JP2011186341A - Active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film formed by use of the composition, and pattern forming method using the composition - Google Patents

Active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film formed by use of the composition, and pattern forming method using the composition Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition having excellent sensitivity while maintaining storage stability in a level suitable for practical use, and in particular, to provide a positive resist composition for electron beams, X-rays or EUV light, and a resist film formed of the composition and a pattern forming method using the composition. <P>SOLUTION: The active ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition contains a resin (P) having a repeating unit expressed by general formula (I). In the formula, R<SB>1</SB>, R<SB>2</SB>and R<SB>3</SB>each independently represent a hydrogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, halogen atom, cyano group or alkoxycarbonyl group; L<SB>1</SB>represents a single bond or a divalent linking group; L<SB>2</SB>represents an alkylene group or an arylene group having an electron withdrawing groups; and Ar represents an aromatic group, wherein L<SB>1</SB>or L<SB>2</SB>may be bonded to R<SB>3</SB>to form a five- or six-membered ring. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、活性光線又は放射線の照射により反応して性質が変化する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、該組成物を用いてなるレジスト膜及び該組成物を用いたパターン形成方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、IC等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、インプリント用モールド構造体の作成、更にその他のフォトファブリケーション工程、平版印刷版、酸硬化性組成物に使用される感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、特には電子線、X線又はEUV光用ポジ型レジスト組成物、これらの組成物を用いてなるレジスト膜及びこれらの組成物を用いたパターン形成方法に関する。   The present invention relates to an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition whose properties change upon reaction with actinic rays or radiation, a resist film using the composition, and a pattern forming method using the composition. . More specifically, the present invention relates to a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board such as a liquid crystal or a thermal head, a mold structure for imprinting, a further photofabrication process, a lithographic printing plate, an acid curing property. Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used in the composition, in particular, positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV light, resist film using these compositions, and these compositions The present invention relates to a pattern forming method using

従来、ICやLSIなどの半導体デバイスの製造プロセスにおいては、フォトレジスト組成物を用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。近年、集積回路の高集積化に伴い、サブミクロン領域やクオーターミクロン領域の超微細パターン形成が要求されるようになってきている。それに伴い、露光波長もg線からi線に、更にKrFエキシマレーザー光に、というように短波長化の傾向が見られる。さらには、現在では、エキシマレーザー光以外にも、電子線やX線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィーも開発が進んでいる。   Conventionally, in the manufacturing process of semiconductor devices such as IC and LSI, fine processing by lithography using a photoresist composition has been performed. In recent years, with the high integration of integrated circuits, the formation of ultrafine patterns in the submicron region and the quarter micron region has been required. Along with this, there is a tendency to shorten the exposure wavelength from g-line to i-line, and further to KrF excimer laser light. Furthermore, at present, in addition to excimer laser light, lithography using electron beams, X-rays, or EUV light is also being developed.

特に電子線リソグラフィーは、次世代若しくは次々世代のパターン形成技術として位置付けられ、高感度、高解像性のポジ型レジストが望まれている。特にウェハー処理時間の短縮化のために高感度化は非常に重要な課題であるが、電子線用ポジ型レジストにおいては、高感度化を追求しようとすると、解像力の低下のみならず、ラインエッジラフネスの悪化が起こり、これらの特性を同時に満足するレジストの開発が強く望まれている。ここで、ラインエッジラフネスとは、レジストのパターンと基板界面のエッジがレジストの特性に起因して、ライン方向と垂直な方向に不規則に変動するために、パターンを真上から見たときにエッジが凹凸に見えることを言う。この凹凸がレジストをマスクとするエッチング工程により転写され、電気特性を劣化させるため、歩留りを低下させる。特に0.25μm以下の超微細領域ではラインエッジラフネスは極めて重要な改良課題となっている。高感度と、高解像性、良好なパターン形状、良好なラインエッジラフネスはトレードオフの関係にあり、これを如何にして同時に満足させるかが非常に重要である。   In particular, electron beam lithography is positioned as a next-generation or next-generation pattern forming technique, and a positive resist with high sensitivity and high resolution is desired. In particular, high sensitivity is an extremely important issue for shortening the wafer processing time. However, in positive resists for electron beams, when trying to increase sensitivity, not only the resolution is lowered, but also the line edge. Roughness deteriorates, and development of a resist that satisfies these characteristics at the same time is strongly desired. Here, the line edge roughness means that when the pattern is viewed from directly above because the resist pattern and the edge of the substrate interface vary irregularly in the direction perpendicular to the line direction due to the characteristics of the resist. Say that the edge looks uneven. The unevenness is transferred by an etching process using a resist as a mask, and the electrical characteristics are deteriorated, so that the yield is lowered. Particularly in the ultrafine region of 0.25 μm or less, the line edge roughness is an extremely important improvement issue. High sensitivity, high resolution, good pattern shape, and good line edge roughness are in a trade-off relationship, and it is very important how to satisfy them simultaneously.

また、レジスト組成物による微細加工は、直接に集積回路の製造に用いられるだけでなく、近年ではいわゆるインプリント用モールド構造体の作製等にも適用されている(例えば、特許文献1、2及び非特許文献1を参照)。そのため、X線、軟X線、電子線を露光光源として使用する場合においても、高感度と、高解像性、良好なパターン形状、良好なラフネス特性を同時に満足させることが重要な課題となっており、これらの解決が必要である。   Further, microfabrication with a resist composition is not only directly used for the production of integrated circuits, but also recently applied to the production of so-called imprint mold structures (for example, Patent Documents 1 and 2 and (Refer nonpatent literature 1). Therefore, even when X-rays, soft X-rays, and electron beams are used as exposure light sources, it is important to satisfy high sensitivity, high resolution, good pattern shape, and good roughness characteristics at the same time. These solutions are necessary.

これらの問題を解決する一つの方法として、主鎖又は側鎖にイオン性の光酸発生剤を有する樹脂の使用が検討されている(特許文献3〜5、非特許文献2)。これらの樹脂は、イオン性のモノマーと非イオン性のモノマーをラジカル重合することにより合成している。この際、残存モノマーはレジスト性能に大きく影響を及ぼすため、残存モノマーを再沈等により除去、精製する必要がある。精製方法としては、再沈操作を繰り返す方法、ゲルろ過クロマトグラフィー法等が考えられるが、いずれも経済的に製造する上で問題があった。
上記問題を解決する一つの手段として、主鎖又は側鎖に非イオン性の光酸発生基を有する樹脂の使用も検討されている。例えば、非イオン性の光酸発生基として、特許文献6ではジスルホニル基を有する樹脂を、また特許文献7〜9にはオキシムスルホネート構造を含有する樹脂を用いたポジ型レジスト組成物が、特許文献10にはアリールスルホネート構造を含有する樹脂を用いたポジ型レジスト組成物が、それぞれ、開示されているが、いずれのレジストにおいても感度と保存安定性の観点で満足できる実用的レベルには至っていないのが現状である。
さらに、非イオン性の光酸発生剤として、特定のアリールトリフレート化合物が知られているが(特許文献11)、酸発生能の観点で改良の余地があり、また、これらの部分構造を有する樹脂については従来知られていなかった。
As one method for solving these problems, use of a resin having an ionic photoacid generator in the main chain or side chain has been studied (Patent Documents 3 to 5, Non-Patent Document 2). These resins are synthesized by radical polymerization of an ionic monomer and a nonionic monomer. At this time, since the residual monomer greatly affects the resist performance, it is necessary to remove and purify the residual monomer by reprecipitation or the like. As a purification method, a method of repeating a reprecipitation operation, a gel filtration chromatography method, and the like can be considered, but all have problems in producing economically.
As one means for solving the above problem, the use of a resin having a nonionic photoacid generating group in the main chain or side chain has been studied. For example, as a nonionic photoacid generating group, a positive resist composition using a resin having a disulfonyl group in Patent Document 6 and a resin containing an oxime sulfonate structure in Patent Documents 7 to 9 Reference 10 discloses positive resist compositions using a resin containing an aryl sulfonate structure, but each resist has reached a practical level that can be satisfied in terms of sensitivity and storage stability. There is no current situation.
Furthermore, although a specific aryl triflate compound is known as a nonionic photoacid generator (Patent Document 11), there is room for improvement in terms of acid generation ability, and it has these partial structures. The resin has not been known so far.

特開2004−158287号公報JP 2004-158287 A 特開2008−162101号公報JP 2008-162101 A 特開2006−178317号公報JP 2006-178317 A 国際公開第06/121096号International Publication No. 06/121096 特開2008−248063号公報JP 2008-248063 A 特開2002−72483号公報JP 2002-72483 A 特開平4−25847号公報JP-A-4-25847 特開2008−111120号公報JP 2008-111120 A 特開2008−163218号公報JP 2008-163218 A 特開平10−221852号公報JP-A-10-221852 特開平5−181265号公報JP-A-5-181265

ナノインプリントの基礎と技術開発・応用展開−ナノインプリントの基板技術と最新の技術展開―編集:平井義彦 フロンティア出版(2006年6月発行)Nanoimprint Basics and Technology Development / Application Development-Nanoimprint Substrate Technology and Latest Technology Development-Editing: Yoshihiko Hirai Frontier Publishing (issued in June 2006) Proc. of SPIE Vol.6923,692312,2008Proc. of SPIE Vol. 6923, 692312, 2008

本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、保存安定性について実用レベルを損なうことなく、優れた感度を有する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、特には電子線、X線又はEUV光用ポジ型レジスト組成物、該組成物を用いてなるレジスト膜及び該組成物を用いたパターン形成方法を提供することにある。   In view of the above problems, the object of the present invention is to provide an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition having excellent sensitivity without impairing the practical level of storage stability, particularly an electron beam, X-ray or An object is to provide a positive resist composition for EUV light, a resist film using the composition, and a pattern forming method using the composition.

上記課題は下記の手段により達成された。
すなわち、本発明は、
[1]
下記一般式(I)で表される繰り返し単位を含む樹脂(P)を含有することを特徴とする感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
The above problems have been achieved by the following means.
That is, the present invention
[1]
An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition comprising a resin (P) containing a repeating unit represented by the following general formula (I).

Figure 2011186341
Figure 2011186341

上記一般式(I)中、
、R及びRは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表し、
は、電子求引性基を有する、アルキレン基又はアリーレン基を表し、
又はLは、Rと結合して5員若しくは6員環を形成していても良い。
Arは、芳香族基を表す。
[2]
上記一般式(I)において、Lが含フッ素アルキレン基又は含フッ素アリーレン基であることを特徴とする[1]に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
[3]
上記一般式(I)において、Lがペルフルオロアルキレン基であることを特徴とする[1]又は[2]に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
[4]
前記樹脂(P)が、更に、酸分解性基を有する繰り返し単位を含むことを特徴とする[1]〜[3]のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
[5]
前記樹脂(P)が、更に、水酸基を有する繰り返し単位を含むことを特徴とする[1]〜[4]のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
In the general formula (I),
R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
L 1 represents a single bond or a divalent linking group,
L 2 represents an alkylene group or an arylene group having an electron withdrawing group,
L 1 or L 2 may be bonded to R 3 to form a 5-membered or 6-membered ring.
Ar represents an aromatic group.
[2]
In the general formula (I), actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [1], wherein the L 2 is a fluorine-containing alkylene group or a fluorine-containing arylene group.
[3]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [1] or [2], wherein in the general formula (I), L 2 is a perfluoroalkylene group.
[4]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [3], wherein the resin (P) further contains a repeating unit having an acid-decomposable group. .
[5]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the resin (P) further contains a repeating unit having a hydroxyl group.

[6]
前記水酸基を含む繰り返し単位がヒドロキシスチレンに由来する繰り返し単位であることを特徴とする[5]に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
[7]
前記樹脂(P)が、更に、ラクトン構造を有する繰り返し単位を含むことを特徴とする[1]〜[6]のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
[8]
[1]〜[7]のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。
[9]
[8]に記載のレジスト膜を露光する工程、及び露光した膜を現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。
[6]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [5], wherein the repeating unit containing a hydroxyl group is a repeating unit derived from hydroxystyrene.
[7]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [6], wherein the resin (P) further contains a repeating unit having a lactone structure.
[8]
[1] A resist film formed using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [7].
[9]
The pattern formation method characterized by including the process of exposing the resist film as described in [8], and the process of developing the exposed film | membrane.

[10]
前記露光がX線、電子線又は極紫外線を用いて行われることを特徴とする[9]に記載のパターン形成方法。
[11]
下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含むことを特徴とする樹脂。
[10]
The pattern forming method according to [9], wherein the exposure is performed using X-rays, electron beams, or extreme ultraviolet rays.
[11]
A resin comprising a repeating unit represented by the following general formula (II):

Figure 2011186341
Figure 2011186341

上記一般式(II)中、
’は、水素原子又はアルキル基を表し、
は、単結合又は2価の連結基を表し、
Rfは、ペルフルオロアルキレン基を表し、
Arは、芳香族基を表す。
In the general formula (II),
R 1 ′ represents a hydrogen atom or an alkyl group,
L 1 represents a single bond or a divalent linking group,
Rf represents a perfluoroalkylene group,
Ar represents an aromatic group.

本発明は、更に、下記の構成であることが好ましい。
[12]
上記一般式(I)中、Lが、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−、−NR’−(R’は水素原子あるいはアルキル基)、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、これらを複数組み合わせてなる2価の基、又は単結合であることを特徴とする[1]〜[7]のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
[13]
上記一般式(I)中、Arが、ベンゼン環基、ナフタレン環基又はアントラセン環基であることを特徴とする[1]〜[7]及び[12]のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
[14]
前記酸分解性基を有する繰り返し単位が下記一般式(A−I)又は(A−II)で表されることを特徴とする[4]〜[7]、[12]及び[13]のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
The present invention preferably further has the following configuration.
[12]
In the above general formula (I), L 1 is —O—, —CO—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —NR′— (R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group), an alkylene group. , A cycloalkylene group, an alkenylene group, an arylene group, a divalent group formed by combining a plurality of these, or a single bond, the actinic ray according to any one of [1] to [7] Or radiation sensitive resin composition.
[13]
[1] to [7] and [12], wherein Ar is a benzene ring group, a naphthalene ring group or an anthracene ring group in the general formula (I). A light-sensitive or radiation-sensitive resin composition.
[14]
Any of [4] to [7], [12] and [13], wherein the repeating unit having an acid-decomposable group is represented by the following general formula (AI) or (A-II): 2. The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to item 1.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

上記一般式(A−I)中、
1a〜R3aは、一般式(I)について前述したR〜Rと同義である。R3aはL11と結合して5員若しくは6員環を形成してもよい。
11は単結合又は2価(但し、R3aと結合して5員若しくは6員環を形成する場合は3価)の連結基を表す。R11はアルキル基を表し、R12及びR13は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。R12及びR13は互いに結合して環を形成してもよい。
上記一般式(A−II)中、
1b〜R3bは、一般式(I)について前述したR〜Rと同義である。R3bはL21と結合して5員若しくは6員環を形成してもよい。
21は、L11と同義である。
Ar21は、アリーレン基を表す。
21及びR22は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Mは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、アルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよい脂環基、ヘテロ原子を含んでいてもよい芳香族基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基又はアルデヒド基を表す。
Q、M、R21のいずれか2つが結合して5員若しくは6員環を形成してもよい。
[15]
前記ラクトン構造を有する繰り返し単位が下記一般式(AII)で表されることを特徴とする[7]に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
In the above general formula (AI),
R < 1a > -R < 3a > is synonymous with R < 1 > -R < 3 > mentioned above about general formula (I). R 3a may combine with L 11 to form a 5-membered or 6-membered ring.
L 11 represents a single bond or a divalent linking group (provided that it forms a 5-membered or 6-membered ring by binding to R 3a ). R 11 represents an alkyl group, and R 12 and R 13 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. R 12 and R 13 may combine with each other to form a ring.
In the general formula (A-II),
R <1b > -R < 3b > is synonymous with R < 1 > -R < 3 > mentioned above about general formula (I). R 3b may combine with L 21 to form a 5-membered or 6-membered ring.
L 21 is synonymous with L 11 .
Ar 21 represents an arylene group.
R 21 and R 22 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
M represents a single bond or a divalent linking group.
Q represents an alkyl group, an alicyclic group which may contain a hetero atom, an aromatic group which may contain a hetero atom, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, a cyano group or an aldehyde group.
Any two of Q, M, and R 21 may combine to form a 5-membered or 6-membered ring.
[15]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [7], wherein the repeating unit having a lactone structure is represented by the following general formula (AII).

Figure 2011186341
Figure 2011186341

一般式(AII)中、
Rbは、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
Abは、単結合、アルキレン基、単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連結基、エーテル結合、エステル結合、カルボニル基、又はこれらを組み合わせてなる2価の連結基を表す。
Vは、ラクトン構造を有する基を表す。
[16]
一般式(II)中、Lが、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−、−NR−、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、これらを複数組み合わせてなる2価の基、又は単結合であることを特徴とする[11]に記載の樹脂。
[17]
一般式(II)中、Arが、ベンゼン環基、ナフタレン環基又はアントラセン環基であることを特徴とする[11]又は[16]に記載の樹脂。
In general formula (AII),
Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group.
Ab represents a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, an ether bond, an ester bond, a carbonyl group, or a divalent linking group formed by combining these. .
V represents a group having a lactone structure.
[16]
In general formula (II), L 1 is —O—, —CO—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —NR—, an alkylene group, a cycloalkylene group, an alkenylene group, an arylene group, or the like. The resin according to [11], wherein the resin is a divalent group formed by combining a plurality of groups or a single bond.
[17]
In general formula (II), Ar is a benzene ring group, a naphthalene ring group, or an anthracene ring group, The resin as described in [11] or [16] characterized by the above-mentioned.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、保存安定性について実用レベルを損なうことなく、優れた感度を提供することができる。
特に、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、電子線、X線又はEUV光用ポジ型レジスト組成物として好適である。
本発明のレジスト膜及びパターン形成方法は、前記樹脂組成物を用いてなるので、電子線、X線又はEUV光用として好適である。
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention can provide excellent sensitivity without impairing the practical level of storage stability.
In particular, the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is suitable as a positive resist composition for electron beam, X-ray or EUV light.
Since the resist film and the pattern forming method of the present invention are formed using the resin composition, they are suitable for use with electron beams, X-rays, or EUV light.

