the basic impurity etc. which are contained in environmental atmosphere, a protective film can also be provided on a resist film as disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 5-188598 etc., for example. Further, in order to prevent the acid generator or the like from flowing out of the resist film, a liquid immersion protective film can be provided on the resist film as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-352384. These techniques can be used in combination.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の「部」は、特に断らない限り質量基準である。また、各種物性値の測定方法、及び諸特性の評価方法を以下に示す。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. “Parts” in Examples and Comparative Examples are based on mass unless otherwise specified. Moreover, the measuring method of various physical-property values and the evaluation method of various characteristics are shown below.

(1)Mw及びMn:
東ソー社製のGPCカラム(G2000HXL2本、G3000HXL1本、G4000HXL1本)を用い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒テトラヒドロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。また、Mw及びMnの測定結果から分散度(Mw/Mn)を算出した。
(1) Mw and Mn:
Gel permeation using monodisperse polystyrene as a standard under the analytical conditions of GPC column (2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL) manufactured by Tosoh Corporation, flow rate 1.0 ml / min, elution solvent tetrahydrofuran, column temperature 40 ° C. It was measured by chromatography (GPC). Further, the degree of dispersion (Mw / Mn) was calculated from the measurement results of Mw and Mn.

(2)単量体由来の低分子量成分の量:
ジーエルサイエンス社製の「Intersil ODS−25μmカラム(4.6mmφ×250mm)」を用い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒として、アクリロニトリル/0.1%リン酸水溶液を用いた条件で、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により検出波長254nmで測定した。結果は樹脂全体(第一の重合体(A)と第二の重合体(B)の合計量)を100質量%とした際、それに対する低分子量成分の質量%で示した。なお、「低分子量」とは、重量平均分子量500以下の成分を意味する。
(2) Amount of low molecular weight component derived from monomer:
Using an “Intersil ODS-25 μm column (4.6 mmφ × 250 mm)” manufactured by GL Sciences, a flow rate of 1.0 ml / min, and an elution solvent using acrylonitrile / 0.1% phosphoric acid aqueous solution as a high speed It was measured at a detection wavelength of 254 nm by liquid chromatography (HPLC). The results are shown in terms of mass% of the low molecular weight component relative to the total resin (total amount of the first polymer (A) and the second polymer (B)) being 100 mass%. “Low molecular weight” means a component having a weight average molecular weight of 500 or less.

合成例1〜8においてそれぞれ単量体として用いた化合物を以下に示す。   The compounds used as monomers in Synthesis Examples 1 to 8 are shown below.

Figure 2010176036
Figure 2010176036

(合成例1)
まず、単量体として上記式(M−3)で表される化合物(M−3)50モル%、上記式(M−5)で表される化合物(M−5)50モル%、及び、開始剤(ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート(MAIB))を50gのメチルエチルケトンに溶解した単量体溶液を準備した。仕込み時の単量体の合計量は50gに調製した。なお、各単量体のモル%は単量体全量に対するモル%を表し、開始剤は、単量体と開始剤の合計量に対して、8モル%使用した。
(Synthesis Example 1)
First, 50 mol% of the compound (M-3) represented by the above formula (M-3) as a monomer, 50 mol% of the compound (M-5) represented by the above formula (M-5), and A monomer solution in which an initiator (dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate (MAIB)) was dissolved in 50 g of methyl ethyl ketone was prepared. The total amount of monomers at the time of preparation was adjusted to 50 g. In addition, mol% of each monomer represents mol% with respect to the whole monomer amount, and 8 mol% was used for the initiator with respect to the total amount of the monomer and the initiator.

一方、温度計及び滴下漏斗を備えた500mlの三つ口フラスコにエチルメチルケトン50gを加え、30分間窒素パージを行った。その後、フラスコ内をマグネティックスターラーで攪拌しながら、80℃になるように加熱した。次いで、単量体溶液をフラスコ内に、滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下後3時間熟成させ、その後、30℃以下になるまで冷却して重合体溶液を得た。   On the other hand, 50 g of ethyl methyl ketone was added to a 500 ml three-necked flask equipped with a thermometer and a dropping funnel, and a nitrogen purge was performed for 30 minutes. Then, it heated so that it might become 80 degreeC, stirring the inside of a flask with a magnetic stirrer. Next, the monomer solution was dropped into the flask over 3 hours using a dropping funnel. After dropping, the mixture was aged for 3 hours, and then cooled to 30 ° C. or lower to obtain a polymer solution.

