JP4365172B2 - Polymer compound, resist material, and pattern forming method using the same - Google Patents

Polymer compound, resist material, and pattern forming method using the same Download PDF

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Description

本発明は、微細加工技術に適したレジスト材料、特に化学増幅型のレジスト材料のベース樹脂として有用な高分子化合物並びにレジスト材料及びこれを用いたパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a polymer material useful as a base resin for a resist material suitable for microfabrication technology, particularly a chemically amplified resist material, a resist material, and a pattern forming method using the same.

近年、LSIの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの微細化が求められており、微細化のための技術が急速に進歩している。
微細化が急速に進歩した背景には投影レンズの高NA(Numerical Aperture)化、レジスト材料の性能向上、露光光の短波長化等が挙げられる。このうち、レジスト材料の高解像度化及び高感度化といった性能向上に関しては、光照射によって発生する酸を触媒とした化学増幅ポジ型レジスト材料は優れた性能を有するものであり、遠紫外線リソグラフィーにおいて特に主流のレジスト材料になった(例えば、特許文献1,2参照。)。
In recent years, along with higher integration and higher speed of LSI, pattern rule miniaturization has been demanded, and technology for miniaturization has been rapidly progressing.
The background of the rapid progress in miniaturization includes high NA (Numerical Aperture) of the projection lens, improved performance of the resist material, shorter exposure light wavelength, and the like. Among these, regarding the performance improvement such as higher resolution and higher sensitivity of the resist material, the chemically amplified positive resist material catalyzed by the acid generated by light irradiation has excellent performance, particularly in deep ultraviolet lithography. It became a mainstream resist material (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、i線(波長365nm)による露光からKrFエキシマレーザー(波長248nm)を光源とする露光への短波長化は大きな変革をもたらした。そして、KrFエキシマレーザーを光源とする露光用(以下、KrF用とする。)のレジスト材料は0.30ミクロンプロセスに始まり、0.25ミクロンルールを経て、現在0.18ミクロンルールの量産化への適用へと展開している。更には、0.10ミクロンルール以下の検討も始まっており、微細化の勢いはますます加速されている。   Moreover, the shortening of the wavelength from exposure using i-line (wavelength 365 nm) to exposure using a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) as a light source has brought about a great change. Resist materials for exposure (hereinafter referred to as KrF) using a KrF excimer laser as a light source start from the 0.30 micron process, and go through the 0.25 micron rule to the current mass production of the 0.18 micron rule. It has been developed to apply. Furthermore, the investigation below the 0.10 micron rule has begun, and the momentum of miniaturization is further accelerated.

さらに、ArFエキシマレーザー(波長193nm)を光源とする露光では、デザインルールの微細化を0.09μm以下にすることが期待されている。しかし、ノボラック樹脂やポリビニルフェノール系等の従来用いられている樹脂は波長193nm付近に非常に強い吸収を持つため、レジスト材料用のベース樹脂として用いずらい。そこで透明性と必要なドライエッチング耐性の確保のため、アクリル樹脂やシクロオレフィン系の脂環族系の樹脂が検討されている(例えば、特許文献3〜5参照。)。   Furthermore, in the exposure using an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) as a light source, it is expected that the refinement of the design rule will be 0.09 μm or less. However, conventionally used resins such as novolak resins and polyvinylphenols have very strong absorption near a wavelength of 193 nm, and are difficult to use as a base resin for resist materials. Therefore, in order to ensure transparency and necessary dry etching resistance, acrylic resins and cycloolefin-based alicyclic resins have been studied (for example, see Patent Documents 3 to 5).

さらに、F2レーザー(波長157nm)を光源とする露光に関しては、0.07μm以下のデザインルールの微細化が期待されている。しかし、透明性の確保がますます困難になり、ArFエキシマレーザーを光源とする露光用(以下、ArF用とする。)のレジスト材料のベース樹脂であるアクリル樹脂では全く光を透過せず、シクロオレフィン系においてもカルボニル結合を有するものは強い吸収を持つことがわかった。また、KrF用レジスト材料のベース樹脂であるポリビニルフェノールについては、波長160nm付近に吸収のウィンドウがあり、若干透過率が向上するものの、実用的なレベルには程遠いことが判明した。 Furthermore, with respect to exposure using an F 2 laser (wavelength of 157 nm) as a light source, miniaturization of a design rule of 0.07 μm or less is expected. However, it becomes increasingly difficult to ensure transparency, and acrylic resin, which is a base resin of resist material for exposure (hereinafter referred to as ArF) using an ArF excimer laser as a light source, does not transmit light at all. Even in the olefin system, those having a carbonyl bond were found to have strong absorption. It was also found that polyvinylphenol, which is the base resin of the resist material for KrF, has an absorption window in the vicinity of a wavelength of 160 nm and slightly improves the transmittance, but is far from a practical level.

レーザーの波長(157nm)付近における透過率を向上するためには、その付近で強い吸収のあるカルボニル基や炭素−炭素間二重結合のユニットを低減化することも一つの有効な方法である。しかし、さらに最近の研究成果により、ベース樹脂中へのフッ素原子の導入がF2レーザーを光源とする露光の波長領域での透過率向上に効果があることがわかってきた。例えば、α−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチルと5−(2−ヒドロキシ−2,2−ビストリフルオロメチル)エチル−2−ノルボルネンとの共重合体、及びα−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチルと4−(2−ヒドロキシ−2,2−ビストリフルオロメチル)メチルスチレンとの共重合体をベース樹脂として用いたレジスト材料は、波長157nmにおけるポリマーの吸光度が3程度まで向上することが報告された(例えば、非特許文献1参照。)。 In order to improve the transmittance in the vicinity of the wavelength (157 nm) of the F 2 laser, one effective method is to reduce the number of carbonyl groups and carbon-carbon double bonds having strong absorption in the vicinity. is there. However, more recent research results have shown that the introduction of fluorine atoms into the base resin is effective in improving the transmittance in the wavelength region of exposure using an F 2 laser as a light source. For example, a copolymer of tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate and 5- (2-hydroxy-2,2-bistrifluoromethyl) ethyl-2-norbornene, and tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate It has been reported that a resist material using a copolymer of styrene and 4- (2-hydroxy-2,2-bistrifluoromethyl) methylstyrene as a base resin improves the absorbance of the polymer to about 3 at a wavelength of 157 nm. (For example, refer nonpatent literature 1.).

しかしながら、Fレーザーを光源とする露光により、膜厚2000Å以上で矩形なパターンを得るためには2以下の吸光度が必要と考えられるため、上記の樹脂ではまだ透明性が不十分である。これに対し、吸光度が1以下という極めて高透明な樹脂が提案された(例えば、非特許文献2参照。)。このポリマーは高透明であるだけでなく、基板密着性や現像液との親和性にも優れるが、ドライエッチング耐性がKrF用やArF用の汎用ポリマーに比べて決定的に低いことが欠点とされている However, in order to obtain a rectangular pattern with a film thickness of 2000 mm or more by exposure using an F 2 laser as a light source, it is considered that an absorbance of 2 or less is necessary, so the above resin is still insufficient in transparency. On the other hand, an extremely highly transparent resin having an absorbance of 1 or less has been proposed (for example, see Non-Patent Document 2). This polymer is not only highly transparent but also excellent in substrate adhesion and affinity with a developer, but its dry etching resistance is decisively lower than general-purpose polymers for KrF and ArF. ing

特公平2−27660号公報JP-B-2-27660 特開昭63−27829号公報JP 63-27829 A 特開平9−73173号公報JP-A-9-73173 特開平10−10739号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-10739 特開平9−230595号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-230595 国際公開第97/33981号パンフレットInternational Publication No. 97/333981 Pamphlet 「Polymer design for 157nm chemically amplified resists」,Proc.SPIE.4345,pp.273−284,2001.“Polymer design for 157 nm chemically amplified resists”, Proc. SPIE. 4345, pp. 273-284, 2001. 「Synthesis of novel fluoropolymers for 157nm photoresists by cyclo−polymerization」,Proc.SPIE.4690,pp.76−83,2002.“Synthesis of novel fluoropolymers for 157 nm photo-sensitives by cyclo-polymerization”, Proc. SPIE. 4690, pp. 76-83, 2002.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、波長300nm以下、特に波長160nm以下での露光、例えばFレーザーを光源とする露光において、優れた透明性を有し、かつドライエッチングに対するエッチング耐性に優れ、かつ現像特性に優れたレジスト材料のベース樹脂として有用な新規高分子化合物並びにレジスト材料及びこれを用いたパターン形成方法を提供することを目的にする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has excellent transparency in etching at a wavelength of 300 nm or less, particularly at a wavelength of 160 nm or less, for example, exposure using an F 2 laser as a light source, and etching resistance to dry etching. It is an object of the present invention to provide a novel polymer compound useful as a base resin of a resist material having excellent development characteristics and a resist material and a pattern forming method using the same.