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

本発明において「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等を意味する。また、本発明において光とは、活性光線又は放射線を意味する。また、本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、EUV光などによる露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線による描画も露光に含める。   In the present invention, “active light” or “radiation” means, for example, an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, electron beams, and the like. In the present invention, light means actinic rays or radiation. In addition, the term “exposure” in the present specification is not limited to exposure with far ultraviolet rays such as mercury lamps and excimer lasers, X-rays, EUV light, etc., but also particle beams such as electron beams and ion beams, unless otherwise specified. Include drawing in exposure.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(以下、単に「本発明の樹脂組成物」ということもある。)は、樹脂(P)を含有してなる。
<樹脂(P)>
本発明の感活性光線性または感放射線性樹脂組成物に用いられる樹脂(P)は、下記一般式(I)で表される繰り返し単位(I)を含む樹脂である。
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “the resin composition of the present invention”) contains a resin (P).
<Resin (P)>
The resin (P) used in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is a resin containing a repeating unit (I) represented by the following general formula (I).

Figure 2011186341
Figure 2011186341

式中、R、R及びRは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
〜Rについてのアルキル基としては、置換基を有していても良く、例えば、置換基を有していても良い、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、炭素数8以下のアルキル基であることが好ましい。
〜Rについてのアルキル基が有していてもよい置換基の具体例としては、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等)、水酸基、ニトロ基、シアノ基、アミド基、スルホンアミド基、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、ブトキシ基等)、アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等)、ホルミル基、アシル基(アセチル基、ベンゾイル基等)、アシロキシ基(アセトキシ基、ブチリルオキシ基等)、カルボキシ基等が挙げられ、置換基の炭素数は8以下が好ましい。
〜Rについてのアルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R〜Rにおけるアルキル基と同様のものが好ましい。
In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
The alkyl group for R 1 to R 3 may have a substituent, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or an n-butyl group, which may have a substituent. , Sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, dodecyl group and the like, and an alkyl group having 20 or less carbon atoms can be mentioned, and an alkyl group having 8 or less carbon atoms is preferable.
Specific examples of the substituent that the alkyl group for R 1 to R 3 may have include a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine, etc.), a hydroxyl group, a nitro group, a cyano group, an amide group, and a sulfonamide. Group, alkyl group (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group, hydroxypropoxy group, butoxy group, etc.), alkoxycarbonyl group (Methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group etc.), formyl group, acyl group (acetyl group, benzoyl group etc.), acyloxy group (acetoxy group, butyryloxy group etc.), carboxy group etc. are mentioned, and the carbon number of the substituent is 8 The following is preferred.
As the alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group for R 1 to R 3, the same alkyl groups represented by R 1 to R 3 are preferred.

〜Rについてのシクロアルキル基としては、置換基を有していても良く、単環型でも、多環型でもよいシクロアルキル基が挙げられる。好ましくは置換基を有していても良い、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のような炭素数3〜8個の単環型のシクロアルキル基が挙げられる。R〜Rについてのシクロアルキル基が有していてもよい置換基の具体例としては、上記アルキル基が有していてもよい置換基として挙げた具体例と同様の具体例を挙げることができる。
〜Rについてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子がより好ましい。
は、好ましくは水素原子、塩素原子、フッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基であり、より好ましくは、水素原子又はメチル基である。また、R及びRは、好ましくは水素原子である。
The cycloalkyl group for R 1 to R 3 may be a cycloalkyl group which may have a substituent and may be monocyclic or polycyclic. Preferable examples include a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group, which may have a substituent. Specific examples of the substituent that the cycloalkyl group for R 1 to R 3 may have include specific examples similar to the specific examples given as the substituent that the alkyl group may have. Can do.
As a halogen atom about R < 1 > -R < 3 >, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned, A fluorine atom is more preferable.
R 1 is preferably a hydrogen atom, a chlorine atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group, and more preferably a hydrogen atom or a methyl group. R 2 and R 3 are preferably hydrogen atoms.

は、単結合又は2価の連結基を表す。Lで表される2価の連結基としては、例えば、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SO−、−NR’−(R’は水素原子あるいはアルキル基)、2価の窒素含有非芳香族複素環基、アルキレン基(炭素数1〜8のアルキレン基であることが好ましく、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等)、シクロアルキレン基(炭素数3〜8のシクロアルキレン基であることが好ましく、具体的には、1,4−シクロへキシレン基、1,3−シクロへキシレン基、1,2−シクロへキシレン基等)、アルケニレン基(炭素数2〜8のアルケニレン基であることが好ましく、具体的には、シス−2,3−ブテニレン基、トランス−2,3−ブテニレン基等)、アリーレン基(炭素数6〜10のアリーレン基であることが好ましく、具体的には、1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,2−フェニレン基、2,6−ナフチレン基等)及びこれらを複数組み合わせた基が挙げられる。Lで表される2価の連結基の炭素数20以下であることが好ましい。
についての−NR’−において、R’により表わされるアルキル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状又は分岐状アルキル基であり、好ましくは置換基を有していても良いメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ドデシル基など炭素数20以下のアルキル基が挙げられ、より好ましくは炭素数8以下のアルキル基、特に好ましくは炭素数3以下のアルキル基が挙げられる。R’としては、水素原子、メチル基、エチル基が特に好ましい。
また、2価の窒素含有非芳香族複素環基とは、少なくとも1個の窒素原子を有する、好ましくは3〜8員の非芳香族複素環基を意味し、具体的には、例えば、下記構造の2価の連結基が挙げられる。
L 1 represents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group represented by L 1 include —O—, —CO—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —NR′— (R ′ represents a hydrogen atom or an alkyl group). ) Divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, alkylene group (preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, specifically methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, etc.), A cycloalkylene group (preferably a cycloalkylene group having 3 to 8 carbon atoms, specifically 1,4-cyclohexylene group, 1,3-cyclohexylene group, 1,2-cyclohexylene group; Etc.), an alkenylene group (preferably an alkenylene group having 2 to 8 carbon atoms, specifically, a cis-2,3-butenylene group, trans-2,3-butenylene group, etc.), an arylene group (carbon number) Be an arylene group of 6 to 10 It is preferable. Specifically, 1,4-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,2-phenylene, 2,6-naphthylene group), and includes groups are combined. The divalent linking group represented by L 1 preferably has 20 or less carbon atoms.
In —NR′— for L 1 , the alkyl group represented by R ′ is a linear or branched alkyl group which may have a substituent, and preferably has a substituent. Preferred examples include methyl groups, ethyl groups, propyl groups, isopropyl groups, n-butyl groups, sec-butyl groups, hexyl groups, 2-ethylhexyl groups, octyl groups, and dodecyl groups, and more preferred are alkyl groups having 20 or less carbon atoms. Is an alkyl group having 8 or less carbon atoms, particularly preferably an alkyl group having 3 or less carbon atoms. R ′ is particularly preferably a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group.
In addition, the divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group means a non-aromatic heterocyclic group having at least one nitrogen atom, preferably 3 to 8 members, specifically, for example, Examples thereof include a divalent linking group having a structure.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

で表される2価の連結基としては、中でも、−O−、−CO−、−SO−、2価の窒素含有非芳香族複素環基、アルキレン基、アリーレン基(特に好ましくは1,4−フェニレン)及びこれらを複数組み合わせた基であることが好ましい。
上記連結基を複数組み合わせた連結基の好ましい例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
As the divalent linking group represented by L 1 , among them, —O—, —CO—, —SO 2 —, a divalent nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group, an alkylene group, an arylene group (particularly preferably 1,4-phenylene) and a group obtained by combining a plurality of these are preferable.
Although the preferable example of the coupling group which combined multiple said coupling groups is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

上記式において、*はポリマー主鎖との連結部位を表し、**はLとの連結部位を表す。
なお、これらの連結基は、R〜Rについてのアルキル基が有していてもよい置換基として前述した置換基等で更に置換されていてもよい。
は、電子求引性基(例えば、フッ素原子、塩素原子、ニトロ基、シアノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、カルボキシル基、スルホ基、フッ化アルキル基、アルキルスルホン基、アリールスルホン基等)を有する、アルキレン基又はアリーレン基を表す。
で表される電子求引性基を有するアルキレン基は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは1〜10、更に好ましくは1〜5の直鎖又は分岐鎖の、電子求引性基を有するアルキレン基であり、前記電子求引性基以外の置換基を有していてもよい。Lについての電子求引性基を有するアルキレン基の具体例としては、Lについて前述したアルキレン基と同様のアルキレン基に置換基として電子求引性基を有するものが挙げられる。
で表される電子求引性基を有するアリーレン基は、好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは6〜10の、電子求引性基を有するアリーレン基であり、前記電子求引性基以外の置換基を有していてもよい。Lについての電子求引性基を有するアリーレン基の具体例としては、Lについて前述したアリーレン基と同様のアリーレン基に置換基として電子求引性基を有するものが挙げられる。
についての前記電子求引性基以外の好ましい置換基としては、R〜Rについてのアルキル基が有していてもよい置換基として前述した置換基等を挙げることができる。
は、好ましくは少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキレン基又はアリーレン基(含フッ素アルキレン基又は含フッ素アリーレン基)であり、更に好ましくは全部の水素原子がフッ素原子で置換されたアルキレン基又はアリーレン基であり、特に好ましくは全部の水素原子がフッ素原子で置換されたアルキレン基(ペルフルオロアルキレン基)である。
以下にLの好ましい例を挙げるが本発明はこれらに限定されるものではない。
In the above formula, * represents a linking site with the polymer main chain, and ** represents a linking site with L 2 .
In addition, these coupling groups may be further substituted with the above-described substituents and the like as the substituents that the alkyl group for R 1 to R 3 may have.
L 2 represents an electron withdrawing group (for example, fluorine atom, chlorine atom, nitro group, cyano group, acyl group, alkoxycarbonyl group, acyl group, carboxyl group, sulfo group, fluorinated alkyl group, alkylsulfone group, aryl An alkylene group or an arylene group having a sulfone group and the like.
The alkylene group having an electron withdrawing group represented by L 2 is preferably a linear or branched, electron withdrawing group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and still more preferably 1 to 5 carbon atoms. It is an alkylene group having a group, and may have a substituent other than the electron withdrawing group. Specific examples of the alkylene group having an electron withdrawing group for L 2 include those having an electron withdrawing group as a substituent on the same alkylene group as the alkylene group described above for L 1 .
The arylene group having an electron-withdrawing group represented by L 2 is preferably an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms having an electron-withdrawing group, and the electron-withdrawing group. You may have substituents other than group. Specific examples of the arylene group having an electron-withdrawing group for L 2 include those having an electron-withdrawing group as a substituent on the same arylene group as the arylene group described above for L 1 .
Examples of the preferred substituent other than the electron-withdrawing group for L 2 include the substituents described above as the substituent that the alkyl group for R 1 to R 3 may have.
L 2 is preferably an alkylene group or arylene group substituted with at least one fluorine atom (fluorine-containing alkylene group or fluorine-containing arylene group), more preferably an alkylene group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. Or an arylene group, particularly preferably an alkylene group (perfluoroalkylene group) in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.
Preferred examples of L 2 is the present invention is not limited to the following.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

上記式において、*はアリールスルホン酸エステルとの連結部位を表し、**はLとの連結部位を表す。
又はLは、Rと結合して5員若しくは6員環を形成していても良い。
Arは、置換基を有していてもよい芳香族基を表す。Arで表される芳香族基としては、炭素数6〜30の芳香族環が好ましく、具体的には、ベンゼン環基、ナフタレン環基、ペンタレン環基、インデン環基、アズレン環基、ヘプタレン環基、インデセン環基、ペリレン環基、ペンタセン環基、アセタフタレン環基、フェナントレン環基、アントラセン環基、ナフタセン環基、ペンタセン環基、クリセン環基、トリフェニレン環基、インデン環基、フルオレン環基、トリフェニレン環基、ナフタセン環基、ビフェニル環基、ピロール環基、フラン環基、チオフェン環基、イミダゾール環基、オキサゾール環基、チアゾール環基、ピリジン環基、ピラジン環基、ピリミジン環基、ピリダジン環基、インドリジン環基、インドール環基、ベンゾフラン環基、ベンゾチオフェン環基、イソベンゾフラン環基、キノリジン環基、キノリン環基、フタラジン環基、ナフチリジン環基、キノキサリン環基、キノキサゾリン環基、イソキノリン環基、カルバゾール環基、フェナントリジン環基、アクリジン環基、フェナントロリン環基、チアントレン環基、クロメン環基、キサンテン環基、フェノキサチイン環基、フェノチアジン環基、フェナジン環基等が挙げられる。中でも、感度と保存安定性とをより高次元で両立する観点から、芳香族炭化水素基が好ましく、ベンゼン環基、ナフタレン環基、アントラセン環基がより好ましい。Arの好ましい置換基としては、R〜Rについてのアルキル基が有していてもよい置換基として前述した置換基等を挙げることができる。
一般式(I)で表される繰り返し単位の好ましい態様として、下記一般式(II)で表される繰り返し単位(II)を挙げることができる。
また、本発明は、下記一般式(II)で表される繰り返し単位(II)を含む樹脂に関するものでもある(以下、単に「本発明の樹脂」ということもある。)。
In the above formula, * represents a linking site with an aryl sulfonic acid ester, and ** represents a linking site with L 1 .
L 1 or L 2 may be bonded to R 3 to form a 5-membered or 6-membered ring.
Ar represents an aromatic group which may have a substituent. As the aromatic group represented by Ar, an aromatic ring having 6 to 30 carbon atoms is preferable, and specifically, a benzene ring group, a naphthalene ring group, a pentalene ring group, an indene ring group, an azulene ring group, a heptalene ring. Group, indecene ring group, perylene ring group, pentacene ring group, acetaphthalene ring group, phenanthrene ring group, anthracene ring group, naphthacene ring group, pentacene ring group, chrysene ring group, triphenylene ring group, indene ring group, fluorene ring group, Triphenylene ring group, naphthacene ring group, biphenyl ring group, pyrrole ring group, furan ring group, thiophene ring group, imidazole ring group, oxazole ring group, thiazole ring group, pyridine ring group, pyrazine ring group, pyrimidine ring group, pyridazine ring Group, indolizine ring group, indole ring group, benzofuran ring group, benzothiophene ring group, isobenzofuran Group, quinolidine ring group, quinoline ring group, phthalazine ring group, naphthyridine ring group, quinoxaline ring group, quinoxazoline ring group, isoquinoline ring group, carbazole ring group, phenanthridine ring group, acridine ring group, phenanthroline ring group, thianthrene ring Group, chromene ring group, xanthene ring group, phenoxathiin ring group, phenothiazine ring group, phenazine ring group and the like. Of these, an aromatic hydrocarbon group is preferable and a benzene ring group, a naphthalene ring group, and an anthracene ring group are more preferable from the viewpoint of achieving both higher sensitivity and storage stability. As a preferable substituent of Ar, the substituent etc. which were mentioned above can be mentioned as the substituent which the alkyl group about R < 1 > -R < 3 > may have.
As a preferred embodiment of the repeating unit represented by the general formula (I), there can be mentioned the repeating unit (II) represented by the following general formula (II).
The present invention also relates to a resin containing a repeating unit (II) represented by the following general formula (II) (hereinafter sometimes simply referred to as “resin of the present invention”).

Figure 2011186341
Figure 2011186341

式中、
’は、水素原子又はアルキル基を表す。
及びArは、一般式(I)について前述したものと同義である。
Rfは、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは1〜10、更に好ましくは1〜5のペルフルオロアルキレン基を表す。Rfについてのペルフルオロアルキレン基の具体例としては、ペルフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロプロピレン基、ペルフルオロブチレン基等が挙げられる。
本発明の樹脂によれば、上記優れた感度及び保存安定性を奏する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を調製することができる。
Where
R 1 ′ represents a hydrogen atom or an alkyl group.
L 1 and Ar are as defined above for general formula (I).
Rf preferably represents a perfluoroalkylene group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and still more preferably 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of the perfluoroalkylene group for Rf include a perfluoromethylene group, a perfluoroethylene group, a perfluoropropylene group, and a perfluorobutylene group.
According to the resin of the present invention, an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition exhibiting the above excellent sensitivity and storage stability can be prepared.

