JP2022125078A - Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern formation method, and method for manufacturing electronic device - Google Patents

Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, pattern formation method, and method for manufacturing electronic device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition which enables formation of a pattern having a high aspect ratio and a narrow pitch; and to provide a resist film, a pattern formation method, and a method for manufacturing an electronic device.
SOLUTION: An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition contains an ether compound, a resin having a repeating unit having a phenolic polar group and a repeating unit having an acid-decomposable group, a photoacid generator, an acid diffusion control agent that is a compound different from the ether compound, and a solvent, wherein the ether compound is a compound having a group represented by the following general formula (O1); a mass ratio of the content of the ether compound to the content of the acid diffusion control agent is 0.2 or more; a mass ratio of the content of the ether compound to the content of the resin B is 0.1 or less; and a solid content concentration is more than 20 mass%. General expression (O1): *x-(-O-AL-)a-*y.
SELECTED DRAWING: None
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, a resist film, a pattern forming method, and an electronic device manufacturing method.

KrFエキシマレーザー(248nm)用レジスト以降、光吸収による感度低下を補うためにレジストの画像形成方法として化学増幅という画像形成方法が用いられている。例えば、ポジ型の化学増幅の画像形成方法としては、エキシマレーザー、電子線、及び極紫外光等の露光により、露光部の光酸発生剤が分解し酸を生成させ、露光後のベーク(PEB:Post Exposure Bake)でその発生酸を反応触媒として利用してアルカリ不溶性の基をアルカリ可溶性の基に変化させ、アルカリ現像液により露光部を除去する画像形成方法が挙げられる。 After resists for KrF excimer lasers (248 nm), an image forming method called chemical amplification has been used as an image forming method for resists in order to compensate for sensitivity reduction due to light absorption. For example, as a positive chemically amplified image forming method, the photoacid generator in the exposed area is decomposed by exposure to an excimer laser, an electron beam, extreme ultraviolet light, or the like to generate an acid, followed by post-exposure baking (PEB). : Post Exposure Bake), using the generated acid as a reaction catalyst to convert alkali-insoluble groups into alkali-soluble groups, and removing the exposed areas with an alkaline developer.

例えば、特許文献1では、所定の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて、基板上に厚みTの膜を形成する工程を有するパターン形成方法が開示されており、厚みTとしては例えば800nm以上であることも想定されている。 For example, Patent Document 1 discloses a pattern forming method comprising a step of forming a film having a thickness T on a substrate using a predetermined actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition. For example, it is assumed to be 800 nm or more.

国際公開WO2017/057226号International publication WO2017/057226

これまでイメージセンサーの製造工程等において、半導体にイオンインプランテーションが実施されている。近年このイオンインプランテーションの高解像化の要請等から、レジスト膜を厚膜にして、得られるパターンの高アスペクト比(形成されるラインの幅に対する高さの比が大きいこと)化を進めた場合でも、パターンを狭いピッチ(間隔)にできることが求められている。
本発明者らが、特許文献1に記載されている感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を検討したところ、パターンの高アスペクト比化を進めた場合における、パターンのピッチについて、改善の余地があることを知見した。
Until now, ion implantation has been carried out on semiconductors in the manufacturing process of image sensors and the like. In recent years, due to the demand for higher resolution of this ion implantation, the resist film has been made thicker, and the pattern obtained has a higher aspect ratio (the ratio of the height to the width of the formed line is large). Even in this case, it is required that the pattern can be formed at a narrow pitch (interval).
When the present inventors examined the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition described in Patent Document 1, there was room for improvement in the pitch of the pattern when the aspect ratio of the pattern was increased. I found out that there is

そこで、本発明は、高アスペクト比かつ狭ピッチであるパターンを形成できる、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は、レジスト膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition capable of forming a pattern having a high aspect ratio and a narrow pitch.
Another object of the present invention is to provide a resist film, a pattern forming method, and an electronic device manufacturing method.

本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、エーテル化合物を含む、所定の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物によれば上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。
As a result of intensive studies aimed at achieving the above object, the present inventors have found that the above object can be solved by a given actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing an ether compound, and completed the present invention. let me
That is, the inventors have found that the above object can be achieved by the following configuration.

〔1〕
エーテル化合物と、
フェノール性極性基を有する繰り返し単位及び酸分解性基を有する繰り返し単位を有する樹脂と、
光酸発生剤と、
上記エーテル化合物とは異なる化合物である酸拡散制御剤と、
溶剤と、を含む感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
上記酸拡散制御剤の含有量に対する、上記エーテル化合物の含有量の質量比が、0.2以上であり、
上記樹脂の含有量に対する、上記エーテル化合物の含有量の質量比が、0.1以下であり、
固形分濃度が20質量%超である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔2〕
上記エーテル化合物が、窒素原子を含む、〔1〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔3〕
上記エーテル化合物が、後述する一般式(X1)で表される化合物である、〔1〕又は〔2〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔4〕
後述する一般式(X1)中、少なくとも1つのRq1がベンゼン環基である、〔3〕に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔5〕
上記樹脂の全繰り返し単位中、ベンゼン環基を有する繰り返し単位の含有量が、65モル%未満である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔6〕
上記樹脂が、更に、後述する一般式(VW)で表される繰り返し単位を有する、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔7〕
上記光酸発生剤が、後述する一般式(ZI-3)で表される化合物、及び、後述する一般式(ZI-4)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の化合物である、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
〔8〕
〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。
〔9〕
〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、
上記レジスト膜を露光する工程と、
露光された上記レジスト膜を、現像液を用いて現像する工程と、を含むパターン形成方法。
〔10〕
〔9〕に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
[1]
an ether compound;
a resin having a repeating unit having a phenolic polar group and a repeating unit having an acid-decomposable group;
a photoacid generator;
an acid diffusion controller that is a compound different from the ether compound;
An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing a solvent,
The mass ratio of the content of the ether compound to the content of the acid diffusion control agent is 0.2 or more,
The mass ratio of the content of the ether compound to the content of the resin is 0.1 or less,
An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition having a solid content concentration of more than 20% by mass.
[2]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [1], wherein the ether compound contains a nitrogen atom.
[3]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [1] or [2], wherein the ether compound is a compound represented by general formula (X1) described below.
[4]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to [3], wherein at least one R q1 in general formula (X1) described later is a benzene ring group.
[5]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the content of repeating units having a benzene ring group is less than 65 mol% in all repeating units of the resin. thing.
[6]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [5], wherein the resin further has a repeating unit represented by general formula (VW) described later.
[7]
The photoacid generator is one or more compounds selected from the group consisting of a compound represented by general formula (ZI-3) described later and a compound represented by general formula (ZI-4) described later. The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [6].
[8]
A resist film formed using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [7].
[9]
A step of forming a resist film using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of [1] to [7];
exposing the resist film;
and developing the exposed resist film using a developer.
[10]
A method for manufacturing an electronic device, comprising the pattern forming method according to [9].

本発明によれば、高アスペクト比かつ狭ピッチであるパターンを形成できる感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を提供できる。
また、本発明によれば、レジスト膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法を提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition capable of forming a pattern having a high aspect ratio and a narrow pitch.
Further, according to the present invention, it is possible to provide a resist film, a pattern forming method, and an electronic device manufacturing method.

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されない。
本明細書中における「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光:Extreme Ultraviolet)、X線、及び電子線(EB:Electron Beam)等を意味する。本明細書中における「光」とは、活性光線又は放射線を意味する。
本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線、及びEUV光等による露光のみならず、電子線、及びイオンビーム等の粒子線による描画も含む。
本明細書において、「~」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
The present invention will be described in detail below.
The description of the constituent elements described below may be made based on representative embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
The term "actinic ray" or "radiation" as used herein refers to, for example, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer lasers, extreme ultraviolet rays (EUV light: Extreme Ultraviolet), X-rays, and electron beams (EB : Electron Beam) and the like. As used herein, "light" means actinic rays or radiation.
The term "exposure" as used herein means, unless otherwise specified, not only exposure by the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer lasers, extreme ultraviolet rays, X-rays, and EUV light, but also electron beams, and It also includes drawing with particle beams such as ion beams.
In the present specification, the term "~" is used to include the numerical values before and after it as lower and upper limits.

本明細書において、(メタ)アクリレートはアクリレート及びメタクリレートを表す。また(メタ)アクリル酸はアクリル酸及びメタクリル酸を表す。
本明細書において、樹脂の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、及び分散度(分子量分布ともいう)(Mw/Mn)は、GPC(Gel Permeation Chromatography)装置(東ソー社製HLC-8120GPC)によるGPC測定(溶剤:テトラヒドロフラン、流量(サンプル注入量):10μL、カラム:東ソー社製TSK gel Multipore HXL-M、カラム温度:40℃、流速:1.0mL/分、検出器:示差屈折率検出器(Refractive Index Detector))によるポリスチレン換算値として定義される。
As used herein, (meth)acrylate stands for acrylate and methacrylate. (Meth)acrylic acid represents acrylic acid and methacrylic acid.
In this specification, the weight-average molecular weight (Mw), number-average molecular weight (Mn), and dispersity (also referred to as molecular weight distribution) (Mw/Mn) of the resin are measured using a GPC (Gel Permeation Chromatography) device (HLC-manufactured by Tosoh Corporation). 8120 GPC) by GPC measurement (solvent: tetrahydrofuran, flow rate (sample injection volume): 10 μL, column: TSK gel Multipore HXL-M manufactured by Tosoh Corporation, column temperature: 40 ° C., flow rate: 1.0 mL / min, detector: differential refraction It is defined as a polystyrene conversion value by a refractive index detector (Refractive Index Detector).

本明細書においてpKa(酸解離定数pKa)とは、水溶液中での酸解離定数pKaのことを表し、例えば、化学便覧(II)(改訂4版、1993年、日本化学会編、丸善株式会社)に定義される。酸解離定数pKaの値が低いほど酸強度が大きいことを示す。水溶液中での酸解離定数pKaは、具体的には、無限希釈水溶液を用い、25℃での酸解離定数を測定することにより実測できる。あるいは、下記ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数及び公知文献値のデータベースに基づいた値を、計算により求めることもできる。本明細書中に記載したpKaの値は、全て、このソフトウェアパッケージを用いて計算により求めた値を示す。 As used herein, pKa (acid dissociation constant pKa) represents the acid dissociation constant pKa in an aqueous solution. ). A lower acid dissociation constant pKa indicates a higher acid strength. Specifically, the acid dissociation constant pKa in an aqueous solution can be measured by measuring the acid dissociation constant at 25° C. using an infinitely diluted aqueous solution. Alternatively, a value based on a database of Hammett's substituent constants and known literature values can be obtained by calculation using Software Package 1 described below. All pKa values described herein are calculated using this software package.

ソフトウェアパッケージ1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD/Labs)。 Software Package 1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD/Labs).

本明細書中における基(原子団)の表記について、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さない基と共に置換基を有する基をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。また、本明細書中における「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。 Regarding the notation of groups (atomic groups) in this specification, the notations that do not describe substitution and unsubstituted include not only groups having no substituents but also groups having substituents. For example, an "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group). Also, the term "organic group" as used herein refers to a group containing at least one carbon atom.

また、本明細書において、「置換基を有していてもよい」というときの置換基の種類、置換基の位置、及び、置換基の数は特に限定されない。置換基の数は例えば、1つ、2つ、3つ、又はそれ以上であってもよい。置換基の例としては水素原子を除く1価の非金属原子団を挙げられ、例えば、以下の置換基群Tから選択できる。
(置換基T)
置換基Tとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、及び、tert-ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp-トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、及び、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、及び、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、及び、メトキサリル基等のアシル基;メチルスルファニル基及びtert-ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基;フェニルスルファニル基及びp-トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基;アルキル基;シクロアルキル基;アリール基;ヘテロアリール基;水酸基;カルボキシ基;ホルミル基;スルホ基;シアノ基;アルキルアミノカルボニル基;アリールアミノカルボニル基;スルホンアミド基;シリル基;アミノ基;モノアルキルアミノ基;ジアルキルアミノ基;アリールアミノ基;並びに、これらの組み合わせが挙げられる。
Moreover, in the present specification, the type of substituent, the position of the substituent, and the number of substituents are not particularly limited when it is said that it may have a substituent. The number of substituents can be, for example, one, two, three, or more. Examples of substituents include monovalent nonmetallic atomic groups excluding hydrogen atoms, which can be selected from the following substituent group T, for example.
(substituent T)
The substituent T includes halogen atoms such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom; alkoxy groups such as a methoxy group, an ethoxy group, and a tert-butoxy group; aryloxy group; alkoxycarbonyl group such as methoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group and phenoxycarbonyl group; acyloxy group such as acetoxy group, propionyloxy group and benzoyloxy group; acetyl group, benzoyl group, isobutyryl group, acryloyl acyl groups such as groups, methacryloyl groups, and methoxalyl groups; alkylsulfanyl groups such as methylsulfanyl groups and tert-butylsulfanyl groups; arylsulfanyl groups such as phenylsulfanyl groups and p-tolylsulfanyl groups; alkyl groups; aryl group; heteroaryl group; hydroxyl group; carboxy group; formyl group; sulfo group; cyano group; arylamino groups; and combinations thereof.

〔感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物〕
本発明の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物(以後、単に「レジスト組成物」ともいう)は、エーテル化合物と、フェノール性極性基を有する繰り返し単位及び酸分解性基を有する繰り返し単位を有する樹脂と、光酸発生剤と、上記エーテル化合物とは異なる化合物である酸拡散制御剤と、溶剤とを含む。
また、レジスト組成物中、上記酸拡散制御剤の含有量に対する、上記エーテル化合物の含有量の質量比が、0.2以上である。
同様に、レジスト組成物中、上記樹脂の含有量に対する、上記エーテル化合物の含有量の質量比が、0.1以下である。
更に、固形分濃度は20質量%超である。
[Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition]
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition (hereinafter also simply referred to as "resist composition") of the present invention comprises an ether compound, a repeating unit having a phenolic polar group, and a repeating unit having an acid-decomposable group. resin, a photoacid generator, an acid diffusion controller which is a compound different from the ether compound, and a solvent.
Further, in the resist composition, the mass ratio of the content of the ether compound to the content of the acid diffusion control agent is 0.2 or more.
Similarly, the mass ratio of the content of the ether compound to the content of the resin in the resist composition is 0.1 or less.
Furthermore, the solid content concentration is greater than 20% by mass.

レジスト組成物がこのような構成をとることによる本発明の課題を解決できるメカニズムは必ずしも定かではないが、本発明者らは、以下のように考えている。
レジスト組成物中にエーテル化合物が一定割合で存在することで、レジスト膜の基板等に対する密着性が改善しており、高アスペクト比のパターンを形成した場合でもパターン倒れを抑制でき、更に、露光から現像の過程において解像されるパターンのコントラスト等を改善できていることが、本発明の課題の解決に寄与していると考えている。
また、本発明のレジスト組成物は、固形分濃度が20質量%超であり、更に、樹脂が、フェノール性極性基を有する繰り返し単位を有していることによって、高アスペクト比を有するパターンを得るために用いられる、厚膜のレジスト膜を形成するための適性が改善していると考えている。
また、本発明のレジスト組成物を用いて得られるパターンは、パターンの断面形状(矩形性)にも優れる。
Although the mechanism by which the resist composition having such a structure can solve the problems of the present invention is not necessarily clear, the present inventors believe as follows.
The presence of a certain proportion of an ether compound in the resist composition improves the adhesion of the resist film to the substrate, etc., and suppresses pattern collapse even when a pattern with a high aspect ratio is formed. It is believed that the improvement in the contrast and the like of the pattern resolved in the process of development contributes to the solution of the problems of the present invention.
Further, the resist composition of the present invention has a solid content concentration of more than 20% by mass, and furthermore, the resin has a repeating unit having a phenolic polar group, thereby obtaining a pattern having a high aspect ratio. It is believed that the suitability for forming thick resist films used for this purpose is improving.
In addition, the pattern obtained using the resist composition of the present invention is also excellent in cross-sectional shape (rectangularity) of the pattern.

以下、本発明のレジスト組成物に含まれる成分について詳述する。なお、本発明のレジスト組成物は、ポジ型のレジスト組成物であっても、ネガ型のレジスト組成物であってもよい。また、アルカリ現像用のレジスト組成物であっても、有機溶剤現像用のレジスト組成物であってもよい。中でも、ポジ型のレジスト組成物であり、アルカリ現像用のレジスト組成物であるのが好ましい。
本発明のレジスト組成物は、典型的には、化学増幅型のレジスト組成物である。
Components contained in the resist composition of the present invention are described in detail below. The resist composition of the present invention may be either a positive resist composition or a negative resist composition. Moreover, it may be a resist composition for alkali development or a resist composition for organic solvent development. Among them, it is preferably a positive resist composition and a resist composition for alkali development.
The resist composition of the present invention is typically a chemically amplified resist composition.

<エーテル化合物>
本発明のレジスト組成物は、エーテル化合物を含む。
エーテル化合物の分子量は、100~2000が好ましく、150~1000がより好ましく、200~600が更に好ましい。
エーテル化合物は、エーテル基(-O-)を有する化合物である。
エーテル基は、2つの結合位置で、それぞれ炭素原子と結合する、
ただし、エーテル化合物が有するエーテル基としては、カルボニル炭素(-C(=O)-を形成する炭素原子)と直接結合して、エステル基を形成する基を意図しない。
<Ether compound>
The resist composition of the invention contains an ether compound.
The molecular weight of the ether compound is preferably 100-2000, more preferably 150-1000, and even more preferably 200-600.
An ether compound is a compound having an ether group (--O--).
The ether group is attached to each carbon atom at two attachment positions,
However, the ether group possessed by the ether compound is not intended to be a group that forms an ester group by directly bonding to a carbonyl carbon (a carbon atom forming -C(=O)-).

エーテル化合物は、例えば、下記一般式(O1)で表される基を有する化合物であるのが好ましい。
*x-(-O-AL-)-*y (O1)
The ether compound is preferably, for example, a compound having a group represented by general formula (O1) below.
*x-(-O-AL-) a- *y (O1)

一般式(O1)中、*x及び*yは、一般式(O1)で表される基以外の基との結合位置を表す。 In general formula (O1), *x and *y represent bonding positions with groups other than the group represented by general formula (O1).

ALはアルキレン基を表す。上記アルキレン基は、分岐鎖状でも直鎖状でもよい。また、環状構造を有していてもよいし、有していなくてもよい。
上記アルキレン基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましく、2~3が更に好ましい。
上記アルキレン基が有してもよい置換基に特に制限はなく、無置換であるのが好ましい。なお、上述の好ましい炭素数は、置換基に含まれる炭素原子の数を算入しない数である。
中でも、上記アルキレン基としては、-CH-CH-又は-CH-CH-CH-が好ましい。
ALが複数存在する場合、複数存在するALは、それぞれ同一でもよく異なっていてもよい。
AL represents an alkylene group. The above alkylene group may be branched or linear. Moreover, it may or may not have a cyclic structure.
The alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and still more preferably 2 to 3 carbon atoms.
The substituents that the alkylene group may have are not particularly limited, and are preferably unsubstituted. In addition, the preferable number of carbon atoms described above is a number that does not include the number of carbon atoms contained in the substituent.
Among them, the alkylene group is preferably -CH 2 -CH 2 - or -CH 2 -CH 2 -CH 2 -.
When multiple ALs are present, the multiple ALs may be the same or different.

aは1以上の整数を表す。aは、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、1~4が更に好ましい。 a represents an integer of 1 or more. a is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, even more preferably 1 to 4.

一般式(O1)で表される基と、*xで結合する基に特に制限はなく、例えば、水素原子、アルキレン基、芳香環基(好ましくは炭素数6~15。例えばベンゼン環基)、又は、アルキル基(好ましくは炭素数1~5)が挙げられる。
また、aが1の場合、一般式(O1)で表される基と*xで結合する原子は、カルボニル炭素以外の炭素原子である。上記カルボニル炭素以外の炭素原子としては、例えば、芳香環基(好ましくは炭素数6~15。芳香族炭化水素基が好ましく、ベンゼン環基がより好ましい)を構成する炭素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1~5)を構成する炭素原子、又は、アルキレン基を構成する炭素原子が好ましい。
The group represented by the general formula (O1) and the group bonded with *x are not particularly limited, and examples thereof include a hydrogen atom, an alkylene group, an aromatic ring group (preferably having 6 to 15 carbon atoms; Alternatively, an alkyl group (preferably having 1 to 5 carbon atoms) may be mentioned.
Further, when a is 1, the atom bonded to the group represented by general formula (O1) with *x is a carbon atom other than carbonyl carbon. Carbon atoms other than the carbonyl carbon include, for example, carbon atoms constituting an aromatic ring group (preferably having 6 to 15 carbon atoms, preferably an aromatic hydrocarbon group, more preferably a benzene ring group), an alkyl group (preferably A carbon atom constituting 1 to 5 carbon atoms or a carbon atom constituting an alkylene group is preferable.

一般式(O1)で表される基と*yで結合する基に特に制限はなく、例えば、水素原子、水酸基、エーテル基、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6~15。例えばフェニルオキシ基)、及び、-NRが挙げられる。
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。RとRとが互いに結合して環を形成していてもよい。R又はRが2価の連結基(例えばアルキレン基(好ましくは炭素数1~5))となって、一般式(O1)で表される基と*xで結合して、一般式(O1)で表される基を含む環を形成していてもよい。
、R、及び、RとRとが互いに結合して形成する環は、それぞれ、一般式(O1)で表される基を有していてもよい。また、上記2価の連結基であるR又はRが、一般式(O1)で表される基を有していてもよい。
There are no particular restrictions on the group that bonds to the group represented by the general formula (O1) with *y. , and —NR p R q .
R p and R q each independently represent a hydrogen atom or a substituent. R p and R q may combine with each other to form a ring. R p or R q becomes a divalent linking group (eg, an alkylene group (preferably having 1 to 5 carbon atoms)), and is bonded to the group represented by general formula (O1) with *x to form the general formula ( A ring containing the group represented by O1) may be formed.
Each of R p , R q , and the ring formed by combining R p and R q may have a group represented by general formula (O1). Further, the divalent linking group R p or R q may have a group represented by general formula (O1).

