JP2017088848A - Polymer compound, radiation-sensitive composition and pattern forming method - Google Patents

Polymer compound, radiation-sensitive composition and pattern forming method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer compound that can give a fine pattern with high sensitivity, a resist material and a radiation-sensitive composition comprising the compound, and a resist pattern forming method.SOLUTION: The polymer compound has a calixarene ring having a double-toroidal structure in which two resorcinol type calixarene rings are bonded to each other at 1 to 8 sites by a crosslinking group in a resorcinol moiety of a structural element in the calixarene ring, 0 to 7 of non-binding resorcinol moieties are present per one calixarene ring, and at least one crosslinking group has an acid dissociable moiety.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、高分子化合物、並びに、これを用いた感放射線性組成物及びレジストパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a polymer compound, a radiation-sensitive composition using the same, and a resist pattern forming method.

半導体素子の微細化に伴って、例えば極端紫外光(13.5nm)や電子線を用いたリソグラフィプロセスの開発が精力的に進められている。それらに対応する化学増感型ポジ型レジストのベースとなる基材としては、高分子系レジスト材料である、ノボラック型フェノール系樹脂、ポリヒドロキシスチレン系樹脂(メタ)アクリル酸系樹脂が主として検討されている。しかしながら、高分子系レジスト材料は分子量が1万〜10万程度と大きく、分子量分布も広い。このため、高分子系レジスト材料を用いるリソグラフィでは、微細パターン表面にラフネスが生じると言った問題点がある。そこで最近では低分子系レジスト材料である、ポリフェノール系化合物、カリックスアレーン系化合物に、酸の作用により分解する酸解離性官能基を導入した化合物の開発が盛んであり、高分子系レジスト材料と比較し微細パターンのラフネスを低下させる報告例もある。また、低分子系レジスト材料としては用いられるカリックスアレーン系化合物は主骨格に剛直な環状構造を有するため、パターンを形成するために必要とされる十分な耐熱性を有するため、有望視されている。   With the miniaturization of semiconductor elements, for example, development of lithography processes using, for example, extreme ultraviolet light (13.5 nm) or electron beams has been vigorously advanced. As base materials for the bases of chemically sensitized positive resists corresponding to these, novolak-type phenolic resins and polyhydroxystyrene-based resins (meth) acrylic acid-based resins, which are polymeric resist materials, are mainly studied. ing. However, the polymer resist material has a large molecular weight of about 10,000 to 100,000 and a wide molecular weight distribution. For this reason, in lithography using a polymer resist material, there is a problem that roughness occurs on the surface of a fine pattern. Therefore, recently, the development of compounds in which acid-dissociable functional groups that are decomposed by the action of acids are introduced into polyphenolic compounds and calixarene compounds, which are low-molecular resist materials, has been actively developed. However, there are reports that reduce the roughness of fine patterns. In addition, calixarene compounds used as low-molecular-weight resist materials have a rigid cyclic structure in the main skeleton, and therefore have sufficient heat resistance required to form patterns, and thus are promising. .

酸解離性官能基としては、一官能のアルコキシメチル基、アルコキシエチル基及び三級アルコキシ基が主に用いられている(例えば、下記特許文献1参照)。   As the acid-dissociable functional group, a monofunctional alkoxymethyl group, an alkoxyethyl group, and a tertiary alkoxy group are mainly used (for example, see Patent Document 1 below).

また高分子系材料を用いて得られるパターンのラフネスの低減やパターン倒れ抑制を目的として、多官能の酸解離性官能基を用いた検討も盛んである(例えば、下記特許文献2〜7参照)。   In addition, studies using polyfunctional acid-dissociable functional groups have been actively conducted for the purpose of reducing the roughness of patterns obtained using polymer materials and suppressing pattern collapse (for example, see Patent Documents 2 to 7 below). .

また、剛直な環状構造を有するカリックスアレーン系化合物に多官能の酸解離性官能基を反応させ、主鎖切断型のポジ型レジスト材料が提案されている(例えば、特許文献8参照)。   In addition, a main-chain-breaking positive resist material has been proposed by reacting a polyfunctional acid-dissociable functional group with a calixarene compound having a rigid cyclic structure (see, for example, Patent Document 8).

特開2009−173623号公報JP 2009-173623 A 特開平11−344808号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-344808 特開2000−098613号公報JP 2000-098613 A 特開2005−308977号公報JP 2005-308977 A 特開2006−2073号公報JP 2006-2073 A 特開2006−3846号公報JP 2006-3848 A 特開2007−206371号公報JP 2007-206371 A 国際公開第2012/014435号International Publication No. 2012/014435

しかしながら、特許文献1に記載の酸解離性官能基を導入した化合物では、得られる微細パターンに倒れが生じ易い課題がある。また、特許文献8に記載のレジスト材料は、解像性に限界がありかかる観点で改善の余地がある。   However, the compound introduced with an acid-dissociable functional group described in Patent Document 1 has a problem that the resulting fine pattern tends to collapse. In addition, the resist material described in Patent Document 8 has room for improvement from the viewpoint that resolution is limited.

本発明の目的は、高感度、且つ、微細なパターンが得られる高分子化合物、並びに、それを含む感放射線性組成物及びパターン形成方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a polymer compound capable of obtaining a highly sensitive and fine pattern, a radiation-sensitive composition containing the same, and a pattern forming method.

本発明者らは前記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定構造を有する高分子が前記課題を解決することを見出し本発明に到った。
すなわち、本発明は次の通りである。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a polymer having a specific structure can solve the above problems, and have arrived at the present invention.
That is, the present invention is as follows.

<1> 下記一般式(1)で示される単位構造を含む高分子化合物。 <1> A polymer compound containing a unit structure represented by the following general formula (1).

一般式(1)
(一般式(1)において、m1は1〜8の整数であり、n1は0〜7の整数であり、m1+n1=4〜8の整数であり、m2は1〜8の整数であり、n2は0〜7の整数であり、m2+n2=4〜8の整数であり、yは各々独立して0〜2の整数であり、R1は各々独立に、水酸基、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキル基、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリール基、或いは、ハロゲン原子であり、R3は各々独立に、水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキル基、或いは、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリール基であり、R2は各々独立して下記一般式(2)で示されたいずれかの構造である。但し、少なくとも一つのR2は酸解離性部位を有する。R5は、水酸基、−O−R2−O−*(*は前記単位構造間における結合部位を示す。)、又は、−O−R2−O−R55である(R55は、一般式(1)中における他のR5)。R6は、水酸基、又は、−O−R2−O−*である(*は前記単位構造間における結合部位を示す。))
General formula (1)
(In the general formula (1), m 1 is an integer of 1 to 8, n 1 is an integer of 0 to 7, m 1 + n 1 = an integer of 4 to 8, and m 2 is 1 to 8. N 2 is an integer of 0 to 7, m 2 + n 2 = an integer of 4 to 8, y is independently an integer of 0 to 2, and R 1 is independently a hydroxyl group A substituted or unsubstituted linear group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, Alternatively, a halogen atom, R 3 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted straight, cyclic alkyl, branched or C3-20 having 3 to 20 carbon atoms group one, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, indicated R 2 are each independently the following general formula (2) It is a structure of However, .R 5 having at least one R 2 is an acid dissociable portion, hydroxyl, -O-R 2 -O -. *, (* Indicates the binding site between the unit structure.) Or —O—R 2 —O—R 55 (R 55 is other R 5 in the general formula (1)), and R 6 is a hydroxyl group or —O—R 2 —O— *. Yes (* indicates a binding site between the unit structures)

一般式(2)
(一般式(2)中において、R4は、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリーレン基である。)
General formula (2)
(In the general formula (2), R 4 is a substituted or unsubstituted C 1-20 linear, C 3-20 branched or C 3-20 cyclic alkylene group, or It is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms.)

<2> 前記一般式(1)において、R3が置換又は無置換の炭素数1〜10の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキル基、或いは、置換又は無置換の炭素数6〜10のアリール基である前記<1>に記載の高分子化合物。
<3> 前記<1>又は前記<2>に記載の高分子化合物を含む感放射線性組成物。
<4> 更に、溶媒を含む前記<3>に記載の感放射線性組成物。
<5> 前記<3>又は前記<4>に記載の感放射線性組成物を用いて、基板上に膜を形成する膜形成工程と、前記膜を露光する露光工程と、前記露光工程において露光された前記膜を現像してパターンを形成する現像工程と、を含むパターン形成方法。
<2> In the general formula (1), R 3 is a substituted or unsubstituted straight chain having 1 to 10 carbon atoms, a branched chain having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or The polymer compound according to <1>, which is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
<3> A radiation-sensitive composition comprising the polymer compound according to <1> or <2>.
<4> The radiation-sensitive composition according to <3>, further including a solvent.
<5> Using the radiation-sensitive composition according to <3> or <4>, a film forming step of forming a film on a substrate, an exposure step of exposing the film, and exposure in the exposure step A patterning method comprising: developing the formed film to form a pattern.

本発明によれば、高感度、且つ、微細なパターンが得られる高分子化合物、それを含むレジスト材料、感放射線性組成物並びにレジストパターン形成方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the high sensitivity and the high molecular compound from which a fine pattern is obtained, the resist material containing the same, a radiation sensitive composition, and the resist pattern formation method can be provided.

実施例1において得られた化合物の1H−NMRスペクトルを示す図である。1 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum of a compound obtained in Example 1. FIG. 実施例1において得られた化合物のIRスペクトルを示す図である。1 is a diagram showing an IR spectrum of a compound obtained in Example 1. FIG.

以下、本発明の実施の形態について説明する(以下、「本実施形態」と称する場合がある)。なお、本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施形態のみに限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described (hereinafter may be referred to as “this embodiment”). In addition, this embodiment is an illustration for demonstrating this invention, and this invention is not limited only to this embodiment.

[高分子化合物]
本実施形態の高分子化合物は、下記一般式(1)で示される単位構造を含む高分子である。
[Polymer compound]
The polymer compound of this embodiment is a polymer containing a unit structure represented by the following general formula (1).

一般式(1)
(一般式(1)において、m1は1〜8の整数であり、n1は0〜7の整数であり、m1+n1=4〜8の整数であり、m2は1〜8の整数であり、n2は0〜7の整数であり、m2+n2=4〜8の整数であり、yは各々独立して0〜2の整数であり、R1は各々独立に、水酸基、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキル基、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリール基、或いは、ハロゲン原子であり、R3は各々独立に、水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキル基、或いは、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリール基であり、R2は各々独立して下記一般式(2)で示されたいずれかの構造である。但し、少なくとも一つのR2は酸解離性部位を有する。R5は、水酸基、−O−R2−O−*(*は前記単位構造間における結合部位を示す。)、又は、−O−R2−O−R55である(R55は、一般式(1)中における他のR5)。R6は、水酸基、又は、−O−R2−O−*である(*は前記単位構造間における結合部位を示す。))
General formula (1)
(In the general formula (1), m 1 is an integer of 1 to 8, n 1 is an integer of 0 to 7, m 1 + n 1 = an integer of 4 to 8, and m 2 is 1 to 8. N 2 is an integer of 0 to 7, m 2 + n 2 = an integer of 4 to 8, y is independently an integer of 0 to 2, and R 1 is independently a hydroxyl group A substituted or unsubstituted linear group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, Alternatively, a halogen atom, R 3 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted straight, cyclic alkyl, branched or C3-20 having 3 to 20 carbon atoms group one, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, indicated R 2 are each independently the following general formula (2) It is a structure of However, .R 5 having at least one R 2 is an acid dissociable portion, hydroxyl, -O-R 2 -O -. *, (* Indicates the binding site between the unit structure.) Or —O—R 2 —O—R 55 (R 55 is other R 5 in the general formula (1)), and R 6 is a hydroxyl group or —O—R 2 —O— *. Yes (* indicates a binding site between the unit structures)

一般式(2)
(一般式(2)中において、R4は、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリーレン基である。)
General formula (2)
(In the general formula (2), R 4 is a substituted or unsubstituted C 1-20 linear, C 3-20 branched or C 3-20 cyclic alkylene group, or It is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms.)

本実施形態の高分子化合物は上述のように特定構造を有することによって、感度が高く、且つ、感放射線性組成物として用いた際に微細なパターンを得ることができる。更に、本実施形態の高分子化合物は、必要に応じて、安全溶媒に対する溶解性が高めることができ、また製造の制御が容易であり、容易に品質を安定させることが可能である。   Since the polymer compound of the present embodiment has a specific structure as described above, it has high sensitivity and can provide a fine pattern when used as a radiation-sensitive composition. Furthermore, the polymer compound of the present embodiment can have improved solubility in a safe solvent, if necessary, can be easily controlled, and can easily stabilize the quality.

まず、本実施形態の高分子化合物の構造について説明する。下記に示されるように、本実施形態の高分子化合物は一般式(1)で示される単位構造(下記"C")を含む。本実施形態の高分子化合物に含まれる一般式(1)で示される単位構造の数は、特に限定されるものではないが、解像度の観点から1〜100が好ましく、ラフネスの観点から1〜50が更に好ましく、感度の観点から1〜10が特に好ましい。本実施形態の高分子化合物が複数の単位構造を有する場合、単位構造同士は一般式(1)におけるR5又はR6における"−O−R2−O−*"を介して結合される。即ち、本実施形態の高分子化合物が複数の単位構造を有する場合、一般式(1)で示される構造単位は、R5又はR6として、−O−R2−O−*を有する。本実施形態の高分子化合物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、一般式(1)で示される単位構造以外の構成単位を含むことができる。一般式(1)で示される単位構造以外の単位構造としては、例えば、後述する上部又は下部環状構造のみからなる構造等が挙げられる。また、本実施形態の高分子化合物は、同種の単位構造のみから構成されていてもよいし、2種以上の構成単位を含むものであってもよい。 First, the structure of the polymer compound of this embodiment will be described. As shown below, the polymer compound of the present embodiment includes a unit structure (hereinafter “C”) represented by the general formula (1). The number of unit structures represented by the general formula (1) contained in the polymer compound of the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 from the viewpoint of resolution, and 1 to 50 from the viewpoint of roughness. Is more preferable, and 1 to 10 is particularly preferable from the viewpoint of sensitivity. When the polymer compound of the present embodiment has a plurality of unit structures, the unit structures are bonded to each other via “—O—R 2 —O— *” in R 5 or R 6 in the general formula (1). That is, when the polymer compound of the present embodiment has a plurality of unit structures, the structural unit represented by the general formula (1) has —O—R 2 —O— * as R 5 or R 6 . The polymer compound of the present embodiment can contain structural units other than the unit structure represented by the general formula (1) as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the unit structure other than the unit structure represented by the general formula (1) include a structure composed only of an upper or lower annular structure described later. In addition, the polymer compound of the present embodiment may be composed of only the same type of unit structure, or may include two or more types of structural units.

また、本実施形態の高分子化合物における単位構造は、2つの環状構造を含んで構成されている。本明細書では便宜上、前記一般式(1)において紙面上方向に位置する環状構造を「上部環状構造」(前記"A")、紙面下方向に位置する環状構造を「下部環状構造」(前記"B")と称する。但し、実際の化合物において上部環状構造と下部環状構造とは区別されるものではない。また各環状構造はそれぞれ2種のベンゼン環構造を有する。例えば、上部環状構造においては、下部環状構造と結合する部位及びR5を有するベンゼン環構造(前記"A1")と、R6を有するベンゼン環構造(前記"A2")と、を含む。同様に、下部環状構造においては、上部環状構造と結合する部位及びR5を有するベンゼン環構造(前記"B1")と、R6を有するベンゼン構造(前記"B2")と、を含む。本明細書においてはこれらを適宜、ベンゼン環構造A1〜B2と称する。 In addition, the unit structure in the polymer compound of the present embodiment includes two cyclic structures. In the present specification, for the sake of convenience, in the general formula (1), the annular structure positioned in the upper direction of the paper is referred to as “upper annular structure” (the “A”), and the annular structure positioned in the lower direction of the paper is referred to as the “lower annular structure” (described above). "B"). However, in an actual compound, the upper ring structure and the lower ring structure are not distinguished. Each cyclic structure has two types of benzene ring structures. For example, the upper ring structure includes a benzene ring structure having R 5 and a portion bonded to the lower ring structure (the “A1”) and a benzene ring structure having R 6 (the “A2”). Similarly, the lower cyclic structure includes a benzene ring structure having the portion bonded to the upper cyclic structure and R 5 (the “B1”) and a benzene structure having R 6 (the “B2”). In the present specification, these are appropriately referred to as benzene ring structures A1 to B2.

本実施形態の高分子化合物においては、上部環状構造及び下部環状構造は、それぞれベンゼン環構造が結合して一つの環状構造を形成している。即ち、m1個のベンゼン環構造A1とn1個のベンゼン環構造A2とが結合して上部環状構造を形成する。同様に下部環状構造は、m2個のベンゼン環構造B1とn2個のベンゼン環構造B2で構成されている。この際、上部環状構造におけるm1個のベンゼン環構造A1とn1個のベンゼン環構造A2との配列、下部環状構造におけるm2個のベンゼン環構造B1とn2個のベンゼン環構造B2との配列は任意であり、規則性を持って配列されていてもよいしランダムに配列されていてもよい。 In the polymer compound of the present embodiment, the upper ring structure and the lower ring structure are bonded to each other with a benzene ring structure to form one ring structure. That is, m 1 benzene ring structures A1 and n 1 benzene ring structures A2 combine to form an upper ring structure. Similarly, the lower ring structure is composed of m 2 benzene ring structures B1 and n 2 benzene ring structures B2. At this time, an arrangement of m 1 benzene ring structures A1 and n 1 benzene ring structures A2 in the upper ring structure, and m 2 benzene ring structures B1 and n 2 benzene ring structures B2 in the lower ring structure The arrangement of is arbitrary, and may be arranged with regularity or may be arranged at random.