以下に本発明における一般式(I)又は(II)で表される繰り返し単位(I)の好ましい例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Although the preferable example of the repeating unit (I) represented by general formula (I) or (II) in this invention is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

樹脂(P)中の一般式(I)で表される繰り返し単位(I)の含有量は、全繰り返し単位に対して、0.5〜90モル%の範囲で含有することが好ましく、より好ましくは1〜75モル%の範囲であり、更に好ましくは2〜50モル%の範囲である。前記一般式(I)で表される繰り返し単位は1種類であってもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   The content of the repeating unit (I) represented by the general formula (I) in the resin (P) is preferably in the range of 0.5 to 90 mol%, more preferably based on all repeating units. Is in the range of 1 to 75 mol%, more preferably in the range of 2 to 50 mol%. One type of repeating unit represented by the general formula (I) may be used, or two or more types may be used in combination.

以上、樹脂(P)が含む繰り返し単位(I)、(II)について説明したが、このように、樹脂(P)が、前記一般式(I)又は(II)で表される繰り返し単位(I)又は(II)を有し、電子求引性基を有するL(又はRf)と、Arとを有することにより、保存安定性(経時の感度変動が少ない)について実用レベルを損なうことなく、優れた感度を提供することができる。
本発明が優れた感度を提供できる作用は定かではないが、繰り返し単位(I)又は(II)中のスルホネート基に、電子求引性基を有するL(又はRf)が結合することによって、露光によりスルホン酸がより発生しやすい状態となっており、その結果として感度が向上するものと推定される。
なお、本発明における樹脂(P)は、活性光線又は放射線の照射により発生する酸アニオン基がポリマー鎖に連結しているので、酸の拡散を大幅に抑制することができ、解像度を向上するとともに、高温PEB(ポスト エクスポージャー ベイク:露光後加熱)でも発生酸が拡散しないため、上記で説明した効果以外にも、線幅のバラツキ(LER)の小ささ、露光ラチチュード(MEEF)を高レベルで鼎立することができるものである。
また、本発明における樹脂(P)は、活性光線又は放射線の照射により酸が発生するので、酸分解性基を有しなくても、露光部のアルカリ現像液への溶解性に優れる。
The repeating units (I) and (II) contained in the resin (P) have been described above. Thus, the resin (P) is represented by the repeating unit (I) represented by the general formula (I) or (II). ) Or (II), having L 2 (or Rf) having an electron withdrawing group, and Ar, without impairing the practical level of storage stability (low sensitivity fluctuation with time), Excellent sensitivity can be provided.
Although it is not certain that the present invention can provide excellent sensitivity, L 2 (or Rf) having an electron withdrawing group is bonded to the sulfonate group in the repeating unit (I) or (II). It is estimated that sulfonic acid is more easily generated by exposure, and as a result, the sensitivity is improved.
In addition, since the resin (P) in this invention has the acid anion group which generate | occur | produces by irradiation of actinic light or a radiation connected with the polymer chain, it can suppress a spreading | diffusion of an acid significantly, and it improves resolution. Since the generated acid does not diffuse even at high temperature PEB (post-exposure bake: post-exposure heating), in addition to the effects described above, the line width variation (LER) is small and the exposure latitude (MEEF) is established at a high level. Is something that can be done.
In addition, since the resin (P) in the present invention generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, the resin (P) is excellent in solubility in an alkaline developer in an exposed area even if it does not have an acid-decomposable group.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に用いられる樹脂(P)は、更に、酸分解性基を有する繰り返し単位(A)を含むことが好ましい。   The resin (P) used in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention preferably further contains a repeating unit (A) having an acid-decomposable group.

酸分解性基は、アルカリ可溶性基を酸の作用により分解し脱離する基で保護された構造を有することが好ましい。
アルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボキシル基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、トリス(アルキルスルホニル)メチレン基等が挙げられる。
好ましいアルカリ可溶性基としては、カルボキシル基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール)、スルホン酸基が挙げられる。
酸分解性基として好ましい基は、これらのアルカリ可溶性基の水素原子を酸で脱離する基で置換した基である。
The acid-decomposable group preferably has a structure protected with a group capable of decomposing and leaving an alkali-soluble group by the action of an acid.
Alkali-soluble groups include phenolic hydroxyl groups, carboxyl groups, fluorinated alcohol groups, sulfonic acid groups, sulfonamido groups, sulfonylimide groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) imides. Group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group, tris (alkylsulfonyl) methylene group, etc. Is mentioned.
Preferred alkali-soluble groups include carboxyl groups, fluorinated alcohol groups (preferably hexafluoroisopropanol), and sulfonic acid groups.
A preferable group as the acid-decomposable group is a group obtained by substituting the hydrogen atom of these alkali-soluble groups with a group capable of leaving with an acid.

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

01〜R02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
酸分解性基としては好ましくは、クミルエステル基、エノールエステル基、アセタールエステル基、第3級のアルキルエステル基等である。更に好ましくは、第3級アルキルエステル基である。
R 01 to R 02 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
The acid-decomposable group is preferably a cumyl ester group, an enol ester group, an acetal ester group, a tertiary alkyl ester group or the like. More preferably, it is a tertiary alkyl ester group.

酸分解性基を有する繰り返し単位(A)は、酸の作用により分解してアルカリ現像液への溶解性が向上するものが好ましい。酸の作用により分解してアルカリ現像液への溶解性が向上する酸分解性基を有する繰り返し単位の好ましい態様としては、例えば以下のものを挙げることができる。   The repeating unit (A) having an acid-decomposable group is preferably one that is decomposed by the action of an acid to improve the solubility in an alkali developer. As a preferred embodiment of the repeating unit having an acid-decomposable group which is decomposed by the action of an acid and improves the solubility in an alkali developer, the following can be exemplified.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

上記一般式(A−I)中、
1a〜R3aは、それぞれ、一般式(I)について前述したR〜Rと同義である。R3aはL11と結合して5員若しくは6員環を形成してもよい。
11は単結合又は2価(但し、R3aと結合して5員若しくは6員環を形成する場合は3価)の連結基を表す。R11はアルキル基を表し、R12及びR13は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。R12及びR13は互いに結合して環を形成してもよい。
In the above general formula (AI),
R < 1a > -R < 3a > is synonymous with R < 1 > -R < 3 > mentioned above about general formula (I), respectively. R 3a may combine with L 11 to form a 5-membered or 6-membered ring.
L 11 represents a single bond or a divalent linking group (provided that it forms a 5-membered or 6-membered ring by binding to R 3a ). R 11 represents an alkyl group, and R 12 and R 13 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. R 12 and R 13 may combine with each other to form a ring.

11で表される2価の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基、−COO−L12−、−O−L12−、これらの2つ以上を組み合わせて形成される基等が挙げられる。L11で表される2価の連結基の炭素数は20以下であることが好ましい。ここで、L12はアルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基又はアラルキレン基を表す。L11、L12についてのアルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基の具体例としては、それぞれ、一般式(I)のLについて前述したアルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基の具体例が挙げられる。
11、L12についてのアラルキレン基の具体例としては、ベンジレン基、キシリレン基等が挙げられる。
Examples of the divalent linking group represented by L 11, an alkylene group, an arylene group, aralkylene group, -COO-L 12 -, - O-L 12 -, a group formed by combining two or more of these Is mentioned. The divalent linking group represented by L 11 preferably has 20 or less carbon atoms. Here, L 12 represents an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group or an aralkylene group. Specific examples of the alkylene group, cycloalkylene group and arylene group for L 11 and L 12 include the specific examples of the alkylene group, cycloalkylene group and arylene group described above for L 1 in formula (I). .
Specific examples of the aralkylene group for L 11 and L 12 include a benzylene group and a xylylene group.

11は、単結合、−COO−L12−(L12は炭素数1〜5のアルキレン基が好ましく、メチレン基、プロピレン基がより好ましい。)で表される基又はアリーレン基が好ましい。
11〜R13についてのアルキル基としては炭素数1〜20のものが好ましく、より好ましくは炭素数1〜10のものであり、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基などの炭素数1〜4のものが特に好ましい。
L 11 is preferably a single bond, a group represented by —COO-L 12 — (L 12 is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methylene group or a propylene group) or an arylene group.
The alkyl group for R 11 to R 13 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and is a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n- Particularly preferred are those having 1 to 4 carbon atoms such as a butyl group, an isobutyl group and a t-butyl group.

12及びR13で表されるシクロアルキル基としては、炭素数3〜20のものが好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環性であってもよいし、ノルボニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基等の多環性であってもよいが、レジスト溶媒への溶解性の観点で単環性であることがより好ましい。
また、R12とR13が互いに結合して形成される環としては、炭素数3〜20のものが好ましく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環性であってもよいし、ノルボニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基等の多環性であってもよいが、レジスト溶媒への溶解性の観点で単環性であることがより好ましい。R12とR13が互いに結合して環を形成する場合、R11は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
The cycloalkyl group represented by R 12 and R 13 is preferably one having 3 to 20 carbon atoms, and may be monocyclic such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, or a norbornyl group or a tetracyclodecanyl group. Polycyclic such as tetracyclododecanyl group may be used, but monocyclic is more preferable from the viewpoint of solubility in a resist solvent.
The ring formed by combining R 12 and R 13 with each other preferably has 3 to 20 carbon atoms, and may be monocyclic such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, or a norbornyl group, a tetra Polycyclic such as cyclodecanyl group and tetracyclododecanyl group may be used, but monocyclic is more preferable from the viewpoint of solubility in a resist solvent. When R 12 and R 13 are bonded to each other to form a ring, R 11 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.

12及びR13で表されるアリール基としては、炭素数6〜20のものが好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。R12、R13のどちらか一方が水素原子の場合、他方はアリール基であることが好ましい。 The aryl group represented by R 12 and R 13 is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group. When one of R 12 and R 13 is a hydrogen atom, the other is preferably an aryl group.

上記一般式(A−II)中、
1b〜R3bは、それぞれ、一般式(I)について前述したR〜Rと同義である。R3bはL21と結合して5員若しくは6員環を形成してもよい。
21は、L11と同義である。
Ar21は、アリーレン基を表す。
21及びR22は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表し、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基は置換基を有していてもよい。
Mは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、置換若しくは無置換のアルキル基、置換基を有していてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよい脂環基、置換基を有していてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよい芳香族基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアンモニウム基、置換基を有していてもよいメルカプト基、シアノ基、又はアルデヒド基を表す。
Q、M、R21のいずれか2つが結合して5員若しくは6員環を形成してもよい。
In the general formula (A-II),
R <1b > -R < 3b > is synonymous with R < 1 > -R < 3 > mentioned above about general formula (I), respectively. R 3b may combine with L 21 to form a 5-membered or 6-membered ring.
L 21 is synonymous with L 11 .
Ar 21 represents an arylene group.
R 21 and R 22 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, or aralkyl group has a substituent. Also good.
M represents a single bond or a divalent linking group.
Q may have a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituent, an alicyclic group that may contain a heteroatom, a substituent, or a heteroatom. It represents a good aromatic group, an amino group which may have a substituent, an ammonium group which may have a substituent, a mercapto group which may have a substituent, a cyano group or an aldehyde group.
Any two of Q, M, and R 21 may combine to form a 5-membered or 6-membered ring.

Ar21で表されるアリーレン基は、置換基を有していても良い炭素数6〜14個のものが好ましく、具体的にはフェニレン基、メチルフェニレン基、ベンジレン基、ナフチレン基等が挙げられる。Ar21の好ましい置換基としては、R〜Rについて前述したような置換基を挙げることができる。
21及びR22で表されるアルキル基は、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。
21及びR22で表されるシクロアルキル基は、例えば炭素数3〜15個のシクロアルキル基であって、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基を好ましく挙げることができる。
21及びR22で表されるアリール基は、例えば炭素数6〜15個のアリール基であって、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントリル基等を好ましく挙げることができる。
21及びR22で表されるアラルキル基は、例えば、炭素数7〜20であって、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
The arylene group represented by Ar 21 is preferably an arylene group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent, and specific examples include a phenylene group, a methylphenylene group, a benzylene group, and a naphthylene group. . Preferable substituents for Ar 21 include the substituents as described above for R 1 to R 3 .
The alkyl group represented by R 21 and R 22 is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group. , A hexyl group, and an octyl group can be preferably exemplified.
The cycloalkyl group represented by R 21 and R 22 is, for example, a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and specifically, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group are preferably exemplified. it can.
The aryl group represented by R 21 and R 22 is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and specific examples include a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and the like. .
The aralkyl group represented by R 21 and R 22 has, for example, 7 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group and a phenethyl group.

Mで表される2価の連結基としては、例えば、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基など)、シクロアルキレン基(例えば、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基など)、アルケニレン基(例えば、ビニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基など)、アリーレン基(例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基など)、−S−、−O−、−CO−、−SO−、−N(R)−、及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基等が挙げられる。Mで表される2価の連結基の炭素数は20以下であることが好ましい。Rは、水素原子又はアルキル基(例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基など)である。 Examples of the divalent linking group represented by M include an alkylene group (for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, and an octylene group), a cycloalkylene group (for example, a cyclopentylene group). , Cyclohexylene group, etc.), alkenylene group (eg, vinylene group, propenylene group, butenylene group, etc.), arylene group (eg, phenylene group, tolylene group, naphthylene group, etc.), -S-, -O-, -CO- , —SO 2 —, —N (R 0 ) —, and a divalent linking group in which a plurality of these are combined. The divalent linking group represented by M preferably has 20 or less carbon atoms. R 0 is a hydrogen atom or an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group). Octyl group, etc.).

Qで表されるアルキル基は、上述のR21及びR22としてのアルキル基と同様である。
Qとしてのヘテロ原子を含んでいてもよい脂環基及びヘテロ原子を含んでいてもよい芳香族基に於ける脂環基及び芳香族基としては、上述のR21及びR22として前述したシクロアルキル基、アリール基などが挙げられ、好ましくは、炭素数3〜15である。
ヘテロ原子を含む脂環基及びヘテロ原子を含む芳香族基としては、例えば、チイラン、シクロチオラン、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール、ピロリドン等のヘテロ環構造を有する基が挙げられるが、一般にヘテロ環と呼ばれる構造(炭素とヘテロ原子で形成される環、あるいはヘテロ原子にて形成される環)であれば、これらに限定されない。
The alkyl group represented by Q is the same as the alkyl group as R 21 and R 22 described above.
The in alicyclic and aromatic groups in the aromatic group which may also contain a good alicyclic group and hetero atom contain a hetero atom as Q, described above as R 21 and R 22 of the above cyclo An alkyl group, an aryl group, etc. are mentioned, Preferably it is C3-C15.
Examples of the alicyclic group containing a hetero atom and the aromatic group containing a hetero atom include thiirane, cyclothiolane, thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, and thiazole. And groups having a heterocyclic structure such as pyrrolidone, but are not limited to these as long as the structure is generally called a heterocyclic ring (a ring formed of carbon and a heteroatom, or a ring formed of a heteroatom). .

Q、M、R21のいずれか2つが結合して形成してもよい5員又は6員環としては、Q、M、R21のいずれか2つが結合して、例えば、プロピレン基、ブチレン基を形成して、酸素原子を含有する5員又は6員環を形成する場合が挙げられる。
21、R22、M、Qで表される各基は更に置換基を有していてもよく、このような置換基の具体例としては、R〜Rについてのアルキル基が有していてもよい置換基として前述した置換基の具体例が挙げられる。
As the 5-membered or 6-membered ring that may be formed by bonding any two of Q, M, and R 21 , any two of Q, M, and R 21 are bonded to each other, for example, propylene group, butylene group To form a 5-membered or 6-membered ring containing an oxygen atom.
Each group represented by R 21 , R 22 , M, and Q may further have a substituent. Specific examples of such a substituent include an alkyl group for R 1 to R 3. Specific examples of the substituent described above are given as the substituent that may be included.

