JP2012037774A - Radiation sensitive resin composition and polymer - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation sensitive resin composition capable of forming a chemically amplified resist film which effectively responds to electron beams or extreme ultraviolet rays and has excellent nano edge roughness, sensitivity, and resolution to stably produce a fine pattern with a high degree of accuracy, and to provide a polymer used therefor.SOLUTION: A radiation sensitive resin composition contains a polymer which comprises at least one of the repeating units represented by the following formulas (I) and (II) and a (meth)acrylate unit having an acid-dissociable alicyclic group in a side chain.

Description

本発明は、感放射線性樹脂組成物及び重合体に関する。更に詳しくは、本発明は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、Fエキシマレーザー、EUV等の(極)遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線の如き各種の放射線による微細加工に適した化学増幅型レジストとして使用される感放射線性樹脂組成物及びそれに用いられる重合体に関する。 The present invention relates to a radiation sensitive resin composition and a polymer. More specifically, the present invention relates to various kinds of radiation such as KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser, EUV (extreme) far ultraviolet rays, synchrotron radiation, etc., X-rays, electron beam, etc. The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition used as a chemically amplified resist suitable for microfabrication by the method and a polymer used therefor.

従来、ICやLSI等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、KrFエキシマレーザー光、更にはArFエキシマレーザー光というように短波長化の傾向が見られる。更に、現在では、エキシマレーザー光以外にも、電子線やX線、或いはEUV光を用いたリソグラフィーも開発が進んでいる。   Conventionally, in a manufacturing process of a semiconductor device such as an IC or LSI, fine processing by lithography using a photoresist composition has been performed. In recent years, with the high integration of integrated circuits, the formation of ultrafine patterns in the submicron region and the quarter micron region has been required. Along with this, there is a tendency to shorten the exposure wavelength from g-line to i-line, KrF excimer laser light, and further ArF excimer laser light. Further, in addition to excimer laser light, lithography using electron beams, X-rays, or EUV light is also being developed.

電子線やEUV光を用いたリソグラフィーは、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。しかし、電子線やEUV用の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、ナノエッジラフネスの悪化が起こるため、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。尚、ナノ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設計寸法と実際のパターン寸法に生じるずれのことを言う。この設計寸法からのずれ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ことになる。特に、0.25μm以下の超微細領域では、ナノ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及び良好なナノエッジラフネスと、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。   Lithography using an electron beam or EUV light is positioned as a next-generation or next-generation pattern forming technology, and a resist with high sensitivity and high resolution is desired. In particular, high sensitivity is a very important issue for shortening the wafer processing time. However, with regard to resists for electron beams and EUV, if high sensitivity is pursued, not only the resolution is lowered but also the nano edge roughness deteriorates. Therefore, it is strongly desired to develop a resist that simultaneously satisfies these characteristics. It is rare. Nano edge roughness is designed 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. This refers to the deviation that occurs between the dimensions and the actual pattern dimensions. Since the deviation from the design dimension is transferred by an etching process using a resist as a mask and the electrical characteristics are deteriorated, the yield is lowered. In particular, in the ultrafine region of 0.25 μm or less, nano edge roughness is an extremely important improvement issue. High sensitivity, high resolution, good pattern shape and good nanoedge roughness are in a trade-off relationship, and it is very important how to satisfy this simultaneously.

更に、KrFエキシマレーザー光を用いるリソグラフィーにおいても同様に、高感度、高解像性、良好なパターン形状、良好なナノエッジラフネス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。
KrFエキシマレーザー光、電子線、或いはEUV光を用いたリソグラフィープロセスに適したレジストとしては、高感度化の観点から主に酸触媒反応を利用した化学増幅型レジストが用いられており、ポジ型レジストにおいては主成分として、アルカリ水溶液には不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ水溶液に可溶となる性質を有するフェノール性ポリマー(以下、「フェノール性酸分解性重合体」という)、及び酸発生剤からなる化学増幅型レジスト組成物が有効に使用されている。
Furthermore, in lithography using KrF excimer laser light, it is also important to satisfy high sensitivity, high resolution, good pattern shape, and good nano edge roughness at the same time. is necessary.
As a resist suitable for a lithography process using KrF excimer laser light, electron beam, or EUV light, a chemically amplified resist using an acid-catalyzed reaction is mainly used from the viewpoint of high sensitivity. , A phenolic polymer (hereinafter referred to as “phenolic acid-decomposable polymer”), which is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution and becomes soluble in an aqueous alkaline solution by the action of an acid, and an acid A chemically amplified resist composition comprising a generator is effectively used.

これらのポジ型レジストに関して、これまで酸分解性アクリレートモノマーを共重合したフェノール性酸分解性重合体を用い、活性光線又は放射線の照射によりスルホン酸を発生する化合物(以下、「スルホン酸発生剤」という)を含むレジスト組成物がいくつか知られている。それらについては、例えば、特許文献1〜5に開示されたポジ型レジスト組成物等を挙げることができる。   For these positive resists, compounds that generate sulfonic acid upon irradiation with actinic rays or radiation using a phenolic acid-decomposable polymer copolymerized with an acid-decomposable acrylate monomer (hereinafter referred to as “sulfonic acid generator”) There are some known resist compositions containing For example, positive resist compositions disclosed in Patent Documents 1 to 5 can be exemplified.

米国特許第5561194号明細書US Pat. No. 5,561,194 特開2001−166474号公報JP 2001-166474 A 特開2001−166478号公報JP 2001-166478 A 特開2003−107708号公報JP 2003-107708 A 特開2001−194792号公報JP 2001-194792 A

しかしながら、上記ポジ型レジスト組成物等のいかなる組合せにおいても、超微細領域での、高感度、高解像性、良好なパターン形状、良好なナノエッジラフネス(低ラフネス)は同時に満足できていないのが現状である。   However, in any combination of the above positive resist compositions etc., high sensitivity, high resolution, good pattern shape, and good nano edge roughness (low roughness) are not satisfied at the same time in the ultrafine region. Is the current situation.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EUV等の(極)遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等に有効に感応し、ナノエッジラフネス、感度及び解像度に優れ、微細パターンを高精度に且つ安定して形成可能な化学増幅型ポジ型レジスト膜を成膜することができる感放射線性樹脂組成物及びそれに用いられる重合体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is effectively sensitive to X-rays such as (extreme) far ultraviolet rays such as KrF excimer laser, ArF excimer laser, EUV, synchrotron radiation, electron beams, etc. A radiation-sensitive resin composition capable of forming a chemically amplified positive resist film that has excellent edge roughness, sensitivity, and resolution, and that can form a fine pattern with high accuracy and stability, and a polymer used therefor are provided. The purpose is to do.

本発明は以下の通りである。
[1]下記一般式(I)で表される繰り返し単位、及び下記一般式(II)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも一方と、
下記一般式(1)で表される繰り返し単位と、を有する重合体を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。

Figure 2012037774
〔一般式(I)及び(II)において、R〜Rは、各々独立に、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、−S−R基(Rは置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)、又は、ヘテロ原子を2つ以上有する基を示す。lは0〜5の整数を示す。mは0〜5の整数を示す。nは0〜5の整数を示す。R及びR11は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。R〜R10は、各々独立に、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、アラルキル基、又はアルコキシ基を示す。Aは、−O−基、−NR12−基(R12は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)を示す。Eは、置換基を有していてもよいメチレン基、アルキレン基、又はアリーレン基を示す。〕
Figure 2012037774
〔一般式(1)において、R15は水素原子、メチル基、フッ素原子、又はトリフルオロメチル基を示す。R16は置換基を有していてもよい炭素数6〜22のアリール基を示す。XはYとともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団であり、且つYは炭素原子である。〕
[2]前記重合体が、更に、下記一般式(2)〜(6)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも1種を含有する前記[1]に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2012037774
〔一般式(2)〜(6)において、R31は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。R32及びR33は、それぞれ独立に、水素原子又はヒドロキシル基を示す。Xは酸不安定基を示す。Zはラクトン構造を有する置換基を示す。Jは水素原子、炭素数1〜15のフルオロアルキル基、又は炭素数1〜15のフルオロアルコール構造を含有する置換基を示す。〕
[3]前記重合体が、更に、下記一般式(7)〜(10)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも1種を含有する前記[1]又は[2]に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2012037774
〔一般式(7)〜(10)において、R31は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。Xは酸不安定基を示す。Gは酸素原子又はカルボニルオキシ基(−C(=O)O−)を示す。〕
[4]下記一般式(I)で表される繰り返し単位、及び下記一般式(II)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも一方を有する重合体(p1)と、
下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する重合体(p2)と、を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
Figure 2012037774
〔一般式(I)及び(II)において、R〜Rは、各々独立に、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、−S−R基(Rは置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)、又は、ヘテロ原子を2つ以上有する基を示す。lは0〜5の整数を示す。mは0〜5の整数を示す。nは0〜5の整数を示す。R及びR11は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。R〜R10は、各々独立に、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、アラルキル基、又はアルコキシ基を示す。Aは、−O−基、−NR12−基(R12は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)を示す。Eは、置換基を有していてもよいメチレン基、アルキレン基、又はアリーレン基を示す。〕
Figure 2012037774
〔一般式(1)において、R15は水素原子、メチル基、フッ素原子、又はトリフルオロメチル基を示す。R16は置換基を有していてもよい炭素数6〜22のアリール基を示す。XはYとともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団であり、且つYは炭素原子である。〕
[5]下記一般式(I)で表される繰り返し単位、及び下記一般式(II)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも一方と、
下記一般式(1)で表される繰り返し単位と、を有することを特徴とする重合体。
Figure 2012037774
〔一般式(I)及び(II)において、R〜Rは、各々独立に、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、−S−R基(Rは置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)、又は、ヘテロ原子を2つ以上有する基を示す。lは0〜5の整数を示す。mは0〜5の整数を示す。nは0〜5の整数を示す。R及びR11は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。R〜R10は、各々独立に、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、アラルキル基、又はアルコキシ基を示す。Aは、−O−基、−NR12−基(R12は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)を示す。Eは、置換基を有していてもよいメチレン基、アルキレン基、又はアリーレン基を示す。〕
Figure 2012037774
〔一般式(1)において、R15は水素原子、メチル基、フッ素原子、又はトリフルオロメチル基を示す。R16は置換基を有していてもよい炭素数6〜22のアリール基を示す。XはYとともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団であり、且つYは炭素原子である。〕 The present invention is as follows.
[1] At least one of a repeating unit represented by the following general formula (I) and a repeating unit represented by the following general formula (II);
A radiation-sensitive resin composition comprising a polymer having a repeating unit represented by the following general formula (1).
Figure 2012037774
[In General Formulas (I) and (II), R 1 to R 3 each independently represents a hydroxy group, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, —S -R 6 group (R 6 represents an optionally substituted alkyl group, or an aryl group.), or a group having a hetero atom or two or more. l represents an integer of 0 to 5. m shows the integer of 0-5. n shows the integer of 0-5. R 7 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, an alkyl group that may have a substituent, an aralkyl group, or an alkoxy group. A represents an —O— group or an —NR 12 — group (R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group). E shows the methylene group, alkylene group, or arylene group which may have a substituent. ]
Figure 2012037774
[In General Formula (1), R 15 represents a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group. R 16 represents an aryl group having 6 to 22 carbon atoms which may have a substituent. X is an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with Y, and Y is a carbon atom. ]
[2] The radiation sensitive resin composition according to [1], wherein the polymer further contains at least one of repeating units represented by the following general formulas (2) to (6).
Figure 2012037774
[In General Formulas (2) to (6), R 31 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 32 and R 33 each independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group. X represents an acid labile group. Z represents a substituent having a lactone structure. J represents a hydrogen atom, a fluoroalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or a substituent containing a fluoroalcohol structure having 1 to 15 carbon atoms. ]
[3] The radiation sensitive resin according to [1] or [2], wherein the polymer further contains at least one of repeating units represented by the following general formulas (7) to (10). Composition.
Figure 2012037774
[In General Formulas (7) to (10), R 31 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. X represents an acid labile group. G represents an oxygen atom or a carbonyloxy group (—C (═O) O—). ]
[4] A polymer (p1) having at least one of a repeating unit represented by the following general formula (I) and a repeating unit represented by the following general formula (II):
A radiation-sensitive resin composition comprising a polymer (p2) having a repeating unit represented by the following general formula (1).
Figure 2012037774
[In General Formulas (I) and (II), R 1 to R 3 each independently represents a hydroxy group, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, —S -R 6 group (R 6 represents an optionally substituted alkyl group, or an aryl group.), or a group having a hetero atom or two or more. l represents an integer of 0 to 5. m shows the integer of 0-5. n shows the integer of 0-5. R 7 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, an alkyl group that may have a substituent, an aralkyl group, or an alkoxy group. A represents an —O— group or an —NR 12 — group (R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group). E shows the methylene group, alkylene group, or arylene group which may have a substituent. ]
Figure 2012037774
[In General Formula (1), R 15 represents a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group. R 16 represents an aryl group having 6 to 22 carbon atoms which may have a substituent. X is an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with Y, and Y is a carbon atom. ]
[5] At least one of a repeating unit represented by the following general formula (I) and a repeating unit represented by the following general formula (II);
And a repeating unit represented by the following general formula (1).
Figure 2012037774
[In General Formulas (I) and (II), R 1 to R 3 each independently represents a hydroxy group, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, —S -R 6 group (R 6 represents an optionally substituted alkyl group, or an aryl group.), or a group having a hetero atom or two or more. l represents an integer of 0 to 5. m shows the integer of 0-5. n shows the integer of 0-5. R 7 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, an alkyl group that may have a substituent, an aralkyl group, or an alkoxy group. A represents an —O— group or an —NR 12 — group (R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group). E shows the methylene group, alkylene group, or arylene group which may have a substituent. ]
Figure 2012037774
[In General Formula (1), R 15 represents a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group. R 16 represents an aryl group having 6 to 22 carbon atoms which may have a substituent. X is an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with Y, and Y is a carbon atom. ]

本発明の感放射線性樹脂組成物によれば、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EUV等の(極)遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線に有効に感応し、ナノエッジラフネス、感度及び解像度に優れ、微細パターンを高精度に且つ安定して形成可能な化学増幅型レジスト膜を成膜することができる。
本発明の重合体は、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EUV等の(極)遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線に有効に感応し、ナノエッジラフネス、感度及び解像度に優れ、微細パターンを高精度に且つ安定して形成可能な化学増幅型レジスト膜を成膜するための感放射線性樹脂組成物における重合体成分として、好適に用いることができる。
According to the radiation sensitive resin composition of the present invention, KrF excimer laser, ArF excimer laser, EUV and other (extreme) deep ultraviolet rays, synchrotron radiation and other X-rays and electron beams are effectively sensitive to nano edge roughness, A chemically amplified resist film having excellent sensitivity and resolution and capable of forming a fine pattern with high accuracy and stability can be formed.
The polymer of the present invention is sensitive to X-rays such as (extreme) deep ultraviolet rays such as KrF excimer laser, ArF excimer laser, EUV, synchrotron radiation, and electron beam, and is excellent in nano edge roughness, sensitivity and resolution, It can be suitably used as a polymer component in a radiation sensitive resin composition for forming a chemically amplified resist film capable of forming a fine pattern with high accuracy and stability.

ラインパターンを上方から見た際の模式的な平面図である。It is a typical top view at the time of seeing a line pattern from the upper part. ラインパターン形状の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of a line pattern shape.

以下、本発明を詳細に説明する。
[1]感放射線性樹脂組成物(i)
本発明の感放射線性樹脂組成物(i)は、特定の重合体を含有することを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[1] Radiation sensitive resin composition (i)
The radiation sensitive resin composition (i) of the present invention is characterized by containing a specific polymer.

[1−1]重合体(A)
本発明の感放射線性樹脂組成物(i)に含まれる重合体(以下、「重合体(A)」ともいう。)は、アルカリ不溶性又はアルカリ難溶性の重合体であって、酸の作用によりアルカリ易溶性となる重合体である。尚、ここでいう「アルカリ不溶性又はアルカリ難溶性」とは、重合体(A)を含有する感放射線性樹脂組成物から形成されたレジスト被膜からレジストパターンを形成する際に採用されるアルカリ現像条件下で、当該レジスト被膜の代わりに重合体(A)のみを用いた膜厚100nmの被膜を現像した場合に、当該被膜の初期膜厚の50%以上が現像後に残存する性質を意味する。
[1-1] Polymer (A)
The polymer contained in the radiation-sensitive resin composition (i) of the present invention (hereinafter also referred to as “polymer (A)”) is an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble polymer, It is a polymer that is easily soluble in alkali. The term “alkali insoluble or hardly soluble in alkali” as used herein refers to alkali development conditions employed when forming a resist pattern from a resist film formed from a radiation-sensitive resin composition containing the polymer (A). Below, when a 100 nm-thick film using only the polymer (A) is developed instead of the resist film, it means that 50% or more of the initial film thickness of the film remains after development.

上記重合体(A)は、下記一般式(I)で表される繰り返し単位及び下記一般式(II)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも一方を含有するものである。   The polymer (A) contains at least one of a repeating unit represented by the following general formula (I) and a repeating unit represented by the following general formula (II).

Figure 2012037774
〔一般式(I)及び(II)において、R〜Rは、各々独立に、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、−S−R基(Rは置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)、又は、ヘテロ原子を2つ以上有する基を示す。lは0〜5の整数を示す。mは0〜5の整数を示す。nは0〜5の整数を示す。R及びR11は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。R〜R10は、各々独立に、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、アラルキル基、又はアルコキシ基を示す。Aは、−O−基、−NR12−基(R12は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)を示す。Eは、置換基を有していてもよいメチレン基、アルキレン基、又はアリーレン基を示す。〕
Figure 2012037774
[In General Formulas (I) and (II), R 1 to R 3 each independently represents a hydroxy group, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, —S -R 6 group (R 6 represents an optionally substituted alkyl group, or an aryl group.), or a group having a hetero atom or two or more. l represents an integer of 0 to 5. m shows the integer of 0-5. n shows the integer of 0-5. R 7 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, an alkyl group that may have a substituent, an aralkyl group, or an alkoxy group. A represents an —O— group or an —NR 12 — group (R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group). E shows the methylene group, alkylene group, or arylene group which may have a substituent. ]

一般式(I)及び(II)のR〜Rにおけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
上記R〜Rにおけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等を挙げることができる。これらのなかでも、炭素数1〜4のものが好ましい。
上記R〜Rにおけるシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。これらのなかでも、炭素数5〜6のものが好ましい。
上記R〜Rにおけるアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基等を挙げることができる。これらのなかでも、炭素数1〜4のものが好ましい。
尚、アルキル基、シクロアルキル基及びアルコキシ基の各々における1以上の水素原子は置換されていてもよい。具体的な置換基としては、例えば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フェニル基、アセトキシ基、アルキル基、アルコキシ基等を挙げることができる。
As a halogen atom in R < 1 > -R < 3 > of general formula (I) and (II), a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned.
Examples of the alkyl group in R 1 to R 3 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, a 1-methylpropyl group, and a t-butyl group. Groups and the like. Among these, those having 1 to 4 carbon atoms are preferable.
Examples of the cycloalkyl group in R 1 to R 3 include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Among these, those having 5 to 6 carbon atoms are preferable.
Examples of the alkoxy group in R 1 to R 3 include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, a 2-methylpropoxy group, a 1-methylpropoxy group, and t-butoxy. Groups and the like. Among these, those having 1 to 4 carbon atoms are preferable.
One or more hydrogen atoms in each of the alkyl group, cycloalkyl group and alkoxy group may be substituted. Specific examples of the substituent include a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), phenyl group, acetoxy group, alkyl group, alkoxy group and the like.

上記R〜Rの−S−R基におけるRのアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等を挙げることができる。
また、上記Rのアリール基としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、及び1−フェナントリル基等を挙げることができる。これらのなかでも、炭素数6〜12のものが好ましい。
尚、Rのアルキル基及びアリール基の各々における1以上の水素原子は前述の置換基により置換されていてもよい。
Examples of the alkyl group of R 6 in the —S—R 6 group of R 1 to R 3 include, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and a 2-methylpropyl group. , 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like.
Examples of the aryl group for R 6 include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 1-anthryl group, and a 1-phenanthryl group. Among these, those having 6 to 12 carbon atoms are preferable.
In addition, one or more hydrogen atoms in each of the alkyl group and aryl group of R 6 may be substituted with the above-described substituent.

更に、上記R〜Rにおけるヘテロ原子を2つ以上有する基は特に限定されないが、−OSO−Rx、及び、−SO−Rx(Rxは、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、又はアリール基を示す。)のうちの少なくとも一方であることが好ましい。Rxにおける置換基としては、好ましくはハロゲン原子が挙げられる。
ヘテロ原子を2つ以上有する基の具体例としては、例えば、下記式(h1)〜(h8)で表される構造の基等を挙げることができる。これらのなかでも、(h1)、(h2)で表される基が好ましい。
Furthermore, the group having two or more heteroatoms in R 1 to R 3 is not particularly limited, but —OSO 2 —Rx and —SO 2 —Rx (Rx each independently has a substituent. An alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, or an aryl group, which may be present, is preferable. The substituent in Rx is preferably a halogen atom.
Specific examples of the group having two or more heteroatoms include groups having structures represented by the following formulas (h1) to (h8). Among these, groups represented by (h1) and (h2) are preferable.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

一般式(I)及び(II)におけるlは0〜5の整数を示し、好ましくは0〜2の整数である。
また、mは0〜5の整数を示し、好ましくは0〜2の整数である。
更に、nは0〜5の整数を示し、好ましくは0〜2の整数である。
L in general formula (I) and (II) shows the integer of 0-5, Preferably it is an integer of 0-2.
Moreover, m shows the integer of 0-5, Preferably it is an integer of 0-2.
Furthermore, n shows the integer of 0-5, Preferably it is an integer of 0-2.

また、本発明においては、一般式(I)及び(II)は、それぞれ、ヘテロ原子を2つ以上有する基を少なくとも1つ有するものとすることができる。この場合、上記l、m及びnの合計(l+m+n)が1〜2であることが好ましい。   In the present invention, each of the general formulas (I) and (II) may have at least one group having two or more heteroatoms. In this case, it is preferable that the total (l + m + n) of l, m and n is 1 to 2.

一般式(I)及び(II)のR〜R11におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
上記R〜R11におけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等を挙げることができる。これらのなかでも、炭素数1〜4のものが好ましい。また、このアルキル基における1以上の水素原子は前述の置換基により置換されていてもよい。
As a halogen atom in R < 7 > -R < 11 > of general formula (I) and (II), a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned.
Examples of the alkyl group in R 7 to R 11 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, a 1-methylpropyl group, and t-butyl. Groups and the like. Among these, those having 1 to 4 carbon atoms are preferable. One or more hydrogen atoms in the alkyl group may be substituted with the above-described substituent.

上記R〜R10におけるアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等を挙げることができる。これらのなかでも、炭素数6〜12のものが好ましい。
上記R〜R10におけるアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基等を挙げることができる。これらのなかでも、炭素数1〜4のものが好ましい。
尚、R〜R10におけるアラルキル基、及びアルコキシ基の各々における1以上の水素原子は前述の置換基により置換されていてもよい。
Examples of the aralkyl group in R 8 to R 10 include a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group. Among these, those having 6 to 12 carbon atoms are preferable.
Examples of the alkoxy group in R 8 to R 10 include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, a 2-methylpropoxy group, a 1-methylpropoxy group, and t-butoxy. Groups and the like. Among these, those having 1 to 4 carbon atoms are preferable.
In addition, one or more hydrogen atoms in each of the aralkyl group and the alkoxy group in R 8 to R 10 may be substituted with the above-described substituent.

一般式(II)におけるAの、−NR12−基におけるR12のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等を挙げることができる。これらのなかでも、炭素数1〜6のものが好ましい。
また、上記R12のアリール基としては、例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、及び1−フェナントリル基等を挙げることができる。これらのなかでも、炭素数6〜12のものが好ましい。
尚、Aにおけるアルキル基、及びアリール基の各々における1以上の水素原子は前述の置換基により置換されていてもよい。
Examples of the alkyl group of R 12 in the —NR 12 — group of A in the general formula (II) include, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and 2-methylpropyl. Group, 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like. Among these, those having 1 to 6 carbon atoms are preferable.
Examples of the aryl group for R 12 include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 1-anthryl group, and a 1-phenanthryl group. Among these, those having 6 to 12 carbon atoms are preferable.
One or more hydrogen atoms in each of the alkyl group and aryl group in A may be substituted with the above-described substituent.