また、一般式(O1)で表される基は、*xで結合する基が水素原子以外の基であることと、*yで結合する基が水酸基以外の基であることとの、少なくとも一方の要件を満たすのが好ましい。 In addition, in the group represented by the general formula (O1), at least one of a group that bonds with *x is a group other than a hydrogen atom and a group that bonds with *y is a group other than a hydroxyl group. It is preferable to meet the requirements of

エーテル化合物中が有する一般式(O1)で表される基の数は1以上が好ましく、1~5がより好ましく、1~3が更に好ましい。
エーテル化合物に、複数の一般式(O1)で表される基が存在する場合、それらはそれぞれ同一でもよく異なっていてもよい。
なお、エーテル化合物中が有する一般式(O1)で表される基の数は、各化合物中に存在する一般式(O1)で表される基の数を、できるだけ少なく計上して得られる数である。例えば、「フェニル基-O-CH-CH-O-CH-CH-O-CH-CH-O-フェニル基」で表されるエーテル化合物は、a=3である一般式(O1)で表される基を1つ有している。
The number of groups represented by general formula (O1) in the ether compound is preferably 1 or more, more preferably 1 to 5, even more preferably 1 to 3.
When the ether compound has a plurality of groups represented by general formula (O1), they may be the same or different.
The number of groups represented by general formula (O1) in the ether compound is the number obtained by counting the number of groups represented by general formula (O1) present in each compound as small as possible. be. For example, an ether compound represented by “phenyl group —O—CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —O-phenyl group” has the general formula It has one group represented by (O1).

エーテル化合物は含窒素化合物であるのが好ましい。つまり、エーテル化合物は、エーテル基および窒素原子を含む化合物であることが好ましい。含窒素化合物であるエーテル化合物が有する窒素原子の数に制限はなく、例えば1~5が好ましい。 The ether compound is preferably a nitrogen-containing compound. That is, the ether compound is preferably a compound containing an ether group and a nitrogen atom. The number of nitrogen atoms possessed by the ether compound, which is a nitrogen-containing compound, is not particularly limited, and is preferably 1 to 5, for example.

中でも、エーテル化合物は、一般式(X1)で表される化合物であるのが好ましい。
[Rq1-(-O-AL-)-N-Rq2 3-n (X1)
Among them, the ether compound is preferably a compound represented by general formula (X1).
[R q1 -(-O-AL-) m ] n -N-R q2 3-n (X1)

一般式(X1)中、mは、1~10の整数を表す。mは、1~6が好ましく、1~4がより好ましい。
mが複数存在する場合、すなわちnが2以上の整数である場合、複数存在するmは、それぞれ同一でもよく異なっていてもよい。
In general formula (X1), m represents an integer of 1-10. m is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4.
When there are multiple m, that is, when n is an integer of 2 or more, the multiple m may be the same or different.

nは、1~3の整数を表す。 n represents an integer of 1 to 3;

ALは、アルキレン基を表す。一般式(X1)中のALがとり得る形態は、一般式(O1)のALがとり得る形態と同様である。
ALが複数存在する場合、複数存在するALは、それぞれ同一でもよく異なっていてもよい。
AL represents an alkylene group. The form that AL in general formula (X1) can take is the same as the form that AL in general formula (O1) can take.
When multiple ALs are present, the multiple ALs may be the same or different.

q1は、水素原子又は置換基を表す。Rq1の置換基としては、例えば、有機基が好ましく、芳香環基(好ましくは炭素数6~15。アリール基が好ましく、ベンゼン環基がより好ましい)、又は、アルキル基(好ましくは炭素数1~5)がより好ましい。
なお、Rq1における芳香環基が有する置換基としては、例えば、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~5)が好ましい。
q1が複数存在する場合、複数存在するRq1は、それぞれ同一でもよく異なっていてもよい。
複数存在してもよいRq1のうち、少なくとも1つのRq1がベンゼン環基であるのが好ましい。
R q1 represents a hydrogen atom or a substituent. The substituent of R q1 is, for example, preferably an organic group, an aromatic ring group (preferably having 6 to 15 carbon atoms, preferably an aryl group, more preferably a benzene ring group), or an alkyl group (preferably having 1 to 5) are more preferred.
The substituent of the aromatic ring group in R q1 is preferably, for example, an alkoxy group (preferably having 1 to 5 carbon atoms).
When multiple R q1 are present, the multiple R q1 may be the same or different.
At least one R q1 among R q1 which may exist in plurality is preferably a benzene ring group.

なお、複数存在してもよいmのうちの1つ以上が1であることによって、一般式(X1)中に[Rq1-(-O-AL-)]で表される基が存在する場合、このような基におけるRq1は、有機基であるのがより好ましく、芳香環基(好ましくは炭素数6~15。アリール基が好ましく、ベンゼン環基がより好ましい)、又は、アルキル基(好ましくは炭素数1~5)であるのが更に好ましい。
また、このような[Rq1-(-O-AL-)]において、Rq1中の、(-O-AL-)と直接結合する原子は、水素原子及びカルボニル炭素から選択される原子以外の原子が好ましく、カルボニル炭素以外の炭素原子がより好ましい。上記カルボニル炭素以外の炭素原子としては、例えば、芳香環基(好ましくは炭素数6~15。芳香族炭化水素環基が好ましく、ベンゼン環基がより好ましい)を構成する炭素原子、又は、アルキル基(好ましくは炭素数1~5)を構成する炭素原子が好ましい。
In addition, when one or more of m, which may be present in plurality, is 1, and a group represented by [R q1 -(-O-AL-)] is present in the general formula (X1). , R q1 in such a group is more preferably an organic group, an aromatic ring group (preferably having 6 to 15 carbon atoms, preferably an aryl group, more preferably a benzene ring group), or an alkyl group (preferably more preferably has 1 to 5 carbon atoms).
In such [R q1 -(-O-AL-)], the atom directly bonded to (-O-AL-) in R q1 is an atom other than a hydrogen atom and a carbonyl carbon atom. Atoms are preferred, and carbon atoms other than carbonyl carbon are more preferred. Carbon atoms other than the carbonyl carbon include, for example, carbon atoms constituting an aromatic ring group (preferably having 6 to 15 carbon atoms, preferably an aromatic hydrocarbon ring group, more preferably a benzene ring group), or an alkyl group. (preferably 1 to 5 carbon atoms) are preferred.

q2は、水素原子又は置換基を表す。Rq2の置換基としては、特に制限はなく、例えば、炭素数1~20の有機基が好ましく、炭素数1~17のアルキルエステルアルキル基がより好ましい。
q2が複数存在する場合、複数存在するRq2は、それぞれ同一でもよく異なっていてもよい。
R q2 represents a hydrogen atom or a substituent. The substituent of R q2 is not particularly limited, and for example, an organic group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and an alkyl ester alkyl group having 1 to 17 carbon atoms is more preferable.
When multiple R q2 are present, the multiple R q2 may be the same or different.

nが1又は2である場合、Rq1とRq2とは、互いに結合して環を形成していてもよい。
q1とRq2とが互いに結合して形成される基は、アルキレン基(好ましくは炭素数1~5)が好ましい。
中でも、mのうちの1つ以上が1である場合において、一般式(X1)中に存在する[Rq1-(-O-AL-)]における、Rq1が、Rq2と互いに結合して環を形成するのが好ましい。この場合、Rq1とRq2とが互いに結合して形成される基において、(-O-AL-)と直接結合する原子は、カルボニル炭素以外の炭素原子(例えば、アルキレン基を構成する炭素原子)が好ましい。
When n is 1 or 2, R q1 and R q2 may combine with each other to form a ring.
The group formed by combining R q1 and R q2 is preferably an alkylene group (preferably having 1 to 5 carbon atoms).
Among them, when one or more of m is 1, R q1 in [R q1 -(-O-AL-)] present in the general formula (X1) is bonded to R q2 Forming a ring is preferred. In this case, in the group formed by bonding R q1 and R q2 together, the atom directly bonded to (—O—AL—) is a carbon atom other than a carbonyl carbon (e.g., a carbon atom constituting an alkylene group ) is preferred.

一般式(X1)中に[Rq1-(-O-AL-)]が複数存在する場合、複数の[Rq1-(-O-AL-)]は、同一でもよく異なっていてもよい。
一般式(X1)中、少なくとも1つのRq1は、芳香環基(好ましくは炭素数6~15)であるのが好ましく、アリール基(好ましくは炭素数6~15)であるのが好ましく、フェニル基であるのがより好ましい。
When multiple [R q1 -(-O-AL-) m ] are present in the general formula (X1), the multiple [R q1 -(-O-AL-) m ] may be the same or different. good.
In general formula (X1), at least one R q1 is preferably an aromatic ring group (preferably having 6 to 15 carbon atoms), preferably an aryl group (preferably having 6 to 15 carbon atoms), phenyl more preferably a group.

なお、エーテル化合物は、フッ素原子を有さないことが好ましい。 In addition, it is preferable that the ether compound does not have a fluorine atom.

レジスト組成物中、酸拡散制御剤の含有量に対する、エーテル化合物の含有量の質量比R1(エーテル化合物の含有量/酸拡散制御剤の含有量)は、0.2以上であり、0.2~100が好ましく、0.2~20がより好ましく、0.2~1が更に好ましい。
また、レジスト組成物中、樹脂の含有量に対する、エーテル化合物の含有量の質量比R2(エーテル化合物の含有量/樹脂の含有量)は、0.1以下であり、0.0002~0.05が好ましく、0.0002~0.01がより好ましく、0.0003~0.005が更に好ましい。
酸拡散制御剤及び樹脂については後段で詳述する。
レジスト組成物中、エーテル化合物の含有量は、上述のR1及びR2の規定を満たす限り特に制限はなく、例えば、レジスト組成物の全固形分に対して、0.006~8質量%が好ましく、0.01~1質量%がより好ましく、0.02~0.5質量%が更に好ましい。
なお、固形分とは、レジスト膜を形成する成分を意図し、溶剤は含まれない。また、レジスト膜を形成する成分であれば、その性状が液体状であっても、固形分とみなす。
エーテル化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。エーテル化合物を2種以上使用する場合、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
In the resist composition, the mass ratio R1 of the content of the ether compound to the content of the acid diffusion control agent (content of ether compound/content of acid diffusion control agent) is 0.2 or more. ~100 is preferred, 0.2 to 20 is more preferred, and 0.2 to 1 is even more preferred.
In the resist composition, the mass ratio R2 of the content of the ether compound to the content of the resin (content of the ether compound/content of the resin) is 0.1 or less, and 0.0002 to 0.05. is preferred, 0.0002 to 0.01 is more preferred, and 0.0003 to 0.005 is even more preferred.
The acid diffusion control agent and resin will be detailed later.
The content of the ether compound in the resist composition is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned R1 and R2 specifications, and for example, it is preferably 0.006 to 8% by mass based on the total solid content of the resist composition. 0.01 to 1% by mass is more preferable, and 0.02 to 0.5% by mass is even more preferable.
In addition, solid content intends the component which forms a resist film, and does not include a solvent. In addition, as long as it is a component that forms a resist film, it is regarded as a solid content even if its property is liquid.
An ether compound may be used individually by 1 type, and may be used 2 or more types. When two or more ether compounds are used, the total content is preferably within the above range.

<樹脂>
本発明のレジスト組成物は、フェノール性極性基を有する繰り返し単位及び酸分解性基を有する繰り返し単位を有する樹脂(単に「樹脂B」又は「樹脂」ともいう)を含む。
<Resin>
The resist composition of the present invention contains a resin having a repeating unit having a phenolic polar group and a repeating unit having an acid-decomposable group (simply referred to as "resin B" or "resin").

(フェノール性極性基を有する繰り返し単位)
樹脂Bは、フェノール性極性基を有する繰り返し単位を有する。フェノール性極性基とは、芳香環基に極性基が結合している基を意図する。
上記芳香環基は、芳香族炭化水素環基でもよく芳香族ヘテロ環基でもよい。また、芳香環基は単環でも多環でもよい。また、芳香環基に、非芳香環が縮環していてもよい。
芳香環基としては、ベンゼン環基、ナフタレン環基、及び、アントラセン環基等の炭素数6~18の芳香族炭化水素環基、又は、例えば、チオフェン環基、フラン環基、ピロール環基、ベンゾチオフェン環基、ベンゾフラン環基、ベンゾピロール環基、トリアジン環基、イミダゾール環基、ベンゾイミダゾール環基、トリアゾール環基、チアジアゾール環基、及びチアゾール環基等のヘテロ環を含む芳香族ヘテロ環基が好ましい。
中でも、上記芳香環基は、芳香族炭化水素基が好ましく、ベンゼン環基がより好ましい。
(Repeating unit having phenolic polar group)
Resin B has repeating units with phenolic polar groups. By phenolic polar group is intended a group in which a polar group is attached to an aromatic ring group.
The aromatic ring group may be an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group. Also, the aromatic ring group may be monocyclic or polycyclic. In addition, the aromatic ring group may be condensed with a non-aromatic ring.
The aromatic ring group includes a benzene ring group, a naphthalene ring group, and an aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 18 carbon atoms such as an anthracene ring group, or, for example, a thiophene ring group, a furan ring group, a pyrrole ring group, benzothiophene ring group, benzofuran ring group, benzopyrrole ring group, triazine ring group, imidazole ring group, benzimidazole ring group, triazole ring group, thiadiazole ring group, thiazole ring group, and other heterocyclic aromatic heterocyclic groups is preferred.
Among them, the aromatic ring group is preferably an aromatic hydrocarbon group, more preferably a benzene ring group.

芳香環基に結合する極性基としては、アルカリ可溶性基が好ましく、例えば、水酸基、カルボキシル基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及び、トリス(アルキルスルホニル)メチレン基等の酸性基が挙げられる。 The polar group that binds to the aromatic ring group is preferably an alkali-soluble group, such as hydroxyl group, carboxyl group, fluorinated alcohol group, sulfonic acid group, sulfonamide group, sulfonylimide group, (alkylsulfonyl)(alkylcarbonyl)methylene group, (alkylsulfonyl)(alkylcarbonyl)imide group, bis(alkylcarbonyl)methylene group, bis(alkylcarbonyl)imide group, bis(alkylsulfonyl)methylene group, bis(alkylsulfonyl)imide group, tris(alkylcarbonyl) Acid groups such as a methylene group and a tris(alkylsulfonyl)methylene group are included.

・一般式(P01)
フェノール性極性基を有する繰り返し単位は、一般式(P01)で表される繰り返し単位が好ましい。
・General formula (P01)
The repeating unit having a phenolic polar group is preferably a repeating unit represented by general formula (P01).

Figure 2022125078000001
Figure 2022125078000001

41、R42、及び、R43は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又は、アルコキシカルボニル基を表す。
中でも、R41、R42、及び、R43は水素原子であるのが好ましい。
R 41 , R 42 and R 43 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group.
Among them, R 41 , R 42 and R 43 are preferably hydrogen atoms.

41、R42、及び、R43のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、及び、ドデシル基等の炭素数20以下のアルキル基が好ましく、炭素数8以下のアルキル基がより好ましい。 The alkyl groups for R 41 , R 42 and R 43 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group and An alkyl group having 20 or less carbon atoms such as , dodecyl group is preferable, and an alkyl group having 8 or less carbon atoms is more preferable.

アルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R41、R42、及び、R43におけるアルキル基と同様の基が好ましい。 As the alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group, the same groups as the alkyl groups for R 41 , R 42 and R 43 are preferable.

シクロアルキル基としては、単環でも多環でもよく、シクロプロピル基、シクロペンチル基、及び、シクロヘキシル基等の炭素数3~8の単環のシクロアルキル基が好ましい。 The cycloalkyl group may be monocyclic or polycyclic, and monocyclic cycloalkyl groups having 3 to 8 carbon atoms such as cyclopropyl, cyclopentyl and cyclohexyl are preferred.

ハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。 A fluorine atom is preferable as the halogen atom.

42は、後述のArが有する置換基、又は、Lと結合して環を形成していてもよい。 R 42 may combine with a substituent of Ar 4 described below or with L 4 to form a ring.

は、単結合、-COO-、又は-CONR44-を表す。
44は、水素原子又はアルキル基を表す。
上記アルキル基としては、R41~R43のアルキル基と同様のアルキル基が好ましい。
としては、単結合、-COO-、又は-CONH-が好ましく、単結合又は-COO-がより好ましく、単結合が更に好ましい。
X 4 represents a single bond, -COO- or -CONR 44 -.
R44 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
As the alkyl group, the same alkyl groups as those of R 41 to R 43 are preferable.
X 4 is preferably a single bond, -COO- or -CONH-, more preferably a single bond or -COO-, still more preferably a single bond.

は、単結合又は2価の連結基を表す。
2価の連結基としては、例えば、エーテル基、カルボニル基、エステル基、チオエーテル基、-SO-、-NR-(Rは、水素原子又はアルキル基を表す)、2価の炭化水素基(例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:-CH=CH-)、アルキニレン基(例:-C≡C-)、及びアリーレン基)、又はこれらを組み合わせた基が挙げられる。
中でも、2価の連結基としてはアルキレン基が好ましく、アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、及び、オクチレン基等の炭素数1~8のアルキレン基がより好ましい。
また、LとR42とが結合して環を形成する場合、Lは3価の連結基を表す。この場合、Lの2価の連結基として上述した基のうちの、更に置換基を有することができる基において、その置換基とR42とが互いに結合して、単結合又は2価の連結基(例えば上述の基)を形成するのが好ましく、単結合又はアルキレン基(メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、及びオクチレン基等の炭素数1~8のアルキレン基が好ましい)を形成するのがより好ましい。
42とLとが結合する場合に形成される環は、5又は6員環であるのが好ましい。
中でも、Lは、単結合であるのが好ましい。
L4 represents a single bond or a divalent linking group.
Examples of divalent linking groups include ether groups, carbonyl groups, ester groups, thioether groups, —SO 2 —, —NR— (R represents a hydrogen atom or an alkyl group), divalent hydrocarbon groups ( Examples thereof include an alkylene group, an alkenylene group (eg -CH=CH-), an alkynylene group (eg -C≡C-), and an arylene group), or a combination thereof.
Among them, the divalent linking group is preferably an alkylene group, and the alkylene group is more preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, and an octylene group. preferable.
Also, when L 4 and R 42 combine to form a ring, L 4 represents a trivalent linking group. In this case, among the groups described above as the divalent linking group for L 4 , the group that can further have a substituent, the substituent and R 42 are bonded to each other to form a single bond or a divalent link It is preferable to form a group (for example, the groups described above), and a single bond or an alkylene group (methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group, octylene group, etc.) is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms. ) is more preferred.
The ring formed when R42 and L4 are bonded is preferably a 5- or 6 -membered ring.
Among them, L4 is preferably a single bond.

Arは、(n+1)価の芳香環基を表す。また、Arは、Y以外にも置換基を有していてもよく、Y以外の置換基は極性基ではないのが好ましい。また、Arが有する置換基とR42とが結合して環を形成する場合、Arは(n+2)価の芳香環基を表す。
Arの芳香環基としては、上述の芳香環基が同様に例示される。
中でも、Arは、炭素数6~18の芳香族炭化水素環基であるのが好ましく、ベンゼン環基であるのがより好ましい。
Arが有する置換基とR42とが結合して形成するのは、単結合又は2価の連結基(例えば上述の基)を形成するのが好ましく、単結合又はアルキレン基(メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、及びオクチレン基等の炭素数1~8のアルキレン基が好ましい)を形成するのがより好ましい。
Ar 4 represents an (n+1)-valent aromatic ring group. Ar 4 may have a substituent other than Y, and the substituent other than Y is preferably not a polar group. When the substituent of Ar 4 and R 42 combine to form a ring, Ar 4 represents an (n+2)-valent aromatic ring group.
As the aromatic ring group for Ar 4 , the same aromatic ring groups as described above are exemplified.
Among them, Ar 4 is preferably an aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 18 carbon atoms, more preferably a benzene ring group.
The substituent of Ar 4 and R 42 are preferably bonded to form a single bond or a divalent linking group (e.g., the group described above), and a single bond or an alkylene group (methylene group, ethylene preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms such as a propylene group, a butylene group, a hexylene group, and an octylene group).

Yは極性基を表す。
極性基としては、上述の極性基が同様に例示される。中でも、極性基としては水酸基が好ましい。
また、Arが、ベンゼン環基部分を有する芳香族ヘテロ環基である場合、Yは、芳香族ヘテロ環基に含まれるベンゼン環基部分と結合しているのが好ましい。
Y represents a polar group.
The polar groups are similarly exemplified by the polar groups described above. Among them, a hydroxyl group is preferable as the polar group.
Moreover, when Ar 4 is an aromatic heterocyclic group having a benzene ring group portion, Y is preferably bonded to the benzene ring group portion contained in the aromatic heterocyclic group.

nは、1~4の整数を表す。 n represents an integer of 1-4.

上述したアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルキレン基、芳香環基、及び、芳香族炭化水素環基等が有し得る置換基の例としては、上述の置換基Tが挙げられる。また、上述したアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルキレン基、芳香環基、及び芳香族炭化水素環基等について述べられた炭素数には、置換基が有する炭素原子の数を含まない。 Examples of substituents that the above-described alkyl group, cycloalkyl group, alkoxycarbonyl group, alkylene group, aromatic ring group, aromatic hydrocarbon ring group, and the like may have include the substituent T described above. In addition, the number of carbon atoms described for the alkyl group, cycloalkyl group, alkoxycarbonyl group, alkylene group, aromatic ring group, aromatic hydrocarbon ring group, etc. described above does not include the number of carbon atoms possessed by the substituent. .