その後、重合体溶液を2L分液漏斗に移液した後、150gのn−ヘキサンでその重合溶液を均一に希釈し、600gのメタノールを投入して混合した。次いで、30gの蒸留水を投入した後、攪拌して30分静置した。その後、下層を回収し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液とした。このプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液中の重合体(A−1)について、収率(%)、残低分子量(表1中、「低分子量成分(%)」と記す)、重量平均分子量(表1中、「Mw」と記す)、分散度(表1中、「Mw/Mn」と記す)を測定した。   Thereafter, the polymer solution was transferred to a 2 L separatory funnel, and then the polymer solution was uniformly diluted with 150 g of n-hexane, and 600 g of methanol was added and mixed. Next, 30 g of distilled water was added, and the mixture was stirred and allowed to stand for 30 minutes. Thereafter, the lower layer was collected to obtain a propylene glycol monomethyl ether acetate solution. For the polymer (A-1) in this propylene glycol monomethyl ether acetate solution, the yield (%), the residual low molecular weight (referred to as “low molecular weight component (%)” in Table 1), the weight average molecular weight (Table 1). Middle, indicated as “Mw”) and dispersity (indicated as “Mw / Mn” in Table 1).

本合成例で得られた重合体(A−1)は、収率が67%であり、残低分子量が0.1%以下であり、重量平均分子量が6300であり、分散度が1.35であった。   The polymer (A-1) obtained in this synthesis example has a yield of 67%, a residual low molecular weight of 0.1% or less, a weight average molecular weight of 6300, and a dispersity of 1.35. Met.

(合成例2〜6)
表1に示す単量体及び配合量としたこと以外は、合成例1と同様にして合成例2〜6を行い、重合体(A−2)〜(A−6)を得た。得られた重合体(A−2)〜(A−6)についてそれぞれ、上記各種評価を行った。評価結果を表2に示す。
(Synthesis Examples 2 to 6)
Except having set it as the monomer and compounding quantity shown in Table 1, it carried out similarly to the synthesis example 1, and performed the synthesis examples 2-6, and obtained the polymer (A-2)-(A-6). Each of the obtained polymers (A-2) to (A-6) was subjected to the above various evaluations. The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2010176036
Figure 2010176036

Figure 2010176036
Figure 2010176036

(合成例7)
上記式(M−1)で表される化合物(M−1)43.08g(50モル%)、上記式(M−7)で表される化合物(M−7)56.92g(50モル%)を、2−ブタノン200gに溶解し、更に2,2’−アゾビスイソブチロニトリル4.21gを投入して単量体溶液を得た。
(Synthesis Example 7)
43.08 g (50 mol%) of the compound (M-1) represented by the above formula (M-1), 56.92 g (50 mol%) of the compound (M-7) represented by the above formula (M-7). ) Was dissolved in 200 g of 2-butanone, and 4.21 g of 2,2′-azobisisobutyronitrile was further added to obtain a monomer solution.

一方、100gの2−ブタノンを投入した500mlの三口フラスコを30分窒素パージした。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、上記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間行った。重合終了後、重合溶液は、水冷によって30℃以下に冷却し、2000gのメタノールに投入して白色粉末を析出させた。その後、析出した白色粉末をろ別した。ろ別された白色粉末を400gのメタノールにてスラリー状で2回洗浄し、ろ別した。その後、50℃にて17時間乾燥し、白色粉末の重合体(B−1)を得た(70g、収率70%)。   Meanwhile, a 500 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution was added dropwise using a dropping funnel over 3 hours. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled to 30 ° C. or less by water cooling, and poured into 2000 g of methanol to precipitate a white powder. Thereafter, the precipitated white powder was filtered off. The filtered white powder was washed twice with 400 g of methanol as a slurry and filtered. Then, it dried at 50 degreeC for 17 hours, and obtained the polymer (B-1) of the white powder (70g, 70% of yield).

