JP2010271686A - Radiation-sensitive resin composition - Google Patents

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Tomohisa Fujisawa
友久 藤澤
Yasuhiko Matsuda
恭彦 松田
Yukari Hama
ゆかり 濱
Kaori Sakai
香織 酒井
Mineki Kawakami
峰規 川上
Yukio Nishimura
幸生 西村
Hirokazu Sakakibara
宏和 榊原
Shinji Matsumura
信司 松村
Daiki Nakagawa
大樹 中川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation-sensitive resin composition which is a material for resists having excellent resolution, etc. <P>SOLUTION: The radiation-sensitive resin composition comprises (A) a compound represented by general formula (1): X<SP>+</SP>Z<SP>-</SP>(X<SP>+</SP>is a cation represented by general formula (1-1) or (1-2), and Z<SP>-</SP>is an anion such as OH<SP>-</SP>), (B) a resin comprising repeating units represented by general formula (2) and repeating units represented by general formula (3), and (C) a radiation-sensitive acid generator. In the general formulae (1-1), (1-2), (2) and (3), R<SP>2</SP>-R<SP>7</SP>are H or the like; R<SP>8</SP>is an alicyclic hydrocarbon group or the like; A is a single bond or the like; and R<SP>9</SP>is a monovalent organic group. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、IC等の半導体製造、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、その他のフォトリソグラフィー技術を使用する工程に用いられる感放射線性樹脂組成物に関する。更に詳しくは、波長220nm以下の露光光源、例えば、ArFエキシマレーザーや電子線などを使用するフォトリソグラフィー技術に用いられる感放射線性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition used in the production of semiconductors such as ICs, the production of circuit boards such as liquid crystals and thermal heads, and other processes using photolithography technology. More specifically, the present invention relates to a radiation-sensitive resin composition used in a photolithography technique using an exposure light source having a wavelength of 220 nm or less, such as an ArF excimer laser or an electron beam.

従来、IC等の半導体製造、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造などにおいて、化学増幅型の感放射線性樹脂組成物を使用したフォトリソグラフィー技術が用いられている。そして、この化学増幅型の感放射線性樹脂組成物は、KrFエキシマレーザーやArFエキシマレーザーに代表される遠紫外光等の放射線が照射されることによって、放射線が照射された部分(露光部)に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応により、露光部と未露光部の、現像液に対する溶解速度を変化させ、基板上にレジストパターンを形成する組成物である。   Conventionally, a photolithography technique using a chemically amplified radiation-sensitive resin composition has been used in the manufacture of semiconductors such as ICs and the manufacture of circuit boards such as liquid crystals and thermal heads. And this chemically amplified radiation sensitive resin composition is irradiated with radiation such as far ultraviolet light represented by KrF excimer laser or ArF excimer laser, so that a portion (exposed portion) irradiated with radiation is irradiated. It is a composition for forming a resist pattern on a substrate by generating an acid and changing the dissolution rate of an exposed area and an unexposed area in a developer by a reaction using this acid as a catalyst.

近年、遠紫外光等の放射線の中でも、より微細なレジストパターンの形成を目的として、ArFエキシマレーザー(波長193nm)などの短波長の光源が用いられている。そして、ArFエキシマレーザーを用いる場合には、ArFエキシマレーザーに適した感放射線性樹脂組成物、即ち、ArFエキシマレーザーの波長領域に大きな吸収を示す芳香環を有する化合物を含有する感放射線性樹脂組成物が用いられている。このような感放射線性樹脂組成物としては、例えば、脂環式炭化水素骨格を有する樹脂を含有するものが知られている。また、上記脂環式炭化水素骨格を有する樹脂として、例えば、ラクトン骨格を有する繰り返し単位を含有するものが報告されている(例えば、特許文献1〜4参照)。このような繰り返し単位を含有することによって、レジストとしての性能、具体的には、解像性能が飛躍的に向上することが報告されている。   In recent years, a short-wavelength light source such as an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) has been used for the purpose of forming a finer resist pattern among radiations such as far ultraviolet light. And when using an ArF excimer laser, the radiation sensitive resin composition suitable for ArF excimer laser, ie, the radiation sensitive resin composition containing the compound which has an aromatic ring which shows a big absorption in the wavelength range of ArF excimer laser Things are used. As such a radiation sensitive resin composition, for example, one containing a resin having an alicyclic hydrocarbon skeleton is known. Moreover, what contains the repeating unit which has a lactone skeleton, for example as a resin which has the said alicyclic hydrocarbon skeleton has been reported (for example, refer patent documents 1-4). It has been reported that the performance as a resist, specifically, the resolution performance is remarkably improved by containing such a repeating unit.

具体的には、特許文献1および2には、メバロニックラクトン骨格やγ−ブチロラクトン骨格を有する繰り返し単位を含有する樹脂を用いた感放射線性樹脂組成物が記載されている。また、特許文献3および4には、脂環式ラクトン骨格を有する繰り返し単位を含有する樹脂を用いた感放射線性樹脂組成物が記載されている。   Specifically, Patent Documents 1 and 2 describe a radiation-sensitive resin composition using a resin containing a repeating unit having a mevalonic lactone skeleton or a γ-butyrolactone skeleton. Patent Documents 3 and 4 describe a radiation-sensitive resin composition using a resin containing a repeating unit having an alicyclic lactone skeleton.

しかし、リソグラフィプロセス(フォトリソグラフィー技術を使用する工程)においては、更に微細なレジストパターンの形成(例えば、線幅が45nm程度の微細なレジストパターン)を可能にすることが要求されている。このような微細なレジストパターンの形成を達成するために、最近では、露光時に、レンズとレジスト膜との間に純水またはフッ素系不活性液体等の液状高屈折率媒体を介在させて放射線を照射する方法、即ち、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。   However, in a lithography process (a step using a photolithography technique), it is required to form a finer resist pattern (for example, a fine resist pattern having a line width of about 45 nm). In order to achieve the formation of such a fine resist pattern, recently, at the time of exposure, a liquid high refractive index medium such as pure water or a fluorine-based inert liquid is interposed between the lens and the resist film to emit radiation. An irradiation method, that is, a method called an immersion exposure (liquid immersion lithography) method has been reported.

特開2001−109154号公報JP 2001-109154 A 特開2002−308866号公報JP 2002-308866 A 特開2002−371114号公報JP 2002-371114 A 特開2003−270787号公報JP 2003-270787 A

液浸露光法を用いることによって、特許文献1〜4に記載された組成物であってもレジストパターンの微細化は可能であるが、解像性能、低ラインウィデュスラフネス(Line Width Roughness、以下、「LWR」と記す場合がある)、パターン形成性、パターン倒れ耐性等の各性能を満たすことは非常に困難である。そのため、これら多様な要求性能を満たす材料(感放射線性樹脂組成物)の開発が求められている。   By using the immersion exposure method, the resist pattern can be miniaturized even with the compositions described in Patent Documents 1 to 4, but resolution performance, low line width roughness (Line Width Roughness, hereinafter) , “LWR” in some cases), it is very difficult to satisfy each performance such as pattern formability and pattern collapse resistance. Therefore, development of a material (radiation sensitive resin composition) that satisfies these various required performances is required.

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、解像性能に優れることに加え、LWRが小さく、パターン形成性およびパターン倒れ耐性に優れた、化学増幅型レジストの材料である感放射線性樹脂組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and in addition to excellent resolution performance, the LWR is small, and the chemical amplification type is excellent in pattern formability and pattern collapse resistance. It aims at providing the radiation sensitive resin composition which is a material of a resist.

本発明により、以下の感放射線性樹脂組成物が提供される。   The present invention provides the following radiation-sensitive resin composition.

[1](A)下記一般式(1)で表される化合物と、(B)下記一般式(2)で表される繰り返し単位、および、下記一般式(3)で表される繰り返し単位を有する樹脂と、(C)感放射線性酸発生剤と、を含有する感放射線性樹脂組成物。
・・・(1)
(但し、前記一般式(1)中、Xは、下記一般式(1−1)または(1−2)で表されるカチオンである。Zは、OH、一般式(1−3)R−COOで表されるアニオン、または、一般式(1−4)R−SO で表されるアニオンである(但し、前記一般式(1−3)および(1−4)中、Rは、置換されていてもよいアルキル基、脂環式炭化水素基またはアリール基である))
[1] (A) a compound represented by the following general formula (1), (B) a repeating unit represented by the following general formula (2), and a repeating unit represented by the following general formula (3) The radiation sensitive resin composition containing resin which has and (C) radiation sensitive acid generator.
X + Z - ··· (1)
(However, in the general formula (1), X + is a cation represented by the following general formula (1-1) or (1-2). Z is OH − or a general formula (1-3). ) An anion represented by R 1 —COO or an anion represented by general formula (1-4) R 1 —SO 3 (provided that the above general formulas (1-3) and (1-4) And R 1 is an optionally substituted alkyl group, alicyclic hydrocarbon group or aryl group))

Figure 2010271686
(但し、前記一般式(1−1)中、R〜Rは、相互に独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、またはハロゲン原子であり、前記一般式(1−2)中、RおよびRは、相互に独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、またはハロゲン原子である)
Figure 2010271686
(However, in said general formula (1-1), R < 2 > -R < 4 > is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom mutually independently, and said general formula (1-2) R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom)

Figure 2010271686
(但し、前記一般式(2)および(3)中、Rは、相互に独立に、水素原子またはメチル基である。前記一般式(2)中、各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って、複数のRの少なくとも一つが前記脂環式炭化水素基またはその誘導体であるか、或いは、いずれか2つのRが相互に結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基またはその誘導体を形成し、残りの1つのRが炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体である。前記一般式(3)中、Aは、単結合または炭素数1〜4の2価の炭化水素基であり、Rは、ラクトン環構造を有する1価の有機基である)
Figure 2010271686
(In the general formula (2) and (3), R 7 are independently of each other, is a hydrogen atom or a methyl group. In formula (2), each R 8 is, independently of each other, 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, wherein at least one of a plurality of R 8 is the above-mentioned fat. A cyclic hydrocarbon group or a derivative thereof, or any two R 8 's bonded to each other, and each of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which each is bonded, or The derivative is formed, and the remaining one R 8 is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or a derivative thereof. In the general formula (3), A is a single bond or 2 having 1 to 4 carbon atoms. A hydrocarbon group, R 9 is a monovalent organic group having a lactone ring structure)

[2]前記一般式(1)中のZが、下記式(1a)で表されるアニオンまたは下記式(1b)で表されるアニオンである前記[1]に記載の感放射線性樹脂組成物。 [2] The radiation-sensitive resin composition according to [1], wherein Z in the general formula (1) is an anion represented by the following formula (1a) or an anion represented by the following formula (1b). object.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

[3]前記一般式(2)で表される繰り返し単位が、下記一般式(2−1)〜(2−8)からなる群より選択される少なくとも一種である前記[1]または[2]に記載の感放射線性樹脂組成物。 [3] The above [1] or [2], wherein the repeating unit represented by the general formula (2) is at least one selected from the group consisting of the following general formulas (2-1) to (2-8) The radiation sensitive resin composition described in 1.

Figure 2010271686
(但し、前記一般式(2−1)〜(2−8)中、R10は、相互に独立に、水素原子またはメチル基である。R11は、相互に独立に、炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体である)
Figure 2010271686
(In the general formula (2-1) ~ (2-8), R 10 are independently of each other, .R 11 is a hydrogen atom or a methyl group, independently of each other, 1 to 4 carbon atoms A linear or branched alkyl group or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof)

[4]前記一般式(3)で表される繰り返し単位が、下記一般式(3−1)で表される繰り返し単位および下記一般式(3−2)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかである前記[1]〜[3]のいずれかに記載の感放射線性樹脂組成物。 [4] The repeating unit represented by the general formula (3) is at least one of a repeating unit represented by the following general formula (3-1) and a repeating unit represented by the following general formula (3-2). The radiation sensitive resin composition according to any one of the above [1] to [3].

Figure 2010271686
(但し、前記一般式(3−1)および(3−2)中、R12は、相互に独立に、水素原子またはメチル基である)
Figure 2010271686
(In the general formulas (3-1) and (3-2), R 12 is independently a hydrogen atom or a methyl group)

本発明の感放射線性樹脂組成物は、解像性能に優れることに加え、LWRが小さく、パターン形成性およびパターン倒れ耐性に優れた化学増幅型レジスト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 has an effect that it is a chemically amplified resist material having a small LWR and an excellent resistance to pattern formation and pattern collapse in addition to excellent resolution performance.

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は、(A)下記一般式(1)で表される化合物(以下、「化合物(A)」と記す場合がある)と、(B)下記一般式(2)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(2)」と記す場合がある)、および、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)を有する樹脂(以下、「樹脂(B)」と記す場合がある)と、(C)感放射線性酸発生剤(以下、「酸発生剤(C)」と記す場合がある)と、を含有するものである。
[1] Radiation sensitive resin composition:
The radiation sensitive resin composition of the present invention comprises (A) a compound represented by the following general formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “compound (A)”), and (B) the following general formula (2). ) (Hereinafter sometimes referred to as “repeat unit (2)”) and a repeat unit represented by the following general formula (3) (hereinafter referred to as “repeat unit (3)”) A resin (which may be referred to as “resin (B)” hereinafter) and (C) a radiation sensitive acid generator (hereinafter referred to as “acid generator (C)”). And containing.