一般式(II)のEにおけるアルキレン基としては、例えば、エチレン基;1,3−プロピレン基、1,2−プロピレン基等のプロピレン基;テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,2−プロピレン基、1−メチル−1,4−ブチレン基、2−メチル−1,4−ブチレン基等が挙げられる。これらのなかでも、炭素数2〜6のものが好ましい。
上記Eのアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、メチルフェニレン、エチルフェニレン、クロロフェニレン基、ブロモフェニレン基、フルオロフェニレン基等が挙げられる。これらのなかでも、炭素数6〜12のものが好ましい。
尚、Eにおけるメチレン基、アルキレン基、及びアリーレン基の各々における1以上の水素原子は前述の置換基により置換されていてもよい。
Examples of the alkylene group in E of the general formula (II) include ethylene group; propylene group such as 1,3-propylene group and 1,2-propylene group; tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, 1- Methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,2-propylene group, 1-methyl-1,4-butylene group, 2-methyl-1,4- And a butylene group. Among these, those having 2 to 6 carbon atoms are preferable.
Examples of the arylene group of E include a phenylene group, a naphthylene group, methylphenylene, ethylphenylene, chlorophenylene group, bromophenylene group, and fluorophenylene group. Among these, those having 6 to 12 carbon atoms are preferable.
In addition, one or more hydrogen atoms in each of the methylene group, the alkylene group, and the arylene group in E may be substituted with the above-described substituent.

また、上記繰り返し単位(I)及び(II)は、それぞれ、例えば、下記一般式(I−m)及び(II−m)で表される化合物を単量体として用いることにより得ることができる。   The repeating units (I) and (II) can be obtained by using, for example, compounds represented by the following general formulas (Im) and (II-m) as monomers, respectively.

Figure 2012037774
〔一般式(I−m)及び(II−m)において、R〜Rは、各々独立に、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、−S−R基(Rは置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)、又は、ヘテロ原子を2つ以上有する基を示す。lは0〜5の整数を示す。mは0〜5の整数を示す。nは0〜5の整数を示す。R及びR11は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。R〜R10は、各々独立に、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、アラルキル基、又はアルコキシ基を示す。Aは、−O−基、−NR12−基(R12は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)を示す。Eは、置換基を有していてもよいメチレン基、アルキレン基、又はアリーレン基を示す。〕
Figure 2012037774
[In General Formulas (Im) and (II-m), R 1 to R 3 each independently represents a hydroxy group, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, or an alkoxy group. A group, —S—R 6 group (R 6 represents an optionally substituted alkyl group or aryl group), or a group having two or more heteroatoms; l represents an integer of 0 to 5. m shows the integer of 0-5. n shows the integer of 0-5. R 7 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, an alkyl group that may have a substituent, an aralkyl group, or an alkoxy group. A represents an —O— group or an —NR 12 — group (R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group). E shows the methylene group, alkylene group, or arylene group which may have a substituent. ]

尚、一般式(I−m)及び(II−m)におけるR〜R、R〜R11、l、m、n、A及びEは、上記一般式(I)及び(II)におけるR〜R、R〜R11、l、m、n、A及びEと同義である。 In the general formulas (Im) and (II-m), R 1 to R 3 , R 7 to R 11 , 1, m, n, A, and E are the same as those in the general formulas (I) and (II). R 1 ~R 3, R 7 ~R 11, l, m, n, the same meanings as a and E.

式(I−m)及び(II−m)で表される具体的な単量体としては、例えば、式(I−1)〜(I−8)で表される化合物、及び式(II−1)〜(II−23)で表される化合物等が挙げられる。   Specific examples of the monomers represented by the formulas (Im) and (II-m) include, for example, compounds represented by the formulas (I-1) to (I-8), and the formula (II- Examples thereof include compounds represented by 1) to (II-23).

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

一般式(I−m)で表される単量体は、例えば、下記反応式で表されるように、一般式(Y)で表される化合物と一般式(YY)で表される化合物とを塩化メチレン/水混合溶媒中反応させることにより製造することができる。
また、一般式(II−m)で表される単量体は、例えば、下記反応式で表されるように、一般式(X)で表される化合物と一般式(XX)で表される化合物とを塩化メチレン/水混合溶媒中反応させることにより製造することができる。
The monomer represented by the general formula (Im) includes, for example, a compound represented by the general formula (Y) and a compound represented by the general formula (YY) as represented by the following reaction formula: Can be produced in a methylene chloride / water mixed solvent.
Moreover, the monomer represented by the general formula (II-m) is represented by the compound represented by the general formula (X) and the general formula (XX) as represented by the following reaction formula, for example. It can be produced by reacting a compound with a methylene chloride / water mixed solvent.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

尚、一般式(Y)、(YY)、(I−m)、(X)、(XX)及び(II−m)におけるR〜R、R〜R11、l、m、n、A及びEは、上記一般式(I)及び(II)におけるR〜R、R〜R11、l、m、n、A及びEと同義である。 In the general formulas (Y), (YY), (Im), (X), (XX) and (II-m), R 1 to R 3 , R 7 to R 11 , l, m, n, A and E have the same meanings as R 1 to R 3 , R 7 to R 11 , l, m, n, A, and E in the general formulas (I) and (II).

尚、重合体(A)において、繰り返し単位(I)及び(II)は、それぞれ、1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。   In the polymer (A), each of the repeating units (I) and (II) may be contained alone or in combination of two or more.

また、上記重合体(A)は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を含有するものである。   The polymer (A) contains a repeating unit represented by the following general formula (1).

Figure 2012037774
〔一般式(1)において、R15は水素原子、メチル基、フッ素原子、又はトリフルオロメチル基を示す。R16は置換基を有していてもよい炭素数6〜22のアリール基を示す。XはYとともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団であり、且つYは炭素原子である。〕
Figure 2012037774
[In General Formula (1), R 15 represents a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group. R 16 represents an aryl group having 6 to 22 carbon atoms which may have a substituent. X is an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with Y, and Y is a carbon atom. ]

上記一般式(1)において、XがYとともに形成する脂環式炭化水素基の炭素数は特に限定されないが、5〜25であることが好ましく、より好ましくは5〜20、更に好ましくは5〜15である。   In the general formula (1), the number of carbon atoms of the alicyclic hydrocarbon group formed by X and Y is not particularly limited, but is preferably 5 to 25, more preferably 5 to 20, and still more preferably 5 to 5. 15.

また、この脂環式炭化水素基は、単環式のものであってもよいし、多環式のものであってもよい。脂環式部分の具体的な構造としては、例えば、下記の(a−1)〜(a−50)等の構造を挙げることができる。   The alicyclic hydrocarbon group may be monocyclic or polycyclic. Specific examples of the structure of the alicyclic moiety include the following structures (a-1) to (a-50).

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

特に、上記一般式(1)におけるXがYとともに形成する脂環式炭化水素基は、モノシクロ、ビシクロ、トリシクロ又はテトラシクロ構造等を有する基であることが好ましい。   In particular, the alicyclic hydrocarbon group formed by X in the general formula (1) together with Y is preferably a group having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, or tetracyclo structure.

上記脂環式炭化水素基の具体的な例としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、及びシクロドデカニル基等のシクロアルキル基;アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン残基(デカリニル基)、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基等を挙げることができる。
これらのなかでも、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、及びシクロドデカニル基等のシクロアルキル基;アダマンチル基、デカリン残基、ノルボルニル基等が好ましい。特に、炭素数5〜15のシクロアルキル基であることが好ましい。
Specific examples of the alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclodecanyl group, and cyclododecanyl group; adamantyl group, noradamantyl group Group, decalin residue (decalinyl group), tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group and the like.
Among these, a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group; an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, and the like are preferable. In particular, a cycloalkyl group having 5 to 15 carbon atoms is preferable.

また、上記脂環式炭化水素基は、置換されたものであってもよいし、非置換のものであってもよい。置換基の具体例としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子(フッ素原子、臭素原子等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アルキルオキシカルボニル基等を挙げることができる。   The alicyclic hydrocarbon group may be substituted or unsubstituted. Specific examples of the substituent include, for example, hydroxy group, carboxyl group, halogen atom (fluorine atom, bromine atom, etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.), alkyloxycarbonyl group, etc. Can be mentioned.

上記R16の炭素数6〜22のアリール基としては、下記の(x−1)〜(x−3)等の構造に由来する基を挙げることができる。尚、R16が下記の(x−2)に由来する基(即ち、ナフチル基)である場合、上記一般式(1)におけるYに結合する結合位置は、1位及び2位のいずれであってもよい。また、R16が下記の(x−3)に由来する基(即ち、アントリル基)である場合、上記一般式(1)におけるYに結合する結合位は、1位、2位及び9位のいずれであってもよい。
また、このアリール基における1以上の水素原子は置換されていてもよい。置換基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)、アルキルオキシカルボニル基等を挙げることができる。
Examples of the aryl group having 6 to 22 carbon atoms of R 16 include groups derived from structures such as the following (x-1) to (x-3). When R 16 is a group derived from the following (x-2) (namely, naphthyl group), the bonding position bonded to Y in the general formula (1) is either the 1-position or the 2-position. May be. When R 16 is a group derived from the following (x-3) (ie, anthryl group), the bonding positions bonded to Y in the general formula (1) are the 1-position, 2-position and 9-position. Either may be sufficient.
One or more hydrogen atoms in the aryl group may be substituted. Specific examples of the substituent include, for example, methyl group, ethyl group, hydroxy group, carboxyl group, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group) Etc.), alkyloxycarbonyl groups and the like.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

また、本発明の重合体(A)においては、上記繰り返し単位(1)が、下記一般式(1−1)で表される繰り返し単位〔以下、「繰り返し単位(1−1)」という。〕であるものとすることができる。   In the polymer (A) of the present invention, the repeating unit (1) is a repeating unit represented by the following general formula (1-1) [hereinafter referred to as “repeating unit (1-1)”. ].

Figure 2012037774
〔一般式(1−1)において、R15は水素原子、メチル基、フッ素原子、又はトリフルオロメチル基を示す。XはYとともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団であり、且つYは炭素原子である。〕
Figure 2012037774
[In General Formula (1-1), R 15 represents a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group. X is an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with Y, and Y is a carbon atom. ]

一般式(1−1)における「XがYとともに形成する脂環式炭化水素基」については、前述の一般式(1)における「XがYとともに形成する脂環式炭化水素基」の説明をそのまま適用することができる。   Regarding the “alicyclic hydrocarbon group which X forms with Y” in the general formula (1-1), the explanation of “the alicyclic hydrocarbon group which X forms with Y” in the general formula (1) described above It can be applied as it is.

また、上記繰り返し単位(1)は、例えば、下記一般式(m−1)で表される化合物を単量体として用いることにより得ることができる。   Moreover, the said repeating unit (1) can be obtained by using the compound represented by the following general formula (m-1) as a monomer, for example.

Figure 2012037774
〔一般式(m−1)において、R15は水素原子、メチル基、フッ素原子、又はトリフルオロメチル基を示す。R16は置換基を有していてもよい炭素数6〜22のアリール基を示す。XはYとともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団であり、且つYは炭素原子である。〕
Figure 2012037774
[In General Formula (m-1), R 15 represents a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group. R 16 represents an aryl group having 6 to 22 carbon atoms which may have a substituent. X is an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with Y, and Y is a carbon atom. ]

尚、一般式(m−1)におけるR15、R16、X及びYは、上記一般式(1)におけるR15、R16、X及びYと同義である。 In addition, R <15> , R <16> , X and Y in General formula (m-1) are synonymous with R <15> , R < 16 >, X and Y in the said General formula (1).

一般式(m−1)で表される単量体は、例えば、1−フェニルシクロヘキサノール残基を有する三級アルコール化合物とメタクリル酸クロライドとの反応により製造することができる。   The monomer represented by the general formula (m-1) can be produced, for example, by a reaction between a tertiary alcohol compound having a 1-phenylcyclohexanol residue and methacrylic acid chloride.

尚、重合体(A)において、繰り返し単位(1)は、1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。   In the polymer (A), only one type of repeating unit (1) may be included, or two or more types of repeating units (1) may be included.

また、本発明における重合体(A)は、上記繰り返し単位(I)及び繰り返し単位(II)のうちの少なくとも一方、並びに繰り返し単位(1)以外に、下記一般式(2)〜(6)で表される繰り返し単位〔以下、「繰り返し単位(2)〜(6)」という。〕のうちの少なくとも1種を更に含んでいてもよい。   In addition, the polymer (A) in the present invention is represented by the following general formulas (2) to (6) in addition to at least one of the repeating unit (I) and the repeating unit (II) and the repeating unit (1). Repeating units represented [hereinafter referred to as “repeat units (2) to (6)”. ] May be further included.

Figure 2012037774
〔一般式(2)〜(6)において、R31は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。R32及びR33は、それぞれ独立に、水素原子又はヒドロキシル基を示す。Xは酸不安定基を示す。Zはラクトン構造を有する置換基を示す。Jは水素原子、炭素数1〜15のフルオロアルキル基、又は炭素数1〜15のフルオロアルコール構造を含有する置換基を示す。〕
Figure 2012037774
[In General Formulas (2) to (6), R 31 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 32 and R 33 each independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group. X represents an acid labile group. Z represents a substituent having a lactone structure. J represents a hydrogen atom, a fluoroalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or a substituent containing a fluoroalcohol structure having 1 to 15 carbon atoms. ]

上記重合体(A)が、繰り返し単位(2)を含有する場合、酸の作用で分解してカルボン酸を発生し、アルカリ可溶性となる重合体となる。
一般式(2)におけるXの酸不安定基は特に限定されないが、具体的には、下記一般式(L1)〜(L4)で示される基、炭素数4〜20(好ましくは4〜15)の三級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基等を挙げることができる。
When the said polymer (A) contains a repeating unit (2), it decomposes | disassembles by the effect | action of an acid, generate | occur | produces carboxylic acid, and becomes a polymer which becomes alkali-soluble.
Although the acid labile group of X in General formula (2) is not specifically limited, Specifically, the group shown by the following general formula (L1)-(L4), C4-C20 (preferably 4-15) A tertiary alkyl group, a trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms, an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, and the like.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

ここで、破線は結合手を示す(以下、同様)。
一般式(L1)において、RL01及びRL02は、各々独立に、水素原子、又は炭素数1〜18(好ましくは1〜10)の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基を示す。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、アダマンチル基等が例示できる。
また、RL03は、炭素数1〜18(好ましくは1〜10)の酸素原子等のヘテロ原子を有してもよい一価の炭化水素基を示す。例えば、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、これらのアルキル基における水素原子の一部がヒドロキシル基、アルコキシ基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基等に置換されたもの等を挙げることができる。具体的には下記の置換アルキル基等が例示できる。
Here, a broken line shows a bond (hereinafter the same).
In General Formula (L1), R L01 and R L02 each independently represent a hydrogen atom or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 18 (preferably 1 to 10) carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group, norbornyl group , Tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, adamantyl group and the like.
R L03 represents a monovalent hydrocarbon group which may have a hetero atom such as an oxygen atom having 1 to 18 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms). For example, linear, branched or cyclic alkyl groups, and those in which some of the hydrogen atoms in these alkyl groups are substituted with hydroxyl groups, alkoxy groups, oxo groups, amino groups, alkylamino groups, etc. Can do. Specific examples include the following substituted alkyl groups.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

また、一般式(L1)における、RL01とRL02、RL01とRL03、RL02とRL03とは互いに結合してこれらが結合する炭素原子や酸素原子と共に環を形成してもよく、環を形成する場合にはRL01、RL02、RL03はそれぞれメチレン基又は炭素数2〜18(好ましくは2〜10)の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。 In the general formula (L1), R L01 and R L02 , R L01 and R L03 , R L02 and R L03 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom or oxygen atom to which they are bonded, When forming a ring, R L01 , R L02 and R L03 each represent a methylene group or a linear or branched alkylene group having 2 to 18 carbon atoms (preferably 2 to 10 carbon atoms).

一般式(L2)において、RL04は炭素数4〜20(好ましくは4〜15)の三級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基、又は上記一般式(L1)で示される基を示す。
三級アルキル基としては、具体的には、tert−ブチル基、tert−アミル基、1,1−ジエチルプロピル基、2−シクロペンチルプロパン−2−イル基、2−シクロヘキシルプロパン−2−イル基、2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)プロパン−2−イル基、2−(アダマンタン−1−イル)プロパン−2−イル基、1−エチルシクロペンチル基、1−ブチルシクロペンチル基、1−エチルシクロヘキシル基、1−ブチルシクロヘキシル基、1−エチル−2−シクロペンテニル基、1−エチル−2−シクロヘキセニル基、2−メチル−2−アダマンチル基、2−エチル−2−アダマンチル基等が例示できる。
トリアルキルシリル基としては、具体的には、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチル−tert−ブチルシリル基等が例示できる。
オキソアルキル基としては、具体的には、3−オキソシクロヘキシル基、4−メチル−2−オキソオキサン−4−イル基、5−メチル−2−オキソオキソラン−5−イル基等が例示できる。
また、yは0〜6の整数である。
In the general formula (L2), R L04 is a tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms (preferably 4 to 15), each alkyl group is a trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms, and 4 to 20 carbon atoms. An oxoalkyl group or a group represented by the above general formula (L1) is shown.
As the tertiary alkyl group, specifically, a tert-butyl group, a tert-amyl group, a 1,1-diethylpropyl group, a 2-cyclopentylpropan-2-yl group, a 2-cyclohexylpropan-2-yl group, 2- (bicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) propan-2-yl group, 2- (adamantan-1-yl) propan-2-yl group, 1-ethylcyclopentyl group, 1-butylcyclopentyl Group, 1-ethylcyclohexyl group, 1-butylcyclohexyl group, 1-ethyl-2-cyclopentenyl group, 1-ethyl-2-cyclohexenyl group, 2-methyl-2-adamantyl group, 2-ethyl-2-adamantyl group Examples include groups.
Specific examples of the trialkylsilyl group include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and a dimethyl-tert-butylsilyl group.
Specific examples of the oxoalkyl group include a 3-oxocyclohexyl group, a 4-methyl-2-oxooxan-4-yl group, and a 5-methyl-2-oxooxolan-5-yl group.
Moreover, y is an integer of 0-6.

一般式(L3)において、RL05は炭素数1〜8の置換されていてもよい直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又は炭素数6〜20の置換されていてもよいアリール基を示す。
置換されていてもよいアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、tert−アミル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又は、これらのアルキル基における水素原子の一部がヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基、シアノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、スルホ基等に置換されたもの等が例示できる。
置換されていてもよいアリール基としては、具体的には、フェニル基、メチルフェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基等が例示できる。
また、mは0又は1であり、nは0〜3の整数であり、2≦2m+n≦3を満たす。
In General Formula (L3), R L05 represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms that may be substituted, or an aryl group that has 6 to 20 carbon atoms that may be substituted. Show.
Specific examples of the alkyl group which may be substituted include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, tert-amyl group, n- A linear, branched or cyclic alkyl group such as a pentyl group, n-hexyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, or a part of hydrogen atoms in these alkyl groups is a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxy group, an alkoxy group. Examples include those substituted with a carbonyl group, an oxo group, an amino group, an alkylamino group, a cyano group, a mercapto group, an alkylthio group, a sulfo group, and the like.
Specific examples of the aryl group which may be substituted include a phenyl group, a methylphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, and a pyrenyl group.
Further, m is 0 or 1, n is an integer of 0 to 3, and satisfies 2 ≦ 2m + n ≦ 3.

一般式(L4)において、RL06は炭素数1〜8の置換されていてもよい直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又は炭素数6〜20の置換されていてもよいアリール基を示す。具体的には、RL05と同様のもの等が例示できる。
L07〜RL16はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜15の一価の炭化水素基を示す。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、tert−アミル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロペンチルエチル基、シクロペンチルブチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、シクロヘキシルブチル基等の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、又は、これらのアルキル基における水素原子の一部がヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基、シアノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、スルホ基等に置換されたもの等が例示できる。
L07〜RL16はそれらの2個が互いに結合してそれらが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよく(例えば、RL07とRL08、RL07とRL09、RL08とRL10、RL09とRL10、RL11とRL12、RL13とRL14等)、その場合にはその結合に関与するものは炭素数1〜15の二価の炭化水素基を示し、具体的には上記一価の炭化水素基で例示したものから水素原子を1個除いたもの等が例示できる。また、RL07〜RL16は隣接する炭素に結合するもの同士で何も介さずに結合し、二重結合を形成してもよい(例えば、RL07とRL09、RL09とRL15、RL13とRL15等)。
In General Formula (L4), R L06 represents an optionally substituted linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an optionally substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Show. Specifically, the same thing as RL05 can be illustrated.
R L07 to R L16 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, tert-amyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group Group, n-nonyl group, n-decyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopentylmethyl group, cyclopentylethyl group, cyclopentylbutyl group, cyclohexylmethyl group, cyclohexylethyl group, cyclohexylbutyl group, etc. A cyclic alkyl group, or a part of hydrogen atoms in these alkyl groups is a hydroxyl group, alkoxy group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, oxo group, amino group, alkylamino group, cyano group, mercapto group, alkylthio group, The thing substituted by the sulfo group etc. can be illustrated.
R L07 to R L16 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded (for example, R L07 and R L08 , R L07 and R L09 , R L08 and R L10). , R L09 and R L10 , R L11 and R L12 , R L13 and R L14, etc.), in this case, those involved in the bond represent a divalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, specifically Can be exemplified by those obtained by removing one hydrogen atom from those exemplified for the monovalent hydrocarbon group. R L07 to R L16 may be bonded to each other adjacent to each other to form a double bond (for example, R L07 and R L09 , R L09 and R L15 , R L13 and R L15 etc.).

ここで、上記一般式(L1)で示される酸不安定基のうち直鎖状又は分岐状のものとしては、具体的には、下記の基が例示できる。   Here, specific examples of the linear or branched group among the acid labile groups represented by the general formula (L1) include the following groups.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

上記一般式(L1)で示される酸不安定基のうち環状のものとしては、具体的には、テトラヒドロフラン−2−イル基、2−メチルテトラヒドロフラン−2−イル基、テトラヒドロピラン−2−イル基、2−メチルテトラヒドロピラン−2−イル基等が例示できる。   Specific examples of the acid labile group represented by the general formula (L1) include cyclic tetrahydrofuran-2-yl group, 2-methyltetrahydrofuran-2-yl group, and tetrahydropyran-2-yl group. And 2-methyltetrahydropyran-2-yl group.

上記一般式(L2)で示される酸不安定基としては、具体的には、tert−ブトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニルメチル基、tert−アミロキシカルボニル基、tert−アミロキシカルボニルメチル基、1,1−ジエチルプロピルオキシカルボニル基、1,1−ジエチルプロピルオキシカルボニルメチル基、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニル基、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニルメチル基、1−エチル−2−シクロペンテニルオキシカルボニル基、1−エチル−2−シクロペンテニルオキシカルボニルメチル基、1−エトキシエトキシカルボニルメチル基、2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルメチル基、2−テトラヒドロフラニルオキシカルボニルメチル基等が例示できる。   Specific examples of the acid labile group represented by the general formula (L2) include tert-butoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonylmethyl group, tert-amyloxycarbonyl group, tert-amyloxycarbonylmethyl group, 1 1,1-diethylpropyloxycarbonyl group, 1,1-diethylpropyloxycarbonylmethyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonylmethyl group, 1-ethyl-2-cyclopentenyloxycarbonyl group, 1 Examples include -ethyl-2-cyclopentenyloxycarbonylmethyl group, 1-ethoxyethoxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydropyranyloxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydrofuranyloxycarbonylmethyl group and the like.

上記一般式(L3)で示される酸不安定基としては、具体的には、1−メチルシクロペンチル、1−エチルシクロペンチル、1−n−プロピルシクロペンチル、1−イソプロピルシクロペンチル、1−n−ブチルシクロペンチル、1−sec−ブチルシクロペンチル、1−シクロヘキシルシクロペンチル、1−(4−メトキシ−n−ブチル)シクロペンチル、1−メチルシクロヘキシル、1−エチルシクロヘキシル、3−メチル−1−シクロペンテン−3−イル、3−エチル−1−シクロペンテン−3−イル、3−メチル−1−シクロヘキセン−3−イル、3−エチル−1−シクロヘキセン−3−イル等が例示できる。   Specific examples of the acid labile group represented by the general formula (L3) include 1-methylcyclopentyl, 1-ethylcyclopentyl, 1-n-propylcyclopentyl, 1-isopropylcyclopentyl, 1-n-butylcyclopentyl, 1-sec-butylcyclopentyl, 1-cyclohexylcyclopentyl, 1- (4-methoxy-n-butyl) cyclopentyl, 1-methylcyclohexyl, 1-ethylcyclohexyl, 3-methyl-1-cyclopenten-3-yl, 3-ethyl Examples include -1-cyclopenten-3-yl, 3-methyl-1-cyclohexen-3-yl, and 3-ethyl-1-cyclohexen-3-yl.