一般式(1)において、m1は1〜8の整数であり、n1は0〜7の整数であり、m1+n1=4〜8の整数である。特に限定されるものではないが、m1は2〜6の整数が好ましく、n1は2〜6の整数が好ましく、m1+n1は2〜8の整数が好ましい。
一般式(1)において、m2は1〜8の整数であり、n2は0〜7の整数であり、m2+n2=4〜8の整数である。特に限定されるものではないが、m2は2〜6の整数が好ましく、n2は2〜6の整数が好ましく、m1+n1は2〜8の整数が好ましい。
尚、本実施形態の高分子化合物が複数の一般式(1)で示される構成単位を含む場合、各構成単位におけるm1、m2、n1及びn2は、各構成単位間において同じあってもよいし、各々異なっていてもよい。
In the general formula (1), m 1 is an integer from 1 to 8, n 1 is an integer of 0-7, an integer of m 1 + n 1 = 4~8. Although not particularly limited, m 1 is preferably an integer of 2 to 6, n 1 is preferably an integer of 2 to 6, and m 1 + n 1 is preferably an integer of 2 to 8.
In the general formula (1), m 2 is an integer from 1 to 8, n 2 is an integer of 0-7, an integer of m 2 + n 2 = 4~8. Although not particularly limited, m 2 is preferably an integer of 2 to 6, n 2 is preferably an integer of 2 to 6, and m 1 + n 1 is preferably an integer of 2 to 8.
When the polymer compound of the present embodiment includes a plurality of structural units represented by the general formula (1), m 1 , m 2 , n 1 and n 2 in each structural unit are the same among the structural units. They may be different from each other.

例えば、上部環状構造においてベンゼン環構造A1及びA2は、ベンゼン環の3位の炭素と5位の炭素とを上部環状構造を構成するための結合部位とすることができる。下部環状構造におけるベンゼン環構造B1及びB2も同様である。   For example, in the upper cyclic structure, the benzene ring structures A1 and A2 can use the 3-position carbon and the 5-position carbon of the benzene ring as a binding site for constituting the upper cyclic structure. The same applies to the benzene ring structures B1 and B2 in the lower ring structure.

1は各々独立に、水酸基、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキル基;置換又は無置換の炭素数6〜20のアリール基;或いはハロゲン原子である。また、yは各々独立して0〜2の整数を示す。 Each R 1 is independently a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms; substituted or unsubstituted carbon An aryl group of 6 to 20; or a halogen atom. Moreover, y shows the integer of 0-2 each independently.

無置換の炭素数1〜20の直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
置換の炭素数1〜20の直鎖状のアルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、2−ヒドロキシエチル基、3−シアノプロピル基及び20−ニトロオクタデシル基等が挙げられる。
前記無置換又は置換の直鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜10のものを好ましく用いることができる。
Examples of the unsubstituted linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, hexadecyl group, An octadecyl group etc. are mentioned.
Examples of the substituted linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a fluoromethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 3-cyanopropyl group, and a 20-nitrooctadecyl group.
As said unsubstituted or substituted linear alkyl group, a C1-C10 thing can be used preferably.

無置換の炭素数3〜20の分岐状のアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ネオペンチル基、2−ヘキシル基、2−オクチル基、2−デシル基、2−ドデシル基、2−ヘキサデシル基、2−オクタデシル基等が挙げられる。
置換の炭素数3〜20の分岐状のアルキル基としては、例えば、1−フルオロイソプロピル基及び1−ヒドロキシ−2−オクタデシル基等が挙げられる。
Examples of the unsubstituted alkyl group having 3 to 20 carbon atoms include isopropyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, neopentyl group, 2-hexyl group, 2-octyl group, 2-decyl group, 2- A dodecyl group, 2-hexadecyl group, 2-octadecyl group, etc. are mentioned.
Examples of the substituted alkyl group having 3 to 20 carbon atoms include 1-fluoroisopropyl group and 1-hydroxy-2-octadecyl group.

無置換の炭素数3〜20の環状の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、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基、シクロヘキサデシル基、シクロオクタデシル基等が挙げられる。
置換の炭素数3〜20の環状のアルキル基としては、例えば、2−フルオロシクロプロピル基及び4−シアノシクロヘキシル基等が挙げられる。
Examples of the unsubstituted C3-C20 cyclic alkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group, a cyclododecyl group, a cyclohexadecyl group, and a cyclooctadecyl group. Etc.
Examples of the substituted C3-C20 cyclic alkyl group include a 2-fluorocyclopropyl group and a 4-cyanocyclohexyl group.

無置換の炭素数6〜20のアリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
置換の炭素数6〜20のアリール基とは、例えば、4−イソプロピルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−メチルフェニル基、6−フルオロナフチル基等が挙げられる。前記無置換又は置換のアリール基としては、炭素数6〜10のものを好ましく用いることができる。
Examples of the unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group.
Examples of the substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms include 4-isopropylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-methylphenyl group, 6-fluoronaphthyl group and the like. As said unsubstituted or substituted aryl group, a C6-C10 thing can be used preferably.

ハロゲン原子とは、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。   Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

なお、本明細書での「置換」とは、別途の定義がない限り、官能基中の一つ以上の水素原子が、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、複素環基、炭素数1〜20の直鎖状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の分岐状脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の環状脂肪族炭化水素基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜30のアラルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数0〜20のアミノ基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数1〜20のアシル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜20のアルキロイルオキシ基、炭素数7〜30のアリーロイルオキシ基又は炭素数1〜20のアルキルシリル基で置換されていることを意味する。   In this specification, “substitution” means that, unless otherwise defined, one or more hydrogen atoms in a functional group are a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a heterocyclic group, or a carbon number of 1 -20 linear aliphatic hydrocarbon group, branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, cyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, carbon number 7-30 aralkyl group, C1-C20 alkoxy group, C0-20 amino group, C2-C20 alkenyl group, C1-C20 acyl group, C2-C20 alkoxy It means that it is substituted with a carbonyl group, an alkylyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryloyloxy group having 7 to 30 carbon atoms, or an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms.

一般式(1)において、R3は各々独立に、水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキル基、或いは、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリール基である。 In the general formula (1), each R 3 is independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted straight chain having 1 to 20 carbon atoms, a branched chain having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl having 3 to 20 carbon atoms. Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms.

3における、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキル基;及び、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリール基としては、前記R1にて例示したものと同様のものが挙げられる。 In R 3, a substituted or unsubstituted straight, cyclic alkyl group branched or C3-20 having 3 to 20 carbon atoms; and a substituted or unsubstituted carbon atoms 6 Examples of the aryl group of 20 include the same as those exemplified for R 1 .

一般式(1)において、R2は各々独立してR2は各々独立して前記一般式(2)で示されたいずれかの構造である。但し、少なくとも一つのR2は酸解離性部位を有する。R2が酸解離性部位を有することにより、酸の作用により高分子が切断される主鎖切断型のポジ型レジスト材料またはネガ型レジスト材料として機能させることができる。 In the general formula (1), R 2 is each independently R 2 is independently any one of the structures represented by the general formula (2). However, at least one R 2 has an acid dissociable portion. When R 2 has an acid-dissociable portion, it can function as a main-chain-breaking positive resist material or negative resist material in which a polymer is cleaved by the action of an acid.

一般式(2)中、R4は、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリーレン基である。 In the general formula (2), R 4 represents a substituted or unsubstituted linear chain having 1 to 20 carbon atoms, a branched chain having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or substituted or unsubstituted It is an unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms.

無置換の炭素数1〜20の直鎖状のアルキレン基とは、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、デシレン基、ドデシレン基、ヘキサデシレン基、オクタデシレン基等が挙げられる。
置換の炭素数1〜20の直鎖状のアルキレン基とは、例えば、フルオロメチレン基、2−ヒドロキシエチレン基、3−シアノプロピレン基及び20−ニトロオクタデシレン基等が挙げられる。
Examples of the unsubstituted linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, an octylene group, a decylene group, a dodecylene group, a hexadecylene group, An octadecylene group etc. are mentioned.
Examples of the substituted C1-C20 linear alkylene group include a fluoromethylene group, a 2-hydroxyethylene group, a 3-cyanopropylene group, and a 20-nitrooctadecylene group.

無置換の炭素数3〜20の分岐状のアルキレン基とは、例えば、イソプロピレン基、イソブチレン基、ターシャリーブチレン基、ネオペンチレン基、2−ヘキシレン基、2−オクチレン基、2−デシレン基、2−ドデシレン基、2−ヘキサデシレン基、2−オクタデシレン基等が挙げられる。
置換の炭素数3〜20の分岐状のアルキレン基とは、例えば、1−フルオロイソプロピレン基及び1−ヒドロキシ−2−オクタデシレン基等が挙げられる。
Examples of the unsubstituted alkylene group having 3 to 20 carbon atoms include isopropylene group, isobutylene group, tertiary butylene group, neopentylene group, 2-hexylene group, 2-octylene group, 2-decylene group, 2 -Dodecylene group, 2-hexadecylene group, 2-octadecylene group, etc. are mentioned.
Examples of the substituted alkylene group having 3 to 20 carbon atoms include 1-fluoroisopropylene group and 1-hydroxy-2-octadecylene group.

無置換の炭素数3〜20の環状のアルキレン基とは、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基、シクロデシレン基、シクロドデシレン基、シクロヘキサデシレン基、シクロオクタデシレン基等が挙げられる。
置換の炭素数3〜20の環状のアルキレン基とは、例えば、2−フルオロシクロプロピレン基及び4−シアノシクロヘキシレン基等が挙げられる。
The unsubstituted C3-C20 cyclic alkylene group is, for example, a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cyclooctylene group, a cyclodecylene group, a cyclododecylene group, or a cyclohexadecylene group. And cyclooctadecylene group.
Examples of the substituted C3-C20 cyclic alkylene group include 2-fluorocyclopropylene group and 4-cyanocyclohexylene group.

無置換の炭素数6〜20のアリーレン基とは、例えば、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。
置換の炭素数6〜20のアリーレン基とは、例えば、4−イソプロピルフェニレン基、4−シクロヘキシルフェニレン基、4−メチルフェニレン基、6−フルオロナフチレン基等が挙げられる。
Examples of the unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms include a phenylene group and a naphthylene group.
Examples of the substituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms include a 4-isopropylphenylene group, a 4-cyclohexylphenylene group, a 4-methylphenylene group, and a 6-fluoronaphthylene group.

一般式(1)において、少なくとも一つのR2は酸解離性部位を有する。本明細書において「酸解離性部位」とは、酸の存在下で開裂して、アルカリ可溶性基等の変化を生じる部位をいう。アルカリ可溶性基としては、特に限定されないが、例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヘキサフルオロイソプロパノール基などが挙げられ、フェノール性水酸基及びカルボキシル基が好ましく、フェノール性水酸基が特に好ましい。前記酸解離性部位を有する一般式(2)としては、例えば下記が挙げられる。 In the general formula (1), at least one R 2 has an acid dissociable portion. In this specification, the “acid-dissociable site” refers to a site that is cleaved in the presence of an acid to cause a change in an alkali-soluble group or the like. Although it does not specifically limit as an alkali-soluble group, For example, a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a hexafluoroisopropanol group etc. are mentioned, A phenolic hydroxyl group and a carboxyl group are preferable, and a phenolic hydroxyl group is especially preferable. Examples of the general formula (2) having the acid dissociable portion include the following.

一般式(1)におけるR5は、水酸基、−O−R2−O−*(*は前記単位構造間における結合部位を示す。)、又は、−O−R2−O−R55である(R55は、一般式(1)中における他のR5である)。即ち、ベンゼン環構造A1及びB1は、ベンゼン環上の少なくとも一つの"−O−R2−O−"で同一の単位構造内にて上部環状構造と下部環状構造とを結合している。また、ベンゼン環構造A1及びB1の他方の結合(即ち、R5)は、水酸基(OH−)であってもよいし、他の単位構造と"*"で結合する"−O−R2−O−*"であってもよいし、"−O−R2−O−R55"となり、同一単位構造内における上部環状構造又は下部環状構造における他のR5と結合して、同一の単位構造内にて上部環状構造と下部環状構造とを結合させていてもよい。
また、一般式(1)におけるR6は、水酸基又は−O−R2−O−*(*は前記単位構造間における結合部位を示す。)である。
R 5 in the general formula (1) is a hydroxyl group, —O—R 2 —O— * (* represents a bonding site between the unit structures), or —O—R 2 —O—R 55 . (R 55 is another R 5 in the general formula (1)). That is, in the benzene ring structures A1 and B1, at least one “—O—R 2 —O—” on the benzene ring connects the upper ring structure and the lower ring structure in the same unit structure. In addition, the other bond (that is, R 5 ) of the benzene ring structures A1 and B1 may be a hydroxyl group (OH—), or “—O—R 2 — bonded to another unit structure with“ * ”. O— * ”or“ —O—R 2 —O—R 55 ”, which is combined with the other R 5 in the upper ring structure or the lower ring structure in the same unit structure, The upper annular structure and the lower annular structure may be combined in the structure.
R 6 in the general formula (1) is a hydroxyl group or —O—R 2 —O— * (* represents a bonding site between the unit structures).

上述のように、本実施形態の高分子化合物が複数の単位構造を有する場合、少なくとも一方の一般式(1)で示される単位構造におけるR5及びR6の少なくとも一つが"−O−R2−O−*"となり、当該R5又はR6を介して複数の単位構造が結合される。−O−R2−O−*において、"*"は、単位構造間における結合部位を示す。例えば、本実施形態の高分子化合物が2つの一般式(1)で表される単位構造を有する場合、一方の一般式(1)で示される単位構造中のR5及びR6の少なくとも一つの(−O−R2−O−*)における*部が他方の一般式(1)で表される単位構造におけるベンゼン環を構成する炭素原子と結合することとなる。 As described above, when the polymer compound of the present embodiment has a plurality of unit structures, at least one of R 5 and R 6 in the unit structure represented by at least one general formula (1) is “—O—R 2. -O- * ", and a plurality of unit structures are bonded through R 5 or R 6 . In —O—R 2 —O— *, “*” represents a binding site between unit structures. For example, when the polymer compound of this embodiment has two unit structures represented by the general formula (1), at least one of R 5 and R 6 in the unit structure represented by one general formula (1). The * part in (—O—R 2 —O— *) is bonded to the carbon atom constituting the benzene ring in the unit structure represented by the other general formula (1).

また、一般式(1)において、R5が"−O−R2−O−R55"である場合、即ち、1つのベンゼン環構造A1又はB1が、上部環状構造と下部環状構造とを結合する"−O−R2−O−"を2つ有している場合、2つの"−O−R2−O−"は、それぞれ異なる他のベンゼン環構造と結合していてもよいし、同じベンゼン環構造と結合していてもよい。
更に、複数のR5乃至R6が、"−O−R2−O−*"を有している場合、それぞれのR5乃至R6は"−O−R2−O−*"を介して、同一の他の単位構造と結合していてもよいし、それぞれ異なる他の単位構造に結合していてもよい。
In the general formula (1), when R 5 is “—O—R 2 —O—R 55 ”, that is, one benzene ring structure A1 or B1 connects the upper ring structure and the lower ring structure. to If "-O-R 2 -O-" a has two, two "-O-R 2 -O-" may be bonded with other different benzene ring structures, respectively, It may be bonded to the same benzene ring structure.
Furthermore, a plurality of R 5 or R 6 is - if "O-R 2 -O- *" have, each of R 5 to R 6 through a "-O-R 2 -O- *" It may be bonded to the same other unit structure, or may be bonded to different unit structures.

本実施形態の高分子化合物は、例えば、下記一般式(3)で示される化合物と、下記一般式(4)で示される群からなるいずれかの化合物と、を反応させることで得ることができる。   The polymer compound of the present embodiment can be obtained, for example, by reacting a compound represented by the following general formula (3) with any compound consisting of the group represented by the following general formula (4). .

一般式(3)
(一般式(3)中、R1、R3、m1、n1、yは前記一般式(1)と同義である。)
General formula (3)
(In general formula (3), R 1 , R 3 , m 1 , n 1 and y have the same meanings as in general formula (1).)

一般式(4)
(一般式(4)中、R4は、前記一般式(2)と同義であり、X1は、ハロゲン原子であり、X2は、ハロゲン原子又は水酸基である。)
General formula (4)
(In General Formula (4), R 4 has the same meaning as in General Formula (2), X 1 is a halogen atom, and X 2 is a halogen atom or a hydroxyl group.)

一般式(4)におけるX1及びX2で示されるハロゲン原子は上述のR1で示されるものと同様のものが挙げられる。 Examples of the halogen atom represented by X 1 and X 2 in the general formula (4) are the same as those represented by R 1 described above.

前記式(3)で示される化合物としては、好ましくは以下の化合物で示される群から選ばれる一つの化合物が挙げられる。   The compound represented by the formula (3) is preferably one compound selected from the group represented by the following compounds.

(3−1) (3-1)

前記式(4)で示される化合物としては、好ましくは以下の化合物で示される群から選ばれる一つの化合物が挙げられる。   The compound represented by the formula (4) is preferably one compound selected from the group represented by the following compounds.

(4−1)
(式(4−1)中、R4は前記一般式(2)と同義である。)
(4-1)
(In formula (4-1), R 4 has the same meaning as in formula (2)).

上述のR4は耐熱性の観点から、好ましくは下記式(4−2)で示される群から選ばれる一つの基が挙げられる。 From the viewpoint of heat resistance, R 4 described above preferably includes one group selected from the group represented by the following formula (4-2).