この重合体(B−1)は、Mwが7600、Mw/Mnが1.43、13C−NMR分析の結果、化合物(M−1)に由来する各繰り返し単位の含有率:化合物(M−7)に由来する各繰り返し単位の含有率が46.0:54.0(モル%)の共重合体であった。なお、化合物(M−1)及び化合物(M−7)由来の低分子量成分の含有量は、重合体(B−1)100質量%に対して、0.03質量%であった。 As for this polymer (B-1), Mw is 7600, Mw / Mn is 1.43, and as a result of 13 C-NMR analysis, the content of each repeating unit derived from the compound (M-1): compound (M- The content of each repeating unit derived from 7) was a copolymer of 46.0: 54.0 (mol%). In addition, content of the low molecular weight component derived from a compound (M-1) and a compound (M-7) was 0.03 mass% with respect to 100 mass% of polymers (B-1).

(合成例8)
上記式(M−6)で表される化合物(M−6)12.40g(15モル%)、上記式(M−7)で表される化合物(M−7)50.40g(50モル%)、及び、上記式(M−8)で表される化合物(M−8)37.20g(35モル%)を、2−ブタノン200gに溶解し、更に2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.72gを投入して単量体溶液を得た。
(Synthesis Example 8)
12.40 g (15 mol%) of the compound (M-6) represented by the above formula (M-6), 50.40 g (50 mol%) of the compound (M-7) represented by the above formula (M-7) ), And 37.20 g (35 mol%) of the compound (M-8) represented by the above formula (M-8) are dissolved in 200 g of 2-butanone, and 2,2′-azobisisobutyro is further dissolved. A monomer solution was obtained by adding 3.72 g of nitrile.

一方、100gの2−ブタノンを投入した500mlの三口フラスコを30分窒素パージした。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、上記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間行った。重合終了後、重合溶液を水冷によって30℃以下に冷却し、2000gのメタノールに投入して白色粉末を析出させた。その後、析出した白色粉末をろ別した。ろ別された白色粉末を400gのメタノールにてスラリー状で2回洗浄した。その後、ろ別し、50℃にて17時間乾燥し、白色粉末の重合体(B−2)を得た(76g、収率76%)。   Meanwhile, a 500 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution was added dropwise using a dropping funnel over 3 hours. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled to 30 ° C. or less by water cooling, and poured into 2000 g of methanol to precipitate a white powder. Thereafter, the precipitated white powder was filtered off. The filtered white powder was washed twice with 400 g of methanol as a slurry. Then, it filtered and dried at 50 degreeC for 17 hours, and obtained the polymer (B-2) of the white powder (76 g, yield 76%).

この重合体(B−2)は、Mwが6200、Mw/Mn=1.52、13C−NMR分析の結果、化合物(M−6)に由来する各繰り返し単位の含有率:化合物(M−7)に由来する各繰り返し単位の含有率:(M−8)に由来する繰り返し単位の含有率が14.3:53.6:32.1(モル%)の共重合体であった。化合物(M−6)、化合物(M−7)、及び、化合物(M−8)由来の低分子量成分の含有量は、重合体(B−2)100質量%に対して、0.02質量%であった。 As for this polymer (B-2), Mw is 6200, Mw / Mn = 1.52, As a result of 13 C-NMR analysis, the content of each repeating unit derived from the compound (M-6): compound (M- 7) Content of each repeating unit derived from 7): A copolymer having a content of the repeating unit derived from (M-8) of 14.3: 53.6: 32.1 (mol%). The content of the low molecular weight component derived from the compound (M-6), the compound (M-7), and the compound (M-8) is 0.02 mass relative to 100 mass% of the polymer (B-2). %Met.

(実施例1)
第一の重合体(A)として重合体(A−1)5部、第二の重合体(B)として重合体(B−1)95部、酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート(表3中、「C−1」と記す)9.6部、窒素含有化合物としてN−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン(表3中、「D−1」と記す)0.65部、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(表3中、「E−1」と記す)1400部、ガンマ−ブチロラクトン(表3中、「E−2」と記す)30部、及び、シクロヘキサノン(表3中、「E−3」と記す)600部を混合し、感放射線性樹脂組成物を調製した。調製した感放射線性樹脂組成物について以下の評価を行った。
Example 1
5 parts of polymer (A-1) as the first polymer (A), 95 parts of polymer (B-1) as the second polymer (B), triphenylsulfonium nonafluoro-n- as the acid generator 9.6 parts of butanesulfonate (referred to as “C-1” in Table 3), Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine (referred to as “D-1” in Table 3) as a nitrogen-containing compound 65 parts, 1400 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate (referred to as “E-1” in Table 3), 30 parts of gamma-butyrolactone (referred to as “E-2” in Table 3) as a solvent, and cyclohexanone ( In Table 3, 600 parts) (mixed as “E-3”) were mixed to prepare a radiation sensitive resin composition. The following evaluation was performed about the prepared radiation sensitive resin composition.