上記課題を解決するために、本発明によれば、少なくとも、下記一般式(1a)又は(1b)で示される部分構造を一つ以上有する化合物を繰り返し単位として含み、重量平均分子量が1,000〜500,000の範囲のものであることを特徴とする高分子化合物が提供される。

Figure 0004365172
(式中、R1及びR2は水素原子、酸不安定基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。上記一般式(1b)ではR1とR2が結合してもよく、その場合はR1とR2は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキレン基又はフッ素化アルキレン基を表す。R3は水素原子、水酸基、又は水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1から15の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルキルチオ基、アシルアミノ基、アルキルスルフォニルアミノ基、を表す。ただし、Rが水素原子である場合は、Rは水酸基とはならない。) In order to solve the above problems, according to the present invention, at least a compound having one or more partial structures represented by the following general formula (1a) or (1b) is included as a repeating unit, and the weight average molecular weight is 1,000. polymer compounds characterized in that in a range of 500,000 is Ru are provided.
Figure 0004365172
(Wherein R 1 and R 2 are a hydrogen atom, an acid labile group, a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. The above general formula (1b ), R 1 and R 2 may be bonded, in which case R 1 and R 2 represent a linear, branched or cyclic alkylene group or fluorinated alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. 3 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group having 1 to 15 carbon atoms in which part or all of the hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom, Represents an alkylthio group, an acylamino group, or an alkylsulfonylamino group, provided that when R 2 is a hydrogen atom, R 3 is not a hydroxyl group.)

このような高分子化合物は、波長200nm以下、特に波長160nm以下での露光においても、透明性が高く、かつエッチング耐性が高いものである上に、フッ素原子を含有しながらも疎水性を抑制でき現像特性に優れたものである。さらに、一般式(1a)又は(1b)で示される部分構造を一つ以上有する化合物を繰り返し単位として含む高分子化合物は、R〜R3として最適なものを選択することで、例えば、疎水・親水性などの性能を最適に調整することができる。 Such a polymer compound has high transparency and high etching resistance even in exposure at a wavelength of 200 nm or less, particularly 160 nm or less, and can suppress hydrophobicity while containing fluorine atoms. It has excellent development characteristics. Furthermore, the polymer compound containing, as a repeating unit, a compound having one or more partial structures represented by the general formula (1a) or (1b) can be selected by selecting an optimal compound as R 1 to R 3.・ Performance such as hydrophilicity can be adjusted optimally.

上記一般式(1a)又は(1b)で示される部分構造を一つ以上有する化合物を繰り返し単位として含む高分子化合物としては、少なくとも、下記一般式(2a)〜(2d)で示されるいずれか一以上の化合物を繰り返し単位として含むものであるのが好ましい。

Figure 0004365172
(式中、R1〜R3は前記と同じである。R4は単結合、もしくは水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1から10の直鎖状、分枝状、環状のアルキレン基を表す。R5は水素原子、もしくは水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1から10の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基を表す。a1〜a4はそれぞれ0又は1である。) The polymer compound containing as a repeating unit a compound having one or more partial structures represented by the general formula (1a) or (1b) is at least one of the following general formulas (2a) to (2d). compounds intended containing as a repeating unit and even not preferable more.
Figure 0004365172
(In the formula, R 1 to R 3 are the same as defined above. R 4 is a single bond or a straight chain having 1 to 10 carbon atoms in which part or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms, Represents a branched or cyclic alkylene group, and R 5 represents a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic group having 1 to 10 carbon atoms in which some or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms. And a1 to a4 are each 0 or 1.)

上記一般式(2a)〜(2d)で示されるいずれか一以上の化合物を繰り返し単位として含む高分子化合物は、ドライエッチングに対するエッチング耐性が特に高く、かつ波長160nm以下での露光において、透明性が高いものであり、しかも、疎水性が十分に抑制されているものである。さらに、上記一般式(2a)〜(2d)で示される化合物は、用途に応じ、R〜Rとして最適なものを選択し、その性能を調整できる。 The polymer compound containing any one or more compounds represented by the general formulas (2a) to (2d) as a repeating unit has particularly high etching resistance against dry etching, and has transparency in exposure at a wavelength of 160 nm or less. In addition, the hydrophobicity is sufficiently suppressed. Furthermore, the compounds represented by the above general formulas (2a) to (2d) can be selected as R 1 to R 5 depending on the application, and the performance can be adjusted.

そして、本発明の高分子化合物は、さらに、下記一般式(3a)〜(3e)で示されるいずれか一以上の化合物を繰り返し単位として含むものであるのが好ましい。

Figure 0004365172
(式中、R6及びR13は水素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。R7は水素原子、酸不安定基、密着性基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。R8はメチレン基又は酸素原子である。R9〜R12は、水素原子、フッ素原子、−R16−O−R7、−R16−CO27、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。R14及びR16は単結合、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキレン基又はフッ素化アルキレン基である。R9〜R12は結合してエーテル環、ラクトン環、炭化水素環を形成しても良い。R15はフッ素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のフッ素化アルキル基である。bは0又は1、cは1又は2、dは0〜4の整数であり、1≦c+d≦5である。) Then, the polymer compound of the present invention, further, and even not preferable those containing as a repeating unit of any one or more of the compounds represented by the following general formula (3a) ~ (3e).
Figure 0004365172
(Wherein R 6 and R 13 are a hydrogen atom, a fluorine atom, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. R 7 is a hydrogen atom, an acid, or an acid. An unstable group, an adhesive group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 8 is a methylene group or an oxygen atom, and R 9 to R. 12 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, —R 16 —O—R 7 , —R 16 —CO 2 R 7 , or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl. R 14 and R 16 are a single bond, a linear, branched, or cyclic alkylene group or a fluorinated alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 9 to R 12 are bonded to ether. ring, lactone ring, may also form a hydrocarbon ring .R 15 is fluorine atom, or a straight, minutes Jo, the .b a cyclic fluorinated alkyl group is 0 or 1, c is 1 or 2, d is 0 to 4 integer, a 1 ≦ c + d ≦ 5.)

このように、さらに、一般式(3a)〜(3e)で示されるいずれか一以上の化合物を繰り返し単位として含ませることによって、この高分子化合物をレジスト材料のベース樹脂として用いた場合に、レジストの溶解コントラストや基板密着性などの性能を向上させることができる。   As described above, when one or more compounds represented by the general formulas (3a) to (3e) are included as a repeating unit, the polymer compound is used as a base resin of a resist material. Performances such as dissolution contrast and substrate adhesion can be improved.

さらに、本発明は、上記本発明の高分子化合物を、ベース樹脂として含むものであることを特徴とするレジスト材料を提供する。 Furthermore, the present invention is a polymer compound of the present invention, that provides a resist material characterized in that those comprising as a base resin.

本発明の高分子化合物は、上述したように、波長300nm以下、特に波長160nm以下での透明性が高く、かつドライエッチングに対するエッチング耐性が高いものである上に、フッ素を含有しながらも疎水性が抑制されたものである。したがって、これをベース樹脂とした用いたレジスト材料は、解像性が非常に良好で、特に超LSI製造用の微細パターン形成材料として好適に用いることができる。   As described above, the polymer compound of the present invention has high transparency at a wavelength of 300 nm or less, particularly 160 nm or less, and high etching resistance against dry etching. Is suppressed. Therefore, a resist material using this as a base resin has very good resolution, and can be suitably used as a fine pattern forming material for manufacturing VLSI in particular.

そして、本発明のレジスト材料では、さらに、有機溶剤及び酸発生剤を含有する化学増幅型のポジ型レジスト材料とするのが好ましい。 Then, in the resist material of the present invention, furthermore, it has the preferred to the chemical amplification type positive resist composition containing an organic solvent and an acid generator.

このように、前記高分子化合物をベース樹脂として用い、さらに有機溶剤および酸発生剤を配合することによって、露光部では前記高分子化合物が酸触媒反応により現像液に対する溶解速度が加速されるので、きわめて高感度の化学増幅型のポジ型レジスト材料とすることができ、近年要求される高感度なポジ型のレジスト材料として極めて有用なものである。   In this way, by using the polymer compound as a base resin and further blending an organic solvent and an acid generator, the dissolution rate of the polymer compound in the developer is accelerated by an acid catalyst reaction in the exposed portion. It can be an extremely sensitive chemically amplified positive resist material, and is extremely useful as a highly sensitive positive resist material required in recent years.