・・・(1)
(但し、前記一般式(1)中、Xは、下記一般式(1−1)または(1−2)で表されるカチオンである。Zは、OH、一般式(1−3)R−COOで表されるアニオン、または、一般式(1−4)R−SO で表されるアニオンである(但し、前記一般式(1−3)および(1−4)中、Rは、置換されていてもよいアルキル基、脂環式炭化水素基またはアリール基である))
X + Z - ··· (1)
(However, in the general formula (1), X + is a cation represented by the following general formula (1-1) or (1-2). Z is OH − or a general formula (1-3). ) An anion represented by R 1 —COO or an anion represented by general formula (1-4) R 1 —SO 3 (provided that the above general formulas (1-3) and (1-4) And R 1 is an optionally substituted alkyl group, alicyclic hydrocarbon group or aryl group))

Figure 2010271686
(但し、前記一般式(1−1)中、R〜Rは、相互に独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、またはハロゲン原子であり、前記一般式(1−2)中、RおよびRは、相互に独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、またはハロゲン原子である)
Figure 2010271686
(However, in said general formula (1-1), R < 2 > -R < 4 > is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom mutually independently, and said general formula (1-2) R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom)

Figure 2010271686
(但し、前記一般式(2)および(3)中、Rは、相互に独立に、水素原子またはメチル基である。前記一般式(2)中、各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って、複数のRの少なくとも一つが前記脂環式炭化水素基またはその誘導体であるか、或いは、いずれか2つのRが相互に結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基またはその誘導体を形成し、残りの1つのRが炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体である。前記一般式(3)中、Aは、単結合または炭素数1〜4の2価の炭化水素基であり、Rは、ラクトン環構造を有する1価の有機基である)
Figure 2010271686
(In the general formula (2) and (3), R 7 are independently of each other, is a hydrogen atom or a methyl group. In formula (2), each R 8 is, independently of each other, 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, wherein at least one of a plurality of R 8 is the above-mentioned fat. A cyclic hydrocarbon group or a derivative thereof, or any two R 8 's bonded to each other, and each of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which each is bonded, or The derivative is formed, and the remaining one R 8 is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or a derivative thereof. In the general formula (3), A is a single bond or 2 having 1 to 4 carbon atoms. A hydrocarbon group, R 9 is a monovalent organic group having a lactone ring structure)

このような感放射線性樹脂組成物であると、解像性能に優れることに加え、LWRが小さく、パターン形成性およびパターン倒れ耐性に優れた化学増幅型のレジスト(レジスト膜)を形成することができる。   Such a radiation-sensitive resin composition can form a chemically amplified resist (resist film) having low LWR and excellent pattern formability and pattern collapse resistance in addition to excellent resolution performance. it can.

また、本発明の感放射線性樹脂組成物は、ArFエキシマレーザーを光源とするリソグラフィー工程に用いることができ、線幅90nm以下の微細なパターンを形成することができる化学増幅型レジストの材料として用いることができる。更に、本発明の感放射線性樹脂組成物は、液浸露光工程に用いることもでき、液浸露光工程に用いた場合であっても、優れた諸性能(解像性能、LWR、パターン形成性、およびパターン倒れ耐性)を有する化学増幅型レジストを形成することができる。   The radiation-sensitive resin composition of the present invention can be used in a lithography process using an ArF excimer laser as a light source, and is used as a material for a chemically amplified resist capable of forming a fine pattern having a line width of 90 nm or less. be able to. Furthermore, the radiation-sensitive resin composition of the present invention can be used in the immersion exposure process, and even when used in the immersion exposure process, it has excellent performance (resolution performance, LWR, pattern formability). , And pattern collapse resistance) can be formed.

[1−1]化合物(A):
化合物(A)は、露光により分解して酸拡散制御性を失う酸拡散制御剤として用いられるものである。この化合物(A)を含有することによって、露光部では酸が拡散し、未露光部では酸の拡散が制御されることにより露光部と未露光部のコントラストが優れる(即ち、露光部と未露光部の境界部分が明確になる)ため、本発明の上記効果のうち、良好なLWR、パターン形成性、パターン倒れ耐性が達成される。
[1-1] Compound (A):
The compound (A) is used as an acid diffusion controlling agent that decomposes upon exposure and loses acid diffusion controllability. By containing this compound (A), the acid diffuses in the exposed area, and the acid diffusion is controlled in the unexposed area, so that the contrast between the exposed area and the unexposed area is excellent (that is, the exposed area and the unexposed area). Therefore, among the above effects of the present invention, good LWR, pattern formability, and pattern collapse resistance are achieved.

[1−1−1]X
一般式(1)中のXは、上述したように一般式(1−1)または(1−2)で表されるカチオンである。そして、一般式(1−1)中のR〜Rは、相互に独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、またはハロゲン原子であり、これらの中でも、化合物(A)の、現像液に対する溶解性を低下させる効果があるため、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子であることが好ましい。また、一般式(1−2)中のRおよびRは、相互に独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、またはハロゲン原子であり、これらの中でも、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子であることが好ましい。
[1-1-1] X + :
X + in the general formula (1) is a cation represented by the general formula (1-1) or (1-2) as described above. R 2 to R 4 in the general formula (1-1) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom, and among these, the compound (A) of A hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen atom are preferred because of the effect of reducing the solubility in the developer. R 5 and R 6 in the general formula (1-2) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom. Among these, a hydrogen atom, an alkyl group, A halogen atom is preferred.

[1−1−2]Z
一般式(1)中のZは、OH、一般式(1−3)R−COOで表されるアニオン、または、一般式(1−4)R−SO で表されるアニオンである。但し、一般式(1−3)および(1−4)中のRは、置換されていてもよいアルキル基、脂環式炭化水素基またはアリール基であり、これらの中でも、化合物(A)の、現像液に対する溶解性を低下させる効果があるため、脂環式炭化水素基またはアリール基であることが好ましい。
[1-1-2] Z :
Z in the general formula (1) is represented by OH , an anion represented by the general formula (1-3) R 1 —COO , or a general formula (1-4) R 1 —SO 3 —. An anion. However, R 1 in the general formulas (1-3) and (1-4) is an optionally substituted alkyl group, alicyclic hydrocarbon group or aryl group, and among these, the compound (A) Therefore, an alicyclic hydrocarbon group or an aryl group is preferable because of the effect of reducing the solubility in a developer.

置換されていてもよいアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、1−ヒドロキシブチル基、2−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、4−ヒドロキシブチル基等の炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基;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、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシル基;シアノ基;シアノメチル基、2−シアノエチル基、3−シアノプロピル基、4−シアノブチル基等の炭素数2〜5のシアノアルキル基等の置換基を一種以上有する基などを挙げることができる。これらの中でも、ヒドロキシメチル基、シアノ基、シアノメチル基が好ましい。   Examples of the optionally substituted alkyl group include a hydroxymethyl group, a 1-hydroxyethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 1-hydroxypropyl group, a 2-hydroxypropyl group, a 3-hydroxypropyl group, and a 1-hydroxy group. C1-C4 hydroxyalkyl groups such as butyl group, 2-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl group, 4-hydroxybutyl group; methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n- C1-C4 alkoxyl groups such as butoxy group, 2-methylpropoxy group, 1-methylpropoxy group, t-butoxy group; cyano group; cyanomethyl group, 2-cyanoethyl group, 3-cyanopropyl group, 4-cyanobutyl Examples include groups having one or more substituents such as C2-C5 cyanoalkyl groups such as groups. Kill. Among these, a hydroxymethyl group, a cyano group, and a cyanomethyl group are preferable.

置換されていてもよい脂環式炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシシクロペンタン、ヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサノン等のシクロアルカン骨格;1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン(カンファー)等の有橋脂環骨格等の脂環式炭化水素由来の1価の基などを挙げることができる。これらの中でも、1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン由来の基が好ましい。   Examples of the optionally substituted alicyclic hydrocarbon group include cycloalkane skeletons such as hydroxycyclopentane, hydroxycyclohexane, and cyclohexanone; 1,7,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptane-2- Examples thereof include monovalent groups derived from alicyclic hydrocarbons such as a bridged alicyclic skeleton such as on (camphor). Among these, a group derived from 1,7,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-one is preferable.

置換されていてもよいアリール基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルシクロヘキシル基などを挙げることができ、これらの化合物を、ヒドロキシル基、シアノ基などで置換したものなどを挙げることができる。これらの中でも、フェニル基、ベンジル基、フェニルシクロヘキシル基が好ましい。   Examples of the optionally substituted aryl group include a phenyl group, a benzyl group, a phenylethyl group, a phenylpropyl group, and a phenylcyclohexyl group. These compounds are substituted with a hydroxyl group, a cyano group, or the like. Can be mentioned. Among these, a phenyl group, a benzyl group, and a phenylcyclohexyl group are preferable.

なお、一般式(1)中のZは、下記式(1a)で表されるアニオン(即ち、Rがフェニル基である、一般式(1−3)で表されるアニオン)または下記式(1b)で表されるアニオン(即ち、Rが1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン由来の基である、一般式(1−4)で表されるアニオン)であることが好ましい。 Z in the general formula (1) is an anion represented by the following formula (1a) (that is, an anion represented by the general formula (1-3) in which R 1 is a phenyl group) or the following formula: An anion represented by (1b) (that is, R 1 is a group derived from 1,7,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-one, represented by general formula (1-4)) An anion).

Figure 2010271686
Figure 2010271686

化合物(A)は、一般式(1)で表されるものであり、具体的には、上記条件を満たすスルホニウム塩化合物またはヨードニウム塩化合物である。   The compound (A) is represented by the general formula (1), and specifically, is a sulfonium salt compound or an iodonium salt compound that satisfies the above conditions.

上記スルホニウム塩化合物としては、例えば、トリフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、トリフェニルスルホニウムアセテート、トリフェニルスルホニウムサリチレート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムアセテート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムサリチレート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、4−t−ブトキシフェニル・ジフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート等を挙げることができる。なお、これらのスルホニウム塩化合物は、一種単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the sulfonium salt compound include triphenylsulfonium hydroxide, triphenylsulfonium acetate, triphenylsulfonium salicylate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium hydroxide, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium acetate, diphenyl-4- Examples thereof include hydroxyphenylsulfonium salicylate, triphenylsulfonium 10-camphor sulfonate, 4-t-butoxyphenyl diphenylsulfonium 10-camphor sulfonate, and the like. In addition, these sulfonium salt compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、上記ヨードニウム塩化合物としては、例えば、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムアセテート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムアセテート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムサリチレート、4−t−ブチルフェニル−4−ヒドロキシフェニルヨードニウムハイドロオキサイド、4−t−ブチルフェニル−4−ヒドロキシフェニルヨードニウムアセテート、4−t−ブチルフェニル−4−ヒドロキシフェニルヨードニウムサリチレート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウム10−カンファースルホネート等を挙げることができる。なお、これらのヨードニウム塩化合物は、一種単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the iodonium salt compound include bis (4-t-butylphenyl) iodonium hydroxide, bis (4-t-butylphenyl) iodonium acetate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium hydroxide, bis (4-t-butylphenyl) iodonium acetate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium salicylate, 4-t-butylphenyl-4-hydroxyphenyliodonium hydroxide, 4-t-butylphenyl-4-hydroxy Phenyliodonium acetate, 4-t-butylphenyl-4-hydroxyphenyliodonium salicylate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, diphenyliodonium 10-camphor And the like can be given sulfonates. In addition, these iodonium salt compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

化合物(A)の配合量は、樹脂(B)100質量部に対して、0.5〜8.0質量部であることが好ましく、1.0〜5.0質量部であることが更に好ましい。上記配合量が、0.5質量部未満であると、酸の拡散を制御しきれずに、未露光部に酸が拡散するおそれがある。一方、8.0質量部超であると、得られるレジストパターンにスカムや裾引きが生じたり、レジストパターンがテーパー形状となるおそれがある。   The compounding amount of the compound (A) is preferably 0.5 to 8.0 parts by mass and more preferably 1.0 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (B). . If the blending amount is less than 0.5 parts by mass, the acid diffusion may not be controlled and the acid may be diffused in the unexposed area. On the other hand, if it exceeds 8.0 parts by mass, the resulting resist pattern may be scummed or skirted, or the resist pattern may be tapered.

[1−2]樹脂(B):
樹脂(B)は、上記一般式(2)で表される繰り返し単位、および、上記一般式(3)で表される繰り返し単位を有するものである。即ち、この樹脂(B)は、酸解離性基を含み、この酸解離性基の解離によりアルカリ可溶性となるものである。
[1-2] Resin (B):
The resin (B) has a repeating unit represented by the general formula (2) and a repeating unit represented by the general formula (3). That is, this resin (B) contains an acid dissociable group and becomes alkali-soluble by dissociation of this acid dissociable group.

[1−2−1]繰り返し単位(2):
一般式(2)中のRは、相互に独立に、水素原子またはメチル基であり、これらの中でも、メチル基が好ましい。また、一般式(2)中、Rの炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基は、炭素数5〜15であることが好ましく、炭素数6〜10であることが更に好ましい。このような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、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脂環式炭化水素に由来する基を挙げることができる。これらの中でも、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、シクロヘキサンに由来する基、または、これらの基をアルキル基で置換したものが好ましい。また、炭素数1〜4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−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、1−メチルプロピル基、t−ブ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、エチル基が好ましい。
[1-2-1] Repeating unit (2):
R 7 in the general formula (2) is independently a hydrogen atom or a methyl group, and among these, a methyl group is preferable. In the general formula (2), the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms of R 8 preferably has 5 to 15 carbon atoms, and more preferably 6 to 10 carbon atoms. preferable. Examples of such monovalent alicyclic hydrocarbon groups are derived from alicyclic hydrocarbons such as norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, and cyclooctane. The group to do can be mentioned. Among these, groups derived from norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclopentane, and cyclohexane, or those obtained by substituting these groups with alkyl groups are preferable. Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, and 1 -A methylpropyl group, a t-butyl group, etc. can be mentioned. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable.