フェノール性極性基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂Bの全繰り返し単位に対して、20~74モル%が好ましく、30~64がより好ましく、45~64モル%が更に好ましい。
フェノール性極性基を有する繰り返し単位は1種のみを使用しても2種以上を使用してもよく、2種以上使用する場合はそれらの合計含有量が上記範囲内になるのが好ましい。
The content of repeating units having a phenolic polar group is preferably 20 to 74 mol %, more preferably 30 to 64 mol %, still more preferably 45 to 64 mol %, based on the total repeating units of Resin B.
Repeating units having a phenolic polar group may be used alone or in combination of two or more. When two or more are used, the total content thereof is preferably within the above range.

(酸分解性基を有する繰り返し単位)
樹脂Bは、酸分解性基を有する繰り返し単位を有する。
酸分解性基とは、酸の作用により脱離する保護基で極性基が保護された構造を有する基である。
保護基とは酸の作用によって脱離する基である。上記保護基は、極性基が有する水素原子と置換して、酸分解性基を形成しているのが好ましい。
樹脂Bがこのような酸分解性基を有する繰り返し単位を有しているため、典型的には、樹脂Bは、アルカリ不溶性又は難溶性の樹脂であって、酸の作用によって保護基が脱離することで、アルカリに対する可溶性が増大する樹脂である。また、同様に、典型的には、樹脂Bは、有機溶剤に対して可溶性の樹脂であって、酸の作用によって保護基が脱離することで、有機溶剤に対する可溶性が減少する樹脂である。
(Repeating unit having an acid-decomposable group)
Resin B has a repeating unit having an acid-decomposable group.
An acid-decomposable group is a group having a structure in which a polar group is protected with a protective group that is released by the action of an acid.
A protecting group is a group that is eliminated by the action of an acid. The protecting group preferably forms an acid-decomposable group by substituting a hydrogen atom of the polar group.
Since the resin B has a repeating unit having such an acid-decomposable group, the resin B is typically an alkali-insoluble or poorly soluble resin, and the protecting group is eliminated by the action of an acid. By doing so, it is a resin whose solubility in alkali increases. Similarly, typically, the resin B is a resin soluble in an organic solvent, and is a resin whose solubility in an organic solvent decreases due to elimination of protective groups by the action of an acid.

保護基で保護される極性基としては、アルカリ可溶性基が好ましく、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、及び、トリス(アルキルスルホニル)メチレン基等の酸性基、並びに、アルコール性水酸基等が挙げられる。
中でも、保護基で保護される極性基としては、カルボキシル基、フェノール性水酸基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール基)、又は、スルホン酸基が好ましく、カルボキシル基、又は、フェノール性水酸基がより好ましく、カルボキシル基が更に好ましい。
As the polar group to be protected with a protecting group, an alkali-soluble group is preferable, and examples thereof include a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a fluorinated alcohol group, a sulfonic acid group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl ) methylene group, (alkylsulfonyl)(alkylcarbonyl)imide group, bis(alkylcarbonyl)methylene group, bis(alkylcarbonyl)imide group, bis(alkylsulfonyl)methylene group, bis(alkylsulfonyl)imide group, tris(alkyl carbonyl)methylene group, acidic groups such as tris(alkylsulfonyl)methylene group, and alcoholic hydroxyl group.
Among them, the polar group to be protected by a protecting group is preferably a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a fluorinated alcohol group (preferably a hexafluoroisopropanol group), or a sulfonic acid group, and a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group is preferable. A carboxyl group is more preferred, and a carboxyl group is even more preferred.

上記保護基としては、例えば、式(Y1)~(Y4)で表される基が挙げられる。
式(Y1):-C(Rx)(Rx)(Rx
式(Y2):-C(=O)OC(Rx)(Rx)(Rx
式(Y3):-C(R36)(R37)(OR38
式(Y4):-C(Rn)(H)(Ar)
Examples of the protecting group include groups represented by formulas (Y1) to (Y4).
Formula (Y1): -C(Rx 1 )(Rx 2 )(Rx 3 )
Formula (Y2): -C(=O)OC(Rx 1 )(Rx 2 )(Rx 3 )
Formula (Y3): —C(R 36 )(R 37 )(OR 38 )
Formula (Y4): -C(Rn)(H)(Ar)

式(Y1)及び式(Y2)中、Rx~Rxは、それぞれ独立に、アルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)、シクロアルキル基(単環若しくは多環)、アリール基、アラルキル基、又は、アルケニル基を表す。なお、Rx~Rxの全てがアルキル基(直鎖状若しくは分岐鎖状)である場合、Rx~Rxのうち少なくとも2つはメチル基であるのが好ましい。
中でも、Rx~Rxは、それぞれ独立に、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を表すことが好ましく、Rx~Rxは、それぞれ独立に、直鎖状のアルキル基を表すことがより好ましい。
Rx~Rxの2つが結合して、単環又は多環を形成してもよい。
Rx~Rxのアルキル基としては、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、又は、t-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基が好ましい。
Rx~Rxのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、若しくは、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、若しくは、アダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。
Rx~Rxのアリール基は、炭素数6~10のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、及び、アントリル基等が挙げられる。
Rx~Rxのアラルキル基は、炭素数7~12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、及び、ナフチルメチル基等が挙げられる。
Rx~Rxのアルケニル基は、炭素数2~8のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、及び、シクロへキセニル基等が挙げられる。
Rx~Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、若しくは、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、若しくは、アダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましく、炭素数5~6の単環のシクロアルキル基がより好ましい。
Rx~Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基は、例えば、環を構成するメチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、又は、カルボニル基等のヘテロ原子を有する基で置き換わっていてもよい。
式(Y1)又は式(Y2)で表される基は、例えば、Rxがメチル基又はエチル基であり、RxとRxとが結合して上述のシクロアルキル基を形成している態様も好ましい。
In formula (Y1) and formula (Y2), Rx 1 to Rx 3 are each independently an alkyl group (linear or branched), a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic), an aryl group, an aralkyl group , or represents an alkenyl group. When all of Rx 1 to Rx 3 are alkyl groups (linear or branched), at least two of Rx 1 to Rx 3 are preferably methyl groups.
Among them, Rx 1 to Rx 3 preferably each independently represent a linear or branched alkyl group, and Rx 1 to Rx 3 each independently represent a linear alkyl group. more preferred.
Two of Rx 1 to Rx 3 may combine to form a monocyclic or polycyclic ring.
The alkyl groups of Rx 1 to Rx 3 are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl group. preferable.
Cycloalkyl groups for Rx 1 to Rx 3 include monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopentyl group or cyclohexyl group, norbornyl group, tetracyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, adamantyl group, and the like. is preferred.
The aryl group represented by Rx 1 to Rx 3 is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, such as phenyl group, naphthyl group and anthryl group.
The aralkyl groups represented by Rx 1 to Rx 3 are preferably aralkyl groups having 7 to 12 carbon atoms, such as benzyl, phenethyl and naphthylmethyl groups.
The alkenyl groups represented by Rx 1 to Rx 3 are preferably alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms, such as vinyl, allyl, butenyl and cyclohexenyl groups.
The cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 includes a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, and a tetracyclododeca. A polycyclic cycloalkyl group such as a nyl group or an adamantyl group is preferable, and a monocyclic cycloalkyl group having 5 to 6 carbon atoms is more preferable.
A cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 is, for example, a group in which one of the methylene groups constituting the ring has a heteroatom such as an oxygen atom or a heteroatom such as a carbonyl group. may be replaced.
In the group represented by formula (Y1) or formula (Y2), for example, Rx 1 is a methyl group or an ethyl group, and Rx 2 and Rx 3 combine to form the above-described cycloalkyl group. is also preferred.

式(Y3)中、R36~R38は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。R37とR38とは、互いに結合して環を形成してもよい。1価の有機基としては、上記式(Y1)で表される基、式(Y1)で表される基以外のアルキル基(直鎖状でも分岐鎖状でもよく環状構造を有していてもよい。例えば、炭素数1~10で、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、及び、1-アダマンチル基等)、アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基等が挙げられる。R36は水素原子であることも好ましい。
上記アリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基としては、例えば、上述のRx~Rxにおけるアリール基、アラルキル基、及び、アルケニル基として挙げた基が同様に挙げられる。
また、R38は、繰り返し単位中の、式(Y3)で表される基以外の他の基と互いに結合していてもよい。例えば、R38は、繰り返し単位中の主鎖が有する基と、結合していてもよい。R38が、繰り返し単位中の他の基と互いに結合する場合、R38と他の基とは、単結合又は2価の連結基(アルキレン基等)を形成するのが好ましい。また、R38が、繰り返し単位中の他の基と互いに結合する場合、上記繰り返し単位は式(Y3)で表される基を含む環を形成する。
In formula (Y3), R 36 to R 38 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. R 37 and R 38 may combine with each other to form a ring. The monovalent organic group includes a group represented by the above formula (Y1) and an alkyl group other than the group represented by the formula (Y1) (either linear or branched, or having a cyclic structure). For example, having 1 to 10 carbon atoms, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, 1-adamantyl group, etc.), aryl group, aralkyl group, and Alkenyl group etc. are mentioned. It is also preferred that R 36 is a hydrogen atom.
Examples of the aryl group, aralkyl group, and alkenyl group include the same groups as the aryl group, aralkyl group, and alkenyl group in Rx 1 to Rx 3 described above.
Also, R 38 may be bonded to a group other than the group represented by formula (Y3) in the repeating unit. For example, R 38 may be bonded to a group possessed by the main chain in the repeating unit. When R 38 is bonded to another group in the repeating unit, R 38 and the other group preferably form a single bond or a divalent linking group (such as an alkylene group). Also, when R 38 is bonded to another group in the repeating unit, the repeating unit forms a ring containing the group represented by formula (Y3).

式(Y3)としては、下記式(Y3-1)で表される基も好ましい。 As the formula (Y3), a group represented by the following formula (Y3-1) is also preferable.

Figure 2022125078000002
Figure 2022125078000002

ここで、L及びLは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、これらを組み合わせた基(例えば、アルキル基とアリール基とを組み合わせた基)を表す。
Mは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、ヘテロ原子を有していてもよいアルキル基、ヘテロ原子を有していてもよいシクロアルキル基、ヘテロ原子を有していてもよいアリール基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基、アルデヒド基、又は、これらを組み合わせた基(例えば、アルキル基とシクロアルキル基とを組み合わせた基)を表す。
アルキル基及びシクロアルキル基は、例えば、メチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、又は、カルボニル基等のヘテロ原子を有する基で置き換わっていてもよい。
なお、L及びLのうち一方は水素原子であり、他方はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アルキレン基とアリール基とを組み合わせた基であるのが好ましい。
Q、M、及び、Lの少なくとも2つが結合して環(好ましくは、5員又は6員環)を形成してもよい。
パターンの微細化の点では、Lが2級又は3級アルキル基であるのが好ましく、3級アルキル基であるのがより好ましい。2級アルキル基としては、イソプロピル基、シクロヘキシル基又はノルボルニル基が挙げられ、3級アルキル基としては、tert-ブチル基又はアダマンタン基が挙げられる。これらの態様では、Tg(ガラス転移温度)及び/又は活性化エネルギーが高くなるため、膜強度の担保に加え、かぶりの抑制ができる。
Here, L 1 and L 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a group combining these (e.g., a group combining an alkyl group and an aryl group). .
M represents a single bond or a divalent linking group.
Q is an alkyl group optionally having a heteroatom, a cycloalkyl group optionally having a heteroatom, an aryl group optionally having a heteroatom, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, a cyano group, an aldehyde group, or a group combining these (for example, a group combining an alkyl group and a cycloalkyl group).
In alkyl groups and cycloalkyl groups, for example, one of the methylene groups may be replaced by a heteroatom such as an oxygen atom or a group containing a heteroatom such as a carbonyl group.
One of L 1 and L 2 is preferably a hydrogen atom, and the other is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a combination of an alkylene group and an aryl group.
At least two of Q, M and L 1 may combine to form a ring (preferably a 5- or 6-membered ring).
From the viewpoint of pattern refinement, L2 is preferably a secondary or tertiary alkyl group, more preferably a tertiary alkyl group. Secondary alkyl groups include isopropyl, cyclohexyl and norbornyl groups, and tertiary alkyl groups include tert-butyl and adamantane groups. In these embodiments, the Tg (glass transition temperature) and/or the activation energy are increased, so that the film strength can be ensured and fogging can be suppressed.

式(Y4)中、Arは、芳香環基を表す。Rnは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。RnとArとは互いに結合して非芳香族環を形成してもよい。Arはより好ましくはアリール基である。
上記アルキル基、シクロアルキル基、及び、アリール基としては、例えば、上述のRx~Rxにおけるアルキル基、シクロアルキル基、及び、アリール基として挙げた基が同様に挙げられる。
In formula (Y4), Ar represents an aromatic ring group. Rn represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. Rn and Ar may combine with each other to form a non-aromatic ring. Ar is more preferably an aryl group.
Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group include the same groups as the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group in Rx 1 to Rx 3 described above.

・一般式(A02)
酸分解性基を有する繰り返し単位は、一般式(A02)で表される繰り返し単位であってもよい。
・General formula (A02)
The repeating unit having an acid-decomposable group may be a repeating unit represented by general formula (A02).

Figure 2022125078000003
Figure 2022125078000003

一般式(A02)中、
Xaは、水素原子、又は、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
Tは、単結合、又は、2価の連結基を表す。
Rx~Rxは、それぞれ独立に、アルキル基(直鎖状又は分岐鎖状)、又は、シクロアルキル基(単環又は多環)を表す。ただし、Rx~Rxの全てがアルキル基(直鎖状又は分岐鎖状)である場合、Rx~Rxのうち少なくとも2つはメチル基であるのが好ましい。
Rx~Rxの2つが結合して、シクロアルキル基(単環又は多環)を形成してもよい。
In the general formula (A02),
Xa 1 represents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group.
T represents a single bond or a divalent linking group.
Rx 1 to Rx 3 each independently represent an alkyl group (linear or branched) or a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic). However, when all of Rx 1 to Rx 3 are alkyl groups (linear or branched), at least two of Rx 1 to Rx 3 are preferably methyl groups.
Two of Rx 1 to Rx 3 may combine to form a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic).

Xaにより表される、置換基を有していてもよいアルキル基としては、例えば、メチル基又は-CH-R11で表される基が挙げられる。R11は、ハロゲン原子(フッ素原子等)、水酸基又は1価の有機基を表し、例えば、炭素数5以下のアルキル基、及び、炭素数5以下のアシル基が挙げられ、炭素数3以下のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。Xaとしては、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、又は、ヒドロキシメチル基が好ましい。 Examples of the optionally substituted alkyl group represented by Xa 1 include a methyl group and a group represented by -CH 2 -R 11 . R 11 represents a halogen atom (such as a fluorine atom), a hydroxyl group or a monovalent organic group, examples of which include alkyl groups having 5 or less carbon atoms, acyl groups having 5 or less carbon atoms, and An alkyl group is preferred, and a methyl group is more preferred. Xa 1 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.

Tの2価の連結基としては、アルキレン基、芳香環基、-COO-Rt-基、及び、-O-Rt-基等が挙げられる。式中、Rtは、アルキレン基、又は、シクロアルキレン基を表す。
Tは、単結合又は-COO-Rt-基が好ましい。Tが-COO-Rt-基を表す場合、Rtは、炭素数1~5のアルキレン基が好ましく、-CH-基、-(CH-基、又は、-(CH-基がより好ましい。
Examples of the divalent linking group for T include an alkylene group, an aromatic ring group, a --COO--Rt-- group, and an --O--Rt-- group. In the formula, Rt represents an alkylene group or a cycloalkylene group.
T is preferably a single bond or a -COO-Rt- group. When T represents a -COO-Rt- group, Rt is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, a -CH 2 - group, a -(CH 2 ) 2 - group, or a -(CH 2 ) 3 - groups are more preferred.

Rx~Rxのアルキル基としては、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、又は、t-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基が好ましい。
Rx~Rxのシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及び、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基、又は、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及び、アダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。
Rx~Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及び、シクロヘキシル基等の単環のシクロアルキル基が好ましく、その他にも、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及び、アダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。中でも、炭素数5~6の単環のシクロアルキル基が好ましい。
Rx~Rxの2つが結合して形成されるシクロアルキル基は、例えば、環を構成するメチレン基の1つが、酸素原子等のヘテロ原子、又は、カルボニル基等のヘテロ原子を有する基で置き換わっていてもよい。
一般式(AI)で表される繰り返し単位は、例えば、Rxがメチル基又はエチル基であり、RxとRxとが結合して上述のシクロアルキル基を形成している態様が好ましい。
The alkyl groups of Rx 1 to Rx 3 are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and t-butyl group. preferable.
Cycloalkyl groups of Rx 1 to Rx 3 include monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, norbornyl group, tetracyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, and adamantyl group. is preferred.
The cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 is preferably a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, and also a norbornyl group and a tetracyclodecanyl group. , a tetracyclododecanyl group, and a polycyclic cycloalkyl group such as an adamantyl group. Among them, monocyclic cycloalkyl groups having 5 to 6 carbon atoms are preferred.
A cycloalkyl group formed by combining two of Rx 1 to Rx 3 is, for example, a group in which one of the methylene groups constituting the ring has a heteroatom such as an oxygen atom or a heteroatom such as a carbonyl group. may be replaced.
In the repeating unit represented by formula (AI), for example, Rx 1 is a methyl group or an ethyl group, and Rx 2 and Rx 3 are preferably combined to form the above-mentioned cycloalkyl group.

上記各基が置換基を有する場合、置換基としては、例えば、アルキル基(炭素数1~4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1~4)、カルボキシル基、及び、アルコキシカルボニル基(炭素数2~6)等が挙げられる。置換基中の炭素数は、8以下が好ましい。 When each of the above groups has a substituent, examples of the substituent include an alkyl group (1 to 4 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (1 to 4 carbon atoms), a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group. (2 to 6 carbon atoms) and the like. The number of carbon atoms in the substituent is preferably 8 or less.

酸分解性基を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂Bの全繰り返し単位に対して、10~80モル%であるのが好ましく、15~60モル%であるのがより好ましく、20~45モル%であるのが更に好ましい。
酸分解性基を有する繰り返し単位は1種のみを使用しても2種以上を使用してもよく、2種以上使用する場合はそれらの合計含有量が上記範囲内になるのが好ましい。
The content of the repeating unit having an acid-decomposable group is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 15 to 60 mol%, more preferably 20 to 45 mol%, based on the total repeating units of Resin B. % is more preferred.
The repeating units having an acid-decomposable group may be used alone or in combination of two or more. When two or more are used, the total content thereof is preferably within the above range.

(一般式(VW)で表される繰り返し単位)
樹脂Bは、一般式(VW)で表される繰り返し単位を有するのも好ましい。
(Repeating unit represented by general formula (VW))
Resin B also preferably has a repeating unit represented by general formula (VW).

Figure 2022125078000004
Figure 2022125078000004

一般式(VW)中、Rvは水素原子、アルキル基、又は、-CH-O-Rv2を表す。Rv2は、水素原子、アルキル基、又は、アシル基を表す。
Rvは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、又は、トリフルオロメチル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい。
In general formula (VW), Rv represents a hydrogen atom, an alkyl group, or —CH 2 —O—Rv2. Rv2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group.
Rv is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group, or a trifluoromethyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group.

Rwは、脂環基を有する炭化水素基を表す。Rwは、Rwが脂環基そのものであってもよいし、Rwが脂環基を一部に含む基であってもよい。
上記炭化水素基が置換基を有していてもよいが、有していてもよい置換基としては、極性基(より具体的な例としては、これまでに極性基として例示した基)以外の基が好ましい。
Rwが有する脂環基は、単環(単環式炭化水素環基)でも多環(多環式炭化水素環基)でもよい。
Rw represents a hydrocarbon group having an alicyclic group. Rw may be an alicyclic group itself, or may be a group partially containing an alicyclic group.
The hydrocarbon group may have a substituent, and the substituent that may have is a polar group (as a more specific example, a group exemplified as a polar group so far) other than groups are preferred.
The alicyclic group of Rw may be monocyclic (monocyclic hydrocarbon ring group) or polycyclic (polycyclic hydrocarbon ring group).