上記一般式(L4)で示される酸不安定基としては、下記式(L4−1)〜(L4−4)で示される基が特に好ましい。   As the acid labile group represented by the general formula (L4), groups represented by the following formulas (L4-1) to (L4-4) are particularly preferable.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

上記一般式(L4−1)〜(L4−4)における破線は結合位置及び結合方向を示す。
L41はそれぞれ独立に、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基等の1価炭化水素基を示す。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、tert−アミル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を例示できる。
The broken lines in the general formulas (L4-1) to (L4-4) indicate the coupling position and the coupling direction.
R L41 each independently represents a monovalent hydrocarbon group such as a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, tert-amyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, cyclopentyl group, A cyclohexyl group etc. can be illustrated.

上記一般式(L4−1)〜(L4−4)には、エナンチオ異性体(enantiomer)やジアステレオ異性体(diastereomer)が存在し得るが、上記一般式(L4−1)〜(L4−4)は、これらの立体異性体の全てを代表して表す。これらの立体異性体は単独で用いてもよいし、混合物として用いてもよい。   In the general formulas (L4-1) to (L4-4), enantiomers and diastereomers may exist, but the general formulas (L4-1) to (L4-4) may exist. ) Represents all of these stereoisomers. These stereoisomers may be used alone or as a mixture.

例えば、上記一般式(L4−3)は下記一般式(L4−3−1)、(L4−3−2)で示される基から選ばれる1種又は2種の混合物を代表して表すものとする。   For example, the general formula (L4-3) represents one or a mixture of two selected from the groups represented by the following general formulas (L4-3-1) and (L4-3-2). To do.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

また、上記一般式(L4−4)は下記一般式(L4−4−1)〜(L4−4−4)で示される基から選ばれる1種又は2種以上の混合物を代表して表すものとする。   The general formula (L4-4) represents one or a mixture of two or more selected from groups represented by the following general formulas (L4-4-1) to (L4-4-4). And

Figure 2012037774
Figure 2012037774

上記一般式(L4−1)〜(L4−4)、(L4−3−1)、(L4−3−2)及び(L4−4−1)〜(L4−4−4)は、それらのエナンチオ異性体及びエナンチオ異性体混合物をも代表して示すものとする。   The above general formulas (L4-1) to (L4-4), (L4-3-1), (L4-3-2) and (L4-4-1) to (L4-4-4) Enantioisomers and enantioisomer mixtures are also shown representatively.

尚、(L4−1)〜(L4−4)、(L4−3−1)、(L4−3−2)及び(L4−4−1)〜(L4−4−4)の結合方向がそれぞれビシクロ[2.2.1]ヘプタン環に対してexo側であることによって、酸触媒脱離反応における高反応性が実現される(特開2000−336121号公報参照)。これらビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格を有する3級exo−アルキル基を置換基とする単量体の製造において、下記一般式(L4−1−endo)〜(L4−4−endo)で示されるendo−アルキル基で置換された単量体を含む場合があるが、良好な反応性の実現のためにはexo比率が50モル%以上であることが好ましく、exo比率が80モル%以上であることが更に好ましい。   The bonding directions of (L4-1) to (L4-4), (L4-3-1), (L4-3-2) and (L4-4-1) to (L4-4-4) are respectively By being on the exo side with respect to the bicyclo [2.2.1] heptane ring, high reactivity in the acid-catalyzed elimination reaction is realized (see JP 2000-336121 A). In the production of a monomer having a tertiary exo-alkyl group having a bicyclo [2.2.1] heptane skeleton as a substituent, the following general formulas (L4-1-endo) to (L4-4-endo) are used. In some cases, a monomer substituted with the indicated endo-alkyl group may be included, but in order to achieve good reactivity, the exo ratio is preferably 50 mol% or more, and the exo ratio is 80 mol% or more. More preferably.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

上記式(L4)で示される酸不安定基としては、具体的には下記の基が例示できる。   Specific examples of the acid labile group represented by the formula (L4) include the following groups.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

また、一般式(2)のXにおける酸不安定基の炭素数4〜20の三級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基としては、具体的には、上記RL04で挙げたものと同様のもの等が例示できる。 Moreover, the tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms of the acid labile group in X of the general formula (2), each alkyl group is a trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms, and oxoalkyl having 4 to 20 carbon atoms. Specific examples of the group include the same groups as those described above for R L04 .

ここで、上記一般式(2)で表される具体的な繰り返し単位としては、下記のものを例示できる。   Here, the following can be illustrated as a specific repeating unit represented by the said General formula (2).

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

また、上記一般式(3)で表される具体的な繰り返し単位としては、下記のものを例示できる。   Moreover, as a specific repeating unit represented by the said General formula (3), the following can be illustrated.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

また、上記一般式(4)で表される具体的な繰り返し単位としては、下記のものを例示できる。   Moreover, as a specific repeating unit represented by the said General formula (4), the following can be illustrated.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

また、上記一般式(5)で表される具体的な繰り返し単位としては、下記のものを例示できる。   Moreover, as a specific repeating unit represented by the said General formula (5), the following can be illustrated.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

また、上記一般式(6)で表される具体的な繰り返し単位としては、下記のものを例示できる。   Moreover, as a specific repeating unit represented by the said General formula (6), the following can be illustrated.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

Figure 2012037774
Figure 2012037774

また、本発明における重合体(A)は、上記繰り返し単位(I)及び繰り返し単位(II)のうちの少なくとも一方、並びに繰り返し単位(1)以外に、下記一般式(7)〜(10)で表される繰り返し単位〔以下、「繰り返し単位(7)〜(10)」という。〕のうちの少なくとも1種を更に含んでいてもよい。尚、重合体(A)が、繰り返し単位(7)〜(10)のうちの少なくとも1種を含んでいる場合、重合体(A)は、上記繰り返し単位(2)〜(6)のうちの少なくとも1種を更に含んでいてもよい。   Moreover, the polymer (A) in the present invention is represented by the following general formulas (7) to (10) in addition to at least one of the repeating unit (I) and the repeating unit (II) and the repeating unit (1). Repeating units represented [hereinafter referred to as “repeat units (7) to (10)”. ] May be further included. In addition, when the polymer (A) contains at least one of the repeating units (7) to (10), the polymer (A) is one of the repeating units (2) to (6). At least one kind may be further included.

Figure 2012037774
〔一般式(7)〜(10)において、R31は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。Xは酸不安定基を示す。Gは酸素原子又はカルボニルオキシ基(−C(=O)O−)を示す。〕
Figure 2012037774
[In General Formulas (7) to (10), R 31 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. X represents an acid labile group. G represents an oxygen atom or a carbonyloxy group (—C (═O) O—). ]

重合体(A)が、繰り返し単位(7)を含有する場合、酸の作用で分解してフェノール性水酸基及び/又はカルボン酸を発生し、アルカリ可溶性となる重合体を与える。酸不安定基Xとしては種々用いることができるが、具体的には上述した一般式(L1)〜(L4)で示される基、炭素数4〜20、好ましくは4〜15の三級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基等を挙げることができる。   When the polymer (A) contains the repeating unit (7), it decomposes by the action of an acid to generate a phenolic hydroxyl group and / or a carboxylic acid, thereby giving a polymer that is alkali-soluble. The acid labile group X can be used in various ways. Specifically, the groups represented by the above general formulas (L1) to (L4), a tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 15 carbon atoms. , Each alkyl group may be a trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms, an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, or the like.

上記一般式(7)で表される具体的な繰り返し単位としては、下記のものを例示できる。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (7) include the following.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

上記繰り返し単位(10)におけるヒドロキシナフタレンの置換位置、及びヒドロキシナフタレンにおけるヒドロキシル基の置換位置は各々任意であるが、この繰り返し単位(10)は、6−ヒドロキシ−2−ビニルナフタレンや、4−ヒドロキシ−1−ビニルナフタレン等に由来することが好ましい。特に、6−ヒドロキシ−2−ビニルナフタレンに由来するものが好ましい。   The position of substitution of hydroxynaphthalene in the repeating unit (10) and the position of substitution of hydroxyl group in hydroxynaphthalene are arbitrary, but this repeating unit (10) is composed of 6-hydroxy-2-vinylnaphthalene, 4-hydroxy It is preferably derived from -1-vinylnaphthalene or the like. In particular, those derived from 6-hydroxy-2-vinylnaphthalene are preferred.

また、本発明における重合体(A)には、上記以外の炭素−炭素二重結合を含有する単量体から得られる繰り返し単位、例えば、メタクリル酸メチル、クロトン酸メチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジメチル等の置換アクリル酸エステル類、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸、ノルボルネン、ノルボルネン誘導体、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデセン誘導体、ノルボルナジエン類等の環状オレフィン類、無水イタコン酸等の不飽和酸無水物、アセナフチレン、ビニルナフタレン、その他の単量体から得られる繰り返し単位が含まれていてもよい。 The polymer (A) in the present invention includes a repeating unit obtained from a monomer containing a carbon-carbon double bond other than those described above, for example, methyl methacrylate, methyl crotonic acid, dimethyl maleate, itaconic acid. Substituted acrylic esters such as dimethyl, unsaturated carboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid and itaconic acid, norbornene, norbornene derivatives, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0,7 ] dodecene derivatives, cyclic olefins such as norbornadiene, unsaturated acid anhydrides such as itaconic anhydride, acenaphthylene, vinylnaphthalene and other repeating units obtained from other monomers may be contained.

本発明の重合体(A)における上記繰り返し単位(I)及び(II)の含有量の合計は、重合体(A)における全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、1モル%以上であることが好ましく、より好ましくは1〜20モル%、更に好ましくは2〜15モル%である。この含有量が1モル%以上であると、良好な感度が得られるという観点から好ましい。
上記繰り返し単位(1)の含有量は、重合体(A)における全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、5モル%以上であることが好ましく、より好ましくは5〜50モル%、更に好ましくは10〜45モル%である。この含有量が5モル%以上あると、ナノエッジラフネスに優れるものとすることができる。
上記繰り返し単位(2)〜(6)の含有量の合計は、重合体(A)における全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、5〜95モル%であることが好ましく、より好ましくは10〜90モル%、更に好ましくは10〜80モル%である。この含有量が5モル%以上である場合には、ナノエッジラフネスに優れるものとすることができる。
上記繰り返し単位(7)〜(10)の含有量の合計は、重合体(A)における全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、5〜95モル%であることが好ましく、より好ましくは10〜90モル%、更に好ましくは10〜80モル%である。この含有量が5モル%以上である場合には、ナノエッジラフネスに優れるものとすることができる。
The total content of the repeating units (I) and (II) in the polymer (A) of the present invention is 1 mol% or more when the total of all the repeating units in the polymer (A) is 100 mol%. More preferably, it is 1-20 mol%, More preferably, it is 2-15 mol%. This content is preferably 1 mol% or more from the viewpoint of obtaining good sensitivity.
The content of the repeating unit (1) is preferably 5 mol% or more, more preferably 5 to 50 mol%, when the total of all repeating units in the polymer (A) is 100 mol%. More preferably, it is 10-45 mol%. When this content is 5 mol% or more, the nano edge roughness can be excellent.
The total content of the repeating units (2) to (6) is preferably 5 to 95 mol%, more preferably when the total of all repeating units in the polymer (A) is 100 mol%. Is 10 to 90 mol%, more preferably 10 to 80 mol%. When this content is 5 mol% or more, the nano edge roughness can be excellent.
The total content of the repeating units (7) to (10) is preferably from 5 to 95 mol%, more preferably when the total of all repeating units in the polymer (A) is 100 mol%. Is 10 to 90 mol%, more preferably 10 to 80 mol%. When this content is 5 mol% or more, the nano edge roughness can be excellent.

本発明における重合体(A)の合成方法は特に限定されないが、例えば、公知のラジカル重合又はアニオン重合により得ることができる。また、他の繰り返し単位における側鎖のヒドロキシスチレン単位は、得られた重合体(A)を有機溶媒中で塩基又は酸の存在下でアセトキシ基等の加水分解を行なうことにより得ることができる。   Although the synthesis method of the polymer (A) in this invention is not specifically limited, For example, it can obtain by well-known radical polymerization or anionic polymerization. Further, the side chain hydroxystyrene unit in other repeating units can be obtained by subjecting the obtained polymer (A) to hydrolysis of an acetoxy group or the like in the presence of a base or acid in an organic solvent.

上記ラジカル重合は、例えば、窒素雰囲気下、適当な有機溶媒中で、ラジカル重合開始剤の存在下において、上記化合物(I−m)や(II−m)等の必要な単量体を攪拌し、加熱することにより実施することができる。   In the radical polymerization, for example, necessary monomers such as the compounds (Im) and (II-m) are stirred in a suitable organic solvent in a nitrogen atmosphere in the presence of a radical polymerization initiator. It can be carried out by heating.

上記ラジカル重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)2,2’−アゾビスメチルブチロニトリル、2,2’−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、シアノメチルエチルアゾホルムアミド、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルプロピオン酸メチル)、2,2’−アゾビスシアノバレリック酸等のアゾ化合物;過酸化ベンゾイル、ラウロイルペルオキシド、1,1’−ビス−(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート等の有機過酸化物、及び過酸化水素等が挙げられる。
尚、この重合の際には、必要に応じて、2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシ、沃素、メルカプタン、スチレンダイマー等の重合助剤を添加することもできる。
Examples of the radical polymerization initiator include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2′-azobis- (4-methoxy). -2,4-dimethylvaleronitrile) 2,2'-azobismethylbutyronitrile, 2,2'-azobiscyclohexanecarbonitrile, cyanomethylethylazoformamide, 2,2'-azobis (2,4-dimethyl) Azo compounds such as methyl propionate) and 2,2'-azobiscyanovaleric acid; benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 1,1'-bis- (t-butylperoxy) cyclohexane, 3,5,5-trimethyl Examples thereof include organic peroxides such as hexanoyl peroxide and t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, and hydrogen peroxide.
In this polymerization, a polymerization aid such as 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy, iodine, mercaptan, styrene dimer may be added as necessary.

上記ラジカル重合における反応温度は特に限定されず、開始剤の種類等により適宜選定される(例えば、50〜200℃)。特に、アゾ系開始剤やパーオキサイド系開始剤を用いる場合には、開始剤の半減期が10分から30時間程度になる温度が好ましく、より好ましくは開始剤の半減期が30分から10時間程度になる温度である。
また、反応時間は、開始剤の種類や反応温度により異なるが、開始剤が50%以上消費される反応時間が望ましく、多くの場合0.5〜24時間程度である。
The reaction temperature in the radical polymerization is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the type of initiator and the like (for example, 50 to 200 ° C.). In particular, when an azo initiator or a peroxide initiator is used, a temperature at which the half life of the initiator is about 10 minutes to about 30 hours is preferable, and more preferably, the half life of the initiator is about 30 minutes to about 10 hours. Temperature.
The reaction time varies depending on the type of initiator and the reaction temperature, but the reaction time during which 50% or more of the initiator is consumed is desirable, and in many cases is about 0.5 to 24 hours.

また、上記アニオン重合は、例えば、窒素雰囲気下、適当な有機溶媒中で、アニオン重合開始剤の存在下において、上記化合物(I−m)や(II−m)等の必要な単量体を攪拌し、所定の温度で維持することにより実施することができる。   The anionic polymerization is carried out by, for example, removing necessary monomers such as the compounds (Im) and (II-m) in a suitable organic solvent in a nitrogen atmosphere in the presence of an anionic polymerization initiator. It can be carried out by stirring and maintaining at a predetermined temperature.

上記アニオン重合開始剤としては、例えば、n−ブチルリチウム、s−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、エチルリチウム、エチルナトリウム、1,1−ジフェニルヘキシルリチウム、1,1−ジフェニル−3−メチルペンチルリチウム等の有機アルカリ金属が挙げられる。   Examples of the anionic polymerization initiator include n-butyl lithium, s-butyl lithium, t-butyl lithium, ethyl lithium, ethyl sodium, 1,1-diphenylhexyl lithium, 1,1-diphenyl-3-methylpentyl lithium. Organic alkali metals such as

上記アニオン重合における反応温度は特に限定されず、開始剤の種類等により適宜選定される。特に、アルキルリチウムを開始剤として用いる場合には、−100〜50℃であることが好ましく、より好ましくは−78〜30℃である。
また、反応時間は、開始剤の種類や反応温度により異なるが、開始剤が50%以上消費される反応時間が望ましく、多くの場合0.5〜24時間程度である。
The reaction temperature in the anionic polymerization is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the kind of the initiator. In particular, when alkyl lithium is used as an initiator, the temperature is preferably −100 to 50 ° C., more preferably −78 to 30 ° C.
The reaction time varies depending on the type of initiator and the reaction temperature, but the reaction time during which 50% or more of the initiator is consumed is desirable, and in many cases is about 0.5 to 24 hours.

尚、上記重合体(A)の合成においては、重合開始剤を用いずに、加熱により重合反応を行なうこと、並びに、カチオン重合を行なうことも可能である。   In addition, in the synthesis | combination of the said polymer (A), it is also possible to perform a polymerization reaction by heating and to perform cationic polymerization, without using a polymerization initiator.

また、重合体(A)の側鎖を加水分解することでヒドロキシスチレン単位を導入する場合において、加水分解の反応に用いられる酸としては、例えば、p−トルエンスルホン酸及びその水和物、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、マロン酸、蓚酸、1,1,1−フルオロ酢酸等の有機酸;硫酸、塩酸、リン酸、臭化水素酸等の無機酸;或いはピリジニウムp−トルエンスルホネート、アンモニウムp−トルエンスルホネート、4−メチルピリジニウムp−トルエンスルホネートの如き塩等が挙げられる。
更に、塩基としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機塩基;トリエチルアミン、N−メチル−2−ピロリドン、ピペリジン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の有機塩基等が挙げられる。
Moreover, when introducing a hydroxystyrene unit by hydrolyzing the side chain of the polymer (A), examples of the acid used for the hydrolysis reaction include p-toluenesulfonic acid and its hydrate, methane Organic acids such as sulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, malonic acid, succinic acid, 1,1,1-fluoroacetic acid; inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid; or pyridinium p-toluenesulfonate, ammonium Examples thereof include salts such as p-toluenesulfonate and 4-methylpyridinium p-toluenesulfonate.
Furthermore, examples of the base include inorganic bases such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, and potassium carbonate; organic bases such as triethylamine, N-methyl-2-pyrrolidone, piperidine, and tetramethylammonium hydroxide.

また、上記重合や上記加水分解に用いられる有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン等のケトン類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル類;メタノール、エタノール、プロパノール、等のアルコール類;ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;クロロホルム、ブロモホルム、塩化メチレン、臭化メチレン、四塩化炭素等のハロゲン化アルキル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、セロソルブ類等のエステル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホロアミド等の非プロトン性極性溶剤類等が挙げられる。
これらのなかでも、アセトン、メチルアミルケトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、プロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が好ましい。
Examples of the organic solvent used for the polymerization and hydrolysis include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl amyl ketone; ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran (THF); methanol, ethanol, propanol, and the like. Alcohols; aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and octane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; halogenated alkyls such as chloroform, bromoform, methylene chloride, methylene bromide, and carbon tetrachloride; Esters such as ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, cellosolves; dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, etc. Protic polar solvents, and the like.
Among these, acetone, methyl amyl ketone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, methanol, ethanol, propanol, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like are preferable.

上記重合体(A)の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」ともいう)は、2000〜100000であることが好ましく、より好ましくは2000〜40000、更に好ましくは2000〜25000である。
また、重合体(A)のMwと、GPCで測定したポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」ともいう)との比(Mw/Mn)は、通常1〜5であり、より好ましくは1〜3、更に好ましくは1〜2.5である。
The polymer (A) has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mw”) measured by gel permeation chromatography (GPC), preferably 2000 to 100,000, more preferably 2000 to 40000. More preferably, it is 2000-25000.
Further, the ratio (Mw / Mn) of Mw of the polymer (A) to polystyrene-reduced number average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mn”) measured by GPC is usually 1 to 5, more preferably 1 To 3, more preferably 1 to 2.5.

本発明の感放射線性樹脂組成物(i)は、上記重合体(A)を含んでいるため、感度に優れる。このような観点から、この感放射線性樹脂組成物は、リソグラフィープロセスにおいて、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EUV等の(極)遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線に有効に感応し、低ラフネスであり、感度及び解像度に優れ、微細パターンを高精度に且つ安定して形成することができる化学増幅型ポジ型レジスト膜を成膜可能なものである。   Since the radiation sensitive resin composition (i) of this invention contains the said polymer (A), it is excellent in a sensitivity. From this point of view, this radiation-sensitive resin composition is effectively sensitive to X-rays such as KrF excimer laser, ArF excimer laser, EUV and the like, and X-rays such as synchrotron radiation and electron beams in the lithography process. In addition, it is possible to form a chemically amplified positive resist film having low roughness, excellent sensitivity and resolution, and capable of forming a fine pattern with high accuracy and stability.

[1−2]酸拡散制御剤
本発明の感放射線性樹脂組成物(i)は、上記重合体(A)以外に、酸拡散制御剤(以下、「酸拡散制御剤(B)」ともいう)を更に含有することが好ましい。
酸拡散制御剤(B)は、露光により重合体(A)から生じる酸の、レジスト膜(レジスト被膜)中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制する作用を有する成分である。
本発明の感放射線性樹脂組成物においては、この酸拡散制御剤(B)が配合されることにより、得られる感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性が向上すると共に、形成されるレジスト膜の解像度を十分に向上させることができる。更には、露光後から露光後の加熱処理までの引き置き時間(PED)の変動に起因するレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れた感放射線性樹脂組成物が得られる。
[1-2] Acid Diffusion Control Agent The radiation-sensitive resin composition (i) of the present invention is also referred to as an acid diffusion control agent (hereinafter referred to as “acid diffusion control agent (B)” in addition to the polymer (A). ) Is further preferably contained.
The acid diffusion control agent (B) is a component having an action of controlling a diffusion phenomenon in the resist film (resist film) of an acid generated from the polymer (A) by exposure and suppressing an undesirable chemical reaction in a non-exposed region. It is.
In the radiation sensitive resin composition of the present invention, by adding this acid diffusion controller (B), the storage stability of the resulting radiation sensitive resin composition is improved, and the resist film formed is The resolution can be sufficiently improved. Furthermore, a radiation-sensitive resin composition that can suppress a change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time (PED) from the exposure to the heat treatment after the exposure, and has excellent process stability. can get.

上記酸拡散制御剤(B)としては、例えば、含窒素有機化合物や感光性塩基性化合物(光崩壊性塩基性化合物)を用いることが好ましい。なかでも、感光性塩基性化合物を用いることがこのましい。
上記含窒素有機化合物としては、例えば、下記一般式(i)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(i)」という)、同一分子内に窒素原子を2個有する化合物(以下、「含窒素化合物(ii)」という)、窒素原子を3個以上有するポリアミノ化合物や重合体(以下、これらをまとめて「含窒素化合物(iii)」という)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等を挙げることができる。
As the acid diffusion controller (B), for example, a nitrogen-containing organic compound or a photosensitive basic compound (photo-degradable basic compound) is preferably used. Of these, it is preferable to use a photosensitive basic compound.
Examples of the nitrogen-containing organic compound include a compound represented by the following general formula (i) (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (i)”), a compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “ Nitrogen-containing compound (ii) ”), polyamino compounds and polymers having three or more nitrogen atoms (hereinafter collectively referred to as“ nitrogen-containing compound (iii) ”), amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing compounds Examples include heterocyclic compounds.

Figure 2012037774
〔一般式(i)において、各R17は、相互に独立に、水素原子、直鎖状、分岐状若しくは環状の置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、又は置換されていてもよいアラルキル基を表す。〕
Figure 2012037774
[In General Formula (i), each R 17 is independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may be substituted, an aryl group which may be substituted, or a substituent. Represents an aralkyl group which may be substituted. ]

上記含窒素化合物(i)としては、例えば、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、シクロヘキシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;トリエタノールアミン等の置換アルキルアミン;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン、2,4,6−トリ−tert−ブチル−N−メチルアニリン、N−フェニルジエタノールアミン、2,6−ジイソプロピルアニリン等の芳香族アミン類が好ましい。   Examples of the nitrogen-containing compound (i) include mono- (cyclo) alkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, cyclohexylamine; -Butylamine, di-n-pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine, cyclohexylmethylamine, dicyclohexylamine, etc. Of di (cyclo) alkylamines; triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octyl Amine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, cyclohexane Tri (cyclo) alkylamines such as sildimethylamine, methyldicyclohexylamine, tricyclohexylamine; substituted alkylamines such as triethanolamine; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3 -Methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine, naphthylamine, 2,4,6-tri-tert-butyl-N-methylaniline, N-phenyldiethanolamine, 2,6-diisopropylaniline Aromatic amines such as

上記含窒素化合物(ii)としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリジノン、2−キノキサリノール、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン等が好ましい。   Examples of the nitrogen-containing compound (ii) include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, and 4,4′-diamino. Diphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminodiphenylamine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [1- (4-amino Phenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methyl Ethyl] benzene, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, bis (2-diethylaminoethyl) ether, 1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolidinone, 2-quinoxalinol, N, N, N ′ , N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine and the like are preferable.