この場合、本発明のレジスト材料では、さらに、塩基性化合物、溶解阻止剤、界面活性剤のいずれか1つ以上を含有するものとすることができる。 In this case, the resist material of the present invention, furthermore, a basic compound, a dissolution inhibitor, Ru can be those containing any one or more surfactants.

これらのうち塩基性化合物を添加することによって、例えばレジスト膜中での酸の拡散速度を抑制して解像度を一層向上させることができ、また、溶解阻止剤を添加することによって、露光部と未露光部との溶解速度の差を一層大きくすることができ、さらに、界面活性剤を添加することによってレジスト材料の塗布性を一層向上あるいは制御することができる。   Of these, by adding a basic compound, the resolution can be further improved by, for example, suppressing the rate of acid diffusion in the resist film, and by adding a dissolution inhibitor, The difference in dissolution rate from the exposed portion can be further increased, and the coating property of the resist material can be further improved or controlled by adding a surfactant.

このような本発明のレジスト材料は、少なくとも、該レジスト材料を基板上に塗布する工程と、加熱処理後、フォトマスクを介して高エネルギー線で露光する工程と、現像液を用いて現像する工程を行うことによって、半導体基板やマスク基板等にパターンを形成する方法として用いることができる。
もちろん、露光後加熱処理を加えた後に現像してもよいし、エッチング工程、レジスト除去工程、洗浄工程等その他の各種の工程が行われてもよいことは言うまでもない。また、露光は、例えば、波長100〜300nm帯又は1〜30nm帯等の高エネルギー線で行うことができる。
Such a resist material of the present invention includes at least a step of applying the resist material on a substrate, a step of exposing to high energy rays through a photomask after heat treatment, and a step of developing using a developer. by performing, Ru can be used as a method for forming a pattern on a semiconductor substrate or a mask substrate.
Needless to say, development may be performed after the post-exposure heat treatment, and various other processes such as an etching process, a resist removal process, and a cleaning process may be performed. Moreover, exposure can be performed with high energy rays, such as a wavelength 100-300 nm band or a 1-30 nm band, for example.

この場合、前記高エネルギー線を、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、F2レーザー、Ar2レーザー、軟X線のいずれかとすることができる。 In this case, the high-energy-line, KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 laser, Ar 2 laser, Ru can be either soft X-ray.

本発明の高分子化合物をベース樹脂として含むレジスト材料は、これらの高エネルギー線に感応し、300nm以下、特に200nm以下、さらには160nm以下の波長における感度が優れているものである。   The resist material containing the polymer compound of the present invention as a base resin is sensitive to these high energy rays and has excellent sensitivity at a wavelength of 300 nm or less, particularly 200 nm or less, and even 160 nm or less.

本発明の高分子化合物をベース樹脂として含むレジスト材料は、高エネルギー線に感応し、300nm以下、特に200nm以下の波長における感度が優れている上に、樹脂の透明性、基板密着性、及び現像液親和性を損なうことなく十分なドライエッチング耐性を確保できるものである。従って、本発明の高分子化合物をベース樹脂として含むレジスト材料は、これらの特性により、特にF2レーザーの露光波長での吸収が小さいレジスト材料となるもので、微細でしかも基板に対して垂直なパターンを容易に形成でき、このため超LSI製造用の微細パターン形成材料として好適である。 The resist material containing the polymer compound of the present invention as a base resin is sensitive to high energy rays, has excellent sensitivity at a wavelength of 300 nm or less, particularly 200 nm or less, and also has transparency of the resin, substrate adhesion, and development. Sufficient dry etching resistance can be ensured without impairing liquid affinity. Therefore, the resist material containing the polymer compound of the present invention as a base resin is a resist material that has a small absorption particularly at the exposure wavelength of the F 2 laser due to these characteristics, and is fine and perpendicular to the substrate. A pattern can be easily formed, and is therefore suitable as a material for forming a fine pattern for VLSI manufacturing.

以下、本発明について更に詳しく説明する。
2レーザーを光源とする露光用(以下、F2用とする。)の従来のレジスト材料の大きな問題点の一つとして、ベース樹脂の透過率が低いことが挙げられる。前述の通り、カルボニル基や芳香環などの置換基を含む樹脂はF2レーザーでの露光波長付近において強い吸収があるため、F2用レジストに要求されている2以下の吸光度を実現することは難しい。また、樹脂中へのフッ素原子の導入により樹脂の透過率を向上させることは可能だが、透明性確保のためにフッ素含有率を高めると一般には樹脂の撥水性が高くなり、樹脂の密着性や現像液親和性が低下する。
そこで、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、高分子化合物の繰り返し単位として含まれる化合物に、部分構造として、親水性の含フッ素ユニットを導入することにより、基板密着性や現像液親和性を損なうことなく透明性を向上させることができ、特に、ノルボルネン環やテトラシクロドデセン環等に、親水性の含フッ素ユニットを導入した化合物を繰り返し単位として含む高分子化合物が、波長300nm以下、特に波長160nm以下において、透明性、基板密着性、現像液親和性に優れる上に、十分なドライエッチングに対するエッチング耐性を確保できることを見出し、本発明を完成させた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
One of the major problems with conventional resist materials for exposure (hereinafter referred to as F 2 ) using an F 2 laser as a light source is that the transmittance of the base resin is low. As described above, since a resin containing a substituent such as a carbonyl group or an aromatic ring has a strong absorption in the vicinity of an exposure wavelength with an F 2 laser, it is possible to realize an absorbance of 2 or less required for an F 2 resist. difficult. Although it is possible to improve the resin transmittance by introducing fluorine atoms into the resin, increasing the fluorine content to ensure transparency generally increases the water repellency of the resin. Developer affinity is reduced.
Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have introduced a hydrophilic fluorine-containing unit as a partial structure into a compound contained as a repeating unit of a polymer compound, thereby improving substrate adhesion and developer compatibility. Transparency can be improved without impairing the properties, and in particular, a polymer compound containing a compound obtained by introducing a hydrophilic fluorine-containing unit into a norbornene ring or a tetracyclododecene ring as a repeating unit has a wavelength of 300 nm or less In particular, in the wavelength of 160 nm or less, the inventors have found that it is excellent in transparency, substrate adhesion, and developer compatibility, and that sufficient etching resistance to dry etching can be ensured, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明の高分子化合物は、少なくとも、下記一般式(1a)又は(1b)で示される部分構造を一つ以上有する化合物を繰り返し単位として含み、重量平均分子量が1,000〜500,000の範囲のものである。

Figure 0004365172
(式中、R1及びR2は水素原子、酸不安定基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。上記一般式(1b)ではR1とR2が結合してもよく、その場合はR1とR2は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキレン基又はフッ素化アルキレン基を表す。R3は水素原子、水酸基、又は水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1から15の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルキルチオ基、アシルアミノ基、アルキルスルフォニルアミノ基、を表す。ただし、Rが水素原子である場合は、Rは水酸基とはならない。) That is, the polymer compound of the present invention contains at least a compound having at least one partial structure represented by the following general formula (1a) or (1b) as a repeating unit, and has a weight average molecular weight of 1,000 to 500,000. Of the range.
Figure 0004365172
(Wherein R 1 and R 2 are a hydrogen atom, an acid labile group, a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. The above general formula (1b ), R 1 and R 2 may be bonded, in which case R 1 and R 2 represent a linear, branched or cyclic alkylene group or fluorinated alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. 3 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group having 1 to 15 carbon atoms in which part or all of the hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom, Represents an alkylthio group, an acylamino group, or an alkylsulfonylamino group, provided that when R 2 is a hydrogen atom, R 3 is not a hydroxyl group.)