式(4−2) Formula (4-2)

前記一般式(3)で示される化合物と、一般式(4)で示される群からなるいずれかの化合物との反応は、特に限定されないが、必要に応じて両化合物を溶媒に溶解させ、触媒の存在下で反応を行うことが好ましい。   The reaction of the compound represented by the general formula (3) and any one of the compounds represented by the general formula (4) is not particularly limited, but if necessary, both compounds are dissolved in a solvent, and a catalyst is obtained. It is preferable to carry out the reaction in the presence of

一般式(3)で示される化合物と、一般式(4)で示される群からなるいずれかの化合物との反応で用いられる溶媒としては、例えば、アセトン、テトラヒドロフラン(THF)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の非プロトン性溶媒が挙げられる。例えば、これら溶媒に一般式(3)で示される化合物を溶解又は懸濁させる。続いて、ジビニルオキシメチルアダマンタン等のジビニルアルキルエーテル(一般式(4)で示される化合物)を加え、トリフルオロ酢酸やピリジニウム p−トルエンスルホナート等の酸触媒の存在下、常圧で、20〜6
0℃、6〜72時間反応させる。反応液をアルカリ化合物で中和し、蒸留水に加え白色固体を析出させた後、分離した白色固体を蒸留水で洗浄し、乾燥することにより目的とする高分子化合物を得ることができる。
Examples of the solvent used in the reaction of the compound represented by the general formula (3) and any one of the compounds represented by the general formula (4) include acetone, tetrahydrofuran (THF), propylene glycol monomethyl ether acetate. And aprotic solvents such as dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone. For example, the compound represented by the general formula (3) is dissolved or suspended in these solvents. Subsequently, divinyl alkyl ether such as divinyloxymethyladamantane (a compound represented by the general formula (4)) is added, and 20 to 20 at atmospheric pressure in the presence of an acid catalyst such as trifluoroacetic acid or pyridinium p-toluenesulfonate. 6
The reaction is carried out at 0 ° C. for 6 to 72 hours. The reaction solution is neutralized with an alkali compound and added to distilled water to precipitate a white solid, and then the separated white solid is washed with distilled water and dried to obtain the intended polymer compound.

また、例えば、非プロトン性溶媒に一般式(3)で示される化合物を溶解又は懸濁し、続いて、エチルクロロメチルエーテル等のアルキルハライド(一般式(4)で示される化合物)を加え、炭酸カリウム等のアルカリ触媒の存在下、常圧で、20〜110℃、6〜72時間反応させる。反応液を塩酸等の酸で中和し、蒸留水に加え白色固体を析出させた後、分離した白色固体を蒸留水で洗浄し、乾燥することにより目的とする高分子化合物を得ることができる。   Further, for example, a compound represented by the general formula (3) is dissolved or suspended in an aprotic solvent, and then an alkyl halide such as ethyl chloromethyl ether (compound represented by the general formula (4)) is added, and carbonic acid is added. The reaction is carried out at 20 to 110 ° C. for 6 to 72 hours at normal pressure in the presence of an alkali catalyst such as potassium. The reaction solution is neutralized with an acid such as hydrochloric acid and added to distilled water to precipitate a white solid, and then the separated white solid is washed with distilled water and dried to obtain the desired polymer compound. .

本実施形態においては、2種以上の一般式(3)で示される化合物及び/又は一般式(4)で示される群からなるいずれかの化合物を用いて高分子化合物を合成することが好ましい。2種以上の一般式(3)で示される化合物及び/又は一般式(4)で示される群からなるいずれかの化合物を用いることにより、得られる高分子の半導体安全溶媒に対する溶解性が向上する。   In the present embodiment, it is preferable to synthesize a polymer compound using two or more compounds represented by the general formula (3) and / or any compound consisting of the group represented by the general formula (4). By using two or more compounds represented by the general formula (3) and / or any compound consisting of the group represented by the general formula (4), the solubility of the resulting polymer in a semiconductor safety solvent is improved. .

高分子の残存金属量を低減するために、必要に応じて精製処理を施してもよい。また酸触媒が残存すると、一般に、感放射線性組成物の保存安定性が低下することがあり、又は塩基性触媒が残存すると、一般に、感放射線性組成物の感度が低下することがあるので、その低減を目的とした精製を行ってもよい。精製は、高分子が変性しない限り公知の方法により行うことができ、特に限定されないが、例えば、水で洗浄する方法、酸性水溶液で洗浄する方法、塩基性水溶液で洗浄する方法、イオン交換樹脂で処理する方法、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで処理する方法などが挙げられる。これら精製方法は2種以上を組み合わせて行うことがより好ましい。酸性水溶液、塩基性水溶液、イオン交換樹脂及びシリカゲルカラムクロマトグラフィーは、除去すべき金属、酸性化合物及び/又は塩基性化合物の量や種類、精製する溶解抑止剤の種類などに応じて、最適なものを適宜選定することが可能である。例えば、酸性水溶液として、濃度が0.01〜10mol/Lの塩酸、硝酸、酢酸水溶液、塩基性水溶液として、濃度が0.01〜10mol/Lのアンモニア水溶液、イオン交換樹脂として、カチオン交換樹脂、例えばオルガノ製Amberlyst 15J−HG Dryなどが挙げられる。精製後に乾燥を行ってもよい。乾燥は公知の方法により行うことができ、特に限定されないが、高分子が変性しない条件で真空乾燥、熱風乾燥する方法などが挙げられる。   In order to reduce the amount of residual metal in the polymer, purification treatment may be performed as necessary. Further, when the acid catalyst remains, generally, the storage stability of the radiation-sensitive composition may be reduced, or when the basic catalyst remains, generally, the sensitivity of the radiation-sensitive composition may be reduced. You may perform the refinement | purification aiming at the reduction. Purification can be performed by a known method as long as the polymer is not modified, and is not particularly limited. For example, a method of washing with water, a method of washing with an acidic aqueous solution, a method of washing with a basic aqueous solution, or an ion exchange resin. The method of processing, the method of processing by silica gel column chromatography, etc. are mentioned. These purification methods are more preferably performed in combination of two or more. Acidic aqueous solution, basic aqueous solution, ion exchange resin, and silica gel column chromatography are optimal depending on the metal to be removed, the amount and type of acidic compound and / or basic compound, the type of dissolution inhibitor to be purified, etc. Can be appropriately selected. For example, as acidic aqueous solution, hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid aqueous solution having a concentration of 0.01 to 10 mol / L, aqueous ammonia solution having a concentration of 0.01 to 10 mol / L as basic aqueous solution, cation exchange resin as ion exchange resin, For example, Amberlyst 15J-HG Dry made by Organo can be mentioned. You may dry after refinement | purification. Drying can be performed by a known method, and is not particularly limited, and examples thereof include a vacuum drying method and a hot air drying method under conditions where the polymer is not denatured.

本実施形態の高分子化合物は、常圧下、100℃以下、好ましくは120℃以下、より好ましくは130℃以下、さらに好ましくは140℃以下、特に好ましくは150℃以下において、昇華性が低いことが好ましい。昇華性が低いとは、熱重量分析において、所定温度で10分間保持した際の重量減少が10%、好ましくは5%、より好ましくは3%、さらに好ましくは1%、特に好ましくは0.1%以下であることが好ましい。昇華性が低いことにより、露光時のアウトガスによる露光装置の汚染を防止することができる。また低ラインエッジラフネス(以下、単に"LER"と称することがある)で良好なパターン形状を与えることができる。   The polymer compound of the present embodiment has a low sublimation property under normal pressure at 100 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower, further preferably 140 ° C. or lower, particularly preferably 150 ° C. or lower. preferable. The low sublimation property means that in thermogravimetric analysis, the weight loss when held at a predetermined temperature for 10 minutes is 10%, preferably 5%, more preferably 3%, still more preferably 1%, particularly preferably 0.1. % Or less is preferable. Since the sublimation property is low, it is possible to prevent exposure apparatus from being contaminated by outgas during exposure. Further, a good pattern shape can be provided with low line edge roughness (hereinafter, sometimes simply referred to as “LER”).

本実施形態の高分子化合物は、好ましくはF<3.0(Fは、全原子数/(全炭素数−全酸素原子数)を表す)、より好ましくはF<2.5を満たす。前記条件を満たしていることにより、耐ドライエッチング性を向上させることができる。   The polymer compound of the present embodiment preferably satisfies F <3.0 (F represents the total number of atoms / (total number of carbons−total number of oxygen atoms)), and more preferably satisfies F <2.5. By satisfying the above conditions, dry etching resistance can be improved.

本発明の効果を損ねない範囲で、高分子化合物の少なくとも1つのフェノール性水酸基及び/又はカルボキシル基に非酸解離性官能基を導入してもよい。非酸解離性官能基とは、酸の存在下で開裂せず、アルカリ可溶性基を生じない特性基をいう。例えば、酸の作用により分解することの無い、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜20のアルコキシル基、シアノ基、ニトロ基、水酸基、複素環基、ハロゲン原子、カルボキシル基、炭素数1〜20のアルキルシリル基、これらの誘導体からなる群から選択される官能基等が挙げられる。   A non-acid dissociable functional group may be introduced into at least one phenolic hydroxyl group and / or carboxyl group of the polymer compound as long as the effects of the present invention are not impaired. The non-acid-dissociable functional group refers to a characteristic group that does not cleave in the presence of an acid and does not generate an alkali-soluble group. For example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, cyano, which is not decomposed by the action of an acid And a functional group selected from the group consisting of a group, a nitro group, a hydroxyl group, a heterocyclic group, a halogen atom, a carboxyl group, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, and derivatives thereof.

前記本実施形態の高分子化合物のポリスチレン換算数平均分子量(Mn)は、1000〜50000であることが好ましく、更に好ましくは1500〜10000であり、特に好ましくは2500〜7500である。本実施形態の高分子化合物の数平均分子量が前記範囲であると、レジストに必要な成膜性を保持しつつ、更にパターン倒れを抑制し、解像性を向上させることができる。
また本実施形態の高分子化合物の分散度(重量平均分子量/数平均分子量(以下、単に「Mw/Mn」と称することがある)は、Mw/Mn<1.7であることが好ましく、更に好ましくは、Mw/Mn<1.5であり、感度の観点からより好ましくはMw/Mn<1.3であり、低ラフネスの観点からより好ましくは、Mw/Mn<1.2であり、特に好ましくは、Mw/Mn<1.1である。
The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene of the polymer compound of the present embodiment is preferably 1000 to 50000, more preferably 1500 to 10000, and particularly preferably 2500 to 7500. When the number average molecular weight of the polymer compound of the present embodiment is within the above range, the pattern collapse can be further suppressed and the resolution can be improved while maintaining the film formability required for the resist.
Further, the dispersity (weight average molecular weight / number average molecular weight (hereinafter sometimes simply referred to as “Mw / Mn”) of the polymer compound of the present embodiment is preferably Mw / Mn <1.7. Preferably, Mw / Mn <1.5, more preferably Mw / Mn <1.3 from the viewpoint of sensitivity, more preferably Mw / Mn <1.2 from the viewpoint of low roughness, Preferably, Mw / Mn <1.1.

前記本実施形態の高分子化合物として、とりわけ好ましいのは、一般式(3)で示される化合物と一般式(4)で示される群からなるいずれかの化合物とが反応し、その後、一つの一般式(3)で示される化合物が反応して得られる、下記一般式(5)で示される化合物である。
このようなチューブ状構造を多く有するため、本実施形態の高分子化合物はゲル化せず、溶媒溶解性に優れると共に、空孔が多いため、非常に高感度である。
Particularly preferred as the polymer compound of the present embodiment is that the compound represented by the general formula (3) reacts with one of the compounds represented by the general formula (4), and then one general compound A compound represented by the following general formula (5), obtained by reacting a compound represented by the formula (3).
Since it has many such tube-like structures, the polymer compound of this embodiment is not gelled, has excellent solvent solubility, and has a large number of pores, so it is very sensitive.

一般式(5)
(一般式(5)中、R1、R2、R3、yは前記と一般式(1)と同義であり、nは4〜8
の整数である。)
General formula (5)
(In the general formula (5), R 1 , R 2 , R 3 , and y are as defined above and the general formula (1), and n is 4-8.
Is an integer. )

また、本実施形態の高分子化合物は、下記一般式(X)で表される化合物であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the high molecular compound of this embodiment is a compound represented by the following general formula (X).

一般式(X) Formula (X)

以下に本実施形態の高分子化合物の具体例を示す。但し、本実施形態の高分子化合物は下記具体例に限定されるものではない。   Specific examples of the polymer compound of the present embodiment are shown below. However, the polymer compound of the present embodiment is not limited to the following specific examples.

本実施形態の高分子化合物を用いると、得られるレジストパターンの強度や基材への密着性が向上するため、低分子系で見られたパターン倒れの問題を抑制できる。また、本実施形態の高分子化合物は、露光部分において架橋型保護基の脱離により分子量が低下するため、低分子系同様、レジストパターンのラフネスを低減させることができる。また、本実施形態の高分子化合物は、耐熱性が高く、アモルファス性を有するため製膜性にも優れ、昇華性を持たず、現像性、エッチング耐性等に優れ、レジスト材料、特にレジスト材料の主成分(基材)として好適に用いることができる。   When the polymer compound of the present embodiment is used, the strength of the resist pattern obtained and the adhesion to the substrate are improved, so that the problem of pattern collapse seen in low molecular weight systems can be suppressed. Moreover, since the molecular weight of the polymer compound of the present embodiment is reduced due to the elimination of the crosslinkable protecting group in the exposed portion, the roughness of the resist pattern can be reduced as in the case of the low molecular weight system. In addition, the polymer compound of the present embodiment has high heat resistance and is amorphous, so that it has excellent film forming properties, no sublimation property, excellent developability, etching resistance, and the like. It can be suitably used as the main component (base material).

本実施形態の高分子化合物は、更にチューブ状構造を有するため、ゲル化せず、溶媒溶解性に優れ、更に空孔が多いため、非常に高感度である。また、製造面においても上述の一般式(3)で示される化合物と、容易に工業製品を入手しうる一般式(4)で示される群からなるいずれかの化合物とを、公知の方法で反応することにより、高収率で製造できることから、実用性にも極めて優れる。   Since the polymer compound of the present embodiment has a tube-like structure, it does not gel, has excellent solvent solubility, and has a large number of pores, so it has very high sensitivity. Also, in terms of production, the compound represented by the above general formula (3) is reacted with any one of the compounds represented by the general formula (4) from which industrial products can be easily obtained by a known method. By doing so, it can be manufactured in a high yield, so that it is extremely excellent in practicality.

[感放射線性組成物]
本実施形態の感放射線性組成物は、上述の本実施形態の高分子化合物を有する。本実施形態の感放射線性組成物は、必要に応じて、溶媒を含んでいてもよい。本実施形態の感放射線性組成物は、好ましくは、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線(EUV)、X線、及びイオンビームからなる群から選ばれるいずれかの放射線の照射により直接的又は間接的に酸を発生する酸発生剤(C)、酸拡散制御剤(E)、及び溶媒を含むことができる。
[Radiation sensitive composition]
The radiation sensitive composition of this embodiment has the polymer compound of this embodiment described above. The radiation sensitive composition of this embodiment may contain the solvent as needed. The radiation-sensitive composition of this embodiment is preferably irradiated with any radiation selected from the group consisting of visible light, ultraviolet light, excimer laser, electron beam, extreme ultraviolet light (EUV), X-ray, and ion beam. An acid generator (C) that generates an acid directly or indirectly, an acid diffusion controller (E), and a solvent can be included.

本実施形態の感放射線性組成物は、スピンコート等の方法によってアモルファス膜を形成することができる。また、本実施形態の感放射線性組成物は、用いる現像液の種類によって、ポジ型レジストパターン及びネガ型レジストパターンのいずれかを作り分けることができる。例えば、アルカリ現像液を使用した場合、ポジ型パターンが、有機現像液を用いた場合、ネガ型パターンが得られる。   The radiation sensitive composition of the present embodiment can form an amorphous film by a method such as spin coating. In addition, the radiation-sensitive composition of the present embodiment can make either a positive resist pattern or a negative resist pattern depending on the type of developer used. For example, when an alkaline developer is used, a positive pattern is obtained. When an organic developer is used, a negative pattern is obtained.

ポジ型レジストパターンを形成する場合、本実施形態の感放射線性組成物をスピンコートして形成したアモルファス膜の23℃における現像液に対する溶解速度は、5Å/sec以下が好ましく、0.05〜5Å/secがより好ましく、0.0005〜5Å/secがさらに好ましい。当該溶解速度が5Å/sec以下であると現像液に不溶なレジストとすることができる。また本実施形態の感放射線性組成物が0.0005Å/sec以上の溶解速度を有すると、解像性が向上する場合もある。これは、本実施形態の高分子化合物の露光前後の溶解性の変化により、現像液に溶解する露光部と、現像液に溶解しない未露光部との界面のコントラストが大きくなるためと推測される。また、本実施形態の感放射線性組成物を用いると、ラインエッジラフネスの低減、ディフェクトの低減効果がある。   In the case of forming a positive resist pattern, the dissolution rate of the amorphous film formed by spin-coating the radiation-sensitive composition of the present embodiment in a developing solution at 23 ° C. is preferably 5 Å / sec or less, and 0.05 to 5 Å / Sec is more preferable, and 0.0005 to 5 g / sec is more preferable. When the dissolution rate is 5 kg / sec or less, a resist insoluble in the developer can be obtained. In addition, when the radiation-sensitive composition of the present embodiment has a dissolution rate of 0.0005 kg / sec or more, resolution may be improved. This is presumably because the contrast between the exposed portion dissolved in the developer and the unexposed portion not dissolved in the developer increases due to the change in solubility of the polymer compound of this embodiment before and after exposure. . Moreover, when the radiation sensitive composition of this embodiment is used, there is an effect of reducing line edge roughness and reducing defects.