−M−Qで表される基として、炭素数1〜30個で構成される基が好ましく、炭素数5〜20個で構成される基がより好ましい。
酸分解性基を有する繰り返し単位(A)の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
The group represented by -MQ is preferably a group composed of 1 to 30 carbon atoms, more preferably a group composed of 5 to 20 carbon atoms.
Specific examples of the repeating unit (A) having an acid-decomposable group are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2011186341
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Figure 2011186341
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Figure 2011186341
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酸分解性基を有する繰り返し単位(A)は、1種類であってもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明における樹脂(P)は、酸分解性基を有する繰り返し単位(A)を含有してもしなくてもよいが、前記樹脂(P)中に前記繰り返し単位(A)を含有する場合、前記樹脂(P)中における酸分解性基を有する繰り返し単位(A)の含有量は、全繰り返し単位に対して、0.1〜90モル%の範囲であることが好ましく、5〜80モル%の範囲であることがより好ましく、7〜70モル%の範囲で含有であることが特に好ましい。
樹脂(P)中の一般式(I)で表される繰り返し単位(I)と酸分解性基を有する繰り返し単位(A)との比率[繰り返し単位(I)のモル数/繰り返し単位(A)のモル数]は、0.04〜1.0が好ましく、0.05〜0.9がより好ましく、0.06〜0.8が特に好ましい。
One type of repeating unit (A) having an acid-decomposable group may be used, or two or more types may be used in combination.
The resin (P) in the present invention may or may not contain the repeating unit (A) having an acid-decomposable group, but when the repeating unit (A) is contained in the resin (P), The content of the repeating unit (A) having an acid-decomposable group in the resin (P) is preferably in the range of 0.1 to 90 mol% with respect to all repeating units, and is preferably 5 to 80 mol%. It is more preferable that it be in the range, and it is particularly preferable that it be contained in the range of 7 to 70 mol%.
Ratio of repeating unit (I) represented by general formula (I) in resin (P) to repeating unit (A) having an acid-decomposable group [number of moles of repeating unit (I) / repeating unit (A) The number of moles] is preferably 0.04 to 1.0, more preferably 0.05 to 0.9, and particularly preferably 0.06 to 0.8.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に用いられる樹脂(P)は、アルカリ現像液への溶解性の向上を補助する観点及び基板との密着性を向上させる観点から、更に、水酸基を有する繰り返し単位(B)を含むことが好ましい。水酸基を有する繰り返し単位(B)の好ましい態様としては以下に示すものを挙げることができる。   The resin (P) used in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is further used from the viewpoint of assisting the improvement in solubility in an alkali developer and the adhesion with the substrate. It preferably contains a repeating unit (B) having a hydroxyl group. Preferable embodiments of the repeating unit (B) having a hydroxyl group include those shown below.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

式(B)中、
1c〜R3cは、それぞれ、一般式(I)について前述したR〜Rと同義であり、Zは水酸基を含有する有機基を表す。
Zで表される有機基は、好ましくは炭素数1〜30であり、より好ましくは6〜15の有機基である。水酸基を含有する有機基Zの好ましい例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。*は、R1cが結合する炭素原子への連結部位を表す。
In formula (B),
R <1c > -R <3c> is synonymous with R < 1 > -R < 3 > mentioned above about general formula (I), respectively, Z represents the organic group containing a hydroxyl group.
The organic group represented by Z is preferably an organic group having 1 to 30 carbon atoms, and more preferably 6 to 15 carbon atoms. Although the preferable example of the organic group Z containing a hydroxyl group is shown below, this invention is not limited to these. * Represents a linking site to the carbon atom to which R 1c is bonded.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

式中、pは1〜3の整数を表す。
Zで表される有機基は、下記式で表されることがより好ましい。
In the formula, p represents an integer of 1 to 3.
The organic group represented by Z is more preferably represented by the following formula.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

水酸基を有する繰り返し単位(B)は、1種類であってもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。水酸基を有する繰り返し単位(B)は、ヒドロキシスチレンに由来する繰り返し単位(ヒドロキシスチレンユニット)であることが特に好ましく、p−ヒドロキシスチレンユニットであることが最も好ましい。
本発明における樹脂(P)は、水酸基を有する繰り返し単位(B)を含有してもしなくてもよいが、樹脂(P)中に水酸基を有する繰り返し単位(B)を含有する場合、樹脂(P)中における水酸基を有する繰り返し単位(B)の含有量は、全繰り返し単位に対して、0.1〜90モル%の範囲であることが好ましく、2〜80モル%の範囲であることがより好ましく、3〜70モル%の範囲であることが特に好ましい。
One type of repeating unit (B) having a hydroxyl group may be used, or two or more types may be used in combination. The repeating unit (B) having a hydroxyl group is particularly preferably a repeating unit derived from hydroxystyrene (hydroxystyrene unit), and most preferably a p-hydroxystyrene unit.
The resin (P) in the present invention may or may not contain the repeating unit (B) having a hydroxyl group. However, when the resin (P) contains the repeating unit (B) having a hydroxyl group, the resin (P ) The content of the repeating unit (B) having a hydroxyl group is preferably in the range of 0.1 to 90 mol%, more preferably in the range of 2 to 80 mol%, based on all repeating units. A range of 3 to 70 mol% is particularly preferable.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に用いられる樹脂(P)は、更に、ラクトン構造を有する繰り返し単位(C)を含むことが好ましい。ラクトン構造を有する繰り返し単位(C)としては下記一般式(AII)で表されるものが好ましい。   The resin (P) used in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention preferably further contains a repeating unit (C) having a lactone structure. As the repeating unit (C) having a lactone structure, those represented by the following general formula (AII) are preferred.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

一般式(AII)中、
Rbは、水素原子、ハロゲン原子又は置換基を有していてもよいアルキル基(好ましくは炭素数1〜4)を表す。
Rbについてのアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。Rbについてのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。好ましくは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基であり、水素原子、メチル基が特に好ましい。
Abは、単結合、アルキレン基、単環又は多環の脂環炭化水素構造を有する2価の連結基、エーテル結合、エステル結合、カルボニル基、又はこれらを組み合わせた2価の連結基を表す。Abで表される2価の連結基の炭素数は20以下であることが好ましい。好ましくは、単結合、−Ab−CO−で表される2価の連結基である。
Abは、直鎖、分岐アルキレン基、単環又は多環のシクロアルキレン基であり、好ましくはメチレン基、エチレン基、シクロヘキシレン基、アダマンチレン基、ノルボルニレン基である。
Vは、アルカリ現像液の作用で分解しアルカリ現像液中への溶解速度が増大する基を表す。好ましくはエステル結合を有する基であり、中でもラクトン構造を有する基がより好ましい。
In general formula (AII),
Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an optionally substituted alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms).
Preferable substituents that the alkyl group for Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom. Examples of the halogen atom for Rb 0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Preferred are a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group, and a trifluoromethyl group, and a hydrogen atom and a methyl group are particularly preferred.
Ab represents a single bond, an alkylene group, a divalent linking group having a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon structure, an ether bond, an ester bond, a carbonyl group, or a divalent linking group obtained by combining these. The divalent linking group represented by Ab preferably has 20 or less carbon atoms. Preferably a single bond, -Ab 1 -CO 2 - is a divalent linking group represented by.
Ab 1 is a linear, branched alkylene group, monocyclic or polycyclic cycloalkylene group, preferably a methylene group, an ethylene group, a cyclohexylene group, an adamantylene group, or a norbornylene group.
V represents a group that decomposes under the action of an alkali developer and increases the dissolution rate in the alkali developer. A group having an ester bond is preferable, and a group having a lactone structure is more preferable.

ラクトン構造を有する基としては、ラクトン構造を有していればいずれでも用いることができるが、好ましくは5〜7員環ラクトン構造であり、5〜7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環していることが好ましい。下記一般式(LC1−1)〜(LC1−17)のいずれかで表されるラクトン構造を有する繰り返し単位を有することがより好ましい。また、ラクトン構造が主鎖に直接結合していてもよい。好ましいラクトン構造としては(LC1−1)、(LC1−4)、(LC1−5)、(LC1−6)、(LC1−13)、(LC1−14)及び(LC1−17)が挙げられ、(LC1−4)がより好ましい。   As the group having a lactone structure, any group having a lactone structure can be used, but a 5- to 7-membered ring lactone structure is preferable, and a bicyclo structure or a spiro structure is added to the 5- to 7-membered ring lactone structure. It is preferable that the other ring structure is condensed in the form to be formed. It is more preferable to have a repeating unit having a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-17). The lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures include (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14) and (LC1-17), (LC1-4) is more preferable.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

ラクトン構造部分は、置換基(Rb)を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb)としては、炭素数2〜8のアルキル基、炭素数4〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、酸分解性基などが挙げられる。より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、シアノ基、酸分解性基である。nは、0〜4の整数を表す。nが2以上の時、複数存在する置換基(Rb)は、同一でも異なっていてもよく、また、複数存在する置換基(Rb)同士が結合して環を形成してもよい。 The lactone structure portion may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a carboxyl group. , Halogen atom, hydroxyl group, cyano group, acid-decomposable group and the like. More preferably, they are a C1-C4 alkyl group, a cyano group, and an acid-decomposable group. n 2 represents an integer of 0-4. When n 2 is 2 or more, a plurality of substituents (Rb 2 ) may be the same or different, and a plurality of substituents (Rb 2 ) may be bonded to form a ring. .

ラクトン構造を有する繰り返し単位は、通常光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体を混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)が90%以上のものが好ましく、より好ましくは95%以上である。   The repeating unit having a lactone structure usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. One optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, the optical purity (ee) thereof is preferably 90% or more, more preferably 95% or more.

以下に、樹脂(P)中の一般式(AII)で表される繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。式中、Rxは、H、CH、CHOH又はCFを表す。 Although the specific example of the repeating unit represented by general formula (AII) in resin (P) is shown below, this invention is not limited to this. In the formula, Rx represents H, CH 3 , CH 2 OH or CF 3 .

Figure 2011186341
Figure 2011186341

Figure 2011186341
Figure 2011186341

一般式(AII)で表される繰り返し単位は1種類であってもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明における樹脂(P)は、ラクトン構造を有する繰り返し単位(C)を含有してもしなくてもよい。樹脂(P)中に繰り返し単位(C)を含有する場合、樹脂(P)中におけるラクトン構造を有する繰り返し単位(C)の含有量は、全繰り返し単位に対して、0.1〜80モル%の範囲であることが好ましく、より好ましくは1〜60モル%の範囲であり、更に好ましくは2〜40モル%の範囲である。本発明における樹脂(P)は、特定のラクトン構造を含有することでアルカリ現像液への溶解性が向上し、ラインエッジラフネス等が良好になる。
One type of repeating unit represented by formula (AII) may be used, or two or more types may be used in combination.
The resin (P) in the present invention may or may not contain the repeating unit (C) having a lactone structure. When the repeating unit (C) is contained in the resin (P), the content of the repeating unit (C) having a lactone structure in the resin (P) is 0.1 to 80 mol% with respect to all repeating units. It is preferable that it is the range of this, More preferably, it is the range of 1-60 mol%, More preferably, it is the range of 2-40 mol%. Since the resin (P) in the present invention contains a specific lactone structure, the solubility in an alkali developer is improved, and the line edge roughness and the like are improved.

本発明における樹脂(P)の形態としては、ランダム型、ブロック型、クシ型、スター型のいずれの形態でもよい。
本発明における樹脂(P)は、例えば、各繰り返し単位に対応する不飽和モノマーのラジカル、カチオン、又はアニオン重合等の重合法により製造することができる。また各繰り返し単位の前駆体に相当する不飽和モノマーを用いて重合した後に、高分子反応を行うことにより目的とする樹脂を得ることも可能である。
本発明において、上述の一般式(II)で表される繰り返し単位の前駆体に相当する不飽和モノマーとしては、下記一般式(III)で表される重合性化合物であることが好ましい。
The form of the resin (P) in the present invention may be any of random type, block type, comb type, and star type.
The resin (P) in the present invention can be produced, for example, by a polymerization method such as radical, cation, or anion polymerization of an unsaturated monomer corresponding to each repeating unit. It is also possible to obtain the desired resin by conducting a polymer reaction after polymerization using an unsaturated monomer corresponding to the precursor of each repeating unit.
In the present invention, the unsaturated monomer corresponding to the precursor of the repeating unit represented by the general formula (II) is preferably a polymerizable compound represented by the following general formula (III).

Figure 2011186341
Figure 2011186341

式中、
’、L、Ar、Rfは、一般式(II)について前述したものと同義である。
Where
R 1 ′, L 1 , Ar and Rf have the same meaning as described above for the general formula (II).

前記一般式(III)で表される重合性化合物は、優れた感度及び保存安定性を奏する本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に含有される樹脂の製造に用いることができる。   The polymerizable compound represented by the general formula (III) can be used for producing a resin contained in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention that exhibits excellent sensitivity and storage stability. .

本発明における樹脂(P)を製造するための重合法としては、例えば、各繰り返し単位の前駆体に相当する不飽和モノマー及び開始剤を溶剤に溶解させ、加熱することにより重合を行う一括重合法、加熱溶剤に前記不飽和モノマーと開始剤の溶液を1〜10時間かけて滴下して加える滴下重合法などが挙げられ、滴下重合法が好ましい。
反応溶媒としては、例えばテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド溶剤、更には本発明の樹脂組成物に含有される後述の溶剤(例えば、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、シクロヘキサノン等)が挙げられる。より好ましくは本発明の樹脂組成物に含有される後述の溶剤と同一の溶剤を用いて重合することが好ましい。これにより保存時のパーティクルの発生が抑制できる。
As a polymerization method for producing the resin (P) in the present invention, for example, a batch polymerization method in which an unsaturated monomer and an initiator corresponding to a precursor of each repeating unit are dissolved in a solvent and polymerization is performed by heating. And a dropping polymerization method in which the solution of the unsaturated monomer and the initiator is added dropwise to the heating solvent over 1 to 10 hours, and the dropping polymerization method is preferable.
Examples of the reaction solvent include ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide, Furthermore, the below-mentioned solvent (For example, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, cyclohexanone etc.) contained in the resin composition of this invention is mentioned. More preferably, the polymerization is performed using the same solvent as the solvent described later contained in the resin composition of the present invention. Thereby, generation | occurrence | production of the particle at the time of a preservation | save can be suppressed.

詳細な重合方法、そして精製方法などは、丸善株式会社発行「第5版 実験化学講座26 高分子化学」の第2章「高分子合成」などに記載の方法を用いることができる。
本発明における樹脂(P)は、前記一般式(I)又は(II)で表される繰り返し単位(I)又は(II)が中性付近の非イオン性であることにより、主鎖又は側鎖にイオン性光酸発生基を有する樹脂よりも製造適性に優れる。例えば、主鎖又は側鎖にイオン性光酸発生基を有する樹脂は、精製する際に、残存モノマーを除去するのに精製が複数回再沈操作を繰り返す必要があり、メタル除去に際しては、イオン交換樹脂を使用することはできない。これに対し、本発明における樹脂(P)は、そのような問題は生じない。
For the detailed polymerization method and purification method, the methods described in Chapter 2 “Polymer Synthesis” of “5th edition Experimental Chemistry Course 26 Polymer Chemistry” published by Maruzen Co., Ltd. can be used.
The resin (P) in the present invention has a main chain or a side chain because the repeating unit (I) or (II) represented by the general formula (I) or (II) is nonionic near neutrality. The resin is more suitable for production than a resin having an ionic photoacid generating group. For example, when a resin having an ionic photoacid generating group in the main chain or side chain is purified, it is necessary to repeat the reprecipitation operation a plurality of times in order to remove the residual monomer. Exchange resin cannot be used. In contrast, the resin (P) in the present invention does not cause such a problem.

本発明における樹脂(P)の分子量は、特に制限されないが、重量平均分子量が1000〜100000の範囲であることが好ましく、1500〜20000の範囲であることがより好ましく、2000〜10000の範囲であることが特に好ましい。ここで、樹脂の重量平均分子量は、GPC(キャリア:THFあるいはN−メチル−2−ピロリドン(NMP))によって測定したポリスチレン換算分子量を示す。
また分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.00〜5.00、より好ましくは1.03〜3.50であり、更に好ましくは、1.05〜2.50である。
The molecular weight of the resin (P) in the present invention is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably in the range of 1000 to 100,000, more preferably in the range of 1500 to 20000, and in the range of 2000 to 10,000. It is particularly preferred. Here, the weight average molecular weight of the resin indicates a molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (carrier: THF or N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)).
The dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.00 to 5.00, more preferably 1.03 to 3.50, and still more preferably 1.05 to 2.50.

また本発明における樹脂(P)の性能を向上させる目的で、耐ドライエッチング性を著しく損なわない範囲で、更に他の重合性モノマー由来の繰り返し単位を有していても良い。
その他の重合性モノマー由来の繰り返し単位の樹脂中含有量としては、全繰り返し単位に対して、一般的に50モル%以下、好ましくは30モル%以下である。使用することができるその他の重合性モノマーとしては、以下に示すものが含まれる。例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン類、クロトン酸エステル類、イタコン酸ジアルキル類、マレイン酸あるいはフマール酸のジアルキルエステル類などから選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物である。
具体的には、(メタ)アクリル酸エステル類としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸−t−オクチル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェニルなどが挙げられる。
(メタ)アクリルアミド類としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(メタ)アクリルアミド、(アルキル基としては、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、ヒドロキシエチル基、ベンジル基などがある。)、N−アリール(メタ)アクリルアミド(アリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、ニトロフェニル基、ナフチル基、シアノフェニル基、ヒドロキシフェニル基、カルボキシフェニル基などがある。)、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド(アルキル基としては、炭素原子数1〜10のもの、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基、イソブチル基、エチルヘキシル基、シクロヘキシル基などがある。)、N,N−アリール(メタ)アクリルアミド(アリール基としては、例えばフェニル基などがある。)、N−メチル−N−フェニルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミドなどが挙げられる。
Further, for the purpose of improving the performance of the resin (P) in the present invention, it may further have a repeating unit derived from another polymerizable monomer as long as the dry etching resistance is not significantly impaired.
The content of repeating units derived from other polymerizable monomers in the resin is generally 50 mol% or less, preferably 30 mol% or less, based on all repeating units. Other polymerizable monomers that can be used include those shown below. For example, (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes, crotonic acid esters, dialkyl itaconates, dialkyl esters of maleic acid or fumaric acid, etc. It is a compound having one selected addition polymerizable unsaturated bond.
Specifically, (meth) acrylic acid esters include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, (meth) Amyl acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid-t-octyl, (meth) acrylic acid 2-chloroethyl, (meth) acrylic acid 2 -Hydroxyethyl, glycidyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate and the like.
(Meth) acrylamides include, for example, (meth) acrylamide, N-alkyl (meth) acrylamide, (the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl Group, t-butyl group, heptyl group, octyl group, cyclohexyl group, benzyl group, hydroxyethyl group, benzyl group, etc.), N-aryl (meth) acrylamide (as aryl groups, for example, phenyl group, tolyl group , Nitrophenyl group, naphthyl group, cyanophenyl group, hydroxyphenyl group, carboxyphenyl group, etc.), N, N-dialkyl (meth) acrylamide (the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms, for example, , Methyl group, ethyl group, butyl group, isobutyl group, ethylhexyl group, Hexyl group, etc.), N, N-aryl (meth) acrylamide (aryl groups include, for example, phenyl group), N-methyl-N-phenylacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide. N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.