上記高分子化合物の繰り返し単位として含まれる化合物の部分構造中、フッ素化アルキル部分が優れた透明性に、水酸基およびケトン基が良好な現像特性にそれぞれ寄与が大きいと考えられる。したがって、このような部分構造を有する化合物を繰り返し単位として含む高分子化合物は、波長300nm以下、特に波長160nm以下での露光において、透明性が高く、かつエッチング耐性が高いものである上に、フッ素原子を含有しながらも疎水性を抑制することができるものである。さらに、一般式(1a)又は(1b)で示される部分構造を一つ以上有する化合物を繰り返し単位として含む高分子化合物は、R〜R3として最適なものを選択することで、例えば、疎水・親水性などの性能を最適に調整することができる。
尚、Rが水素原子であり、かつRが水酸基であると、その高分子化合物をレジスト材料のベース樹脂として用いた場合に、現像液溶解性が必要以上に高く、未露光部の膜べりが顕著になりレジストとして使いづらいので、Rが水素原子である場合は、Rは水酸基でない必要がある。
In the partial structure of the compound contained as the repeating unit of the polymer compound, it is considered that the fluorinated alkyl moiety contributes significantly to excellent transparency, and the hydroxyl group and the ketone group contribute to good development characteristics. Therefore, a polymer compound containing a compound having such a partial structure as a repeating unit has high transparency and high etching resistance in exposure at a wavelength of 300 nm or less, particularly at a wavelength of 160 nm or less. While containing atoms, hydrophobicity can be suppressed. Furthermore, the polymer compound containing, as a repeating unit, a compound having one or more partial structures represented by the general formula (1a) or (1b) can be selected by selecting an optimal compound as R 1 to R 3.・ Performance such as hydrophilicity can be adjusted optimally.
When R 2 is a hydrogen atom and R 3 is a hydroxyl group, when the polymer compound is used as a base resin of a resist material, the developer solubility is higher than necessary, and the film in the unexposed area since Verification is hard to use as a resist becomes significant, when R 2 is a hydrogen atom, R 3 should not be a hydroxyl group.

そして、上記一般式(1a)又は(1b)で示される部分構造を一つ以上有する化合物を繰り返し単位として含む高分子化合物としては、少なくとも、下記一般式(2a)〜(2d)で示されるいずれか一以上の化合物を繰り返し単位として含むものであるのが好ましい。

Figure 0004365172
(式中、R1〜R3は前記と同じである。R4は単結合、もしくは水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1から10の直鎖状、分枝状、環状のアルキレン基を表す。R5は水素原子、もしくは水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1から10の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基を表す。a1〜a4はそれぞれ0又は1である。) And as a high molecular compound which contains as a repeating unit the compound which has one or more partial structures shown by the said General formula (1a) or (1b), any of following General formula (2a)-(2d) is shown. It is preferable that one or more compounds are contained as a repeating unit.
Figure 0004365172
(In the formula, R 1 to R 3 are the same as defined above. R 4 is a single bond or a straight chain having 1 to 10 carbon atoms in which part or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms, Represents a branched or cyclic alkylene group, and R 5 represents a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic group having 1 to 10 carbon atoms in which some or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms. And a1 to a4 are each 0 or 1.)

このように、上記一般式(2a)〜(2d)で示されるいずれか一以上の化合物を繰り返し単位として含む高分子化合物は、繰り返し単位の化合物が脂環部分を含むのでドライエッチングに対するエッチング耐性が特に高く、かつ波長300nm以下、特に波長160nm以下の放射線に対する透明性が高いものであり、しかも、疎水性が十分に抑制されているものである。さらに、上記一般式(2a)〜(2d)で示される化合物は、用途に応じ、R〜Rとして最適なものを選択し、その性能を調整できる。 As described above, the polymer compound containing any one or more compounds represented by the general formulas (2a) to (2d) as a repeating unit has an etching resistance to dry etching because the compound of the repeating unit includes an alicyclic portion. It is particularly high and has high transparency to radiation having a wavelength of 300 nm or less, particularly 160 nm or less, and the hydrophobicity is sufficiently suppressed. Furthermore, the compounds represented by the above general formulas (2a) to (2d) can be selected as R 1 to R 5 depending on the application, and the performance can be adjusted.

尚、R1及びR2の炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状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−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、2−エチルへキシル基、n−オクチル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、(2−アダマンチル)メチル基等が例示でき、特に炭素数1〜12、とりわけ炭素数1〜10のものが好ましい。
また、R1及びR2の炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のフッ素化アルキル基としては、上記アルキル基中の一個以上の水素原子をフッ素原子で置換した形式のものが用いられる。
さらに、R1及びR2の炭素数1〜20の直鎖状、分枝状もしくは環状のアルキレン基としては、上記アルキル基中の一個の水素を脱離した形式のものが用いられる。
The linear, branched, and cyclic alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms of R 1 and R 2 are methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-propyl group, and n-butyl group. , Sec-butyl group, tert-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclohexylmethyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group, (2-adamantyl) methyl group Etc., and those having 1 to 12 carbon atoms, particularly those having 1 to 10 carbon atoms are preferred.
The linear, branched, and cyclic fluorinated alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms of R 1 and R 2 are those in which one or more hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with fluorine atoms. Is used.
Furthermore, as the linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 20 carbon atoms of R 1 and R 2 , those in which one hydrogen in the alkyl group is eliminated are used.

次に、R1及びR2で表される酸不安定基について説明する。
酸不安定基としては種々選定されるが、特に下記一般式(4)〜(6)で示される基等であることが好ましい。

Figure 0004365172
Next, the acid labile group represented by R 1 and R 2 will be described.
Various acid labile groups are selected, and groups such as those represented by the following general formulas (4) to (6) are particularly preferable.
Figure 0004365172

上記一般式(4)において、R17は炭素数4〜20、好ましくは4〜15の三級アルキル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基又は上記一般式(6)で示される基を示す。
17の三級アルキル基として具体的には、tert−ブチル基、tert−アミル基、1,1−ジエチルプロピル基、1−エチルシクロペンチル基、1−ブチルシクロペンチル基、1−エチルシクロヘキシル基、1−ブチルシクロヘキシル基、1−エチル−2−シクロペンテニル基、1−エチル−2−シクロヘキセニル基、2−メチル−2−アダマンチル基等が挙げられる。
また、R17のオキソアルキル基として具体的には、3−オキソシクロヘキシル基、4−メチル−2−オキソオキサン−4−イル基、5−メチル−5−オキソオキソラン−4−イル基等が挙げられる。
eは0〜6の整数である。
In the above general formula (4), R 17 represents a tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 15 carbon atoms, an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, or a group represented by the above general formula (6). .
Specific examples of the tertiary alkyl group for R 17 include tert-butyl, tert-amyl, 1,1-diethylpropyl, 1-ethylcyclopentyl, 1-butylcyclopentyl, 1-ethylcyclohexyl, -Butylcyclohexyl group, 1-ethyl-2-cyclopentenyl group, 1-ethyl-2-cyclohexenyl group, 2-methyl-2-adamantyl group and the like can be mentioned.
Specific examples of the oxoalkyl group for R 17 include a 3-oxocyclohexyl group, a 4-methyl-2-oxooxan-4-yl group, and a 5-methyl-5-oxooxolan-4-yl group. It is done.
e is an integer of 0-6.

上記一般式(4)の酸不安定基としては、具体的にはtert−ブトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニルメチル基、tert−アミロキシカルボニル基、tert−アミロキシカルボニルメチル基、1,1−ジエチルプロピルオキシカルボニル基、1,1−ジエチルプロピルオキシカルボニルメチル基、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニル基、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニルメチル基、1−エチル−2−シクロペンテニルオキシカルボニル基、1−エチル−2−シクロペンテニルオキシカルボニルメチル基、1−エトキシエトキシカルボニルメチル基、2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルメチル基、2−テトラヒドロフラニルオキシカルボニルメチル基等が例示できる。   Specific examples of the acid labile group of the general formula (4) include tert-butoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonylmethyl group, tert-amyloxycarbonyl group, tert-amyloxycarbonylmethyl group, 1,1- Diethylpropyloxycarbonyl group, 1,1-diethylpropyloxycarbonylmethyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonylmethyl group, 1-ethyl-2-cyclopentenyloxycarbonyl group, 1-ethyl- Examples include 2-cyclopentenyloxycarbonylmethyl group, 1-ethoxyethoxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydropyranyloxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydrofuranyloxycarbonylmethyl group and the like.

次に、上記一般式(5)において、R18及びR19は水素原子又は炭素数1〜18、好ましくは1〜10の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基を示し、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基等を例示できる。
また、R20は炭素数1〜18、好ましくは1〜10の酸素原子等のヘテロ原子を有してもよい1価の炭化水素基を示し、直鎖状、分枝状、環状のアルキル基、これらの水素原子の一部が水酸基、アルコキシ基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基等に置換されたものを挙げることができ、具体的には下記の置換アルキル基等が例示できる。
Next, in the general formula (5), R 18 and R 19 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, specifically Examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, and n-octyl group.
R 20 represents a monovalent hydrocarbon group which may have a hetero atom such as an oxygen atom having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, and is a linear, branched or cyclic alkyl group. In addition, examples in which a part of these hydrogen atoms are substituted with a hydroxyl group, an alkoxy group, an oxo group, an amino group, an alkylamino group, and the like can be given, and specific examples thereof include the following substituted alkyl groups.