ネガ型レジストパターンを形成する場合、本実施形態の感放射線性組成物をスピンコートして形成したアモルファス膜の23℃における現像液に対する溶解速度は、10Å/sec以上であることが好ましい。当該溶解速度が10Å/sec以上であると現像液に易溶で、レジストに一層向いている。また10Å/sec以上の溶解速度を有すると、解像性が向上する場合もある。これは、本実施形態の高分子化合物のミクロの表面部位が溶解し、ラインエッジラフネスを低減するためであると推測される。また、本実施形態の感放射線性組成物を用いると、ディフェクトの低減効果がある。
前記溶解速度は、23℃にて、アモルファス膜を所定時間現像液に浸漬させ、その浸漬前後の膜厚を、目視、エリプソメーター又はQCM法等の公知の方法によって膜厚の変動を測定し、当該測定値に基づいて算出することができる。
When forming a negative resist pattern, the dissolution rate of the amorphous film formed by spin-coating the radiation-sensitive composition of the present embodiment in a developing solution at 23 ° C. is preferably 10 Å / sec or more. When the dissolution rate is 10 Å / sec or more, it is easily dissolved in a developer and more suitable for a resist. If the dissolution rate is 10 Å / sec or more, the resolution may be improved. This is presumed to be because the micro surface portion of the polymer compound of the present embodiment is dissolved and the line edge roughness is reduced. Moreover, when the radiation sensitive composition of this embodiment is used, there exists an effect of reducing a defect.
The dissolution rate is determined by immersing the amorphous film in a developer at a temperature of 23 ° C. for a predetermined time, and measuring the film thickness before and after the immersion by a known method such as visual observation, an ellipsometer, or a QCM method, It can be calculated based on the measured value.

ポジ型レジストパターンを形成する場合、本実施形態の感放射線性組成物をスピンコートして形成したアモルファス膜のKrFエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はX線等の放射線により露光した部分の23℃における現像液に対する溶解速度は、10Å/sec以上であることが好ましい。当該溶解速度が10Å/sec以上であると現像液に易溶で、レジストに一層向いている。また10Å/sec以上の溶解速度を有すると、解像性が向上する場合もある。これは、これは、本実施形態の高分子化合物のミクロの表面部位が溶解し、ラインエッジラフネスを低減するためと推測される。また、本実施形態の感放射線性組成物を用いると、ディフェクトの低減効果がある。   When forming a positive resist pattern, the amorphous film formed by spin-coating the radiation-sensitive composition of the present embodiment is exposed to 23 ° C. of a portion exposed by radiation such as KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam or X-ray. The dissolution rate with respect to the developer in is preferably 10 に お け る / sec or more. When the dissolution rate is 10 Å / sec or more, it is easily dissolved in a developer and more suitable for a resist. If the dissolution rate is 10 Å / sec or more, the resolution may be improved. This is presumed to be because the micro surface portion of the polymer compound of this embodiment is dissolved and the line edge roughness is reduced. Moreover, when the radiation sensitive composition of this embodiment is used, there exists an effect of reducing a defect.

ネガ型レジストパターンを形成する場合、本実施形態の感放射線性組成物をスピンコートして形成したアモルファス膜のKrFエキシマレーザー、極端紫外線、電子線又はX線等の放射線により露光した部分の23℃における現像液に対する溶解速度は、5Å/sec以下が好ましく、0.05〜5Å/secがより好ましく、0.0005〜5Å/secがさらに好ましい。当該溶解速度が5Å/sec以下であると現像液に不溶なレジストとすることができる。また0.0005Å/sec以上の溶解速度を有すると、解像性が向上する場合もある。これは、本実施形態の高分子化合物の露光前後の溶解性の変化により、現像液に溶解する未露光部と、現像液に溶解しない露光部との界面のコントラストが大きくなるためと推測される。また、本実施形態の感放射線性組成物を用いると、ラインエッジラフネスの低減、ディフェクトの低減効果がある。   When forming a negative resist pattern, the amorphous film formed by spin-coating the radiation-sensitive composition of this embodiment is exposed to 23 ° C. of the portion exposed by radiation such as KrF excimer laser, extreme ultraviolet light, electron beam or X-ray. The dissolution rate in the developing solution is preferably 5 Å / sec or less, more preferably 0.05 to 5 Å / sec, and further preferably 0.0005 to 5 Å / sec. When the dissolution rate is 5 kg / sec or less, a resist insoluble in the developer can be obtained. In addition, when the dissolution rate is 0.0005 kg / sec or more, the resolution may be improved. This is presumably because the contrast of the unexposed portion dissolved in the developer and the exposed portion not dissolved in the developer increases the contrast due to the change in the solubility of the polymer compound of the present embodiment before and after exposure. . Moreover, when the radiation sensitive composition of this embodiment is used, there is an effect of reducing line edge roughness and reducing defects.

本実施形態の感放射線性組成物は、例えば、固形分1〜80質量%、及び、溶媒20〜99質量%として構成することができ、好ましくは固形分1〜50質量%及び溶媒50〜99質量%であり、さらに好ましくは固形分2〜40質量%及び溶媒60〜98質量%であり、特に好ましくは固形分2〜10質量%及び溶媒90〜98質量%である。   The radiation sensitive composition of this embodiment can be comprised as solid content 1-80 mass% and 20-99 mass% of solvent, for example, Preferably 1-50 mass% of solid content and 50-99 of solvent are preferable. More preferably, the solid content is 2 to 40% by mass and the solvent is 60 to 98% by mass, and particularly preferably the solid content is 2 to 10% by mass and the solvent is 90 to 98% by mass.

本実施形態の高分子化合物の感放射線組成物中の含有量は、固形分全質量に対して10〜90質量%であり、好ましくは30〜90質量%であり、より好ましくは50〜80質量%であり、特に好ましくは70〜75質量%である。本実施形態の高分子化合物の感放射線組成物中の含有量が上述のような配合割合であると、更に高解像度が得られ、ラインエッジラフネスが小さくなる。   Content in the radiation sensitive composition of the high molecular compound of this embodiment is 10-90 mass% with respect to solid content total mass, Preferably it is 30-90 mass%, More preferably, it is 50-80 mass. %, Particularly preferably 70 to 75% by mass. When the content of the polymer compound of the present embodiment in the radiation-sensitive composition is such a blending ratio as described above, higher resolution is obtained and the line edge roughness is reduced.

(酸発生剤(C))
本実施形態の感放射線性組成物は、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線(EUV)、X線及びイオンビームから選ばれるいずれかの放射線の照射により直接的又は間接的に酸を発生する酸発生剤(C)を一種以上含有することが好ましい。
この場合、本実施形態の感放射線性組成物において、酸発生剤(C)の含有量は、固形分の全質量の0.001〜50質量%が好ましく、10〜37.5質量%がより好ましく、10〜30質量%が特に好ましい。前記含有量の範囲内で酸発生剤(C)を使用することにより、一層高感度でかつ一層低エッジラフネスのパターンプロファイルが得られる。
本実施形態のレジスト組成物では、系内に酸が発生すれば、酸の発生方法は限定されない。g線、i線などの紫外線の代わりにエキシマレーザーを使用すれば、より微細加工が可能であるし、また高エネルギー線として電子線、極端紫外線、X線、イオンビームを使用すれば更に微細加工が可能である。
(Acid generator (C))
The radiation-sensitive composition of this embodiment is directly or indirectly oxidized by irradiation with any radiation selected from visible light, ultraviolet light, excimer laser, electron beam, extreme ultraviolet light (EUV), X-ray, and ion beam. It is preferable to contain at least one acid generator (C) that generates oxygen.
In this case, in the radiation-sensitive composition of the present embodiment, the content of the acid generator (C) is preferably 0.001 to 50% by mass and more preferably 10 to 37.5% by mass of the total mass of the solid content. Preferably, 10 to 30% by mass is particularly preferable. By using the acid generator (C) within the content range, a pattern profile with higher sensitivity and lower edge roughness can be obtained.
In the resist composition of this embodiment, the acid generation method is not limited as long as an acid is generated in the system. If excimer laser is used instead of ultraviolet rays such as g-line and i-line, finer processing is possible, and if high-energy rays are used, electron beam, extreme ultraviolet rays, X-rays, ion beam, further fine processing Is possible.

酸発生剤(C)としては、下記式(7−1)〜(7−8)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。   The acid generator (C) is preferably at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (7-1) to (7-8).

式(7−1)
(式(7−1)中、R13は、各々同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状、分枝状若しくは環状アルキル基、直鎖状、分枝状若しくは環状アルコキシ基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子であり;X-は、アルキル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基若しくはハロゲン置換アリール基を有するスルホン酸イオン又はハロゲン化物イオンである。)
Formula (7-1)
(In formula (7-1), R 13 s may be the same or different, and each independently represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic group. An alkoxy group, a hydroxyl group or a halogen atom; X is a sulfonate ion or a halide ion having an alkyl group, an aryl group, a halogen-substituted alkyl group or a halogen-substituted aryl group.

前記式(7−1)で示される化合物は、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルトリルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニル−4−メチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジ−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−t−ブトキシフェニルスルホ
ニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−t−ブトキシフェニルスルホ
ニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−フルオロフェニル)−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−フェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ(4−メトキシフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ(4−フルオロフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムベンゼンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニル−p−トルエンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウム−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウム−4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウム−2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウムヘキサフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニルナフチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート及びシクロ(1,3−パーフルオロプロパンジスルホン)イミデートからなる群から選択される少なくとも1種類であることが好ましい。
The compound represented by the formula (7-1) includes triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyltolylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-. Octanesulfonate, diphenyl-4-methylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, di-2,4,6-trimethylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-4-t-butoxyphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-4-t-butoxyphenyl Sulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium trifluoromethanes Phonate, bis (4-fluorophenyl) -4-hydroxyphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-hydroxyphenyl) -phenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, tri ( 4-methoxyphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, tri (4-fluorophenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfoniumbenzenesulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethylphenyl-p-toluene Sulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium-2-trifluoromethylben Zensulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium-4-trifluoromethylbenzenesulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium-2,4-difluorobenzenesulfonate, diphenyl-2,4,6 -Trimethylphenylsulfonium hexafluorobenzenesulfonate, diphenylnaphthylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium 10-camphorsulfonate and cyclo At least one selected from the group consisting of (1,3-perfluoropropanedisulfone) imidate It is preferable that a class.

式(7−2)
(式(7−2)中、R14は、各々同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、水素原子、直鎖状、分枝状若しくは環状アルキル基、直鎖状、分枝状若しくは環状アルコキシ基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子を表す。X-は前記式(7−1)と同義である。)
Formula (7-2)
(In formula (7-2), R 14 s may be the same or different, and each independently represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic group. Represents an alkoxy group, a hydroxyl group or a halogen atom, and X has the same meaning as in formula (7-1).

前記式(7−2)で示される化合物は、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム p−トルエンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム−4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム−2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロベンゼンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム p−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム10−カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウム−2−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム−4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム−2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムへキサフルオロベンゼンスルホネート、ジ(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジ(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジ(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジ(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウム p−トルエンスルホネート、ジ(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムベンゼンスルホネート及びジ(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネートからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。   The compound represented by the formula (7-2) includes bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t -Butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodoniumbenzenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) Iodonium-2-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium-4-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium-2,4-difluorobenzenesulfonate, bis ( 4-t Butylphenyl) iodonium hexafluorobenzenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, Diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodoniumbenzenesulfonate, diphenyliodonium10-camphorsulfonate, diphenyliodonium-2-trifluoromethylbenzenesulfonate, diphenyliodonium-4-trifluoromethylbenzenesulfonate, diphenyliodonium-2,4-difluorobenzene Sulfonate, diphenyl Iodonium hexafluorobenzenesulfonate, di (4-trifluoromethylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, di (4-trifluoromethylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, di (4-trifluoromethylphenyl) iodonium per From fluoro-n-octanesulfonate, di (4-trifluoromethylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, di (4-trifluoromethylphenyl) iodoniumbenzenesulfonate and di (4-trifluoromethylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate Preferably, at least one selected from the group consisting of:

式(7−3)
(式(7−3)中、Qはアルキレン基、アリーレン基又はアルコキシレン基であり、R15はアルキル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基又はハロゲン置換アリール基である。)
Formula (7-3)
(In formula (7-3), Q represents an alkylene group, an arylene group or an alkoxylene group, and R 15 represents an alkyl group, an aryl group, a halogen-substituted alkyl group or a halogen-substituted aryl group.)

前記式(7−3)で示される化合物は、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)フタルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(n−オクタンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(4−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(1−ナフタレンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(1−ナフタレンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エンー2,3−ジカルボキシイミド及びN−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ナフチルイミドからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。   The compound represented by the formula (7-3) includes N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- ( Trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthylimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) Succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2 , 3-Dicarboximide, N- 10-camphorsulfonyloxy) naphthylimide, N- (n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (n-octanesulfonyloxy) Naphthylimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (p-toluenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (2 -Trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (4 -Trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxy Imido, N- (4-trifluoromethylbenzenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (perfluorobenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (Perfluorobenzenesulfonyloxy) naphthylimide, N- (1-naphthalenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (1-naphthalenesulfonyloxy) Naphthylimide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) naphthylimide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept It is preferably at least one selected from 5-En 2,3-dicarboximide, and N- (perfluoro--n- C1-12alkyl oxy) group consisting naphthylimide.

式(7−4)
(式(7−4)中、R16は、各々同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、任意に置換された直鎖、分枝若しくは環状アルキル基、任意に置換されたアリール基、任意に置換されたヘテロアリール基又は任意に置換されたアラルキル基である。)
Formula (7-4)
(In formula (7-4), R 16 s may be the same or different, and each independently represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, A heteroaryl group substituted with or an aralkyl group optionally substituted.)

前記式(7−4)で示される化合物は、ジフェニルジスルフォン、ジ(4−メチルフェニル)ジスルフォン、ジナフチルジスルフォン、ジ(4−tert−ブチルフェニル)ジスルフォン、ジ(4−ヒドロキシフェニル)ジスルフォン、ジ(3−ヒドロキシナフチル)ジスルフォン、ジ(4−フルオロフェニル)ジスルフォン、ジ(2−フルオロフェニル)ジスルフォン及びジ(4−トルフルオロメチルフェニル)ジスルフォンからなる群から選択される少なくとも1種類であることが好ましい。   The compound represented by the formula (7-4) is diphenyl disulfone, di (4-methylphenyl) disulfone, dinaphthyl disulfone, di (4-tert-butylphenyl) disulfone, di (4-hydroxyphenyl) disulfone. , Di (3-hydroxynaphthyl) disulfone, di (4-fluorophenyl) disulfone, di (2-fluorophenyl) disulfone and di (4-trifluoromethylphenyl) disulfone It is preferable.

式(7−5)
(式(7−5)中、R17は、各々同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、任意に置換された直鎖、分枝若しくは環状アルキル基、任意に置換されたアリール基、任意に置換されたヘテロアリール基又は任意に置換されたアラルキル基である。)
Formula (7-5)
(In Formula (7-5), R 17 s may be the same or different, and each independently represents an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aryl group, an arbitrary A heteroaryl group substituted with or an aralkyl group optionally substituted.)

前記式(7−5)で示される化合物は、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−フェニルアセトニトリル、α−(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニルアセトニトリル、α−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−4−メチルフェニルアセトニトリル及びα−(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−ブロモフェニルアセトニトリルからなる群から選択される少なくとも一種類であることが好ましい。   The compound represented by the formula (7-5) is α- (methylsulfonyloxyimino) -phenylacetonitrile, α- (methylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino). -Phenylacetonitrile, α- (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (ethylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenylacetonitrile, α- (propylsulfonyloxyimino) -4-methylphenylacetonitrile And at least one selected from the group consisting of α- (methylsulfonyloxyimino) -4-bromophenylacetonitrile.

式(7−6) Formula (7-6)

式(7−6)中、R18は、各々同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、1以上の塩素原子及び1以上の臭素原子を有するハロゲン化アルキル基である。ハロゲン化アルキル基の炭素数は1〜5が好ましい。 In formula (7-6), R 18 s may be the same or different and are each independently a halogenated alkyl group having one or more chlorine atoms and one or more bromine atoms. The halogenated alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms.

式(7−7) Formula (7-7)

式(7−8) Formula (7-8)

式(7−7)及び(7−8)中、R19及びR20はそれぞれ独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基等の炭素数1〜3のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜3のアルコキシル基、又はフェニル基、トルイル基、ナフチル基等アリール基、好ましくは、炭素数6〜10のアリール基である。L19及びL20はそれぞれ独立に1,2−ナフトキノンジアジド基を有する有機基である。1,2−ナフトキノンジアジド基を有する有機基としては、具体的には、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基、1,2−ナフトキノンジアジド−6−スルホニル基等の1,2−キノンジアジドスルホニル基を好ましいものとして挙げることができる。特に、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基及び1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基が好ましい。pはそれぞれ独立して、1〜3の整数、qはそれぞれ独立して、0〜4の整数、かつ1≦p+q≦5である。J19は単結合、炭素数1〜4のポリメチレン基、シクロアルキレン基、フェニレン基、下記式(7−7−1)で表わされる基、カルボニル基、エステル基、アミド基又はエーテル基であり、Y19は水素原子、アルキル基又はアリール基であり、X20は、それぞれ独立に下記式(7−8−1)で示される基である。 In formulas (7-7) and (7-8), R 19 and R 20 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group or an isopropyl group, or a cyclopentyl group. , A cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group, or an aryl group such as a phenyl group, a toluyl group, and a naphthyl group, preferably 6 to 10 carbon atoms An aryl group. L 19 and L 20 are each independently an organic group having a 1,2-naphthoquinonediazide group. Specific examples of the organic group having a 1,2-naphthoquinonediazide group include a 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group, a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group, and a 1,2-naphthoquinonediazide- A 1,2-quinonediazidosulfonyl group such as a 6-sulfonyl group can be mentioned as a preferable one. In particular, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl group and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl group are preferable. p is each independently an integer of 1 to 3, q is independently an integer of 0 to 4, and 1 ≦ p + q ≦ 5. J 19 is a single bond, a polymethylene group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkylene group, a phenylene group, a group represented by the following formula (7-7-1), a carbonyl group, an ester group, an amide group or an ether group, Y 19 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, and X 20 each independently represents a group represented by the following formula (7-8-1).