アリル化合物としては、例えば、アリルエステル類(例えば、酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルなど)、アリルオキシエタノールなどが挙げられる。
ビニルエーテル類としては、例えば、アルキルビニルエーテル(例えば、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテルなど)、ビニルアリールエーテル(例えばビニルフェニルエーテル、ビニルトリルエーテル、ビニルクロルフェニルエーテル、ビニル−2,4−ジクロルフェニルエーテル、ビニルナフチルエーテル、ビニルアントラニルエーテルなど)が挙げられる。
ビニルエステル類としては、例えば、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルフェニルアセテート、ビニルアセトアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレート、安息香酸ビニル、サルチル酸ビニル、クロル安息香酸ビニル、テトラクロル安息香酸ビニル、ナフトエ酸ビニルなどが挙げられる。
スチレン類としては、例えば、スチレン、アルキルスチレン(例えば、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、シクロヘキシルスチレン、デシルスチレン、ベンジルスチレン、クロルメチルスチレン、トリフルオルメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセトキシメチルスチレンなど)、アルコキシスチレン(例えば、メトキシスチレン、4−メトキシ−3−メチルスチレン、ジメトキシスチレンなど)、アルキルカルボニルオキシスチレン(例えば、4−アセトキシスチレン、4−シクロヘキシルカルボニルオキシスチレン)、アリールカルボニルオキシスチレン(例えば、4−フェニルカルボニルオキシスチレン)、ハロゲンスチレン(例えば、クロルスチレン、ジクロルスチレン、トリクロルスチレン、テトラクロルスチレン、ペンタクロルスチレン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ヨードスチレン、フルオルスチレン、トリフルオルスチレン、2−ブロム−4−トリフルオルメチルスチレン、4−フルオル−3−トリフルオルメチルスチレンなど)、シアノスチレン、カルボキシスチレンなどが挙げられる。
クロトン酸エステル類としては、例えば、クロトン酸アルキル(例えば、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシル、グリセリンモノクロトネートなど)が挙げられる。
イタコン酸ジアルキル類としては、例えば、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなどが挙げられる。
マレイン酸あるいはフマール酸のジアルキルエステル類としては、例えば、ジメチルマレレート、ジブチルフマレートなどが挙げられる。
その他にも、無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル等をあげることができる。また一般に前記本発明にかかわる繰り返し単位と共重合可能である付加重合性不飽和化合物であれば、特に制限されず用いることができる。
Examples of allyl compounds include allyl esters (eg, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate), allyl Examples include oxyethanol.
Examples of vinyl ethers include alkyl vinyl ethers (for example, hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2- Ethyl butyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, etc., vinyl aryl ethers (eg vinyl phenyl ether, vinyl tolyl ether, vinyl chloride) Phenyl ether, vinyl 2,4-dichlorophenyl ether, vinyl naphthyl ether, vinyl anthranyl ether) and the like.
Examples of vinyl esters include vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate, Examples thereof include vinyl phenyl acetate, vinyl acetoacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenyl butyrate, vinyl cyclohexyl carboxylate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chlorobenzoate, vinyl tetrachlorobenzoate, vinyl naphthoate and the like.
Examples of styrenes include styrene and alkyl styrene (for example, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, diethyl styrene, isopropyl styrene, butyl styrene, hexyl styrene, cyclohexyl styrene, decyl styrene, benzyl styrene, chloromethyl styrene). , Trifluoromethyl styrene, ethoxymethyl styrene, acetoxymethyl styrene, etc.), alkoxy styrene (eg, methoxy styrene, 4-methoxy-3-methyl styrene, dimethoxy styrene, etc.), alkylcarbonyloxy styrene (eg, 4-acetoxy styrene, 4-cyclohexylcarbonyloxystyrene), arylcarbonyloxystyrene (for example, 4-phenylcarbonyloxystyrene) ), Halogen styrene (for example, chlorostyrene, dichlorostyrene, trichlorostyrene, tetrachlorostyrene, pentachlorostyrene, bromostyrene, dibromostyrene, iodostyrene, fluorostyrene, trifluorostyrene, 2-bromo-4-trifluoro) Rumethylstyrene, 4-fluoro-3-trifluoromethylstyrene, etc.), cyanostyrene, carboxystyrene and the like.
Examples of the crotonic acid esters include alkyl crotonic acid (for example, butyl crotonic acid, hexyl crotonic acid, glycerin monocrotonate, etc.).
Examples of the dialkyl itaconates include dimethyl itaconate, diethyl itaconate, and dibutyl itaconate.
Examples of the dialkyl esters of maleic acid or fumaric acid include dimethyl maleate and dibutyl fumarate.
In addition, maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilonitrile, and the like can be given. In general, any addition-polymerizable unsaturated compound copolymerizable with the repeating unit according to the present invention can be used without any particular limitation.

本発明における樹脂(P)は、1種類単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。樹脂(P)の含有量は、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物中の全固形分を基準にして、30〜100質量%が好ましく、50〜100質量%がより好ましく、70〜100質量%が特に好ましい。   Resin (P) in this invention can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The content of the resin (P) is preferably 30 to 100% by mass, more preferably 50 to 100% by mass, based on the total solid content in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention. 70-100 mass% is especially preferable.

樹脂(P)の具体例としては、例えば、前記一般式(I)の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位を必須成分とし、前記酸分解性基を有する繰り返し単位(A)の具体例、前記水酸基を有する繰り返し単位(B)の具体例、前記ラクトン構造を有する繰り返し単位(C)の具体例の中から選択される1種以上の繰り返し単位を更に有する樹脂が挙げられる。
以下に樹脂(P)の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Specific examples of the resin (P) include, for example, specific examples of the repeating unit (A) having one or more repeating units selected from the specific examples of the general formula (I) as essential components and having the acid-decomposable group. Examples include a resin further having one or more types of repeating units selected from the specific examples of the repeating unit (B) having a hydroxyl group and the specific examples of the repeating unit (C) having a lactone structure.
Although the preferable specific example of resin (P) is shown below, this invention is not limited to these.

Figure 2011186341
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Figure 2011186341
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Figure 2011186341
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Figure 2011186341
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〔溶剤〕
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に含有される溶剤は、好ましくは有機溶剤であり、例えば以下のものを挙げることができる。
アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA;別名:1−メトキシ−2−アセトキシプロパン)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、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が好ましく挙げられる。
アルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME;別名:1−メトキシ−2−プロパノール)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルを好ましく挙げられる。
〔solvent〕
The solvent contained in the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is preferably an organic solvent, and examples thereof include the following.
Examples of the alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate include propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA; alias: 1-methoxy-2-acetoxypropane), propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether Preferred are acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate.
Examples of the alkylene glycol monoalkyl ether include propylene glycol monomethyl ether (PGME; alias: 1-methoxy-2-propanol), propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, Preferred is ethylene glycol monoethyl ether.

乳酸アルキルエステルとしては、例えば、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチルを好ましく挙げられる。
アルコキシプロピオン酸アルキルとしては、例えば、3−エ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−メトキシプロピオン酸エチルを好ましく挙げられる。
環状ラクトンとしては、例えば、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−メチル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−オクタノイックラクトン、α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンが好ましく挙げられる。
Preferred examples of the alkyl lactate include methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate and butyl lactate.
Preferred examples of the alkyl alkoxypropionate include ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, and ethyl 3-methoxypropionate.
Examples of cyclic lactones include β-propiolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, β-methyl-γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-caprolactone, and γ-octano. Preferred are iclactone and α-hydroxy-γ-butyrolactone.

環を含有しても良いモノケトン化合物としては、例えば、2−ブタノン、3−メチルブタノン、ピナコロン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−メチル−3−ペンタノン、4,4−ジメチル−2−ペンタノン、2,4−ジメチル−3−ペンタノン、2,2,4,4−テトラメチル−3−ペンタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、5−メチル−2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−メチル−3−ヘプタノン、5−メチル−3−ヘプタノン、2,6−ジメチル−4−ヘプタノン、2−オクタノン、3−オクタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、5−ノナノン、2−デカノン、3−デカノン、4−デカノン、5−ヘキセン−2−オン、3−ペンテン−2−オン、シクロペンタノン、2−メチルシクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、2,2−ジメチルシクロペンタノン、2,4,4−トリメチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチルシクロヘキサノン、4−メチルシクロヘキサノン、4−エチルシクロヘキサノン、2,2−ジメチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、2,2,6−トリメチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、2−メチルシクロヘプタノン、3−メチルシクロヘプタノンが好ましく挙げられる。   Examples of the monoketone compound which may contain a ring include 2-butanone, 3-methylbutanone, pinacolone, 2-pentanone, 3-pentanone, 3-methyl-2-pentanone, 4-methyl-2-pentanone, 2 -Methyl-3-pentanone, 4,4-dimethyl-2-pentanone, 2,4-dimethyl-3-pentanone, 2,2,4,4-tetramethyl-3-pentanone, 2-hexanone, 3-hexanone, 5-methyl-2-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-methyl-3-heptanone, 5-methyl-3-heptanone, 2,6-dimethyl-4-heptanone, 2-octanone, 3-octanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 5-nonanone, 2-decanone, 3-decanone, 4-decanone, 5-hexen-2-one, -Penten-2-one, cyclopentanone, 2-methylcyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, 2,2-dimethylcyclopentanone, 2,4,4-trimethylcyclopentanone, cyclohexanone, 3-methyl Cyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, 4-ethylcyclohexanone, 2,2-dimethylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, 2,2,6-trimethylcyclohexanone, cycloheptanone, 2-methylcycloheptanone, 3-methylcyclo A preferred example is heptanone.

アルキレンカーボネートとしては、例えば、プロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネートが好ましく挙げられる。
アルコキシ酢酸アルキルとしては、例えば、酢酸−2−メトキシエチル、酢酸−2−エトキシエチル、酢酸−2−(2−エトキシエトキシ)エチル、酢酸−1−メトキシ−2−プロピルが好ましく挙げられる。
ピルビン酸アルキルとしては、例えば、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピルが好ましく挙げられる。
Preferred examples of the alkylene carbonate include propylene carbonate, vinylene carbonate, ethylene carbonate, and butylene carbonate.
Preferred examples of the alkyl alkoxyacetate include 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, and 1-methoxy-2-propyl acetate.
Preferred examples of the alkyl pyruvate include methyl pyruvate, ethyl pyruvate, and propyl pyruvate.

好ましく使用できる溶剤としては、2−ヘプタノン、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、乳酸エチル、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アセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸−2−エトキシエチル、酢酸−2−(2−エトキシエトキシ)エチル、プロピレンカーボネートが挙げられるが、アウトガスの問題(高真空下、EUV光のような高エネルギー線を照射した場合、レジスト膜中の化合物がフラグメンテーションにより破壊され、露光中に低分子成分として揮発して露光機内の環境を汚染するという問題)の低減の観点から2−ヘプタノン、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等、常圧での沸点が150℃以下の溶媒が特に好ましい。これらの溶剤は単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いることもできる。 本発明の樹脂組成物全量中における溶媒の含有率は、所望の膜厚等に応じて適宜調整可能であるが、一般的には組成物の全固形分濃度が0.5〜30質量%、好ましくは1.0〜20質量%、より好ましくは1.5〜10質量%となるように調製される。   Preferred solvents that can be used include 2-heptanone, cyclopentanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, ethyl lactate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, 3-ethoxypropionic acid Examples include ethyl, ethyl pyruvate, 2-ethoxyethyl acetate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, and propylene carbonate. However, there is a problem of outgassing (irradiating high energy rays such as EUV light under high vacuum) In this case, the compound in the resist film is destroyed by fragmentation and volatilizes as a low molecular component during exposure to contaminate the environment in the exposure apparatus). Glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, boiling point are particularly preferred 0.99 ° C. or less of the solvent at atmospheric pressure. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The content of the solvent in the total amount of the resin composition of the present invention can be appropriately adjusted according to the desired film thickness and the like, but generally the total solid content concentration of the composition is 0.5 to 30% by mass, Preferably it is prepared so that it may become 1.0-20 mass%, More preferably, it will be 1.5-10 mass%.

〔その他の成分〕
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、上記で述べた樹脂(P)、溶媒以外にも、必要に応じて更に、塩基性化合物、酸の作用により分解してアルカリ水溶性に対する溶解速度が増大する樹脂、従来型の光酸発生剤、界面活性剤、酸分解性溶解阻止化合物、染料、可塑剤、光増感剤、及び現像液に対する溶解促進性化合物、プロトンアクセプター性官能基を有する化合物等を含有させることができる。
[Other ingredients]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is further decomposed by the action of a basic compound and an acid in addition to the resin (P) and the solvent described above, and is soluble in alkali water. Resins that increase the dissolution rate in water, conventional photoacid generators, surfactants, acid-decomposable dissolution-inhibiting compounds, dyes, plasticizers, photosensitizers, and dissolution-promoting compounds in developer solutions, proton acceptor properties A compound having a functional group or the like can be contained.

<塩基性化合物>
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、塩基性化合物を含有することが好ましい。
塩基性化合物は、含窒素有機塩基性化合物であることが好ましい。
<Basic compound>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention preferably contains a basic compound.
The basic compound is preferably a nitrogen-containing organic basic compound.

前記塩基性化合物として使用可能な化合物は特に限定されないが、例えば以下の(1)〜(4)に分類される化合物が好ましく用いられる。   Although the compound which can be used as the said basic compound is not specifically limited, For example, the compound classified into the following (1)-(4) is used preferably.

(1)下記一般式(BS−1)で表される化合物 (1) Compound represented by the following general formula (BS-1)

Figure 2011186341
Figure 2011186341

一般式(BS−1)中、
Rは、各々独立に、水素原子、アルキル基(直鎖又は分岐)、シクロアルキル基(単環又は多環)、アリール基、アラルキル基の何れかを表す。但し、三つのRの全てが水素原子とはならない。
Rとしてのアルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常1〜20、好ましくは1〜12である。具体例としては一般式(I)のR〜Rについて前述したアルキル基などが挙げられる。
Rとしてのシクロアルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常3〜20、好ましくは5〜15である。具体例としては一般式(I)のR〜Rについて前述したシクロアルキル基などが挙げられる。
Rとしてのアリール基の炭素数は特に限定されないが、通常6〜20、好ましくは6〜10である。具体例としてはフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
Rとしてのアラルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常7〜20、好ましくは7〜11である。具体例としてはベンジル基等が挙げられる。
Rとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基は、水素原子が置換基により置換されていてもよい。前記置換基の具体例としては、R〜Rについてのアルキル基が有していてもよい置換基として前述した置換基等の任意の置換基が挙げられる。
一般式(BS−1)で表される化合物は、3つのRの1つのみが水素原子、あるいは全てのRが水素原子でないことが好ましい。
In general formula (BS-1),
Each R independently represents a hydrogen atom, an alkyl group (straight or branched), a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic), an aryl group, or an aralkyl group. However, not all three Rs are hydrogen atoms.
Although carbon number of the alkyl group as R is not specifically limited, Usually, 1-20, Preferably it is 1-12. Specific examples include the alkyl groups described above for R 1 to R 3 in the general formula (I).
Although carbon number of the cycloalkyl group as R is not specifically limited, Usually, 3-20, Preferably it is 5-15. Specific examples include the cycloalkyl groups described above for R 1 to R 3 in the general formula (I).
Although carbon number of the aryl group as R is not specifically limited, Usually, 6-20, Preferably it is 6-10. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
Although carbon number of the aralkyl group as R is not specifically limited, Usually, 7-20, Preferably it is 7-11. Specific examples include a benzyl group.
In the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group or aralkyl group as R, a hydrogen atom may be substituted with a substituent. Specific examples of the substituent include arbitrary substituents such as the substituents described above as the substituent that the alkyl group for R 1 to R 3 may have.
In the compound represented by the general formula (BS-1), it is preferable that only one of three Rs is a hydrogen atom, or all Rs are not hydrogen atoms.

一般式(BS−1)で表される化合物の具体例としては、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリイソデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ジデシルアミン、メチルオクタデシルアミン、ジメチルウンデシルアミン、N,N−ジメチルドデシルアミン、メチルジオクタデシルアミン、N,N−ジブチルアニリン、N,N−ジヘキシルアニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン、2,4,6−トリ(t−ブチル)アニリンなどが挙げられる。
また、一般式(BS−1)において、少なくとも1つのRが、ヒドロキシル基で置換されたアルキル基である化合物が、好ましい態様の1つとして挙げられる。具体的化合物としては、トリエタノールアミン、N,N−ジヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。
Specific examples of the compound represented by the general formula (BS-1) include tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-octylamine, tri-n-decylamine, triisodecylamine, and dicyclohexyl. Methylamine, tetradecylamine, pentadecylamine, hexadecylamine, octadecylamine, didecylamine, methyloctadecylamine, dimethylundecylamine, N, N-dimethyldodecylamine, methyldioctadecylamine, N, N-dibutylaniline, N , N-dihexylaniline, 2,6-diisopropylaniline, 2,4,6-tri (t-butyl) aniline and the like.
In addition, a compound in which at least one R in the general formula (BS-1) is an alkyl group substituted with a hydroxyl group can be mentioned as one of preferable embodiments. Specific examples of the compound include triethanolamine and N, N-dihydroxyethylaniline.