また、「いずれか2つのRが相互に結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに形成した炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基」は、炭素数5〜15であることが好ましく、炭素数6〜10であることが更に好ましい。このような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、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脂環式炭化水素に由来する基を、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、1−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、若しくは環状のアルキル基の一種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、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、シクロヘキサンに由来する基、これらの基をアルキル基で置換したものが好ましい。また、残りのRのうち炭素数1〜4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−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、1−メチルプロピル基、t−ブ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、エチル基が好ましく、残りのRのうち炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基は、炭素数4〜10であることが好ましく、炭素数5〜8であることが更に好ましい。このような1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基などを挙げることができる。 In addition, “a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms formed by any two R 8 s bonded to each other and bonded to each other” has 5 to 15 carbon atoms. It is preferable that it has 6 to 10 carbon atoms. Examples of such monovalent alicyclic hydrocarbon groups are derived from alicyclic hydrocarbons such as norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, and cyclooctane. A group having a carbon number of 1 to 1 such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group, etc. And a group substituted with one or more of 4 linear, branched, or cyclic alkyl groups. Among these, groups derived from norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclopentane, and cyclohexane, and those obtained by substituting these groups with alkyl groups are preferable. Further, among the remaining R 8 , examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2 -Methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like can be mentioned. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable, and among the remaining R 8 , the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms is preferably 4 to 10 carbon atoms, and 5 to 5 carbon atoms. More preferably, it is 8. Examples of such a monovalent alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group.

繰り返し単位(2)は、下記一般式(2−1)〜(2−8)からなる群より選択される少なくとも一種の繰り返し単位であることが好ましい。   The repeating unit (2) is preferably at least one repeating unit selected from the group consisting of the following general formulas (2-1) to (2-8).

Figure 2010271686
(但し、前記一般式(2−1)〜(2−8)中、R10は、相互に独立に、水素原子またはメチル基である。R11は、相互に独立に、炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体である)
Figure 2010271686
(In the general formula (2-1) ~ (2-8), R 10 are independently of each other, .R 11 is a hydrogen atom or a methyl group, independently of each other, 1 to 4 carbon atoms A linear or branched alkyl group or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof)

一般式(2−1)〜(2−8)中のR10は、相互に独立に、水素原子またはメチル基であり、これらの中でも、メチル基が好ましい。 R 10 in the general formulas (2-1) to (2-8) is independently a hydrogen atom or a methyl group, and among these, a methyl group is preferable.

11の炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基および炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基は、それぞれ、上述したRの炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基および炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基と同様のものが好ましい。 The linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms of R 11 are each a straight chain having 1 to 4 carbon atoms of R 8 described above. The same as the chain or branched alkyl group and the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms are preferable.

繰り返し単位(2)の含有割合は、樹脂(B)中の全繰り返し単位に対して、20〜80モル%であることが好ましく、30〜70モル%であることが更に好ましく、40〜60モル%であることが特に好ましい。上記含有割合が20モル%未満であると、解像不良が起こるおそれがある。一方、80モル%超であると、レジストパターンが形成できなくなるおそれがある。   The content ratio of the repeating unit (2) is preferably 20 to 80 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, more preferably 40 to 60 mol%, based on all repeating units in the resin (B). % Is particularly preferred. If the content is less than 20 mol%, poor resolution may occur. On the other hand, if it exceeds 80 mol%, a resist pattern may not be formed.

[1−2−2]繰り返し単位(3):
一般式(3)中のAは、単結合または炭素数1〜4の2価の炭化水素基であり、炭素数1〜4の2価の炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基が好ましい。Rは、ラクトン環構造を有する1価の有機基であり、ラクトン環構造を有し、炭素数4〜15の1価の有機基であることが好ましく、ラクトン環構造を有し、炭素数4〜12の1価の有機基であることが更に好ましい。
[1-2-2] Repeating unit (3):
A in the general formula (3) is a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms include a methylene group and an ethylene group. Is preferred. R 9 is a monovalent organic group having a lactone ring structure, preferably having a lactone ring structure, preferably a monovalent organic group having 4 to 15 carbon atoms, having a lactone ring structure, and having a carbon number More preferably, it is a 4-12 monovalent organic group.

上記1価の有機基としては、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−イルエステル基、(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−イルエステル基、(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−イルエステル基、(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−イルエステル基、(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−イルエステル基、(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−イルエステル基、(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−イルエステル基、(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−イルエステル基、 Examples of the monovalent organic group include (meth) acrylic acid-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] non-2-yl ester group, (meth) acrylic group. Acid-9-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] non-2-yl ester group, (meth) acrylic acid-5-oxo-4-oxa- Tricyclo [5.2.1.0 3,8 ] dec-2-yl ester group, (meth) acrylic acid-10-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [5.2.1.0 3 , 8 ] Nona-2-yl ester group, (meth) acrylic acid-6-oxo-7-oxa-bicyclo [3.2.1] oct-2-yl ester group, (meth) acrylic acid-4-methoxy Carbonyl-6-oxo-7-oxa Bicyclo [3.2.1] oct-2-yl ester group, (meth) acrylic acid-7-oxo-8-oxa-bicyclo [3.3.1] oct-2-yl ester group, (meth) acrylic Acid-4-methoxycarbonyl-7-oxo-8-oxa-bicyclo [3.3.1] oct-2-yl ester group,

(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル基、(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−イルエステル基、(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−イルエステル基、(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−イルエステル基、(メタ)アクリル酸−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル基、(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−イルエステル基、(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−イルエステル基、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル基、(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−イルエステル基、(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−イルエステル基、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル基、(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基、(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基、(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基などを挙げることができる。   (Meth) acrylic acid-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester group, (meth) acrylic acid-4-methyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester group, (meth) acrylic acid-4-ethyl- 2-oxotetrahydropyran-4-yl ester group, (meth) acrylic acid-4-propyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester group, (meth) acrylic acid-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester group (Meth) acrylic acid-2,2-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester group, (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester group, (meth) Acrylic acid-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester group, (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl Ru-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester group, (meth) acrylic acid-5,5-dimethyl-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester group, (meth) acrylic acid-2-oxotetrahydrofuran-3-yl Ester group, (meth) acrylic acid-5-oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester group, (meth) acrylic acid-3,3-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester group, (meth) acrylic acid Examples include -4,4-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester group.

一般式(3)で表される繰り返し単位は、下記一般式(3−1)で表される繰り返し単位および下記一般式(3−2)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかであることが好ましい。   The repeating unit represented by the general formula (3) is at least one of a repeating unit represented by the following general formula (3-1) and a repeating unit represented by the following general formula (3-2). preferable.

Figure 2010271686
(但し、前記一般式(3−1)および(3−2)中、R12は、相互に独立に、水素原子またはメチル基である)
Figure 2010271686
(In the general formulas (3-1) and (3-2), R 12 is independently a hydrogen atom or a methyl group)

繰り返し単位(3)の含有割合は、樹脂(B)中の全繰り返し単位に対して、20〜80モル%であることが好ましく、40〜60モル%であることが更に好ましい。上記含有割合が20モル%未満であると、樹脂(B)の基板密着性が低下するおそれがある。一方、80モル%超であると、解像度が劣化(低下)するおそれがある。   It is preferable that the content rate of a repeating unit (3) is 20-80 mol% with respect to all the repeating units in resin (B), and it is still more preferable that it is 40-60 mol%. There exists a possibility that the board | substrate adhesiveness of resin (B) may fall that the said content rate is less than 20 mol%. On the other hand, if it exceeds 80 mol%, the resolution may deteriorate (decrease).

[1−2−3]その他の繰り返し単位:
樹脂(B)は、繰り返し単位(2)および繰り返し単位(3)以外に、その他の繰り返し単位を更に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、酸性基を有する繰り返し単位などを挙げることができる。
[1-2-3] Other repeating units:
The resin (B) can further contain other repeating units in addition to the repeating unit (2) and the repeating unit (3). Examples of other repeating units include a repeating unit having an acidic group.

ここで、酸性基を有する繰り返し単位の酸性基とは、アルカリ水溶液と親和性を持つ極性官能基を意味し、例えば、ヒドロキシエチル基、2−メチル−2−ヒドロキシエチル基、フェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基等を挙げることができる。これらの中でも、アルカリ水溶液に対する溶解性を向上させる効果が高いという理由から、フェノール性水酸基、カルボキシル基が好ましい。   Here, the acidic group of the repeating unit having an acidic group means a polar functional group having affinity with an alkaline aqueous solution, for example, a hydroxyethyl group, a 2-methyl-2-hydroxyethyl group, a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group. Groups, sulfonic acid groups and the like. Among these, a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group are preferable because the effect of improving the solubility in an alkaline aqueous solution is high.

樹脂(B)は、例えば、単量体成分を、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、アゾ化合物等のラジカル重合開始剤を使用し、必要に応じて連鎖移動剤の存在下、適当な溶媒中で重合することにより製造することができる。   Resin (B) uses, for example, a monomer component, a radical polymerization initiator such as hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, azo compounds, and the presence of a chain transfer agent if necessary. Then, it can be produced by polymerization in an appropriate solvent.

重合に使用される溶媒としては、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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の飽和カルボン酸エステル類;γ−ブチロラクトン等のアルキルラクトン類;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;2−ブタノン、2−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン等のアルキルケトン類;シクロヘキサノン等のシクロアルキルケトン類;2−プロパノール、1−ブタノール、4−メチル−2−ペンタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテ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、一種単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the solvent used for polymerization include alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane; cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin, norbornane. Cycloalkanes such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene and other aromatic hydrocarbons; chlorobutanes, bromohexanes, dichloroethanes, halogenated hydrocarbons such as hexamethylene dibromide, chlorobenzene; ethyl acetate, Saturated carboxylic acid esters such as n-butyl acetate, i-butyl acetate, methyl propionate, and propylene glycol monomethyl ether acetate; alkyl lactones such as γ-butyrolactone; and amines such as tetrahydrofuran, dimethoxyethanes, diethoxyethanes, etc. Alkyls such as 2-butanone, 2-heptanone and methyl isobutyl ketone; cycloalkyl ketones such as cyclohexanone; 2-propanol, 1-butanol, 4-methyl-2-pentanol, propylene glycol monomethyl ether, etc. And the like. These solvents can be used singly or in combination of two or more.

重合における反応温度は、40〜120℃であることが好ましく、50〜100℃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 reaction temperature in the polymerization is preferably 40 to 120 ° C, and more preferably 50 to 100 ° C. The reaction time is preferably 1 to 48 hours, and more preferably 1 to 24 hours.

樹脂(B)は、ハロゲン、金属等の不純物が少なく、残留単量体やオリゴマー成分が既定値以下、例えば、液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析した含有量が0.1質量%であることが好ましい。不純物などを少なくすることにより、レジストとしての感度、解像度、プロセス安定性、パターン形状(パターン形成性)等を更に改善できることに加えて、液中異物や感度等の経時変化が少ないレジストを形成することができる。   Resin (B) has few impurities such as halogen and metal, and residual monomer and oligomer components are not more than predetermined values, for example, the content analyzed by liquid chromatography (HPLC) is 0.1% by mass. preferable. By reducing impurities, etc., in addition to further improving the sensitivity, resolution, process stability, pattern shape (pattern formability), etc. as a resist, a resist with less change over time in liquid foreign matter, sensitivity, etc. is formed. be able to.

樹脂(B)の精製法としては、例えば、以下の方法などを挙げることができる。まず、上述した金属等の不純物を除去するための方法としては、ゼータ電位フィルターを用いて樹脂溶液中の金属を吸着させる方法がある。また、しゅう酸やスルホン酸等の酸性水溶液で樹脂溶液を洗浄することにより金属をキレート状態にして除去する方法がある。   Examples of the method for purifying the resin (B) include the following methods. First, as a method for removing impurities such as the metal described above, there is a method of adsorbing a metal in a resin solution using a zeta potential filter. There is also a method of removing the metal in a chelated state by washing the resin solution with an acidic aqueous solution such as oxalic acid or sulfonic acid.

上述した残留単量体やオリゴマー成分を規定値以下に除去するための方法としては、水洗や適切な溶剤を組み合わせることにより残留単量体やオリゴマー成分を除去する液々抽出法、特定の分子量以下のもののみを抽出除去する限外ろ過等の溶液状態での精製方法、樹脂溶液を貧溶媒へ滴下することで樹脂を貧溶媒中に凝固させることにより残留単量体等を除去する再沈澱法、ろ別した樹脂スラリーを貧溶媒で洗浄する等の固体状態での精製方法などがある。なお、これらの方法を組み合わせることもできる。また、上記再沈澱法に用いられる貧溶媒は、精製する樹脂の物性等により適宜選定することができる。   As a method for removing the residual monomer or oligomer component below the specified value, a liquid-liquid extraction method that removes the residual monomer or oligomer component by combining water washing or an appropriate solvent, a specific molecular weight or less. Refining method that removes residual monomers by coagulating resin in poor solvent by dripping resin solution into poor solvent by dripping resin solution into poor solvent There are purification methods in a solid state such as washing the filtered resin slurry with a poor solvent. These methods can also be combined. Moreover, the poor solvent used for the reprecipitation method can be appropriately selected depending on the physical properties of the resin to be purified.