上記含窒素化合物(iii)としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、2−ジメチルアミノエチルアクリルアミドの重合体等が好ましい。   As the nitrogen-containing compound (iii), for example, polyethyleneimine, polyallylamine, 2-dimethylaminoethylacrylamide polymer and the like are preferable.

上記アミド基含有化合物としては、例えば、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−2−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、(S)−(−)−1−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、(R)−(+)−1−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、N−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−t−ブトキシカルボニルピロリジン、N−t−ブトキシカルボニルピペラジン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’N’−テトラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール等のN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物のほか、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−アセチル−1−アダマンチルアミン、イソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)等が好ましい。   Examples of the amide group-containing compound include Nt-butoxycarbonyldi-n-octylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-nonylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-decylamine, and Nt. -Butoxycarbonyldicyclohexylamine, Nt-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-2-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, (S)- (-)-1- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, (R)-(+)-1- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxy Piperidine, Nt-butoxycarbonylpyrrolidine, Nt-butoxycarbo Rupiperazine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-4,4′- Diaminodiphenylmethane, N, N′-di-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N, N′N′-tetra-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1 , 7-diaminoheptane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,9-diaminononane, N, N′-di- t-butoxycarbonyl-1,10-diaminodecane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,12-diaminododecane, N N'-di-t-butoxycarbonyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-methylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-phenyl In addition to Nt-butoxycarbonyl group-containing amino compounds such as benzimidazole, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, Pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-acetyl-1-adamantylamine, isocyanuric acid tris (2-hydroxyethyl) and the like are preferable.

上記ウレア化合物としては、例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオウレア等が好ましい。   Examples of the urea compound include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, and tri-n-butyl. Thiourea and the like are preferable.

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

また、上記感光性塩基性化合物(光崩壊性塩基性化合物)は、露光領域では分解して塩基性を失い、未露光部では分解せずにそのまま残る成分である。このような感光性塩基性化合物は、非感光性の塩基性化合物に比べて、露光部(即ち、露光領域)に発生する酸を有効活用することができるため、ナノエッジラフネス、解像性を向上させることができる。   The photosensitive basic compound (photo-degradable basic compound) is a component that decomposes in the exposed region and loses basicity, and remains in the unexposed portion without being decomposed. Since such a photosensitive basic compound can effectively use an acid generated in an exposed portion (that is, an exposed region) as compared with a non-photosensitive basic compound, the nano edge roughness and resolution can be reduced. Can be improved.

上記感光性塩基性化合物の種類は、上記性質を有する限り特に限定されない。具体的には、例えば、下記一般式(B1)や(B2)で表される化合物等を好適に用いることができる。特に、下記一般式(B1)で表される化合物が好ましい。   The kind of the said photosensitive basic compound is not specifically limited as long as it has the said property. Specifically, for example, compounds represented by the following general formulas (B1) and (B2) can be suitably used. In particular, the compound represented by the following general formula (B1) is preferable.

Figure 2012037774
〔一般式(B1)及び(B2)において、R13及びR14は、それぞれ、1価の有機基である。Zは、R15又はR15COOであり、R15は1価の有機基である。〕
Figure 2012037774
[In General Formulas (B1) and (B2), R 13 and R 14 are each a monovalent organic group. Z - is, R 15 O -, or R 15 COO - and is, R 15 is a monovalent organic group. ]

上記一般式(B1)及び(B2)におけるR13及びR14における1価の有機基としては、例えば、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基、又は置換基を有してもよい脂環式炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group in R 13 and R 14 in the general formulas (B1) and (B2) include a hydrogen atom, a halogen atom, and a C 1-10 alkyl group which may have a substituent, Or the alicyclic hydrocarbon group etc. which may have a substituent are mentioned.

上記置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。尚、このアルキル基は、ヒドロキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子(フッ素原子、臭素原子等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基等)、アルキルオキシカルボニル基(t−ブトキシカルボニルメチルオキシ基等)等の置換基により置換されていてもよい。
また、上記置換基を有してもよい脂環式炭化水素基としては、上記一般式(a−1)〜(a−50)の構造等が挙げられる。尚、この脂環式炭化水素基は、ヒドロキシ基、カルボキシル基、ハロゲン原子(フッ素原子、臭素原子等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基等)、アルキルオキシカルボニル基(t−ブトキシカルボニルメチルオキシ基等)等の置換基により置換されていてもよい。
更に、上記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
As a C1-C10 alkyl group which may have the said substituent, a methyl group, an ethyl group, n-butyl group, a tert- butyl group, a trifluoromethyl group etc. are mentioned, for example. This alkyl group includes a hydroxy group, a carboxyl group, a halogen atom (fluorine atom, bromine atom, etc.), an alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, t-butoxy group, etc.), alkyloxycarbonyl group. It may be substituted with a substituent such as (t-butoxycarbonylmethyloxy group and the like).
Moreover, as an alicyclic hydrocarbon group which may have the said substituent, the structure of the said general formula (a-1)-(a-50) etc. are mentioned. The alicyclic hydrocarbon group includes a hydroxy group, a carboxyl group, a halogen atom (fluorine atom, bromine atom, etc.), an alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, t-butoxy group, etc.), It may be substituted with a substituent such as an alkyloxycarbonyl group (such as t-butoxycarbonylmethyloxy group).
Furthermore, examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

これらのなかでも、上記R13及びR14は、水素原子、tert−ブチル基であることが好ましい。
尚、上記式(B1)において、R13は、全て同一であってもよいし、一部又は全てが異なっていてもよい。また、上記式(B2)において、R14は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
Among these, it is preferable that said R <13> and R < 14 > are a hydrogen atom and a tert- butyl group.
In the above formula (B1), all of R 13 may be the same or a part or all of them may be different. In the above formula (B2), R 14 may be the same or different.

上記一般式(B1)及び(B2)における各Zは、それぞれ、R15、又はR15COOである。
上記R15の1価の有機基としては、例えば、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基を挙げることができる。
特に、上記Zとしては、CHCOO、及び下記式で表される化合物(Z−1)〜(Z−4)であることが好ましい。
Each Z in the general formulas (B1) and (B2) is R 15 O or R 15 COO .
Examples of the monovalent organic group for R 15 include an alkyl group which may have a substituent and an aryl group which may have a substituent.
In particular, Z is preferably CH 3 COO and compounds (Z-1) to (Z-4) represented by the following formulae.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

また、上記感光性塩基性化合物の具体例としては、トリフェニルスルホニウム化合物〔上記一般式(B1)で表される化合物〕であって、そのアニオン部(Z)が、CHCOO、上記化合物(Z−2)又は(Z−3)であるもの等が挙げられる。 Further, specific examples of the photosensitive basic compound include a triphenylsulfonium compound [compound represented by the above general formula (B1)], in which the anion portion (Z ) is CH 3 COO , What is a compound (Z-2) or (Z-3) etc. are mentioned.

尚、上記酸拡散制御剤(B)は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   In addition, the said acid diffusion control agent (B) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

また、酸拡散制御剤(B)の配合量は、重合体(A)100質量部に対して、15質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.001〜10質量部、更に好ましくは0.005〜5質量部である。この酸拡散制御剤(B)の配合量が15質量部を超えると、形成したレジスト膜の感度や露光部の現像性が低下するおそれがある。一方、この配合量が0.001質量部未満であると、プロセス条件によっては、形成したレジスト膜のパターン形状や寸法忠実度が低下するおそれがある。   Moreover, it is preferable that the compounding quantity of an acid diffusion control agent (B) is 15 mass parts or less with respect to 100 mass parts of polymers (A), More preferably, it is 0.001-10 mass parts, More preferably, it is. 0.005 to 5 parts by mass. When the compounding amount of the acid diffusion controller (B) exceeds 15 parts by mass, the sensitivity of the formed resist film and the developability of the exposed part may be deteriorated. On the other hand, if the blending amount is less than 0.001 part by mass, the pattern shape and dimensional fidelity of the formed resist film may be lowered depending on the process conditions.

[1−3]感放射線性酸発生剤
本発明の感放射線性樹脂組成物(i)は、上記重合体(A)以外に、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する他の酸発生化合物を含有していてもよい。
本発明における重合体(A)中の上記繰り返し単位(I)及び(II)の合計と、他の酸発生化合物との比率は、モル比で100/0〜20/80、好ましくは100/0〜40/60、更に好ましくは100/0〜50/50である。
他の酸発生化合物としては、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、或いはマイクロレジスト等に使用されている公知の光により酸を発生する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。
[1-3] Radiation-sensitive acid generator In addition to the polymer (A), the radiation-sensitive resin composition (i) of the present invention may be decomposed by irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid. An acid generating compound may be contained.
The ratio of the total of the repeating units (I) and (II) in the polymer (A) in the present invention to the other acid generating compound is 100/0 to 20/80, preferably 100/0, in molar ratio. -40/60, more preferably 100 / 0-50 / 50.
Other acid-generating compounds include photoinitiators for photocationic polymerization, photoinitiators for photoradical polymerization, photodecolorants for dyes, photochromic agents, or acids by known light used in microresists. Can be selected and used as appropriate.

例えば、S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.Eng.,18,387(1974)、T.S.Baletal,Polymer,21,423(1980)等に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055号、同4,069,056号、同Re27,992号、特願平3−140,140号等に記載のアンモニウム塩、D.C.Neckeretal,Macromolecules,17,2468(1984)、C.S.Wenetal,Teh,Proc.Conf.Rad.CuringASIA,p478Tokyo,Oct(1988)、米国特許第4,069,055号、同4,069,056号等に記載のホスホニウム塩、J.V.Crivelloetal,Macromorecules,10(6),1307(1977)、Chem.&Eng.News,Nov.28,p31(1988)、欧州特許第104,143号、米国特許第339,049号、同第410,201号、特開平2−150,848号、特開平2−296,514号等に記載のヨードニウム塩、J.V.Crivelloetal,PolymerJ.17,73(1985)、J.V.Crivelloetal.J.Org.Chem.,43,3055(1978)、W.R.Wattetal,J.PolymerSci.,PolymerChem.Ed.,22,1789(1984)、J.V.Crivelloetal,PolymerBull.,14,279(1985)、J.V.Crivelloetal,Macromorecules,14(5),1141(1981)、J.V.Crivelloetal,J.PolymerSci.,PolymerChem.Ed.,17,2877(1979)、欧州特許第370,693号、同3,902,114号、同233,567号、同297,443号、同297,442号、米国特許第4,933,377号、同161,811号、同410,201号、同339,049号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,827号、獨国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,604,581号等に記載のスルホニウム塩、J.V.Crivelloetal,Macromorecules,10(6),1307(1977)、J.V.Crivelloetal,J.PolymerSci.,PolymerChem.Ed.,17,1047(1979)等に記載のセレノニウム塩、C.S.Wenetal,Teh,Proc.Conf.Rad.CuringASIA,p478Tokyo,Oct(1988)等に記載のアルソニウム塩等のオニウム塩、米国特許第3,905,815号、特公昭46−4605号、特開昭48−36281号、特開昭55−32070号、特開昭60−239736号、特開昭61−169835号、特開昭61−169837号、特開昭62−58241号、特開昭62−212401号、特開昭63−70243号、特開昭63−29839号等に記載の有機ハロゲン化合物、K.Meieretal,J.Rad.Curing,13(4),26(1986)、T.P.Gilletal,Inorg.Chem.,19,3007(1980)、D.Astruc,Acc.Chem.Res.,19(12),377(1896)、特開平2−161445号等に記載の有機金属/有機ハロゲン化物、S.Hayaseetal,J.PolymerSci.,25,753(1987)、E.Reichmanisetal,J.PholymerSci.,PolymerChem.Ed.,23,1(1985)、Q.Q.Zhuetal,J.Photochem.,36,85,39,317(1987)、B.Amitetal,TetrahedronLett.,(24)2205(1973)、D.H.R.Bartonetal,J.ChemSoc.,3571(1965)、P.M.Collinsetal,J.Chem.SoC.,PerkinI,1695(1975)、M.Rudinsteinetal,TetrahedronLett.,(17),1445(1975)、J.W.WalkeretalJ.Am.Chem.Soc.,110,7170(1988)、S.C.Busmanetal,J.ImagingTechnol.,11(4),191(1985)、H.M.Houlihanetal,Macormolecules,21,2001(1988)、P.M.Collinsetal,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,532(1972)、S.Hayaseetal,Macromolecules,18,1799(1985)、E.Reichmanisetal,J.Electrochem.Soc.,SolidStateSci.Technol.,130(6)、F.M.Houlihanetal,Macromolcules,21,2001(1988)、欧州特許第0290,750号、同046,083号、同156,535号、同271,851号、同0,388,343号、米国特許第3,901,710号、同4,181,531号、特開昭60−198538号、特開昭53−133022号等に記載のo−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、M.TUNOOKAetal,PolymerPreprintsJapan,35(8)、G.Berneretal,J.Rad.Curing,13(4)、W.J.Mijsetal,CoatingTechnol.,55(697),45(1983),Akzo、H.Adachietal,PolymerPreprints,Japan,37(3)、欧州特許第0199,672号、同84515号、同199,672号、同044,115号、同0101,122号、米国特許第618,564号、同4,371,605号、同4,431,774号、特開昭64−18143号、特開平2−245756号、特願平3−140109号等に記載のイミノスルフォネ−ト等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合物、特開昭61−166544号等に記載のジスルホン化合物等を挙げることができる。   For example, S.M. I. Schlesinger, Photogr. Sci. Eng. , 18, 387 (1974), T.A. S. Diazonium salts described in Baletal, Polymer, 21, 423 (1980), U.S. Pat. Nos. 4,069,055, 4,069,056, Re27,992, and Japanese Patent Application No. 3-140,140. Ammonium salts described in the above, and the like. C. Necker et al., Macromolecules, 17, 2468 (1984), C.I. S. Wenetal, Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988), U.S. Pat. Nos. 4,069,055, 4,069,056, and the like; V. Crivello et al., Macromolecules, 10 (6), 1307 (1977), Chem. & Eng. News, Nov. 28, p31 (1988), European Patent No. 104,143, US Pat. Nos. 339,049, 410,201, JP-A-2-150,848, JP-A-2-296,514, etc. Iodonium salts of V. Crivello et al., Polymer J .; 17, 73 (1985), J. Am. V. Crivello et al. J. et al. Org. Chem. 43, 3055 (1978); R. Wattal, J. et al. PolymerSci. , Polymer Chem. Ed. , 22, 1789 (1984), J. Am. V. Crivello et al., Polymer Bull. 14, 279 (1985), J. Am. V. Crivello et al., Macromolecules, 14 (5), 1141 (1981), J. MoI. V. Crivello et al. PolymerSci. , Polymer Chem. Ed. 17, 2877 (1979), European Patent Nos. 370,693, 3,902,114, 233,567, 297,443, 297,442, US Pat. No. 4,933,377 No. 161,811, No. 410,201, No. 339,049, No. 4,760,013, No. 4,734,444, No. 2,833,827, Yasukuni Patent No. 2, No. 904,626, No. 3,604,580, No. 3,604,581, and the like; V. Crivello et al., Macromolecules, 10 (6), 1307 (1977), J. MoI. V. Crivello et al. PolymerSci. , Polymer Chem. Ed. , 17, 1047 (1979), etc., selenonium salts, C.I. S. Wenetal, Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988) and other onium salts such as arsonium salts, U.S. Pat. No. 3,905,815, JP-B 46-4605, JP-A 48-36281, and JP-A 55-32070. JP, 60-239736, JP 61-169835, JP 61-169837, JP 62-58241, JP 62-212401, JP 63-70243, Organic halogen compounds described in JP-A-63-29839 and the like; Meier et al. Rad. Curing, 13 (4), 26 (1986), T.A. P. Gilletal, Inorg. Chem. , 19, 3007 (1980), D.M. Astruc, Acc. Chem. Res. , 19 (12), 377 (1896), JP-A-2-161445, and the like. Hayase et al. PolymerSci. 25, 753 (1987), E.I. Reichmanisetal, J.A. PolymerSci. , Polymer Chem. Ed. , 23, 1 (1985), Q.M. Q. Zhuetal, J. et al. Photochem. 36, 85, 39, 317 (1987), B.R. Amitital, Tetrahedron Lett. , (24) 2205 (1973), D.M. H. R. Bartonetal, J.M. ChemSoc. , 3571 (1965), p. M.M. Collinsetal, J.A. Chem. SoC. Perkin I, 1695 (1975), M .; Rudinstein et al., Tetrahedron Lett. , (17), 1445 (1975), J. MoI. W. Walker et al. Am. Chem. Soc. 110, 7170 (1988), S.A. C. Busmanetal, J.M. ImagingTechnol. 11 (4), 191 (1985), H. et al. M.M. Houlihanetal, Macmolecules, 21, 2001 (1988), P.M. M.M. Collinsetal, J.A. Chem. Soc. , Chem. Commun. 532 (1972), S.A. Hayase et al., Macromolecules, 18, 1799 (1985), E.I. Reichmanisetal, J.A. Electrochem. Soc. , SolidStateSci. Technol. , 130 (6), F.M. M.M. Houlihanetal, Macromolecules, 21, 2001 (1988), European Patent Nos. 0290,750, 046,083, 156,535, 271,851, 0,388,343, U.S. Pat. Photoacid generators having an o-nitrobenzyl type protecting group described in JP-A Nos. 901,710, 4,181,531, JP-A-60-198538, JP-A-53-133022, and the like; TUNOOKA et al., Polymer Preprints Japan, 35 (8), G.M. Berneretal, J. et al. Rad. Curing, 13 (4), W.M. J. et al. Mijsetal, CoatingTechnol. , 55 (697), 45 (1983), Akzo, H .; Adachietal, PolymerPreprints, Japan, 37 (3), European Patent Nos. 0199,672, 84515, 199,672, 044,115, 0101,122, US Pat. No. 618,564, Light represented by iminosulfonates described in JP-A-4,371,605, JP-A-4,431,774, JP-A-64-18143, JP-A-2-245756, Japanese Patent Application 3-140109, etc. Examples include compounds that decompose to generate sulfonic acid, and disulfone compounds described in JP-A No. 61-166544.

また、これらの光により酸を発生する基、或いは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物、例えば、M.E.Woodhouseetal,J.Am.Chem.Soc.,104,5586(1982)、S.P.Pappasetal,J.ImagingSci.,30(5),218(1986)、S.Kondoetal,Makromol.Chem.,RapidCommun.,9,625(1988)、Y.Yamadaetal,Makromol.Chem.,152,153,163(1972)、J.V.Crivelloetal,J.PolymerSci.,PolymerChem.Ed.,17,3845(1979)、米国特許第3,849,137号、獨国特許第3914407号、特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号等に記載の化合物等を用いることができる。   Further, a group in which an acid is generated by the light, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of the polymer, for example, M.P. E. Woodhouse et al. Am. Chem. Soc. 104, 5586 (1982), S .; P. Pappasetal, J.A. ImagingSci. , 30 (5), 218 (1986), S .; Kondo et al., Makromol. Chem. , RapidCommun. , 9, 625 (1988), Y. et al. Yamada et al., Makromol. Chem. 152, 153, 163 (1972), J. Am. V. Crivello et al. PolymerSci. , Polymer Chem. Ed. 17, 3845 (1979), U.S. Pat. No. 3,849,137, Korean Patent No. 3914407, JP-A 63-26653, JP-A 55-164824, JP-A 62-69263, The compounds described in JP-A 63-146038, JP-A 63-163452, JP-A 62-153853, JP-A 63-146029, and the like can be used.

更に、V.N.R.Pillai,Synthesis,(1),1(1980)、A.Abadetal,TetrahedronLett.,(47)4555(1971)、D.H.R.Bartonetal,J.Chem.Soc.,(C),329(1970)、米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光により酸を発生する化合物等も使用することができる。   Further, V.V. N. R. Pillai, Synthesis, (1), 1 (1980), A.M. Abadetal, Tetrahedron Lett. , (47) 4555 (1971), D.M. H. R. Bartonetal, J.M. Chem. Soc. , (C), 329 (1970), U.S. Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712, etc., and the like compounds that generate an acid by light can also be used.

上記活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する他の酸発生化合物の中で、特に有効に用いられるものについて以下に説明する。
(1)トリハロメチル基が置換した下記一般式(PAG1)で表されるオキサゾール誘導体又は一般式(PAG2)で表されるS−トリアジン誘導体。
Of the other acid-generating compounds that decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, those that are particularly effective are described below.
(1) An oxazole derivative represented by the following general formula (PAG1) substituted with a trihalomethyl group or an S-triazine derivative represented by the general formula (PAG2).

Figure 2012037774
Figure 2012037774

式中、R201は置換若しくは未置換のアリール基、アルケニル基、R202は置換若しくは未置換のアリール基、アルケニル基、アルキル基、−C(Y)を示す。Yは塩素原子又は臭素原子を示す。 In the formula, R 201 represents a substituted or unsubstituted aryl group or alkenyl group, and R 202 represents a substituted or unsubstituted aryl group, alkenyl group, alkyl group, or —C (Y) 3 . Y represents a chlorine atom or a bromine atom.

(2)下記の一般式(PAG3)で表されるヨードニウム塩、又は一般式(PAG4)で表されるスルホニウム塩。   (2) An iodonium salt represented by the following general formula (PAG3) or a sulfonium salt represented by the general formula (PAG4).

Figure 2012037774
Figure 2012037774

式中、Ar、Arは各々独立に置換若しくは未置換のアリール基を示す。ここで、好ましい置換基としては、アルキル基、ハロアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、ヒロドキシ基、メルカプト基及びハロゲン原子が挙げられる。 In the formula, Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. Here, preferred substituents include alkyl groups, haloalkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, alkoxy groups, nitro groups, carboxyl groups, alkoxycarbonyl groups, hydroxy groups, mercapto groups, and halogen atoms.

203、R204、R205は各々独立に、置換若しくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。好ましくは、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜8のアルキル基及びそれらの置換誘導体である。好ましい置換基としては、アリール基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルキル基、ニトロ基、カルボキシル基、ヒロドキシ基及びハロゲン原子であり、アルキル基に対しては炭素数1〜8のアルコキシ基、カルボキシル基、アルコシキカルボニル基である。 R 203 , R 204 and R 205 each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. Preferred are aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, and substituted derivatives thereof. Preferred substituents are an aryl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxy group, and a halogen atom. An alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group;

は対アニオンを示し、CFSO 等のパーフルオロアルカンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオンを示す。 Z represents a counter anion and represents a perfluoroalkanesulfonic acid anion such as CF 3 SO 3 or a pentafluorobenzenesulfonic acid anion.

また、R203、R204、R205のうちの2つ及びAr、Arはそれぞれの単結合又は置換基を介して結合してもよい。 Two of R 203 , R 204 , and R 205 and Ar 1 and Ar 2 may be bonded via a single bond or a substituent.

一般式(PAG3)、(PAG4)で示される上記オニウム塩は公知であり、例えば、J.W.Knapczyketal,J.Am.Chem.Soc.,91,145(1969)、A.L.Maycoketal,J.Org.Chem.,35,2532,(1970)、E.Goethasetal,Bull.Soc.Chem.Belg.,73,546,(1964)、H.M.Leicester、J.Ame.Chem.Soc.,51,3587(1929)、J.V.Crivelloetal,J.Polym.Chem.Ed.,18,2677(1980)、米国特許第2,807,648号及び同4,247,473号、特開昭53−101,331号等に記載の方法により合成することができる。   The above onium salts represented by the general formulas (PAG3) and (PAG4) are known. W. Knapczyketal, J. et al. Am. Chem. Soc. 91, 145 (1969), A.A. L. Maycoketal, J.M. Org. Chem. , 35, 2532, (1970), E.I. Goethasetal, Bull. Soc. Chem. Belg. 73, 546 (1964), H .; M.M. Leicester, J.M. Ame. Chem. Soc. 51, 3587 (1929); V. Crivello et al. Polym. Chem. Ed. 18, 2677 (1980), US Pat. Nos. 2,807,648 and 4,247,473, and JP-A-53-101,331.