(1)溶出量の測定:
CLEAN TRACK ACT8(東京エレクトロン社製)により、表3のレジスト組成物をシリコンウェファー上にスピンコートし、ベーク(100℃、60秒)することにより膜厚150nmのレジスト被膜を形成したシリコンウェハを作成した。このシリコンウェハ上に、直径1cm、厚さ1mmのテフロン(登録商標)製リングを置き、そこに超純水1mLを満たすことにより、超純水とレジスト被膜が接するようにした。超純水とレジスト被膜を、それぞれ3秒、5秒、10秒、30秒、60秒、120秒、及び300秒接触させた後、満たした超純水をガラス注射器にて回収して、これを分析用サンプルとした。尚、実験終了後の超純水の回収率は95%以上であった。
(1) Measurement of elution amount:
Using CLEAN TRACK ACT8 (manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd.), a silicon wafer having a resist film with a film thickness of 150 nm is formed by spin-coating the resist composition shown in Table 3 on a silicon wafer and baking (100 ° C., 60 seconds). did. A Teflon (registered trademark) ring having a diameter of 1 cm and a thickness of 1 mm was placed on this silicon wafer, and 1 mL of ultrapure water was filled therein so that the ultrapure water and the resist film were in contact with each other. After contacting the ultrapure water and the resist film for 3 seconds, 5 seconds, 10 seconds, 30 seconds, 60 seconds, 120 seconds, and 300 seconds, respectively, the filled ultrapure water was recovered with a glass syringe. Was used as a sample for analysis. The recovery rate of ultrapure water after the experiment was 95% or more.

次いで、得られた超純水中の光酸発生剤のアニオン部のピーク強度を、使用カラムとして資生堂社製の「CAPCELL PAK MG」を1本用い、流量0.2ml/分、測定温度35℃で、流出溶剤として、水/メタノール(3/7)に0.1質量%のギ酸を添加したものを用いる測定条件で、LC−MS(液体クロマトグラフ質量分析計、LC部:AGILENT社製 SERIES1100、MS部:Perseptive Biosystems,Inc.社製 Mariner)を用いて測定を行った。   Subsequently, the peak intensity of the anion part of the photoacid generator in the obtained ultrapure water was measured using a single “CAPCELL PAK MG” manufactured by Shiseido Co., Ltd., a flow rate of 0.2 ml / min, and a measurement temperature of 35 ° C. Then, LC-MS (liquid chromatograph mass spectrometer, LC part: SERIES1100 manufactured by AGILENT) under measurement conditions using water / methanol (3/7) added with 0.1% by mass of formic acid as an effluent solvent. MS part: Perseptive Biosystems, Inc., Mariner).

このとき、光酸発生剤の1ppb、10ppb、100ppb水溶液の各ピーク強度を、上記測定条件で測定して検量線を作成し、この検量線を用いて上記ピーク強度から溶出量を算出した。溶出量が、2.0×10−12mol/cm/秒以上であった場合は「不良」とし、2.0×10−12mol/cm/秒未満であった場合は「良好」とした。 At this time, the respective peak intensities of the 1 ppb, 10 ppb, and 100 ppb aqueous solutions of the photoacid generator were measured under the above measurement conditions to create a calibration curve, and the elution amount was calculated from the peak intensity using this calibration curve. When the elution amount was 2.0 × 10 −12 mol / cm 2 / sec or more, it was judged as “bad”, and when it was less than 2.0 × 10 −12 mol / cm 2 / sec, “good”. It was.

(2)後退接触角の測定:
まず、感放射線性樹脂組成物によって基板(ウェハ)上に被膜を形成した。その後、形成した被膜について、室温23℃、湿度45%、常圧の環境下で、KRUS社製の「DSA−10」を用いて以下の手順で後退接触角を算出した。
(2) Measurement of receding contact angle:
First, a film was formed on a substrate (wafer) with the radiation sensitive resin composition. Thereafter, the receding contact angle of the formed film was calculated in the following procedure using “DSA-10” manufactured by KRUS under an environment of room temperature 23 ° C., humidity 45%, and normal pressure.