単環式炭化水素環基として、単環の脂環基が好ましく、シクロペンタン環基又はシクロヘキサン環基がより好ましい。
多環式炭化水素環基には、環集合炭化水素環基、架橋環式炭化水素環基が含まれる。
上記環集合炭化水素環基としては、例えば、ビシクロヘキサン環基及びパーヒドロナフタレン環基が挙げられる。
上記架橋環式炭化水素環基として、例えば、ピナン環基、ボルナン環基、ノルピナン環基、ノルボルナン環基、及び、ビシクロオクタン環基(ビシクロ[2.2.2]オクタン環基、ビシクロ[3.2.1]オクタン環基等)等の2環式炭化水素環基;ホモブレダン環基、アダマンタン環基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環基、及び、トリシクロ[4.3.1.12,5]ウンデカン環基等の3環式炭化水素環基;並びに、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン環基、及び、パーヒドロ-1,4-メタノ-5,8-メタノナフタレン環基等の4環式炭化水素環基等が挙げられる。また、架橋環式炭化水素環基には、縮合環式炭化水素環基(例えば、パーヒドロナフタレン(デカリン)環基、パーヒドロアントラセン環基、パーヒドロフェナントレン環基、パーヒドロアセナフテン環基、パーヒドロフルオレン環基、パーヒドロインデン環基、及び、パーヒドロフェナレン環基等の5~8員シクロアルカン環基が複数個縮合した縮合環基)も含まれる。
As the monocyclic hydrocarbon ring group, a monocyclic alicyclic group is preferable, and a cyclopentane ring group or a cyclohexane ring group is more preferable.
Polycyclic hydrocarbon ring groups include ring-assembled hydrocarbon ring groups and bridged ring hydrocarbon ring groups.
Examples of the ring-assembled hydrocarbon ring group include a bicyclohexane ring group and a perhydronaphthalene ring group.
Examples of the bridged cyclic hydrocarbon ring group include a pinane ring group, a bornane ring group, a norpinane ring group, a norbornane ring group, and a bicyclooctane ring group (bicyclo[2.2.2]octane ring group, bicyclo[3 .2.1] octane ring group, etc.); homobredan ring group, adamantane ring group, tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]decane ring group, and tricyclo[4 .3.1.1 2,5 ] tricyclic hydrocarbon ring groups such as undecane ring groups; 1 7,10 ]dodecane ring group and tetracyclic hydrocarbon ring groups such as perhydro-1,4-methano-5,8-methanonaphthalene ring group. The bridged cyclic hydrocarbon ring group includes condensed cyclic hydrocarbon ring groups (e.g., perhydronaphthalene (decalin) ring group, perhydroanthracene ring group, perhydrophenanthrene ring group, perhydroacenaphthene ring group, A condensed ring group in which a plurality of 5- to 8-membered cycloalkane ring groups such as a perhydrofluorene ring group, a perhydroindene ring group, and a perhydrophenalene ring group are condensed.

架橋環式炭化水素環基としては、ノルボルナン環基、アダマンタン環基、ビシクロオクタン環基、又は、トリシクロ[5、2、1、02,6]デカン環基が好ましく、ノルボナン環基又はアダマンタン環基がより好ましい。 The bridged cyclic hydrocarbon ring group is preferably norbornane ring group, adamantane ring group, bicyclooctane ring group, or tricyclo[5,2,1,0 2,6 ]decane ring group, norbonane ring group or adamantane ring groups are more preferred.

これらの脂環基が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子又はアルキル基が好ましい。 As a substituent which these alicyclic groups may have, for example, a halogen atom or an alkyl group is preferable.

なお、一般式(VW)で表される繰り返し単位は、酸分解性基を有さない。つまり、例えば、Rwは、上述したような、酸の作用により脱離する保護基(例えば式(Y1)で表される基)を表さない。 The repeating unit represented by formula (VW) does not have an acid-decomposable group. That is, for example, Rw does not represent a protecting group (eg, a group represented by formula (Y1)) that is released by the action of an acid as described above.

一般式(VW)で表される繰り返し単位を以下に例示する。
式中、Raは、H、CH、CHOH、又は、CFを表す。
The repeating unit represented by formula (VW) is exemplified below.
In the formula, Ra represents H, CH3 , CH2OH , or CF3 .

Figure 2022125078000005
Figure 2022125078000005

樹脂Bが、一般式(VW)で表される繰り返し単位を有する場合、その含有量は、樹脂Bの全繰り返し単位に対して、1~40モル%が好ましく、3~25がより好ましく、5~15モル%が更に好ましい。
一般式(VW)で表される繰り返し単位は1種のみを使用しても2種以上を使用してもよく、2種以上使用する場合はそれらの合計含有量が上記範囲内になるのが好ましい。
When the resin B has a repeating unit represented by the general formula (VW), the content thereof is preferably 1 to 40 mol%, more preferably 3 to 25, and 5 based on the total repeating units of the resin B. ~15 mol% is more preferred.
The repeating unit represented by the general formula (VW) may be used alone or in combination of two or more. preferable.

樹脂Bは上述した繰り返し単位以外の繰り返し単位を有していてもよい。そのような繰り返し単位としては、例えば、一般式(P01)で表される繰り返し単位において、nが0であるような繰り返し単位(ベンジル(メタ)クリレートに基づく繰り返し単位等)が挙げられる。 Resin B may have repeating units other than the repeating units described above. Examples of such repeating units include repeating units represented by the general formula (P01) in which n is 0 (such as repeating units based on benzyl (meth)acrylate).

樹脂Bの全繰り返し単位中、ベンゼン環基を有する繰り返し単位の含有量は、80モル%以下が好ましく、65モル%未満がより好ましく、60モル%以下が更に好ましい。下限は特に制限されないが、例えば、20モル%以上が好ましく、30モル%以上がより好ましく、45モル%以上が更に好ましい。
なお、樹脂Bのフェノール性極性基を有する繰り返し単位の芳香環基がベンゼン環基である場合、このフェノール性極性基を有する繰り返し単位は、ベンゼン環基を有する繰り返し単位に相当する。
The content of repeating units having a benzene ring group in all repeating units of Resin B is preferably 80 mol% or less, more preferably less than 65 mol%, and even more preferably 60 mol% or less. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 20 mol % or more, more preferably 30 mol % or more, and even more preferably 45 mol % or more.
When the aromatic ring group of the repeating unit having the phenolic polar group of Resin B is a benzene ring group, the repeating unit having the phenolic polar group corresponds to the repeating unit having the benzene ring group.

樹脂Bは、常法に従って(例えばラジカル重合で)合成できる。
GPC法によりポリスチレン換算値として、樹脂Bの重量平均分子量は、1,000~200,000が好ましく、3,000~25,000がより好ましく、10,000~25,000が更に好ましい。樹脂Bの重量平均分子量を、1,000~200,000とすることにより、耐熱性及びドライエッチング耐性の劣化を防ぐことができ、更に、現像性の劣化、及び、粘度が高くなって製膜性が劣化することを防ぐことができる。
樹脂Bの分散度(分子量分布)は、通常1~5であり、1~3が好ましく、1.2~3.0がより好ましく、1.2~2.0が更に好ましい。分散度が小さいものほど、解像度、及び、レジスト形状が優れ、更に、レジストパターンの側壁がスムーズであり、ラフネス性に優れる。
Resin B can be synthesized according to a conventional method (for example, by radical polymerization).
The weight average molecular weight of Resin B is preferably from 1,000 to 200,000, more preferably from 3,000 to 25,000, and still more preferably from 10,000 to 25,000 as a polystyrene equivalent by GPC method. By setting the weight average molecular weight of Resin B to 1,000 to 200,000, it is possible to prevent deterioration of heat resistance and dry etching resistance, and further deteriorate developability and increase viscosity, resulting in film formation. You can prevent deterioration.
The degree of dispersion (molecular weight distribution) of Resin B is generally 1 to 5, preferably 1 to 3, more preferably 1.2 to 3.0, and even more preferably 1.2 to 2.0. The smaller the degree of dispersion, the better the resolution and resist shape, the smoother the side walls of the resist pattern, and the better the roughness.

本発明のレジスト組成物中、樹脂Bの含有量は、上述の質量比R2の規定を満たす限り制限されないが、例えば、全固形分に対して、70~99.9質量%が好ましく、80~99.0質量%がより好ましく、95~98.5質量%が更に好ましい。
また、樹脂Bは、1種のみを使用しても2種以上を使用してもよく、2種以上使用する場合はそれらの合計含有量が上記範囲内になるのが好ましい。
In the resist composition of the present invention, the content of resin B is not limited as long as it satisfies the above definition of the mass ratio R2. 99.0% by mass is more preferable, and 95 to 98.5% by mass is even more preferable.
Also, the resin B may be used alone or in combination of two or more. When two or more are used, the total content thereof is preferably within the above range.

<光酸発生剤>
本発明のレジスト組成物は、更に、光酸発生剤を含む。
光酸発生剤は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物である。
光酸発生剤としては、活性光線又は放射線の照射により有機酸を発生する化合物が好ましい。例えば、スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、ジアゾニウム塩化合物、ホスホニウム塩化合物、イミドスルホネート化合物、オキシムスルホネート化合物、ジアゾジスルホン化合物、ジスルホン化合物、及び、o-ニトロベンジルスルホネート化合物が挙げられる。
<Photoacid generator>
The resist composition of the present invention further contains a photoacid generator.
A photoacid generator is a compound that generates an acid upon exposure to actinic rays or radiation.
As the photoacid generator, a compound that generates an organic acid upon exposure to actinic rays or radiation is preferred. Examples include sulfonium salt compounds, iodonium salt compounds, diazonium salt compounds, phosphonium salt compounds, imidosulfonate compounds, oximesulfonate compounds, diazodisulfone compounds, disulfone compounds, and o-nitrobenzylsulfonate compounds.

光酸発生剤としては、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物を、単独又はそれらの混合物として適宜選択して使用できる。例えば、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0125>~<0319>、米国特許出願公開2015/0004544A1号明細書の段落<0086>~<0094>、及び、米国特許出願公開2016/0237190A1号明細書の段落<0323>~<0402>に開示された公知の化合物を光酸発生剤(C)として好適に使用できる。 As the photoacid generator, a known compound that generates an acid upon exposure to actinic rays or radiation can be appropriately selected and used either singly or as a mixture thereof. For example, paragraphs <0125>-<0319> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1, paragraphs <0086>-<0094> of US Patent Application Publication No. 2015/0004544A1, and US Patent Application Publication No. 2016/ The known compounds disclosed in paragraphs <0323> to <0402> of 0237190A1 can be suitably used as the photoacid generator (C).

光酸発生剤としては、例えば、下記一般式(ZI)、一般式(ZII)、又は、一般式(ZIII)で表される化合物が好ましい。 As the photoacid generator, for example, compounds represented by the following general formula (ZI), general formula (ZII), or general formula (ZIII) are preferable.

Figure 2022125078000006
Figure 2022125078000006

上記一般式(ZI)において、
201、R202、及び、R203は、それぞれ独立に、有機基を表す。
201、R202、及び、R203としての有機基の炭素数は、1~30が好ましく、1~20がより好ましい。
In the above general formula (ZI),
R 201 , R 202 and R 203 each independently represent an organic group.
The number of carbon atoms in the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is preferably 1-30, more preferably 1-20.

201、R202、及び、R203の有機基としては、それぞれ独立に、アリール基(炭素数6~15が好ましい)、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基(炭素数1~10が好ましい)、及び、シクロアルキル基(炭素数3~15が好ましい)等が挙げられる。
なお、これらのアリール基、アルキル基、及び、シクロアルキル基の好ましい炭素数に、これらの基が有する置換基に含まれる炭素原子の数は算入しない。
The organic groups of R 201 , R 202 and R 203 are each independently an aryl group (preferably having 6 to 15 carbon atoms) or a linear or branched alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms). ), and a cycloalkyl group (preferably having 3 to 15 carbon atoms).
In addition, the number of carbon atoms contained in the substituents of these groups is not included in the preferable number of carbon atoms of these aryl groups, alkyl groups, and cycloalkyl groups.

また、R201~R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、又は、カルボニル基を有していてもよい。R201~R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)及び-CH-CH-O-CH-CH-等が挙げられる。
は、アニオン(非求核性アニオンが好ましい。)を表す。
Also, two of R 201 to R 203 may combine to form a ring structure, and the ring may have an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group, an amide group, or a carbonyl group. Groups formed by combining two of R 201 to R 203 include an alkylene group (e.g., butylene group, pentylene group) and —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —. .
Z represents an anion (preferably a non-nucleophilic anion).

一般式(ZI)におけるカチオンの好適な態様としては、後述する化合物(ZI-1)、化合物(ZI-2)、化合物(ZI-3)、及び、化合物(ZI-4)における対応する基が挙げられる。
なお、光酸発生剤は、一般式(ZI)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(ZI)で表される化合物のR201~R203の少なくとも1つと、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201~R203の少なくとも1つとが、単結合又は連結基を介して結合した構造を有する化合物であってもよい。
Preferred embodiments of the cation in general formula (ZI) include the corresponding groups in compound (ZI-1), compound (ZI-2), compound (ZI-3), and compound (ZI-4) described later. mentioned.
The photoacid generator may be a compound having a plurality of structures represented by general formula (ZI). For example, at least one of R 201 to R 203 of the compound represented by general formula (ZI) and at least one of R 201 to R 203 of another compound represented by general formula (ZI) are single bonds. Alternatively, it may be a compound having a structure bonded via a linking group.

まず、化合物(ZI-1)について説明する。
化合物(ZI-1)は、上記一般式(ZI)のR201~R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニウム化合物、すなわち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。
アリールスルホニウム化合物は、R201~R203の全てがアリール基でもよいし、R201~R203の一部がアリール基であり、残りがアルキル基又はシクロアルキル基であってもよい。
アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、及びアリールジシクロアルキルスルホニウム化合物が挙げられる。
First, compound (ZI-1) will be described.
Compound (ZI-1) is an arylsulfonium compound in which at least one of R 201 to R 203 in general formula (ZI) is an aryl group, that is, a compound having an arylsulfonium cation.
In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be aryl groups, or part of R 201 to R 203 may be aryl groups and the rest may be alkyl groups or cycloalkyl groups.
Arylsulfonium compounds include, for example, triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, and aryldicycloalkylsulfonium compounds.

アリールスルホニウム化合物に含まれるアリール基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。アリール基は、酸素原子、窒素原子、又は、硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造としては、ピロール残基、フラン残基、チオフェン残基、インドール残基、ベンゾフラン残基、及び、ベンゾチオフェン残基等が挙げられる。アリールスルホニウム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
アリールスルホニウム化合物が有していてもよいアルキル基又はシクロアルキル基は、炭素数1~15の直鎖状アルキル基、炭素数3~15の分岐鎖状アルキル基、又は炭素数3~15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、及び、シクロヘキシル基等が挙げられる。
The aryl group contained in the arylsulfonium compound is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, or the like. Heterocyclic structures include pyrrole residues, furan residues, thiophene residues, indole residues, benzofuran residues, and benzothiophene residues. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
The alkyl group or cycloalkyl group which the arylsulfonium compound may have is a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 15 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms. Alkyl groups are preferred, such as methyl, ethyl, propyl, n-butyl, sec-butyl, t-butyl, cyclopropyl, cyclobutyl, and cyclohexyl groups.

201~R203のアリール基、アルキル基、及び、シクロアルキル基は、それぞれ独立に、アルキル基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3~15)、アリール基(例えば炭素数6~14)、アルコキシ基(例えば炭素数1~15)、ハロゲン原子、水酸基、又は、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。 The aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203 are each independently an alkyl group (eg, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (eg, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (eg, 6 to 14 carbon atoms), an alkoxy group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group as a substituent.

次に、化合物(ZI-2)について説明する。
化合物(ZI-2)は、式(ZI)におけるR201~R203が、それぞれ独立に、芳香環を有さない有機基を表す化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含む芳香族環も包含する。
201~R203としての芳香環を有さない有機基は、炭素数1~30が好ましく、炭素数1~20がより好ましい。
201~R203は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、又は、ビニル基が好ましく、直鎖状又は分岐鎖状の2-オキソアルキル基、2-オキソシクロアルキル基、又は、アルコキシカルボニルメチル基がより好ましく、直鎖状又は分岐鎖状の2-オキソアルキル基が更に好ましい。
Next, compound (ZI-2) will be described.
Compound (ZI-2) is a compound in which R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently represents an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring also includes an aromatic ring containing a heteroatom.
The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms.
R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group, and a linear or branched 2-oxoalkyl group, 2-oxocycloalkyl group, or , an alkoxycarbonylmethyl group is more preferred, and a linear or branched 2-oxoalkyl group is even more preferred.

201~R203のアルキル基及びシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数1~10の直鎖状アルキル基又は炭素数3~10の分岐鎖状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及び、ペンチル基)、及び、炭素数3~10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、及び、ノルボルニル基)が挙げられる。
201~R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1~5)、水酸基、シアノ基、又は、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。
The alkyl group and cycloalkyl group represented by R 201 to R 203 are preferably linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (eg, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, and pentyl group), and cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, and norbornyl group).
R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (eg, 1-5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

次に、化合物(ZI-3)について説明する。化合物(ZI-3)は、一般式(ZI-3)で表される化合物である。 Next, compound (ZI-3) will be described. Compound (ZI-3) is a compound represented by general formula (ZI-3).

Figure 2022125078000007
Figure 2022125078000007

一般式(ZI-3)中、Rは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、ベンジル基を表す。Rが環構造を有する場合、上記環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、又は、炭素-炭素二重結合を有していてもよい。
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又は、アリール基を表す。
及びRは、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、2-オキソアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アリル基、又は、ビニル基を表す。
なお、RとRとが互いに結合して環を形成してもよい。また、RとRとが互いに結合して環を形成してもよく、形成される環は炭素-炭素二重結合を有しているのも好ましい。また、RとRとが互いに結合して環を形成してもよく、形成される環は、酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、又は、炭素-炭素二重結合を有しているのも好ましい。
は、アニオンを表す。
In general formula (ZI-3), R 1 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a benzyl group. When R 1 has a ring structure, the ring structure may have an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group, an amide group, or a carbon-carbon double bond.
R2 and R3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group, or an aryl group.
R x and R y each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, an allyl group, or a vinyl group.
In addition, R 2 and R 3 may combine with each other to form a ring. Also, R 1 and R 2 may combine to form a ring, and the ring formed preferably has a carbon-carbon double bond. In addition, R x and R y may combine with each other to form a ring, and the formed ring has an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group, an amide group, or a carbon-carbon double bond. It is also preferable to have
Z represents an anion.

一般式(ZI-3)中、Rで表されるアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1~15(好ましくは炭素数1~10)の直鎖状アルキル基、炭素数3~15(好ましくは炭素数3~10)の分岐鎖状アルキル基、又は、炭素数3~15(好ましくは炭素数1~10)のシクロアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、及び、ノルボルニル基等が挙げられる。
で表されるアリール基としては、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。アリール基は、酸素原子又は硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造としては、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、及び、ベンゾチオフェン環等が挙げられる。
In general formula (ZI-3), the alkyl group and cycloalkyl group represented by R 1 include a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms) and 3 to 15 carbon atoms. A branched alkyl group (preferably having 3 to 10 carbon atoms) or a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms) is preferred, specifically, a methyl group, an ethyl group, Examples include propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and norbornyl group.
The aryl group represented by R 1 is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group. The aryl group may be an aryl group having a heterocyclic structure having an oxygen atom, a sulfur atom, or the like. Heterocyclic structures include a furan ring, a thiophene ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, and the like.

上記Rは、更に置換基(例えば、置換基群T)を有しているのも好ましい。
なお、Rが環構造を有する場合、上記環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、又は、炭素-炭素二重結合を有していてもよい。
It is also preferable that the above R 1 further has a substituent (for example, substituent group T).
When R 1 has a ring structure, the ring structure may have an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group, an amide group, or a carbon-carbon double bond.

及びRで表されるアルキル基、シクロアルキル基、及び、アリール基としては、上述したRと同様のものが挙げられ、その好ましい態様も同じである。また、RとRは、結合して環を形成してもよい。
及びRで表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子が挙げられる。
Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group represented by R 2 and R 3 include the same groups as those for R 1 described above, and preferred embodiments thereof are also the same. Also, R 2 and R 3 may combine to form a ring.
Halogen atoms represented by R 2 and R 3 include, for example, fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.

及びRで表されるアルキル基及びシクロアルキル基としては、上述したRと同様のものが挙げられ、その好ましい態様も同じである。
及びRで表される2-オキソアルキル基としては、例えば、炭素数1~15(好ましくは炭素数1~10)のものが挙げられ、具体的には、2-オキソプロピル基、及び2-オキソブチル基等が挙げられる。
及びRで表されるアルコキシカルボニルアルキル基としては、例えば、炭素数1~15(好ましくは炭素数1~10)のものが挙げられる。また、RとRは、結合して環を形成してもよい。
また、RとRとが互いに結合して環を形成してもよく、RとRとが互いに連結して形成される環は、酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、又は、炭素-炭素二重結合を有していてもよい。
なお、形成される環が酸素原子等を有するとは、例えば、互いに結合できる二つの基(例えばRとR)とが互いに連結してアルキレン基を形成し、このようなアルキレン基中のメチレン基が酸素原子等で置換されている形態等である。
とRとが互いに連結して形成される環としては、3~10員環が好ましく、4~8員環がより好ましく、5又は6員環が更に好ましい。
Examples of the alkyl group and cycloalkyl group represented by R x and R y include the same groups as those for R 1 described above, and preferred embodiments thereof are also the same.
Examples of the 2-oxoalkyl group represented by R x and R y include those having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms), specifically 2-oxopropyl group, and 2-oxobutyl group.
Alkoxycarbonylalkyl groups represented by R x and R y include, for example, those having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms). Also, R x and R y may combine to form a ring.
In addition, R x and R y may be bonded to each other to form a ring, and the ring formed by bonding R x and R y to each other includes an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group, an amide group, Alternatively, it may have a carbon-carbon double bond.
The ring to be formed having an oxygen atom or the like means, for example, two groups that can be bonded to each other (for example, R x and R y ) are linked to each other to form an alkylene group, and Examples include a form in which a methylene group is substituted with an oxygen atom or the like.
The ring formed by combining R x and R y is preferably a 3- to 10-membered ring, more preferably a 4- to 8-membered ring, and even more preferably a 5- or 6-membered ring.

一般式(ZI-3)中、RとRとが結合して環構造を形成してもよく、形成される環構造は、炭素-炭素二重結合を有していてもよい。 In general formula (ZI-3), R 1 and R 2 may combine to form a ring structure, and the formed ring structure may have a carbon-carbon double bond.