樹脂(B)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」と記す場合がある)は、1,000〜300,000であることが好ましく、2,000〜100,000であることが更に好ましく、3,000〜50,000であることが特に好ましい。樹脂(B)のMwが、1,000未満であると、レジストとしての耐熱性が低下するおそれがある。一方、300,000超であると、レジストとしての現像性が低下するおそれがある。   The resin (B) has a polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as “Mw”) by gel permeation chromatography (GPC), preferably 1,000 to 300,000, and 2,000. Is more preferably from 100,000 to 100,000, and particularly preferably from 3,000 to 50,000. If the Mw of the resin (B) is less than 1,000, the heat resistance as a resist may be reduced. On the other hand, if it exceeds 300,000, developability as a resist may be lowered.

また、樹脂(B)のMwとゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」と記す場合がある)との比(Mw/Mn)は、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。なお、樹脂(B)は、一種単独でまたは二種以上を使用することができる。   Further, the ratio (Mw / Mn) between the Mw of the resin (B) and the polystyrene-equivalent number average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as “Mn”) by gel permeation chromatography (GPC) is 1 to 5. It is preferable that it is 1-3. In addition, resin (B) can be used individually by 1 type or 2 types or more.

[1−3](C)感放射線性酸発生剤:
本発明に用いられる(C)感放射線性酸発生剤(酸発生剤(C))は、放射線の露光により分解して酸を発生する作用を有するものである。この酸発生剤(C)を含有すると、露光により酸が発生し、酸解離性基が解離してレジストの露光部がアルカリ可溶性となり、レジストパターンを形成することができる。
[1-3] (C) Radiation sensitive acid generator:
The (C) radiation-sensitive acid generator (acid generator (C)) used in the present invention has an action of decomposing upon exposure to radiation to generate an acid. When this acid generator (C) is contained, an acid is generated by exposure, the acid dissociable group is dissociated, the exposed portion of the resist becomes alkali-soluble, and a resist pattern can be formed.

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、下記一般式(4)で表される構造を有する化合物であることが好ましい。   The acid generator (C) is not particularly limited as long as it has the above action, but is preferably a compound having a structure represented by the following general formula (4).

Figure 2010271686
Figure 2010271686

但し、上記一般式(4)において、R13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。また、R14は、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、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。 However, the above general formula (4), R 13 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a straight or branched Or a linear or branched alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms. R 14 is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group, or a linear, branched or cyclic alkanesulfonyl group having 1 to 10 carbon atoms.

また、R15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つのR15が互いに結合して炭素数2〜10の2価の基を形成したものであってもよい。なお、形成される2価の基は置換されていてもよい。kは0〜2の整数であり、Yは、一般式:R162nSO (上記一般式中、R16は、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、nは1〜10の整数である)で表されるアニオンである。また、qは0〜10の整数である。 R 15 is 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 15 may be bonded to each other to form a divalent group having 2 to 10 carbon atoms. In addition, the formed bivalent group may be substituted. k is an integer of 0 to 2, Y represents a general formula: R 16 C n F 2n SO 3 (in the above general formula, R 16 is a fluorine atom or an optionally substituted carbon atom having 1 to 12 carbon atoms. And n is an integer of 1 to 10). Moreover, q is an integer of 0-10.

一般式(4)において、「2つのR15が互いに結合して形成される炭素数2〜10の2価の基」は、上記一般式(4)中の硫黄原子とともに5員環または6員環を形成する基であることが好ましく、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。 In the general formula (4), “a divalent group having 2 to 10 carbon atoms formed by bonding two R 15 to each other” means a 5-membered ring or a 6-membered ring together with the sulfur atom in the general formula (4). A group that forms a ring is preferable, and a group that forms a 5-membered ring (that is, a tetrahydrothiophene ring) is more preferable.

また、上記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。なお、上記一般式(4)におけるR15としては、メチル基、エチル基、フェニル基、4−メトキシフェニル基、1−ナフチル基、2つのR15が互いに結合して硫黄原子とともにテトラヒドロチオフェン環構造を形成する2価の基が好ましい。 Examples of the substituent for the divalent group 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. As the R 15 in the formula (4), a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a 4-methoxyphenyl group, a 1-naphthyl group, with two R 15 bond to a sulfur atom together tetrahydrothiophene ring structure A divalent group that forms is preferred.

一般式(4)におけるカチオン部位としては、例えば、トリフェニルスルホニウムカチオン、トリ−1−ナフチルスルホニウムカチオン、トリ−tert−ブチルフェニルスルホニウムカチオン、4−フルオロフェニル−ジフェニルスルホニウムカチオン、ジ−4−フルオロフェニル−フェニルスルホニウムカチオン、トリ−4−フルオロフェニルスルホニウムカチオン、4−シクロヘキシルフェニル−ジフェニルスルホニウムカチオン、4−メタンスルホニルフェニル−ジフェニルスルホニウムカチオン、4−シクロヘキサンスルホニル−ジフェニルスルホニウムカチオン、1−ナフチルジメチルスルホニウムカチオン、1−ナフチルジエチルスルホニウムカチオン、1−(4−ヒドロキシナフチル)ジメチルスルホニウムカチオン、1−(4−メチルナフチル)ジメチルスルホニウムカチオン、1−(4−メチルナフチル)ジエチルスルホニウムカチオン、1−(4−シアノナフチル)ジメチルスルホニウムカチオン、1−(4−シアノナフチル)ジエチルスルホニウムカチオン、1−(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カチオン、1−(4−メトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、1−(4−エトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、1−(4−n−プロポキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、1−(4−n−ブトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、2−(7−メトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、2−(7−エトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、2−(7−n−プロポキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、2−(7−n−ブトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン等を挙げることができる。   Examples of the cation moiety in the general formula (4) include triphenylsulfonium cation, tri-1-naphthylsulfonium cation, tri-tert-butylphenylsulfonium cation, 4-fluorophenyl-diphenylsulfonium cation, and di-4-fluorophenyl. -Phenylsulfonium cation, tri-4-fluorophenylsulfonium cation, 4-cyclohexylphenyl-diphenylsulfonium cation, 4-methanesulfonylphenyl-diphenylsulfonium cation, 4-cyclohexanesulfonyl-diphenylsulfonium cation, 1-naphthyldimethylsulfonium cation, 1 -Naphthyl diethylsulfonium cation, 1- (4-hydroxynaphthyl) dimethylsulfonium cation, 1- 4-methylnaphthyl) dimethylsulfonium cation, 1- (4-methylnaphthyl) diethylsulfonium cation, 1- (4-cyanonaphthyl) dimethylsulfonium cation, 1- (4-cyanonaphthyl) diethylsulfonium cation, 1- (3 5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium cation, 1- (4-methoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 1- (4-ethoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 1- (4-n- Propoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 1- (4-n-butoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 2- (7-methoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 2- (7-ethoxynaphthyl) teto Hydro thiophenium cation, 2- (7-n- propoxy-naphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 2- (7-n- butoxynaphthyl) can be exemplified tetrahydrothiophenium cation, or the like.

一般式(4)中のYで表されるアニオン(一般式:R162nSO )中の「C2n 」基は、炭素数nのパーフルオロアルキレン基であるが、このパーフルオロアルキレン基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。なお、nは1、2、4、または8であることが好ましい。R16で表される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。 The “C n F 2n ” group in the anion represented by Y in the general formula (4) (general formula: R 16 C n F 2n SO 3 ) is a perfluoroalkylene group having n carbon atoms. However, the perfluoroalkylene group may be linear or branched. Note that n is preferably 1, 2, 4, or 8. Examples of the hydrocarbon group substituted carbon atoms and optionally 1 to 12 represented by R 16, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group, a bridged alicyclic hydrocarbon group.

一般式(4)におけるアニオン部位としては、例えば、トリフルオロメタンスルホネートアニオン、ノナフルオロ−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]ヘプト−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]ヘプト−2−イル−1,1−ジフルオロエタンスルホネートアニオン等を挙げることができる。なお、一般式(4)で表される構造を有する化合物は、一種単独でまたは二種以上を用いることができる。   Examples of the anion moiety in the general formula (4) include trifluoromethanesulfonate anion, nonafluoro-n-butanesulfonate 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-1,1-difluoroethanesulfonate anion, and the like. In addition, the compound which has a structure represented by General formula (4) can be used individually by 1 type or 2 types or more.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、酸発生剤(C)として上記一般式(4)で表される構造を有する化合物以外に、その他の酸発生剤を用いることもできる。その他の酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物(化合物(A)を除く)、ハロゲン含有化合物(化合物(A)を除く)、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。   In addition to the compound having the structure represented by the general formula (4) as the acid generator (C), the radiation sensitive resin composition of the present invention can also use other acid generators. Examples of other acid generators include onium salt compounds (excluding compound (A)), halogen-containing compounds (excluding compound (A)), diazoketone compounds, sulfone compounds, and sulfonic acid compounds.

その他の酸発生剤としては、例えば、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム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、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム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、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシル・メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、   Examples of other acid generators include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, and diphenyliodonium 2-bicyclo [2.2.1] hepta. 2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-Butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2 -Te La tetrafluoroethane sulfonate, cyclohexyl 2-oxo-cyclohexyl methyl trifluoromethanesulfonate, dicyclohexyl-2-oxo-cyclohexyl trifluoromethanesulfonate,

2−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフルオロメタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、パーフルオロ−n−オクタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、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ニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、N−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(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ニルオキシ)スクシンイミド、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフルオロメタンスルホネート等を挙げることができる。これらのその他の酸発生剤は、一種単独でまたは二種以上を用いることができる。   2-oxocyclohexyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, trifluoromethanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, nonafluoro-n-butanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept- 5-ene-2,3-dicarbodiimide, perfluoro-n-octanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, 2-bicyclo [2.2.1] hepta 2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, N- (trifluoromethanesulfonyloxy) succinimide, N- (Nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) succinimide, N- (perfluoro -N-octanesulfonyloxy) succinimide, N- (2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonyloxy) succinimide, 1,8-naphthalenedicarbon Examples thereof include acid imide trifluoromethanesulfonate. These other acid generators can be used alone or in combination of two or more.

なお、酸発生剤(C)としては、上記一般式(4)で表される構造を有する化合物とその他の酸発生剤を併用することも好ましい。その他の酸発生剤を併用する場合、その他の酸発生剤の使用割合は、上記一般式(4)で表される構造を有する化合物とその他の酸発生剤の合計量に対して、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。   In addition, as an acid generator (C), it is also preferable to use together the compound which has a structure represented by the said General formula (4), and another acid generator. When other acid generators are used in combination, the use ratio of the other acid generators is 80% by mass with respect to the total amount of the compound having the structure represented by the general formula (4) and the other acid generators. Or less, more preferably 60% by mass or less.

酸発生剤(C)の配合量は、レジストとしての感度および現像性を確保することができるという観点から、樹脂(B)100質量部に対して、0.1〜30質量部であることが好ましく、0.1〜20質量部であることが更に好ましい。上記配合量が、0.1質量部未満であると、感度および現像性が低下するおそれがある。一方、30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。   The compounding amount of the acid generator (C) is 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (B) from the viewpoint of ensuring the sensitivity and developability as a resist. Preferably, it is 0.1-20 mass parts. There exists a possibility that a sensitivity and developability may fall that the said compounding quantity is less than 0.1 mass part. On the other hand, if it exceeds 30 parts by mass, the transparency to radiation is lowered, and it may be difficult to obtain a rectangular resist pattern.

[1−4]その他の成分:
本発明の感放射線性樹脂組成物は、上述した化合物(A)、樹脂(B)、および酸発生剤(C)以外に、その他の成分を更に含有することができる。
[1-4] Other components:
The radiation-sensitive resin composition of the present invention can further contain other components in addition to the compound (A), the resin (B), and the acid generator (C) described above.

その他の成分としては、例えば、含窒素有機化合物、酸解離性基を有する脂環族添加剤(樹脂(B)を除く)、酸解離性基を有しない脂環族添加剤、界面活性剤、増感剤、ハレーション防止剤、接着助剤、保存安定化剤、消泡剤等を挙げることができる。   Other components include, for example, a nitrogen-containing organic compound, an alicyclic additive having an acid dissociable group (excluding the resin (B)), an alicyclic additive having no acid dissociable group, a surfactant, Examples thereof include a sensitizer, an antihalation agent, an adhesion assistant, a storage stabilizer, and an antifoaming agent.

含窒素有機化合物は、露光により酸発生剤から生じる酸のレジスト中における拡散現象を制御し、露光部以外の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。このような含窒素有機化合物を配合することにより、レジスト剤の貯蔵安定性が向上し、レジストの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、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。   The nitrogen-containing organic compound is a component having an action of controlling a diffusion phenomenon in the resist of an acid generated from the acid generator by exposure and suppressing an undesirable chemical reaction in a region other than the exposed portion. By blending such a nitrogen-containing organic compound, the storage stability of the resist agent is improved, the resolution of the resist is further improved, and due to fluctuations in the holding time (PED) from exposure to heat treatment after exposure. A change in the line width of the resist pattern can be suppressed, and a radiation-sensitive resin composition having extremely excellent process stability can be obtained.

含窒素有機化合物としては、例えば、下記一般式(5)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(I)」と記す場合がある)、同一分子内に2つの窒素原子を有する化合物(以下、「含窒素化合物(II)」と記す場合がある)、同一分子内に3つ以上の窒素原子を有するポリアミノ化合物およびその重合体(以下、まとめて「含窒素化合物(III)」と記す場合がある)、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 the nitrogen-containing organic compound include a compound represented by the following general formula (5) (hereinafter sometimes referred to as “nitrogen-containing compound (I)”), a compound having two nitrogen atoms in the same molecule ( Hereinafter, it may be referred to as “nitrogen-containing compound (II)”), a polyamino compound having three or more nitrogen atoms in the same molecule and a polymer thereof (hereinafter collectively referred to as “nitrogen-containing compound (III)”) Amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds, and the like.