まず、ウェハステージ位置を調整する。次に、ウェハをステージにセットする。「DSA−10」の針に水を注入する。次に、針の位置を微調整する。次に、針から水を排出してウェハ上に25μLの水滴を形成した後、水滴から針を一旦引き抜く。次に、針を、上記微調整した位置に再び引き下げる。次に、針によって水滴を10μL/分の速度で90秒間吸引するとともに、接触角を毎秒(計90回)測定する。次に、接触角が安定した時点から計20点の接触角について平均値を算出して後退接触角(°)とする。   First, the wafer stage position is adjusted. Next, the wafer is set on the stage. Water is injected into the “DSA-10” needle. Next, the position of the needle is finely adjusted. Next, water is discharged from the needle to form a 25 μL water droplet on the wafer, and then the needle is once pulled out of the water droplet. Next, the needle is pulled down again to the finely adjusted position. Next, a water droplet is sucked with a needle at a speed of 10 μL / min for 90 seconds, and the contact angle is measured every second (total 90 times). Next, an average value is calculated for a total of 20 contact angles from the time when the contact angle is stabilized, and is set as the receding contact angle (°).

(3)感度:
まず、基板として、表面に膜厚77nmの下層反射防止膜(「ARC29A」、ブルワー・サイエンス社製)を形成した12インチシリコンウェハを用いた。なお、この反射防止膜の形成には、「CLEAN TRACK ACT8」(東京エレクトロン社製)を用いた。
(3) Sensitivity:
First, a 12-inch silicon wafer having a 77 nm-thick lower layer antireflection film (“ARC29A”, manufactured by Brewer Science) on the surface was used as a substrate. For the formation of this antireflection film, “CLEAN TRACK ACT8” (manufactured by Tokyo Electron Ltd.) was used.

次に、調製した感放射線性樹脂組成物を基板上に、「CLEAN TRACK ACT8」にて、スピンコートし、100℃で60秒間プレベーク(PB)を行い、膜厚205nmの被膜を形成した。この被膜に、ArFエキシマレーザー露光装置(「NSR S306C」、ニコン製、照明条件;NA0.78シグマ0.93/0.69)により、マスクパターンを介して露光した。その後、120℃で60秒間でPEBを行った。その後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、23℃で30秒間現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、線幅90nmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を1対1の線幅に形成する露光量を最適露光量とし、この最適露光量の値(mJ/cm)を感度とした。なお、測長には走査型電子顕微鏡(「S−9380」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いた。 Next, the prepared radiation-sensitive resin composition was spin-coated on a substrate by “CLEAN TRACK ACT8” and pre-baked (PB) at 100 ° C. for 60 seconds to form a film having a thickness of 205 nm. This coating was exposed through a mask pattern using an ArF excimer laser exposure apparatus (“NSR S306C”, manufactured by Nikon, illumination conditions: NA 0.78 sigma 0.93 / 0.69). Thereafter, PEB was performed at 120 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 30 seconds, washed with water, and dried to form a positive resist pattern. At this time, an exposure amount for forming a line-and-space pattern (1L1S) having a line width of 90 nm in a one-to-one line width is defined as an optimum exposure amount, and a value (mJ / cm 2 ) of the optimum exposure amount is defined as sensitivity. . Note that a scanning electron microscope (“S-9380”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used for length measurement.

(4)パターンの断面形状:
上記(3)感度の評価で形成した90nmライン・アンド・スペースパターンの断面形状を、日立ハイテクノロジーズ社製の「S−4800」にて観察し、ライン部の、被膜の厚さ方向の中間部における線幅Lbと、被膜表面における線幅Laを測定した。その後、式:(La−Lb)/Lbを算出し、算出された値が、0.9≦(La−Lb)/Lb≦1.1の範囲内である場合を「良好」とし、範囲外である場合を「不良」とした。なお、表4中、「形状」と示す。
(4) Cross-sectional shape of pattern:
(3) The cross-sectional shape of the 90 nm line and space pattern formed in the sensitivity evaluation was observed with “S-4800” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, and the intermediate portion of the line portion in the thickness direction of the film The line width Lb and the line width La on the coating surface were measured. After that, the formula: (La−Lb) / Lb is calculated, and the case where the calculated value is within the range of 0.9 ≦ (La−Lb) /Lb≦1.1 is determined as “good” and out of range Was determined as “bad”. In Table 4, “shape” is shown.