上記化合物(ZI-3)は、中でも、化合物(ZI-3A)であるのが好ましい。
化合物(ZI-3A)は、下記一般式(ZI-3A)で表される化合物で、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。
Compound (ZI-3) above is preferably compound (ZI-3A).
Compound (ZI-3A) is a compound represented by the following general formula (ZI-3A) and having a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 2022125078000008
Figure 2022125078000008

一般式(ZI-3A)中、
1c~R5cは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、シクロアルキルカルボニルオキシ基、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、アルキルチオ基、又は、アリールチオ基を表す。
6c及びR7cとしては、上述した一般式(ZI-3)中のR及びRと同義であり、その好ましい態様も同じである。
及びRとしては、上述した一般式(ZI-3)中のR及びRと同義であり、その好ましい態様も同じである。
In general formula (ZI-3A),
R 1c to R 5c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, a cycloalkylcarbonyloxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group , represents a nitro group, an alkylthio group, or an arylthio group.
R 6c and R 7c have the same definitions as R 2 and R 3 in general formula (ZI-3) described above, and preferred embodiments thereof are also the same.
R x and R y have the same meanings as R x and R y in general formula (ZI-3) described above, and preferred embodiments thereof are also the same.

1c~R5c中のいずれか2つ以上、RとRは、それぞれ結合して環を形成してもよく、この環は、それぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、又は、炭素-炭素二重結合を有していてもよい。また、R5cとR6c、R5cとRは、それぞれ結合して環を形成してもよく、この環は、それぞれ独立に炭素-炭素二重結合を有しているのも好ましい。また、R6cとR7cは、それぞれ結合して環を形成してもよい。
なお、形成される環が酸素原子等を有するとは、例えば、結合できる二つの基(例えばRとR)が互いに結合してアルキレン基を形成し、このようなアルキレン基中のメチレン基が酸素原子等で置換されている形態である。
また、上記環としては、芳香族又は非芳香族の炭化水素環、芳香族又は非芳香族の複素環、及びこれらの環が2つ以上組み合わされてなる多環縮合環が挙げられる。環としては、3~10員環が好ましく、4~8員環がより好ましく、5又は6員環が更に好ましい。
Any two or more of R 1c to R 5c and R x and R y may each be combined to form a ring, and this ring is each independently an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group, or an amide group. , or may have a carbon-carbon double bond. In addition, R 5c and R 6c , and R 5c and R x may be combined to form a ring, and this ring preferably independently has a carbon-carbon double bond. Also, R 6c and R 7c may combine to form a ring.
The ring to be formed having an oxygen atom or the like means, for example, two groups that can be bonded (e.g., R x and R y ) are bonded to each other to form an alkylene group, and a methylene group in such an alkylene group is substituted with an oxygen atom or the like.
Examples of the ring include aromatic or non-aromatic hydrocarbon rings, aromatic or non-aromatic heterocyclic rings, and polycyclic condensed rings in which two or more of these rings are combined. The ring is preferably a 3- to 10-membered ring, more preferably a 4- to 8-membered ring, and still more preferably a 5- or 6-membered ring.

1c~R5c中のいずれか2つ以上、R6cとR7c、及びRとRが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基、及び、-CH-CH-O-CH-CH-等が挙げられる。
5cとR6c、及び、R5cとRが結合して形成する基としては、単結合又はアルキレン基が好ましい。アルキレン基としては、メチレン基、及びエチレン基等が挙げられる。
Zcは、アニオンを表す。
Groups formed by bonding two or more of R 1c to R 5c , R 6c and R 7c , and R x and R y include a butylene group, a pentylene group, and —CH 2 —CH 2 —. O—CH 2 —CH 2 — and the like are included.
The group formed by combining R 5c and R 6c and R 5c and R x is preferably a single bond or an alkylene group. The alkylene group includes a methylene group, an ethylene group, and the like.
Zc- represents an anion.

次に、化合物(ZI-4)について説明する。
化合物(ZI-4)は、下記一般式(ZI-4)で表される化合物である。
Next, compound (ZI-4) will be described.
Compound (ZI-4) is a compound represented by the following general formula (ZI-4).

Figure 2022125078000009
Figure 2022125078000009

一般式(ZI-4)中、
lは0~2の整数を表す。
rは0~8の整数を表す。
13は、水素原子、フッ素原子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、又は、シクロアルキル基を有する基(シクロアルキル基そのものであってもよく、シクロアルキル基を一部に含む基であってもよい。シクロアルキル基部分は単環でも多環でもよい)を表す。これらの基は置換基を有してもよい。
14は、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基、又は、シクロアルキル基を有する基(シクロアルキル基そのものであってもよく、シクロアルキル基を一部に含む基であってもよい。シクロアルキル基部分は単環でも多環でもよい。例えば、シクロアルキルスルホニル基、又は、シクロアルコキシ基等)を表す。これらの基は置換基を有してもよい。R14が複数存在する場合、複数存在するR14は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
15は、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、又は、ナフチル基を表す。これらの基は置換基を有してもよい。2つのR15が互いに結合して環を形成してもよい。2つのR15が互いに結合して環を形成するとき、環骨格内に、酸素原子、又は、窒素原子等のヘテロ原子を含んでもよい。一態様において、2つのR15がアルキレン基であり、互いに結合して環構造を形成するのが好ましい。
In general formula (ZI-4),
l represents an integer of 0 to 2;
r represents an integer of 0 to 8;
R 13 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or a group having a cycloalkyl group (it may be a cycloalkyl group itself, or a group partially containing a cycloalkyl group The cycloalkyl group moiety may be monocyclic or polycyclic). These groups may have a substituent.
R 14 is a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, or a group having a cycloalkyl group (it may be the cycloalkyl group itself, or a cycloalkyl group The cycloalkyl group moiety may be monocyclic or polycyclic, and represents, for example, a cycloalkylsulfonyl group or a cycloalkoxy group. These groups may have a substituent. When multiple R 14 are present, the multiple R 14 may be the same or different.
Each R 15 independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or a naphthyl group. These groups may have a substituent. Two R 15 may be joined together to form a ring. When two R 15 are combined to form a ring, the ring skeleton may contain a heteroatom such as an oxygen atom or a nitrogen atom. In one aspect, two R 15 are alkylene groups, preferably joined together to form a ring structure.

一般式(ZI-4)において、R13、R14、及び、R15のアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状である。アルキル基の炭素数は、1~10が好ましい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-ブチル基、又は、t-ブチル基等がより好ましい。 In general formula (ZI-4), the alkyl groups of R 13 , R 14 and R 15 are linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10. As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, or the like is more preferable.

次に、一般式(ZII)及び(ZIII)について説明する。
一般式(ZII)、及び(ZIII)中、R204~R207は、それぞれ独立に、アリール基、アルキル基、又は、シクロアルキル基を表す。
204~R207のアリール基としてはフェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。R204~R207のアリール基は、酸素原子、窒素原子、又は、硫黄原子等を有する複素環構造を有するアリール基であってもよい。複素環構造を有するアリール基の骨格としては、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、インドール、ベンゾフラン、及び、ベンゾチオフェン等が挙げられる。
204~R207のアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1~10の直鎖状アルキル基又は炭素数3~10の分岐鎖状アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及び、ペンチル基)、又は、炭素数3~10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、及び、ノルボルニル基)が好ましい。
Next, general formulas (ZII) and (ZIII) are described.
In general formulas (ZII) and (ZIII), R 204 to R 207 each independently represent an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.
The aryl group for R 204 to R 207 is preferably a phenyl group or a naphthyl group, more preferably a phenyl group. The aryl group of R 204 to R 207 may be an aryl group having a heterocyclic structure containing an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, or the like. Skeletons of aryl groups having a heterocyclic structure include, for example, pyrrole, furan, thiophene, indole, benzofuran, and benzothiophene.
The alkyl group and cycloalkyl group represented by R 204 to R 207 include linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, propyl, butyl group and pentyl group) or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group and norbornyl group) are preferred.

204~R207のアリール基、アルキル基、及び、シクロアルキル基は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい。R204~R207のアリール基、アルキル基、及び、シクロアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1~15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3~15)、アリール基(例えば炭素数6~15)、アルコキシ基(例えば炭素数1~15)、ハロゲン原子、水酸基、及び、フェニルチオ基等が挙げられる。
は、アニオンを表す。
The aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 204 to R 207 may each independently have a substituent. Examples of substituents that the aryl group, alkyl group and cycloalkyl group of R 204 to R 207 may have include an alkyl group (eg, having 1 to 15 carbon atoms) and a cycloalkyl group (eg, having 3 carbon atoms). 15), aryl groups (eg, 6 to 15 carbon atoms), alkoxy groups (eg, 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, and phenylthio groups.
Z represents an anion.

一般式(ZI)におけるZ、一般式(ZII)におけるZ、一般式(ZI-3)におけるZc、及び一般式(ZI-4)におけるZとしては、下記一般式(3)で表されるアニオンが好ましい。 Z - in general formula (ZI), Z - in general formula (ZII), Zc - in general formula (ZI-3), and Z - in general formula (ZI-4) are represented by the following general formula (3) The anions represented are preferred.

Figure 2022125078000010
Figure 2022125078000010

一般式(3)中、
oは、1~3の整数を表す。pは、0~10の整数を表す。qは、0~10の整数を表す。
In general formula (3),
o represents an integer of 1 to 3; p represents an integer from 0 to 10; q represents an integer from 0 to 10;

Xfは、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。このアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~4がより好ましい。また、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基としては、パーフルオロアルキル基が好ましい。
Xfは、フッ素原子又は炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であるのが好ましく、フッ素原子又はCFであるのがより好ましい。特に、双方のXfがフッ素原子であるのが更に好ましい。
Xf represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. The number of carbon atoms in this alkyl group is preferably 1-10, more preferably 1-4. A perfluoroalkyl group is preferable as the alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
Xf is preferably a fluorine atom or a C 1-4 perfluoroalkyl group, more preferably a fluorine atom or CF 3 . In particular, both Xf are more preferably fluorine atoms.

及びRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、又は、少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。R及びRが複数存在する場合、R及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
及びRで表されるアルキル基は、置換基を有していてもよく、炭素数1~4が好ましい。R及びRは、好ましくは水素原子である。
少なくとも一つのフッ素原子で置換されたアルキル基の具体例及び好適な態様は一般式(3)中のXfの具体例及び好適な態様と同じである。
R4 and R5 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. When multiple R 4 and R 5 are present, each of R 4 and R 5 may be the same or different.
The alkyl groups represented by R 4 and R 5 may have substituents and preferably have 1 to 4 carbon atoms. R 4 and R 5 are preferably hydrogen atoms.
Specific examples and preferred aspects of the alkyl group substituted with at least one fluorine atom are the same as the specific examples and preferred aspects of Xf in general formula (3).

Lは、2価の連結基を表す。Lが複数存在する場合、Lは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
2価の連結基としては、例えば、-COO-(-C(=O)-O-)、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6)、シクロアルキレン基(好ましくは炭素数3~15)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2~6)及びこれらの複数を組み合わせた2価の連結基等が挙げられる。これらの中でも、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CO-、-O-、-SO-、-COO-アルキレン基-、-OCO-アルキレン基-、-CONH-アルキレン基-、又は、-NHCO-アルキレン基-が好ましく、-COO-、-OCO-、-CONH-、-SO-、-COO-アルキレン基-、又は、-OCO-アルキレン基-がより好ましい。
L represents a divalent linking group. When there are multiple L's, each L may be the same or different.
Examples of divalent linking groups include -COO-(-C(=O)-O-), -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CO-, -O-, -S-, - SO—, —SO 2 —, an alkylene group (preferably having 1 to 6 carbon atoms), a cycloalkylene group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), an alkenylene group (preferably having 2 to 6 carbon atoms), and a combination of a plurality of these and a divalent linking group. Among these, -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CO-, -O-, -SO 2 -, -COO-alkylene group-, -OCO-alkylene group-, -CONH- An alkylene group - or -NHCO-alkylene group- is preferred, and -COO-, -OCO-, -CONH-, -SO 2 -, -COO-alkylene group- or -OCO-alkylene group- is more preferred. .

Wは、環状構造を含む有機基を表す。これらの中でも、環状の有機基であるのが好ましい。
環状の有機基としては、例えば、脂環基、アリール基、及び、複素環基が挙げられる。
脂環基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。単環式の脂環基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及び、シクロオクチル基等の単環のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環基としては、例えば、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及び、アダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が挙げられる。中でも、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、及び、アダマンチル基等の炭素数7以上の嵩高い構造を有する脂環基が好ましい。
W represents an organic group containing a cyclic structure. Among these, a cyclic organic group is preferable.
Cyclic organic groups include, for example, alicyclic groups, aryl groups, and heterocyclic groups.
Alicyclic groups may be monocyclic or polycyclic. Examples of monocyclic alicyclic groups include monocyclic cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. Examples of polycyclic alicyclic groups include norbornyl, tricyclodecanyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl, and polycyclic cycloalkyl groups such as adamantyl. Among them, alicyclic groups having a bulky structure with 7 or more carbon atoms, such as norbornyl, tricyclodecanyl, tetracyclodecanyl, tetracyclododecanyl, and adamantyl groups, are preferred.

アリール基は、単環式であってもよく、多環式であってもよい。このアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、及び、アントリル基が挙げられる。
複素環基は、単環であってもよく、多環であってもよい。多環の方がより酸の拡散を抑制可能である。また、複素環基は、芳香族性を有していてもよいし、芳香族性を有していなくてもよい。芳香族性を有している複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、及びピリジン環が挙げられる。芳香族性を有していない複素環としては、例えば、テトラヒドロピラン環、ラクトン環、スルトン環、及び、デカヒドロイソキノリン環が挙げられる。複素環基における複素環としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、又はデカヒドロイソキノリン環が特に好ましい。
Aryl groups may be monocyclic or polycyclic. This aryl group includes, for example, a phenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, and an anthryl group.
A heterocyclic group may be monocyclic or polycyclic. A polycyclic ring can further suppress acid diffusion. Moreover, the heterocyclic group may or may not have aromaticity. Heterocyclic rings having aromaticity include, for example, furan ring, thiophene ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, and pyridine ring. Non-aromatic heterocycles include, for example, a tetrahydropyran ring, a lactone ring, a sultone ring, and a decahydroisoquinoline ring. The heterocyclic ring in the heterocyclic group is particularly preferably a furan ring, a thiophene ring, a pyridine ring, or a decahydroisoquinoline ring.

上記環状の有機基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基(直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよく、炭素数1~12が好ましい)、シクロアルキル基(単環、多環(スピロ環を含む)のいずれであってもよく、炭素数3~20が好ましい)、アリール基(炭素数6~14が好ましい)、水酸基、アルコキシ基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、チオエーテル基、スルホンアミド基、及び、スルホン酸エステル基が挙げられる。なお、環状の有機基を構成する炭素(環形成に寄与する炭素)はカルボニル炭素であってもよい。 The cyclic organic group may have a substituent. Examples of such substituents include alkyl groups (either linear or branched, preferably having 1 to 12 carbon atoms), cycloalkyl groups (monocyclic, polycyclic (including spirocyclic) preferably having 3 to 20 carbon atoms), aryl group (preferably having 6 to 14 carbon atoms), hydroxyl group, alkoxy group, ester group, amide group, urethane group, ureido group, thioether group, sulfone Amide groups and sulfonate groups are included. In addition, carbonyl carbon may be sufficient as carbon (carbon which contributes to ring formation) which comprises a cyclic|annular organic group.

一般式(3)で表されるアニオンとしては、SO -CF-CH-OCO-(L)q’-W、SO -CF-CHF-CH-OCO-(L)q’-W、SO -CF-COO-(L)q’-W、SO -CF-CF-CH-CH-(L)q-W、SO -CF-CH(CF)-OCO-(L)q’-Wが好ましい。ここで、L、q及びWは、一般式(3)と同様である。q’は、0~10の整数を表す。 Examples of anions represented by the general formula (3) include SO 3 —CF 2 —CH 2 —OCO-(L)q′-W, SO 3 —CF 2 —CHF—CH 2 —OCO-(L) q′-W, SO 3 —CF 2 —COO-(L)q′-W, SO 3 —CF 2 —CF 2 —CH 2 —CH 2 —(L)qW, SO 3 —CF 2 -CH(CF 3 )-OCO-(L)q'-W is preferred. Here, L, q and W are the same as in general formula (3). q' represents an integer from 0 to 10;

一態様において、一般式(ZI)におけるZ、一般式(ZII)におけるZ、一般式(ZI-3)におけるZc、及び一般式(ZI-4)におけるZとしては、フルオロアルキルスルホン酸アニオン(より好ましくは、パーフルオロアルキルスルホン酸アニオン)も好ましい。上記フルオロアルキルスルホン酸アニオン(パーフルオロアルキルスルホン酸アニオンを含む)の炭素数は2~10が好ましく3~5がより好ましい。 In one embodiment, Z - in general formula (ZI), Z - in general formula (ZII), Zc - in general formula (ZI-3), and Z - in general formula (ZI-4) are fluoroalkylsulfones Acid anions (more preferably perfluoroalkylsulfonate anions) are also preferred. The fluoroalkylsulfonate anion (including perfluoroalkylsulfonate anion) preferably has 2 to 10 carbon atoms, more preferably 3 to 5 carbon atoms.

光酸発生剤のアニオン及びカチオンを、それぞれ以下に例示する。 The anions and cations of the photoacid generator are exemplified below.

Figure 2022125078000011
Figure 2022125078000011

Figure 2022125078000012
Figure 2022125078000012

Figure 2022125078000013
Figure 2022125078000013

上記のカチオン及びアニオンを任意に組みわせて光酸発生剤として使用できる。 Any combination of the above cations and anions can be used as a photoacid generator.

光酸発生剤は、低分子化合物の形態であってもよく、重合体の一部に組み込まれた形態であってもよい。また、低分子化合物の形態と重合体の一部に組み込まれた形態を併用してもよい。
光酸発生剤は、低分子化合物の形態であるのが好ましい。
光酸発生剤が、低分子化合物の形態である場合、分子量は3,000以下が好ましく、2,000以下がより好ましく、1,000以下が更に好ましい。
本発明のレジスト組成物中、光酸発生剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.1~35質量%が好ましく、0.5~20質量%がより好ましく、1~10質量%が更に好ましく、1~5質量%が特に好ましい。
また、樹脂Bは、1種のみを使用しても2種以上を使用してもよく、2種以上使用する場合はそれらの合計含有量が上記範囲内になるのが好ましい。
The photoacid generator may be in the form of a low-molecular-weight compound, or may be in the form of being incorporated into a part of the polymer. Moreover, the form of a low-molecular-weight compound and the form incorporated into a part of a polymer may be used in combination.
The photoacid generator is preferably in the form of a low molecular weight compound.
When the photoacid generator is in the form of a low-molecular-weight compound, the molecular weight is preferably 3,000 or less, more preferably 2,000 or less, even more preferably 1,000 or less.
In the resist composition of the present invention, the content of the photoacid generator is preferably 0.1 to 35% by mass, more preferably 0.5 to 20% by mass, more preferably 1 to 35% by mass, based on the total solid content of the composition. 10% by mass is more preferred, and 1 to 5% by mass is particularly preferred.
Also, the resin B may be used alone or in combination of two or more. When two or more are used, the total content thereof is preferably within the above range.

<酸拡散制御剤>
本発明のレジスト組成物は、更に、上述したエーテル化合物とは異なる化合物である酸拡散制御剤を含む。
酸拡散制御剤は、露光時に光酸発生剤等から発生する酸をトラップし、余分な発生酸による、未露光部における樹脂Bの反応を抑制するクエンチャーとして作用するのが好ましい。
例えば、塩基性化合物(DA)、活性光線又は放射線の照射により塩基性が低下又は消失する塩基性化合物(DB)(プロトンアクセプター性官能基を有し、かつ、活性光線又は放射線の照射により分解して、プロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化する化合物)、光酸発生剤に対して相対的に弱酸となるオニウム塩(DC)、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(DD)、又はカチオン部に窒素原子を有するオニウム塩化合物(DE)等を酸拡散制御剤として使用できる。
中でも、酸拡散制御剤は、塩基性化合物(DA)及び窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(DD)が好ましい。
<Acid diffusion control agent>
The resist composition of the present invention further contains an acid diffusion control agent which is a compound different from the ether compounds described above.
The acid diffusion control agent preferably traps the acid generated from the photoacid generator or the like during exposure, and acts as a quencher that suppresses the reaction of the resin B in the unexposed area due to excess generated acid.
For example, a basic compound (DA), a basic compound (DB) whose basicity is reduced or lost by irradiation with actinic rays or radiation (having a proton acceptor functional group and decomposed by irradiation with actinic rays or radiation) a compound whose proton acceptor property is reduced, lost, or changes from proton acceptor property to acidic), an onium salt (DC) that is relatively weakly acidic with respect to the photoacid generator, and a nitrogen atom, A low-molecular-weight compound (DD) having a group that leaves under the action of an acid, an onium salt compound (DE) having a nitrogen atom in the cation portion, or the like can be used as an acid diffusion controller.
Among them, the acid diffusion controller is preferably a basic compound (DA) and a low-molecular-weight compound (DD) having a nitrogen atom-containing group that is released by the action of an acid.

(塩基性化合物(DA))
塩基性化合物(DA)としては、下記式(A)~(E)で示される構造を有する化合物が好ましい。
(Basic compound (DA))
As the basic compound (DA), compounds having structures represented by the following formulas (A) to (E) are preferred.

Figure 2022125078000014
Figure 2022125078000014

一般式(A)及び(E)中、
200、R201、及び、R202は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1~20)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~20)又はアリール基(炭素数6~20)を表す。R201とR202は、互いに結合して環を形成してもよい。
203、R204、R205、及び、R206は、同一でも異なってもよく、それぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基を表す。
In general formulas (A) and (E),
R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different and each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms), or a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or represents an aryl group (having 6 to 20 carbon atoms). R 201 and R 202 may combine with each other to form a ring.
R 203 , R 204 , R 205 and R 206 may be the same or different and each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.