Figure 0004365172
Figure 0004365172

また、R18とR19、R18とR20、R19とR20とは互いに結合して環を形成してもよく、環を形成する場合にはR18、R19及びR20はそれぞれ炭素数1〜18、好ましくは1〜10の直鎖状又は分枝状のアルキレン基を示す。 R 18 and R 19 , R 18 and R 20 , R 19 and R 20 may be bonded to each other to form a ring, and in the case of forming a ring, R 18 , R 19 and R 20 are each A linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms is shown.

上記一般式(5)で示される酸不安定基のうち直鎖状又は分枝状のものとしては、具体的には下記の基が例示できる。

Figure 0004365172
Specific examples of the linear or branched group of the acid labile group represented by the general formula (5) include the following groups.
Figure 0004365172

また、上記一般式(5)で示される酸不安定基のうち環状のものとしては、具体的にはテトラヒドロフラン−2−イル基、2−メチルテトラヒドロフラン−2−イル基、テトラヒドロピラン−2−イル基、2−メチルテトラヒドロピラン−2−イル基等が例示できる。
特に、上記一般式(5)で示される基としては、メトキシメチル基、エトキシエチル基、ブトキシエチル基、エトキシプロピル基が好ましい。
Further, among the acid labile groups represented by the general formula (5), specific examples of the cyclic group include tetrahydrofuran-2-yl group, 2-methyltetrahydrofuran-2-yl group, and tetrahydropyran-2-yl. Group, 2-methyltetrahydropyran-2-yl group and the like.
In particular, the group represented by the general formula (5) is preferably a methoxymethyl group, an ethoxyethyl group, a butoxyethyl group, or an ethoxypropyl group.

次に、上記一般式(6)において、R21、R22及びR23は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基等の1価炭化水素基であり、酸素、硫黄、窒素などのヘテロ原子を含んでもよく、R21とR22、R21とR23、R22とR23とは互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。
上記一般式(6)に示される三級アルキル基としては、tert−ブチル基、トリエチルカルビル基、1−エチルノルボルニル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロペンチル基、2−(2−メチル)アダマンチル基、2−(2−エチル)アダマンチル基、tert−アミル基等を挙げることができる他、下記に示す基を具体的に挙げることができる。
Next, in the general formula (6), R 21 , R 22 and R 23 are monovalent hydrocarbon groups such as a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, oxygen, Hetero atoms such as sulfur and nitrogen may be contained, and R 21 and R 22 , R 21 and R 23 , R 22 and R 23 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded.
The tertiary alkyl group represented by the general formula (6) includes a tert-butyl group, a triethylcarbyl group, a 1-ethylnorbornyl group, a 1-methylcyclohexyl group, a 1-ethylcyclopentyl group, 2- (2 -Methyl) adamantyl group, 2- (2-ethyl) adamantyl group, tert-amyl group and the like, and the groups shown below can be specifically exemplified.

Figure 0004365172
Figure 0004365172

ここで、R24は炭素数1〜6の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基を示し、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を例示できる。R25は炭素数2〜6の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基を示し、具体的にはエチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を例示できる。R26及びR27は水素原子、炭素数1〜6のヘテロ原子を含んでもよい1価炭化水素基、又は炭素数1〜6のヘテロ原子を介してもよい1価炭化水素基を示し、これらは直鎖状、分枝状、環状のいずれでもよい。この場合ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子を挙げることができ、−OH、−OR28、−O−、−S−、−S(=O)−、−NH2、−NHR28、−N(R282、−NH−、−NR28−として含有又は介在することができる。R28は炭素数1〜5のアルキル基を示す。R26及びR27としては、具体的には、メチル基、ヒドロキシメチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、メトキシ基、メトキシメトキシ基、エトキシ基、tert−ブトキシ基等を例示できる。 Here, R 24 represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec- Examples thereof include a butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, a cyclopropyl group, a cyclopropylmethyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. R 25 represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 2 to 6 carbon atoms, specifically, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or n-pentyl. Group, n-hexyl group, cyclopropyl group, cyclopropylmethyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like. R 26 and R 27 represent a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group which may contain a C 1-6 hetero atom, or a monovalent hydrocarbon group which may contain a C 1-6 hetero atom, May be linear, branched or cyclic. In this case, examples of the hetero atom include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom, and —OH, —OR 28 , —O—, —S—, —S (═O) —, —NH 2 , —NHR 28 , —N (R 28 ) 2 , —NH—, —NR 28 — may be contained or interposed. R 28 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of R 26 and R 27 include methyl, hydroxymethyl, ethyl, hydroxyethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, n-pentyl, n- Examples include a hexyl group, a methoxy group, a methoxymethoxy group, an ethoxy group, and a tert-butoxy group.

なお、一般式R1及びR2で表される酸不安定基、炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基については、モノマーの状態で活性水素原子を保護してから重合することもできるし、R1及びR2が水素原子のままで重合し、後から修飾化することも可能である。後付けする場合は、例えば水素化ナトリウムやカリウムtert−ブトキシドなどをポリマーと反応させて酸性水酸基をアニオン化し、対応するハロゲン化物と反応させることにより修飾化を行うことができるが、この方法に限定されない。 The acid labile groups represented by the general formulas R 1 and R 2 , linear, branched, and cyclic alkyl groups or fluorinated alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms are active hydrogens in the monomer state. Polymerization can be performed after protecting the atoms, or polymerization can be performed while R 1 and R 2 remain as hydrogen atoms, and modification can be performed later. In the case of retrofitting, for example, sodium hydride or potassium tert-butoxide can be reacted with a polymer to anionize an acidic hydroxyl group and react with a corresponding halide, but this is not a limitation. .

一般式(1a)で示される部分構造を一つ以上有する化合物としては、一般式(2a)及び(2b)で表される化合物の他、具体的には下記の化合物を例示できるが、これらに限定されない。   Examples of the compound having one or more partial structures represented by the general formula (1a) include the following compounds in addition to the compounds represented by the general formulas (2a) and (2b). It is not limited.

Figure 0004365172
(式中、Rは水素原子、酸不安定基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 1 is a hydrogen atom, an acid labile group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)

一般式(1b)で示される部分構造を一つ以上有する含フッ素環状ユニットとしては、一般式(2c)及び(2d)に対応する構造であることが好ましい。一般式(2c)及び(2d)で示される化合物の他には、具体的には下記の化合物を例示できるが、これらに限定されない。   The fluorine-containing cyclic unit having one or more partial structures represented by the general formula (1b) preferably has a structure corresponding to the general formulas (2c) and (2d). In addition to the compounds represented by the general formulas (2c) and (2d), the following compounds can be specifically exemplified, but are not limited thereto.

Figure 0004365172
(式中、R及びR2は水素原子、酸不安定基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 1 and R 2 are a hydrogen atom, an acid labile group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)

上記一般式(2a)で表される化合物において、R3は水素原子、水酸基、又は水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1から15の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルキルチオ基、アシルアミノ基またはアルキルスルフォニルアミノ基、を表し、具体的には、水素原子、水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロへキシル基、デシル基、ペンタデシル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロポキシ基、2,2,2−トリフルオロエトキシ基、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロポキシ基、ホルミルオキシ基、アセトキシ基、トリフルオロアセトキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基、t−ブチルチオ基、ホルミルアミノ基、アセチルアミノ基、トリフルオロアセチルアミノ基、N−ホルミル−N−メチルアミノ基、メタンスルホニルアミノ基、トリフルオロメタンスルホニルアミノ基、N−メタンスルホニル−N−メチルアミノ基を例示できるがこれらに限定されない。
一般式(2a)の化合物の代表例としては下記の化合物を例示できるが、これらに限定されない。
In the compound represented by the above general formula (2a), R 3 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a linear or branched group having 1 to 15 carbon atoms in which part or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms. Represents a branched or cyclic alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group, an alkylthio group, an acylamino group or an alkylsulfonylamino group, specifically, a hydrogen atom, a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, Butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, cyclohexyl group, decyl group, pentadecyl group, trichloromethyl group, trifluoromethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, methoxy group, ethoxy group, Propyloxy group, isopropoxy group, 2,2,2-trifluoroethoxy group, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro Sopropoxy group, formyloxy group, acetoxy group, trifluoroacetoxy group, methylthio group, ethylthio group, t-butylthio group, formylamino group, acetylamino group, trifluoroacetylamino group, N-formyl-N-methylamino group, Examples include, but are not limited to, a methanesulfonylamino group, a trifluoromethanesulfonylamino group, and an N-methanesulfonyl-N-methylamino group.
The following compounds can be illustrated as typical examples of the compound of the general formula (2a), but are not limited thereto.