(3)下記一般式(PAG5)で表されるジスルホン誘導体又は一般式(PAG6)で表されるイミノスルホネート誘導体。   (3) A disulfone derivative represented by the following general formula (PAG5) or an iminosulfonate derivative represented by the general formula (PAG6).

Figure 2012037774
Figure 2012037774

式中、Ar、Arは各々独立に置換若しくは未置換のアリール基を示す。R206は置換若しくは未置換のアルキル基、アリール基を示す。Aは置換若しくは未置換のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基を示す。 In the formula, Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group. R 206 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, alkenylene group, or arylene group.

[1−4]酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解性を増大させる基を有する樹脂
本発明の感放射線性樹脂組成物(i)は、上記重合体(A)以外に、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解性を増大させる基を有する樹脂(以下、他の樹脂(X)ともいう。)を含有していてもよい。
この他の樹脂(X)としては、樹脂の主鎖又は側鎖、或いは、主鎖及び側鎖の両方に、酸で分解し得る基を有する樹脂である。この内、酸で分解し得る基を側鎖に有する樹脂がより好ましい。
酸で分解し得る基として好ましい基は、−COOA、−O−B基であり、更にこれらを含む基としては、−R−COOA、又は−Ar−O−Bで示される基が挙げられる。
ここでAは、−C(R01)(R02)(R03)、−Si(R01)(R02)(R03)若しくは−C(R04)(R05)−O−R06基を示す。Bは、−A又は−CO−O−A基を示す(R、R01〜R06、及びArは後述のものと同義である)。
[1-4] Resin having a group that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer. The radiation-sensitive resin composition (i) of the present invention includes, in addition to the polymer (A), A resin having a group that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkaline developer (hereinafter, also referred to as other resin (X)) may be contained.
The other resin (X) is a resin having a group that can be decomposed by an acid in the main chain or side chain of the resin, or in both the main chain and the side chain. Among these, a resin having a group capable of decomposing with an acid in the side chain is more preferable.
Preferred groups as the group capable of decomposing with an acid are —COOA 0 and —O—B 0 groups, and further groups containing these are represented by —R 0 —COOA 0 or —Ar—O—B 0. Groups.
Here, A 0 is —C (R 01 ) (R 02 ) (R 03 ), —Si (R 01 ) (R 02 ) (R 03 ), or —C (R 04 ) (R 05 ) —O—R. 06 groups are shown. B 0 represents —A 0 or —CO—O—A 0 group (R 0 , R 01 to R 06 , and Ar have the same meanings as described later).

酸分解性基としては好ましくは、シリルエーテル基、クミルエステル基、アセタール基、テトラヒドロピラニルエーテル基、テトラヒドロピラニルエステル基、エノールエーテル基、エノールエステル基、第3級のアルキルエーテル基、第3級のアルキルエステル基、第3級のアルキルカーボネート基等である。更に好ましくは、第3級アルキルエステル基、第3級アルキルカーボネート基、クミルエステル基、アセタール基、テトラヒドロピラニルエーテル基である。   The acid-decomposable group is preferably a silyl ether group, a cumyl ester group, an acetal group, a tetrahydropyranyl ether group, a tetrahydropyranyl ester group, an enol ether group, an enol ester group, a tertiary alkyl ether group, a tertiary alkyl ether group. An alkyl ester group, a tertiary alkyl carbonate group, and the like. More preferred are a tertiary alkyl ester group, a tertiary alkyl carbonate group, a cumyl ester group, an acetal group, and a tetrahydropyranyl ether group.

次に、これら酸で分解し得る基が側鎖として結合する場合の母体樹脂としては、側鎖に−OH若しくは−COOH、好ましくは−R−COOH若しくは−Ar−OH基を有するアルカリ可溶性樹脂である。例えば、後述するアルカリ可溶性樹脂を挙げることができる。 Next, as the base resin when these acid-decomposable groups are bonded as side chains, alkali-soluble resins having —OH or —COOH, preferably —R 0 —COOH or —Ar—OH groups in the side chains It is. For example, the alkali-soluble resin mentioned later can be mentioned.

これらアルカリ可溶性樹脂のアルカリ溶解速度は、0.261N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/秒以上のものが好ましい。特に好ましくは330Å/秒以上のものである。
また、矩形プロファイルを達成する点から遠紫外光やエキシマレーザー光に対する透過率が高いアルカリ可溶性樹脂が好ましい。好ましくは、1μm膜厚の248nmでの透過率が20〜90%である。
このような観点から、特に好ましいアルカリ可溶性樹脂は、o−,m−,p−ポリ(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)、ハロゲン若しくはアルキル置換ポリ(ヒドロキシスチレン)、ポリ(ヒドロキシスチレン)の一部、O−アルキル化若しくはO−アシル化物、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及び水素化ノボラック樹脂である。
The alkali dissolution rate of these alkali-soluble resins is preferably at least 170 kg / sec as measured with 0.261 N tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (23 ° C.). Particularly preferred is 330 liters / second or more.
In addition, an alkali-soluble resin having a high transmittance for far ultraviolet light or excimer laser light is preferable from the viewpoint of achieving a rectangular profile. Preferably, the transmittance at 248 nm with a thickness of 1 μm is 20 to 90%.
From such a viewpoint, particularly preferable alkali-soluble resins are o-, m-, p-poly (hydroxystyrene) and copolymers thereof, hydrogenated poly (hydroxystyrene), halogen or alkyl-substituted poly (hydroxystyrene). , Part of poly (hydroxystyrene), O-alkylated or O-acylated product, styrene-hydroxystyrene copolymer, α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, and hydrogenated novolac resin.

本発明に用いられる酸で分解し得る基を有する他の樹脂(X)は、欧州特許254853号、特開平2−25850号、同3−223860号、同4−251259号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。   Other resins (X) having an acid-decomposable group used in the present invention are disclosed in European Patent No. 254853, JP-A-2-25850, JP-A-3-223860, JP-A-4-251259 and the like. As described above, the alkali-soluble resin can be obtained by reacting an acid-decomposable group precursor with an acid, or by copolymerizing an acid-decomposable group-bonded alkali-soluble resin monomer with various monomers.

酸で分解し得る基の含有率は、他の樹脂(X)中の酸で分解し得る基の数(B)と酸で分解し得る基で保護されていないアルカリ可溶性基の数(S)をもって、B/(B+S)で表される。含有率は好ましくは0.01〜0.5、より好ましくは0.05〜0.40、更に好ましくは0.05〜0.30である。B/(B+S)>0.5ではPEB後の膜収縮、基板への密着不良やスカムの原因となり好ましくない。一方、B/(B+S)<0.01では、パターン側壁に顕著に定在波が残ることがあるので好ましくない。   The content of the group capable of decomposing with an acid includes the number of groups (B) capable of decomposing with an acid in the other resin (X) and the number of alkali-soluble groups not protected by the group capable of decomposing with an acid (S). And represented by B / (B + S). The content is preferably 0.01 to 0.5, more preferably 0.05 to 0.40, and still more preferably 0.05 to 0.30. B / (B + S)> 0.5 is not preferable because it causes film shrinkage after PEB, poor adhesion to the substrate, and scum. On the other hand, B / (B + S) <0.01 is not preferable because a standing wave may remain remarkably on the pattern side wall.

他の樹脂(X)の重量平均分子量(Mw)は、2,000〜200,000の範囲であることが好ましい。2,000未満では未露光部の現像により膜減りが大きく、200,000を超えるとアルカリ可溶性樹脂自体のアルカリに対する溶解速度が遅くなり感度が低下してしまう。より好ましくは、5,000〜100,000の範囲であり、更に好ましくは8,000〜50,000の範囲である。また、分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜4.0、より好ましくは1.0〜2.0、特に好ましくは1.0〜1.6であり、分散度が小さいほど、耐熱性、画像形成性(パターンプロファイル、デフォーカスラチチュード等)が良好となる。
ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
The weight average molecular weight (Mw) of the other resin (X) is preferably in the range of 2,000 to 200,000. If it is less than 2,000, the film loss is large due to the development of the unexposed area. More preferably, it is the range of 5,000-100,000, More preferably, it is the range of 8,000-50,000. Further, the dispersity (Mw / Mn) is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.0 to 2.0, and particularly preferably 1.0 to 1.6. , Heat resistance and image formability (pattern profile, defocus latitude, etc.) are improved.
Here, the weight average molecular weight is defined by a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

また、他の樹脂(X)は2種類以上混合して使用しても良い。本発明におけるこれら樹脂(X)の使用量は、感放射線性樹脂組成物の全質量(溶媒を除く)を基準として40〜99質量%、好ましくは60〜95質量%である。更に、アルカリ溶解性を調節するために、酸で分解し得る基を有さないアルカリ可溶性樹脂を混合しても良い。   Moreover, you may use other resin (X) in mixture of 2 or more types. The amount of the resin (X) used in the present invention is 40 to 99% by mass, preferably 60 to 95% by mass, based on the total mass (excluding the solvent) of the radiation-sensitive resin composition. Furthermore, in order to adjust alkali solubility, you may mix alkali-soluble resin which does not have the group which can be decomposed | disassembled with an acid.

[1−5]アルカリ可溶性樹脂
本発明の感放射線性樹脂組成物(i)は、上記重合体(A)、他の樹脂(X)以外に、水不溶でアルカリ水溶液に可溶な樹脂(以下、アルカリ可溶性樹脂ともいう。)を含有していてもよい。
上記アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、ノボラック樹脂、水素化ノボラック樹脂、アセトン−ピロガロール樹脂、o−ポリヒドロキシスチレン、m−ポリヒドロキシスチレン、p−ポリヒドロキシスチレン、水素化ポリヒドロキシスチレン、ハロゲン若しくはアルキル置換ポリヒドロキシスチレン、ヒドロキシスチレン−N−置換マレイミド共重合体、o/p−及びm/p−ヒドロキシスチレン共重合体、ポリヒドロキシスチレンの水酸基に対する一部O−アルキル化物(例えば、5〜30モル%のO−メチル化物、O−(1−メトキシ)エチル化物、O−(1−エトキシ)エチル化物、O−2−テトラヒドロピラニル化物、O−(t−ブトキシカルボニル)メチル化物等)若しくはO−アシル化物(例えば、5〜30モル%のo−アセチル化物、O−(t−ブトキシ)カルボニル化物等)、スチレン−無水マレイン酸共重合体、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、カルボキシル基含有メタクリル系樹脂及びその誘導体を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
特に好ましいアルカリ可溶性樹脂はノボラック樹脂及びo−ポリヒドロキシスチレン、m−ポリヒドロキシスチレン、p−ポリヒドロキシスチレン及びこれらの共重合体、アルキル置換ポリヒドロキシスチレン、ポリヒドロキシスチレンの一部O−アルキル化、若しくはO−アシル化物、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である。該ノボラック樹脂は所定のモノマーを主成分として、酸性触媒の存在下、アルデヒド類と付加縮合させることにより得られる。
[1-5] Alkali-soluble resin The radiation-sensitive resin composition (i) of the present invention is a resin that is insoluble in water and soluble in an aqueous alkali solution (hereinafter referred to as “polymer (A)” and other resin (X)). , Also referred to as an alkali-soluble resin).
Examples of the alkali-soluble resin include novolak resin, hydrogenated novolak resin, acetone-pyrogallol resin, o-polyhydroxystyrene, m-polyhydroxystyrene, p-polyhydroxystyrene, hydrogenated polyhydroxystyrene, halogen or alkyl-substituted. Polyhydroxystyrene, hydroxystyrene-N-substituted maleimide copolymer, o / p- and m / p-hydroxystyrene copolymer, partially O-alkylated product of hydroxyl group of polyhydroxystyrene (for example, 5 to 30 mol%) O-methylated product, O- (1-methoxy) ethylated product, O- (1-ethoxy) ethylated product, O-2-tetrahydropyranylated product, O- (t-butoxycarbonyl) methylated product, etc.) or O- Acylates (eg, 5-30 mol% o-acetate) A styrene-maleic anhydride copolymer, a styrene-hydroxystyrene copolymer, an α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, a carboxyl group-containing methacrylic resin, and Examples thereof include, but are not limited to, derivatives thereof.
Particularly preferred alkali-soluble resins are novolak resins and o-polyhydroxystyrene, m-polyhydroxystyrene, p-polyhydroxystyrene and copolymers thereof, alkyl-substituted polyhydroxystyrenes, partially O-alkylated polyhydroxystyrenes, Alternatively, O-acylated product, styrene-hydroxystyrene copolymer, and α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer. The novolak resin is obtained by subjecting a predetermined monomer as a main component to addition condensation with an aldehyde in the presence of an acidic catalyst.

所定のモノマーとしては、フェノール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−クレゾール等のクレゾール類、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、3,4−キシレノール、2,3−キシレノール等のキシレノール類、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−エチルフェノール、p−t−ブチルフェノール、p−オクチルフエノール、2,3,5−トリメチルフェノール等のアルキルフェノール類、p−メトキシフェノール、m−メトキシフェノール、3,5−ジメトキシフェノール、2−メトキシ−4−メチルフェノール、m−エトキシフェノール、p−エトキシフェノール、m−プロポキシフェノール、p−プロポキシフェノール、m−ブトキシフェノール、p−ブトキシフェノール等のアルコキシフェノール類、2−メチル−4−イソプロピルフェノール等のビスアルキルフェノール類、m−クロロフェノール、p−クロロフェノール、o−クロロフェノール、ジヒドロキシビフェニル、ビスフェノールA、フェニルフェノール、レゾルシノール、ナフトール等のヒドロキシ芳香化合物を単独若しくは2種類以上混合して使用することができるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the predetermined monomer include cresols such as phenol, m-cresol, p-cresol, o-cresol, and xylenol such as 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, 3,4-xylenol, and 2,3-xylenol. , Alkylphenols such as m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-ethylphenol, pt-butylphenol, p-octylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, p-methoxyphenol, m-methoxyphenol Alkoxyphenols such as 3,5-dimethoxyphenol, 2-methoxy-4-methylphenol, m-ethoxyphenol, p-ethoxyphenol, m-propoxyphenol, p-propoxyphenol, m-butoxyphenol, p-butoxyphenol Kind Bisalkylphenols such as 2-methyl-4-isopropylphenol, hydroxyaromatic compounds such as m-chlorophenol, p-chlorophenol, o-chlorophenol, dihydroxybiphenyl, bisphenol A, phenylphenol, resorcinol, naphthol alone or 2 It can be used by mixing more than one type, but is not limited thereto.

アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェニルプロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒド、m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズアルデヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズアルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−メチルベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、p−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデヒド、p−n−ブチルベンズアルデヒド、フルフラール、クロロアセトアルデヒド及びこれらのアセタール体、例えば、クロロアセトアルデヒドジエチルアセタール等を使用することができるが、これらの中で、ホルムアルデヒドを使用するのが好ましい。
これらのアルデヒド類は、単独で若しくは2種類以上組み合わせて用いられる。酸性触媒としては塩酸、硫酸、ギ酸、酢酸、シュウ酸等を使用することができる。
Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o. -Chlorobenzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, o-nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, m-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, p-ethylbenzaldehyde, p -N-butylbenzaldehyde, furfural, chloroacetaldehyde and this These acetals, for example, chloroacetaldehyde diethyl acetal and the like can be used, and among these, formaldehyde is preferably used.
These aldehydes may be used alone or in combination of two or more. As the acidic catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid and the like can be used.

こうして得られたノボラック樹脂の重量平均分子量は、1,000〜30,000の範囲であることが好ましい。1,000未満では未露光部の現像後の膜減りが大きく、30,000を超えると現像速度が小さくなってしまう。特に好適なのは2,000〜20,000の範囲である。
また、ノボラック樹脂以外の上記ポリヒドロキシスチレン、及びその誘導体、共重合体の重量平均分子量は、2000以上、好ましくは5000〜200000、より好ましくは10000〜100000である。また、レジスト膜の耐熱性を向上させるという観点からは、25000以上が好ましい。
ここで、重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
上記アルカリ可溶性樹脂は2種類以上混合して使用しても良い。アルカリ可溶性樹脂の使用量は、感放射線性樹脂組成物の全質量(溶媒を除く)を基準として、40〜97質量%、好ましくは60〜90質量%である。
The novolak resin thus obtained preferably has a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 30,000. If it is less than 1,000, the film loss after development in the unexposed area is large, and if it exceeds 30,000, the developing speed becomes low. Particularly preferred is the range of 2,000 to 20,000.
Moreover, the weight average molecular weights of the said polyhydroxystyrene other than a novolak resin, its derivative (s), and a copolymer are 2000 or more, Preferably it is 5000-200000, More preferably, it is 10000-100,000. Moreover, 25000 or more is preferable from a viewpoint of improving the heat resistance of a resist film.
Here, the weight average molecular weight is defined as a polystyrene equivalent value of gel permeation chromatography.
Two or more kinds of the alkali-soluble resins may be mixed and used. The usage-amount of alkali-soluble resin is 40-97 mass% on the basis of the total mass (except a solvent) of a radiation sensitive resin composition, Preferably it is 60-90 mass%.

[1−6]低分子酸分解性溶解阻止化合物
本発明の感放射線性樹脂組成物(i)は、上記重合体(A)以外に、低分子酸分解性溶解阻止化合物を含有していてもよい。
上記酸分解性溶解阻止化合物としては、その構造中に酸で分解し得る基を少なくとも2個有し、該酸分解性基間の距離が最も離れた位置において、酸分解性基を除く結合原子を少なくとも8個経由する化合物である。
本発明において、好ましくは酸分解性溶解阻止化合物は、その構造中に酸で分解し得る基を少なくとも2個有し、該酸分解性基間の距離が最も離れた位置において、酸分解性基を除く結合原子を少なくとも10個、好ましくは少なくとも11個、更に好ましくは少なくとも12個経由する化合物、又は酸分解性基を少なくとも3個有し、該酸分解性基間の距離が最も離れた位置において、酸分解性基を除く結合原子を少なくとも9個、好ましくは少なくとも10個、更に好ましくは少なくとも11個経由する化合物である。又、上記結合原子の好ましい上限は50個、更に好ましくは30個である。
本発明において、酸分解性溶解阻止化合物が、酸分解性基を3個以上、好ましくは4個以上有する場合、又酸分解性基を2個有するものにおいても、該酸分解性基が互いにある一定の距離以上離れている場合、アルカリ可溶性樹脂に対する溶解阻止性が著しく向上する。
尚、本発明における酸分解性基間の距離は、酸分解性基を除く、経由結合原子数で示される。例えば、以下の化合物(1)及び(2)の場合、酸分解性基間の距離は、各々結合原子4個であり、化合物(3)では結合原子12個である。
[1-6] Low-molecular acid-decomposable dissolution inhibiting compound The radiation-sensitive resin composition (i) of the present invention may contain a low-molecular acid-decomposable dissolution inhibiting compound in addition to the polymer (A). Good.
The acid-decomposable dissolution inhibiting compound has at least two groups capable of decomposing with an acid in its structure, and a bonding atom excluding the acid-decomposable group at a position where the distance between the acid-decomposable groups is farthest. Is a compound that passes through at least eight.
In the present invention, the acid-decomposable dissolution inhibiting compound preferably has at least two groups capable of decomposing with an acid in the structure, and the acid-decomposable group is located at a position where the distance between the acid-decomposable groups is farthest. A compound having at least 10, more preferably at least 11, and more preferably at least 12 linking atoms other than the above, or a position having at least 3 acid-decomposable groups, and the distance between the acid-decomposable groups being the most distant In the compound, at least 9, preferably at least 10, and more preferably at least 11 bonding atoms excluding the acid-decomposable group. Moreover, the upper limit with the said preferable bond atom is 50 pieces, More preferably, it is 30 pieces.
In the present invention, when the acid-decomposable dissolution inhibiting compound has 3 or more, preferably 4 or more acid-decomposable groups, and also has 2 acid-decomposable groups, the acid-decomposable groups are mutually present. In the case where the distance is more than a certain distance, the dissolution inhibiting property for the alkali-soluble resin is remarkably improved.
The distance between the acid-decomposable groups in the present invention is indicated by the number of via-bonded atoms excluding the acid-decomposable group. For example, in the following compounds (1) and (2), the distance between the acid-decomposable groups is 4 bonding atoms, and in the compound (3), there are 12 bonding atoms.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

また、上記酸分解性溶解阻止化合物は、1つのベンゼン環上に複数個の酸分解性基を有していても良いが、好ましくは、1つのベンゼン環上に1個の酸分解性基を有する骨格から構成される化合物である。
更に、酸分解性溶解阻止化合物の分子量は3,000以下であり、好ましくは500〜3,000、更に好ましくは1,000〜2,500である。
The acid-decomposable dissolution inhibiting compound may have a plurality of acid-decomposable groups on one benzene ring, but preferably one acid-decomposable group on one benzene ring. It is a compound comprised from the skeleton which has.
Furthermore, the molecular weight of the acid-decomposable dissolution inhibiting compound is 3,000 or less, preferably 500 to 3,000, and more preferably 1,000 to 2,500.

本発明の好ましい実施態様においては、酸により分解し得る基、即ち−COO−A、−O−B基を含む基としては、−R−COO−A、又は−Ar−O−Bで示される基が挙げられる。
ここで、Aは、−C(R01)(R02)(R03)、−Si(R01)(R02)(R03)若しくは−C(R04)(R05)−O−R06基を示す。Bは、A又は−CO−O−A基を示す。
01、R02、R03、R04及びR05は、それぞれ同一でも相異していても良く、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基若しくはアリール基を示し、R06はアルキル基若しくはアリール基を示す。但し、R01〜R03の内少なくとも2つは水素原子以外の基であり、又、R01〜R03、及びR04〜R06の内の2つの基が結合して環を形成してもよい。Rは置換基を有していても良い2価以上の脂肪族若しくは芳香族炭化水素基を示し、−Ar−は単環若しくは多環の置換基を有していても良い2価以上の芳香族基を示す。
In a preferred embodiment of the present invention, groups capable of decomposing by an acid, i.e. -COO-A 0, examples of the group include a -O-B 0 group, -R 0 -COO-A 0, or -Ar-O- groups represented by B 0 the like.
Here, A 0 is —C (R 01 ) (R 02 ) (R 03 ), —Si (R 01 ) (R 02 ) (R 03 ), or —C (R 04 ) (R 05 ) —O—. R06 group is shown. B 0 represents A 0 or a —CO—O—A 0 group.
R 01 , R 02 , R 03 , R 04 and R 05 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group, and R 06 represents an alkyl group Or an aryl group is shown. However, at least two of R 01 to R 03 are groups other than hydrogen atoms, and two groups of R 01 to R 03 and R 04 to R 06 are bonded to form a ring. Also good. R 0 represents a divalent or higher valent aliphatic or aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, and —Ar— represents a divalent or higher valent which may have a monocyclic or polycyclic substituent. Indicates an aromatic group.

ここで、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好ましく、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な炭素数3〜10個のものが好ましく、アルケニル基としてはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アリール基としてはフエニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜14個のものが好ましい。
また、置換基としては水酸基、ハロゲン原子(フツ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ニトロ基、シアノ基、上記のアルキル基、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・n−ブトキシ基・イソブトキシ基・sec−ブトキシ基・t−ブトキシ基等のアルコキシ基、メトキシカルボニル基・エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、ベンジル基・フエネチル基・クミル基等のアラルキル基、アラルキルオキシ基、ホルミル基・アセチル基・ブチリル基・ベンゾイル基・シアナミル基・バレリル基等のアシル基、ブチリルオキシ基等のアシロキシ基、上記のアルケニル基、ビニルオキシ基・プロペニルオキシ基・アリルオキシ基・ブテニルオキシ基等のアルケニルオキシ基、上記のアリール基、フエノキシ基等のアリールオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアリールオキシカルボニル基を挙げることができる。
Here, the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or a t-butyl group. Those having 3 to 10 carbon atoms such as propyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and adamantyl group are preferred, and the alkenyl group has 2 to 4 carbon atoms such as vinyl group, propenyl group, allyl group and butenyl group. Those having 6 to 14 carbon atoms such as phenyl, xylyl, toluyl, cumenyl, naphthyl, and anthracenyl groups are preferable.
Substituents include hydroxyl groups, halogen atoms (fluorine, chlorine, bromine, iodine), nitro groups, cyano groups, the above alkyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, hydroxyethoxy groups, propoxy groups, hydroxypropoxy groups, n -Alkoxy groups such as butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, t-butoxy group, alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, aralkyl groups such as benzyl group, phenethyl group, cumyl group, and aralkyloxy groups Acyl group such as formyl group, acetyl group, butyryl group, benzoyl group, cyanamyl group, valeryl group, acyloxy group such as butyryloxy group, alkenyl group, alkenyl such as vinyloxy group, propenyloxy group, allyloxy group, butenyloxy group, etc. Oxy group, allee above It can be exemplified group, an aryloxy group such as phenoxy group, aryloxycarbonyl group such as benzoyloxy group.