また、Rとしてのアルキル基は、アルキル鎖中に、酸素原子を有し、オキシアルキレン鎖が形成されていてもよい。オキシアルキレン鎖としては−CHCHO−が好ましい。具体的例としては、トリス(メトキシエトキシエチル)アミンや、米国特許第6040112号明細書のカラム3、60行目以降に例示の化合物などが挙げられる。 The alkyl group as R may have an oxygen atom in the alkyl chain, and an oxyalkylene chain may be formed. As the oxyalkylene chain, —CH 2 CH 2 O— is preferable. Specific examples include tris (methoxyethoxyethyl) amine and compounds exemplified in column 3, line 60 and thereafter of US Pat. No. 6,040,112.

(2)含窒素複素環構造を有する化合物
複素環構造としては、芳香族性を有していてもいなくてもよい。また、窒素原子を複数有していてもよく、更に、窒素以外のヘテロ原子を含有していてもよい。具体的には、イミダゾール構造を有する化合物(2−フェニルベンゾイミダゾールなど)、ピペリジン構造を有する化合物(N−ヒドロキシエチルピペリジンなど)、ピリジン構造を有する化合物(4−ジメチルアミノピリジンなど)、アンチピリン構造を有する化合物(アンチピリンなど)が挙げられる。
また、環構造を2つ以上有する化合物も好適に用いられる。具体的には1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−ウンデカ−7−エンなどが挙げられる。
(2) Compound having a nitrogen-containing heterocyclic structure The heterocyclic structure may or may not have aromaticity. Moreover, you may have two or more nitrogen atoms, Furthermore, you may contain hetero atoms other than nitrogen. Specifically, a compound having an imidazole structure (such as 2-phenylbenzimidazole), a compound having a piperidine structure (such as N-hydroxyethylpiperidine), a compound having a pyridine structure (such as 4-dimethylaminopyridine), an antipyrine structure Compounds having antipyrine and the like.
A compound having two or more ring structures is also preferably used. Specific examples include 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -undec-7-ene.

(3)フェノキシ基を有するアミン化合物
フェノキシ基を有するアミン化合物とは、アミン化合物のアルキル基の窒素原子と反対側の末端にフェノキシ基を有するものである。好ましくは、フェノキシ基と窒素原子との間に、少なくとも1つのオキシアルキレン鎖を有する化合物である。1分子中のオキシアルキレン鎖の数は、好ましくは3〜9個、更に好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン鎖の中でも−CHCHO−が好ましい。
具体例としては、2−[2−{2―(2,2―ジメトキシ−フェノキシエトキシ)エチル}−ビス−(2−メトキシエチル)]−アミンや、米国特許出願公開第2007/0224539号明細書の段落[0066]に例示されている化合物(C1−1)〜(C3−3)などが挙げられる。
(3) Amine compound having a phenoxy group An amine compound having a phenoxy group has a phenoxy group at the terminal opposite to the nitrogen atom of the alkyl group of the amine compound. Preferably, it is a compound having at least one oxyalkylene chain between the phenoxy group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene chains in one molecule is preferably 3-9, more preferably 4-6. Among the oxyalkylene chains, —CH 2 CH 2 O— is preferable.
Specific examples include 2- [2- {2- (2,2-dimethoxy-phenoxyethoxy) ethyl} -bis- (2-methoxyethyl)]-amine and US Patent Application Publication No. 2007/0224539. The compounds (C1-1) to (C3-3) exemplified in paragraph [0066] of the above.

(4)アンモニウム塩
アンモニウム塩も適宜用いられる。好ましくはヒドロキシド又はカルボキシレートである。より具体的にはテトラブチルアンモニウムヒドロキシドに代表されるテトラアルキルアンモニウムヒドロキシドが好ましい。
(4) Ammonium salt Ammonium salts are also used as appropriate. Preferred is hydroxide or carboxylate. More specifically, tetraalkylammonium hydroxide represented by tetrabutylammonium hydroxide is preferable.

その他、特開2002−363146号公報の実施例で合成されている化合物、特開2007−298569号公報の段落0108に記載の化合物なども使用可能である。   In addition, compounds synthesized in Examples of JP-A No. 2002-363146, compounds described in paragraph 0108 of JP-A No. 2007-298869, and the like can also be used.

これら塩基性化合物は、単独であるいは2種以上併用して用いられる。
前記塩基性化合物の使用量は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分を基準として、通常、0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%である。
These basic compounds are used alone or in combination of two or more.
The usage-amount of the said basic compound is 0.001-10 mass% normally based on the total solid of actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, Preferably it is 0.01-5 mass%.

<酸の作用により分解してアルカリ水溶性に対する溶解速度が増大する樹脂>
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、樹脂(P)以外に、酸の作用により分解してアルカリ水溶性に対する溶解速度が増大する樹脂を含有していてもよい。
<Resin that is decomposed by the action of an acid to increase the dissolution rate with respect to alkaline water solubility>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may contain, in addition to the resin (P), a resin that decomposes by the action of an acid to increase the dissolution rate with respect to alkali water solubility.

酸の作用により分解してアルカリ水溶液に対する溶解速度が増大する樹脂(以下、「酸分解性樹脂」ともいう)は、樹脂の主鎖又は側鎖、或いは、主鎖及び側鎖の両方に、酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基(酸分解性基)を有する樹脂である。この内、酸分解性基を側鎖に有する樹脂がより好ましい。   Resins that decompose due to the action of an acid and increase the dissolution rate in an alkaline aqueous solution (hereinafter also referred to as “acid-decomposable resins”) are not included in the main chain or side chain of the resin, or both of the main chain and side chain. It is a resin having a group (acid-decomposable group) that decomposes by the action of and produces an alkali-soluble group. Among these, a resin having an acid-decomposable group in the side chain is more preferable.

酸分解性樹脂は、欧州特許254853号明細書、特開平2−25850号公報、同3−223860号公報、同4−251259号公報等に開示されているように、アルカリ可溶性樹脂に酸で分解し得る基の前駆体を反応させる、若しくは、酸で分解し得る基の結合したアルカリ可溶性樹脂モノマーを種々のモノマーと共重合して得ることができる。
酸分解性基としては、例えば、−COOH基、−OH基などのアルカリ可溶性基を有する樹脂において、左記のアルカリ可溶性基の水素原子を酸の作用により脱離する基で置換した基が好ましい。
酸分解性基として具体的には、本発明における樹脂(P)中の繰り返し単位(A)について前述した酸分解性基と同様の基を好ましい例として挙げることができる。
The acid-decomposable resin is decomposed with an acid into an alkali-soluble resin as disclosed in European Patent No. 254853, JP-A-2-25850, JP-A-3-223860, JP-A-4-251259, and the like. It can be obtained by reacting a precursor of a group capable of being reacted or copolymerizing an alkali-soluble resin monomer having an acid-decomposable group bonded thereto with various monomers.
As the acid-decomposable group, for example, in a resin having an alkali-soluble group such as —COOH group and —OH group, a group in which the hydrogen atom of the alkali-soluble group shown on the left is substituted with a group capable of leaving by the action of an acid is preferable.
Specific examples of the acid-decomposable group include the same groups as the acid-decomposable groups described above for the repeating unit (A) in the resin (P) in the present invention.

前記アルカリ可溶性基を有する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリ(o−ヒドロキシスチレン)、ポリ(m−ヒドロキシスチレン)、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)及びこれらの共重合体、水素化ポリ(ヒドロキシスチレン)、下記構造で表される置換基を有するポリ(ヒドロキシスチレン)類、及びフェノール性水酸基を有する樹脂、スチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、水素化ノボラック樹脂等のヒドロキシスチレン構造単位を有するアルカリ可溶性樹脂、(メタ)アクリル酸、ノルボルネンカルボン酸などのカルボキシル基を有する繰り返し単位を含有するアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。   The resin having an alkali-soluble group is not particularly limited. For example, poly (o-hydroxystyrene), poly (m-hydroxystyrene), poly (p-hydroxystyrene) and copolymers thereof, hydrogenated poly (Hydroxystyrene), poly (hydroxystyrene) s having a substituent represented by the following structure, and resins having phenolic hydroxyl groups, styrene-hydroxystyrene copolymers, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymers, hydrogen An alkali-soluble resin having a hydroxystyrene structural unit such as a modified novolak resin, and an alkali-soluble resin containing a repeating unit having a carboxyl group such as (meth) acrylic acid or norbornenecarboxylic acid.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

これらアルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解速度は、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)で測定(23℃)して170Å/秒以上が好ましい。特に好ましくは330Å/秒以上である。   The alkali dissolution rate of these alkali-soluble resins is preferably at least 170 kg / second as measured with 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (23 ° C.). Particularly preferably, it is 330 Å / second or more.

酸で分解し得る基の含有率は、樹脂中の酸で分解し得る基を有する繰り返し単位数(X)と酸で脱離する基で保護されていないアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の数(Y)をもって、X/(X+Y)で表される。含有率は、好ましくは0.01〜0.70、より好ましくは0.05〜0.50、更に好ましくは0.05〜0.40である。   The content of the group capable of decomposing with an acid is determined by the number of repeating units (X) having a group decomposable with an acid in the resin and the number of repeating units having an alkali-soluble group not protected by a group capable of leaving with an acid ( Y) and represented by X / (X + Y). The content is preferably 0.01 to 0.70, more preferably 0.05 to 0.50, and still more preferably 0.05 to 0.40.

酸分解性樹脂の重量平均分子量は、GPC法によりポリスチレン換算値として、50,000以下が好ましく、より好ましくは1,000〜20000、特に好ましくは、1,000〜10,000である。
酸分解性樹脂の分散度(Mw/Mn)は、1.0〜3.0が好ましく、より好ましくは1.05〜2.0であり、更に好ましくは1.1〜1.7である。
酸分解性樹脂は、2種類以上組み合わせて使用してもよい。
The weight average molecular weight of the acid-decomposable resin is preferably 50,000 or less, more preferably 1,000 to 20,000, and particularly preferably 1,000 to 10,000 as a polystyrene conversion value by the GPC method.
The dispersity (Mw / Mn) of the acid-decomposable resin is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.05 to 2.0, and still more preferably 1.1 to 1.7.
Two or more acid-decomposable resins may be used in combination.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、前記樹脂(P)以外に酸分解性樹脂を含有してもしなくてもよいが、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物において、樹脂(P)以外に酸分解性樹脂を含有する場合、前記樹脂(P)以外の酸分解性樹脂の樹脂組成物中の含有量は、樹脂組成物の全固形分中0.0001〜60質量%が好ましく、より好ましくは0.0001〜50質量%である。   The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may or may not contain an acid-decomposable resin in addition to the resin (P). When the composition contains an acid-decomposable resin other than the resin (P), the content of the acid-decomposable resin other than the resin (P) in the resin composition is 0.00 in the total solid content of the resin composition. 0001-60 mass% is preferable, More preferably, it is 0.0001-50 mass%.

<酸発生剤>
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物では、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(以下、「酸発生剤」ともいう)を含有してもよい。
そのような酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
<Acid generator>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may contain a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation (hereinafter also referred to as “acid generator”).
Examples of such an acid generator include a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, or an actinic ray or radiation used for a microresist. A known compound that generates an acid by irradiation and a mixture thereof can be appropriately selected and used.

たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネートを挙げることができる。これらの具体例としては、例えば、米国特許出願公開第2008/0241737A1号明細書の〔0164〕〜〔0248〕に説明されているものを挙げることができる。これらの酸発生剤は2種類以上を組み合わせて使用してもよい。   Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates. Specific examples thereof include those described in [0164] to [0248] of US Patent Application Publication No. 2008 / 0241737A1. These acid generators may be used in combination of two or more.

本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物において、前記樹脂(P)中の繰り返し単位(I)以外に酸発生剤を用いる場合には、酸発生剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。樹脂(P)中の繰り返し単位(I)以外の酸発生剤の樹脂組成物中の含量は、樹脂組成物の全固形分を基準として、0〜10質量%が好ましく、より好ましくは0〜5質量%である。樹脂(P)中の繰り返し単位(I)以外の酸発生剤は、本発明において必須成分ではないが、含有させることによる効果を得る上では、通常0.01質量%以上で使用される。   In the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention, when an acid generator is used in addition to the repeating unit (I) in the resin (P), the acid generator is used singly or in combination. More than one species can be used in combination. The content of the acid generator other than the repeating unit (I) in the resin (P) in the resin composition is preferably 0 to 10% by mass, more preferably 0 to 5%, based on the total solid content of the resin composition. % By mass. The acid generator other than the repeating unit (I) in the resin (P) is not an essential component in the present invention, but is usually used in an amount of 0.01% by mass or more in order to obtain the effect of being contained.

<界面活性剤>
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、更に界面活性剤を含有することが好ましい。
界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤が好ましい。これらに該当する界面活性剤としては、大日本インキ化学工業(株)製のメガファックF176、メガファックR08、OMNOVA社製のPF656、PF6320、トロイケミカル(株)製のトロイゾルS−366、住友スリーエム(株)製のフロラードFC430、信越化学工業(株)製のポリシロキサンポリマーKP−341などが挙げられる。
また、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を使用することもできる。より具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類などが挙げられる。
<Surfactant>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention preferably further contains a surfactant.
As the surfactant, fluorine-based and / or silicon-based surfactants are preferable. Surfactants corresponding to these include Megafac F176, Megafac R08 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, PF656, PF6320 manufactured by OMNOVA, Troisol S-366 manufactured by Troy Chemical, Sumitomo 3M Examples include Fluorad FC430 manufactured by Co., Ltd., polysiloxane polymer KP-341 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and the like.
Further, other surfactants other than fluorine-based and / or silicon-based surfactants can also be used. More specific examples include polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene alkyl aryl ethers.

その他、公知の界面活性剤が適宜使用可能である。使用可能な界面活性剤としては、例えば、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の[0273]以降に記載の界面活性剤が挙げられる。   In addition, known surfactants can be used as appropriate. Examples of the surfactant that can be used include those described in [0273] et seq. Of US Patent Application Publication No. 2008/0248425.

界面活性剤は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、界面活性剤を含有してもしなくてもよいが、界面活性剤を含有する場合には、界面活性剤の含有量は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の全固形分に対し、好ましくは0.001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。
Surfactants may be used alone or in combination of two or more.
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention may or may not contain a surfactant, but when it contains a surfactant, the content of the surfactant is Preferably it is 0.001-2 mass% with respect to the total solid of a light sensitive or radiation sensitive resin composition, More preferably, it is 0.001-1 mass%.

<酸分解性溶解阻止化合物>
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、酸の作用により分解してアルカリ現像液中への溶解速度が増大する、分子量3000以下の溶解阻止化合物(以下、「溶解阻止化合物」ともいう)を含有することができる。
溶解阻止化合物としては、Proceeding of SPIE,2724, 355 (1996)に記載されている酸分解性基を含むコール酸誘導体の様な、酸分解性基を含有する脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。酸分解性基としては、前記酸分解性樹脂について前述した酸分解性基と同様のものが挙げられる。脂環族化合物を構成する脂環式構造としては、前記繰り返し単位(A)におけるQについて前述した脂環基と同様のものが挙げられる。
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を、電子線又はEUV光で照射する場合には、フェノール化合物のフェノール性水酸基を酸分解性基で置換した構造を含有するものが好ましい。フェノール化合物としてはフェノール骨格を1〜9個含有するフェノール化合物が好ましく、2〜6個含有するフェノール化合物であることが更に好ましい。
<Acid-decomposable dissolution inhibiting compound>
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is a dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter referred to as “dissolution inhibiting compound”) that decomposes by the action of an acid and increases the dissolution rate in an alkali developer. May also be included).
The dissolution inhibiting compound is preferably an alicyclic or aliphatic compound containing an acid-decomposable group such as a cholic acid derivative containing an acid-decomposable group described in Proceeding of SPIE, 2724, 355 (1996). . Examples of the acid-decomposable group include the same acid-decomposable groups as described above for the acid-decomposable resin. As an alicyclic structure which comprises an alicyclic compound, the thing similar to the alicyclic group mentioned above about Q in the said repeating unit (A) is mentioned.
When the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention is irradiated with an electron beam or EUV light, it preferably contains a structure in which the phenolic hydroxyl group of the phenol compound is substituted with an acid-decomposable group. The phenol compound is preferably a phenol compound containing 1 to 9 phenol skeletons, more preferably 2 to 6 phenol compounds.

本発明における溶解阻止化合物の分子量は、3000以下であり、好ましくは300〜3000、更に好ましくは500〜2500である。   The molecular weight of the dissolution inhibiting compound in the present invention is 3000 or less, preferably 300 to 3000, and more preferably 500 to 2500.

<染料>
本発明に好適に用いられる染料としては油性染料、塩基性染料等が挙げられる。
<Dye>
Examples of the dye suitably used in the present invention include oil dyes and basic dyes.

<光増感剤>
本発明において、露光による酸発生効率を向上させるため、任意の光増感剤を含有させることができる。
<Photosensitizer>
In this invention, in order to improve the acid generation efficiency by exposure, arbitrary photosensitizers can be contained.