式(7−7−1) Formula (7-7-1)

式(7−8−1)
(式(7−8−1)中、Z22はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、R22はアルキル基、シクロアルキル基又はアルコキシル基であり、rは0〜3の整数である。)
Formula (7-8-1)
(In the formula (7-8-1), respectively the Z 22 independently an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, R 22 is an alkyl group, a cycloalkyl group or an alkoxyl group, r is 0 to 3 Is an integer.)

その他の酸発生剤として、ビス(p-トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4-ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert-ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n-ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n-プロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、1,3−ビス(シクロヘキシルスルホニルアゾメチルスルホニル)プロパン、1,4−ビス(フェニルスルホニルアゾメチルスルホニル)ブタン、1,6−ビス(フェニルスルホニルアゾメチルスルホニル)ヘキサン、1,10−ビス(シクロヘキシルスルホニルアゾメチルスルホニル)デカンなどのビススルホニルジアゾメタン類、2-(4-メトキシフェニル)-4,6-(ビストリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシナフチル)-4,6-(ビストリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、トリス(2,3-ジブロモプロピル)-1,3,5-トリアジン、トリス(2,3-ジブロモプロピル)イソシアヌレートなどのハロゲン含有トリアジン誘導体等が挙げられる。   Other acid generators include bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-butylsulfonyl) diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) ) Diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, 1,3-bis (cyclohexylsulfonylazomethylsulfonyl) propane, 1,4 -Bis (phenylsulfonylazomethylsulfonyl) butane, 1,6-bis (phenylsulfonylazomethylsulfonyl) hexane, 1,10-bis (cyclohexylsulfonyla) Bissulfonyldiazomethanes such as methylsulfonyl) decane, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6- (bistrichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6 Halogen-containing triazine derivatives such as-(bistrichloromethyl) -1,3,5-triazine, tris (2,3-dibromopropyl) -1,3,5-triazine, tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate Etc.

前記酸発生剤のうち、本実施形態の感放射線性組成物に用いられる酸発生剤(C)としては、芳香環を有する酸発生剤が好ましく、式(7−1)又は(7−2)で示される酸発生剤がより好ましい。式(7−1)又は(7−2)のX-が、アリール基若しくはハロゲン置換アリール基を有するスルホン酸イオンを有する酸発生剤がさらに好ましく、アリール基を有するスルホン酸イオンを有する酸発生剤が特に好ましく、ジフェニルトリメチルフェニルスルホニウム p−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム p−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウム ノナフルオロメタンスルホナートが特に好ましい。該酸発生剤を用いることで、ラインエッジラフネスを低減することができる。
前記酸発生剤(C)は、単独で、又は2種以上を使用することができる。
Among the acid generators, the acid generator (C) used in the radiation-sensitive composition of the present embodiment is preferably an acid generator having an aromatic ring, represented by formula (7-1) or (7-2) The acid generator represented by is more preferable. An acid generator having a sulfonate ion having X − in formula (7-1) or (7-2) having an aryl group or a halogen-substituted aryl group is more preferable, and an acid generator having a sulfonate ion having an aryl group Are particularly preferable, and diphenyltrimethylphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, and triphenylsulfonium nonafluoromethanesulfonate are particularly preferable. By using the acid generator, line edge roughness can be reduced.
The acid generator (C) can be used alone or in combination of two or more.

(酸拡散制御剤(E))
本実施形態の感放射線性組成物においては、放射線照射により酸発生剤から生じた酸のレジスト膜中における拡散を制御して、未露光領域での好ましくない化学反応を阻止する作用等を有する酸拡散制御剤(E)を配合してもよい。この様な酸拡散制御剤(E)を使用することにより、感放射線性組成物の貯蔵安定性が向上する。また解像度が向上するとともに、電子線照射前の引き置き時間、電子線照射後の引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れたものとなる。このような酸拡散制御剤(E)としては、窒素原子含有塩基性化合物、塩基性スルホニウム化合物、塩基性ヨードニウム化合物等の電子線放射分解性塩基性化合物が挙げられる。酸拡散制御剤は、単独で又は2種以上を使用することができる。
(Acid diffusion control agent (E))
In the radiation-sensitive composition of the present embodiment, an acid having an action of controlling an undesired chemical reaction in an unexposed region by controlling diffusion of an acid generated from an acid generator by irradiation in a resist film. A diffusion control agent (E) may be blended. By using such an acid diffusion controller (E), the storage stability of the radiation-sensitive composition is improved. Further, the resolution is improved, and a change in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time before electron beam irradiation and the holding time after electron beam irradiation can be suppressed, and the process stability is extremely excellent. Examples of such an acid diffusion controller (E) include electron beam radiation decomposable basic compounds such as a nitrogen atom-containing basic compound, a basic sulfonium compound, and a basic iodonium compound. The acid diffusion controller can be used alone or in combination of two or more.

前記酸拡散制御剤としては、例えば、含窒素有機化合物や、露光により分解する塩基性化合物等が挙げられる。前記含窒素有機化合物としては、例えば、下記一般式(10)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個有するジアミノ化合物(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、「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、及び含窒素複素環式化合物等を挙げることができる。尚、前記酸拡散制御剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the acid diffusion controller include nitrogen-containing organic compounds and basic compounds that decompose upon exposure. Examples of the nitrogen-containing organic compound include a compound represented by the following general formula (10) (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (I)”), a diamino compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (I)”). , "Nitrogen-containing compound (II)"), polyamino compounds and polymers having 3 or more nitrogen atoms (hereinafter referred to as "nitrogen-containing compound (III)"), amide group-containing compounds, urea compounds, and And nitrogen heterocyclic compounds. In addition, the said acid diffusion control agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

一般式(10) General formula (10)

前記一般式(10)中、R61、R62及びR63は相互に独立に水素原子、直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を示す。また、前記アルキル基、アリール基、又はアラルキル基は、非置換でもよく、ヒドロキシル基等の他の官能基で置換されていてもよい。ここで、前記直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基としては、例えば、炭素数1〜15、好ましくは1〜10のものが挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、テキシル基、n−へプチル基、n−オクチル基、n−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基等が挙げられる。また、前記アリール基としては、炭素数6〜12のものが挙げられ、具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、1−ナフチル基等が挙げられる。更に、前記アラルキル基としては、炭素数7〜19、好ましくは7〜13のものが挙げられ、具体的には、ベンジル基、α−メチルベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。 In the general formula (10), R 61 , R 62 and R 63 each independently represent a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. The alkyl group, aryl group, or aralkyl group may be unsubstituted or substituted with another functional group such as a hydroxyl group. Here, examples of the linear, branched or cyclic alkyl group include those having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, n- Propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, texyl group, n-heptyl group, n-octyl group , N-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like. Moreover, as said aryl group, a C6-C12 thing is mentioned, Specifically, a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, 1-naphthyl group, etc. are mentioned. Furthermore, examples of the aralkyl group include those having 7 to 19 carbon atoms, preferably 7 to 13 carbon atoms, and specific examples include a benzyl group, an α-methylbenzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.

前記含窒素化合物(I)として具体的には、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、n−ドデシルアミン、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、メチル−n−ドデシルアミン、ジ−n−ドデシルメチル、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、ジメチル−n−ドデシルアミン、ジ−n−ドデシルメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、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;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類;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、1−ナフチルアミン等の芳香族アミン類等を挙げることができる。   Specific examples of the nitrogen-containing compound (I) include mono- (cyclohexane) such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n-dodecylamine, cyclohexylamine and the like. ) Alkylamines; di-n-butylamine, di-n-pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine , Methyl-n-dodecylamine, di-n-dodecylmethyl, cyclohexylmethylamine, dicyclohexylamine and the like di (cyclo) alkylamines; triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n- Pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, -Tri (cyclo) alkylamines such as n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, dimethyl-n-dodecylamine, di-n-dodecylmethylamine, dicyclohexylmethylamine, tricyclohexylamine; Alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine , Aromatic amines such as triphenylamine and 1-naphthylamine.

前記含窒素化合物(II)として具体的には、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、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、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]ベンゼン等を挙げることができる。   Specific examples of the nitrogen-containing compound (II) include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, Tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylamine, 2,2-bis (4-aminophenyl) ) Propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl)- 2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) -1-me Ruechiru] benzene, and 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene, and the like.

前記含窒素化合物(III)として具体的には、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、N−(2−ジメチルアミノエチル)アクリルアミドの重合体等を挙げることができる。
前記アミド基含有化合物として具体的には、例えば、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−メチルピロリドン等を挙げることができる。
Specific examples of the nitrogen-containing compound (III) include polyethyleneimine, polyallylamine, and a polymer of N- (2-dimethylaminoethyl) acrylamide.
Specific examples of the amide group-containing compound include, for example, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N- And methylpyrrolidone.

前記ウレア化合物として具体的には、例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオウレア等を挙げることができる。   Specific examples of the urea compound include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tri- Examples thereof include n-butylthiourea.

前記含窒素複素環式化合物として具体的には、例えば、イミダゾール、ベンズイミダゾール、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、2−フェニルベンズ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、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類;及び、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、モルホリン、4−メチルモルホリン、ピペラジン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等を挙げることができる。   Specific examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazoles such as imidazole, benzimidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, 2-phenylbenzimidazole; pyridine, 2-methylpyridine. 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4-phenylpyridine, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 8-oxyquinoline And pyridines such as acridine; and pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, morpholine, 4-methylmorpholine, piperazine, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2. ] Octane etc. It can gel.

また、前記露光により分解する塩基性化合物としては、例えば、下記一般式(11−1)で表されるスルホニウム化合物、及び、下記一般式(11−2)で表されるヨードニウム化合物等を挙げることができる。   Examples of the basic compound that decomposes upon exposure include a sulfonium compound represented by the following general formula (11-1) and an iodonium compound represented by the following general formula (11-2). Can do.

式(11−1) Formula (11-1)

式(11−2) Formula (11-2)

前記一般式(11−1)及び(11−2)中、R71、R72、R73、R74及びR75は相互に独立に水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシル基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子を示す。Z-はHO-、R−COO-(但し、Rは炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアリール基若しくは炭素数1〜6のアルカリール基を示す。)又は下記一般式(11−3)で表されるアニオンを示す。 In the general formulas (11-1) and (11-2), R 71 , R 72 , R 73 , R 74 and R 75 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 1 carbon atom. -6 alkoxy groups, hydroxyl groups or halogen atoms. Z represents HO , R—COO (wherein R represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkaryl group having 1 to 6 carbon atoms) or the following general formula An anion represented by (11-3) is shown.

(11−3) (11-3)

前記露光により分解する塩基性化合物として具体的には、例えば、トリフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、トリフェニルスルホニウムアセテート、トリフェニルスルホニウムサリチレート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムアセテート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムサリチレート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムアセテート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムアセテート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムサリチレート、4−t−ブチルフェニル−4−ヒドロキシフェニルヨードニウムハイドロオキサイド、4−t−ブチルフェニル−4−ヒドロキシフェニルヨードニウムアセテート、4−t−ブチルフェニル−4−ヒドロキシフェニルヨードニウムサリチレート等が挙げられる。   Specific examples of the basic compound that decomposes upon exposure include triphenylsulfonium hydroxide, triphenylsulfonium acetate, triphenylsulfonium salicylate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium hydroxide, and diphenyl-4-hydroxyphenyl. Sulfonium acetate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium salicylate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium hydroxide, bis (4-t-butylphenyl) iodonium acetate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium hydro Oxide, bis (4-t-butylphenyl) iodonium acetate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium salicylate, 4-t-butylphenyl 4- hydroxyphenyl iodonium hydroxide, 4-t-butylphenyl-4-hydroxyphenyl iodonium acetate, include 4-t-butylphenyl-4-hydroxyphenyl iodonium salicylate and the like.

酸拡散制御剤(E)の含有量は、感放射線性組成物中の固形分全質量の0.001〜50質量%が好ましく、0.001〜10質量%がより好ましく、0.001〜5質量%がさらに好ましく、0.001〜3質量%が特に好ましい。酸拡散制御剤(E)の含有量が、前記範囲内であると、解像度の低下、パターン形状、寸法忠実度等の劣化を防止することができる。さらに、電子線照射から放射線照射後加熱までの引き置き時間が長くなっても、パターン上層部の形状が劣化することがない。また、酸拡散制御剤(E)の含有量が10質量%以下であると、感度、未露光部の現像性等の低下を防ぐことができる。またこの様な酸拡散制御剤を使用することにより、感放射線性組成物の貯蔵安定性が向上し、また解像度が向上するとともに、放射線照射前の引き置き時間、放射線照射後の引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れたものとなる。   The content of the acid diffusion controller (E) is preferably 0.001 to 50 mass%, more preferably 0.001 to 10 mass%, and more preferably 0.001 to 5 mass% of the total solid content in the radiation-sensitive composition. % By mass is more preferable, and 0.001 to 3% by mass is particularly preferable. When the content of the acid diffusion control agent (E) is within the above range, it is possible to prevent deterioration in resolution, pattern shape, dimensional fidelity, and the like. Furthermore, even if the holding time from electron beam irradiation to heating after radiation irradiation becomes longer, the shape of the pattern upper layer portion does not deteriorate. Moreover, a fall of a sensitivity, the developability of an unexposed part, etc. can be prevented as content of an acid diffusion control agent (E) is 10 mass% or less. Further, by using such an acid diffusion control agent, the storage stability of the radiation-sensitive composition is improved, the resolution is improved, and the holding time before irradiation and the holding time after irradiation are reduced. Changes in the line width of the resist pattern due to fluctuations can be suppressed, and the process stability is extremely excellent.

(その他の成分(F))
本実施形態の感放射線性組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて、その他の成分(F)として、溶解促進剤、溶解制御剤、増感剤、界面活性剤、及び有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体等の各種添加剤を1種又は2種以上添加することができる。
(Other ingredients (F))
In the radiation-sensitive composition of the present embodiment, as long as the purpose of the present invention is not hindered, as other components (F), a dissolution accelerator, a dissolution controller, a sensitizer, and a surfactant are included as necessary. , And various additives such as organic carboxylic acids or phosphorus oxo acids or derivatives thereof may be added.

[1]溶解促進剤
低分子量溶解促進剤は、レジスト基材のアルカリ等の現像液に対する溶解性が低すぎる場合に、その溶解性を高めて、現像時の環状化合物の溶解速度を適度に増大させる作用を有する成分であり、本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。前記溶解促進剤としては、例えば、低分子量のフェノール性化合物を挙げることができ、例えば、ビスフェノール類、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン等を挙げることができる。これらの溶解促進剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。溶解促進剤の配合量は、使用するレジスト基材の種類に応じて適宜調節されるが、レジスト基材(高分子、以下、本実施形態の高分子化合物という。)100質量部当たり、0〜100質量部が好ましく、好ましくは0〜30質量部であり、より好ましくは0〜10質量部、更に好ましくは0〜2質量部である。
[1] Dissolution Accelerator A low molecular weight dissolution accelerator increases the solubility of a cyclic compound during development when the solubility of a resist base material in an alkali or other developer is too low, and moderately increases the dissolution rate of a cyclic compound during development. It is a component which has the effect | action to make it use in the range which does not impair the effect of this invention. Examples of the dissolution accelerator include low molecular weight phenolic compounds such as bisphenols and tris (hydroxyphenyl) methane. These dissolution promoters can be used alone or in admixture of two or more. The blending amount of the dissolution accelerator is appropriately adjusted according to the type of the resist base to be used, but is 0 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the resist base (polymer, hereinafter referred to as the polymer compound of the present embodiment). 100 mass parts is preferable, Preferably it is 0-30 mass parts, More preferably, it is 0-10 mass parts, More preferably, it is 0-2 mass parts.

[2]溶解制御剤
溶解制御剤は、レジスト基材がアルカリ等の現像液に対する溶解性が高すぎる場合に、その溶解性を制御して現像時の溶解速度を適度に減少させる作用を有する成分である。このような溶解制御剤としては、レジスト被膜の焼成、放射線照射、現像等の工程において化学変化しないものが好ましい。溶解制御剤としては、例えば、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン、アセナフテン等の芳香族炭化水素類;アセトフェノン、ベンゾフェノン、フェニルナフチルケトン等のケトン類;メチルフェニルスルホン、ジフェニルスルホン、ジナフチルスルホン等のスルホン類等を挙げることができる。これらの溶解制御剤は、単独で又は2種以上を使用することができる。
溶解制御剤の配合量は、使用する本実施形態の高分子化合物の種類に応じて適宜調節されるが、本実施形態の高分子化合物100質量部当たり、0〜100質量部が好ましく、好ましくは0〜30質量部であり、より好ましくは0〜10質量部、更に好ましくは0〜2質量部である。
[2] Solubility control agent A solubilization control agent is a component having an action of controlling the solubility of the resist base material when the resist base material is too high in alkali or the like to moderately reduce the dissolution rate during development. It is. As such a dissolution control agent, those that do not chemically change in steps such as baking of resist film, irradiation with radiation, and development are preferable. Examples of the dissolution control agent include aromatic hydrocarbons such as naphthalene, phenanthrene, anthracene, and acenaphthene; ketones such as acetophenone, benzophenone, and phenylnaphthyl ketone; and sulfones such as methylphenylsulfone, diphenylsulfone, and dinaphthylsulfone. Can be mentioned. These dissolution control agents can be used alone or in combination of two or more.
The blending amount of the dissolution controller is appropriately adjusted according to the type of the polymer compound of the present embodiment to be used, but is preferably 0 to 100 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the polymer compound of the present embodiment. It is 0-30 mass parts, More preferably, it is 0-10 mass parts, More preferably, it is 0-2 mass parts.