Figure 2010271686
(但し、一般式(5)中、R17は、相互に独立に、水素原子、置換されていてもよい直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、アリール基、またはアラルキル基である)
Figure 2010271686
(In the general formula (5), R 17 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.)

含窒素化合物(I)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等の芳香族アミン類を挙げることができる。   Examples of the nitrogen-containing compound (I) 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, etc. Di (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 dimethylamine, methyldicyclohexylamine and 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 And aromatic amines such as 2,6-diisopropylaniline.

含窒素化合物(II)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〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−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、1−(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 the nitrogen-containing compound (II) include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, and 4,4′-diaminodiphenylether. 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 [1- (4-aminophenyl) ) -1-methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methyl ester Benzene], bis (2-dimethylaminoethyl) ether, bis (2-diethylaminoethyl) ether, 1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolidinone, 2-quinoxalinol, N, N, N ′ , N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine and the like.

含窒素化合物(III)としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、2−ジメチルアミノエチルアクリルアミドの重合体等を挙げることができる。   Examples of the nitrogen-containing compound (III) include polyethyleneimine, polyallylamine, 2-dimethylaminoethylacrylamide polymer, 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−1−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−1−アダマンチルアミン、(S)−(−)−1−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、(R)−(+)−1−(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,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−1−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−1−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、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、   Examples of the amide group-containing compound include Nt-butoxycarbonyldi-n-octylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-nonylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-decylamine, Nt- Butoxycarbonyldicyclohexylamine, Nt-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-2-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, (S)-( -)-1- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, (R)-(+)-1- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine Nt-butoxycarbonylpyrrolidine, Nt-butoxycarbonyl Perazine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-4,4′- Diaminodiphenylmethane, N, N′-di-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N, N′N′-tetra-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine,

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、N−t−ブトキシカルボニルピロリジン等の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−1−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-butoxycarbonyl-1,7-diaminoheptane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl- 1,9-diaminononane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,10-diaminodecane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,12-diaminododecane, N, N′-di -T-butoxycarbonyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-methylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-phenylbenzimidazole, N In addition to Nt-butoxycarbonyl group-containing amino compounds such as -t-butoxycarbonylpyrrolidine, formamide, N Methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-acetyl-1-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、1,1−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, 1,1-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、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−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、1−(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、1−(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, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-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, 1- (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, 1- (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.

含窒素有機化合物の配合量は、樹脂(B)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。上記配合量が、15質量部超であると、レジストとしての感度及び露光部の現像性が低下するおそれがある。なお、含窒素有機化合物の配合量は、0.001質量部未満であると、プロセス条件によってはレジストとしてのパターン形状や寸法忠実度が低下するおそれがある。   The compounding amount of the nitrogen-containing organic compound is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and particularly preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin (B). preferable. If the amount is more than 15 parts by mass, the sensitivity as a resist and the developability of the exposed part may be deteriorated. If the amount of the nitrogen-containing organic compound is less than 0.001 part by mass, the pattern shape and dimensional fidelity as a resist may be lowered depending on the process conditions.

次に、酸解離性基を有する脂環族添加剤または酸解離性基を有しない脂環族添加剤は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との接着性等を更に改善する作用を示す成分である。   Next, an alicyclic additive having an acid dissociable group or an alicyclic additive having no acid dissociable group is a component that further improves dry etching resistance, pattern shape, adhesion to a substrate, and the like. It is.

脂環族添加剤としては、例えば、1−アダマンタンカルボン酸t−ブチル、1−アダマンタンカルボン酸t−ブトキシカルボニルメチル、1−アダマンタンカルボン酸αブチロラクトンエステル、1,3−アダマンタンジカルボン酸ジ−t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブトキシカルボニルメチル、1,3−アダマンタンジ酢酸ジ−t−ブチル、2,5−ジメチル−2,5−ジ(アダマンチルカルボニルオキシ)ヘキサン等のアダマンタン誘導体類;   Examples of the alicyclic additives include 1-adamantanecarboxylic acid t-butyl, 1-adamantanecarboxylic acid t-butoxycarbonylmethyl, 1-adamantanecarboxylic acid α-butyrolactone ester, 1,3-adamantane dicarboxylic acid di-t- Butyl, 1-adamantane acetate t-butyl, 1-adamantane acetate t-butoxycarbonylmethyl, 1,3-adamantanediacetate di-t-butyl, 2,5-dimethyl-2,5-di (adamantylcarbonyloxy) hexane Adamantane derivatives such as;

デオキシコール酸t−ブチル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、デオキシコール酸2−エトキシエチル、デオキシコール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、デオキシコール酸3−オキソシクロヘキシル、デオキシコール酸テトラヒドロピラニル、デオキシコール酸メバロノラクトンエステル等のデオキシコール酸エステル類;リトコール酸t−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、リトコール酸2−エトキシエチル、リトコール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、リトコール酸3−オキソシクロヘキシル、リトコール酸テトラヒドロピラニル、リトコール酸メバロノラクトンエステル等のリトコール酸エステル類;アジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジプロピル、アジピン酸ジn−ブチル、アジピン酸ジt−ブチル等のアルキルカルボン酸エステル類等を挙げることができる。なお、上記脂環族添加剤は、一種単独でまたは二種以上を用いることができる。   Deoxycholate t-butyl, deoxycholate t-butoxycarbonylmethyl, deoxycholate 2-ethoxyethyl, deoxycholate 2-cyclohexyloxyethyl, deoxycholate 3-oxocyclohexyl, deoxycholate tetrahydropyranyl, deoxychol Deoxycholic acid esters such as acid mevalonolactone ester; t-butyl lithocholic acid, t-butoxycarbonylmethyl lithocholic acid, 2-ethoxyethyl lithocholic acid, 2-cyclohexyloxyethyl lithocholic acid, 3-oxocyclohexyl lithocholic acid, lithol Lithocholic acid esters such as tetrahydropyranyl acid, lithocholic acid mevalonolactone ester; dimethyl adipate, diethyl adipate, dipropyl adipate, di-n-adipate Chill, and the like alkyl carboxylic acid esters such as adipate t- butyl. In addition, the said alicyclic additive can be used individually by 1 type or 2 or more types.

界面活性剤は、塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する作用を示す成分である。上記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤のほか、以下全て商品名で、KP341(信越化学工業社製)、ポリフローNo.75,同No.95(共栄社化学社製)、エフトップEF301,同EF303,同EF352(トーケムプロダクツ社製)、メガファックスF171,同F173(大日本インキ化学工業社製)、フロラードFC430,同FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−382,同SC−101,同SC−102,同SC−103,同SC−104,同SC−105,同SC−106(旭硝子社製)等を挙げることができる。なお、上記界面活性剤は、一種単独でまたは二種以上を用いることができる。界面活性剤の配合量は、樹脂(B)100質量部に対して、2質量部以下であることが好ましい。   A surfactant is a component that exhibits an effect of improving coating properties, striation, developability, and the like. Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene In addition to nonionic surfactants such as glycol distearate, the following are all trade names: KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), Megafax F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard FC430, FC431 (Sumitomo 3M) Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 (Asahi Glass Co., Ltd.), etc. Can do. In addition, the said surfactant can be used individually by 1 type or 2 or more types. It is preferable that the compounding quantity of surfactant is 2 mass parts or less with respect to 100 mass parts of resin (B).

増感剤は、放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを光酸発生剤に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を示し、感放射線性樹脂組成物のみかけの感度を向上させる効果を有するものである。増感剤としては、例えば、カルバゾール類、ベンゾフェノン類、ローズベンガル類、アントラセン類、フェノール類等を挙げることができる。なお、上記増感剤は、一種単独でまたは二種以上を用いることができる。増感剤の配合量は、樹脂(B)100質量部に対して、50質量部以下であることが好ましい。   The sensitizer absorbs radiation energy and transmits the energy to the photoacid generator, thereby increasing the amount of acid generated, thereby improving the apparent sensitivity of the radiation-sensitive resin composition. It has an effect. Examples of the sensitizer include carbazoles, benzophenones, rose bengals, anthracenes, phenols and the like. In addition, the said sensitizer can be used individually by 1 type or 2 or more types. It is preferable that the compounding quantity of a sensitizer is 50 mass parts or less with respect to 100 mass parts of resin (B).

[2]感放射線性樹脂組成物の製造方法:
本発明の感放射線性樹脂組成物は、例えば、化合物(A)、樹脂(B)、酸発生剤(C)およびその他の成分を、全固形分濃度が3〜50質量%(好ましくは5〜25質量%)となるように溶剤に溶解した後、孔径200nm程度のフィルターでろ過することにより得ることができる。
[2] Method for producing radiation-sensitive resin composition:
In the radiation-sensitive resin composition of the present invention, for example, the compound (A), the resin (B), the acid generator (C) and other components have a total solid content concentration of 3 to 50% by mass (preferably 5 to 5%). It can be obtained by dissolving in a solvent so as to be 25% by mass, and then filtering with a filter having a pore size of about 200 nm.

上記溶剤としては、例えば、2−ペンタノン、2−ヘキサノン、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、シクロヘキサノ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;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のほか、   Examples of the solvent include linear or branched ketones such as 2-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone, and 2-octanone; cyclic ketones such as cyclopentanone and cyclohexanone; propylene glycol monomethyl ether Propylene such as acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate, glycol monoalkyl ether acetates; 2-hydroxypropionates such as methyl 2-hydroxypropionate and ethyl 2-hydroxypropionate; methyl 3-methoxypropionate, 3 In addition to alkyl 3-alkoxypropionates such as ethyl methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate and ethyl 3-ethoxypropionate,

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、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、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、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、酢酸n−ブチル、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、γ−ブチロラクトン等を挙げることができる。なお、上記溶剤は、一種単独でまたは二種以上を用いることができる。   Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, n-butyl acetate, methyl pyruvate , Ethyl pyruvate, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone and the like. In addition, the said solvent can be used individually by 1 type or 2 or more types.

これらの中でも、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メチルエーテル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチルから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。但し、シクロヘキサノンは、溶解性が良好であるという観点からは有効な溶剤であるが、毒性を有する点においてできるだけ使用を避けることが好ましい。   Among these, at least one selected from propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, 2-heptanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, ethyl 2-hydroxypropionate, and ethyl 3-ethoxypropionate is preferable. However, cyclohexanone is an effective solvent from the viewpoint of good solubility, but it is preferable to avoid using it as much as possible in terms of toxicity.

以下、本発明を実施例および比較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および比較例に限定されるものではない。なお、実施例の記載における「部」および「%」は、特記しない限り質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to these Examples and a comparative example. In the description of Examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

[重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(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ー(GPC)により測定した。また、分散度Mw/Mnは測定結果より算出した。
[Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)]:
Gel permeation based on monodisperse polystyrene using GPC columns (2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL) manufactured by Tosoh Corporation under the analysis conditions of 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.

13C−NMR分析]:
各重合体の13C−NMR分析は、日本電子社製の「JNM−EX270」を用い、測定した。
[ 13 C-NMR analysis]:
The 13 C-NMR analysis of each polymer was measured using “JNM-EX270” manufactured by JEOL.

[感度]:
まず、12インチのシリコンウェハ上に、下層(商品名「ARC66」、ブルワーサイエンス社製)を、商品名「CLEAN TRACK ACT12」(東京エレクトロン社製)を使用してスピンコートした後、205℃で60秒の条件でPBを行うことにより膜厚105nmの塗膜を形成した。次に、商品名「CLEAN TRACK ACT12」を使用して感放射線性樹脂組成物をスピンコートし、110℃で60秒の条件でPBを行った後、23℃で30秒間冷却することにより膜厚100nmの塗布膜を形成した。
[sensitivity]:
First, on a 12-inch silicon wafer, a lower layer (trade name “ARC66”, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) was spin-coated using a trade name “CLEAN TRACK ACT12” (manufactured by Tokyo Electron), and then at 205 ° C. A coating film having a film thickness of 105 nm was formed by performing PB under the condition of 60 seconds. Next, the radiation sensitive resin composition was spin-coated using the trade name “CLEAN TRACK ACT12”, PB was performed at 110 ° C. for 60 seconds, and then cooled at 23 ° C. for 30 seconds to obtain a film thickness. A 100 nm coating film was formed.

次に、形成した塗布膜に、ArF液浸露光装置(商品名「NSR−S610C」、ニコン社製)を使用し、NA:1.30の光学条件にて、48nmライン/2×48nmピッチのマスクサイズのマスクを介して露光した。その後、商品名「CLEAN TRACK LITHIUS PROI(東京エレクトロン社製)」のホットプレート上で表1に示すPEB条件にてPEBを行った後、23℃で30秒間冷却し、現像カップのGPノズルにて、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を現像液としてパドル現像(10秒間)し、超純水でリンスした。その後、2000rpmで15秒間振り切りでスピンドライすることにより、レジストパターンが形成された評価用基板を得た。   Next, an ArF immersion exposure apparatus (trade name “NSR-S610C”, manufactured by Nikon Corporation) is used for the formed coating film, and the optical condition of NA: 1.30 is 48 nm line / 2 × 48 nm pitch. Exposure was through a mask of mask size. Then, after performing PEB under the PEB conditions shown in Table 1 on a hot plate with a trade name “CLEAN TRACK LITHIUS PROI (manufactured by Tokyo Electron)”, cooling at 23 ° C. for 30 seconds and using a GP nozzle of the developing cup 2. Paddle development (10 seconds) was performed using a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution as a developer, and rinsed with ultrapure water. Thereafter, the substrate for evaluation on which a resist pattern was formed was obtained by spin-drying at 2000 rpm for 15 seconds.