(5)欠陥数:
まず、上記(3)感度の評価と同様の条件で、下層反射防止膜を形成した12インチシリコンウェハ上に、感放射線性樹脂組成物によって、膜厚120nmの被膜を形成した。次に、純水により90秒間上記被膜のリンスを行った。次に、この被膜を、ArFエキシマレーザー液浸露光装置(「NSR S306C」、NIKON社製)を用い、NA=0.75、σ=0.85、1/2Annularの条件により、マスクパターンを介して露光した。露光後、純水により90秒間、再度リンスを行い、上記(3)感度の評価と同様の条件で、PEBを行った。その後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、23℃で30秒間現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、幅1000nmのホールパターンを形成する露光量を最適露光量とした。この最適露光量にてウェハ全面に幅1000nmのホールパターンを形成し、欠陥検査用ウェハとした。なお、測長には走査型電子顕微鏡(「S−9380」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いた。
(5) Number of defects:
First, a film having a thickness of 120 nm was formed from a radiation-sensitive resin composition on a 12-inch silicon wafer on which a lower antireflection film was formed under the same conditions as in (3) sensitivity evaluation. Next, the coating film was rinsed with pure water for 90 seconds. Next, this coating film was passed through a mask pattern using an ArF excimer laser immersion exposure apparatus (“NSR S306C”, manufactured by NIKON) under the conditions of NA = 0.75, σ = 0.85, 1 / 2Annular. And exposed. After the exposure, rinsing was again performed with pure water for 90 seconds, and PEB was performed under the same conditions as in the above (3) sensitivity evaluation. Thereafter, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 30 seconds, washed with water, and dried to form a positive resist pattern. At this time, the exposure amount for forming a hole pattern having a width of 1000 nm was determined as the optimum exposure amount. A hole pattern having a width of 1000 nm was formed on the entire surface of the wafer with this optimum exposure amount, and a defect inspection wafer was obtained. Note that a scanning electron microscope (“S-9380”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used for length measurement.

その後、欠陥検査用ウェハ上の欠陥数を、KLA−Tencor社製の「KLA2351」を用いて測定した。更に、「KLA2351」にて測定された欠陥を、走査型電子顕微鏡(「S−9380」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて観察し、レジスト由来と判断されるものと外部由来の異物とに分類した。分類後、レジスト由来と判断されるものの数(欠陥数)の合計が100個/wafer以上であった場合「不良」とし、100個/wafer未満であった場合は「良好」とした。   Thereafter, the number of defects on the defect inspection wafer was measured using “KLA2351” manufactured by KLA-Tencor. Further, the defects measured by “KLA2351” were observed using a scanning electron microscope (“S-9380”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), and the defects determined to be resist-derived and the foreign matters derived from the outside Classified. After classification, when the total number of defects determined from resist (number of defects) was 100 / wafer or more, it was judged as “bad”, and when it was less than 100 / wafer, it was judged as “good”.

本実施例の感放射線性樹脂組成物は、溶出量の評価が良好であり、後退接触角が75°であり、感度が32mJ/cmであり、形状が良好であり、欠陥数の評価が良好であった。 The radiation sensitive resin composition of this example has a good elution amount evaluation, a receding contact angle of 75 °, a sensitivity of 32 mJ / cm 2 , a good shape, and an evaluation of the number of defects. It was good.

(実施例2〜5、比較例1〜3)
表3に示す成分を表3に示す配合量で用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜5、比較例1〜3の感放射線性樹脂組成物を調製した。調製した各感放射線性樹脂組成物について、上述した各評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Examples 2-5, Comparative Examples 1-3)
Except having used the component shown in Table 3 by the compounding quantity shown in Table 3, it carried out similarly to Example 1, and prepared the radiation sensitive resin composition of Examples 2-5 and Comparative Examples 1-3. Each evaluation mentioned above was performed about each prepared radiation sensitive resin composition. The evaluation results are shown in Table 4.