Figure 0004365172
(式中、Rは水素原子、酸不安定基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 1 is a hydrogen atom, an acid labile group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)

一般式(2b)で表される化合物としては具体的には以下のものが挙げられるが、これらに限定はされない。   Specific examples of the compound represented by the general formula (2b) include, but are not limited to, the following.

Figure 0004365172
(式中、Rは水素原子、酸不安定基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 1 is a hydrogen atom, an acid labile group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)

一般式(2c)で表される化合物としては具体的には下記のものを例示できるが、これらに限定されない。   Specific examples of the compound represented by the general formula (2c) include the following compounds, but are not limited thereto.

Figure 0004365172
(式中、R及びR2は水素原子、酸不安定基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 1 and R 2 are a hydrogen atom, an acid labile group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)

一般式(2d)で表される化合物としては具体的には下記のものを例示できるが、これらに限定されない。   Specific examples of the compound represented by the general formula (2d) include the following compounds, but are not limited thereto.

Figure 0004365172
(式中、R及びR2は水素原子、酸不安定基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 1 and R 2 are a hydrogen atom, an acid labile group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)

一般式(2a)及び(2b)で示される化合物に対応する含フッ素環状モノマーは、下記に示すように原料のアルデヒド又はケトン化合物に対する1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−2−プロペニルオキシ金属化合物の付加反応により製造できる。   The fluorine-containing cyclic monomer corresponding to the compounds represented by the general formulas (2a) and (2b) is 1,1,3,3,3-pentafluoro-2-propenyl for the raw aldehyde or ketone compound as shown below. It can be produced by an addition reaction of an oxymetal compound.

Figure 0004365172
(式中、R1〜R5、a1及びa2は前記と同様である。Mはアルカリ金属またはハロゲン化マグネシウムを表す。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 1 to R 5 , a1 and a2 are the same as described above. M represents an alkali metal or a magnesium halide.)

本反応はテトラヒドロフラン(以下、THFと略記)のような汎用溶媒中で、原料のカルボニル化合物と1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−2−プロペニルオキシ金属化合物を反応させる。1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−2−プロペニルオキシ金属化合物は、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノールを原料として、例えば中井らの方法(M=Li)(Organic Synthesis、76巻、151ページ、1998年)などの常法により調製可能である。精製は生成物の物性に応じて、蒸留、再結晶、クロマトグラフィーなどの定法により行うことができる。   In this reaction, a starting carbonyl compound is reacted with a 1,1,3,3,3-pentafluoro-2-propenyloxy metal compound in a general-purpose solvent such as tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF). The 1,1,3,3,3-pentafluoro-2-propenyloxy metal compound is prepared from 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol as a raw material. = Li) (Organic Synthesis, 76, 151, 1998). Purification can be performed by a conventional method such as distillation, recrystallization, or chromatography depending on the physical properties of the product.

なお、一般式(2a)又は(2b)の化合物に対応するモノマーは、下記に示すように、反応時もしくは後処理後に4員環ヘミアセタール体(2a’)又は(2b’)、水和物(2a’’)又は(2b’’)、さらにはそれらの混合物となって得られてくる場合がある。水和物(2a’’)又は(2b’’)として得られた場合は、加熱脱水により元のモノマー化合物へ再生することが可能である。
また、化合物(2a’)、(2b’)、(2a’’)、(2b’’)もまた重合体製造用の単量体として用いることが可能であるが、化合物(2a’)、(2b’)、(2a’’)、(2b’’)を単量体として用いて製造した化合物は、その現像液溶解性が必要以上に高く、本発明の単量体を用いて製造した重合体と比べると、レジスト材料のベース樹脂として用いた場合に、未露光部の膜べりが顕著であり、使いづらいという欠点を有する。
As shown below, the monomer corresponding to the compound of the general formula (2a) or (2b) is a 4-membered ring hemiacetal (2a ′) or (2b ′), hydrate, during the reaction or after the post-treatment. (2a ″) or (2b ″), or a mixture thereof may be obtained. When obtained as a hydrate (2a ″) or (2b ″), it can be regenerated to the original monomer compound by heat dehydration.
In addition, compounds (2a ′), (2b ′), (2a ″) and (2b ″) can also be used as monomers for polymer production, but compounds (2a ′), (2 The compounds produced using 2b ′), (2a ″) and (2b ″) as monomers have a higher solubility in the developer than necessary, and the weight produced using the monomer of the present invention is high. Compared with coalescence, when used as a base resin of a resist material, there is a disadvantage that film unsettled portions are noticeable and difficult to use.

Figure 0004365172
(式中、R4及びR5、a1及びa2は前記と同様である。)
Figure 0004365172
(Wherein R 4 and R 5 , a1 and a2 are the same as described above.)

一般式(2c)及び(2d)で示される化合物に対応するモノマー化合物は、下記に示すように(2a)又は(2b)に対応するモノマー化合物とR3−アニオン等価体R3−Zとの反応により製造できる。本反応も汎用溶媒中で原料のカルボニル化合物をアニオン等価体R3−Zと反応させ、必要に応じて再結晶、クロマトグラフィー、蒸留などの常法により精製することにより目的化合物を得ることができる。 Formula (2c) and monomer compound corresponding to a compound represented by (2d), the monomeric compounds corresponding to the as shown in the following (2a) or (2b) and R 3 - the anion equivalent R 3 -Z It can be produced by reaction. In this reaction as well, the target compound can be obtained by reacting the starting carbonyl compound with the anion equivalent R 3 -Z in a general-purpose solvent, and purifying by a conventional method such as recrystallization, chromatography, distillation, etc., if necessary. .

Figure 0004365172
(式中R〜R5、a3及びa4は前記と同様である。R3−ZはR3−アニオン等価体を表す。)
Figure 0004365172
(.R 3 -Z is wherein R 1 ~R 5, a3 and a4 is the same as above R 3 - represents an anion equivalent.)

本発明の高分子化合物では、レジストの溶解コントラストや基板密着性などの性能向上のため、上記一般式(2a)〜(2d)で示される繰り返し単位に加えて、下記一般式(3a)〜(3e)で示されるいずれか一以上の化合物を共重合させて用いることができる。   In the polymer compound of the present invention, the following general formulas (3a) to (3) are added to the repeating units represented by the general formulas (2a) to (2d) in order to improve performance such as resist dissolution contrast and substrate adhesion. Any one or more compounds represented by 3e) can be copolymerized and used.

Figure 0004365172
(式中、R6及びR13は水素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。R7は水素原子、酸不安定基、密着性基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。R8はメチレン基又は酸素原子である。R9〜R12は、水素原子、フッ素原子、−R16−O−R7、−R16−CO27、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。R14及びR16は単結合、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキレン基又はフッ素化アルキレン基である。R9〜R12は結合してエーテル環、ラクトン環、炭化水素環を形成しても良い。R15はフッ素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のフッ素化アルキル基である。bは0又は1、cは1又は2、dは0〜4の整数であり、1≦c+d≦5である。)
Figure 0004365172
(Wherein R 6 and R 13 are a hydrogen atom, a fluorine atom, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. R 7 is a hydrogen atom, an acid, or an acid. An unstable group, an adhesive group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 8 is a methylene group or an oxygen atom, and R 9 to R. 12 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, —R 16 —O—R 7 , —R 16 —CO 2 R 7 , or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl. R 14 and R 16 are a single bond, a linear, branched, or cyclic alkylene group or a fluorinated alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 9 to R 12 are bonded to ether. ring, lactone ring, may also form a hydrocarbon ring .R 15 is fluorine atom, or a straight, minutes Jo, the .b a cyclic fluorinated alkyl group is 0 or 1, c is 1 or 2, d is 0 to 4 integer, a 1 ≦ c + d ≦ 5.)