酸により分解しうる基として、好ましくは、シリルエーテル基、クミルエステル基、アセタール基、テトラヒドロピラニルエーテル基、エノールエーテル基、エノールエステル基、第3級のアルキルエーテル基、第3級のアルキルエステル基、第3級のアルキルカーボネート基等である。更に好ましくは、第3級アルキルエステル基、第3級アルキルカーボネート基、クミルエステル基、テトラヒドロピラニルエーテル基である。   The group that can be decomposed by an acid is preferably a silyl ether group, a cumyl ester group, an acetal group, a tetrahydropyranyl ether group, an enol ether group, an enol ester group, a tertiary alkyl ether group, or a tertiary alkyl ester group. And tertiary alkyl carbonate groups. More preferred are tertiary alkyl ester groups, tertiary alkyl carbonate groups, cumyl ester groups, and tetrahydropyranyl ether groups.

酸分解性溶解阻止化合物としては、好ましくは、特開平1−289946号、特開平1−289947号、特開平2−2560号、特開平3−128959号、特開平3−158855号、特開平3−179353号、特開平3−191351号、特開平3−200251号、特開平3−200252号、特開平3−200253号、特開平3−200254号、特開平3−200255号、特開平3−259149号、特開平3−279958号、特開平3−279959号、特開平4−1650号、特開平4−1651号、特開平4−11260号、特開平4−12356号、特開平4−12357号、特願平3−33229号、特願平3−230790号、特願平3−320438号、特願平4−25157号、特願平4−52732号、特願平4−103215号、特願平4−104542号、特願平4−107885号、特願平4−107889号、同4−152195号等の明細書に記載されたポリヒドロキシ化合物のフェノール性OH基の一部若しくは全部を上に示した基、−R−COO−A若しくはB基で結合し、保護した化合物が含まれる。 As the acid-decomposable dissolution inhibiting compound, JP-A-1-289946, JP-A-1-289947, JP-A-2-2560, JP-A-3-128959, JP-A-3-158855, JP-A-3 JP-A-3-179353, JP-A-3-191351, JP-A-3-200251, JP-A-3-2000025, JP-A-3-200233, JP-A-3-200454, JP-A-3-200355, JP-A-3-22035. No. 259149, JP-A-3-279958, JP-A-3-279959, JP-A-4-1650, JP-A-4-1651, JP-A-4-11260, JP-A-4-12356, JP-A-4-12357. No. 3, Japanese Patent Application No. 3-33229, Japanese Patent Application No. 3-230790, Japanese Patent Application No. 3-320438, Japanese Patent Application No. 4-25157, Japanese Patent Application No. 4-52732 No. 4-103215, Japanese Patent Application No. 4-104542, Japanese Patent Application No. 4-1077885, Japanese Patent Application No. 4-1078889, Japanese Patent Application No. 4-152195, etc. Included are compounds in which some or all of the phenolic OH groups are bonded and protected by the groups shown above, -R 0 -COO-A 0 or B 0 groups.

更に好ましくは、特開平1−289946号、特開平3−128959号、特開平3−158855号、特開平3−179353号、特開平3−200251号、特開平3−200252号、特開平3−200255号、特開平3−259149号、特開平3−279958号、特開平4−1650号、特開平4−11260号、特開平4−12356号、特開平4−12357号、特願平4−25157号、特願平4−103215号、特願平4−104542号、特願平4−107885号、特願平4−107889号、同4−152195号の明細書に記載されたポリヒドロキシ化合物を用いたものが挙げられる。   More preferably, JP-A-1-289946, JP-A-3-128959, JP-A-3-158855, JP-A-3-179353, JP-A-3-200261, JP-A-3-200252, JP-A-3-22052. JP-A No. 200255, JP-A-3-259149, JP-A-3-279958, JP-A-4-1650, JP-A-4-11260, JP-A-4-12356, JP-A-4-12357, JP-A-4-12357. No. 25157, Japanese Patent Application No. 4-103215, Japanese Patent Application No. 4-104542, Japanese Patent Application No. 4-1077885, Japanese Patent Application No. 4-1078889, and Japanese Patent Application No. 4-152195. The thing using is mentioned.

より具体的には、下記一般式[I]〜[XVI]で表される化合物が挙げられる。   More specifically, compounds represented by the following general formulas [I] to [XVI] are exemplified.

Figure 2012037774
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101、R102、R108、R130:同一でも異なっていても良く、水素原子、−R−COO−C(R01)(R02)(R03)又は−CO−O−C(R01)(R02)(R03)、但し、R、R01、R02及びR03の定義は上記と同じである。 R 101 , R 102 , R 108 , R 130, which may be the same or different, are a hydrogen atom, —R 0 —COO—C (R 01 ) (R 02 ) (R 03 ) or —CO—O—C ( R 01 ) (R 02 ) (R 03 ), provided that R 0 , R 01 , R 02 and R 03 are as defined above.

100:−CO−、−COO−、−NHCONH−、−NHCOO−、−O−、−S−、−SO−、−SO−、−SO−、若しくは R 100 : —CO—, —COO—, —NHCONH—, —NHCOO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, —SO 3 —, or

Figure 2012037774
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ここで、G=2〜6、但し、G=2の時はR150、R151のうち少なくとも一方はアルキル基、
150、R151:同一でも異なっていても良く、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、−OH、−COOH、−CN、ハロゲン原子、−R152−COOR153若しくは−R154−OH、
152、R154:アルキレン基、
153:水素原子、アルキル基、アリール基、若しくはアラルキル基、
99、R103〜R107、R109、R111〜R118、R121〜R123、R128〜R129、R131〜R134、R138〜R141及びR143:同一でも異なっても良く、水素原子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、若しくは−N(R155)(R156)(R155、R156:H、アルキル基、若しくはアリール基)
110:単結合、アルキレン基、若しくは
Here, G = 2 to 6, provided that when G = 2, at least one of R 150 and R 151 is an alkyl group,
R 150 , R 151 may be the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, —OH, —COOH, —CN, a halogen atom, —R 152 —COOR 153 or —R 154 —OH,
R 152 , R 154 : an alkylene group,
R 153 : a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group,
R 99, R 103 ~R 107, R 109, R 111 ~R 118, R 121 ~R 123, R 128 ~R 129, R 131 ~R 134, R 138 ~R 141 and R 143: may be the same or different Well, hydrogen atom, hydroxyl group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, aryloxy group, aralkyl group, aralkyloxy group, halogen atom, nitro group, carboxyl group, cyano group, or -N (R 155 ) ( R156 ) ( R155 , R156 : H, an alkyl group, or an aryl group)
R 110 : a single bond, an alkylene group, or

Figure 2012037774
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157、R159:同一でも異なっても良く、単結合、アルキレン基、−O−、−S−、−CO−、若しくはカルボキシル基、
158:水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、ニトロ基、水酸基、シアノ基、若しくはカルボキシル基、但し、水酸基が酸分解性基(例えば、t−ブトキシカルボニルメチル基、テトラヒドロピラニル基、1−エトキシ−1−エチル基、1−t−ブトキシ−1−エチル基)で置換されてもよい。
R 157 , R 159 : may be the same or different, a single bond, an alkylene group, —O—, —S—, —CO—, or a carboxyl group,
R 158 : hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl group, nitro group, hydroxyl group, cyano group, or carboxyl group, provided that the hydroxyl group is an acid-decomposable group (for example, t-butoxycarbonylmethyl group) , Tetrahydropyranyl group, 1-ethoxy-1-ethyl group, 1-t-butoxy-1-ethyl group).

119、R120:同一でも異なっても良く、メチレン基、低級アルキル置換メチレン基、ハロメチレン基、若しくはハロアルキル基、但し本願において低級アルキル基とは炭素数1〜4のアルキル基を指す、
124〜R127:同一でも異なっても良く、水素原子若しくはアルキル基、
135〜R137:同一でも異なっても良く、水素原子,アルキル基、アルコキシ基、アシル基、若しくはアシロキシ基、
142:水素原子,−R−COO−C(R01)(R02)(R03)又は−CO−O−C(R01)(R02)(R03)、若しくは
R 119 and R 120 may be the same or different, and a methylene group, a lower alkyl-substituted methylene group, a halomethylene group, or a haloalkyl group, provided that the lower alkyl group in this application refers to an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
R 124 to R 127 : may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group,
R 135 to R 137 : may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, or an acyloxy group,
R 142 : a hydrogen atom, —R 0 —COO—C (R 01 ) (R 02 ) (R 03 ) or —CO—O—C (R 01 ) (R 02 ) (R 03 ), or

Figure 2012037774
Figure 2012037774

144、R145:同一でも異なっても良く、水素原子、低級アルキル基、低級ハロアルキル基、若しくはアリール基、
146〜R149:同一でも異なっていても良く、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、カルボニル基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アラルキル基、アラルキルオキシ基、アシル基、アシロキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アリール基、アリールオキシ基、若しくはアリールオキシカルボニル基、但し、各4個の同一記号の置換基は同一の基でなくても良い、
Y:−CO−、若しくは−SO−、
Z、B:単結合、若しくは−O−、
A:メチレン基、低級アルキル置換メチレン基、ハロメチレン基、若しくはハロアルキル基、
E:単結合、若しくはオキシメチレン基、
a〜z、a1〜y1:複数の時、()内の基は同一又は異なっていてもよい、
a〜q、s、t、v、g1〜i1、k1〜m1、o1、q1、s1、u1:0若しくは1〜5の整数、
r、u、w、x、y、z、a1〜f1、p1、r1、t1、v1〜x1:0若しくは1〜4の整数、
j1、n1、z1、a2、b2、c2、d2:0若しくは1〜3の整数、
z1、a2、c2、d2のうち少なくとも1つは1以上、
y1:3〜8の整数、
(a+b)、(e+f+g)、(k+l+m)、(q+r+s)、(w+x+y)、(c1+d1)、(g1+h1+i1+j1)、(o1+p1)、
(s1+t1)≧2、
(j1+n1)≦3、
(r+u)、(w+z)、(x+a1)、(y+b1)、(c1+e1)、(d1+f1)、(p1+r1)、(t1+v1)、(x1+w1)≦4
、但し一般式[V]の場合は(w+z)、(x+a1)≦5、
(a+c)、(b+d)、(e+h)、(f+i)、(g+j)、(k+n)、(l+o)、(m+p)、(q+t)、(s+v)、(g1+k1)、(h1+l1)、(i1+m1)、(o1+q1)、(s1+u1)≦5、
を表す。
R 144 and R 145 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower haloalkyl group, or an aryl group,
R 146 to R 149 : may be the same or different and are a hydrogen atom, hydroxyl group, halogen atom, nitro group, cyano group, carbonyl group, alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, aralkyl group, aralkyloxy group, acyl group An acyloxy group, an alkenyl group, an alkenyloxy group, an aryl group, an aryloxy group, or an aryloxycarbonyl group, provided that each of the four substituents having the same symbol may not be the same group,
Y: —CO— or —SO 2 —,
Z, B: single bond, or -O-,
A: a methylene group, a lower alkyl-substituted methylene group, a halomethylene group, or a haloalkyl group,
E: single bond or oxymethylene group,
a to z, a1 to y1: when plural, the groups in () may be the same or different,
a to q, s, t, v, g1 to i1, k1 to m1, o1, q1, s1, u1: 0 or an integer of 1 to 5,
r, u, w, x, y, z, a1 to f1, p1, r1, t1, v1 to x1: 0 or an integer of 1 to 4,
j1, n1, z1, a2, b2, c2, d2: 0 or an integer of 1 to 3,
at least one of z1, a2, c2, and d2 is 1 or more,
y1: an integer from 3 to 8,
(A + b), (e + f + g), (k + l + m), (q + r + s), (w + x + y), (c1 + d1), (g1 + h1 + i1 + j1), (o1 + p1),
(S1 + t1) ≧ 2,
(J1 + n1) ≦ 3,
(R + u), (w + z), (x + a1), (y + b1), (c1 + e1), (d1 + f1), (p1 + r1), (t1 + v1), (x1 + w1) ≦ 4
However, in the case of the general formula [V], (w + z), (x + a1) ≦ 5,
(A + c), (b + d), (e + h), (f + i), (g + j), (k + n), (l + o), (m + p), (q + t), (s + v), (g1 + k1), (h1 + l1), (i1 + m1) ), (O1 + q1), (s1 + u1) ≦ 5,
Represents.

Figure 2012037774
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Figure 2012037774
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Figure 2012037774
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Figure 2012037774
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上記溶解阻止化合物の添加量は、重合体(A)100質量部に対して3〜50質量%であり、好ましくは5〜40質量%、より好ましくは10〜35質量%の範囲である。   The addition amount of the dissolution inhibiting compound is 3 to 50% by mass, preferably 5 to 40% by mass, and more preferably 10 to 35% by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A).

[1−7]その他の成分
本発明の感放射線性樹脂組成物(i)には、必要に応じて、更に、染料、顔料、可塑剤、界面活性剤、光増感剤、及び現像液に対する溶解性を促進させるフェノール性OH基を2個以上有する化合物等を含有させることができる。
[1-7] Other components The radiation-sensitive resin composition (i) of the present invention may further include a dye, a pigment, a plasticizer, a surfactant, a photosensitizer, and a developer as necessary. A compound having two or more phenolic OH groups that promote solubility can be contained.

上記フェノール性OH基を2個以上有する化合物(フェノール化合物)は、好ましくは分子量1000以下のフェノール化合物である。また、分子中に少なくとも2個のフェノール性水酸基を有することが必要であるが、これが10を超えると、現像ラチチュードの改良効果が失われる。また、フェノ−ル性水酸基と芳香環との比が0.5未満では膜厚依存性が大きく、また、現像ラチチュードが狭くなる傾向がある。この比が1.4を超えると該組成物の安定性が劣化し、高解像力及び良好な膜厚依存性を得るのが困難となって好ましくない。   The compound having 2 or more phenolic OH groups (phenol compound) is preferably a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less. Further, it is necessary to have at least two phenolic hydroxyl groups in the molecule, but if this exceeds 10, the effect of improving the development latitude is lost. Further, when the ratio of the phenolic hydroxyl group to the aromatic ring is less than 0.5, the film thickness dependency is large, and the development latitude tends to be narrow. If this ratio exceeds 1.4, the stability of the composition deteriorates, and it is difficult to obtain high resolution and good film thickness dependency.

上記フェノール化合物の添加量は重合体(A)100質量部に対して2〜50質量%であり、更に好ましくは5〜30質量%である。50質量%を越えた添加量では、現像残渣が悪化し、また現像時にパターンが変形するという新たな欠点が発生して好ましくない。   The addition amount of the phenol compound is 2 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A). When the amount exceeds 50% by mass, the development residue is deteriorated, and a new defect that the pattern is deformed during development is not preferable.

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、特開平2−28531、米国特許第4916210、欧州特許第219294等に記載の方法を参考にして、当業者において容易に合成することができる。   Such a phenol compound having a molecular weight of 1000 or less can be easily synthesized by those skilled in the art with reference to the methods described in, for example, JP-A-4-1222938, JP-A-2-28531, US Pat. No. 4,916,210, European Patent 219294, and the like. can do.

具体的なフェノール化合物としては、例えば、レゾルシン、フロログルシン、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、アセトン−ピロガロール縮合樹脂、フロログルコシド、2,4,2’,4’−ビフェニルテトロール、4,4’−チオビス(1,3−ジヒドロキシ)ベンゼン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシジフェニルエーテル、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシジフェニルスルフォキシド、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシジフェニルスルフォン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4−(α−メチルベンジリデン)ビスフェノール、α,α’,α’’−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、α,α’,α’’−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1−エチル−4−イソプロピルベンゼン、1,2,2−トリス(ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,2−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2,5,5−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、1,2−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,3−トリス(ヒドロキシフェニル)ブタン、パラ〔α,α,α’,α’−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)〕−キシレン等を挙げることができる。尚、本発明で使用できる化合物はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the phenol compound include resorcin, phloroglucin, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,3 ′, 4 ′, 5. '-Hexahydroxybenzophenone, acetone-pyrogallol condensation resin, fluoroglucoside, 2,4,2', 4'-biphenyltetrol, 4,4'-thiobis (1,3-dihydroxy) benzene, 2,2 ', 4 , 4′-tetrahydroxydiphenyl ether, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxydiphenyl sulfoxide, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxydiphenylsulfone, tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1 , 1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 4,4- (α-methylbenzili ) Bisphenol, α, α ′, α ″ -tris (4-hydroxyphenyl) -1,3,5-triisopropylbenzene, α, α ′, α ″ -tris (4-hydroxyphenyl) -1- Ethyl-4-isopropylbenzene, 1,2,2-tris (hydroxyphenyl) propane, 1,1,2-tris (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2,5,5-tetrakis (4-hydroxyphenyl) hexane, 1,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,3-tris (hydroxyphenyl) butane, para [α, α, α ′, α′-tetrakis (4- Hydroxyphenyl)]-xylene and the like. In addition, the compound which can be used by this invention is not limited to these.

上記染料としては、油性染料及び塩基性染料が挙げられる。具体的には、オイルイエロー#101、オイルイエロー#103、オイルピンク#312、オイルグリーンBG、オイルブルーBOS,オイルブルー#603、オイルブラックBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−505(以上オリエント化学工業株式会社製)、クリスタルバイオレット(CI42555)、メチルバイオレット(CI42535)、ローダミンB(CI45170B)、マラカイトグリーン(CI42000)、メチレンブルー(CI52015)等を挙げることができる。   Examples of the dye include oily dyes and basic dyes. Specifically, oil yellow # 101, oil yellow # 103, oil pink # 312, oil green BG, oil blue BOS, oil blue # 603, oil black BY, oil black BS, oil black T-505 (orientated chemistry) Kogyo Co., Ltd.), crystal violet (CI42555), methyl violet (CI42535), rhodamine B (CI45170B), malachite green (CI42000), methylene blue (CI522015), and the like.

更に、下記に挙げるような分光増感剤を添加し、使用する光酸発生剤が吸収を持たない遠紫外より長波長領域に増感させることで、本発明の感放射線性樹脂組成物をi又はg線に感度を持たせることができる。好適な分光増感剤としては、具体的にはベンゾフェノン、p,p’−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、p,p’−テトラエチルエチルアミノベンゾフェノン、2−クロロチオキサントン、アントロン、9−エトキシアントラセン、アントラセン、ピレン、ペリレン、フェノチアジン、ベンジル、アクリジンオレンジ、ベンゾフラビン、セトフラビン−T、9,10−ジフェニルアントラセン、9−フルオレノン、アセトフェノン、フェナントレン、2−ニトロフルオレン、5−ニトロアセナフテン、ベンゾキノン、2−クロロ−4−ニトロアニリン、N−アセチル−p−ニトロアニリン、p−ニトロアニリン、N−アセチル−4−ニトロ−1−ナフチルアミン、ピクラミド、アントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン1,2−ベンズアンスラキノン、3−メチル−1,3−ジアザ−1,9−ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、1,2−ナフトキノン、3,3’−カルボニル−ビス(5,7−ジメトキシカルボニルクマリン)及びコロネン等であるがこれらに限定されるものではない。
また、これらの分光増感剤は、光源の遠紫外光の吸光剤としても使用可能である。この場合、吸光剤は基板からの反射光を低減し、レジスト膜内の多重反射の影響を少なくさせることで、定在波改良の効果を発現する。
Further, by adding a spectral sensitizer as listed below, the photoacid generator used is sensitized to a longer wavelength region than the far ultraviolet, which has no absorption, so that the radiation-sensitive resin composition of the present invention is i. Or sensitivity can be given to g line. Specific examples of suitable spectral sensitizers include benzophenone, p, p′-tetramethyldiaminobenzophenone, p, p′-tetraethylethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, anthrone, 9-ethoxyanthracene, anthracene, and pyrene. Perylene, phenothiazine, benzyl, acridine orange, benzoflavin, cetoflavin-T, 9,10-diphenylanthracene, 9-fluorenone, acetophenone, phenanthrene, 2-nitrofluorene, 5-nitroacenaphthene, benzoquinone, 2-chloro-4 -Nitroaniline, N-acetyl-p-nitroaniline, p-nitroaniline, N-acetyl-4-nitro-1-naphthylamine, picramide, anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert- Tyranthraquinone 1,2-benzanthraquinone, 3-methyl-1,3-diaza-1,9-benzanthrone, dibenzalacetone, 1,2-naphthoquinone, 3,3′-carbonyl-bis (5,7 -Dimethoxycarbonylcoumarin) and coronene, but are not limited thereto.
These spectral sensitizers can also be used as a light absorber for far ultraviolet light as a light source. In this case, the light-absorbing agent reduces the reflected light from the substrate and reduces the influence of multiple reflection in the resist film, thereby exhibiting the effect of improving the standing wave.

[1−8]溶剤
本発明の感放射線性樹脂組成物(i)に用いられる溶剤としては、例えば、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等が好ましく用いられる。これらの溶媒は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[1-8] Solvent Examples of the solvent used in the radiation-sensitive resin composition (i) of the present invention include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, and ethylene glycol monomethyl ether. , Ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethoxypropionic acid Ethyl, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrole Emissions, tetrahydrofuran and the like are preferably used. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

また、上記溶媒には界面活性剤を加えることもできる。
この界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップEF301、EF303、EF352(新秋田化成(株)製)、メガファックF171、F173(大日本インキ(株)製)、フロラ−ドFC430、FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(株)製)等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)やアクリル酸系若しくはメタクリル酸系(共)重合ポリフローNo.75、No.95(共栄社油脂化学工業(株)製)等を挙げることができる。
界面活性剤の配合量は、本発明の組成物中の固形分100質量部当たり、通常、2質量部以下、好ましくは1質量部以下である。
これらの界面活性剤は1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
In addition, a surfactant can be added to the solvent.
Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as nonylphenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Sorbitan fatty acid esters such as rate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), Florad FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Ltd.), Asahi Guard AG710, Surflon S- 382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (Asahi Glass Co., Ltd.) and other fluorosurfactants, organosiloxane polymers KP341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), acrylic acid-based or Acrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.).
The compounding quantity of surfactant is 2 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of solid content in the composition of this invention, Preferably it is 1 mass part or less.
These surfactants may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

また、本発明の感放射線性組成物における溶剤の配合量は、組成物中の全固形分濃度が、1〜70質量%となる量であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量%となる量、更に好ましくは1〜10質量%となる量である。   Moreover, it is preferable that the compounding quantity of the solvent in the radiation sensitive composition of this invention is a quantity from which the total solid content concentration in a composition will be 1-70 mass%, More preferably, it is 1-15 mass%. In an amount of 1 to 10% by mass.

そして、本発明の感放射線性組成物は、溶剤以外の重合体(A)等の必要な成分を、全固形分濃度が上記範囲となるように、溶剤に均一に溶解して調製することができる。尚、このように調製した後、例えば、孔径0.2μm程度のフィルターでろ過することが好ましい。   The radiation-sensitive composition of the present invention can be prepared by uniformly dissolving necessary components such as the polymer (A) other than the solvent in the solvent so that the total solid content concentration is in the above range. it can. In addition, after preparing in this way, it is preferable to filter with a filter with a pore diameter of about 0.2 μm, for example.

[2]感放射線性樹脂組成物(ii)
本発明の感放射線性樹脂組成物(ii)は、特定の重合体(p1)及び(p2)を含有することを特徴とする。
[2] Radiation sensitive resin composition (ii)
The radiation sensitive resin composition (ii) of the present invention is characterized by containing specific polymers (p1) and (p2).

[2−1]重合体成分(P)
本発明の感放射線性樹脂組成物(ii)は、重合体成分(以下、「重合体成分(P)」ともいう。)として、上記繰り返し単位(I)、及び上記繰り返し単位(II)のうちの少なくとも一方を有する重合体(p1)を含有する。
この重合体(p1)において、繰り返し単位(I)及び(II)は、それぞれ、1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。
尚、この重合体(p1)は、上記繰り返し単位(1)を含有しないものである。
[2-1] Polymer component (P)
The radiation-sensitive resin composition (ii) of the present invention includes, as a polymer component (hereinafter, also referred to as “polymer component (P)”), the repeating unit (I) and the repeating unit (II). The polymer (p1) which has at least one of these is contained.
In the polymer (p1), each of the repeating units (I) and (II) may be included alone or in combination of two or more.
In addition, this polymer (p1) does not contain the said repeating unit (1).