一般式(A)及び(E)中のアルキル基は、置換基を有していても無置換であってもよい。
上記アルキル基について、置換基を有するアルキル基としては、炭素数1~20のアミノアルキル基、炭素数1~20のヒドロキシアルキル基、又は、炭素数1~20のシアノアルキル基が好ましい。
一般式(A)及び(E)中のアルキル基は、無置換であるのがより好ましい。
The alkyl groups in general formulas (A) and (E) may be substituted or unsubstituted.
Regarding the above alkyl group, the substituted alkyl group is preferably an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a cyanoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
The alkyl groups in general formulas (A) and (E) are more preferably unsubstituted.

塩基性化合物(DA)としては、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン、又はピペリジン等が好ましく、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造若しくはピリジン構造を有する化合物、水酸基を有するアルキルアミン誘導体、又は、水酸基を有するアニリン誘導体等がより好ましい。 As the basic compound (DA), guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, or piperidine are preferable, and imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure, onium carboxylate structure, A compound having a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group, an aniline derivative having a hydroxyl group, or the like is more preferable.

(窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(DD))
また、酸拡散制御剤は、窒素原子を有し、酸の作用により脱離する基を有する低分子化合物(DD)(以下、「化合物(DD)」ともいう)であるのも好ましい。化合物(DD)は、酸の作用により脱離する基を窒素原子上に有するアミン誘導体であるのが好ましい。
酸の作用により脱離する基としては、アセタール基、カルボネート基、カルバメート基、3級エステル基、3級水酸基、又は、ヘミアミナールエーテル基が好ましく、カルバメート基、又は、ヘミアミナールエーテル基がより好ましい。
化合物(DD)の分子量は、100~1000が好ましく、100~700がより好ましく、100~500が更に好ましい。
化合物(DD)は、窒素原子上に保護基を有するカルバメート基を有してもよい。カルバメート基を構成する保護基としては、下記一般式(d-1)で表される。
(Low-molecular-weight compound (DD) having a nitrogen atom and a group that leaves under the action of an acid)
The acid diffusion controller is also preferably a low-molecular-weight compound (DD) (hereinafter also referred to as "compound (DD)") having a nitrogen atom and a group that leaves under the action of an acid. The compound (DD) is preferably an amine derivative having a group on the nitrogen atom that leaves under the action of an acid.
The group that is eliminated by the action of an acid is preferably an acetal group, a carbonate group, a carbamate group, a tertiary ester group, a tertiary hydroxyl group, or a hemiaminal ether group, and a carbamate group or a hemiaminal ether group is preferred. more preferred.
The molecular weight of the compound (DD) is preferably 100-1000, more preferably 100-700, even more preferably 100-500.
Compound (DD) may have a carbamate group with a protecting group on the nitrogen atom. A protecting group constituting a carbamate group is represented by the following general formula (d-1).

Figure 2022125078000015
Figure 2022125078000015

一般式(d-1)において、
Rbは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1~10)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~30)、アリール基(好ましくは炭素数3~30)、アラルキル基(好ましくは炭素数1~10)、又は、アルコキシアルキル基(好ましくは炭素数1~10)を表す。Rb同士は、互いに結合して環を形成していてもよい。
Rbが示すアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び、アルコキシアルキル基が有していてもよい置換基としては、それぞれ独立にヒドロキシル基、シアノ基、アミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、オキソ基等の官能基、アルコキシ基、又は、ハロゲン原子が好ましい。
In general formula (d-1),
Rb each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 30 carbon atoms), an aryl group (preferably having 3 to 30 carbon atoms), an aralkyl group ( preferably 1 to 10 carbon atoms) or an alkoxyalkyl group (preferably 1 to 10 carbon atoms). Rb's may combine with each other to form a ring.
The substituents that the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, and alkoxyalkyl group represented by Rb may each independently have include a hydroxyl group, a cyano group, an amino group, a pyrrolidino group, and a piperidino group. , a morpholino group, a functional group such as an oxo group, an alkoxy group, or a halogen atom.

Rbとしては、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、シクロアルキル基、又は、アリール基が好ましく、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又は、シクロアルキル基がより好ましい。
2つのRbが相互に連結して形成する環としては、脂環式炭化水素環、芳香族炭化水素環、複素環式炭化水素環、及び、その誘導体等が挙げられる。
一般式(d-1)で表される基の具体的な構造としては、米国特許公報US2012/0135348A1号明細書の段落<0466>に開示された構造が挙げられるが、これに限定されない。
Rb is preferably a linear or branched alkyl group, cycloalkyl group or aryl group, more preferably a linear or branched alkyl group or cycloalkyl group.
Examples of the ring formed by connecting two Rb's together include an alicyclic hydrocarbon ring, an aromatic hydrocarbon ring, a heterocyclic hydrocarbon ring, derivatives thereof, and the like.
Specific structures of the group represented by formula (d-1) include, but are not limited to, structures disclosed in paragraph <0466> of US Patent Publication No. US2012/0135348A1.

化合物(DD)は、下記一般式(6)で表される構造を有するのが好ましい。 Compound (DD) preferably has a structure represented by the following general formula (6).

Figure 2022125078000016
Figure 2022125078000016

一般式(6)において、
lは0~2の整数を表し、mは1~3の整数を表し、l+m=3を満たす。
Raは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、アラルキル基を表す。lが2のとき、2つのRaは同じでも異なっていてもよく、2つのRaは互い結合して式中の窒素原子と共に複素環を形成していてもよい。この複素環には式中の窒素原子以外のヘテロ原子を有していてもよい。また、この複素環の置換基としては水酸基が好ましい。
Rbは、上記一般式(d-1)におけるRbと同義であり、好ましい例も同様である。
一般式(6)において、Raとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及び、アラルキル基は、それぞれ独立にRbとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及び、アラルキル基が有していてもよい置換基として例示した置換基を有しているのも好ましい。
In general formula (6),
l represents an integer of 0 to 2, m represents an integer of 1 to 3, and satisfies l+m=3.
Ra represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. When l is 2, the two Ra's may be the same or different, and the two Ra's may bond together to form a heterocyclic ring together with the nitrogen atom in the formula. This heterocyclic ring may have a heteroatom other than the nitrogen atom in the formula. Moreover, a hydroxyl group is preferable as a substituent of this heterocyclic ring.
Rb has the same definition as Rb in formula (d-1) above, and preferred examples are also the same.
In the general formula (6), the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group as Ra are each independently represented by the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group as Rb. It is also preferable to have a substituent exemplified as an optional substituent.

上記Raのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及びアラルキル基(これらの基は、上記基で置換されていてもよい)の具体例としては、Rbについて前述した例と同様な基が挙げられる。
本発明における特に好ましい化合物(DD)の具体例としては、米国特許出願公開2012/0135348A1号明細書の段落<0475>に開示された化合物が挙げられるが、これに限定されない。
Specific examples of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group (these groups may be substituted with the above groups) for Ra include the same groups as those described above for Rb. .
Specific examples of particularly preferred compounds (DD) in the present invention include, but are not limited to, the compounds disclosed in paragraph <0475> of US Patent Application Publication No. 2012/0135348A1.

酸拡散制御剤の好ましい例を以下に示す。 Preferred examples of acid diffusion control agents are shown below.

Figure 2022125078000017
Figure 2022125078000017

Figure 2022125078000018
Figure 2022125078000018

本発明のレジスト組成物中、酸拡散制御剤の含有量は、上述の質量比R1の規定を満たす限り制限されないが、例えば、全固形分に対して、0.006~8質量%が好ましく、0.01~1質量%がより好ましく、0.02~0.1質量%が更に好ましい。 The content of the acid diffusion control agent in the resist composition of the present invention is not limited as long as it satisfies the above definition of the mass ratio R1. 0.01 to 1% by mass is more preferable, and 0.02 to 0.1% by mass is even more preferable.

<溶剤>
本発明のレジスト組成物は、溶剤を含む。
本発明のレジスト組成物においては、公知のレジスト溶剤を適宜使用できる。例えば、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0665>~<0670>、米国特許出願公開2015/0004544A1号明細書の段落<0210>~<0235>、米国特許出願公開2016/0237190A1号明細書の段落<0424>~<0426>、及び、米国特許出願公開2016/0274458A1号明細書の段落<0357>~<0366>に開示された公知の溶剤を好適に使用できる。
組成物を調製する際に使用できる溶剤としては、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、アルコキシプロピオン酸アルキル、環状ラクトン(好ましくは炭素数4~10)、環を有してもよいモノケトン化合物(好ましくは炭素数4~10)、アルキレンカーボネート、アルコキシ酢酸アルキル、及びピルビン酸アルキル等の有機溶剤が挙げられる。
<Solvent>
The resist composition of the invention contains a solvent.
In the resist composition of the present invention, a known resist solvent can be used as appropriate. For example, paragraphs <0665>-<0670> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1, paragraphs <0210>-<0235> of US Patent Application Publication No. 2015/0004544A1, US Patent Application Publication No. 2016/0237190A1 Known solvents disclosed in paragraphs <0424> to <0426> of the specification and paragraphs <0357> to <0366> of US Patent Application Publication No. 2016/0274458A1 can be preferably used.
Solvents that can be used in preparing the composition include, for example, alkylene glycol monoalkyl ether carboxylates, alkylene glycol monoalkyl ethers, alkyl lactate esters, alkyl alkoxypropionates, cyclic lactones (preferably having 4 to 10 carbon atoms), Organic solvents such as monoketone compounds which may have a ring (preferably having 4 to 10 carbon atoms), alkylene carbonates, alkyl alkoxyacetates, and alkyl pyruvates can be mentioned.

有機溶剤として、構造中に水酸基を有する溶剤と、水酸基を有さない溶剤とを混合した混合溶剤を使用してもよい。
水酸基を有する溶剤及び水酸基を有さない溶剤としては、前述の例示化合物を適宜選択できるが、水酸基を含む溶剤としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、又は乳酸アルキル等が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(PGEE)、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル、又は、乳酸エチルがより好ましい。
また、水酸基を有さない溶剤としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、アルキルアルコキシプロピオネート、環を有していてもよいモノケトン化合物、環状ラクトン、又は、酢酸アルキル等が好ましく、これらの中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、エチルエトキシプロピオネート、2-ヘプタノン、γ-ブチロラクトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、又は、酢酸ブチルがより好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトン、エチルエトキシプロピオネート、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、又は、2-ヘプタノンが更に好ましい。水酸基を有さない溶剤としては、プロピレンカーボネートも好ましい。
水酸基を有する溶剤と水酸基を有さない溶剤との混合比(質量比)は、1/99~99/1であり、10/90~90/10が好ましく、20/80~60/40がより好ましい。水酸基を有さない溶剤を50質量%以上含む混合溶剤が、塗布均一性の点で好ましい。
溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含むことが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート単独溶剤でもよいし、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含む2種類以上の混合溶剤でもよい。
As the organic solvent, a mixed solvent in which a solvent having a hydroxyl group in its structure and a solvent having no hydroxyl group are mixed may be used.
As the solvent having a hydroxyl group and the solvent not having a hydroxyl group, the above-described exemplary compounds can be appropriately selected. As the solvent containing a hydroxyl group, alkylene glycol monoalkyl ether, alkyl lactate, etc. ), propylene glycol monoethyl ether (PGEE), methyl 2-hydroxyisobutyrate, or ethyl lactate are more preferred.
As the solvent having no hydroxyl group, alkylene glycol monoalkyl ether acetate, alkylalkoxypropionate, monoketone compound which may have a ring, cyclic lactone, or alkyl acetate are preferable. Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, cyclopentanone, or butyl acetate are more preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate, γ-butyrolactone, ethyl ethoxypropionate Pionate, cyclohexanone, cyclopentanone or 2-heptanone are more preferred. Propylene carbonate is also preferred as the solvent having no hydroxyl group.
The mixing ratio (mass ratio) of the solvent having a hydroxyl group and the solvent having no hydroxyl group is 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 60/40. preferable. A mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent having no hydroxyl group is preferable from the viewpoint of coating uniformity.
The solvent preferably contains propylene glycol monomethyl ether acetate, and may be a single solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate or a mixed solvent of two or more kinds containing propylene glycol monomethyl ether acetate.

<界面活性剤>
本発明のレジスト組成物は、更に、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(具体的には、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、又は、フッ素原子とケイ素原子との両方を有する界面活性剤)が好ましい。
<Surfactant>
The resist composition of the invention may further contain a surfactant. Surfactants include fluorine-based and/or silicon-based surfactants (specifically, fluorine-based surfactants, silicon-based surfactants, or surfactants having both fluorine atoms and silicon atoms). is preferred.

フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤として、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の段落<0276>に記載の界面活性剤が挙げられる。
また、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の段落<0280>に記載の、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を使用することもできる。
Fluorinated and/or silicon-based surfactants include surfactants described in paragraph <0276> of US Patent Application Publication No. 2008/0248425.
Also, other surfactants than the fluorine-based and/or silicon-based surfactants described in paragraph <0280> of US Patent Application Publication No. 2008/0248425 can be used.

界面活性剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明のレジスト組成物が界面活性剤を含む場合、界面活性剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.0001~2質量%が好ましく、0.0005~1質量%がより好ましい。
界面活性剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。界面活性剤を2種以上使用する場合、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
Surfactants may be used singly or in combination of two or more.
When the resist composition of the present invention contains a surfactant, the content of the surfactant is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.0005 to 1% by mass, based on the total solid content of the composition. more preferred.
One type of surfactant may be used alone, or two or more types may be used. When two or more surfactants are used, the total content is preferably within the above range.

(その他の添加剤)
本発明のレジスト組成物は、更に、異なる成分を含んでいてもよく、例えば、疎水性樹脂、酸増殖剤、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤、アルカリ可溶性樹脂、溶解阻止剤、及び、溶解促進剤等からなる群から選択される1種以上の成分を含有してもよい。
(Other additives)
The resist composition of the present invention may further contain different components such as hydrophobic resins, acid multipliers, dyes, plasticizers, photosensitizers, light absorbers, alkali-soluble resins, dissolution inhibitors. , and one or more components selected from the group consisting of dissolution accelerators and the like.

<調製方法>
本発明のレジスト組成物の固形分濃度は、20質量%超であり、21~50質量%がより好ましく、22~40質量%がより好ましく、23~35質量%が更に好ましい。
なお、固形分濃度とは、組成物の総質量に対する、固形分の合計含有量(溶剤を除く他のレジスト成分の質量の合計)の質量百分率である。
<Preparation method>
The solid content concentration of the resist composition of the present invention is more than 20% by mass, preferably 21 to 50% by mass, more preferably 22 to 40% by mass, and even more preferably 23 to 35% by mass.
The solid content concentration is the mass percentage of the total solid content (the total mass of other resist components excluding the solvent) with respect to the total mass of the composition.

本発明のレジスト組成物は、上記の成分を所定の有機溶剤、好ましくは上記混合溶剤に溶解し、これをフィルター濾過した後、所定の支持体(基板)上に塗布して用いる。フィルター濾過に用いるフィルターのポアサイズは0.1μm以下が好ましく、0.05μm以下がより好ましく、0.03μm以下が更に好ましい。また、組成物の固形分濃度が高い場合(例えば、25質量%以上)は、フィルター濾過に用いるフィルターのポアサイズは3μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.3μm以下が更に好ましい。このフィルターは、ポリテトラフルオロエチレン製、ポリエチレン製、又はナイロン製のものが好ましい。フィルター濾過においては、例えば日本国特許出願公開第2002-62667号明細書(特開2002-62667)に開示されるように、循環的な濾過を行ってもよく、複数種類のフィルターを直列又は並列に接続して濾過を行ってもよい。また、組成物を複数回濾過してもよい。更に、フィルター濾過の前後で、組成物に対して脱気処理等を行ってもよい。 The resist composition of the present invention is used by dissolving the above components in a given organic solvent, preferably in the above mixed solvent, filtering the solution through a filter, and coating it on a given support (substrate). The pore size of the filter used for filtration is preferably 0.1 µm or less, more preferably 0.05 µm or less, and even more preferably 0.03 µm or less. When the composition has a high solid content concentration (for example, 25% by mass or more), the pore size of the filter used for filtration is preferably 3 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, and even more preferably 0.3 μm or less. The filter is preferably made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon. In filter filtration, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2002-62667 (JP 2002-62667), cyclic filtration may be performed, and multiple types of filters are connected in series or in parallel. Filtration may be performed by connecting to Also, the composition may be filtered multiple times. Furthermore, before and after filtering, the composition may be subjected to a degassing treatment or the like.

本発明のレジスト組成物は、粘度が20~500mPa・sであるのが好ましい。本発明のレジスト組成物の粘度は、塗布性により優れる点で、20~300mPa・sがより好ましい。
なお、粘度は、室温(23℃)においてE型粘度計により測定できる。
The resist composition of the present invention preferably has a viscosity of 20 to 500 mPa·s. The viscosity of the resist composition of the present invention is more preferably 20 to 300 mPa·s from the viewpoint of superior coatability.
The viscosity can be measured with an E-type viscometer at room temperature (23°C).

<用途>
本発明のレジスト組成物は、活性光線又は放射線の照射により反応して性質が変化する感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する。更に詳しくは、本発明のレジスト組成物は、IC(Integrated Circuit)等の半導体製造工程、液晶若しくはサーマルヘッド等の回路基板の製造、インプリント用モールド構造体の作製、その他のフォトファブリケーション工程、又は平版印刷版、若しくは酸硬化性組成物の製造に使用される感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物に関する。本発明において形成されるパターンは、エッチング工程、イオンインプランテーション工程、バンプ電極形成工程、再配線形成工程、及びMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等において使用できる。
<Application>
The resist composition of the present invention relates to an actinic ray- or radiation-sensitive resin composition that reacts with irradiation of actinic rays or radiation to change its properties. More specifically, the resist composition of the present invention can be used in semiconductor manufacturing processes such as ICs (Integrated Circuits), manufacturing of circuit boards such as liquid crystals or thermal heads, manufacturing of imprint mold structures, other photofabrication processes, Or it relates to an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used for producing a lithographic printing plate or an acid-curable composition. The pattern formed in the present invention can be used in an etching process, an ion implantation process, a bump electrode forming process, a rewiring forming process, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), and the like.

〔レジスト膜、パターン形成方法〕
本発明は上記感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法にも関する。以下、本発明のパターン形成方法について説明する。また、パターン形成方法の説明と併せて、本発明のレジスト膜(感活性光線性又は感放射線性膜)についても説明する。
[Resist film, pattern forming method]
The present invention also relates to a pattern forming method using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition. The pattern forming method of the present invention will be described below. The resist film (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film) of the present invention will also be explained together with the explanation of the pattern forming method.

本発明のパターン形成方法は、
(i)上述したレジスト組成物(感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物)を用いてレジスト膜(感活性光線性又は感放射線性膜)を支持体上に形成する工程(レジスト膜形成工程)、
(ii)上記レジスト膜を露光する(活性光線又は放射線を照射する)工程(露光工程)、及び、
(iii)上記露光されたレジスト膜を、現像液を用いて現像する工程(現像工程)、を有する。
The pattern forming method of the present invention comprises
(i) A step of forming a resist film (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film) on a support using the resist composition (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition) described above (resist film forming step ),
(ii) a step of exposing the resist film (irradiating actinic rays or radiation) (exposure step), and
(iii) A step of developing the exposed resist film using a developer (developing step).

本発明のパターン形成方法は、上記(i)~(iii)の工程を含んでいれば特に限定されず、更に下記の工程を有していてもよい。
本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程における露光方法が、液浸露光であってもよい。
本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程の前に、(iv)前加熱(PB:PreBake)工程を含むことが好ましい。
本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程の後、かつ、(iii)現像工程の前に、(v)露光後加熱(PEB:Post Exposure Bake)工程を含むことが好ましい。
本発明のパターン形成方法は、(ii)露光工程を、複数回含んでいてもよい。
本発明のパターン形成方法は、(iv)前加熱工程を、複数回含んでいてもよい。
本発明のパターン形成方法は、(v)露光後加熱工程を、複数回含んでいてもよい。
The pattern forming method of the present invention is not particularly limited as long as it includes the above steps (i) to (iii), and may further include the following steps.
In the pattern forming method of the present invention, the exposure method in the (ii) exposure step may be liquid immersion exposure.
The pattern forming method of the present invention preferably includes (iv) a pre-heating (PB: PreBake) step before the (ii) exposure step.
The pattern forming method of the present invention preferably includes (v) a post exposure bake (PEB) step after (ii) the exposure step and (iii) before the development step.
The pattern forming method of the present invention may include (ii) the exposure step multiple times.
The pattern forming method of the present invention may include (iv) the preheating step multiple times.
The pattern forming method of the present invention may include (v) the post-exposure heating step multiple times.

本発明のパターン形成方法において、上述した(i)レジスト膜形成工程、(ii)露光工程、及び、(iii)現像工程は、一般的に知られている方法により行うことができる。 In the pattern forming method of the present invention, the above-described (i) resist film forming step, (ii) exposure step, and (iii) development step can be performed by generally known methods.

(i)レジスト膜形成工程において形成されるレジスト膜の膜厚は、500~11000nmが好ましく、1000~9000nmがより好ましく3000~7000nmが更に好ましい。 (i) The film thickness of the resist film formed in the resist film forming step is preferably 500 to 11,000 nm, more preferably 1,000 to 9,000 nm, and still more preferably 3,000 to 7,000 nm.