[3]増感剤
増感剤は、照射された放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを酸発生剤(C)に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を有し、レジストの見掛けの感度を向上させる成分である。このような増感剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、ビアセチル類、ピレン類、フェノチアジン類、フルオレン類等を挙げることができるが、特に限定はされない。
これらの増感剤は、単独で又は2種以上を使用することができる。増感剤の配合量は、使用する本実施形態の高分子化合物の種類に応じて適宜調節されるが、本実施形態の高分子化合物100質量部当たり、0〜100質量部が好ましく、好ましくは0〜30質量部であり、より好ましくは0〜10質量部、更に好ましくは0〜2質量部である。
[3] Sensitizer The sensitizer absorbs the energy of the irradiated radiation and transmits the energy to the acid generator (C), thereby increasing the amount of acid generated. It is a component that improves the apparent sensitivity. Examples of such sensitizers include, but are not limited to, benzophenones, biacetyls, pyrenes, phenothiazines, and fluorenes.
These sensitizers can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the sensitizer is appropriately adjusted according to the type of the polymer compound of the present embodiment to be used, but is preferably 0 to 100 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the polymer compound of the present embodiment. It is 0-30 mass parts, More preferably, it is 0-10 mass parts, More preferably, it is 0-2 mass parts.

[4]界面活性剤
界面活性剤は、本発明の感放射線性組成物の塗布性やストリエーション、レジストの現像性等を改良する作用を有する成分である。このような界面活性剤は、アニオン系、カチオン系、ノニオン系あるいは両性のいずれでもよい。好ましい界面活性剤はノニオン系界面活性剤である。ノニオン系界面活性剤は、感放射線性組成物の製造に用いる溶媒との親和性がよく、より効果がある。ノニオン系界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類等が挙げられるが、特に限定はされない。市販品としては、以下商品名で、エフトップ(ジェムコ社製)、メガファック(大日本インキ化学工業社製)、フロラード(住友スリーエム社製)、アサヒガード、サーフロン(以上、旭硝子社製)、ペポール(東邦化学工業社製)、KP(信越化学工業社製)、ポリフロー(共栄社油脂化学工業社製)等を挙げることができる。
界面活性剤の配合量は、使用する本実施形態の高分子化合物の種類に応じて適宜調節されるが、本実施形態の高分子化合物100質量部当たり、0〜100質量部が好ましく、好ましくは0〜30質量部であり、より好ましくは0〜10質量部、更に好ましくは0〜2質量部である。
[4] Surfactant A surfactant is a component having an action of improving the coating property and striation of the radiation-sensitive composition of the present invention, the developability of a resist, and the like. Such a surfactant may be anionic, cationic, nonionic or amphoteric. A preferred surfactant is a nonionic surfactant. Nonionic surfactants have better affinity with the solvent used in the production of the radiation-sensitive composition and are more effective. Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkyl phenyl ethers and higher fatty acid diesters of polyethylene glycol, but are not particularly limited. Commercially available products include the following trade names: F-top (manufactured by Gemco), Mega-Fac (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard, Surflon (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Examples include Pepol (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.), KP (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), polyflow (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.), and the like.
The blending amount of the surfactant is appropriately adjusted according to the type of the polymer compound of the present embodiment to be used, but is preferably 0 to 100 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the polymer compound of the present embodiment. It is 0-30 mass parts, More preferably, it is 0-10 mass parts, More preferably, it is 0-2 mass parts.

[5]有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体
本実施形態の感放射線性組成物は、感度劣化防止又はレジストパターン形状、引き置き安定性等の向上の目的で、さらに任意の成分として、有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体を含有させることができる。なお、酸拡散制御剤と併用することも出来るし、単独で用いてもよい。有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、サリチル酸などが好適である。リンのオキソ酸若しくはその誘導体としては、リン酸、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステルなどのリン酸又はそれらのエステルなどの誘導体、ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステルなどのホスホン酸又はそれらのエステルなどの誘導体、ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸などのホスフィン酸及びそれらのエステルなどの誘導体が挙げられ、これらの中で特にホスホン酸が好ましい。
有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体は、単独で又は2種以上を使用することができる。有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体の配合量は、使用する本実施形態の高分子化合物の種類に応じて適宜調節されるが、本実施形態の高分子化合物100質量部当たり、0〜100質量部が好ましく、好ましくは0〜30質量部であり、より好ましくは0〜10質量部、更に好ましくは0〜2質量部である。
[5] Organic carboxylic acid or phosphorous oxo acid or derivative thereof The radiation-sensitive composition of the present embodiment is further used as an optional component for the purpose of preventing sensitivity deterioration or improving the resist pattern shape, retention stability, etc. Organic carboxylic acids or phosphorus oxo acids or their derivatives can be included. In addition, it can be used in combination with an acid diffusion controller, or may be used alone. As the organic carboxylic acid, for example, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid, salicylic acid and the like are suitable. Phosphorus oxoacids or derivatives thereof include phosphoric acid, phosphoric acid di-n-butyl ester, phosphoric acid diphenyl ester and the like, and derivatives such as phosphonic acid, phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid di- Derivatives such as n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, phosphonic acid dibenzyl ester, etc., phosphonic acid or their esters, phosphinic acid, phosphinic acid such as phenylphosphinic acid, and derivatives thereof. Of these, phosphonic acid is particularly preferred.
The organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or derivative thereof may be used alone or in combination of two or more. The amount of the organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or derivative thereof is appropriately adjusted according to the type of the polymer compound of the present embodiment to be used, but is 0 to 100 parts by mass of the polymer compound of the present embodiment. 100 mass parts is preferable, Preferably it is 0-30 mass parts, More preferably, it is 0-10 mass parts, More preferably, it is 0-2 mass parts.

[6]前記溶解制御剤、増感剤、界面活性剤、及び有機カルボン酸又はリンのオキソ酸若しくはその誘導体以外のその他の添加剤
更に、本発明の感放射線性組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて、前記溶解制御剤、増感剤、及び界面活性剤以外の添加剤を1種又は2種以上配合することができる。そのような添加剤としては、例えば、染料、顔料、及び接着助剤等が挙げられる。例えば、染料又は顔料を配合すると、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレーションの影響を緩和できるので好ましい。また、接着助剤を配合すると、基板との接着性を改善することができるので好ましい。更に、他の添加剤としては、ハレーション防止剤、保存安定剤、消泡剤、形状改良剤等、具体的には4−ヒドロキシ−4'−メチルカルコン等を挙げることができる。
[6] The dissolution control agent, the sensitizer, the surfactant, and other additives other than the organic carboxylic acid or the oxo acid of phosphorus or a derivative thereof. One or more additives other than the dissolution control agent, the sensitizer, and the surfactant can be blended as necessary within a range not inhibiting the purpose. Examples of such additives include dyes, pigments, and adhesion aids. For example, it is preferable to add a dye or a pigment because the latent image in the exposed area can be visualized and the influence of halation during exposure can be reduced. In addition, it is preferable to add an adhesion assistant because the adhesion to the substrate can be improved. Furthermore, examples of other additives include an antihalation agent, a storage stabilizer, an antifoaming agent, a shape improving agent, and the like, specifically 4-hydroxy-4′-methylchalcone.

本実施形態の感放射線性組成物の配合(本実施形態の高分子化合物/酸発生剤(C)/酸拡散制御剤(E)/その他の成分(F))は、固形物基準の質量部で、
好ましくは、10〜90/0.001〜50/0.01〜50/0〜50、
より好ましくは、30〜90/0.001〜50/0.01〜5/0〜15、
さらに好ましくは、50〜80/10〜37.5/0.01〜3/0〜1
特に好ましくは、70〜75/10〜30/0.01〜3/0である。
本実施形態の感放射線性組成物に含まれる要素を前記配合にすると、感度、解像度、アルカリ現像性等の性能を更に向上させることができる。
Formulation of the radiation sensitive composition of the present embodiment (polymer compound of the present embodiment / acid generator (C) / acid diffusion controller (E) / other components (F)) is in mass parts based on solid matter. so,
Preferably, 10-90 / 0.001-50 / 0.01-50 / 0-50,
More preferably, 30 to 90 / 0.001 to 50 / 0.01 to 5/0 to 15,
More preferably, 50-80 / 10-37.5 / 0.01-3 / 0-1
Particularly preferred is 70 to 75/10 to 30 / 0.01 to 3/0.
When the elements contained in the radiation-sensitive composition of the present embodiment are formulated as described above, performances such as sensitivity, resolution, and alkali developability can be further improved.

本実施形態の感放射線性組成物は、通常は、使用時に各成分を溶媒に溶解して均一溶液とし、その後、必要に応じて、例えば孔径0.2μm程度のフィルター等でろ過することにより調製される。   The radiation-sensitive composition of this embodiment is usually prepared by dissolving each component in a solvent at the time of use to make a uniform solution, and then filtering with a filter having a pore size of about 0.2 μm, if necessary. Is done.

(溶媒)
本実施形態の感放射線性組成物の調製に使用される前記溶媒としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;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などのエチレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミル等の乳酸エステル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸n−アミル、酢酸n−ヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メトキシ−3−メチルプロピオン酸ブチル、3−メトキシ−3−メチル酪酸ブチル、アセト酢酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;γ−ラクトン等のラクトン類等を挙げることができるが、特に限定はされない。これらの溶媒は、単独で又は2種以上を使用することができる。
(solvent)
Examples of the solvent used for the preparation of the radiation-sensitive composition of the present embodiment include ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-propyl ether acetate, and ethylene glycol mono-n. Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as butyl ether acetate; ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n -Propyl ether acetate, propylene glycol mono-n-butyl ether acetate Propylene glycol monoalkyl ether acetates; propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether; methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, n-butyl lactate, n-amyl lactate, etc. Lactic acid esters; aliphatic carboxylic acid esters such as methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, n-amyl acetate, n-hexyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate; 3-methoxypropion Acid methyl, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxy-2-methylpropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxy Other esters such as tilacetate, butyl 3-methoxy-3-methylpropionate, butyl 3-methoxy-3-methylbutyrate, methyl acetoacetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate; aromatic carbonization such as toluene, xylene Hydrogen; ketones such as 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclopentanone, cyclohexanone; N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, etc. Amides; lactones such as γ-lactone can be exemplified, but are not particularly limited. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

本実施形態の感放射線性組成物に用いられる溶媒としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、シクロヘキサノン(CHN)、シクロペンタノン(CPN)、2−ヘプタノン、アニソール、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、及び乳酸エチルから選ばれる溶媒を好適に挙げることができる。前記溶媒としては、23℃で、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上、特に好ましくは20質量%以上本実施形態の高分子化合物を溶解する溶媒を用いることが好ましい。最も好ましくは、PGMEA、PGME、CHNから選ばれ、かつ、本実施形態の高分子化合物に対して最も高い溶解能を示す溶媒を用いることが好ましい。前記条件を満たす溶媒を用いることで、実生産における半導体製造工程での使用が可能となり、保存安定性も良好にすることができる。   Solvents used in the radiation sensitive composition of the present embodiment include propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), cyclohexanone (CHN), cyclopentanone (CPN), 2-heptanone, and anisole. A solvent selected from butyl acetate, ethyl propionate, and ethyl lactate can be preferably exemplified. The solvent is a solvent that dissolves the polymer compound of the present embodiment at 23 ° C., preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, further preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 20% by mass or more. Is preferably used. Most preferably, it is preferable to use a solvent selected from PGMEA, PGME, and CHN and exhibiting the highest solubility in the polymer compound of the present embodiment. By using a solvent that satisfies the above conditions, it can be used in a semiconductor manufacturing process in actual production, and storage stability can be improved.

本実施形態の感放射線性組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、アルカリ水溶液に可溶である樹脂を含むことができる。アルカリ水溶液に可溶である樹脂としては、ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール類、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、スチレン−無水マレイン酸樹脂、及びアクリル酸、ビニルアルコール、又はビニルフェノールを単量体単位として含む重合体、あるいはこれらの誘導体などが挙げられる。アルカリ水溶液に可溶である樹脂の配合量は、使用する環状化合物の種類に応じて適宜調節されるが、前記環状化合物100質量部当たり、0〜30質量部が好ましく、より好ましくは0〜10質量部、さらに好ましくは0〜5質量部、特に好ましくは0質量部である。   The radiation-sensitive composition of the present embodiment can contain a resin that is soluble in an alkaline aqueous solution as long as the object of the present invention is not impaired. Resins that are soluble in an aqueous alkaline solution include novolak resins, polyvinylphenols, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, styrene-maleic anhydride resins, and heavy polymers containing acrylic acid, vinyl alcohol, or vinyl phenol as monomer units. A combination, or a derivative thereof may be used. The blending amount of the resin soluble in the alkaline aqueous solution is appropriately adjusted according to the kind of the cyclic compound to be used, but is preferably 0 to 30 parts by mass, more preferably 0 to 10 parts per 100 parts by mass of the cyclic compound. Part by mass, more preferably 0 to 5 parts by mass, particularly preferably 0 part by mass.

[レジストパターンの形成方法]
本実施形態のパターン(レジストパターン)の形成方法は、前記本実施形態の感放射線性組成物を用いて、基板上に膜(レジスト膜)を形成する膜形成工程と、該膜(レジスト膜)を露光する露光工程と、及び前記露光工程において露光された前記膜(レジスト膜)を現像してパターン(レジストパターン)を形成する現像工程を含むことができる。本実施形態のパターンの形成方法によって得られるレジストパターンは多層レジストプロセスにおける上層レジストとして形成することもできる。
[Method of forming resist pattern]
The pattern (resist pattern) forming method of the present embodiment includes a film forming step of forming a film (resist film) on a substrate using the radiation-sensitive composition of the present embodiment, and the film (resist film). And a development step of developing the film (resist film) exposed in the exposure step to form a pattern (resist pattern). The resist pattern obtained by the pattern forming method of the present embodiment can also be formed as an upper layer resist in a multilayer resist process.

具体的なパターンを形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、レジストパターンを形成するには、従来公知の基板上に前記本実施形態の感放射線性組成物を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布手段によって塗布することによりレジスト膜を形成する。従来公知の基板とは、特に限定されず、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等を例示することができる。より具体的には、シリコンウェハー、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が挙げられる。また必要に応じて、前述基板上に無機系及び/又は有機系の膜が設けられたものであってもよい。無機系の膜としては、無機反射防止膜(無機BARC)が挙げられる。有機系の膜としては、有機反射防止膜(有機BARC)が挙げられる。ヘキサメチレンジシラザン等による表面処理を行ってもよい。   The method for forming a specific pattern is not particularly limited, and examples thereof include the following methods. First, in order to form a resist pattern, a resist film is formed by applying the radiation-sensitive composition of the present embodiment on a conventionally known substrate by a coating means such as spin coating, casting coating, roll coating or the like. To do. The conventionally known substrate is not particularly limited, and examples thereof include a substrate for electronic parts and a substrate on which a predetermined wiring pattern is formed. More specifically, a silicon substrate, a metal substrate such as copper, chromium, iron, and aluminum, a glass substrate, and the like can be given. Examples of the wiring pattern material include copper, aluminum, nickel, and gold. If necessary, an inorganic and / or organic film may be provided on the substrate. An inorganic antireflection film (inorganic BARC) is an example of the inorganic film. Examples of the organic film include an organic antireflection film (organic BARC). Surface treatment with hexamethylene disilazane or the like may be performed.

次いで、必要に応じ、塗布した基板を加熱する。加熱条件は、感放射線性組成物の配合組成等により変わるが、20〜250℃が好ましく、より好ましくは20〜150℃である。加熱することによって、レジストの基板に対する密着性が向上する場合があり好ましい。次いで、可視光線、紫外線、エキシマレーザー、電子線、極端紫外線(EUV)、X線、及びイオンビームからなる群から選ばれるいずれかの放射線により、レジスト膜を所望のパターンに露光する。露光条件等は、感放射線性組成物の配合組成等に応じて適宜選定される。本発明においては、露光における高精度の微細パターンを安定して形成するために、放射線照射後に加熱するのが好ましい。加熱条件は、感放射線性組成物の配合組成等により変わるが、20〜250℃が好ましく、より好ましくは20〜150℃である。   Next, the coated substrate is heated as necessary. Although heating conditions change with the compounding composition etc. of a radiation sensitive composition, 20-250 degreeC is preferable, More preferably, it is 20-150 degreeC. Heating may improve the adhesion of the resist to the substrate, which is preferable. Next, the resist film is exposed to a desired pattern with any radiation selected from the group consisting of visible light, ultraviolet light, excimer laser, electron beam, extreme ultraviolet light (EUV), X-ray, and ion beam. The exposure conditions and the like are appropriately selected according to the composition of the radiation sensitive composition. In the present invention, in order to stably form a high-precision fine pattern in exposure, heating is preferably performed after irradiation with radiation. Although heating conditions change with the compounding composition etc. of a radiation sensitive composition, 20-250 degreeC is preferable, More preferably, it is 20-150 degreeC.