また、上記重合体(p1)は、繰り返し単位(I)及び(II)のうちの少なくとも一方以外に、上記繰り返し単位(2)〜(10)のうちの少なくとも1種を更に含んでいてもよい。
これらの繰り返し単位(2)〜(10)は、それぞれ、1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。
The polymer (p1) may further include at least one of the repeating units (2) to (10) in addition to at least one of the repeating units (I) and (II). .
One of these repeating units (2) to (10) may be included, or two or more thereof may be included.

重合体(p1)における上記繰り返し単位(I)及び(II)の含有量の合計は、重合体(p1)における全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、1モル%以上であることが好ましく、より好ましくは1〜30モル%、更に好ましくは2〜20モル%である。この含有量が1モル%以上であると、良好な感度が得られるという観点から好ましい。
上記繰り返し単位(2)〜(6)の含有量の合計は、重合体(p1)における全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、10〜95モル%であることが好ましく、より好ましくは20〜95モル%、更に好ましくは30〜95モル%である。この含有量が10〜95モル%である場合には、ナノエッジラフネスに優れるものとすることができる。
上記繰り返し単位(7)〜(10)の含有量の合計は、重合体(p1)における全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、5〜90モル%であることが好ましく、より好ましくは5〜80モル%、更に好ましくは5〜70モル%である。この含有量が5〜90モル%である場合には、ナノエッジラフネスに優れるものとすることができる。
The total content of the repeating units (I) and (II) in the polymer (p1) is 1 mol% or more when the total of all the repeating units in the polymer (p1) is 100 mol%. Is more preferable, more preferably 1 to 30 mol%, still more preferably 2 to 20 mol%. This content is preferably 1 mol% or more from the viewpoint of obtaining good sensitivity.
The total content of the repeating units (2) to (6) is preferably 10 to 95 mol%, more preferably, when the total of all repeating units in the polymer (p1) is 100 mol%. Is 20 to 95 mol%, more preferably 30 to 95 mol%. When the content is 10 to 95 mol%, the nano edge roughness can be excellent.
The total content of the repeating units (7) to (10) is preferably from 5 to 90 mol%, more preferably when the total of all repeating units in the polymer (p1) is 100 mol%. Is 5 to 80 mol%, more preferably 5 to 70 mol%. When this content is 5-90 mol%, it can be excellent in nano edge roughness.

重合体(p1)の合成方法は特に限定されないが、例えば、公知のラジカル重合又はアニオン重合により得ることができる。また、他の繰り返し単位における側鎖のヒドロキシスチレン単位は、得られた重合体(p1)を有機溶媒中で塩基又は酸の存在下でアセトキシ基等の加水分解を行なうことにより得ることができる。   Although the synthesis method of a polymer (p1) is not specifically limited, For example, it can obtain by well-known radical polymerization or anionic polymerization. Further, the side chain hydroxystyrene unit in other repeating units can be obtained by subjecting the obtained polymer (p1) to hydrolysis of an acetoxy group or the like in the presence of a base or an acid in an organic solvent.

上記重合体(p1)の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」ともいう)は、1000〜30000であることが好ましく、より好ましくは1500〜20000、更に好ましくは2000〜10000である。
また、重合体(A)のMwと、GPCで測定したポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」ともいう)との比(Mw/Mn)は、通常1〜5であり、より好ましくは1〜3、更に好ましくは1〜2.5である。
The polymer (p1) has a polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mw”) measured by gel permeation chromatography (GPC), preferably 1000 to 30000, more preferably 1500 to 20000. More preferably, it is 2000-10000.
Further, the ratio (Mw / Mn) of Mw of the polymer (A) to polystyrene-reduced number average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mn”) measured by GPC is usually 1 to 5, more preferably 1 To 3, more preferably 1 to 2.5.

更に、本発明の感放射線性樹脂組成物(ii)は、上記重合体成分(P)として、上記繰り返し単位(1)を有する重合体(p2)を含有する。
この重合体(p2)において、繰り返し単位(1)は、1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。
尚、この重合体(p2)は、上記繰り返し単位(I)又は(II)を含有しないものである。
Furthermore, the radiation sensitive resin composition (ii) of this invention contains the polymer (p2) which has the said repeating unit (1) as said polymer component (P).
In this polymer (p2), only one type of repeating unit (1) may be contained, or two or more types may be contained.
The polymer (p2) does not contain the repeating unit (I) or (II).

上記重合体(p2)は、アルカリ不溶性又はアルカリ難溶性の重合体であって、酸の作用によりアルカリ易溶性となる重合体である。尚、ここでいう「アルカリ不溶性又はアルカリ難溶性」とは、重合体(p2)を含有する感放射線性樹脂組成物から形成されたレジスト被膜からレジストパターンを形成する際に採用されるアルカリ現像条件下で、当該レジスト被膜の代わりに重合体(p2)のみを用いた膜厚100nmの被膜を現像した場合に、当該被膜の初期膜厚の50%以上が現像後に残存する性質を意味する。   The polymer (p2) is an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble polymer, and is a polymer that becomes readily alkali-soluble by the action of an acid. The term “alkali-insoluble or alkali-insoluble” as used herein refers to alkali development conditions employed when a resist pattern is formed from a resist film formed from a radiation-sensitive resin composition containing the polymer (p2). Below, when a 100 nm-thick film using only the polymer (p2) is developed instead of the resist film, it means that 50% or more of the initial film thickness of the film remains after development.

また、上記重合体(p2)は、繰り返し単位(1)以外に、上記繰り返し単位(2)〜(10)のうちの少なくとも1種を更に含んでいてもよい。
これらの繰り返し単位(2)〜(10)は、それぞれ、1種のみ含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。
The polymer (p2) may further contain at least one of the repeating units (2) to (10) in addition to the repeating unit (1).
One of these repeating units (2) to (10) may be included, or two or more thereof may be included.

重合体(p2)における上記繰り返し単位(1)の含有量は、重合体(p2)における全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、5モル%以上であることが好ましく、より好ましくは5〜90モル%、更に好ましくは10〜60モル%である。この含有量が5モル%以上であると、ナノエッジラフネスに優れるものとすることができる。
上記繰り返し単位(2)〜(6)の含有量の合計は、重合体(p2)における全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、10〜95モル%であることが好ましく、より好ましくは20〜95モル%、更に好ましくは30〜95モル%である。この含有量が10〜95モル%である場合には、ナノエッジラフネスに優れるものとすることができる。
上記繰り返し単位(7)〜(10)の含有量の合計は、重合体(p2)における全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、5〜90モル%であることが好ましく、より好ましくは5〜80モル%、更に好ましくは10〜70モル%である。この含有量が5〜90モル%である場合には、ナノエッジラフネスに優れるものとすることができる。
The content of the repeating unit (1) in the polymer (p2) is preferably 5 mol% or more, more preferably when the total of all repeating units in the polymer (p2) is 100 mol%. It is 5-90 mol%, More preferably, it is 10-60 mol%. When this content is 5 mol% or more, the nano edge roughness can be excellent.
The total content of the repeating units (2) to (6) is preferably 10 to 95 mol%, more preferably, when the total of all repeating units in the polymer (p2) is 100 mol%. Is 20 to 95 mol%, more preferably 30 to 95 mol%. When the content is 10 to 95 mol%, the nano edge roughness can be excellent.
The total content of the repeating units (7) to (10) is preferably from 5 to 90 mol%, more preferably when the total of all repeating units in the polymer (p2) is 100 mol%. Is 5 to 80 mol%, more preferably 10 to 70 mol%. When this content is 5-90 mol%, it can be excellent in nano edge roughness.

重合体(p2)の合成方法は特に限定されないが、例えば、公知のラジカル重合又はアニオン重合により得ることができる。また、他の繰り返し単位における側鎖のヒドロキシスチレン単位は、得られた重合体(p2)を有機溶媒中で塩基又は酸の存在下でアセトキシ基等の加水分解を行なうことにより得ることができる。   Although the synthesis method of a polymer (p2) is not specifically limited, For example, it can obtain by well-known radical polymerization or anionic polymerization. Further, the side chain hydroxystyrene unit in other repeating units can be obtained by subjecting the obtained polymer (p2) to hydrolysis of an acetoxy group or the like in the presence of a base or an acid in an organic solvent.

上記重合体(p2)の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」ともいう)は、1000〜30000であることが好ましく、より好ましくは1500〜20000、更に好ましくは2000〜10000である。
また、重合体(A)のMwと、GPCで測定したポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」ともいう)との比(Mw/Mn)は、通常1〜5であり、より好ましくは1〜3、更に好ましくは1〜2.5である。
The polymer (p2) has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mw”) measured by gel permeation chromatography (GPC), preferably 1000 to 30000, more preferably 1500 to 20000. More preferably, it is 2000-10000.
Further, the ratio (Mw / Mn) of Mw of the polymer (A) to polystyrene-reduced number average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mn”) measured by GPC is usually 1 to 5, more preferably 1 To 3, more preferably 1 to 2.5.

本発明の感放射線性樹脂組成物(ii)は、重合体成分(P)として、重合体(p1)及び(p2)を含んでいるため、感度に優れる。このような観点から、この感放射線性樹脂組成物は、リソグラフィープロセスにおいて、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EUV等の(極)遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線に有効に感応し、低ラフネスであり、感度及び解像度に優れ、微細パターンを高精度に且つ安定して形成することができる化学増幅型ポジ型レジスト膜を成膜可能なものである。   Since the radiation sensitive resin composition (ii) of the present invention contains the polymers (p1) and (p2) as the polymer component (P), it has excellent sensitivity. From this point of view, this radiation-sensitive resin composition is effectively sensitive to X-rays such as KrF excimer laser, ArF excimer laser, EUV and the like, and X-rays such as synchrotron radiation and electron beams in the lithography process. In addition, it is possible to form a chemically amplified positive resist film having low roughness, excellent sensitivity and resolution, and capable of forming a fine pattern with high accuracy and stability.

[2−2]酸拡散制御剤
本発明の感放射線性樹脂組成物(ii)は、上記重合体成分(P)以外に、上述の感放射線性樹脂組成物(i)において説明した上記酸拡散制御剤(B)を更に含有することが好ましい。この酸拡散制御剤(B)は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
酸拡散制御剤(B)の配合量は、重合体(p1)及び(p2)の合計100質量部に対して、15質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.001〜10質量部、更に好ましくは0.005〜5質量部である。この酸拡散制御剤(B)の配合量が15質量部を超えると、形成したレジスト膜の感度や露光部の現像性が低下するおそれがある。一方、この配合量が0.001質量部未満であると、プロセス条件によっては、形成したレジスト膜のパターン形状や寸法忠実度が低下するおそれがある。
[2-2] Acid Diffusion Control Agent In addition to the polymer component (P), the radiation sensitive resin composition (ii) of the present invention includes the acid diffusion described in the radiation sensitive resin composition (i). It is preferable to further contain a control agent (B). This acid diffusion controller (B) may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the acid diffusion controller (B) is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 0.001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polymers (p1) and (p2). More preferably, it is 0.005-5 mass parts. When the compounding amount of the acid diffusion controller (B) exceeds 15 parts by mass, the sensitivity of the formed resist film and the developability of the exposed part may be deteriorated. On the other hand, if the blending amount is less than 0.001 part by mass, the pattern shape and dimensional fidelity of the formed resist film may be lowered depending on the process conditions.

[2−3]感放射線性酸発生剤
本発明の感放射線性樹脂組成物(ii)は、上記重合体成分(P)以外に、上述の感放射線性樹脂組成物(i)において説明した、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する他の酸発生化合物を含有していてもよい。この他の酸発生化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明における重合体(p1)中の上記繰り返し単位(I)及び(II)の合計と、他の酸発生化合物との比率は、モル比で100/0〜20/80、好ましくは100/0〜40/60、更に好ましくは100/0〜50/50である。
[2-3] Radiation-sensitive acid generator The radiation-sensitive resin composition (ii) of the present invention has been described in the above-mentioned radiation-sensitive resin composition (i) in addition to the polymer component (P). You may contain the other acid generator compound which decomposes | disassembles by irradiation of actinic light or a radiation, and generate | occur | produces an acid. These other acid generating compounds may be used alone or in combination of two or more.
The ratio of the sum of the above repeating units (I) and (II) in the polymer (p1) in the present invention to the other acid generating compound is 100/0 to 20/80, preferably 100/0, in molar ratio. -40/60, more preferably 100 / 0-50 / 50.

[2−4]酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解性を増大させる基を有する樹脂
本発明の感放射線性樹脂組成物(ii)は、上記重合体成分(P)以外に、上述の感放射線性樹脂組成物(i)において説明した、酸の作用により分解し、アルカリ現像液中での溶解性を増大させる基を有する他の樹脂(X)を含有していてもよい。この他の樹脂(X)は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明における樹脂(X)の使用量は、感放射線性樹脂組成物の全質量(溶媒を除く)を基準として40〜99質量%、好ましくは60〜95質量%である。更に、アルカリ溶解性を調節するために、酸で分解し得る基を有さないアルカリ可溶性樹脂を混合しても良い。
[2-4] Resin having a group that decomposes by the action of an acid and increases the solubility in an alkali developer. The radiation-sensitive resin composition (ii) of the present invention is not limited to the polymer component (P). And may contain other resin (X) having a group that is decomposed by the action of an acid and increases the solubility in an alkali developer, as described in the above-mentioned radiation-sensitive resin composition (i). . Other resin (X) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The usage-amount of resin (X) in this invention is 40-99 mass% on the basis of the total mass (except a solvent) of a radiation sensitive resin composition, Preferably it is 60-95 mass%. Furthermore, in order to adjust alkali solubility, you may mix alkali-soluble resin which does not have the group which can be decomposed | disassembled with an acid.

[2−5]アルカリ可溶性樹脂
本発明の感放射線性樹脂組成物(ii)は、上記重合体成分(P)、上記他の樹脂(X)以外に、上述の感放射線性樹脂組成物(i)において説明した、水不溶でアルカリ水溶液に可溶なアルカリ可溶性樹脂を含有していてもよい。このアルカリ可溶性樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂の使用量は、感放射線性樹脂組成物の全質量(溶媒を除く)を基準として、40〜97質量%、好ましくは60〜90質量%である。
[2-5] Alkali-soluble resin The radiation-sensitive resin composition (ii) of the present invention includes the above-mentioned radiation-sensitive resin composition (i) in addition to the polymer component (P) and the other resin (X). The resin may contain an alkali-soluble resin that is insoluble in water and soluble in an aqueous alkali solution. This alkali-soluble resin may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The amount of the alkali-soluble resin used in the present invention is 40 to 97% by mass, preferably 60 to 90% by mass, based on the total mass (excluding the solvent) of the radiation-sensitive resin composition.

[2−6]低分子酸分解性溶解阻止化合物
本発明の感放射線性樹脂組成物(ii)は、上記重合体成分(P)以外に、上述の感放射線性樹脂組成物(i)において説明した低分子酸分解性溶解阻止化合物を含有していてもよい。この低分子酸分解性溶解阻止化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記溶解阻止化合物の添加量は、重合体(p1)及び(p2)の合計100質量部に対して3〜50質量%であり、好ましくは5〜40質量%、より好ましくは10〜35質量%の範囲である。
[2-6] Low-molecular acid-decomposable dissolution inhibiting compound The radiation-sensitive resin composition (ii) of the present invention is described in the above-described radiation-sensitive resin composition (i) in addition to the polymer component (P). The low-molecular acid-decomposable dissolution inhibiting compound may be contained. This low molecular acid-decomposable dissolution inhibiting compound may be used alone or in combination of two or more.
The addition amount of the dissolution inhibiting compound is 3 to 50% by mass, preferably 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 35% by mass with respect to 100 parts by mass of the total of the polymers (p1) and (p2). Range.

[2−7]その他の成分
本発明の感放射線性樹脂組成物(ii)には、必要に応じて、更に、上述の感放射線性樹脂組成物(i)において説明した染料、顔料、可塑剤、界面活性剤、光増感剤、及び、現像液に対する溶解性を促進させるフェノール性OH基を2個以上有するフェノール化合物等を含有させることができる。
上記フェノール化合物の添加量は重合体(p1)及び(p2)の合計100質量部に対して2〜50質量%であり、更に好ましくは5〜30質量%である。50質量%を越えた添加量では、現像残渣が悪化し、また現像時にパターンが変形するという新たな欠点が発生して好ましくない。
[2-7] Other components The radiation-sensitive resin composition (ii) of the present invention may further include a dye, a pigment, and a plasticizer described in the above-described radiation-sensitive resin composition (i) as necessary. , A surfactant, a photosensitizer, a phenol compound having two or more phenolic OH groups that promote solubility in a developer, and the like can be contained.
The addition amount of the phenol compound is 2 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polymers (p1) and (p2). When the amount exceeds 50% by mass, the development residue is deteriorated, and a new defect that the pattern is deformed during development is not preferable.

[2−8]溶剤
本発明の感放射線性樹脂組成物(ii)に用いられる溶剤としては、上述の感放射線性樹脂組成物(i)において説明した溶剤を用いることができる。これらの溶媒は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[2-8] Solvent As the solvent used in the radiation sensitive resin composition (ii) of the present invention, the solvents described in the above radiation sensitive resin composition (i) can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明の感放射線性組成物における溶剤の配合量は、組成物中の全固形分濃度が、1〜70質量%となる量であることが好ましく、より好ましくは1〜15質量%となる量、更に好ましくは1〜10質量%となる量である。   Moreover, it is preferable that the compounding quantity of the solvent in the radiation sensitive composition of this invention is a quantity from which the total solid content concentration in a composition will be 1-70 mass%, More preferably, it is 1-15 mass%. In an amount of 1 to 10% by mass.

そして、本発明の感放射線性組成物は、溶剤以外の重合体(p1)及び(p2)等の必要な成分を、全固形分濃度が上記範囲となるように、溶剤に均一に溶解して調製することができる。尚、このように調製した後、例えば、孔径0.2μm程度のフィルターでろ過することが好ましい。   And the radiation sensitive composition of this invention melt | dissolves uniformly required components, such as polymers (p1) and (p2) other than a solvent, in a solvent so that total solid content concentration may become the said range. Can be prepared. In addition, after preparing in this way, it is preferable to filter with a filter with a pore diameter of about 0.2 μm, for example.

[3]レジストパターンの形成方法
本発明の感放射線性樹脂組成物(i)及び(ii)は、化学増幅型ポジ型レジスト膜を成膜可能な材料として有用である。
上記化学増幅型ポジ型レジスト膜においては、露光により重合体成分〔上記重合体(A)若しくは上記重合体(p1)〕から発生した酸の作用によって、重合体成分中の酸解離性基が脱離し、重合体成分がアルカリ可溶性となる。即ち、レジスト膜に、アルカリ可溶性部位が生じる。このアルカリ可溶性部位は、レジストの露光部であり、この露光部はアルカリ現像液によって溶解、除去することができる。このようにして所望の形状のポジ型のレジストパターンを形成することができる。以下、具体的に説明する。
[3] Method for Forming Resist Pattern The radiation-sensitive resin compositions (i) and (ii) of the present invention are useful as materials capable of forming a chemically amplified positive resist film.
In the chemically amplified positive resist film, the acid dissociable group in the polymer component is removed by the action of the acid generated from the polymer component [the polymer (A) or the polymer (p1)] upon exposure. The polymer component becomes alkali-soluble when released. That is, an alkali-soluble site is generated in the resist film. This alkali-soluble portion is an exposed portion of the resist, and this exposed portion can be dissolved and removed by an alkali developer. In this way, a positive resist pattern having a desired shape can be formed. This will be specifically described below.

本発明の感放射線性樹脂組成物を用いてレジストパターンを形成するには、まず、本発明の感放射線性樹脂組成物によってレジスト膜を形成する。感放射線性樹脂組成物としては、例えば、上述したように、全固形分濃度を調整した後、孔径0.2μm程度のフィルターでろ過したものを用いることができる。この感放射線性樹脂組成物を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、例えば、シリコンウエハー、アルミニウムで被覆されたウェハー等の基板上に塗布することにより、レジスト被膜を形成する。その後、場合により、予め70〜160℃程度の温度で加熱処理(以下、「PB」という)を行ってもよい。次いで、所定のレジストパターンが形成されるように、このレジスト被膜を露光する。この露光に使用することができる放射線としては、例えば、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)、EUV(極紫外線、波長13.5nm等)等の(極)遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線等を挙げることができる。また、露光量等の露光条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成や添加剤の種類等に応じて適宜選定することができる。尚、この露光は、液浸露光とすることもできる。   In order to form a resist pattern using the radiation sensitive resin composition of the present invention, first, a resist film is formed with the radiation sensitive resin composition of the present invention. As the radiation-sensitive resin composition, for example, as described above, after adjusting the total solid content concentration, it can be filtered with a filter having a pore diameter of about 0.2 μm. By applying this radiation-sensitive resin composition to a substrate such as a silicon wafer or a wafer coated with aluminum by an appropriate coating means such as spin coating, cast coating or roll coating, a resist film is formed. Form. Thereafter, in some cases, heat treatment (hereinafter referred to as “PB”) may be performed at a temperature of about 70 to 160 ° C. in advance. Next, the resist film is exposed so that a predetermined resist pattern is formed. Examples of radiation that can be used for this exposure include (extreme) far ultraviolet rays such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), EUV (extreme ultraviolet light, wavelength 13.5 nm, etc.), and synchro Examples include X-rays such as tron radiation, and charged particle beams such as electron beams. Moreover, exposure conditions, such as exposure amount, can be suitably selected according to the composition of the radiation-sensitive resin composition, the type of additive, and the like. This exposure can also be immersion exposure.

尚、露光後には、加熱処理(以下、「PEB」という)を行うことが好ましい。このPEBにより、重合体成分〔上記重合体(A)若しくは上記重合体(p1)〕における酸解離性基の脱離を円滑に進行させることが可能となる。PEBの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成によって適宜選定されるが、30〜200℃であることが好ましく、より好ましくは50〜170℃である。   In addition, it is preferable to perform heat processing (henceforth "PEB") after exposure. By this PEB, it becomes possible to smoothly proceed with elimination of the acid dissociable group in the polymer component [the polymer (A) or the polymer (p1)]. The heating condition of PEB is appropriately selected depending on the composition of the radiation sensitive resin composition, but is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 50 to 170 ° C.

本発明においては、感放射線性樹脂組成物の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば、特公平6−12452号公報(特開昭59−93448号公報)等に開示されているように、使用される基板上に有機系又は無機系の反射防止膜を形成することもできる。また、環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、例えば、特開平5−188598号公報等に開示されているように、レジスト被膜上に保護膜を設けることもできる。尚、これらの技術は併用することもできる。   In the present invention, in order to maximize the potential of the radiation-sensitive resin composition, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-12252 (Japanese Patent Laid-Open No. 59-93448), etc. An organic or inorganic antireflection film can also be formed on the substrate. Further, in order to prevent the influence of basic impurities contained in the environmental atmosphere, a protective film can be provided on the resist film as disclosed in, for example, JP-A-5-188598. These techniques can be used in combination.

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

上記アルカリ性水溶液の濃度は、10質量%以下であることが好ましい。アルカリ性水溶液の濃度が10質量%を超えると、非露光部も現像液に溶解するおそれがある。
また、現像液は、pH8〜14であることが好ましく、より好ましくはpH9〜14である。
The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 10% by mass or less. When the concentration of the alkaline aqueous solution exceeds 10% by mass, the unexposed area may be dissolved in the developer.
Moreover, it is preferable that a developing solution is pH 8-14, More preferably, it is pH 9-14.

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

有機溶媒の配合量は、アルカリ性水溶液100体積部に対して、100体積部以下が好ましい。有機溶媒の配合量が100体積部を超えると、現像性が低下して、露光部の現像残りが多くなるおそれがある。また、アルカリ性水溶液からなる現像液には、界面活性剤等を適量添加することもできる。
尚、アルカリ性水溶液からなる現像液で現像した後は、水で洗浄して乾燥することもできる。
The blending amount of the organic solvent is preferably 100 parts by volume or less with respect to 100 parts by volume of the alkaline aqueous solution. When the blending amount of the organic solvent exceeds 100 parts by volume, the developability is lowered, and there is a possibility that the remaining development in the exposed part increases. In addition, an appropriate amount of a surfactant or the like can be added to the developer composed of an alkaline aqueous solution.
In addition, after developing with the developing solution which consists of alkaline aqueous solution, it can also wash with water and can be dried.

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。ここで、「部」は、特記しない限り質量基準である。   Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. Here, “part” is based on mass unless otherwise specified.