また、必要に応じて、レジスト膜と支持体との間にレジスト下層膜(例えば、SOG(Spin On Glass)、SOC(Spin On Carbon)、及び、反射防止膜)を形成してもよい。レジスト下層膜を構成する材料としては、公知の有機系又は無機系の材料を適宜使用できる。
レジスト膜の上層に、保護膜(トップコート)を形成してもよい。保護膜としては、公知の材料を適宜使用できる。例えば、米国特許出願公開第2007/0178407号明細書、米国特許出願公開第2008/0085466号明細書、米国特許出願公開第2007/0275326号明細書、米国特許出願公開第2016/0299432号明細書、米国特許出願公開第2013/0244438号明細書、国際特許出願公開第2016/157988A号明細書に開示された保護膜形成用組成物を好適に使用できる。保護膜形成用組成物としては、上述した酸拡散制御剤を含むものが好ましい。
上述した疎水性樹脂を含むレジスト膜の上層に保護膜を形成してもよい。
If necessary, a resist underlayer film (for example, SOG (Spin On Glass), SOC (Spin On Carbon), and antireflection film) may be formed between the resist film and the support. As a material constituting the resist underlayer film, a known organic or inorganic material can be appropriately used.
A protective film (top coat) may be formed on the resist film. A known material can be appropriately used as the protective film. For example, US2007/0178407, US2008/0085466, US2007/0275326, US2016/0299432, The composition for forming a protective film disclosed in US Patent Application Publication No. 2013/0244438 and International Patent Application Publication No. 2016/157988A can be preferably used. As the composition for forming a protective film, a composition containing the acid diffusion control agent described above is preferable.
A protective film may be formed on the resist film containing the hydrophobic resin described above.

支持体は、特に限定されるものではなく、IC等の半導体の製造工程又は液晶若しくはサーマルヘッド等の回路基板の製造工程のほか、その他のフォトファブリケーションのリソグラフィー工程等で一般的に用いられる基板を使用できる。支持体の具体例としては、シリコン、SiO、及び、SiN等の無機基板等が挙げられる。 The support is not particularly limited, and substrates commonly used in the manufacturing process of semiconductors such as ICs, the manufacturing process of circuit boards such as liquid crystals or thermal heads, and other lithography processes for photofabrication. can be used. Specific examples of the support include inorganic substrates such as silicon, SiO 2 , and SiN.

加熱温度は、(iv)前加熱工程及び(v)露光後加熱工程のいずれにおいても、70~160℃が好ましく、70~155℃がより好ましく、80~150℃が更に好ましい。
加熱時間は、(iv)前加熱工程及び(v)露光後加熱工程のいずれにおいても、30~300秒が好ましく、30~180秒がより好ましく、30~90秒が更に好ましい。
加熱は、露光装置及び現像装置に備わっている手段で行うことができ、ホットプレート等を用いて行ってもよい。
The heating temperature is preferably 70 to 160°C, more preferably 70 to 155°C, and even more preferably 80 to 150°C in both (iv) the preheating step and (v) the post-exposure heating step.
The heating time is preferably 30 to 300 seconds, more preferably 30 to 180 seconds, and even more preferably 30 to 90 seconds in both (iv) the preheating step and (v) the post-exposure heating step.
Heating can be performed by means provided in the exposure device and the development device, and may be performed using a hot plate or the like.

露光工程に用いられる光源波長に制限はないが、例えば、赤外光、可視光、紫外光、遠紫外光、極紫外光(EUV光)、X線、及び、電子線等が挙げられる。これらの中でも遠紫外光が好ましく、その波長は250nm以下が好ましい。具体的には、KrFエキシマレーザー(248nm)、ArFエキシマレーザー(193nm)、Fエキシマレーザー(157nm)、X線、EUV光(13nm)、及び、電子線等であり、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、EUV光、又は、電子線が好ましく、KrFエキシマレーザーがより好ましい。 The wavelength of the light source used in the exposure process is not limited, but examples include infrared light, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, extreme ultraviolet light (EUV light), X-rays, and electron beams. Among these, far-ultraviolet light is preferred, and its wavelength is preferably 250 nm or less. Specifically, KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F2 excimer laser ( 157 nm), X-ray, EUV light (13 nm), electron beam, etc., KrF excimer laser, ArF excimer laser A laser, EUV light, or an electron beam is preferred, and a KrF excimer laser is more preferred.

(iii)現像工程において使用する現像液は、アルカリ現像液であっても、有機溶剤を含む現像液(以下、有機系現像液ともいう)であってもよい。 (iii) The developer used in the development step may be an alkaline developer or a developer containing an organic solvent (hereinafter also referred to as an organic developer).

アルカリ現像液としては、通常、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドに代表される4級アンモニウム塩が用いられるが、これ以外にも無機アルカリ、1~3級アミン、アルコールアミン、及び、環状アミン等のアルカリ水溶液も使用可能である。
更に、上記アルカリ現像液は、アルコール類、及び/又は、界面活性剤を適当量含有していてもよい。アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1~20質量%である。アルカリ現像液のpHは、通常10~15である。
アルカリ現像液を用いて現像を行う時間は、通常10~300秒である。
アルカリ現像液のアルカリ濃度、pH、及び現像時間は、形成するパターンに応じて、適宜調整できる。
As the alkali developer, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide are usually used, but in addition to this, inorganic alkalis, primary to tertiary amines, alcohol amines, and alkaline aqueous solutions such as cyclic amines are also used. is also available.
Furthermore, the alkaline developer may contain an appropriate amount of alcohols and/or surfactants. The alkali concentration of the alkali developer is usually 0.1 to 20 mass %. The pH of the alkaline developer is usually 10-15.
The time for developing with an alkaline developer is usually 10 to 300 seconds.
The alkali concentration, pH, and development time of the alkali developer can be appropriately adjusted according to the pattern to be formed.

有機系現像液は、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、エーテル系溶剤、及び、炭化水素系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種の有機溶剤を含む現像液であるのが好ましい。 The organic developer is a developer containing at least one organic solvent selected from the group consisting of ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, ether solvents, and hydrocarbon solvents. It is preferable to have

ケトン系溶剤としては、例えば、1-オクタノン、2-オクタノン、1-ノナノン、2-ノナノン、アセトン、2-ヘプタノン(メチルアミルケトン)、4-ヘプタノン、1-ヘキサノン、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、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、及び、プロピレンカーボネート等が挙げられる。 Ketone solvents include, for example, 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 2-heptanone (methyl amyl ketone), 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, Cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methylethylketone, methylisobutylketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthylketone, isophorone, and propylene carbonate.

エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、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、蟻酸メチル、蟻酸エチル、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、ブタン酸ブチル、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル、酢酸イソアミル、イソ酪酸イソブチル、及び、プロピオン酸ブチル等が挙げられる。 Examples of ester solvents include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, and diethylene glycol monoethyl. ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, butane Butyl acid, methyl 2-hydroxyisobutyrate, isoamyl acetate, isobutyl isobutyrate, and butyl propionate.

アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶剤、及び炭化水素系溶剤としては、米国特許出願公開2016/0070167A1号明細書の段落<0715>~<0718>に開示された溶剤を使用できる。 As alcohol-based solvents, amide-based solvents, ether-based solvents, and hydrocarbon-based solvents, the solvents disclosed in paragraphs <0715> to <0718> of US Patent Application Publication No. 2016/0070167A1 can be used.

上記の溶剤は、複数混合してもよいし、上記以外の溶剤又は水と混合してもよい。現像液全体としての含水率は、50質量%未満が好ましく、20質量%未満がより好ましく、10質量%未満が更に好ましく、実質的に水分を含まないことが特に好ましい。
有機系現像液に対する有機溶剤の含有量は、現像液の全量に対して、50~100質量%が好ましく、80~100質量%がより好ましく、90~100質量%が更に好ましく、95~100質量%が特に好ましい。
A plurality of the above solvents may be mixed, or may be mixed with a solvent other than the above or water. The water content of the developer as a whole is preferably less than 50% by mass, more preferably less than 20% by mass, even more preferably less than 10% by mass, and particularly preferably substantially free of water.
The content of the organic solvent in the organic developer is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, still more preferably 90 to 100% by mass, and 95 to 100% by mass, relative to the total amount of the developer. % is particularly preferred.

有機系現像液は、必要に応じて公知の界面活性剤を適当量含有していてもよい。 The organic developer may contain an appropriate amount of a known surfactant as required.

界面活性剤の含有量は現像液の全量に対して、通常0.001~5質量%であり、0.005~2質量%が好ましく、0.01~0.5質量%がより好ましい。 The content of the surfactant is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, more preferably 0.01 to 0.5% by mass, relative to the total amount of the developer.

有機系現像液は、上述した酸拡散制御剤を含有していてもよい。 The organic developer may contain the acid diffusion control agent described above.

現像方法としては、例えば、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)、及び、一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)等が挙げられる。 Examples of the developing method include a method of immersing the substrate in a tank filled with a developer for a certain period of time (dip method), a method of raising the developer on the surface of the substrate by surface tension and resting the substrate for a certain period of time (paddle method), and a substrate. A method of spraying the developer onto the surface (spray method), and a method of continuously ejecting the developer while scanning the developer ejection nozzle at a constant speed on the substrate rotating at a constant speed (dynamic dispensing method). mentioned.

アルカリ水溶液を用いて現像を行う工程(アルカリ現像工程)、及び、有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程(有機溶剤現像工程)を組み合わせてもよい。これにより、中間的な露光強度の領域のみを溶解させずにパターン形成が行えるので、より微細なパターンを形成できる。 A step of developing using an alkaline aqueous solution (alkali developing step) and a step of developing using a developer containing an organic solvent (organic solvent developing step) may be combined. As a result, the pattern can be formed without dissolving only the intermediate exposure intensity region, so that a finer pattern can be formed.

(iii)現像工程の後に、リンス液を用いて洗浄する工程(リンス工程)を含むことが好ましい。 (iii) It is preferable to include a step of washing with a rinse solution (rinse step) after the development step.

アルカリ現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、例えば純水を使用できる。純水は、界面活性剤を適当量含有していてもよい。この場合、現像工程又はリンス工程の後に、パターン上に付着している現像液又はリンス液を超臨界流体により除去する処理を追加してもよい。更に、リンス処理又は超臨界流体による処理の後、パターン中に残存する水分を除去するために加熱処理を行ってもよい。 Pure water, for example, can be used as the rinsing solution used in the rinsing step after the developing step using the alkaline developer. The pure water may contain an appropriate amount of surfactant. In this case, after the developing process or the rinsing process, a process of removing the developing solution or rinsing solution adhering to the pattern with a supercritical fluid may be added. Further, after rinsing or supercritical fluid treatment, heat treatment may be performed to remove moisture remaining in the pattern.

有機溶剤を含む現像液を用いた現像工程の後のリンス工程に用いるリンス液は、パターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用できる。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なる群より選択される少なくとも1種の有機溶剤を含むリンス液を用いるのが好ましい。
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、エーテル系溶剤の具体例としては、有機溶剤を含む現像液において説明したものと同様のものが挙げられる。
この場合のリンス工程に用いるリンス液としては、1価アルコールを含むリンス液がより好ましい。
The rinsing liquid used in the rinsing step after the development step using the developer containing an organic solvent is not particularly limited as long as it does not dissolve the pattern, and a common solution containing an organic solvent can be used. As the rinse liquid, a rinse liquid containing at least one organic solvent selected from the group consisting of hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, and ether solvents is used. is preferred.
Specific examples of the hydrocarbon-based solvent, ketone-based solvent, ester-based solvent, alcohol-based solvent, amide-based solvent, and ether-based solvent are the same as those described for the developer containing an organic solvent.
As the rinse solution used in the rinse step in this case, a rinse solution containing a monohydric alcohol is more preferable.

リンス工程で用いられる1価アルコールとしては、直鎖状、分岐鎖状、又は、環状の1価アルコールが挙げられる。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、及び、メチルイソブチルカルビノールが挙げられる。炭素数5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、及び、メチルイソブチルカルビノール等が挙げられる。 Linear, branched, or cyclic monohydric alcohols may be used as monohydric alcohols used in the rinsing step. 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 methylisobutylcarbinol. Examples of monohydric alcohols having 5 or more carbon atoms include 1-hexanol, 2-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-pentanol, 3-methyl-1-butanol, and methylisobutylcarbinol. be done.

各成分は、複数混合してもよいし、上記以外の有機溶剤と混合して使用してもよい。
リンス液中の含水率は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下が更に好ましい。含水率を10質量%以下とすることで、良好な現像特性が得られる。
A plurality of each component may be mixed, or may be used by mixing with an organic solvent other than the above.
The water content in the rinse liquid is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 3% by mass or less. By setting the water content to 10% by mass or less, good developing properties can be obtained.

リンス液は、界面活性剤を適当量含有していてもよい。
リンス工程においては、現像を行った基板を、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吐出しつづける方法(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)、又は、基板表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)等が挙げられる。中でも、回転塗布法で洗浄処理を行い、洗浄後に基板を2,000~4,000rpm(revolution per minute)の回転数で回転させ、リンス液を基板上から除去するのが好ましい。また、リンス工程の後に加熱工程(Post Bake)を含むことも好ましい。この加熱工程によりパターン間及びパターン内部に残留した現像液及びリンス液が除去される。リンス工程の後の加熱工程において、加熱温度は通常40~160℃であり、70~120℃が好ましく、70~115℃がより好ましい。加熱時間は通常10秒~3分であり、30秒~90秒が好ましい。
The rinse liquid may contain an appropriate amount of surfactant.
In the rinsing step, the developed substrate is washed with a rinsing liquid. The method of the cleaning treatment is not particularly limited, but for example, a method of continuously discharging the rinse solution onto the substrate rotating at a constant speed (rotation coating method), or a method of immersing the substrate in a bath filled with the rinse solution for a certain period of time. method (dip method), or a method of spraying a rinse liquid onto the substrate surface (spray method). Among them, it is preferable that the cleaning treatment is performed by a spin coating method, and after cleaning, the substrate is rotated at a rotation speed of 2,000 to 4,000 rpm (revolution per minute) to remove the rinsing liquid from the substrate. It is also preferable to include a heating step (Post Bake) after the rinsing step. This heating process removes the developer and rinse remaining between the patterns and inside the patterns. In the heating step after the rinsing step, the heating temperature is usually 40 to 160°C, preferably 70 to 120°C, more preferably 70 to 115°C. The heating time is usually 10 seconds to 3 minutes, preferably 30 seconds to 90 seconds.

本発明のパターン形成方法で得られるパターンの膜厚(パターンの高さ)は、500~11000nmが好ましく、1000~9000nmがより好ましく、3000~7000nmが更に好ましい。
形成されるパターンがライン状である場合、パターン高さをライン幅で割った値で求められるアスペクト比は、0.3~20が好ましく、0.5~15がより好ましく、1~10が更に好ましい。
形成されるパターンがトレンチ(溝)パターン状又はコンタクトホールパターン状である場合、パターン高さをトレンチ幅又はホール径で割った値で求められるアスペクト比は、0.3~20が好ましく、0.5~15がより好ましく、1~10が更に好ましい。
The film thickness (pattern height) of the pattern obtained by the pattern forming method of the present invention is preferably 500 to 11,000 nm, more preferably 1,000 to 9,000 nm, and even more preferably 3,000 to 7,000 nm.
When the pattern to be formed is linear, the aspect ratio obtained by dividing the pattern height by the line width is preferably 0.3 to 20, more preferably 0.5 to 15, and more preferably 1 to 10. preferable.
When the pattern to be formed is a trench (groove) pattern or a contact hole pattern, the aspect ratio obtained by dividing the pattern height by the trench width or hole diameter is preferably 0.3 to 20, and 0.3 to 20. 5 to 15 are more preferred, and 1 to 10 are even more preferred.

本発明のレジスト組成物、及び、本発明のパターン形成方法において使用される各種材料(例えば、レジスト溶剤、現像液、リンス液、反射防止膜形成用組成物、又はトップコート形成用組成物等)は、金属成分、異性体、及び、残存モノマー等の不純物を含まないことが好ましい。上記の各種材料に含まれるこれらの不純物の含有量としては、1ppm以下が好ましく、100ppt以下がより好ましく、10ppt以下が更に好ましく、実質的に含まないこと(測定装置の検出限界以下であること)が特に好ましい。 Various materials used in the resist composition of the present invention and the pattern forming method of the present invention (e.g., resist solvent, developer, rinse, antireflection film-forming composition, topcoat-forming composition, etc.) preferably does not contain impurities such as metal components, isomers, and residual monomers. The content of these impurities contained in the above various materials is preferably 1 ppm or less, more preferably 100 ppt or less, still more preferably 10 ppt or less, and substantially free (below the detection limit of the measuring device). is particularly preferred.

上記各種材料から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、フィルターを用いた濾過が挙げられる。フィルター孔径としては、ポアサイズ10nm以下が好ましく、5nm以下がより好ましく、3nm以下が更に好ましい。フィルターの材質としては、ポリテトラフルオロエチレン製、ポリエチレン製、又はナイロン製のフィルターが好ましい。フィルターは、有機溶剤であらかじめ洗浄したものを用いてもよい。フィルター濾過工程では、複数種類のフィルターを直列又は並列に接続して用いてもよい。複数種類のフィルターを使用する場合は、孔径及び/又は材質が異なるフィルターを組み合わせて使用してもよい。また、各種材料を複数回濾過してもよく、複数回濾過する工程が循環濾過工程であってもよい。フィルターとしては、日本国特許出願公開第2016-201426号明細書(特開2016-201426)に開示されるような溶出物が低減されたものが好ましい。
フィルター濾過のほか、吸着材による不純物の除去を行ってもよく、フィルター濾過と吸着材を組み合わせて使用してもよい。吸着材としては、公知の吸着材を使用でき、例えば、シリカゲル若しくはゼオライト等の無機系吸着材、又は活性炭等の有機系吸着材を使用できる。金属吸着剤としては、例えば、日本国特許出願公開第2016-206500号明細書(特開2016-206500)に開示されるものが挙げられる。
また、上記各種材料に含まれる金属等の不純物を低減する方法としては、各種材料を構成する原料として金属含有量が少ない原料を選択する、各種材料を構成する原料に対してフィルター濾過を行う、又は装置内をテフロン(登録商標)でライニングする等してコンタミネーションを可能な限り抑制した条件下で蒸留を行う等の方法が挙げられる。各種材料を構成する原料に対して行うフィルター濾過における好ましい条件は、上記した条件と同様である。
レジスト組成物の材料(樹脂及び光酸発生剤等)の製造工程(原料を合成する工程等)に用いられる装置の装置内を、一部又は全部グラスライニング処理することも、レジスト組成物の金属不純物の含有量を少量(例えば、質量pptオーダー)にするために好ましい。このような方法が、例えば、2017年12月21日の化学工業日報に記載されている。
As a method for removing impurities such as metals from the above various materials, for example, filtration using a filter can be mentioned. The pore size of the filter is preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less, and even more preferably 3 nm or less. As the material of the filter, a filter made of polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon is preferable. A filter that has been pre-washed with an organic solvent may be used. In the filter filtration step, multiple types of filters may be connected in series or in parallel for use. When multiple types of filters are used, filters with different pore sizes and/or materials may be used in combination. Further, various materials may be filtered multiple times, and the process of filtering multiple times may be a circulation filtration process. As the filter, those with reduced extractables as disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2016-201426 (JP 2016-201426) are preferable.
In addition to filter filtration, impurities may be removed using an adsorbent, or a combination of filter filtration and adsorbent may be used. As the adsorbent, a known adsorbent can be used, and for example, an inorganic adsorbent such as silica gel or zeolite, or an organic adsorbent such as activated carbon can be used. Examples of metal adsorbents include those disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2016-206500 (JP 2016-206500).
In addition, as a method for reducing impurities such as metals contained in the various materials, selecting raw materials with a low metal content as raw materials constituting various materials, performing filter filtration on raw materials constituting various materials, Alternatively, distillation may be performed under conditions in which contamination is suppressed as much as possible by, for example, lining the inside of the apparatus with Teflon (registered trademark). Preferred conditions for filtering the raw materials constituting various materials are the same as those described above.
Part or all of the inside of the apparatus used in the manufacturing process (process for synthesizing the raw material, etc.) of the materials of the resist composition (resin, photoacid generator, etc.) may also be glass-lined. It is preferable to keep the content of impurities to a small amount (for example, mass ppt order). Such a method is described, for example, in the December 21, 2017 Chemical Daily.

上記の各種材料は、不純物の混入を防止するために、米国特許出願公開第2015/0227049号明細書、日本国特許出願公開第2015-123351号明細書(特開2015-123351)等に記載された容器に保存されるのが好ましい。 The above various materials are described in US Patent Application Publication No. 2015/0227049, Japanese Patent Application Publication No. 2015-123351 (JP 2015-123351), etc., in order to prevent contamination of impurities. preferably stored in an airtight container.

本発明のパターン形成方法により形成されるパターンに、パターンの表面荒れを改善する方法を適用してもよい。パターンの表面荒れを改善する方法としては、例えば、米国特許出願公開第2015/0104957号明細書に開示された、水素を含むガスのプラズマによってパターンを処理する方法が挙げられる。その他にも、日本国特許出願公開第2004-235468号明細書(特開2004-235468)、米国特許出願公開第2010/0020297号明細書、Proc. of SPIE Vol.8328 83280N-1“EUV Resist Curing Technique for LWR Reduction and Etch Selectivity Enhancement”に記載されるような公知の方法を適用してもよい。
また、上記の方法によって形成されたパターンは、例えば日本国特許出願公開第1991-270227号明細書(特開平3-270227)及び米国特許出願公開第2013/0209941号明細書に開示されたスペーサープロセスの芯材(Core)として使用できる。
A method for improving surface roughness of the pattern may be applied to the pattern formed by the pattern forming method of the present invention. As a method for improving the surface roughness of the pattern, for example, there is a method of treating the pattern with hydrogen-containing gas plasma disclosed in US Patent Application Publication No. 2015/0104957. In addition, Japanese Patent Application Publication No. 2004-235468 (Japanese Patent Application Publication No. 2004-235468), US Patent Application Publication No. 2010/0020297, Proc. of SPIE Vol. 8328 83280N-1 “EUV Resist Curing Technique for LWR Reduction and Etch Selectivity Enhancement” may be applied.
In addition, the pattern formed by the above method is, for example, the spacer process disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 1991-270227 (JP-A-3-270227) and US Patent Application Publication No. 2013/0209941. can be used as a core of

〔電子デバイスの製造方法〕
また、本発明は、上記したパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法にも関する。本発明の電子デバイスの製造方法により製造された電子デバイスは、電気電子機器(例えば、家電、OA(Office Automation)関連機器、メディア関連機器、光学用機器、及び通信機器等)に、好適に搭載される。
[Method for producing electronic device]
The present invention also relates to a method of manufacturing an electronic device, including the pattern forming method described above. The electronic device manufactured by the method for manufacturing an electronic device of the present invention is suitably mounted in electrical and electronic equipment (for example, home appliances, OA (Office Automation) related equipment, media related equipment, optical equipment, communication equipment, etc.). be done.