次いで、露光されたレジスト膜をアルカリ現像液で現像することにより、所定のポジ型レジストパターンを形成することができる。前記アルカリ現像液としては、例えば、モノ−、ジ−あるいはトリアルキルアミン類、モノ−、ジ−あるいはトリアルカノールアミン類、複素環式アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリン等のアルカリ性化合物の1種以上を、好ましくは1〜10質量%、より好ましくは1〜5質量%の濃度となるように溶解したアルカリ性水溶液が使用される。前記アルカリ性水溶液の濃度が10質量%以下とすると、露光部が現像液に溶解することを抑制することが出来るので好ましい。   Next, by developing the exposed resist film with an alkaline developer, a predetermined positive resist pattern can be formed. Examples of the alkaline developer include alkaline such as mono-, di- or trialkylamines, mono-, di- or trialkanolamines, heterocyclic amines, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), choline and the like. An alkaline aqueous solution in which one or more compounds are dissolved so as to have a concentration of preferably 1 to 10% by mass, more preferably 1 to 5% by mass is used. When the concentration of the alkaline aqueous solution is 10% by mass or less, it is preferable because the exposed portion can be prevented from being dissolved in the developer.

また、前記アルカリ現像液には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類や前記界面活性剤を適量添加することもできる。これらのうちイソプロピルアルコールを10〜30質量%添加することが特に好ましい。これにより、レジストに対する現像液の濡れ性を高めることが出来るので好ましい。なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を用いた場合は、一般に、現像後、水で洗浄する。   In addition, an appropriate amount of alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and the surfactant can be added to the alkaline developer. Of these, it is particularly preferable to add 10 to 30% by mass of isopropyl alcohol. This is preferable since the wettability of the developer with respect to the resist can be improved. In addition, when using the developing solution which consists of such alkaline aqueous solution, generally it wash | cleans with water after image development.

一方、露光されたレジスト膜を有機現像液で現像することにより、所定のポジ型又はネガ型レジストパターンを形成することができる。前記有機現像液としては、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤及びエーテル系溶剤から選択される少なくとも1種類の溶剤を含有する現像液が、レジストパターンの解像性やラフネス等のレジスト性能を改善するため好ましい。   On the other hand, a predetermined positive type or negative type resist pattern can be formed by developing the exposed resist film with an organic developer. As the organic developer, a developer containing at least one solvent selected from a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, an amide solvent, and an ether solvent may be used for resist pattern resolution and roughness. It is preferable for improving the resist performance.

現像液の蒸気圧は、特に限定されず、例えば、20℃において、5kPa以下が好ましく、3kPa以下がさらに好ましく、2kPa以下が特に好ましい。現像液の蒸気圧を5kPa以下にすることにより、現像液の基板上あるいは現像カップ内での蒸発が抑制され、ウェハ面内の温度均一性が向上し、結果としてウェハ面内の寸法均一性が良化する。   The vapor pressure of the developer is not particularly limited. For example, at 20 ° C., 5 kPa or less is preferable, 3 kPa or less is more preferable, and 2 kPa or less is particularly preferable. By setting the vapor pressure of the developing solution to 5 kPa or less, evaporation of the developing solution on the substrate or in the developing cup is suppressed, temperature uniformity in the wafer surface is improved, and as a result, dimensional uniformity in the wafer surface is improved. It improves.

5kPa以下の蒸気圧を有する現像液の具体例としては、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等のエステル系溶剤;n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、4−メチル−2−ペンタノール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、n−デカノール等のアルコール系溶剤;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤;エチ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、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤;テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤;N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドのアミド系溶剤;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。   Specific examples of the developer having a vapor pressure of 5 kPa or less include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, Ketone solvents such as methyl isobutyl ketone; butyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3- Estes such as methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate N-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, 4-methyl-2-pentanol, n-heptyl alcohol, n- Alcohol solvents such as octyl alcohol and n-decanol; glycol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol; ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl Glycol ethers such as ether, triethylene glycol monoethyl ether, methoxymethylbutanol Agents: ether solvents such as tetrahydrofuran; amide solvents of N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; octane, decane Aliphatic hydrocarbon solvents such as

特に好ましい範囲である2kPa以下の蒸気圧を有する現像液の具体例としては、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン等のケトン系溶剤;酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等のエステル系溶剤;n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、4−メチル−2−ペンタノール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、n−デカノール等のアルコール系溶剤;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール系溶剤;エチ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、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤;N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドのアミド系溶剤;キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。   Specific examples of the developer having a vapor pressure of 2 kPa or less, which is a particularly preferable range, include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, methyl Ketone solvents such as cyclohexanone and phenylacetone; butyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3 Ester solvents such as methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate and propyl lactate; n-butyl alcohol , Sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, 4-methyl-2-pentanol, n-heptyl alcohol, n-octyl alcohol, n-decanol and other alcohol solvents; ethylene glycol, Glycol solvents such as diethylene glycol and triethylene glycol; glycols such as ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, methoxymethyl butanol Ether solvents; N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethyl Le formamide amide solvent; aromatic hydrocarbon solvents such as xylene, octane, include aliphatic hydrocarbon solvents decane.

現像液には、必要に応じて界面活性剤を適当量添加することができる。界面活性剤としては特に限定されないが、例えば、イオン性や非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤等を用いることができる。これらのフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤として、例えば、特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、好ましくは、非イオン性の界面活性剤である。非イオン性の界面活性剤としては特に限定されないが、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を用いることがさらに好ましい。   An appropriate amount of a surfactant can be added to the developer as necessary. The surfactant is not particularly limited, and for example, ionic or nonionic fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be used. Examples of these fluorine and / or silicon surfactants are, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950. JP-A-63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, US Pat. No. 5,405,720, Mention may be made of the surfactants described in US Pat. Nos. 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, 5,436,098, 5,576,143, 5,294,511, and 5,824,451. Preferably, it is a nonionic surfactant. Although it does not specifically limit as a nonionic surfactant, It is more preferable to use a fluorochemical surfactant or a silicon-type surfactant.

界面活性剤の使用量は現像液の全量に対して、通常0.001〜5質量%程度であり、好ましくは0.005〜2質量%、さらに好ましくは0.01〜0.5質量%である。   The amount of the surfactant used is usually about 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, more preferably 0.01 to 0.5% by mass, based on the total amount of the developer. is there.

現像方法としては、たとえば、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止することで現像する方法(パドル法)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液塗出ノズルをスキャンしながら現像液を塗出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)などを適用することができる。パターンの現像を行なう時間には特に制限はないが、好ましくは10秒間〜90秒間である。   As a developing method, for example, a method in which a substrate is immersed in a tank filled with a developer for a certain period of time (dip method), a method in which the developer is raised on the surface of the substrate by surface tension and is left stationary for a certain time (paddle) Method), a method of spraying the developer on the substrate surface (spray method), a method of continuously applying the developer while scanning the developer application nozzle at a constant speed on a substrate rotating at a constant speed (dynamic dispensing method) ) Etc. can be applied. The time for developing the pattern is not particularly limited, but is preferably 10 seconds to 90 seconds.

また、現像工程の後に、他の溶媒に置換しながら、現像を停止する工程を実施してもよい。
更に、現像工程の後には、有機溶剤を含むリンス液を用いて洗浄する工程を含むことができる。現像後のリンス工程に用いるリンス液としては、架橋により硬化したレジストパターンを溶解しなければ特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液又は水を使用することができる。前記リンス液としては、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤及びエーテル系溶剤から選択される少なくとも1種類の有機溶剤を含有するリンス液を用いることが好ましい。より好ましくは、現像の後に、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種類の有機溶剤を含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行う。さらに好ましくは、現像の後に、アルコール系溶剤又はエステル系溶剤を含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行う。さらにより好ましくは、現像の後に、1価アルコールを含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行う。特に好ましくは、現像の後に、炭素数5以上の1価アルコールを含有するリンス液を用いて洗浄する工程を行う。パターンのリンスを行なう時間には特に制限はないが、好ましくは10秒間〜90秒間である。
Moreover, you may implement the process of stopping image development, substituting with another solvent after a image development process.
Furthermore, after the development step, a step of washing with a rinse solution containing an organic solvent can be included. The rinsing liquid used in the rinsing step after development is not particularly limited as long as the resist pattern cured by crosslinking is not dissolved, and a solution or water containing a general organic solvent can be used. As the rinsing liquid, it is preferable to use a rinsing liquid containing at least one organic solvent selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents. . More preferably, after the development, a cleaning step is performed using a rinse solution containing at least one organic solvent selected from the group consisting of ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, and amide solvents. More preferably, after the development, a cleaning step is performed using a rinse solution containing an alcohol solvent or an ester solvent. Even more preferably, after the development, a step of washing with a rinsing solution containing a monohydric alcohol is performed. Particularly preferably, after the development, a washing step is performed using a rinsing liquid containing a monohydric alcohol having 5 or more carbon atoms. The time for rinsing the pattern is not particularly limited, but is preferably 10 seconds to 90 seconds.

ここで、現像後のリンス工程で用いられる1価アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、直鎖状、分岐状、環状の1価アルコールが挙げられ、具体的には、1−ブタノール、2−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、1−ヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−ヘキサノール、シクロペンタノール、2−ヘプタノール、2−オクタノール、3−ヘキサノール、3−ヘプタノール、3−オクタノール、4−オクタノールなどを用いることができ、特に好ましいC5以上の1価アルコールとしては、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、1−ペンタノール、3−メチル−1−ブタノールなどを用いることができる。   Here, the monohydric alcohol used in the rinsing step after development is not particularly limited, and examples thereof include linear, branched, and cyclic monohydric alcohols. Specifically, 1-butanol, 2 -Butanol, 3-methyl-1-butanol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 1-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol , Cyclopentanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, 4-octanol and the like, and particularly preferable monohydric alcohols having 5 or more carbon atoms include 1-hexanol, 2-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-pentanol, 3-methyl And 1-butanol.

前記各成分は、複数混合してもよいし、前記以外の有機溶剤と混合し使用してもよい。   A plurality of the above components may be mixed, or may be used by mixing with an organic solvent other than the above.

リンス液中の含水率は、特に限定されず、10質量%以下が好ましく、より好ましくは5質量%以下、特に好ましくは3質量%以下である。含水率を10質量%以下にすることで、より良好な現像特性を得ることができる。   The moisture content in the rinse liquid is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 3% by mass or less. By setting the water content to 10% by mass or less, better development characteristics can be obtained.

現像後に用いるリンス液の蒸気圧は、20℃において0.05kPa以上、5kPa以下が好ましく、0.1kPa以上、5kPa以下がより好ましく、0.12kPa以上、3kPa以下がさらに好ましい。リンス液の蒸気圧を0.05kPa以上、5kPa以下にすることにより、ウェハ面内の温度均一性がより向上し、さらにはリンス液の浸透に起因した膨潤がより抑制され、ウェハ面内の寸法均一性がより良化する。   The vapor pressure of the rinsing solution used after development is preferably 0.05 kPa or more and 5 kPa or less, more preferably 0.1 kPa or more and 5 kPa or less, and further preferably 0.12 kPa or more and 3 kPa or less at 20 ° C. By setting the vapor pressure of the rinsing liquid to 0.05 kPa or more and 5 kPa or less, the temperature uniformity in the wafer surface is further improved, and further, the swelling due to the penetration of the rinsing liquid is further suppressed, and the dimensions in the wafer surface are reduced. Uniformity is improved.

リンス液には、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。   An appropriate amount of a surfactant can be added to the rinse solution.

リンス工程においては、現像を行ったウェハを前記の有機溶剤を含むリンス液を用いて洗浄処理する。洗浄処理の方法は特に限定されないが、例えば、一定速度で回転している基板上にリンス液を塗出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)、などを適用することができ、この中でも回転塗布方法で洗浄処理を行い、洗浄後に基板を2000rpm〜4000rpmの回転数で回転させ、リンス液を基板上から除去することが好ましい。   In the rinsing step, the developed wafer is cleaned using a rinsing solution containing the organic solvent. The method of the cleaning treatment is not particularly limited. For example, a method of continuously applying a rinse liquid onto a substrate rotating at a constant speed (rotary coating method), or immersing the substrate in a tank filled with the rinse liquid for a certain period of time. A method (dip method), a method of spraying a rinsing liquid on the substrate surface (spray method), and the like can be applied. Among them, a cleaning treatment is performed by a spin coating method, and after cleaning, the substrate is rotated at a speed of 2000 rpm to 4000 rpm. It is preferable to rotate and remove the rinse liquid from the substrate.

レジストパターンを形成した後、エッチングすることによりパターン配線基板が得られる。エッチングの方法はプラズマガスを使用するドライエッチング及びアルカリ溶液、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液等によるウェットエッチングなど公知の方法で行うことが出来る。
レジストパターンを形成した後、めっきを行うことも出来る。前記めっき法としては、例えば、銅めっき、はんだめっき、ニッケルめっき、金めっきなどがある。
エッチング後の残存レジストパターンは有機溶剤や現像に用いたアルカリ水溶液より強アルカリ性の水溶液で剥離することが出来る。前記有機溶剤として、PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート),PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル),EL(乳酸エチル)等が挙げられ、強アルカリ水溶液としては、例えば1〜20質量%の水酸化ナトリウム水溶液や1〜20質量%の水酸化カリウム水溶液が挙げられる。前記剥離方法としては、例えば、浸漬方法、スプレイ方式等が挙げられる。またレジストパターンが形成された配線基板は、多層配線基板でもよく、小径スルーホールを有していてもよい。
本発明で得られる配線基板は、レジストパターン形成後、金属を真空中で蒸着し、その後レジストパターンを溶液で溶かす方法、すなわちリフトオフ法により形成することもできる。
After forming the resist pattern, the pattern wiring board is obtained by etching. The etching can be performed by a known method such as dry etching using plasma gas and wet etching using an alkali solution, a cupric chloride solution, a ferric chloride solution, or the like.
Plating can be performed after forming the resist pattern. Examples of the plating method include copper plating, solder plating, nickel plating, and gold plating.
The residual resist pattern after etching can be peeled off with an organic solvent or a stronger alkaline aqueous solution than the alkaline aqueous solution used for development. Examples of the organic solvent include PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate), PGME (propylene glycol monomethyl ether), EL (ethyl lactate) and the like. As the strong alkaline aqueous solution, for example, 1 to 20% by mass of sodium hydroxide aqueous solution or 1-20 mass% potassium hydroxide aqueous solution is mentioned. Examples of the peeling method include a dipping method and a spray method. Further, the wiring board on which the resist pattern is formed may be a multilayer wiring board or may have a small diameter through hole.
The wiring board obtained by the present invention can also be formed by a method of depositing a metal in vacuum after forming a resist pattern and then dissolving the resist pattern with a solution, that is, a lift-off method.

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定はされない。   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.

[実施例1]
−Poly(tBCRA[4]−co−ADB)の合成−
200mlのナスフラスコを用い、C−t−ブチルフェニル[4]カリックスレゾルシンアレーン(以下、「tBCRA[4]」と称する。)1.02g(1.0mmol)をN−メチルピロリドン20mlに溶解させた。次いで、テトラブチルアンモニウムブロミド0.8g(0.25mmol)と水素化ナトリウム0.288g(12mmol)とを加え80℃で2時間撹拌した。その後、ブロモ酢酸−2−メチルアダマンタン−2−イルを1.63g(4.0mmol)加え、80℃、48時間の条件で反応させた。反応終了後、1N−HCl水溶液で再沈殿を行った後に濾過を行い、その後、水で洗浄して固体を得た。次いで、得られた固体を酢酸エチルで溶解し、カラムクロマトグラフィによって精製を行った。得られた固体(化合物)の構造確認は1H−NMR(Nuclear Magnetic Resonance)及びIR(Infrared absorption spectrometry)で行った。図1は、合成例1で合成された化合物の1H−NMRスペクトルを示す図である。図2は、合成例1において得られた化合物のIRスペクトルを示す図である。
構造確認の結果、得られた化合物は上述の一般式(1)においてR1が水素、R2がブロモ酢酸−2−メチルアダマンタン−2−イル由来の結合基、R3がt−ブチルフェニル基、m1+n1=m2+n2=4、である化合物(C−t−ブチルフェニル[4]カリックスレゾルシンアレーンとブロモ酢酸−2−メチルアダマンタン−2−イルとの縮合反応物(以下、「Poly(tBCRA[4]−co−ADB)」と称する。))の混合物であった。また、混合物には下記化合物が含まれていることを確認した。Poly(tBCRA[4]−co−ADB)は、下記のように4量体構造を有する。
[Example 1]
-Synthesis of Poly (tBCRA [4] -co-ADB)-
Using a 200 ml eggplant flask, 1.02 g (1.0 mmol) of Ct-butylphenyl [4] calixresorcinarene (hereinafter referred to as “tBCRA [4]”) was dissolved in 20 ml of N-methylpyrrolidone. . Next, 0.8 g (0.25 mmol) of tetrabutylammonium bromide and 0.288 g (12 mmol) of sodium hydride were added and stirred at 80 ° C. for 2 hours. Thereafter, 1.63 g (4.0 mmol) of bromoacetic acid-2-methyladamantan-2-yl was added and reacted under conditions of 80 ° C. for 48 hours. After completion of the reaction, reprecipitation was performed with a 1N HCl aqueous solution, followed by filtration, and then washing with water to obtain a solid. The resulting solid was then dissolved in ethyl acetate and purified by column chromatography. The structure of the obtained solid (compound) was confirmed by 1 H-NMR (Nuclear Magnetic Resonance) and IR (Infrared Absorption Spectrometry). 1 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum of the compound synthesized in Synthesis Example 1. FIG. FIG. 2 is a diagram showing an IR spectrum of the compound obtained in Synthesis Example 1.
As a result of confirming the structure, the obtained compound was obtained in the above general formula (1) where R 1 is hydrogen, R 2 is a linking group derived from bromoacetate-2-methyladamantan-2-yl, and R 3 is a t-butylphenyl group. M 1 + n 1 = m 2 + n 2 = 4 (Ct-butylphenyl [4] calixresorcinarene and bromoacetate-2-methyladamantan-2-yl condensation reaction product (hereinafter referred to as “ Poly (tBCRA [4] -co-ADB) "))). Moreover, it confirmed that the following compound was contained in the mixture. Poly (tBCRA [4] -co-ADB) has a tetramer structure as described below.