上記評価用基板を得た際に、ラインの線幅が48nmであり、隣り合うライン間の距離(スペース)が48nm(ライン・アンド・スペースが1対1)であるレジストパターンを形成した露光量(mJ/cm)を最適露光量とした。そして、この最適露光量を感度(解像性能)として評価した(表2中、「感度」と示す)。線幅およびスペースの距離の測定は、走査型電子顕微鏡(商品名「CG−4000」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いた。 When the evaluation substrate was obtained, the exposure amount formed with a resist pattern having a line width of 48 nm and a distance (space) between adjacent lines of 48 nm (line and space is 1: 1) (MJ / cm 2 ) was determined as the optimum exposure amount. The optimum exposure amount was evaluated as sensitivity (resolution performance) (shown as “sensitivity” in Table 2). A scanning electron microscope (trade name “CG-4000”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used for the measurement of the line width and the space distance.

[LWR(ラインラフネス特性)]:
上記感度の評価の最適露光量にて解像した48nmのライン・アンド・スペースパターンを、走査型電子顕微鏡(商品名「CG−4000」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用い、パターン上部から観察した。そして、線幅(ラインの幅)を任意のポイントで測定し、その測定のばらつきを3σ(nm)で評価した。
[LWR (Line Roughness Characteristics)]:
A 48 nm line and space pattern resolved at the optimum exposure for the sensitivity evaluation was observed from above the pattern using a scanning electron microscope (trade name “CG-4000”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). . The line width (line width) was measured at an arbitrary point, and the variation in the measurement was evaluated at 3σ (nm).

[最小倒壊前寸法]:
上記感度の評価の最適露光量よりも段階的に大きな露光量で順次露光を行った。このとき、得られるパターンの線幅は次第に細くなるため、ある露光量に対応する線幅で最終的にレジストパターンの倒壊が観察される。そこで、レジストパターンの倒壊が確認されない最大の露光量に対応する線幅を最小倒壊前寸法(nm)と定義してパターン倒れ耐性の指標とした。最小倒壊前寸法(nm)の測定は、走査型電子顕微鏡(商品名「CG−4000」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いた。なお、線幅が小さい程良好なレジスト膜である。
[Minimum dimensions before collapse]:
The exposure was sequentially performed with an exposure amount stepwise larger than the optimum exposure amount for the sensitivity evaluation. At this time, since the line width of the obtained pattern is gradually narrowed, the collapse of the resist pattern is finally observed at the line width corresponding to a certain exposure amount. Therefore, the line width corresponding to the maximum exposure amount at which the resist pattern is not confirmed to be collapsed is defined as the minimum dimension before collapse (nm) and used as an index for pattern collapse resistance. The measurement before the minimum collapse (nm) was performed using a scanning electron microscope (trade name “CG-4000”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). Note that the smaller the line width, the better the resist film.

[パターンの断面形状]:
上記感度の評価で得たレジスト膜の48nm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走査型電子顕微鏡(商品名「S−4800」)で観察し、レジストパターンの中間での線幅Lbと、膜の上部での線幅Laを測定した。測定した結果、La/Lbで算出される値が、0.9≦La/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。表2中、「パターン形状」と記す。
[Pattern shape of pattern]:
The cross-sectional shape of the 48 nm line-and-space pattern of the resist film obtained by the sensitivity evaluation was observed with a scanning electron microscope (trade name “S-4800”) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. The line width Lb and the line width La at the top of the film were measured. As a result of the measurement, when the value calculated by La / Lb was within the range of 0.9 ≦ La / Lb ≦ 1.1, it was judged as “good”, and when it was outside the range, it was judged as “bad”. In Table 2, it is described as “pattern shape”.

(合成例1)
まず、下記式(M−1)で表される化合物(化合物(M−1))45.22g(50mol%)、下記式(M−2)で表される化合物(化合物(M−2))7.00g(10mol%)および下記式(M−3)で表される化合物(化合物(M−3))47.79g(40mol%)を、2−ブタノン200gに溶解して溶解液を得た後、この溶解液にアゾビスイソブチロニトリル4.41gを投入して単量体溶液を準備した。
(Synthesis Example 1)
First, 45.22 g (50 mol%) of a compound represented by the following formula (M-1) (compound (M-1)), a compound represented by the following formula (M-2) (compound (M-2)) 7.00 g (10 mol%) and 47.79 g (40 mol%) of a compound represented by the following formula (M-3) (compound (M-3)) were dissolved in 200 g of 2-butanone to obtain a solution. Thereafter, 4.41 g of azobisisobutyronitrile was added to this solution to prepare a monomer solution.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

次に、2−ブタノン100gを投入した500mLの三口フラスコを30分窒素パージした。窒素パージ後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した上記単量体溶液を滴下漏斗を用いて上記三口フラスコ内に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時間行って重合溶液を得た。重合終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却し、2000gのヘキサンに投入して白色物質を析出させた。析出した白色物質をろ別し、ろ別された白色物質を400gのヘキサンによって2回洗浄した。その後、再度白色物質をろ別し、50℃で17時間乾燥して白色粉末(共重合体)を得た(89g、収率89%)。   Next, 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 reactor was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was dropped into the three-necked flask over 3 hours using a dropping funnel. A polymerization solution was obtained by carrying out the polymerization reaction for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and poured into 2000 g of hexane to precipitate a white substance. The precipitated white substance was filtered off, and the filtered white substance was washed twice with 400 g of hexane. Thereafter, the white substance was again filtered off and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder (copolymer) (89 g, yield 89%).

この共重合体は、重量平均分子量(Mw)が6400、Mw/Mnが1.47、13C−NMR分析の結果、化合物(M−1)、化合物(M−2)および化合物(M−3)に由来する各繰り返し単位の含有率(mol%)が、これらの合計に対して、40.3、10.3、39.4であった。本合成例で得られた共重合体を樹脂(B−1)(樹脂(B))とする。 This copolymer had a weight average molecular weight (Mw) of 6400, Mw / Mn of 1.47, and as a result of 13 C-NMR analysis, the compound (M-1), the compound (M-2) and the compound (M-3) ), The content (mol%) of each repeating unit was 40.3, 10.3, and 39.4 with respect to these totals. Let the copolymer obtained by this synthesis example be resin (B-1) (resin (B)).

(合成例2)
まず、下記式(M−1)で表される化合物(化合物(M−1))34.675g(40mol%)、下記式(M−2)で表される化合物(化合物(M−2))6.700g(10mol%)および下記式(M−3)で表される化合物(化合物(M−3))45.83g(40mol%)を、2−ブタノン200gに溶解して溶解溶液を得た。得られた溶解溶液にアゾビスイソブチロニトリル4.23gを投入して単量体溶液を得た。
(Synthesis Example 2)
First, 34.675 g (40 mol%) of a compound represented by the following formula (M-1) (compound (M-1)), a compound represented by the following formula (M-2) (compound (M-2)) 6.700 g (10 mol%) and 45.83 g (40 mol%) of a compound represented by the following formula (M-3) (compound (M-3)) were dissolved in 200 g of 2-butanone to obtain a dissolved solution. . To the obtained solution, 4.23 g of azobisisobutyronitrile was added to obtain a monomer solution.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

次に、上記式(M−4)で表される化合物(化合物(M−4))12.80g(10mol%)および2−ブタノン100gを投入した1000mLの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージ後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて上記三口フラスコ内に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時間行って重合溶液を得た。重合終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却し、2000gのメタノールに投入して白色物質を析出させた。析出した白色物質をろ別し、ろ別された白色物質を800gのメタノールで洗浄した。その後、再度白色物質をろ別し、50℃で17時間乾燥して白色粉末(共重合体)を得た(66.0g、収率66%)。   Next, a 1000 mL three-necked flask charged with 12.80 g (10 mol%) of the compound represented by the above formula (M-4) (compound (M-4)) and 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was dropped into the three-necked flask using a dropping funnel over 3 hours. A polymerization solution was obtained by carrying out the polymerization reaction for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and poured into 2000 g of methanol to precipitate a white substance. The precipitated white substance was filtered off, and the filtered white substance was washed with 800 g of methanol. Thereafter, the white substance was again filtered off and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder (copolymer) (66.0 g, yield 66%).

この共重合体は、重量平均分子量(Mw)が6800、Mw/Mnが1.35、13C−NMR分析の結果、化合物(M−1)、化合物(M−2)、化合物(M−3)および化合物(M−4)に由来する各繰り返し単位の含有率(mol%)が、これらの合計に対して、39.5、10.0、9.2、41.3であった。本合成例で得られた共重合体を樹脂(B−2)(樹脂(B))とする。 This copolymer has a weight average molecular weight (Mw) of 6800, Mw / Mn of 1.35, and as a result of 13 C-NMR analysis, the compound (M-1), the compound (M-2), and the compound (M-3). ) And the content (mol%) of each repeating unit derived from the compound (M-4) was 39.5, 10.0, 9.2, 41.3 with respect to these totals. Let the copolymer obtained by this synthesis example be resin (B-2) (resin (B)).

(合成例3)
まず、下記式で表わされる化合物(化合物(M−5))71.67g(70mol%)、下記式で表わされる化合物(化合物(M−6))28.33g(30mol%)を、2−ブタノン100gに溶解して溶解溶液を得た。得られた溶解溶液にジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート4.61gを投入して単量体溶液を準備した。
(Synthesis Example 3)
First, 71.67 g (70 mol%) of a compound represented by the following formula (compound (M-5)) and 28.33 g (30 mol%) of a compound represented by the following formula (compound (M-6)) were converted into 2-butanone. Dissolved in 100 g to obtain a dissolved solution. To the obtained solution, 4.61 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate was added to prepare a monomer solution.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

次に、2−ブタノン100gを投入した500mLの三口フラスコを30分窒素パージした。窒素パージ後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した上記単量体溶液を滴下漏斗を用いて上記三口フラスコ内に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時間行って重合溶液を得た。重合終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却し、1000gのメタノールに投入して白色物質を析出させた。析出された白色物質をろ別し、ろ別された白色物質を400gのメタノールで2回洗浄した。その後、再度白色物質をろ別し、50℃で17時間乾燥して白色粉末(共重合体)を得た(68.0g、収率68%)。   Next, 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 reactor was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was dropped into the three-necked flask over 3 hours using a dropping funnel. A polymerization solution was obtained by carrying out the polymerization reaction for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and poured into 1000 g of methanol to precipitate a white substance. The precipitated white substance was filtered off, and the filtered white substance was washed twice with 400 g of methanol. Thereafter, the white substance was again filtered off and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder (copolymer) (68.0 g, yield 68%).

この共重合体は、分子量(Mw)が6000、Mw/Mnが1.35、13C−NMR分析の結果、化合物(M−5)、化合物(M−6)に由来する各繰り返し単位の含有率(mol%)が、これらの合計に対して、70.2、29.8であった。本合成例で得られた共重合体を樹脂添加剤(F−1)とする。 This copolymer has a molecular weight (Mw) of 6000, Mw / Mn of 1.35, and as a result of 13 C-NMR analysis, it contains compound (M-5) and each repeating unit derived from compound (M-6). The rate (mol%) was 70.2 and 29.8 based on these totals. Let the copolymer obtained by this synthesis example be resin additive (F-1).

(合成例4)
まず、下記式(M−3)で表される化合物(化合物(M−3))50.4g(50mol%)、下記式(M−5)で表される化合物(化合物(M−5))12.4g(15mol%)および下記式(M−7)で表される化合物(化合物(M−7))37.2g(35mol%)を、2−ブタノン200gに溶解して溶解溶液を得た。得られた溶解溶液に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 4)
First, 50.4 g (50 mol%) of a compound represented by the following formula (M-3) (compound (M-3)), a compound represented by the following formula (M-5) (compound (M-5)). 12.4 g (15 mol%) and 37.2 g (35 mol%) of a compound represented by the following formula (M-7) (compound (M-7)) were dissolved in 200 g of 2-butanone to obtain a solution. . A monomer solution was obtained by adding 3.72 g of azobisisobutyronitrile to the resulting solution.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

次に、2−ブタノン100gを投入した1000mLの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージ後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて上記三口フラスコ内に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時間行って重合溶液を得た。重合終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却し、2000gのメタノールに投入して白色物質を析出させた。析出した白色物質をろ別し、ろ別された白色物質を400gのメタノールで洗浄した。その後、再度白色物質をろ別し、50℃で17時間乾燥して白色粉末(共重合体)を得た(70.2g、収率70%)。   Next, a 1000 mL three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was dropped into the three-necked flask using a dropping funnel over 3 hours. A polymerization solution was obtained by carrying out the polymerization reaction for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and poured into 2000 g of methanol to precipitate a white substance. The precipitated white substance was filtered off, and the filtered white substance was washed with 400 g of methanol. Thereafter, the white substance was again filtered off and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder (copolymer) (70.2 g, yield 70%).

この共重合体は、重量平均分子量(Mw)が6400、Mw/Mnが1.36、13C−NMR分析の結果、化合物(M−3)、化合物(M−5)、化合物(M−7)に由来する各繰り返し単位の含有率(mol%)が、これらの合計に対して、それぞれ、51.0、14.8、34.2であった。本合成例で得られた共重合体を樹脂(B−3)(樹脂(B))とする。 This copolymer has a weight average molecular weight (Mw) of 6400, Mw / Mn of 1.36, and as a result of 13 C-NMR analysis, the compound (M-3), the compound (M-5), and the compound (M-7). ), The content (mol%) of each repeating unit was 51.0, 14.8, and 34.2, respectively, with respect to these totals. Let the copolymer obtained by this synthesis example be resin (B-3) (resin (B)).