本発明で使用できる現像液に対する溶解促進性化合物は、フェノール性OH基を2個以上、又はカルボキシ基を1個以上有する分子量1,000以下の低分子化合物である。カルボキシ基を有する場合は脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。このような分子量1000以下のフェノール化合物は、例えば、特開平4−122938号公報、特開平2−28531号公報、米国特許第4916210号明細書、欧州特許第219294号公報に記載のものを挙げることができる。   The dissolution accelerating compound for the developer that can be used in the present invention is a low molecular weight compound having a molecular weight of 1,000 or less and having two or more phenolic OH groups or one or more carboxy groups. When it has a carboxy group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable. Examples of such phenolic compounds having a molecular weight of 1000 or less include those described in JP-A-4-1222938, JP-A-2-28531, US Pat. No. 4,916,210, and European Patent 219294. Can do.

また、特開2006−208781号公報や、特開2007−286574号公報等に記載の、プロトンアクセプター性官能基を有する化合物も、本発明の樹脂組成物に対して好適に用いることができる。   In addition, compounds having a proton acceptor functional group described in JP-A No. 2006-208781 and JP-A No. 2007-286574 can be suitably used for the resin composition of the present invention.

<レジスト膜及びパターン形成方法>
本発明のレジスト膜は、本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物から形成されてなる。より具体的には、基板など支持体上に塗布されて形成されることが好ましい。
基板上に塗布する方法としては、スピン塗布が好ましく、その回転数は1000〜3000rpmが好ましい。
本発明のレジスト膜の膜厚は、0.02〜0.2μmが好ましい。
本発明のパターン形成方法は、前記得られたレジスト膜を露光する工程、及び露光したレジスト膜を現像する工程を含んでなる。
<Resist film and pattern formation method>
The resist film of the present invention is formed from the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention. More specifically, it is preferably formed by coating on a support such as a substrate.
As a method of coating on the substrate, spin coating is preferable, and the rotation speed is preferably 1000 to 3000 rpm.
The film thickness of the resist film of the present invention is preferably 0.02 to 0.2 μm.
The pattern forming method of the present invention includes a step of exposing the obtained resist film and a step of developing the exposed resist film.

より具体的には、本発明のパターン形成方法は、例えば、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を精密集積回路素子の製造に使用されるような基板上にスピナー、コーター等の任意の塗布方法により塗布、乾燥し、レジスト膜を形成する。なお、予め公知の反射防止膜を塗設することもできる。前記基板としては特に制限はないが、Si、Si/SiO、SiN、TiN、Cr層を有する石英基板などが挙げられる。
本発明のパターン形成方法において、前記レジスト膜に、必要に応じてマスクを通して、電子線(EB)、X線又はEUV光等を照射し、好ましくはベーク(加熱)を行い、現像する。これにより良好なパターンを得ることができる。
なお、背景技術で述べた、情報記録媒体の製造(より詳しくは、情報記録媒体の製造に用いられるモールド構造体、スタンパーの製造)に本発明の樹脂組成物を適用する場合は、基板を回転させながら、即ち、基板をr−θ方向に制御して露光/描画を行うことができる。この方法の詳細、及びこの方法によるモールド構造体の製造については、例えば特許第4109085号公報、特開2008−162101号公報などを参照されたい。
More specifically, the pattern forming method of the present invention can be applied, for example, by using an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition on a substrate such as a spinner, a coater or the like on a substrate used for manufacturing a precision integrated circuit element. A resist film is formed by coating and drying by a coating method. In addition, a known antireflection film can be applied in advance. There are no particular restrictions on the said substrate, Si, Si / SiO 2, SiN, TiN, such as a quartz substrate having a Cr layer.
In the pattern forming method of the present invention, the resist film is irradiated with an electron beam (EB), X-rays, EUV light or the like through a mask as necessary, and is preferably baked (heated) and developed. Thereby, a good pattern can be obtained.
In addition, when the resin composition of the present invention is applied to the production of an information recording medium (more specifically, the production of a mold structure and a stamper used in the production of an information recording medium) described in the background art, the substrate is rotated. In other words, exposure / drawing can be performed while controlling the substrate in the r-θ direction. For details of this method and the manufacture of the mold structure by this method, refer to, for example, Japanese Patent No. 4109085 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-162101.

本発明のパターン形成方法における現像工程では、アルカリ現像液を用いて行うことができる。用いられるアルカリ現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液を使用することができ、TMAHが好ましい。
さらに、上記アルカリ現像液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。
アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。
The development step in the pattern forming method of the present invention can be performed using an alkaline developer. Examples of the alkali developer used include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine, Secondary amines such as di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide, etc. Alkaline aqueous solutions of cyclic amines such as quaternary ammonium salts, pyrrole and pihelidine can be used, and TMAH is preferred.
Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline developer.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.
The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.

上記のようにして形成されたパターンをマスクとして用いてエッチング処理、イオン注入などを行い、半導体微細回路やインプリント用モールド構造体などを作成することができる。   By using the pattern formed as described above as a mask, etching, ion implantation, and the like can be performed to produce a semiconductor microcircuit, an imprint mold structure, and the like.

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
〔合成例〕
(P−1)の合成
以下のスキームにより(P−1)を合成した。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to this.
(Synthesis example)
Synthesis of (P-1) (P-1) was synthesized according to the following scheme.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

化合物2の合成
Journal of Materials Chemistry,2006,16,3701に記載の方法により合成した化合物1(33.6g)および塩化チオニル(150ml)の混合液に25℃でN,N−ジメチルホルムアミド(15ml)を1時間かけて滴下し、さらに反応液を4時間攪拌した。反応液を2Lの氷水にゆっくりと注ぎ、固体をろ別した。固体をクロロホルム(400ml)に溶解後、400mlの蒸留水で3回水洗し、硫酸マグネシウムで乾燥した。クロロホルムを減圧にて濃縮することにより化合物2(28g)を得た。
Synthesis of Compound 2 N, N-dimethylformamide (15 ml) at 25 ° C. in a mixture of Compound 1 (33.6 g) synthesized by the method described in Journal of Materials Chemistry, 2006, 16, 3701 and thionyl chloride (150 ml) Was added dropwise over 1 hour, and the reaction solution was further stirred for 4 hours. The reaction solution was slowly poured into 2 L of ice water, and the solid was filtered off. The solid was dissolved in chloroform (400 ml), washed with 400 ml of distilled water three times, and dried over magnesium sulfate. Chloroform was concentrated under reduced pressure to obtain Compound 2 (28 g).

化合物3の合成
化合物2(28g,84.2mmol)、1−ナフトール(12.1g)およびジクロロメタン(500ml)の混合液に10℃でトリエチルアミン(30ml)を滴下し、さらに反応液を25℃にて12時間攪拌した。反応液を1N塩酸水(500ml)、水(500ml)、重曹水(500ml)、水(500ml)および飽和食塩水(500ml)でそれぞれ1回ずつ洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。ジクロロメタンを減圧にて濃縮し、残留物をカラムクロマトグラフィーで精製することにより化合物3(26g)を得た。
Synthesis of Compound 3 Triethylamine (30 ml) was added dropwise at 10 ° C. to a mixture of Compound 2 (28 g, 84.2 mmol), 1-naphthol (12.1 g) and dichloromethane (500 ml), and the reaction solution was further cooled at 25 ° C. Stir for 12 hours. The reaction mixture was washed once with 1N aqueous hydrochloric acid (500 ml), water (500 ml), aqueous sodium bicarbonate (500 ml), water (500 ml) and saturated brine (500 ml), and dried over magnesium sulfate. Dichloromethane was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by column chromatography to give compound 3 (26 g).

p−ヒドロキシスチレンの合成
p−アセトキシスチレン(100.0g)の酢酸エチル(400g)溶液に0℃にて47.60gのナトリウムメトキシド(28%メタノール溶液)を30分かけて滴下後、反応液を25℃にて5時間撹拌した。反応溶液を蒸留水(300ml)で3回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。反応液を減圧にて濃縮後、メチルエチルケトンを加えることによりp−ヒドロキシスチレン(54%メチルエチルケトン溶液)131.70gを得た。
Synthesis of p-hydroxystyrene 47.60 g of sodium methoxide (28% methanol solution) was added dropwise to a solution of p-acetoxystyrene (100.0 g) in ethyl acetate (400 g) at 0 ° C. over 30 minutes, and then the reaction solution. Was stirred at 25 ° C. for 5 hours. The reaction solution was washed 3 times with distilled water (300 ml) and then dried over anhydrous sodium sulfate. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and methyl ethyl ketone was added to obtain 131.70 g of p-hydroxystyrene (54% methyl ethyl ketone solution).

(P−1)の合成
化合物3(13.2g,30mmol)、t−ブチルメタクリレート(4.3g,30mmol)、p−ヒドロキシスチレンの54%メチルエチルケトン溶液(9.0g,40mmol)および重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)(2.8g)のメチルエチルケトン(50ml)溶液を作成した。反応容器にメチルエチルケトン(20ml)を入れ、窒素ガス雰囲気下、70℃で、上記で作成した溶液を4時間かけて滴下し、さらにその温度で2時間撹拌した。反応液を25℃まで冷却後、1Lのメタノールに攪拌しながらゆっくりと滴下し、得られた固体を濾別、乾燥することにより、(P−1)12.5gを得た。
Synthesis of (P-1) Compound 3 (13.2 g, 30 mmol), t-butyl methacrylate (4.3 g, 30 mmol), 54% methyl ethyl ketone solution of p-hydroxystyrene (9.0 g, 40 mmol) and polymerization initiator V A methyl ethyl ketone (50 ml) solution of -601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (2.8 g) was prepared. Methyl ethyl ketone (20 ml) was placed in a reaction vessel, and the solution prepared above was added dropwise at 70 ° C. in a nitrogen gas atmosphere over 4 hours, and further stirred at that temperature for 2 hours. The reaction liquid was cooled to 25 ° C., and then slowly dropped into 1 L of methanol while stirring. The obtained solid was filtered and dried to obtain 12.5 g of (P-1).

(P−2)の合成
(P−1)の合成において、化合物3(13.2g)の代わりに下記化合物4(14.0g、Solid State Ionics,1999,123,233に記載の方法および、上記化合物2,3の合成と同様にして合成)を用いた以外は同様にして(P−2)12.0gを得た。
Synthesis of (P-2) In the synthesis of (P-1), the method described in the following compound 4 (14.0 g, Solid State Ionics, 1999, 123, 233) instead of compound 3 (13.2 g), and the above 12.0 g of (P-2) was obtained in the same manner except that (synthesized in the same manner as in the synthesis of compounds 2 and 3) was used.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

(P−4)の合成
以下のスキームにより(P−4)を合成した。
Synthesis of (P-4) (P-4) was synthesized according to the following scheme.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

化合物5の合成
p−ヒドロキシスチレンの54%メチルエチルケトン溶液(18.52g)の酢酸エチル(56g)溶液に0℃にて1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン−1,3−ジスルホニルジフルオリド(31.6g)を加え、さらに12.63gのトリエチルアミン(12.6g)の酢酸エチル(25g)溶液を30分かけて滴下し、その温度で4時間撹拌した。反応液にフェノール(10g)およびトリエチルアミン(12.6g)をゆっくり加え、さらに10時間攪拌した。反応液を酢酸エチル(300ml)/1N塩酸水(300ml)にゆっくりと注ぎ、振盪後、分液した。有機層を水(300ml)、重曹水(300ml)、水(300ml)および飽和食塩水(300ml)でそれぞれ1回ずつ洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧にて留去した後、残留物をカラムクロマトグラフィーで精製することにより化合物5(35g)を得た。
Synthesis of Compound 5 1,2,2,2,3,3-Hexafluoropropane-1,3-in a 54% methyl ethyl ketone solution (18.52 g) of p-hydroxystyrene in ethyl acetate (56 g) at 0 ° C. Disulfonyldifluoride (31.6 g) was added, and a solution of 12.63 g of triethylamine (12.6 g) in ethyl acetate (25 g) was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was stirred at that temperature for 4 hours. Phenol (10 g) and triethylamine (12.6 g) were slowly added to the reaction solution, and the mixture was further stirred for 10 hours. The reaction mixture was slowly poured into ethyl acetate (300 ml) / 1N aqueous hydrochloric acid (300 ml), and the mixture was separated after shaking. The organic layer was washed once each with water (300 ml), aqueous sodium bicarbonate (300 ml), water (300 ml) and saturated brine (300 ml), and dried over magnesium sulfate. After the solvent was distilled off under reduced pressure, the residue was purified by column chromatography to obtain Compound 5 (35 g).

(P−4)の合成
化合物5(14.7g,30mmol)、2−シクロヘキシル−2−プロピルメタクリレート(6.3g,30mmol)、p−ヒドロキシスチレンの54%メチルエチルケトン溶液(9.0g,40mmol)および重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)(2.8g)のメチルエチルケトン(50ml)溶液を作成した。反応容器にメチルエチルケトン(20ml)を入れ、窒素ガス雰囲気下、70℃で、上記で作成した溶液を4時間かけて滴下し、さらにその温度で2時間撹拌した。反応液を25℃まで冷却後、1Lのメタノールに攪拌しながらゆっくりと滴下し、得られた固体を濾別、乾燥することにより、(P−4)13.0gを得た。
Synthesis of (P-4) Compound 5 (14.7 g, 30 mmol), 2-cyclohexyl-2-propyl methacrylate (6.3 g, 30 mmol), p-hydroxystyrene in 54% methyl ethyl ketone (9.0 g, 40 mmol) and A methyl ethyl ketone (50 ml) solution of a polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (2.8 g) was prepared. Methyl ethyl ketone (20 ml) was placed in a reaction vessel, and the solution prepared above was added dropwise at 70 ° C. in a nitrogen gas atmosphere over 4 hours, and further stirred at that temperature for 2 hours. The reaction liquid was cooled to 25 ° C., and then slowly dropped into 1 L of methanol while stirring. The obtained solid was filtered and dried to obtain 13.0 g of (P-4).

(P−6)の合成
(P−4)の合成において、化合物5(14.7g,30mmol)、2−シクロヘキシル−2−プロピルメタクリレート(6.3g,30mmol)をそれぞれ、下記化合物6(16.4g,30mmol)、1−エチルシクロペンチルメタクリレート(5.5g,30mmol)に変更した以外は同様に(P−6)13.8gを得た。
Synthesis of (P-6) In the synthesis of (P-4), Compound 5 (14.7 g, 30 mmol) and 2-cyclohexyl-2-propyl methacrylate (6.3 g, 30 mmol) were respectively added to the following compound 6 (16. 4P, 30 mmol), and 13.8 g of (P-6) was obtained in the same manner except that it was changed to 1-ethylcyclopentyl methacrylate (5.5 g, 30 mmol).

Figure 2011186341
Figure 2011186341

(P−7)の合成
(P−4)の合成において、化合物5(14.7g,30mmol)、2−シクロヘキシル−2−プロピルメタクリレート(6.3g,30mmol)をそれぞれ、下記化合物7(17.0g,25mmol)、1−メチルシクロヘキシルメタクリレート(6.4g,35mmol)に変更した以外は同様に(P−7)13.5gを得た。
Synthesis of (P-7) In the synthesis of (P-4), Compound 5 (14.7 g, 30 mmol) and 2-cyclohexyl-2-propyl methacrylate (6.3 g, 30 mmol) were respectively added to the following compound 7 (17.17. (0-7, 25 mmol) and 13.5 g of (P-7) were obtained in the same manner except that 1-methylcyclohexyl methacrylate (6.4 g, 35 mmol) was used.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

(P−9)の合成
(P−4)の合成において、化合物5(14.7g,30mmol)、2−シクロヘキシル−2−プロピルメタクリレート(6.3g,30mmol)をそれぞれ、下記化合物8(18.3g,25mmol)、2−メチル−2−ブトキシカルボニルメチルメタクリレート(7.5g,35mmol)に変更した以外は同様に(P−9)15.1gを得た。
Synthesis of (P-9) In the synthesis of (P-4), Compound 5 (14.7 g, 30 mmol) and 2-cyclohexyl-2-propyl methacrylate (6.3 g, 30 mmol) were respectively added to the following compound 8 (18. (3 g, 25 mmol), 15.1 g of (P-9) was obtained in the same manner except that it was changed to 2-methyl-2-butoxycarbonylmethyl methacrylate (7.5 g, 35 mmol).

Figure 2011186341
Figure 2011186341

(P−10)の合成
(P−4)の合成において、化合物5(14.7g,30mmol)、2−シクロヘキシル−2−プロピルメタクリレート(6.3g,30mmol)、p−ヒドロキシスチレンの54%メチルエチルケトン溶液(9.0g,40mmol)をそれぞれ、下記化合物9(16.2g,30mmol)、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニルメチルメタクリレート(8.4g,35mmol)、p−ヒドロキシスチレンの54%メチルエチルケトン溶液(7.8g,35mmol)に変更した以外は同様に(P−10)14.5gを得た。
Synthesis of (P-10) In the synthesis of (P-4), Compound 5 (14.7 g, 30 mmol), 2-cyclohexyl-2-propyl methacrylate (6.3 g, 30 mmol), 54% methyl ethyl ketone of p-hydroxystyrene The solution (9.0 g, 40 mmol) was added to the following compound 9 (16.2 g, 30 mmol), 1-ethylcyclopentyloxycarbonylmethyl methacrylate (8.4 g, 35 mmol), and 54% methyl ethyl ketone solution of p-hydroxystyrene (7. 14.5 g of (P-10) was obtained in the same manner except that the amount was changed to 8 g, 35 mmol).