以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。 The present invention will be described in more detail based on examples below. The materials, amounts used, proportions, processing details, processing procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed to be limited by the examples shown below.

〔レジスト組成物(感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物)の調製〕
以下に示す成分を使用して、レジスト組成物(感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物)を調製した。
[Preparation of resist composition (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition)]
A resist composition (actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition) was prepared using the components shown below.

<エーテル化合物>
エーテル化合物として、以下に示す化合物を使用した。
<Ether compound>
The compounds shown below were used as ether compounds.

Figure 2022125078000019
Figure 2022125078000019

<樹脂>
樹脂として、以下に示す樹脂を使用した。
<Resin>
As resins, the following resins were used.

Figure 2022125078000020
Figure 2022125078000020

下記表に、各樹脂中における、各繰り返し単位の組成比(モル比率、左から順に対応)、重量平均分子量、及び、分散度(重量平均分子量/数平均分子量)を示す。 The following table shows the compositional ratio (molar ratio, corresponding from left to right), weight average molecular weight, and degree of dispersion (weight average molecular weight/number average molecular weight) of each repeating unit in each resin.

Figure 2022125078000021
Figure 2022125078000021

<光酸発生剤>
光酸発生剤として、以下に示す光酸発生剤を使用した。
<Photoacid generator>
As the photoacid generator, the following photoacid generator was used.

Figure 2022125078000022

<酸拡散制御剤>
酸拡散制御剤として、以下の化合物を使用した。
Figure 2022125078000022

<Acid diffusion control agent>
The following compounds were used as acid diffusion control agents.

Figure 2022125078000023
Figure 2022125078000023

<界面活性剤>
界面活性剤として、以下の化合物を使用した。
<Surfactant>
The following compounds were used as surfactants.

G1:下記に示す化合物
G2:メガファック-R4(フッ素系界面活性剤、DIC社製)
G1: Compound shown below G2: Megafac-R4 (fluorosurfactant, manufactured by DIC)

Figure 2022125078000024
Figure 2022125078000024

<溶剤>
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)とPGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル)の混合溶剤(混合比:PGMEA/PGME=80/20(質量比))を使用した。
<レジスト組成物の調製>
<Solvent>
As a solvent, a mixed solvent of PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) and PGME (propylene glycol monomethyl ether) (mixing ratio: PGMEA/PGME=80/20 (mass ratio)) was used.
<Preparation of resist composition>

下記表に記載する固形分の配合を満たすように、エーテル化合物、樹脂、光酸発生剤、酸拡散制御剤、及び、界面活性剤を、溶剤に溶解させ、表に記載の固形分濃度になるように溶液を調製した。得られた溶液を0.3μm口径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、レジスト組成物を得た。
各実施例又は比較例で使用したレジスト組成物の配合を下記表に示す。
表中の含有量の表記は、それぞれの成分の全固形分に対する含有量(質量%)を示す。
An ether compound, a resin, a photoacid generator, an acid diffusion control agent, and a surfactant are dissolved in a solvent so as to satisfy the solid content composition shown in the table below, and the solid content concentration shown in the table is reached. A solution was prepared as follows. The obtained solution was subjected to microfiltration with a 0.3 μm caliber membrane filter to obtain a resist composition.
The formulation of the resist composition used in each example or comparative example is shown in the table below.
The notation of content in the table indicates the content (% by mass) of each component relative to the total solid content.

Figure 2022125078000025
Figure 2022125078000025

〔評価〕
<パターンの形成>
東京エレクトロン製スピンコーター「ACT-8」を用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施した8インチのSi基板(Advanced Materials Technology社製(以下、「基板」ともいう。))上に、レジスト組成物をスピンコートした。
この基板を140℃で60秒加熱(PB:PreBake)して乾燥し、膜厚4.2μmのレジスト膜を形成した。その後、KrFエキシマレーザースキャナー(ASML製、PAS5500/850C波長248nm)を用いて、ライン幅500nm、スペース幅300nmのマスクを介して、種々の露光量で露光した。
更に、露光後のレジスト膜を、115℃で60秒加熱してから、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬して現像してラインアンドスペースパターンを得た。
得られたパターンを、30秒間、純水でリンスした後、110℃で60秒加熱した。
〔evaluation〕
<Formation of pattern>
Using Tokyo Electron's spin coater "ACT-8", a resist composition was applied onto a hexamethyldisilazane-treated 8-inch Si substrate (manufactured by Advanced Materials Technology (hereinafter also referred to as "substrate")). was spin-coated.
This substrate was heated at 140° C. for 60 seconds (PB: PreBake) and dried to form a resist film having a thickness of 4.2 μm. After that, using a KrF excimer laser scanner (manufactured by ASML, PAS5500/850C wavelength 248 nm), exposure was performed at various exposure doses through a mask having a line width of 500 nm and a space width of 300 nm.
Further, the resist film after exposure is heated at 115° C. for 60 seconds, then immersed in a 2.38 mass % tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 60 seconds for development to obtain a line-and-space pattern. rice field.
The obtained pattern was rinsed with pure water for 30 seconds and then heated at 110° C. for 60 seconds.

<ピッチの評価(スペースの測定)>
作製したパターンを日立製作所製測長SEM S-9380を使用して観察した。レジスト膜の露光された箇所が、基板の表面が露出するまで完全に現像(除去)されていることが確認できた最小の露光量を最適露光量Eoptとした。このEoptでパターンを形成した場合における、隣接するライン間の幅(スペース(nm))を測定した。この値が小さいほど解像性に優れ、より狭ピッチのパターンを形成できると評価できる。
なお、上記「隣接するライン間の幅」は、パターンの厚みをdとした場合において、互いに隣接するラインにおけるd/2の高さの位置同士をつなぐ距離を意図する。
<Evaluation of pitch (measurement of space)>
The produced pattern was observed using a critical dimension SEM S-9380 manufactured by Hitachi. The minimum exposure dose at which it was confirmed that the exposed portions of the resist film were completely developed (removed) until the surface of the substrate was exposed was taken as the optimum exposure dose Eopt. The width (space (nm)) between adjacent lines was measured when a pattern was formed with this Eopt. It can be evaluated that the smaller this value is, the better the resolution is, and the narrower the pitch of the pattern can be formed.
Note that the above-mentioned "width between adjacent lines" is intended to be a distance connecting two adjacent lines with a height of d/2, where d is the thickness of the pattern.

<断面形状(矩形性)の評価>
最適露光量Eoptで形成したパターンの断面を走査型電子顕微鏡で観察し、観察されたラインの形状を下記基準に照らして断面形状(矩形性)を評価した。
<Evaluation of cross-sectional shape (rectangularity)>
The cross-section of the pattern formed at the optimum exposure dose Eopt was observed with a scanning electron microscope, and the cross-sectional shape (rectangularity) of the observed line shape was evaluated according to the following criteria.

A:ラインの形状が矩形である。
B:ラインの形状がテーパー状であった。
C:ラインの形状がテーパー状であり、更に、現像時に非露光部が部分的に除去されて膜減りが生じていた。
-:パターン倒れが生じてパターンを形成できなかった。
なお、トレンチ(露光によりレジスト除去した領域)の上辺の幅が、底辺の幅より、1.5倍以上大きい場合、ラインの形状がテーパー状であると評価した。
A: The shape of the line is rectangular.
B: The shape of the line was tapered.
C: The shape of the line was tapered, and further, the non-exposed portion was partially removed during development, resulting in film reduction.
-: The pattern collapsed and the pattern could not be formed.
When the width of the top side of the trench (the area where the resist was removed by exposure) was 1.5 times or more larger than the width of the bottom side, the shape of the line was evaluated as being tapered.

〔結果〕
下記表に、各実施例又は比較例における評価の結果と、各実施例又は比較例で使用したレジスト組成物の特徴を示す。
表中、「R1」の欄は、レジスト組成物中の、酸拡散制御剤の含有量に対する、エーテル化合物の含有量の質量比(エーテル化合物の含有量/酸拡散制御剤の含有量)を示す。
「R2」の欄は、レジスト組成物中の、樹脂Bの含有量に対する、エーテル化合物の含有量の質量比(エーテル化合物の含有量/樹脂Bの含有量)を示す。
「窒素含有」の欄は、レジスト組成物中のエーテル化合物が、含窒素化合物であるか否かを示す。本要件を満たす場合はAとし、満たさない場合をBとした。
「式(X1)」の欄は、レジスト組成物中のエーテル化合物が一般式(X1)で表される化合物であるか否かを示す。本要件を満たす場合はAとし、満たさない場合をBとした。
「Rq1:ベンゼン環基」の欄は、レジスト組成物中のエーテル化合物が式(X1)で表される化合物である場合において、Rq1がベンゼン環基であるか否かを示す。本要件を満たす場合はAとし、満たさない場合をBとした。
「フェノール性極性単位」の欄は、レジスト組成物中の樹脂が、フェノール性極性基を有する繰り返し単位を有するか否かを示す。本要件を満たす場合はAとし、満たさない場合をBとした。
「ベンゼン単位含有量」の欄は、レジスト組成物中の樹脂における、樹脂の全質量に対する、ベンゼン環基を有する繰り返し単位の含有量(質量%)を示す。
「式(Z1-3)」の欄は、レジスト組成物中の光酸発生剤が、一般式(Z1-3)で表される化合物であるか否かを示す。本要件を満たす場合はAとし、満たさない場合をBとした。
〔result〕
The following table shows the evaluation results in each example or comparative example and the characteristics of the resist composition used in each example or comparative example.
In the table, the column "R1" indicates the mass ratio of the content of the ether compound to the content of the acid diffusion control agent in the resist composition (content of ether compound/content of acid diffusion control agent). .
The column "R2" indicates the mass ratio of the content of the ether compound to the content of the resin B in the resist composition (content of the ether compound/content of the resin B).
The "nitrogen-containing" column indicates whether the ether compound in the resist composition is a nitrogen-containing compound. If this requirement is met, it is rated as A, and if it is not met, it is rated as B.
The column of "formula (X1)" indicates whether the ether compound in the resist composition is a compound represented by general formula (X1). If this requirement is met, it is rated as A, and if it is not met, it is rated as B.
The column "R q1 : benzene ring group" indicates whether or not R q1 is a benzene ring group when the ether compound in the resist composition is the compound represented by formula (X1). If this requirement is met, it is rated as A, and if it is not met, it is rated as B.
The column of "phenolic polar unit" indicates whether or not the resin in the resist composition has a repeating unit having a phenolic polar group. If this requirement is met, it is rated as A, and if it is not met, it is rated as B.
The column "Benzene unit content" indicates the content (% by mass) of repeating units having a benzene ring group with respect to the total mass of the resin in the resist composition.
The column of "formula (Z1-3)" indicates whether the photoacid generator in the resist composition is a compound represented by general formula (Z1-3). If this requirement is met, it is rated as A, and if it is not met, it is rated as B.

Figure 2022125078000026
Figure 2022125078000026

上記表に示すように本発明のレジスト組成物を使用することで、高アスペクト比かつ狭ピッチであるパターンを形成できることが確認された。また、形成されるパターンの断面形状も、比較例のレジスト組成物を用いて得られるパターンの断面形状よりも良好だった。
一方で、比較例のレジスト組成物では、所望のパターンを得ることはできなかった。なお、比較例4では、PB後にレジスト膜に割れが生じて、パターンを形成できなかった。
また、固形分濃度を10質量%としたレジスト組成物を用いた試験もしたところ、評価基準とした膜厚(4.2μm)のレジスト膜は形成できなかった。
As shown in the table above, it was confirmed that a pattern having a high aspect ratio and a narrow pitch can be formed by using the resist composition of the present invention. Moreover, the cross-sectional shape of the pattern formed was also better than the cross-sectional shape of the pattern obtained using the resist composition of the comparative example.
On the other hand, the desired pattern could not be obtained with the resist composition of the comparative example. In Comparative Example 4, cracks occurred in the resist film after PB, and the pattern could not be formed.
Further, when a test was conducted using a resist composition having a solid content concentration of 10% by mass, a resist film having a film thickness (4.2 μm), which was used as an evaluation criterion, could not be formed.

表に示す結果より、エーテル化合物が、含窒素化合物である場合、より狭いピッチのパターンを形成できることが確認された(実施例1~4の比較)。
エーテル化合物が、一般式(X1)で表される化合物であり、更に、Rq1に相当する基がベンゼン環基である場合、更に狭いピッチのパターンを形成でき、得られるパターンの断面形状もより優れることが確認された(実施例1~3の比較)。
樹脂の全質量に対する、ベンゼン環基を有する繰り返し単位の含有量が65モル%未満である場合、より狭いピッチのパターンを形成でき、得られるパターンの断面形状もより優れることが確認された(実施例1、5、及び、6の比較)。
光酸発生剤が式(ZI-3)で表される化合物である場合、より狭いピッチのパターンを形成できることが確認された(実施例1、7、及び、10の比較)。
From the results shown in the table, it was confirmed that a pattern with a narrower pitch can be formed when the ether compound is a nitrogen-containing compound (comparison of Examples 1 to 4).
When the ether compound is a compound represented by the general formula (X1), and the group corresponding to R q1 is a benzene ring group, a pattern with a narrower pitch can be formed, and the cross-sectional shape of the resulting pattern can be improved. It was confirmed to be excellent (comparison of Examples 1 to 3).
When the content of the repeating unit having a benzene ring group is less than 65 mol% with respect to the total mass of the resin, it was confirmed that a pattern with a narrower pitch can be formed and the cross-sectional shape of the resulting pattern is also superior (implementation (compare Examples 1, 5 and 6).
It was confirmed that a pattern with a narrower pitch can be formed when the photoacid generator is the compound represented by formula (ZI-3) (comparison of Examples 1, 7, and 10).

Claims (11)

エーテル化合物と、
フェノール性極性基を有する繰り返し単位及び酸分解性基を有する繰り返し単位を有する樹脂と、
光酸発生剤と、
前記エーテル化合物とは異なる化合物である酸拡散制御剤と、
溶剤と、を含む感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物であって、
前記エーテル化合物が、下記一般式(O1)で表される基を有する化合物であり、
前記酸拡散制御剤の含有量に対する、前記エーテル化合物の含有量の質量比が、0.2以上であり、
前記樹脂の含有量に対する、前記エーテル化合物の含有量の質量比が、0.1以下であり、
固形分濃度が20質量%超である、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
*x-(-O-AL-)-*y (O1)
一般式(O1)中、ALは、炭素数2~3のアルキレン基を表す。
aは、1以上の整数を表す。
*xは、炭素数1のアルキル基を表す。
*yは、一般式(O1)で表される基以外の基との結合位置を表す。
an ether compound;
a resin having a repeating unit having a phenolic polar group and a repeating unit having an acid-decomposable group;
a photoacid generator;
an acid diffusion controller that is a compound different from the ether compound;
An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition containing a solvent,
The ether compound is a compound having a group represented by the following general formula (O1),
The mass ratio of the content of the ether compound to the content of the acid diffusion control agent is 0.2 or more,
The mass ratio of the content of the ether compound to the content of the resin is 0.1 or less,
An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition having a solid content concentration of more than 20% by mass.
*x-(-O-AL-) a- *y (O1)
In general formula (O1), AL represents an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms.
a represents an integer of 1 or more.
*x represents an alkyl group having 1 carbon atom.
*y represents a bonding position with a group other than the group represented by general formula (O1).
前記エーテル化合物が、窒素原子を含む、請求項1に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 2. The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein said ether compound contains a nitrogen atom. 前記エーテル化合物が、一般式(X1)で表される化合物である、請求項1又は2に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
[Rq1-(-O-AL-)-N-Rq2 3-n (X1)
一般式(X1)中、mは、1~10の整数を表す。
nは、1~3の整数を表す。
ALは、アルキレン基を表す。
q1及びRq2は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
nが1又は2である場合、Rq1とRq2とは、互いに結合して環を形成していてもよい。
mが複数存在する場合、複数存在するmは、それぞれ同一でもよく異なっていてもよい。ALが複数存在する場合、複数存在するALは、それぞれ同一でもよく異なっていてもよい。Rq1が複数存在する場合、複数存在するRq1は、それぞれ同一でもよく異なっていてもよい。Rq2が複数存在する場合、複数存在するRq2は、それぞれ同一でもよく異なっていてもよい。
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 1 or 2, wherein the ether compound is a compound represented by formula (X1).
[R q1 -(-O-AL-) m ] n -N-R q2 3-n (X1)
In general formula (X1), m represents an integer of 1-10.
n represents an integer of 1 to 3;
AL represents an alkylene group.
R q1 and R q2 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
When n is 1 or 2, R q1 and R q2 may combine with each other to form a ring.
When there are multiple m's, the multiple m's may be the same or different. When multiple ALs are present, the multiple ALs may be the same or different. When multiple R q1 are present, the multiple R q1 may be the same or different. When multiple R q2 are present, the multiple R q2 may be the same or different.
少なくとも1つのRq1がベンゼン環基である、請求項3に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 4. The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to claim 3, wherein at least one R q1 is a benzene ring group. 前記樹脂の全繰り返し単位中、ベンゼン環基を有する繰り返し単位の含有量が、65モル%未満である、請求項1~4のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of repeating units having a benzene ring group in all repeating units of the resin is less than 65 mol%. thing. 前記樹脂が、更に、一般式(VW)で表される繰り返し単位を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 2022125078000027

一般式(VW)中、Rvは水素原子、アルキル基、又は、-CH-O-Rv2を表す。Rv2は、水素原子、アルキル基、又は、アシル基を表す。
Rwは、脂環基を有する炭化水素基を表す。
ただし、一般式(VW)で表される繰り返し単位は酸分解性基を有さない。
The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the resin further has a repeating unit represented by general formula (VW).
Figure 2022125078000027

In general formula (VW), Rv represents a hydrogen atom, an alkyl group, or —CH 2 —O—Rv2. Rv2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an acyl group.
Rw represents a hydrocarbon group having an alicyclic group.
However, the repeating unit represented by general formula (VW) does not have an acid-decomposable group.
前記光酸発生剤が、一般式(ZI-3)で表される化合物、及び、一般式(ZI-4)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の化合物である、請求項1~6のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
Figure 2022125078000028

Figure 2022125078000029

一般式(ZI-3)中、Rは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又は、ベンジル基を表す。Rが環構造を有する場合、前記環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル基、アミド基、又は、炭素-炭素二重結合を有していてもよい。
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又は、アリール基を表す。
及びRは、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、2-オキソアルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アリル基、又は、ビニル基を表す。
とRとが互いに結合して環を形成していてもよい。RとRとが互いに結合して環を形成していてもよい。RとRとが互いに結合して環を形成していてもよい。
は、アニオンを表す。
一般式(ZI-4)中、
lは0~2の整数を表す。
rは0~8の整数を表す。
13は、水素原子、フッ素原子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、又は、シクロアルキル基を有する基を表す。
14は、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基、又は、シクロアルキル基を有する基を表す。R14が複数存在する場合、複数存在するR14は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
15は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、又は、ナフチル基を表す。2つのR15が互いに結合して環を形成してもよい。2つのR15が互いに結合して環を形成するとき、環骨格内に、酸素原子、又は、窒素原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。
wherein the photoacid generator is one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by general formula (ZI-3) and compounds represented by general formula (ZI-4); The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of items 1 to 6.
Figure 2022125078000028

Figure 2022125078000029

In general formula (ZI-3), R 1 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a benzyl group. When R 1 has a ring structure, the ring structure may have an oxygen atom, a sulfur atom, an ester group, an amide group, or a carbon-carbon double bond.
R2 and R3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group, or an aryl group.
R x and R y each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, an allyl group, or a vinyl group.
R 2 and R 3 may combine with each other to form a ring. R 1 and R 2 may combine with each other to form a ring. R x and R y may combine with each other to form a ring.
Z represents an anion.
In general formula (ZI-4),
l represents an integer of 0 to 2;
r represents an integer of 0 to 8;
R13 represents a group having a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, or a cycloalkyl group.
R 14 represents a group having a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, or a cycloalkyl group. When multiple R 14 are present, the multiple R 14 may be the same or different.
Each R 15 independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or a naphthyl group. Two R 15 may be joined together to form a ring. When two R 15 are combined to form a ring, the ring skeleton may contain a heteroatom such as an oxygen atom or a nitrogen atom.
前記エーテル化合物の分子量が、100~2000である、請求項1~7のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。 The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the ether compound has a molecular weight of 100 to 2,000. 請求項1~8のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いて形成されたレジスト膜。 A resist film formed using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 8. 請求項1~8のいずれか1項に記載の感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を露光する工程と、
露光された前記レジスト膜を、現像液を用いて現像する工程と、を含むパターン形成方法。
A step of forming a resist film using the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 8;
exposing the resist film;
and developing the exposed resist film using a developer.
請求項10に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。 A method for manufacturing an electronic device, comprising the pattern forming method according to claim 10 .
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