Poly(tBCRA[4]−co−ADB) Poly (tBCRA [4] -co-ADB)

また、得られた固体(化合物)の数平均分子量(Mn)及び分子量分布(Mw/Mn)は、溶離液にジメチルホルムアミドを用いたSEC(Size Exclusion Chromatography)測定により算出した。化合物に対するアダマンタンの導入率は、1H−NMRのtBCRA[4]の芳香族プロトンに起因するシグナルとアダマン
チルエステルのプロトンに起因するシグナルとの積分強度比から算出した。
The number average molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the obtained solid (compound) were calculated by SEC (Size Exclusion Chromatography) measurement using dimethylformamide as an eluent. The introduction rate of adamantane relative to the compound was calculated from the integrated intensity ratio of the signal attributed to the aromatic proton of tBCRA [4] of 1 H-NMR and the signal attributed to the proton of the adamantyl ester.

前記測定結果から、Poly(tBCRA[4]−co−ADB)は、収量1.1g、収率49%、Mn=3360(Mw/Mn=1.54)、tBCRA[4]の水酸基の反応率=70%、Tdi=216℃、Td5%(5質量%熱減量温度)=280℃であった。   From the measurement results, Poly (tBCRA [4] -co-ADB) has a yield of 1.1 g, a yield of 49%, Mn = 3360 (Mw / Mn = 1.54), and a reaction rate of the hydroxyl group of tBCRA [4]. = 70%, Tdi = 216 ° C, Td 5% (5 mass% heat loss temperature) = 280 ° C.

[実施例2]
−Poly(CCRA[4]−co−ADB)の合成−
tBCRA[4]を、4−C−シクロヘキシルフェニル[4]カリックスレゾルシンアレーン(以下、「CCRA[4]」と称する。)に変更し、その他は実施例1と同様に行い、上述の一般式(1)においてR1が水素、R2がブロモ酢酸−2−メチルアダマンタン−2−イル由来の結合基、R3が4−C−シクロヘキシルフェニル基、m1+n1=m2+n2=4、である化合物(4−C−シクロヘキシルフェニル[4]カリックスレゾルシンアレーンとブロモ酢酸−2−メチルアダマンタン−2−イルとの縮合反応物(以下、「Poly(CCRA[4]−co−ADB)」と称する。))の混合物が得られていることを確認した。また、混合物には下記化合物が含まれていることを確認した。Poly(CCRA[4]−co−ADB)は、下記のように4量体構造を有する。
[Example 2]
-Synthesis of Poly (CCRA [4] -co-ADB)-
tBCRA [4] was changed to 4-C-cyclohexylphenyl [4] calixresorcinarene (hereinafter referred to as “CCRA [4]”), and others were carried out in the same manner as in Example 1, except that the above general formula ( In 1), R 1 is hydrogen, R 2 is a linking group derived from bromoacetate-2-methyladamantan-2-yl, R 3 is a 4-C-cyclohexylphenyl group, m 1 + n 1 = m 2 + n 2 = 4, A compound (4-C-cyclohexylphenyl [4] calixresorcinarene and a condensation reaction product of bromoacetate-2-methyladamantan-2-yl (hereinafter referred to as “Poly (CCRA [4] -co-ADB)”) It was confirmed that a mixture was obtained. Moreover, it confirmed that the following compound was contained in the mixture. Poly (CCRA [4] -co-ADB) has a tetramer structure as follows.

Poly(CCRA[4]−co−ADB) Poly (CCRA [4] -co-ADB)

[実施例3]
−Poly(iPCRA[4]−co−ADB)の合成−
tBCRA[4]を、4−C−i−プロピルフェニル[4]カリックスレゾルシンアレーン(以下、「iPCRA[4]」と称する。)に変更し、その他は実施例1と同様に行い、上述の一般式(1)においてR1が水素、R2がブロモ酢酸−2−メチルアダマンタン−2−イル由来の結合基、R3が4−C−i−プロピルフェニル基、m1+n1=m2+n2=4、である化合物(4−C−i−プロピルフェニル[4]カリックスレゾルシンアレーンとブロモ酢酸−2−メチルアダマンタン−2−イルとの縮合反応物(以下、「Poly(iPCRA[4]−co−ADB)」と称する。))の混合物が得られていることを確認した。また、混合物には下記化合物が含まれていることを確認した。Poly(iPCRA[4]−co−ADB)は、下記のように4量体構造を有する。
[Example 3]
-Synthesis of Poly (iPCRA [4] -co-ADB)-
tBCRA [4] was changed to 4-C-i-propylphenyl [4] calixresorcinarene (hereinafter referred to as “iPCRA [4]”), and others were performed in the same manner as in Example 1, In formula (1), R 1 is hydrogen, R 2 is a linking group derived from bromoacetate-2-methyladamantan-2-yl, R 3 is a 4-C-i-propylphenyl group, m 1 + n 1 = m 2 + n 2 = 4, a compound (4-Ci-propylphenyl [4] calixresorcinarene and a condensation reaction product of bromoacetate-2-methyladamantan-2-yl (hereinafter referred to as “Poly (iPCRA [4] − co-ADB) ”))) was confirmed to be obtained. Moreover, it confirmed that the following compound was contained in the mixture. Poly (iPCRA [4] -co-ADB) has a tetramer structure as described below.

Poly(iPCRA[4]−co−ADB) Poly (iPCRA [4] -co-ADB)

[実施例4]
−Poly(BCRA[4]−co−mXG)の合成−
ブロモ酢酸−2−メチルアダマンタン−2−イルを、1,3−ビス[(クロロメトキシ)メチル]ベンゼン(以下、「mXG」と称する)に変更し、その他は実施例1と同様に行い、上述の一般式(1)においてR1が水素、R2が1,3−ビス[(クロロメトキシ)メチル]ベンゼン由来の結合基、R3がt−ブチルフェニル基、m1+n1=m2+n2=4、である化合物(4−t−ブチルフェニルカリックス[4]アレーンと1,3−ビス[(クロロメトキシ)メチル]ベンゼンとの縮合反応物(以下、「Poly(BCRA[4]−co−mXG」と称する。))の混合物が得られていることを確認した。また、混合物には下記化合物が含まれていることを確認した。Poly(BCRA[4]−co−mXG)は、下記のように4量体構造を有する。
[Example 4]
-Synthesis of Poly (BCRA [4] -co-mXG)-
Bromoacetic acid-2-methyladamantan-2-yl was changed to 1,3-bis [(chloromethoxy) methyl] benzene (hereinafter referred to as “mXG”), and others were carried out in the same manner as in Example 1, and the above-mentioned In general formula (1), R 1 is hydrogen, R 2 is a linking group derived from 1,3-bis [(chloromethoxy) methyl] benzene, R 3 is a t-butylphenyl group, m 1 + n 1 = m 2 + n 2 = 4, a compound (4-t-butylphenylcalix [4] arene and 1,3-bis [(chloromethoxy) methyl] benzene condensation reaction product (hereinafter referred to as “Poly (BCRA [4] -co -MXG "))) was obtained, and the mixture was confirmed to contain the following compound: Poly (BCRA [4] -co-mXG) It has a tetramer structure as shown below .

Poly(BCRA[4]−co−mXG) Poly (BCRA [4] -co-mXG)

<感放射線性組成物の調製及び評価>
[パターニング試験]
下記表1に記載の成分を調合し、均一溶液とした。その後、孔径0.1μmのテフロン(登録商標)製メンブランフィルターで濾過し、感放射線性組成物を調製した。得られた感放射線性組成物について以下の評価を行った。結果を表2に示す。
<Preparation and evaluation of radiation-sensitive composition>
[Patterning test]
The components listed in Table 1 below were prepared to make a uniform solution. Then, it filtered with the membrane filter made from a Teflon (trademark) with a hole diameter of 0.1 micrometer, and prepared the radiation sensitive composition. The following evaluation was performed about the obtained radiation sensitive composition. The results are shown in Table 2.

(1)感度の評価
感放射線性組成物(レジスト)を清浄なシリコンウェハー上に回転塗布した後、オーブン中で露光前ベーク(prebake)して、厚さ60nmのレジスト膜を形成した。電子線描
画装置((株)エリオニクス社製、製品名:ELS−7500,)を用い、得られたレジスト膜に対し、100nm間隔の1:1のラインアンドスペース設定の電子線を照射した。電子線を照射した後、レジスト膜を所定の温度(下記表2に示すPEB)で90秒間加熱し、THFにて60秒間現像を行った。その後、乾燥して、レジストパターンを形成した。得られたレジストパターンのラインアンドスペースを走査型電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジー製、製品名:S−4800)により観察し、ドーズ量(μC/cm2)に基づき下記評価基準に従って得られた高分子化合物の感度を評価した。
[評価基準]
A:ドーズ量≦30μC/cm2(優秀な感度)
B:30μC/cm2<ドーズ量≦800μC/cm2(良好な感度)
C:800μC/cm2<ドーズ量 (感度不良)
(1) Evaluation of sensitivity A radiation-sensitive composition (resist) was spin-coated on a clean silicon wafer and then prebake in an oven to form a resist film having a thickness of 60 nm. Using an electron beam drawing apparatus (manufactured by Elionix Co., Ltd., product name: ELS-7500), the obtained resist film was irradiated with an electron beam with a line and space setting of 1: 1 at 100 nm intervals. After irradiation with the electron beam, the resist film was heated at a predetermined temperature (PEB shown in Table 2 below) for 90 seconds and developed with THF for 60 seconds. Then, it dried and formed the resist pattern. The line and space of the obtained resist pattern was observed with a scanning electron microscope (product name: S-4800, manufactured by Hitachi High-Technology Co., Ltd.), and was obtained according to the following evaluation criteria based on the dose (μC / cm 2 ). The sensitivity of the polymer compound was evaluated.
[Evaluation criteria]
A: Dose amount ≦ 30 μC / cm 2 (excellent sensitivity)
B: 30 μC / cm 2 <dose amount ≦ 800 μC / cm 2 (good sensitivity)
C: 800 μC / cm 2 <Dose amount (poor sensitivity)

(2)ラインエッジラフネス(LER)の評価
前記(1)度の評価と同様の手法で、100nm間隔の1:1のラインアンドスペース設定でレジストパターンを作製した。100nm間隔の1:1のラインアンドスペースの長さ方向(0.75μm)の任意の300点において、日立半導体用SEM ターミナルPC V5オフライン測長ソフトウェア((株)日立サイエンスシステムズ製)を用いて、エッジと基準線との距離を測定した。測定結果から標準偏差(3σ)を算出し、下記評価基準に従ってパターンのLERを評価した。
[評価基準]
A:LER(3σ)≦3.5nm (良好なLER)
C:3.5nm<LER(3σ) (良好でないLER)
(2) Evaluation of Line Edge Roughness (LER) A resist pattern was produced with a 1: 1 line and space setting at 100 nm intervals by the same method as in the evaluation of (1). At arbitrary 300 points in the length direction (0.75 μm) of 1: 1 line and space at 100 nm intervals, using SEM terminal PC V5 offline length measurement software (manufactured by Hitachi Science Systems, Ltd.) for Hitachi Semiconductor, The distance between the edge and the reference line was measured. A standard deviation (3σ) was calculated from the measurement results, and the LER of the pattern was evaluated according to the following evaluation criteria.
[Evaluation criteria]
A: LER (3σ) ≦ 3.5 nm (good LER)
C: 3.5 nm <LER (3σ) (not good LER)

(3)パターン倒れの評価
前記(1)感度の評価と同様の手法で、1μm□のエリアに30nm間隔の1:1のラインアンドスペースのレジストパターンを形成した。得られたラインアンドスペースを走査型電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジー製、製品名:S−4800)により観察し、下記評価基準に従ってパターン倒れの評価を行った。
[評価基準]
A:パターン倒れなし
C:一部でパターン倒れあり
(3) Pattern collapse evaluation A 1: 1 line-and-space resist pattern with an interval of 30 nm was formed in an area of 1 μm square by the same method as in (1) Evaluation of sensitivity. The obtained line and space was observed with a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technology Corporation, product name: S-4800), and pattern collapse was evaluated according to the following evaluation criteria.
[Evaluation criteria]
A: No pattern collapse C: Some pattern collapse

上述のパターニング試験の結果から、本実施形態の高分子化合物を用いた感放射線性組成物は、感度、LERが良好であり、かつ微細なパターンにおける倒れを抑制できることが認められた。   From the results of the patterning test described above, it was confirmed that the radiation-sensitive composition using the polymer compound of the present embodiment has good sensitivity and LER and can suppress collapse in a fine pattern.

前記表1中、酸発生剤、酸拡散制御剤及び溶剤は以下を示す。
(酸発生剤)
P−1:トリフェニルベンゼンスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート(みどり化学(株))
(酸拡散制御剤]
Q−1:トリオクチルアミン(東京化成工業(株))
(溶媒)
S−1:プロピレングリコールモノメチルエーテル(東京化成工業(株))
In Table 1, the acid generator, the acid diffusion controller and the solvent are as follows.
(Acid generator)
P-1: Triphenylbenzenesulfonium trifluoromethanesulfonate (Midori Chemical Co., Ltd.)
(Acid diffusion control agent)
Q-1: Trioctylamine (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
(solvent)
S-1: Propylene glycol monomethyl ether (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

PEB:電子線照射後に加熱する際の温度 PEB: Temperature when heating after electron beam irradiation

本発明の高分子化合物は、例えば、酸増幅型感放射線性組成物、及び該組成物を用いるレジストパターン形成方法に好適に使用することができる。   The polymer compound of the present invention can be suitably used for, for example, an acid amplification type radiation sensitive composition and a resist pattern forming method using the composition.

Claims (5)

下記一般式(1)で示される単位構造を含む高分子化合物。
一般式(1)
(一般式(1)において、m1は1〜8の整数であり、n1は0〜7の整数であり、m1+n1=4〜8の整数であり、m2は1〜8の整数であり、n2は0〜7の整数であり、m2+n2=4〜8の整数であり、yは各々独立して0〜2の整数であり、R1は各々独立に、水酸基、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキル基、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリール基、或いは、ハロゲン原子であり、R3は各々独立に、水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキル基、或いは、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリール基であり、R2は各々独立して下記一般式(2)で示されたいずれかの構造である。但し、少なくとも一つのR2は酸解離性部位を有する。R5は、水酸基、−O−R2−O−*(*は前記単位構造間における結合部位を示す。)、又は、−O−R2−O−R55である(R55は、一般式(1)中における他のR5)。R6は、水酸基、又は、−O−R2−O−*である(*は前記単位構造間における結合部位を示す。))
一般式(2)
(一般式(2)中において、R4は、置換又は無置換の炭素数1〜20の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキレン基、或いは、置換又は無置換の炭素数6〜20のアリーレン基である。)
The high molecular compound containing the unit structure shown by following General formula (1).
General formula (1)
(In the general formula (1), m 1 is an integer of 1 to 8, n 1 is an integer of 0 to 7, m 1 + n 1 = an integer of 4 to 8, and m 2 is 1 to 8. N 2 is an integer of 0 to 7, m 2 + n 2 = an integer of 4 to 8, y is independently an integer of 0 to 2, and R 1 is independently a hydroxyl group A substituted or unsubstituted linear group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, Alternatively, a halogen atom, R 3 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted straight, cyclic alkyl, branched or C3-20 having 3 to 20 carbon atoms group one, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, indicated R 2 are each independently the following general formula (2) It is a structure of However, .R 5 having at least one R 2 is an acid dissociable portion, hydroxyl, -O-R 2 -O -. *, (* Indicates the binding site between the unit structure.) Or —O—R 2 —O—R 55 (R 55 is other R 5 in the general formula (1)), and R 6 is a hydroxyl group or —O—R 2 —O— *. Yes (* indicates a binding site between the unit structures)
General formula (2)
(In the general formula (2), R 4 is a substituted or unsubstituted C 1-20 linear, C 3-20 branched or C 3-20 cyclic alkylene group, or It is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 20 carbon atoms.)
前記一般式(1)において、R3が置換又は無置換の炭素数1〜10の直鎖状、炭素数3〜20の分岐状若しくは炭素数3〜20の環状のアルキル基、或いは、置換又は無置換の炭素数6〜10のアリール基である請求項1に記載の高分子化合物。 In the general formula (1), R 3 is a substituted or unsubstituted linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, The polymer compound according to claim 1, which is an unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms. 請求項1又は2に記載の高分子化合物を含む感放射線性組成物。   A radiation-sensitive composition comprising the polymer compound according to claim 1. 更に、溶媒を含む請求項3に記載の感放射線性組成物。   Furthermore, the radiation sensitive composition of Claim 3 containing a solvent. 請求項3又は請求項4に記載の感放射線性組成物を用いて、基板上に膜を形成する膜形成工程と、
前記膜を露光する露光工程と、
前記露光工程において露光された前記膜を現像してパターンを形成する現像工程と、を含むパターン形成方法。
A film forming step of forming a film on a substrate using the radiation-sensitive composition according to claim 3 or 4,
An exposure step of exposing the film;
A development step of developing the film exposed in the exposure step to form a pattern.
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