また、本実施例において、各合成例における下記の各測定及び評価は、下記の要領で行った。
<Mw(重量平均分子量)及びMn(数平均分子量)>
樹脂の分子量(Mw、Mn)測定には、MALLSを検出器として用いた。東ソー社製GPCカラム(TSKgel α−2500、TSKgel α−M)を用い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒としてLiBrを30mmol/lとHPOを10mmol/l溶解させたジメチルホルムアミドを用い、カラム温度40℃の分析条件で、MALLS(Wyatt社製、DAWN DSP、セルタイプK5、レーザー波長632.8nm)を検出器として用いるゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。
13C−NMR分析>
日本電子社製核磁気共鳴装置「JNM−EX270」(型式名)を用いて測定した。
In this example, the following measurements and evaluations in each synthesis example were performed in the following manner.
<Mw (weight average molecular weight) and Mn (number average molecular weight)>
MALLS was used as a detector for measuring the molecular weight (Mw, Mn) of the resin. Using a GPC column (TSKgel α-2500, TSKgel α-M) manufactured by Tosoh Corporation, dimethylformamide in which LiBr was dissolved at 30 mmol / l and H 3 PO 4 was dissolved at 10 mmol / l as a flow rate of 1.0 ml / min. The sample was measured by gel permeation chromatography (GPC) using MALLS (manufactured by Wyatt, DAWN DSP, cell type K5, laser wavelength 632.8 nm) as a detector under the analysis conditions with a column temperature of 40 ° C.
< 13C -NMR analysis>
It measured using the JEOL nuclear magnetic resonance apparatus "JNM-EX270" (model name).

[2]重合体の合成
<重合体A−1の合成(合成例1)>
下記化合物(P−1)20.45g(10モル%)、下記化合物(M−1)47.10g(50モル%)、下記化合物(M−2)32.43g(40モル%)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)5.99gを、2−ブタノン200gに溶解し、単量体溶液を調製した。一方、100gの2−ブタノンを投入した500mlの3つ口フラスコを30分窒素パージした。窒素パージの後、反応釜を撹拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した上記単量体溶液を反応釜に滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液を水冷により30℃以下に冷却し、冷却後、2000gの2−プロパノールへ投入し、析出した白色固体をろ別した。次いで、ろ別された白色粉末を100gの2−プロパノールにてスラリー状で2回洗浄した。その後、ろ別し、50℃にて12時間乾燥し、白色粉末の重合体を得た(52g、収率52%)。
この重合体はMwが6000、Mw/Mnが2.3であり、13C−NMR分析の結果、化合物(P−1)由来の繰り返し単位:化合物(M−1)由来の繰り返し単位:化合物(M−2)由来の繰り返し単位の含有量比率(モル比)が11:48:41の共重合体であった。以下、この重合体を重合体(A−1)とする。
[2] Synthesis of Polymer <Synthesis of Polymer A-1 (Synthesis Example 1)>
20.45 g (10 mol%) of the following compound (P-1), 47.10 g (50 mol%) of the following compound (M-1), 32.43 g (40 mol%) of the following compound (M-2), 2, 2.99 g of 2′-azobisisobutyronitrile (AIBN) was dissolved in 200 g of 2-butanone to prepare a monomer solution. Meanwhile, a 500 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise to the reaction kettle over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled to 30 ° C. or lower by water cooling, and after cooling, it was poured into 2000 g of 2-propanol, and the precipitated white solid was separated by filtration. Next, the filtered white powder was washed twice with 100 g of 2-propanol as a slurry. Then, it filtered and dried at 50 degreeC for 12 hours, and obtained the polymer of the white powder (52g, 52% of yield).
This polymer has Mw of 6000 and Mw / Mn of 2.3. As a result of 13 C-NMR analysis, the polymer (P-1) -derived repeating unit: compound (M-1) -derived repeating unit: compound ( The content ratio (molar ratio) of the repeating unit derived from M-2) was a copolymer of 11:48:41. Hereinafter, this polymer is referred to as “polymer (A-1)”.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

<重合体A−2の合成(合成例2)>
下記化合物(P−2)20.42g(10モル%)、下記化合物(M−1)39.19g(40モル%)、下記化合物(M−2)33.71g(40モル%)、下記化合物(M−3)6.68g(10モル%)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)6.23gを、2−ブタノン200gに溶解し、単量体溶液を調製した。一方、100gの2−ブタノンを投入した500mlの3つ口フラスコを30分窒素パージした。窒素パージの後、反応釜を撹拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した上記単量体溶液を反応釜に滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液を水冷により30℃以下に冷却し、冷却後、2000gの2−プロパノールへ投入し、析出した白色固体をろ別した。次いで、ろ別された白色粉末を100gの2−プロパノールにてスラリー状で2回洗浄した。その後、ろ別し、50℃にて12時間乾燥し、白色粉末の重合体を得た(55g、収率55%)。
この重合体はMwが6100、Mw/Mnが2.2であり、13C−NMR分析の結果、化合物(P−2)由来の繰り返し単位:化合物(M−1)由来の繰り返し単位:化合物(M−2)由来の繰り返し単位:化合物(M−3)由来の繰り返し単位の含有量比率(モル比)が11:37:42:10の共重合体であった。以下、この重合体を重合体(A−2)とする。
<Synthesis of Polymer A-2 (Synthesis Example 2)>
The following compound (P-2) 20.42 g (10 mol%), the following compound (M-1) 39.19 g (40 mol%), the following compound (M-2) 33.71 g (40 mol%), the following compound (M-3) 6.68 g (10 mol%) and 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN) 6.23 g were dissolved in 200 g of 2-butanone to prepare a monomer solution. Meanwhile, a 500 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise to the reaction kettle over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled to 30 ° C. or lower by water cooling, and after cooling, it was poured into 2000 g of 2-propanol, and the precipitated white solid was separated by filtration. Next, the filtered white powder was washed twice with 100 g of 2-propanol as a slurry. Then, it filtered and dried at 50 degreeC for 12 hours, and obtained the polymer of the white powder (55g, yield 55%).
This polymer has Mw of 6100 and Mw / Mn of 2.2, and as a result of 13 C-NMR analysis, the repeating unit derived from the compound (P-2): the repeating unit derived from the compound (M-1): the compound ( The content ratio (molar ratio) of the repeating unit derived from M-2) to the repeating unit derived from the compound (M-3) was a copolymer of 11: 37: 42: 10. Hereinafter, this polymer is referred to as “polymer (A-2)”.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

<重合体A−3の合成(合成例3)>
化合物(M−1)を47.10g(50モル%)と、化合物(M−2)40.54g(50モル%)を用いた以外は合成例1と同様にして、Mwが7000、Mw/Mnが2.4であり、13C−NMR分析の結果、化合物(M−1)由来の繰り返し単位:化合物(M−2)由来の繰り返し単位の含有量比率(モル比)が50:50の共重合体を合成した。以下、この重合体を重合体(A−3)とする。
<Synthesis of Polymer A-3 (Synthesis Example 3)>
Mw was 7000, Mw / Mw / similar to Synthesis Example 1 except that 47.10 g (50 mol%) of compound (M-1) and 40.54 g (50 mol%) of compound (M-2) were used. Mn is 2.4, and as a result of 13 C-NMR analysis, the content ratio (molar ratio) of the repeating unit derived from the compound (M-1) to the repeating unit derived from the compound (M-2) is 50:50. A copolymer was synthesized. Hereinafter, this polymer is referred to as “polymer (A-3)”.

<重合体A−4の合成(比較合成例1)>
下記化合物(P−1)23.74g(10モル%)、下記化合物(M−4)38.60g(50モル%)、下記化合物(M−2)37.65g(40モル%)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)6.96gを、2−ブタノン200gに溶解し、単量体溶液を調製した。一方、100gの2−ブタノンを投入した500mlの3つ口フラスコを30分窒素パージした。窒素パージの後、反応釜を撹拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した上記単量体溶液を反応釜に滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液を水冷により30℃以下に冷却し、冷却後、2000gの2−プロパノールへ投入し、析出した白色固体をろ別した。次いで、ろ別された白色粉末を100gの2−プロパノールにてスラリー状で2回洗浄した。その後、ろ別し、50℃にて12時間乾燥し、白色粉末の重合体を得た(50g、収率50%)。
この重合体はMwが5500、Mw/Mnが2.0であり、13C−NMR分析の結果、化合物(P−1)由来の繰り返し単位:化合物(M−4)由来の繰り返し単位:化合物(M−2)由来の繰り返し単位の含有量比率(モル比)が11:47:42の共重合体であった。以下、この重合体を重合体(A−4)とする。
<Synthesis of Polymer A-4 (Comparative Synthesis Example 1)>
The following compound (P-1) 23.74 g (10 mol%), the following compound (M-4) 38.60 g (50 mol%), the following compound (M-2) 37.65 g (40 mol%), 2, 6.96 g of 2′-azobisisobutyronitrile (AIBN) was dissolved in 200 g of 2-butanone to prepare a monomer solution. Meanwhile, a 500 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise to the reaction kettle over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled to 30 ° C. or lower by water cooling, and after cooling, it was poured into 2000 g of 2-propanol, and the precipitated white solid was separated by filtration. Next, the filtered white powder was washed twice with 100 g of 2-propanol as a slurry. Then, it filtered and dried at 50 degreeC for 12 hours, and obtained the polymer of the white powder (50g, yield 50%).
This polymer has Mw of 5500 and Mw / Mn of 2.0, and as a result of 13 C-NMR analysis, the repeating unit derived from compound (P-1): the repeating unit derived from compound (M-4): compound ( The content ratio (molar ratio) of the repeating unit derived from M-2) was a copolymer of 11:47:42. Hereinafter, this polymer is referred to as “polymer (A-4)”.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

[3]感放射線性樹脂組成物の調製
<実施例1〜3及び比較例1>
表1に示す割合で、(A)重合体、(B)酸拡散制御剤、及び(D)溶剤を混合し、得られた混合液を孔径200nmのメンブランフィルターでろ過することにより、実施例1〜3及び比較例1の各組成物溶液(感放射線性樹脂組成物)を調製した。
[3] Preparation of radiation-sensitive resin composition <Examples 1 to 3 and Comparative Example 1>
Example 1 was prepared by mixing (A) the polymer, (B) the acid diffusion controller, and (D) the solvent at the ratio shown in Table 1 and filtering the resulting mixture with a membrane filter having a pore size of 200 nm. -3 and each composition solution (radiation sensitive resin composition) of Comparative Example 1 were prepared.

尚、上記(A)重合体、(B)酸拡散制御剤、及び(D)溶剤の詳細を以下に示す。
(A)重合体
(A−1)〜(A−4):上記重合体(A−1)〜(A−4)
(B)酸拡散制御剤
(B−1):トリ−n−オクチルアミン
(D)溶剤
(D−1):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
(D−2):シクロヘキサノン
Details of the (A) polymer, (B) acid diffusion controller, and (D) solvent are shown below.
(A) Polymer (A-1) to (A-4): The above polymers (A-1) to (A-4)
(B) Acid diffusion controller (B-1): Tri-n-octylamine (D) Solvent (D-1): Propylene glycol monomethyl ether acetate (D-2): Cyclohexanone

Figure 2012037774
Figure 2012037774

[4]感放射線性樹脂組成物の評価
東京エレクトロン社製の「クリーントラックACT−8」内で、シリコンウエハー上に各組成物溶液(実施例1〜3及び比較例1の各感放射線性樹脂組成物)をスピンコートした後、表2に示す条件でPB(加熱処理)を行い、膜厚60nmのレジスト被膜を形成した。その後、簡易型の電子線描画装置(日立製作所社製、型式「HL800D」、出力;50KeV、電流密度;5.0アンペア/cm)を用いてレジスト被膜に電子線を照射した。電子線の照射後、表2に示す条件でPEBを行った。その後、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用い、23℃で1分間、パドル法により現像した後、純水で水洗し、乾燥して、レジストパターンを形成した。このようにして形成したレジストについて下記項目の評価を行った。尚、実施例1〜3及び比較例1の各感放射線性樹脂組成物の評価結果を表2に併記する。
[4] Evaluation of Radiation Sensitive Resin Composition Each composition solution (each radiation sensitive resin of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1) on a silicon wafer in “Clean Track ACT-8” manufactured by Tokyo Electron Ltd. After the composition was spin-coated, PB (heat treatment) was performed under the conditions shown in Table 2 to form a resist film having a thickness of 60 nm. Thereafter, the resist film was irradiated with an electron beam using a simple electron beam drawing apparatus (manufactured by Hitachi, Ltd., model “HL800D”, output: 50 KeV, current density: 5.0 amperes / cm 2 ). After the electron beam irradiation, PEB was performed under the conditions shown in Table 2. Thereafter, using a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, development was carried out at 23 ° C. for 1 minute by the paddle method, followed by washing with pure water and drying to form a resist pattern. The following items were evaluated for the resist thus formed. In addition, the evaluation result of each radiation sensitive resin composition of Examples 1-3 and Comparative Example 1 is written together in Table 2.

(1)感度(L/S)
線幅150nmのライン部と、隣り合うライン部によって形成される間隔が150nmのスペース部(即ち、溝)と、からなるパターン〔いわゆる、ライン・アンド・スペースパターン(1L1S)〕を1対1の線幅に形成する露光量を最適露光量とし、この最適露光量により感度を評価した。
図1は、ライン・アンド・スペースパターンの形状を模式的に示す平面図である。また、図2は、ライン・アンド・スペースパターンの形状を模式的に示す断面図である。
(1) Sensitivity (L / S)
A pattern [a so-called line-and-space pattern (1L1S)] composed of a line portion having a line width of 150 nm and a space portion (that is, a groove) having an interval of 150 nm formed by adjacent line portions is 1: 1. The exposure amount formed in the line width was set as the optimum exposure amount, and the sensitivity was evaluated based on the optimum exposure amount.
FIG. 1 is a plan view schematically showing the shape of a line and space pattern. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the shape of the line and space pattern.

(2)ナノエッジラフネス
設計線幅150nmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)のラインパターンを、半導体用走査電子顕微鏡(高分解能FEB測長装置、商品名「S−9220」、日立製作所社製)にて観察した。観察された形状について、図1及び図2に示すように、シリコンウエハー1上に形成したレジスト膜のライン部2の横側面2aに沿って生じた凹凸の最も著しい箇所における線幅と、設計線幅150nmとの差「ΔCD」を、CD−SEM(日立ハイテクノロジーズ社製、「S−9220」)にて測定することにより、ナノエッジラフネスを評価した。
(2) Nano-edge roughness A line-and-space pattern (1L1S) with a design line width of 150 nm is scanned with a scanning electron microscope for semiconductors (high resolution FEB measuring device, trade name “S-9220”, manufactured by Hitachi, Ltd.) ). With respect to the observed shape, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the line width and the design line at the most conspicuous portion of the unevenness generated along the lateral surface 2a of the line part 2 of the resist film formed on the silicon wafer 1 are shown. The difference “ΔCD” from the width of 150 nm was measured by CD-SEM (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, “S-9220”) to evaluate nanoedge roughness.

(3)解像度(L/S)
ライン・アンド・スペースパターン(1L1S)について、最適露光量により解像されるラインパターンの最小線幅(nm)を解像度とした。
(3) Resolution (L / S)
For the line-and-space pattern (1L1S), the minimum line width (nm) of the line pattern resolved with the optimum exposure dose was taken as the resolution.

Figure 2012037774
Figure 2012037774

表2によれば、特定の繰り返し単位を有する重合体(A−1)、(A−2)、又は、(A−1)と(A−3)を含有する実施例1〜3の感放射線性樹脂組成物は、比較例1の感放射線性樹脂組成物に比べて、電子線又は極紫外線に有効に感応し、低ラフネスであると共に解像度にも優れており、微細パターンを高精度に且つ安定して形成することが可能な化学増幅型ポジ型レジスト膜を成膜できることが確認できた。   According to Table 2, the radiation sensitive of Examples 1-3 containing the polymer (A-1) which has a specific repeating unit, (A-2), or (A-1) and (A-3). Compared to the radiation-sensitive resin composition of Comparative Example 1, the photosensitive resin composition is more sensitive to electron beams or extreme ultraviolet rays, has low roughness and excellent resolution, and has a fine pattern with high accuracy. It was confirmed that a chemically amplified positive resist film that can be stably formed can be formed.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、パターン形成時におけるライン・アンド・スペースパターンの解像度に優れるだけでなく、ナノエッジラフネスにも優れるので、電子線や極紫外線による微細パターン形成に有用である。従って、本発明の感放射線性樹脂組成物は、今後更に微細化が進行すると予想される半導体デバイス製造用の化学増幅型レジストを形成可能なものとして極めて有用である。   The radiation-sensitive resin composition of the present invention is not only excellent in the resolution of the line and space pattern at the time of pattern formation, but is also excellent in nano edge roughness, so it is useful for forming a fine pattern by an electron beam or extreme ultraviolet rays. . Therefore, the radiation-sensitive resin composition of the present invention is extremely useful as a material capable of forming a chemically amplified resist for manufacturing semiconductor devices, which is expected to be further miniaturized in the future.

1;基材
2;レジストパターン
2a;レジストパターンの横側面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Base material 2; Resist pattern 2a;

Claims (5)

下記一般式(I)で表される繰り返し単位、及び下記一般式(II)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも一方と、
下記一般式(1)で表される繰り返し単位と、を有する重合体を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
Figure 2012037774
〔一般式(I)及び(II)において、R〜Rは、各々独立に、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、−S−R基(Rは置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)、又は、ヘテロ原子を2つ以上有する基を示す。lは0〜5の整数を示す。mは0〜5の整数を示す。nは0〜5の整数を示す。R及びR11は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。R〜R10は、各々独立に、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、アラルキル基、又はアルコキシ基を示す。Aは、−O−基、−NR12−基(R12は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)を示す。Eは、置換基を有していてもよいメチレン基、アルキレン基、又はアリーレン基を示す。〕
Figure 2012037774
〔一般式(1)において、R15は水素原子、メチル基、フッ素原子、又はトリフルオロメチル基を示す。R16は置換基を有していてもよい炭素数6〜22のアリール基を示す。XはYとともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団であり、且つYは炭素原子である。〕
At least one of a repeating unit represented by the following general formula (I) and a repeating unit represented by the following general formula (II);
A radiation-sensitive resin composition comprising a polymer having a repeating unit represented by the following general formula (1).
Figure 2012037774
[In General Formulas (I) and (II), R 1 to R 3 each independently represents a hydroxy group, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, —S -R 6 group (R 6 represents an optionally substituted alkyl group, or an aryl group.), or a group having a hetero atom or two or more. l represents an integer of 0 to 5. m shows the integer of 0-5. n shows the integer of 0-5. R 7 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, an alkyl group that may have a substituent, an aralkyl group, or an alkoxy group. A represents an —O— group or an —NR 12 — group (R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group). E shows the methylene group, alkylene group, or arylene group which may have a substituent. ]
Figure 2012037774
[In General Formula (1), R 15 represents a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group. R 16 represents an aryl group having 6 to 22 carbon atoms which may have a substituent. X is an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with Y, and Y is a carbon atom. ]
前記重合体が、更に、下記一般式(2)〜(6)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも1種を含有する請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2012037774
〔一般式(2)〜(6)において、R31は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。R32及びR33は、それぞれ独立に、水素原子又はヒドロキシル基を示す。Xは酸不安定基を示す。Zはラクトン構造を有する置換基を示す。Jは水素原子、炭素数1〜15のフルオロアルキル基、又は炭素数1〜15のフルオロアルコール構造を含有する置換基を示す。〕
The radiation sensitive resin composition according to claim 1, wherein the polymer further contains at least one of repeating units represented by the following general formulas (2) to (6).
Figure 2012037774
[In General Formulas (2) to (6), R 31 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 32 and R 33 each independently represent a hydrogen atom or a hydroxyl group. X represents an acid labile group. Z represents a substituent having a lactone structure. J represents a hydrogen atom, a fluoroalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or a substituent containing a fluoroalcohol structure having 1 to 15 carbon atoms. ]
前記重合体が、更に、下記一般式(7)〜(10)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも1種を含有する請求項1又は2に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 2012037774
〔一般式(7)〜(10)において、R31は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。Xは酸不安定基を示す。Gは酸素原子又はカルボニルオキシ基(−C(=O)O−)を示す。〕
The radiation sensitive resin composition according to claim 1 or 2, wherein the polymer further contains at least one of repeating units represented by the following general formulas (7) to (10).
Figure 2012037774
[In General Formulas (7) to (10), R 31 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. X represents an acid labile group. G represents an oxygen atom or a carbonyloxy group (—C (═O) O—). ]
下記一般式(I)で表される繰り返し単位、及び下記一般式(II)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも一方を有する重合体(p1)と、
下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する重合体(p2)と、を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
Figure 2012037774
〔一般式(I)及び(II)において、R〜Rは、各々独立に、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、−S−R基(Rは置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)、又は、ヘテロ原子を2つ以上有する基を示す。lは0〜5の整数を示す。mは0〜5の整数を示す。nは0〜5の整数を示す。R及びR11は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。R〜R10は、各々独立に、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、アラルキル基、又はアルコキシ基を示す。Aは、−O−基、−NR12−基(R12は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)を示す。Eは、置換基を有していてもよいメチレン基、アルキレン基、又はアリーレン基を示す。〕
Figure 2012037774
〔一般式(1)において、R15は水素原子、メチル基、フッ素原子、又はトリフルオロメチル基を示す。R16は置換基を有していてもよい炭素数6〜22のアリール基を示す。XはYとともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団であり、且つYは炭素原子である。〕
A polymer (p1) having at least one of a repeating unit represented by the following general formula (I) and a repeating unit represented by the following general formula (II);
A radiation-sensitive resin composition comprising a polymer (p2) having a repeating unit represented by the following general formula (1).
Figure 2012037774
[In General Formulas (I) and (II), R 1 to R 3 each independently represents a hydroxy group, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, —S -R 6 group (R 6 represents an optionally substituted alkyl group, or an aryl group.), or a group having a hetero atom or two or more. l represents an integer of 0 to 5. m shows the integer of 0-5. n shows the integer of 0-5. R 7 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, an alkyl group that may have a substituent, an aralkyl group, or an alkoxy group. A represents an —O— group or an —NR 12 — group (R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group). E shows the methylene group, alkylene group, or arylene group which may have a substituent. ]
Figure 2012037774
[In General Formula (1), R 15 represents a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group. R 16 represents an aryl group having 6 to 22 carbon atoms which may have a substituent. X is an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with Y, and Y is a carbon atom. ]
下記一般式(I)で表される繰り返し単位、及び下記一般式(II)で表される繰り返し単位のうちの少なくとも一方と、
下記一般式(1)で表される繰り返し単位と、を有することを特徴とする重合体。
Figure 2012037774
〔一般式(I)及び(II)において、R〜Rは、各々独立に、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、−S−R基(Rは置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)、又は、ヘテロ原子を2つ以上有する基を示す。lは0〜5の整数を示す。mは0〜5の整数を示す。nは0〜5の整数を示す。R及びR11は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。R〜R10は、各々独立に、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、アラルキル基、又はアルコキシ基を示す。Aは、−O−基、−NR12−基(R12は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又はアリール基を示す。)を示す。Eは、置換基を有していてもよいメチレン基、アルキレン基、又はアリーレン基を示す。〕
Figure 2012037774
〔一般式(1)において、R15は水素原子、メチル基、フッ素原子、又はトリフルオロメチル基を示す。R16は置換基を有していてもよい炭素数6〜22のアリール基を示す。XはYとともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団であり、且つYは炭素原子である。〕
At least one of a repeating unit represented by the following general formula (I) and a repeating unit represented by the following general formula (II);
And a repeating unit represented by the following general formula (1).
Figure 2012037774
[In General Formulas (I) and (II), R 1 to R 3 each independently represents a hydroxy group, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, —S -R 6 group (R 6 represents an optionally substituted alkyl group, or an aryl group.), or a group having a hetero atom or two or more. l represents an integer of 0 to 5. m shows the integer of 0-5. n shows the integer of 0-5. R 7 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, or an alkyl group which may have a substituent. R 8 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, an alkyl group that may have a substituent, an aralkyl group, or an alkoxy group. A represents an —O— group or an —NR 12 — group (R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group). E shows the methylene group, alkylene group, or arylene group which may have a substituent. ]
Figure 2012037774
[In General Formula (1), R 15 represents a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, or a trifluoromethyl group. R 16 represents an aryl group having 6 to 22 carbon atoms which may have a substituent. X is an atomic group necessary for forming an alicyclic hydrocarbon group together with Y, and Y is a carbon atom. ]
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