(合成例5)
まず、下記式(M−3)で表される化合物(化合物(M−3))54.94g(50mol%)、下記式(M−5)で表される化合物(化合物(M−5))45.06g(50mol%)を、2−ブタノン200gに溶解して溶解溶液を得た。得られた溶解溶液にアゾビスイソブチロニトリル4.06gを投入して単量体溶液を得た。
(Synthesis Example 5)
First, 54.94 g (50 mol%) of a compound represented by the following formula (M-3) (compound (M-3)), a compound represented by the following formula (M-5) (compound (M-5)). 45.06 g (50 mol%) was dissolved in 200 g of 2-butanone to obtain a dissolved solution. 4.06 g of azobisisobutyronitrile was added to the resulting solution to obtain a monomer solution.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

次に、2−ブタノン100gを投入した1000mLの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージ後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて上記三口フラスコ内に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時間行って重合溶液を得た。重合終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却し、2000gのメタノールに投入して白色物質を析出させた。析出した白色物質をろ別し、ろ別された白色物質を400gのメタノールで洗浄した。その後、再度白色物質をろ別し、50℃で17時間乾燥して白色粉末(共重合体)を得た(72.1g、収率72%)。   Next, a 1000 mL three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was dropped into the three-necked flask using a dropping funnel over 3 hours. A polymerization solution was obtained by carrying out the polymerization reaction for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and poured into 2000 g of methanol to precipitate a white substance. The precipitated white substance was filtered off, and the filtered white substance was washed with 400 g of methanol. Thereafter, the white substance was again filtered off and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder (copolymer) (72.1 g, yield 72%).

この共重合体は、重量平均分子量(Mw)が6600、Mw/Mnが1.38、13C−NMR分析の結果、化合物(M−3)、化合物(M−5)に由来する各繰り返し単位の含有率(mol%)が、これらの合計に対して、それぞれ、50.5、49.5であった。本合成例で得られた共重合体を樹脂(B−4)(樹脂(B))とする。 This copolymer has a weight average molecular weight (Mw) of 6600, Mw / Mn of 1.38, and as a result of 13 C-NMR analysis, each repeating unit derived from the compound (M-3) and the compound (M-5). The content ratios (mol%) were 50.5 and 49.5, respectively, with respect to these totals. Let the copolymer obtained by this synthesis example be resin (B-4) (resin (B)).

(合成例6):
まず、下記式(M−3)で表される化合物(化合物(M−3))53.0g(51mol%)、下記式(M−5)で表される化合物(化合物(M−5))39.2g(46mol%)、下記式(M−8)で表される化合物(化合物(M−8))7.81g(3mol%)、を、2−ブタノン300gに溶解して溶解溶液を得た。得られた溶解溶液にアゾビスイソブチロニトリル3.84gを投入して単量体溶液を得た。
(Synthesis Example 6):
First, 53.0 g (51 mol%) of a compound represented by the following formula (M-3) (compound (M-3)), a compound represented by the following formula (M-5) (compound (M-5)) 39.2 g (46 mol%) and 7.81 g (3 mol%) of a compound represented by the following formula (M-8) (compound (M-8)) were dissolved in 300 g of 2-butanone to obtain a dissolved solution. It was. A monomer solution was obtained by adding 3.84 g of azobisisobutyronitrile to the resulting solution.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

次に、2−ブタノン100gを投入した1000mLの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージ後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて上記三口フラスコ内に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時間行って重合溶液を得た。重合終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却し、2000gのメタノールに投入して白色物質を析出させた。析出した白色物質をろ別し、ろ別された白色物質を400gのメタノールで洗浄した。その後、再度白色物質をろ別し、50℃で17時間乾燥して白色粉末(共重合体)を得た(68.3g、収率68%)。   Next, a 1000 mL three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was dropped into the three-necked flask using a dropping funnel over 3 hours. A polymerization solution was obtained by carrying out the polymerization reaction for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and poured into 2000 g of methanol to precipitate a white substance. The precipitated white substance was filtered off, and the filtered white substance was washed with 400 g of methanol. Thereafter, the white substance was again filtered off and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder (copolymer) (68.3 g, yield 68%).

この共重合体は、重量平均分子量(Mw)が6100、Mw/Mnが1.28、13C−NMR分析の結果、化合物(M−3)、化合物(M−5)、化合物(M−8)に由来する各繰り返し単位の含有率(mol%)が、これらの合計に対して、それぞれ、50.2、45.8、3.0であった。本合成例で得られた共重合体を樹脂(B−5)(樹脂(B))とする。 This copolymer has a weight average molecular weight (Mw) of 6100, an Mw / Mn of 1.28, and as a result of 13 C-NMR analysis, the compound (M-3), the compound (M-5), and the compound (M-8). ), The content (mol%) of each repeating unit was 50.2, 45.8, and 3.0, respectively. Let the copolymer obtained by this synthesis example be resin (B-5) (resin (B)).

(合成例7):
まず、下記式(M−3)で表される化合物(化合物(M−3)20.0g(20mol%)、下記式(M−7)で表される化合物(化合物(M−7))63.2g(60mol%)、下記式(M−9)で表される化合物(化合物(M−9))16.8g(20mol%)、を、2−ブタノン200gに溶解して溶解溶液を得た。得られた溶解溶液にアゾビスイソブチロニトリル3.7gを投入して単量体溶液を得た。
(Synthesis Example 7):
First, a compound represented by the following formula (M-3) (compound (M-3) 20.0 g (20 mol%), a compound represented by the following formula (M-7) (compound (M-7)) 63. .2 g (60 mol%) and 16.8 g (20 mol%) of a compound represented by the following formula (M-9) (compound (M-9)) were dissolved in 200 g of 2-butanone to obtain a dissolved solution. 3.7 g of azobisisobutyronitrile was added to the resulting solution to obtain a monomer solution.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

次に、2−ブタノン100gを投入した1000mLの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージ後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて上記三口フラスコ内に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時間行って重合溶液を得た。重合終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却し、2000gのメタノールに投入して白色物質を析出させた。析出した白色物質をろ別し、ろ別された白色物質を400gのメタノールで洗浄した。その後、再度白色物質をろ別し、50℃で17時間乾燥して白色粉末(共重合体)を得た(71.2g、収率71%)。   Next, a 1000 mL three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was dropped into the three-necked flask using a dropping funnel over 3 hours. A polymerization solution was obtained by carrying out the polymerization reaction for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and poured into 2000 g of methanol to precipitate a white substance. The precipitated white substance was filtered off, and the filtered white substance was washed with 400 g of methanol. Thereafter, the white substance was again filtered off and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder (copolymer) (71.2 g, yield 71%).

この共重合体は、重量平均分子量(Mw)が6300、Mw/Mnが1.31、13C−NMR分析の結果、化合物(M−3)、化合物(M−7)、化合物(M−9)に由来する各繰り返し単位の含有率(mol%)が、これらの合計に対して、それぞれ、20.2、59.8、20.0であった。本合成例で得られた共重合体を樹脂(B−6)(樹脂(B))とする。 This copolymer had a weight average molecular weight (Mw) of 6300, an Mw / Mn of 1.31, and as a result of 13 C-NMR analysis, the compound (M-3), the compound (M-7), and the compound (M-9). The content (mol%) of each repeating unit derived from (2) was 20.2, 59.8, and 20.0, respectively, with respect to these totals. Let the copolymer obtained by this synthesis example be resin (B-6) (resin (B)).

(合成例8):
まず、下記式(M−7)で表される化合物(化合物(M−7))74.6g(70mol%)、下記式(M−9)で表される化合物(化合物(M−9))25.4g(30mol%)、を、2−ブタノン200gに溶解して溶解溶液を得た。得られた溶解溶液にアゾビスイソブチロニトリル3.7gを投入して単量体溶液を得た。
(Synthesis Example 8):
First, 74.6 g (70 mol%) of a compound represented by the following formula (M-7) (compound (M-7)), a compound represented by the following formula (M-9) (compound (M-9)). 25.4 g (30 mol%) was dissolved in 200 g of 2-butanone to obtain a dissolved solution. 3.7 g of azobisisobutyronitrile was added to the resulting solution to obtain a monomer solution.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

次に、2−ブタノン100gを投入した1000mLの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージ後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて上記三口フラスコ内に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時間行って重合溶液を得た。重合終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却し、2000gのメタノールに投入して白色物質を析出させた。析出した白色物質をろ別し、ろ別された白色物質を400gのメタノールで洗浄した。その後、再度白色物質をろ別し、50℃で17時間乾燥して白色粉末(共重合体)を得た(68.3g、収率68%)。   Next, a 1000 mL three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was dropped into the three-necked flask using a dropping funnel over 3 hours. A polymerization solution was obtained by carrying out the polymerization reaction for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and poured into 2000 g of methanol to precipitate a white substance. The precipitated white substance was filtered off, and the filtered white substance was washed with 400 g of methanol. Thereafter, the white substance was again filtered off and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder (copolymer) (68.3 g, yield 68%).

この共重合体は、重量平均分子量(Mw)が6200、Mw/Mnが1.30、13C−NMR分析の結果、化合物(M−7)、化合物(M−9)に由来する各繰り返し単位の含有率(mol%)が、これらの合計に対して、それぞれ、70.2、29.8であった。本合成例で得られた共重合体を樹脂(B−7)(樹脂(B))とする。 This copolymer has a weight average molecular weight (Mw) of 6200, Mw / Mn of 1.30, and as a result of 13 C-NMR analysis, each repeating unit derived from the compound (M-7) and the compound (M-9). The content ratios (mol%) were 70.2 and 29.8, respectively, with respect to these totals. Let the copolymer obtained by this synthesis example be resin (B-7) (resin (B)).

(合成例9):
まず、下記式(M−4)で表される化合物(化合物(M−4))58.3g(60mol%)、下記式(M−10)で表される化合物(化合物(M−10))41.7g(40mol%)、を、2−ブタノン200gに溶解して溶解溶液を得た。得られた溶解溶液にアゾビスイソブチロニトリル3.2gを投入して単量体溶液を得た。
(Synthesis Example 9):
First, 58.3 g (60 mol%) of a compound represented by the following formula (M-4) (compound (M-4)), a compound represented by the following formula (M-10) (compound (M-10)). 41.7 g (40 mol%) was dissolved in 200 g of 2-butanone to obtain a dissolved solution. To the obtained solution, 3.2 g of azobisisobutyronitrile was added to obtain a monomer solution.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

次に、2−ブタノン100gを投入した1000mLの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージ後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて上記三口フラスコ内に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時間行って重合溶液を得た。重合終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却し、2000gのメタノールに投入して白色物質を析出させた。析出した白色物質をろ別し、ろ別された白色物質を400gのメタノールで洗浄した。その後、再度白色物質をろ別し、50℃で17時間乾燥して白色粉末(共重合体)を得た(68.3g、収率68%)。   Next, a 1000 mL three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was dropped into the three-necked flask using a dropping funnel over 3 hours. A polymerization solution was obtained by carrying out the polymerization reaction for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower, and poured into 2000 g of methanol to precipitate a white substance. The precipitated white substance was filtered off, and the filtered white substance was washed with 400 g of methanol. Thereafter, the white substance was again filtered off and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder (copolymer) (68.3 g, yield 68%).

この共重合体は、重量平均分子量(Mw)が6500、Mw/Mnが1.35、13C−NMR分析の結果、化合物(M−4)、化合物(M−10)に由来する各繰り返し単位の含有率(mol%)が、これらの合計に対して、それぞれ、60.5、39.5であった。本合成例で得られた共重合体を樹脂(B−8)(樹脂(B))とする。 This copolymer has a weight average molecular weight (Mw) of 6500, Mw / Mn of 1.35, and as a result of 13 C-NMR analysis, each repeating unit derived from the compound (M-4) and the compound (M-10). The content ratios (mol%) were 60.5 and 39.5, respectively, with respect to these totals. Let the copolymer obtained by this synthesis example be resin (B-8) (resin (B)).

(合成例10):
まず、下記式(M−11)で表される化合物(化合物(M−11))54.2g(60mol%)、下記式(M−12)で表される化合物(化合物(M−12))28.0g(25mol%)、下記式(M−13)で表される化合物(化合物(M−13))17.8g(15mol%)を、2−ブタノン200gに溶解して溶解溶液を得た。得られた溶解溶液にジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート4.6gを投入して単量体溶液を得た。
(Synthesis Example 10):
First, 54.2 g (60 mol%) of a compound represented by the following formula (M-11) (compound (M-11)), a compound represented by the following formula (M-12) (compound (M-12)) 28.0 g (25 mol%) and 17.8 g (15 mol%) of a compound represented by the following formula (M-13) (compound (M-13)) were dissolved in 200 g of 2-butanone to obtain a solution. . To the obtained solution, 4.6 g of dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate was added to obtain a monomer solution.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

次に、2−ブタノン100gを投入した1000mLの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージ後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて上記三口フラスコ内に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時間行って重合溶液を得た。重合終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却し、2000gのメタノール/水=9/1溶液に投入して白色物質を析出させた。析出した白色物質をろ別し、ろ別された白色物質を400gのメタノールで洗浄した。その後、50℃で17時間乾燥して白色粉末(共重合体)を得た(72.3g、収率72%)。   Next, a 1000 mL three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was dropped into the three-necked flask using a dropping funnel over 3 hours. The start of dropping was set as the polymerization start time, and the polymerization reaction was performed for 6 hours to obtain a polymerization solution. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or less, and poured into a 2000 g methanol / water = 9/1 solution to precipitate a white substance. The precipitated white substance was filtered off, and the filtered white substance was washed with 400 g of methanol. Then, it dried at 50 degreeC for 17 hours, and obtained white powder (copolymer) (72.3g, yield 72%).