Figure 2010176036
Figure 2010176036

Figure 2010176036
Figure 2010176036

表4から明らかなように、実施例1〜5の感放射線性樹脂組成物は、比較例1〜3の感放射線性樹脂組成物に比べて、良好なパターン形状を得ることが可能で、水等の液浸露光液に溶出し難く、液浸露光液との後退接触角が大きく、現像欠陥を生じ難いレジスト被膜の材料であることができることが確認できた。   As is clear from Table 4, the radiation sensitive resin compositions of Examples 1 to 5 can obtain a good pattern shape as compared with the radiation sensitive resin compositions of Comparative Examples 1 to 3, and water. It was confirmed that the resist film material can be hardly dissolved in the immersion exposure solution such as a resist film material which has a large receding contact angle with the immersion exposure solution and hardly causes development defects.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、今後、更に微細化するリソグラフィにおけるレジスト被膜を形成可能な材料とすることができる。本発明のレジストパターン形成方法は、リソグラフィにおけるレジストパターン形成方法として採用することができる。   The radiation-sensitive resin composition of the present invention can be used as a material capable of forming a resist film in lithography that will be further refined in the future. The resist pattern forming method of the present invention can be employed as a resist pattern forming method in lithography.

Claims (5)

下記一般式(1)で表される繰り返し単位(1)、及び、下記一般式(2)で表される繰り返し単位(2)を有する第一の重合体(A)と、
酸の作用により解離する酸解離性官能基を有し、前記酸解離性官能基が解離してアルカリ可溶性となる第二の重合体(B)と、
感放射線性酸発生剤(C)と、を含有する感放射線性樹脂組成物。
Figure 2010176036
Figure 2010176036
(前記一般式(1)及び前記一般式(2)中、Rは、相互に独立に、水素、メチル基、またはトリフルオロメチル基である。前記一般式(1)中、Rは、炭素数1〜10の直鎖状または分岐状の炭化水素基であり、Rは単結合または炭素数1〜10の2価の有機基である。前記一般式(2)中、R及びRは、相互に独立に、水素原子、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基、または炭素数3〜10の環状炭化水素を有する炭素数4〜15の一価の炭化水素基であって、RとRの少なくとも1つが前記一価の炭化水素基である。Rは単結合または炭素数1〜10の2価の有機基である。)
A first polymer (A) having a repeating unit (1) represented by the following general formula (1) and a repeating unit (2) represented by the following general formula (2);
A second polymer (B) having an acid-dissociable functional group that dissociates by the action of an acid, the acid-dissociable functional group dissociating and becoming alkali-soluble,
A radiation sensitive resin composition comprising a radiation sensitive acid generator (C).
Figure 2010176036
Figure 2010176036
(In the general formula (1) and the general formula (2), R 1 is independently of each other hydrogen, methyl group, or trifluoromethyl group. In the general formula (1), R 2 is A straight-chain or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, wherein in the general formula (2), R 4 and R 5 is independently of each other a hydrogen atom, a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a monovalent C 4 to C 15 having a cyclic hydrocarbon having 3 to 10 carbon atoms. A hydrocarbon group, wherein at least one of R 4 and R 5 is the monovalent hydrocarbon group, and R 6 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms.
前記第一の重合体(A)中の前記繰り返し単位(1)と前記繰り返し単位(2)とのモル比(前記繰り返し単位(1)/前記繰り返し単位(2))が、20/80〜80/20である請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。   The molar ratio of the repeating unit (1) to the repeating unit (2) in the first polymer (A) (the repeating unit (1) / the repeating unit (2)) is 20 / 80-80. The radiation sensitive resin composition according to claim 1, which is / 20. 前記第二の重合体(B)100質量部に対する、前記第一の重合体(A)の含有量が、0.1〜20質量部である請求項1または2に記載の感放射線性樹脂組成物。   The radiation sensitive resin composition according to claim 1 or 2, wherein the content of the first polymer (A) is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the second polymer (B). object. 前記第二の重合体(B)の前記酸解離性官能基は、その構造中に環状炭化水素を有する基である請求項1〜3のいずれか一項に記載の感放射線性樹脂組成物。   The radiation sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the acid dissociable functional group of the second polymer (B) is a group having a cyclic hydrocarbon in the structure thereof. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の感放射線性樹脂組成物を用いて基板上にフォトレジスト膜を形成する(1)工程と、
形成した前記フォトレジスト膜上に液浸露光用液体を配置し、前記液浸露光用液体を介して前記フォトレジスト膜を液浸露光する(2)工程と、
液浸露光された前記フォトレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する(3)工程と、を備えるレジストパターン形成方法。
(1) a step of forming a photoresist film on a substrate using the radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4;
(2) a step of disposing an immersion exposure liquid on the formed photoresist film, and subjecting the photoresist film to immersion exposure via the immersion exposure liquid;
(3) forming a resist pattern by developing the photoresist film that has been subjected to immersion exposure.
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