上記一般式中のR7で表される酸不安定基は、R1及びR2で説明したものと同様である。
上記一般式中のR7で表される密着性基としては種々選定されるが、特に下記一般式で示される基等であることが好ましい。
The acid labile group represented by R 7 in the above general formula is the same as described for R 1 and R 2 .
The adhesive group represented by R 7 in the above general formula is variously selected, and is particularly preferably a group represented by the following general formula.

Figure 0004365172
(式中、R29はメチレン基又は酸素原子である。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 29 is a methylene group or an oxygen atom.)

本発明の高分子化合物は上記単位の他にも、密着性を向上させる点から下記のような密着性単位を導入することができる。   In addition to the above units, the polymer compound of the present invention can introduce the following adhesive units from the viewpoint of improving the adhesiveness.

Figure 0004365172
(式中、R30及びR31は水素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基である。R32はメチレン基又は酸素原子である。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 30 and R 31 are a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. R 32 is a methylene group or an oxygen atom.)

さらに、本発明の高分子化合物は樹脂の透明性を向上させる点から下記のような単位を導入することができる。   Furthermore, the polymer compound of the present invention can introduce the following units from the viewpoint of improving the transparency of the resin.

Figure 0004365172
(式中、R33〜R37は水素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜4のフッ素化されたアルキル基であり、R34〜R37のうち少なくとも1個以上のフッ素原子を含む。R38及びR39は水素原子、メチル基、又はトリフルオロメチル基である。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 33 to R 37 are a hydrogen atom, a fluorine atom, or a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and include at least one fluorine atom of R 34 to R 37. 38 and R 39 are a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.)

次に、本発明の高分子化合物の合成方法について説明する。
本発明の高分子化合物を合成する場合、一般式(1a)又は(1b)で表される部分構造を含むユニットに対応するモノマー、一般式(2a)〜(2d)、(3a)、(3b)、(3d)、(3e)のユニットに対応するモノマー、さらに必要により先述の密着性向上モノマー又は透明性向上モノマーのうち一種類又は二種類以上を重合溶媒と混合し、触媒を添加して、場合によっては加熱又は冷却しながら重合反応を行う。重合反応は開始剤(又は触媒)の種類、開始の方法(光、熱、放射線、プラズマなど)、重合条件(温度、圧力、濃度、溶媒、添加物)などによっても支配される。本発明の高分子化合物の重合においては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(以下、AIBNと略記)などに由来するラジカルによって重合が開始されるラジカル重合、アルキルリチウムなどの触媒を用いたイオン重合(アニオン重合)などが一般的であり、これらの重合はその常法に従って行うことができる。
Next, a method for synthesizing the polymer compound of the present invention will be described.
When synthesizing the polymer compound of the present invention, monomers corresponding to units containing a partial structure represented by the general formula (1a) or (1b), general formulas (2a) to (2d), (3a), (3b) ), (3d), a monomer corresponding to the unit of (3e), and if necessary, one or more of the aforementioned adhesion improving monomer or transparency improving monomer are mixed with a polymerization solvent, and a catalyst is added. In some cases, the polymerization reaction is carried out with heating or cooling. The polymerization reaction is also governed by the type of initiator (or catalyst), the initiation method (light, heat, radiation, plasma, etc.), the polymerization conditions (temperature, pressure, concentration, solvent, additives), etc. In the polymerization of the polymer compound of the present invention, a radical polymerization initiated by a radical derived from 2,2′-azobisisobutyronitrile (hereinafter abbreviated as AIBN) or a catalyst such as alkyl lithium is used. In general, ionic polymerization (anionic polymerization) or the like is generally used, and these polymerizations can be carried out in accordance with conventional methods.

ラジカル重合反応を行う際の開始剤としては特に限定されるものではないが、例としてAIBN、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)等のアゾ系化合物、tert−ブチルパーオキシピバレート、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシラウレート等の過酸化物系化合物、また水溶性開始剤としては過硫酸カリウムのような過硫酸塩、更には過硫酸カリウムや過酸化水素等の過酸化物と亜硫酸ナトリウムのような還元剤の組み合わせからなるレドックス系開始剤が例示される。重合開始剤の使用量は、種類、重合反応条件等に応じて適宜変更可能であるが、通常は重合させるべき単量体全量に対して0.001〜5重量%、特に0.01〜2重量%が採用される。   Although it does not specifically limit as an initiator at the time of performing radical polymerization reaction, For example, AIBN, 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis Azo compounds such as (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane), tert-butylperoxypivalate, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, tert- Peroxide compounds such as butyl peroxylaurate, persulfates such as potassium persulfate as water-soluble initiators, and peroxides such as potassium persulfate and hydrogen peroxide and sodium sulfite Examples are redox initiators comprising a combination of reducing agents. The amount of the polymerization initiator used can be appropriately changed according to the type, polymerization reaction conditions, etc., but is usually 0.001 to 5% by weight, particularly 0.01 to 2%, based on the total amount of monomers to be polymerized. % By weight is employed.

重合反応においては重合溶媒を用いてもよい。重合溶媒としては重合反応を阻害しないものが好ましく、代表的なものとしては、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等の脂肪族又は芳香族炭化水素類、イソプロピルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール類、ジエチルエーテル、ジオキサン、THF等のエーテル系溶剤が使用できる。これらの溶剤は単独でもあるいは2種類以上を混合しても使用できる。また、ドデシルメルカプタンのような公知の分子量調整剤を併用してもよい。   In the polymerization reaction, a polymerization solvent may be used. As the polymerization solvent, those that do not inhibit the polymerization reaction are preferable, and typical examples include esters such as ethyl acetate and n-butyl acetate, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, toluene, xylene, cyclohexane, and the like. Aliphatic or aromatic hydrocarbons, alcohols such as isopropyl alcohol and ethylene glycol monomethyl ether, and ether solvents such as diethyl ether, dioxane and THF can be used. These solvents can be used alone or in admixture of two or more. Moreover, you may use together well-known molecular weight regulators, such as dodecyl mercaptan.

重合反応の反応温度は、重合開始剤の種類あるいは溶媒の沸点により適宜変更され、通常は20〜200℃が好ましく、特に50〜140℃が好ましい。かかる重合反応に用いる反応容器は特に限定されない。   The reaction temperature of the polymerization reaction is appropriately changed depending on the kind of the polymerization initiator or the boiling point of the solvent, and is usually preferably 20 to 200 ° C, particularly preferably 50 to 140 ° C. The reaction vessel used for such a polymerization reaction is not particularly limited.

このようにして得られる本発明にかかる重合体の溶液又は分散液から、媒質である有機溶媒又は水を除去する方法としては、公知の方法のいずれも利用できるが、例を挙げれば再沈澱濾過又は減圧下での加熱留出等の方法がある。   As a method for removing the organic solvent or water as a medium from the polymer solution or dispersion according to the present invention thus obtained, any known method can be used. For example, reprecipitation filtration may be used. Alternatively, there is a method such as heating distillation under reduced pressure.

上記高分子化合物の重量平均分子量は1,000〜500,000、特に2,000〜100,000とすることが望ましい。   The polymer compound preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 500,000, particularly 2,000 to 100,000.

本発明の高分子化合物において、一般式(1a)及び(1b)で表される部分構造を有する繰り返し単位もしくは一般式(2a)〜(2d)で表される単位をU1、一般式(3a)〜(3e)で表される単位をU2、それ以外の密着性向上単位及び透明性向上のための単位をU3とすると、
−(U1)u1−(U2)u2−(U3)u3−
と表すことができる。ここでu=u1+u2+u3とするとき、
0<u1/u≦1、好ましくは0.2<u1/u<0.6、
0≦u2/u<1、好ましくは0.2<u2/u<0.8、
0≦u3/u≦0.3、好ましくは0≦u3/u<0.1
であることが好ましい。
In the polymer compound of the present invention, U1 represents a repeating unit having a partial structure represented by the general formulas (1a) and (1b) or a unit represented by the general formulas (2a) to (2d), and the general formula (3a) When the unit represented by (3e) is U2, and the other adhesion improving unit and the unit for improving transparency are U3,
-(U1) u1- (U2) u2- (U3) u3-
It can be expressed as. Here, when u = u1 + u2 + u3,
0 <u1 / u ≦ 1, preferably 0.2 <u1 / u <0.6,
0 ≦ u2 / u <1, preferably 0.2 <u2 / u <0.8,
0 ≦ u3 / u ≦ 0.3, preferably 0 ≦ u3 / u <0.1
It is preferable that

本発明の高分子化合物は、レジスト材料、特に化学増幅型、とりわけ化学増幅ポジ型レジスト材料のベース樹脂として使用することができるが、膜の力学物性、熱的物性、アルカリ可溶性、その他の物性を変える目的で他の高分子化合物を混合することもできる。その際、混合する高分子化合物の範囲は特に限定されないが、レジスト用の公知の高分子化合物等と任意の範囲で混合することができる。   The polymer compound of the present invention can be used as a base resin for resist materials, particularly chemically amplified, particularly chemically amplified positive resist materials. However, the polymer physical properties, thermal properties, alkali solubility, and other physical properties of the film can be used. Other polymer compounds can be mixed for the purpose of changing. In this case, the range of the polymer compound to be mixed is not particularly limited, but it can be mixed with a known polymer compound for resist in an arbitrary range.