Figure 2011186341
Figure 2011186341

(P−11)の合成
(P−4)の合成において、化合物5(14.7g,30mmol)、2−シクロヘキシル−2−プロピルメタクリレート(6.3g,30mmol)、p−ヒドロキシスチレンの54%メチルエチルケトン溶液(9.0g,40mmol)をそれぞれ、下記化合物10(16.7g,30mmol)、2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート(8.2g,35mmol)、p−ヒドロキシスチレンの54%メチルエチルケトン溶液(7.8g,35mmol)に変更した以外は同様に(P−11)14.8gを得た。
Synthesis of (P-11) In the synthesis of (P-4), Compound 5 (14.7 g, 30 mmol), 2-cyclohexyl-2-propyl methacrylate (6.3 g, 30 mmol), 54% methyl ethyl ketone of p-hydroxystyrene The solution (9.0 g, 40 mmol) was added to the following compound 10 (16.7 g, 30 mmol), 2-methyl-2-adamantyl methacrylate (8.2 g, 35 mmol), and 54% methyl ethyl ketone solution of p-hydroxystyrene (7. (P-11) 14.8g was obtained similarly except having changed to 8g, 35 mmol).

Figure 2011186341
Figure 2011186341

(P−12)の合成
(P−4)の合成において、化合物5(14.7g,30mmol)、2−シクロヘキシル−2−プロピルメタクリレート(6.3g,30mmol)、p−ヒドロキシスチレンの54%メチルエチルケトン溶液(9.0g,40mmol)をそれぞれ、下記化合物11(12.3g,40mmol)、2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート(7.0g,30mmol)、p−ヒドロキシスチレンの54%メチルエチルケトン溶液(6.7g,30mmol)に変更した以外は同様に(P−12)12.5gを得た。
Synthesis of (P-12) In the synthesis of (P-4), compound 5 (14.7 g, 30 mmol), 2-cyclohexyl-2-propyl methacrylate (6.3 g, 30 mmol), 54% methyl ethyl ketone of p-hydroxystyrene The solution (9.0 g, 40 mmol) was added to the following compound 11 (12.3 g, 40 mmol), 2-methyl-2-adamantyl methacrylate (7.0 g, 30 mmol), and 54% methyl ethyl ketone solution of p-hydroxystyrene (6. (P-12) 12.5 g was similarly obtained except having changed to 7 g and 30 mmol).

Figure 2011186341
Figure 2011186341

(P−18)の合成
(P−4)の合成において、化合物5(14.7g,30mmol)、2−シクロヘキシル−2−プロピルメタクリレート(6.3g,30mmol)、p−ヒドロキシスチレンの54%メチルエチルケトン溶液(9.0g,40mmol)をそれぞれ、下記化合物12(9.9g,30mmol)、3−ビニル安息香酸t−ブチル(7.1g,35mmol)、4−ヒドロキシ−1−ビニルナフタレンの50%メチルエチルケトン溶液(11.9g,35mmol)に変更した以外は同様に(P−18)13.3gを得た。
Synthesis of (P-18) In the synthesis of (P-4), Compound 5 (14.7 g, 30 mmol), 2-cyclohexyl-2-propyl methacrylate (6.3 g, 30 mmol), 54% methyl ethyl ketone of p-hydroxystyrene The solution (9.0 g, 40 mmol) was added to the following compound 12 (9.9 g, 30 mmol), t-butyl 3-vinylbenzoate (7.1 g, 35 mmol), 50% methyl ethyl ketone of 4-hydroxy-1-vinylnaphthalene, respectively. 13.3 g of (P-18) was obtained in the same manner except that the solution was changed to 11.9 g (35 mmol).

Figure 2011186341
Figure 2011186341

〔実施例1〜18及び比較例1〜8〕
<レジスト評価(EB)>
下記表1に示した成分を、表1に示した混合溶剤に溶解させ、固形分濃度が4.0質量%の溶液を調製した。この溶液を0.1μmのポアサイズを有するポリテトラフルオロエチレンフィルターでろ過してポジ型レジスト溶液を得た。調製したポジ型レジスト溶液を、スピンコーターを用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に均一に塗布し、110℃で90秒間ホットプレート上で加熱乾燥を行い、膜厚100nmのレジスト膜を形成させた。
このレジスト膜を、電子線照射装置((株)日立製作所製HL750、加速電圧50keV)を用いて電子線照射を行った。照射後直ぐに120℃で90秒間ホットプレート上で加熱した。更に濃度2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液を用いて23℃で60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、ラインアンドスペースパターンを形成し、得られたパターンを下記方法で評価した。
[Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 8]
<Resist evaluation (EB)>
The components shown in Table 1 below were dissolved in the mixed solvent shown in Table 1 to prepare a solution having a solid content concentration of 4.0% by mass. This solution was filtered through a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 0.1 μm to obtain a positive resist solution. The prepared positive resist solution is uniformly applied on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater, and is heated and dried on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds to obtain a resist having a film thickness of 100 nm. A film was formed.
This resist film was irradiated with an electron beam using an electron beam irradiation apparatus (HL750 manufactured by Hitachi, Ltd., acceleration voltage: 50 keV). Immediately after the irradiation, it was heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds. Furthermore, development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution having a concentration of 2.38% by mass, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried to form a line and space pattern. Was evaluated by the following method.

〔感度〕
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9220)を用いて観察した。100nmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とした。
〔解像力〕
上記の感度を示す照射量における限界解像力(ラインとスペースが分離解像する最小の線幅)を解像力とした。
〔ラインエッジラフネス(LER)〕
上記の感度を示す照射量における100nmラインパターンの長さ方向50μmにおける任意の30点について、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9220)を用いてエッジがあるべき基準線からの距離を測定し、標準偏差を求め、3σを算出した。
〔パターン形状〕
上記の感度を示す照射量における100nmラインパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察し、矩形、ややテーパー、テーパーの3段階評価を行った。
〔保存安定性〕
レジスト組成物を室温(25℃)で1ヶ月保存した後、上記〔感度〕に記載の方法で感度を取得し、1ヶ月保存前と1ヶ月保存後とにおける感度変動の度合いを下記判定基準に従って評価した。
(判定基準)
○:<1μC/cmの感度変動が観察。
△:1μC/cm以上3μC/cm以下の感度変動が観察。
×:>3μC/cmの感度変動が観察。
〔sensitivity〕
The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-9220, manufactured by Hitachi, Ltd.). Sensitivity was defined as the minimum irradiation energy when resolving a 100 nm line (line: space = 1: 1).
[Resolution]
The resolving power was defined as the limiting resolving power (minimum line width at which lines and spaces were separated and resolved) at the irradiation dose showing the above sensitivity.
[Line edge roughness (LER)]
The distance from the reference line where there should be an edge, using a scanning electron microscope (S-9220, manufactured by Hitachi, Ltd.) for any 30 points in the length direction 50 μm of the 100 nm line pattern at the irradiation amount showing the sensitivity described above. Was measured, the standard deviation was obtained, and 3σ was calculated.
[Pattern shape]
The cross-sectional shape of the 100 nm line pattern at the irradiation dose showing the above sensitivity was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.), and three-step evaluation was performed: rectangular, slightly tapered, and tapered.
[Storage stability]
After the resist composition is stored at room temperature (25 ° C.) for 1 month, sensitivity is obtained by the method described in [Sensitivity] above, and the degree of sensitivity fluctuation before and after 1 month storage is determined according to the following criteria. evaluated.
(Criteria)
○: Sensitivity fluctuation of <1 μC / cm 2 observed.
△: 1μC / cm 2 or more 3 .mu.C / cm 2 or less in sensitivity fluctuation observed.
×: Sensitivity fluctuation of> 3 μC / cm 2 observed.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

実施例、比較例で用いた素材(その他の樹脂、酸発生剤、塩基性化合物)の構造を以下に示す。   The structures of the materials (other resins, acid generators, basic compounds) used in the examples and comparative examples are shown below.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

R−1は、特開平5−181265号公報に記載の方法により合成した。
R−2およびPR−2は、特開2008−163218号公報に記載の方法を参考にして合成した。
R−3およびPR−1は、それぞれ当該分野で一般的に知られている化合物であり、公知の合成方法により合成することができる。
PR−3は、特開2008−111120号公報に記載の方法を参考にして合成した。
PR−4は、特開2002−72483号公報に記載の方法を参考にして合成した。
PR−5〜7は、特開平2−245756号公報及び特開平10−221852号公報に記載の方法を参考に、上記樹脂(P−4)の合成と同様の方法により合成した。
号公報に記載の方法を参考にして合成した。
TBAHおよびTPIは、それぞれ市販されているものを用いた。
R-1 was synthesized by the method described in JP-A-5-181265.
R-2 and PR-2 were synthesized with reference to the method described in JP-A-2008-163218.
R-3 and PR-1 are compounds generally known in the art, and can be synthesized by a known synthesis method.
PR-3 was synthesized with reference to the method described in JP-A-2008-111120.
PR-4 was synthesized with reference to the method described in JP-A No. 2002-72483.
PR-5 to 7 were synthesized by a method similar to the synthesis of the resin (P-4) with reference to the methods described in JP-A-2-245756 and JP-A-10-221852.
The synthesis was carried out with reference to the method described in the Japanese Patent Publication.
Commercially available TBAH and TPI were used.

実施例、比較例で用いた界面活性剤、溶剤を以下に示す。
W−1:メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製、フッ素系)
W−2:メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製、フッ素及びシリコン系)
W−3:ポリシロキサンポリマー(信越化学工業(株)製、シリコン系)
W−4:PolyFoxPF−6320(OMNOVA Solutions Inc.製、フッ素系)
S1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
S2:プロピレングリコールモノメチルエーテル
S3:乳酸エチル
S4:シクロヘキサノン
Surfactants and solvents used in Examples and Comparative Examples are shown below.
W-1: Megafac F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., fluorine-based)
W-2: Megafuck R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., fluorine and silicon)
W-3: Polysiloxane polymer (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., silicon-based)
W-4: PolyFoxPF-6320 (manufactured by OMNOVA Solutions Inc., fluorine-based)
S1: Propylene glycol monomethyl ether acetate S2: Propylene glycol monomethyl ether S3: Ethyl lactate S4: Cyclohexanone

表1から明らかなように、前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有しない樹脂を用いた樹脂組成物の比較例1〜8はいずれも、感度及び保存安定性のいずれかに劣っていた。特に比較例1、3、4、6は感度に劣り、比較例2〜5、7、8はいずれも保存安定性に劣っていた。
一方、前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の実施例1〜18はいずれも、感度及び保存安定性に優れ、かつ解像性、パターン形状、ラインエッジラフネス等も良好であることがわかる。
As is clear from Table 1, Comparative Examples 1 to 8 of the resin composition using the resin having no repeating unit represented by the general formula (I) are inferior in either sensitivity or storage stability. It was. In particular, Comparative Examples 1, 3, 4, and 6 were inferior in sensitivity, and Comparative Examples 2 to 5, 7, and 8 were all inferior in storage stability.
On the other hand, all of Examples 1 to 18 of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention having the repeating unit represented by the general formula (I) are excellent in sensitivity and storage stability, and It can be seen that image quality, pattern shape, line edge roughness, etc. are also good.

〔実施例19〜21〕
<レジスト評価(EUV光)>
下記表2に示した成分を、表2に示した混合溶剤に溶解させ、固形分濃度が4.0質量%の溶液を調製した。この溶液を0.1μmのポアサイズを有するポリテトラフルオロエチレンフィルターでろ過してポジ型レジスト溶液を得た。なお、表2中に記載の化合物の記号は、表1におけるものと同様である。
調製したポジ型レジスト溶液を、スピンコーターを用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に均一に塗布し、120℃で90秒間ホットプレート上で加熱乾燥を行い、膜厚100nmのレジスト膜を形成させた。
レジスト膜を、EUV露光装置(波長13nm)で照射し、照射後直ぐに120℃で90秒間ホットプレート上で加熱した。更に濃度2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液を用いて23℃で60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、ラインアンドスペースパターン(ライン:スペース=1:1)を形成し、得られたパターンを下記方法で評価した。
〔感度〕
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9220)を用いて観察した。100nmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とした。
〔パターン形状〕
上記の感度を示す照射量における100nmラインパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4300)を用いて観察し、矩形、ややテーパー、テーパーの3段階評価を行った。
〔保存安定性〕
レジスト組成物を室温(25℃)で1ケ月保存した後、上記〔感度〕に記載の方法で感度を取得し、1ヶ月保存前と1ヶ月保存後とにおける感度変動の度合いを下記判定基準に従って評価した。
(判定基準)
○:<1mJ/cmの感度変動が観察。
△:1mJ/cm以上3mJ/cm以下の感度変動が観察。
×:>3mJ/cmの感度変動が観察。
[Examples 19 to 21]
<Resist evaluation (EUV light)>
The components shown in Table 2 below were dissolved in the mixed solvent shown in Table 2 to prepare a solution having a solid content concentration of 4.0% by mass. This solution was filtered through a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 0.1 μm to obtain a positive resist solution. The symbols of the compounds described in Table 2 are the same as those in Table 1.
The prepared positive resist solution is uniformly coated on a silicon substrate that has been subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater, and is heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist having a film thickness of 100 nm. A film was formed.
The resist film was irradiated with an EUV exposure apparatus (wavelength 13 nm), and immediately after the irradiation, it was heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds. Further, development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution having a concentration of 2.38% by mass, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried to form a line and space pattern (line: space = 1: 1). ) And the obtained pattern was evaluated by the following method.
〔sensitivity〕
The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-9220, manufactured by Hitachi, Ltd.). Sensitivity was defined as the minimum irradiation energy when resolving a 100 nm line (line: space = 1: 1).
[Pattern shape]
The cross-sectional shape of the 100 nm line pattern at the irradiation dose showing the above sensitivity was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.), and three-step evaluation was performed: rectangular, slightly tapered, and tapered.
[Storage stability]
After storing the resist composition at room temperature (25 ° C.) for 1 month, the sensitivity is obtained by the method described in [Sensitivity] above, and the degree of sensitivity fluctuation before and after 1 month storage is determined according to the following criteria. evaluated.
(Criteria)
○: Sensitivity fluctuation of <1 mJ / cm 2 observed.
△: 1mJ / cm 2 or more 3 mJ / cm 2 or less in sensitivity fluctuation observed.
X: Sensitivity fluctuation of> 3 mJ / cm 2 observed.

Figure 2011186341
Figure 2011186341

表2の結果より明らかなように、前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の実施例19〜21はいずれも、EUV露光によっても、良好な感度と保存安定性を両立していることがわかる。   As is apparent from the results in Table 2, Examples 19 to 21 of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of the present invention having the repeating unit represented by the general formula (I) are all EUV exposed. It can be seen that both good sensitivity and storage stability are achieved.

Claims (11)

下記一般式(I)で表される繰り返し単位を含む樹脂(P)を含有することを特徴とする感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 2011186341
上記一般式(I)中、
、R及びRは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
は、単結合又は2価の連結基を表し、
は、電子求引性基を有する、アルキレン基又はアリーレン基を表し、
又はLは、Rと結合して5員若しくは6員環を形成していても良い。
Arは、芳香族基を表す。
An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition comprising a resin (P) containing a repeating unit represented by the following general formula (I).
Figure 2011186341
In the general formula (I),
R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
L 1 represents a single bond or a divalent linking group,
L 2 represents an alkylene group or an arylene group having an electron withdrawing group,
L 1 or L 2 may be bonded to R 3 to form a 5-membered or 6-membered ring.
Ar represents an aromatic group.
上記一般式(I)において、Lが含フッ素アルキレン基又は含フッ素アリーレン基であることを特徴とする請求項1に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 In the general formula (I), actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 1, L 2 is characterized in that it is a fluorine-containing alkylene group or a fluorine-containing arylene group. 上記一般式(I)において、Lがペルフルオロアルキレン基であることを特徴とする請求項1又は2に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 In the general formula (I), L 2 is claim 1 or 2 actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to characterized in that it is a perfluoroalkylene group. 前記樹脂(P)が、更に、酸分解性基を有する繰り返し単位を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。   The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin (P) further contains a repeating unit having an acid-decomposable group. 前記樹脂(P)が、更に、水酸基を有する繰り返し単位を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。   The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin (P) further contains a repeating unit having a hydroxyl group. 前記水酸基を含む繰り返し単位がヒドロキシスチレンに由来する繰り返し単位であることを特徴とする請求項5に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。   6. The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 5, wherein the repeating unit containing a hydroxyl group is a repeating unit derived from hydroxystyrene. 前記樹脂(P)が、更に、ラクトン構造を有する繰り返し単位を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。   The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the resin (P) further contains a repeating unit having a lactone structure. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。   The resist film formed using the actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition of any one of Claims 1-7. 請求項8に記載のレジスト膜を露光する工程、及び露光した膜を現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。   A pattern forming method comprising: exposing the resist film according to claim 8; and developing the exposed film. 前記露光がX線、電子線又は極紫外線を用いて行われることを特徴とする請求項9に記載のパターン形成方法。   The pattern forming method according to claim 9, wherein the exposure is performed using X-rays, electron beams, or extreme ultraviolet rays. 下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含むことを特徴とする樹脂。
Figure 2011186341
上記一般式(II)中、
’は、水素原子又はアルキル基を表し、
は、単結合又は2価の連結基を表し、
Rfは、ペルフルオロアルキレン基を表し、
Arは、芳香族基を表す。
A resin comprising a repeating unit represented by the following general formula (II):
Figure 2011186341
In the general formula (II),
R 1 ′ represents a hydrogen atom or an alkyl group,
L 1 represents a single bond or a divalent linking group,
Rf represents a perfluoroalkylene group,
Ar represents an aromatic group.
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