この共重合体は、重量平均分子量(Mw)が6200、Mw/Mnが1.32、13C−NMR分析の結果、化合物(M−11)、化合物(M−12)、化合物(M−13)に由来する各繰り返し単位の含有率(mol%)が、これらの合計に対して、それぞれ、60.5、23.3、16.2であった。本合成例で得られた共重合体を樹脂添加剤(F−2)とする。 This copolymer has a weight average molecular weight (Mw) of 6200, an Mw / Mn of 1.32, and as a result of 13 C-NMR analysis, the compound (M-11), the compound (M-12), and the compound (M-13). ), The content (mol%) of each repeating unit was 60.5, 23.3, and 16.2, respectively. Let the copolymer obtained by this synthesis example be a resin additive (F-2).

(実施例1)
光崩壊性塩基(化合物(A))としてトリフェニルスルホニウムサリチレート(表1中、「D−1」と示す)を1.78部、樹脂(B)として樹脂(B−1)100部、(C)感放射線性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1中、「C−1」と示す)を5部、樹脂添加剤(F−1)を3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1中、「G−1」と示す)を1460部、および、シクロヘキサノン(表1中、「G−2」と示す)を626部を混合した後、孔径0.05μmのフィルターでろ過して感放射線性樹脂組成物(A−1)を得た。得られた感放射線性樹脂組成物(A−1)(表1および表2の「組成物」欄中、「A−1)」と記す)について、上記各評価を行った。
Example 1
1.78 parts of triphenylsulfonium salicylate (shown as “D-1” in Table 1) as the photodegradable base (compound (A)), 100 parts of resin (B-1) as the resin (B), (C) 5 parts triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate (shown as “C-1” in Table 1), 3 parts resin additive (F-1), solvent as radiation sensitive acid generator After mixing 1460 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate (shown as “G-1” in Table 1) and 626 parts of cyclohexanone (shown as “G-2” in Table 1), the pore size was 0. The mixture was filtered through a 0.05 μm filter to obtain a radiation sensitive resin composition (A-1). Each of the above evaluations was performed on the obtained radiation-sensitive resin composition (A-1) (denoted as “A-1)” in the “Composition” column of Tables 1 and 2).

本実施例の感放射線性樹脂組成物(A−1)は、感度の評価(最適露光量)の結果が22.5mJ/cmであり、LWR(ラインラフネス特性)の評価結果が3.6nmであり、最小倒壊前寸法の評価結果が35nmであり、パターンの断面形状の評価が「良好」であった。 The radiation sensitive resin composition (A-1) of this example has a sensitivity evaluation (optimum exposure amount) of 22.5 mJ / cm 2 and an LWR (line roughness characteristic) evaluation result of 3.6 nm. The evaluation result of the dimension before the minimum collapse was 35 nm, and the evaluation of the cross-sectional shape of the pattern was “good”.

(実施例2〜14、比較例1〜4)
表1に示す化合物を表1に示す配合量で用いたこと以外は、実施例1と同様の手法にて、実施例2〜14および比較例1〜4の感放射線性樹脂組成物(表1および表2中、「A−2」〜「A−18」と示す)を得た。そして、得られた感放射線性樹脂組成物について各種評価を行った。評価結果を表2に示す。なお、比較例1〜4において、酸拡散制御剤としてALDRICH社製の商品名「tert−ブチル−4−ピロリジン−1−ピペリジンカルボキシレート」(表1中、「E−1」と記す)を0.472部使用した。
(Examples 2-14, Comparative Examples 1-4)
Except having used the compound shown in Table 1 with the compounding quantity shown in Table 1, it was the same method as Example 1, and the radiation sensitive resin composition (Table 1 of Examples 2-14 and Comparative Examples 1-4) was used. And in Table 2, "A-2" to "A-18" are obtained). And various evaluation was performed about the obtained radiation sensitive resin composition. The evaluation results are shown in Table 2. In Comparative Examples 1 to 4, the trade name “tert-butyl-4-pyrrolidine-1-piperidinecarboxylate” (referred to as “E-1” in Table 1) manufactured by ALDRICH is 0 as the acid diffusion control agent. .472 parts were used.

Figure 2010271686
Figure 2010271686

Figure 2010271686
Figure 2010271686

なお、表1中で略記した感放射線性酸発生剤、及び、光崩壊性塩基の種類を以下に記す。表1中の「C−2」は下記式(C−2)で表される化合物であり、「C−3」は下記式(C−3)で表される化合物であり、「C−4」は下記式(C−4)で表される化合物であり、「C−5」は下記式(C−5)で表される化合物であり、「D−2」は下記式(D−2)で表される化合物である。   In addition, the kind of the radiation sensitive acid generator and photodegradable base which are abbreviated in Table 1 is described below. “C-2” in Table 1 is a compound represented by the following formula (C-2), “C-3” is a compound represented by the following formula (C-3), and “C-4” "Is a compound represented by the following formula (C-4)," C-5 "is a compound represented by the following formula (C-5), and" D-2 "is represented by the following formula (D-2). ).

Figure 2010271686
Figure 2010271686

表2から明らかなように、実施例1〜14の感放射線性樹脂組成物は、比較例1〜4の感放射線性樹脂組成物に比べて、解像性能に優れることに加え、LWRが小さく、パターン形成性およびパターン倒れ耐性に優れた化学増幅型レジストの材料として用いることができることが確認できた。   As is apparent from Table 2, the radiation sensitive resin compositions of Examples 1 to 14 are superior in resolution performance to the radiation sensitive resin compositions of Comparative Examples 1 to 4, and have a low LWR. It was confirmed that it can be used as a material for a chemically amplified resist having excellent pattern formability and resistance to pattern collapse.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、例えば、ArFエキシマレーザーや電子線などを光源とするフォトリソグラフィー工程に用いられるレジスト膜を形成するための材料として好適である。   The radiation sensitive resin composition of the present invention is suitable as a material for forming a resist film used in a photolithography process using, for example, an ArF excimer laser or an electron beam as a light source.

Claims (4)

(A)下記一般式(1)で表される化合物と、
(B)下記一般式(2)で表される繰り返し単位、および、下記一般式(3)で表される繰り返し単位を有する樹脂と、
(C)感放射線性酸発生剤と、を含有する感放射線性樹脂組成物。
・・・(1)
(但し、前記一般式(1)中、Xは、下記一般式(1−1)または(1−2)で表されるカチオンである。Zは、OH、一般式(1−3)R−COOで表されるアニオン、または、一般式(1−4)R−SO で表されるアニオンである(但し、前記一般式(1−3)および(1−4)中、Rは、置換されていてもよいアルキル基、脂環式炭化水素基またはアリール基である))
Figure 2010271686
(但し、前記一般式(1−1)中、R〜Rは、相互に独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、またはハロゲン原子であり、前記一般式(1−2)中、RおよびRは、相互に独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、またはハロゲン原子である)
Figure 2010271686
(但し、前記一般式(2)および(3)中、Rは、相互に独立に、水素原子またはメチル基である。前記一般式(2)中、各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って、複数のRの少なくとも一つが前記脂環式炭化水素基またはその誘導体であるか、或いは、いずれか2つのRが相互に結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基またはその誘導体を形成し、残りの1つのRが炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体である。前記一般式(3)中、Aは、単結合または炭素数1〜4の2価の炭化水素基であり、Rは、ラクトン環構造を有する1価の有機基である)
(A) a compound represented by the following general formula (1);
(B) a resin having a repeating unit represented by the following general formula (2) and a repeating unit represented by the following general formula (3);
(C) A radiation sensitive resin composition containing a radiation sensitive acid generator.
X + Z - ··· (1)
(However, in the general formula (1), X + is a cation represented by the following general formula (1-1) or (1-2). Z is OH − or a general formula (1-3). ) An anion represented by R 1 —COO or an anion represented by general formula (1-4) R 1 —SO 3 (provided that the above general formulas (1-3) and (1-4) And R 1 is an optionally substituted alkyl group, alicyclic hydrocarbon group or aryl group))
Figure 2010271686
(However, in said general formula (1-1), R < 2 > -R < 4 > is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom mutually independently, and said general formula (1-2) R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom)
Figure 2010271686
(In the general formula (2) and (3), R 7 are independently of each other, is a hydrogen atom or a methyl group. In formula (2), each R 8 is, independently of each other, 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, wherein at least one of a plurality of R 8 is the above-mentioned fat. A cyclic hydrocarbon group or a derivative thereof, or any two R 8 's bonded to each other, and each of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which each is bonded, or The derivative is formed, and the remaining one R 8 is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or a derivative thereof. In the general formula (3), A is a single bond or 2 having 1 to 4 carbon atoms. A hydrocarbon group, R 9 is a monovalent organic group having a lactone ring structure)
前記一般式(1)中のZが、下記式(1a)で表されるアニオンまたは下記式(1b)で表されるアニオンである請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2010271686
2. The radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein Z in the general formula (1) is an anion represented by the following formula (1a) or an anion represented by the following formula (1b).
Figure 2010271686
前記一般式(2)で表される繰り返し単位が、下記一般式(2−1)〜(2−8)からなる群より選択される少なくとも一種である請求項1または2に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2010271686
(但し、前記一般式(2−1)〜(2−8)中、R10は、相互に独立に、水素原子またはメチル基である。R11は、相互に独立に、炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基または炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体である)
The radiation sensitivity according to claim 1 or 2, wherein the repeating unit represented by the general formula (2) is at least one selected from the group consisting of the following general formulas (2-1) to (2-8). Resin composition.
Figure 2010271686
(In the general formula (2-1) ~ (2-8), R 10 are independently of each other, .R 11 is a hydrogen atom or a methyl group, independently of each other, 1 to 4 carbon atoms A linear or branched alkyl group or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof)
前記一般式(3)で表される繰り返し単位が、下記一般式(3−1)で表される繰り返し単位および下記一般式(3−2)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかである請求項1〜3のいずれか一項に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2010271686
(但し、前記一般式(3−1)および(3−2)中、R12は、相互に独立に、水素原子またはメチル基である)
The repeating unit represented by the general formula (3) is at least one of a repeating unit represented by the following general formula (3-1) and a repeating unit represented by the following general formula (3-2). Item 4. The radiation-sensitive resin composition according to any one of Items 1 to 3.
Figure 2010271686
(In the general formulas (3-1) and (3-2), R 12 is independently a hydrogen atom or a methyl group)
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012181269A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Fujifilm Corp Resist composition, and resist film and negative pattern formation method using the same
JP2013125070A (en) * 2011-12-13 2013-06-24 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Resist composition and resist pattern formation method
US8524440B2 (en) 2010-01-05 2013-09-03 Sumitomo Chemical Company, Limited Photoresist composition
JP2015148693A (en) * 2014-02-05 2015-08-20 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition, resist pattern forming method, radiation-sensitive acid generator, and compound
US10377692B2 (en) 2009-09-09 2019-08-13 Sumitomo Chemical Company, Limited Photoresist composition
JP7058711B1 (en) 2020-12-16 2022-04-22 東京応化工業株式会社 Resist composition and resist pattern forming method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5386236B2 (en) 2009-06-01 2014-01-15 東京応化工業株式会社 Positive resist composition and resist pattern forming method
US8614047B2 (en) 2011-08-26 2013-12-24 International Business Machines Corporation Photodecomposable bases and photoresist compositions

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003233190A (en) * 2001-10-09 2003-08-22 Shipley Co Llc Polymer with mixed photoacid-labile group and photoresist comprising the same
JP2003302760A (en) * 2002-04-09 2003-10-24 Jsr Corp Negative radiation sensitive resin composition
JP2004101819A (en) * 2002-09-09 2004-04-02 Fuji Photo Film Co Ltd Negative type resist composition
JP2006301304A (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Jsr Corp Radiation-sensitive resin composition
JP2007114431A (en) * 2005-10-19 2007-05-10 Jsr Corp Positive radiation-sensitive resin composition
WO2008143301A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Jsr Corporation Method for pattern formation and resin composition for use in the method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003233190A (en) * 2001-10-09 2003-08-22 Shipley Co Llc Polymer with mixed photoacid-labile group and photoresist comprising the same
JP2003302760A (en) * 2002-04-09 2003-10-24 Jsr Corp Negative radiation sensitive resin composition
JP2004101819A (en) * 2002-09-09 2004-04-02 Fuji Photo Film Co Ltd Negative type resist composition
JP2006301304A (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Jsr Corp Radiation-sensitive resin composition
JP2007114431A (en) * 2005-10-19 2007-05-10 Jsr Corp Positive radiation-sensitive resin composition
WO2008143301A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Jsr Corporation Method for pattern formation and resin composition for use in the method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10377692B2 (en) 2009-09-09 2019-08-13 Sumitomo Chemical Company, Limited Photoresist composition
US8524440B2 (en) 2010-01-05 2013-09-03 Sumitomo Chemical Company, Limited Photoresist composition
JP2012181269A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Fujifilm Corp Resist composition, and resist film and negative pattern formation method using the same
US9122151B2 (en) 2011-02-28 2015-09-01 Fujifilm Corporation Resist composition, resist film therefrom and method of forming negative pattern using the composition
JP2013125070A (en) * 2011-12-13 2013-06-24 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Resist composition and resist pattern formation method
JP2015148693A (en) * 2014-02-05 2015-08-20 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition, resist pattern forming method, radiation-sensitive acid generator, and compound
JP7058711B1 (en) 2020-12-16 2022-04-22 東京応化工業株式会社 Resist composition and resist pattern forming method
WO2022130900A1 (en) * 2020-12-16 2022-06-23 東京応化工業株式会社 Resist composition and method for forming resist pattern
JP2022095120A (en) * 2020-12-16 2022-06-28 東京応化工業株式会社 Resist composition and resist pattern forming method

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Publication number Publication date
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