そして、本発明のレジスト材料では、さらに、有機溶剤及び酸発生剤を含有する化学増幅型のポジ型レジスト材料とするのが好ましい。
また、本発明のレジスト材料では、さらに、塩基性化合物、溶解阻止剤、界面活性剤、その他の成分を含有するものとすることができる。
The resist material of the present invention is preferably a chemically amplified positive resist material containing an organic solvent and an acid generator.
Further, the resist material of the present invention may further contain a basic compound, a dissolution inhibitor, a surfactant, and other components.

本発明で使用される有機溶剤としては、ベース樹脂、酸発生剤、その他の添加剤等が溶解可能であればいずれでもよい。このような有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、メチルアミルケトン等のケトン類、3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール等のアルコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸tert−ブチル、プロピオン酸tert−ブチル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテルアセテート等のエステル類が挙げられる。   The organic solvent used in the present invention may be any as long as it can dissolve the base resin, acid generator, other additives, and the like. Examples of such an organic solvent include ketones such as cyclohexanone and methyl amyl ketone, 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol, and 1-ethoxy-2-propanol. Alcohols, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and other ethers, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, lactic acid Ethyl, ethyl pyruvate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropion Ethyl acetate tert- butyl, tert- butyl propionate, and propylene glycol monobutyl tert- butyl ether acetate.

これらの有機溶剤は1種を単独で又は2種以上を混合して使用することもできるが、これらに限定されるものではない。本発明では、これらの有機溶剤の中でもレジスト成分中の酸発生剤の溶解性が最も優れているジエチレングリコールジメチルエーテルや1−エトキシ−2−プロパノールの他、安全溶剤であるプロピレングリコールモノメチルアセテート及びその混合溶剤が好ましく使用される。
なお、上記有機溶剤の使用量は、ベース樹脂100部(重量部、以下同じ)に対し300〜10,000部、特に500〜5,000部が好ましい。
These organic solvents can be used alone or in combination of two or more, but are not limited thereto. In the present invention, among these organic solvents, propylene glycol monomethyl acetate, which is a safety solvent, and mixed solvents thereof, in addition to diethylene glycol dimethyl ether and 1-ethoxy-2-propanol, which have the highest solubility of the acid generator in the resist component Are preferably used.
In addition, the usage-amount of the said organic solvent is 300-10,000 parts with respect to 100 parts (parts by weight, the same hereafter) of base resin, Especially 500-5,000 parts are preferable.

次に、本発明で使用される酸発生剤としては、下記一般式(7)のオニウム塩、式(8)のジアゾメタン誘導体、式(9)のグリオキシム誘導体、β−ケトスルホン酸誘導体、ジスルホン誘導体、ニトロベンジルスルホネート誘導体、スルホン酸エステル誘導体、イミドイルスルホネート誘導体等が挙げられる。   Next, as an acid generator used in the present invention, an onium salt of the following general formula (7), a diazomethane derivative of the formula (8), a glyoxime derivative of the formula (9), a β-ketosulfonic acid derivative, a disulfone derivative, Examples thereof include nitrobenzyl sulfonate derivatives, sulfonate ester derivatives, imidoyl sulfonate derivatives and the like.

(R40+- (7)
(式中、R40はそれぞれ炭素数1〜12の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基を示し、M+はヨードニウム又はスルホニウムを表し、K-は非求核性対向イオンを表し、fは2又は3である。)
(R 40 ) f M + K (7)
(Wherein, R 40 each represent 1 to 12 linear, branched, cyclic alkyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having a carbon number of 7 to 12, M + Represents iodonium or sulfonium, K represents a non-nucleophilic counter ion, and f is 2 or 3.)

40の炭素数1〜12の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、2−オキソシクロペンチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。
40の炭素数6〜20のアリール基としては、フェニル基、p−メトキシフェニル基、m−メトキシフェニル基、o−メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、p−tert−ブトキシフェニル基、m−tert−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基等のアルキルフェニル基等が挙げられる。
40の炭素数7〜12のアラルキル基としてはベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
また、K-の非求核性対向イオンとしては塩化物イオン、臭化物イオン等のハライドイオン、トリフレート、1,1,1−トリフルオロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート等のフルオロアルキルスルホネート、トシレート、ベンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネート、1,2,3,4,5−ペンタフルオロベンゼンスルホネート等のアリールスルホネート、メシレート、ブタンスルホネート等のアルキルスルホネートが挙げられる。
Examples of the linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms of R 40 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a 2-oxocyclopentyl group, a norbornyl group and an adamantyl group. Etc.
Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms of R 40 include phenyl group, p-methoxyphenyl group, m-methoxyphenyl group, o-methoxyphenyl group, ethoxyphenyl group, p-tert-butoxyphenyl group, m-tert. -Alkoxyphenyl groups such as butoxyphenyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-butylphenyl group, dimethylphenyl group, etc. And an alkylphenyl group.
Examples of the aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms of R 40 include a benzyl group and a phenethyl group.
Also, K - of the non-nucleophilic counter chloride ions as the ion, halide ions such as bromide ion, triflate, 1,1,1-trifluoroethane sulfonate, fluoroalkyl sulfonate such as nonafluorobutanesulfonate, tosylate, Examples thereof include aryl sulfonates such as benzene sulfonate, 4-fluorobenzene sulfonate and 1,2,3,4,5-pentafluorobenzene sulfonate, and alkyl sulfonates such as mesylate and butane sulfonate.

Figure 0004365172
(式中、R41及びR42は炭素数1〜12の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はハロゲン化アルキル基、炭素数6〜12のアリール基又はハロゲン化アリール基又は炭素数7〜12のアラルキル基を示す。)
Figure 0004365172
(Wherein R 41 and R 42 are linear, branched, or cyclic alkyl groups or halogenated alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, aryl groups or halogenated aryl groups having 6 to 12 carbon atoms, or carbon atoms. 7 to 12 aralkyl groups are shown.)

41及びR42の炭素数1〜12の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。
41及びR42の炭素数1〜12の直鎖状、分枝状、環状のハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、2,2,2−トリクロロエチル基、ノナフルオロブチル基等が挙げられる。
41及びR42の炭素数6〜12のアリール基としては、フェニル基、p−メトキシフェニル基、m−メトキシフェニル基、o−メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、p−tert−ブトキシフェニル基、m−tert−ブトキシフェニル基等のアルコキシフェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、エチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基等のアルキルフェニル基等が挙げられる。
41及びR42の炭素数6〜12のハロゲン化アリール基としては、フルオロフェニル基、クロロフェニル基、1,2,3,4,5−ペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。
41及びR42の炭素数7〜12のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
Examples of the linear, branched, and cyclic alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms of R 41 and R 42 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an amyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a norbornyl group. And an adamantyl group.
Examples of the linear, branched or cyclic halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms of R 41 and R 42 include trifluoromethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, 2,2,2 -A trichloroethyl group, a nonafluorobutyl group, etc. are mentioned.
Examples of the aryl group having 6 to 12 carbon atoms of R 41 and R 42 include a phenyl group, a p-methoxyphenyl group, an m-methoxyphenyl group, an o-methoxyphenyl group, an ethoxyphenyl group, a p-tert-butoxyphenyl group, alkoxyphenyl group such as m-tert-butoxyphenyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, ethylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-butylphenyl group, dimethyl Examples thereof include an alkylphenyl group such as a phenyl group.
Examples of the halogenated aryl group having 6 to 12 carbon atoms of R 41 and R 42 include a fluorophenyl group, a chlorophenyl group, 1,2,3,4,5-pentafluorophenyl group and the like.
Examples of the aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms of R 41 and R 42 include a benzyl group and a phenethyl group.

Figure 0004365172
(式中、R43〜R45は炭素数1〜12の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はハロゲン化アルキル基、炭素数6〜12のアリール基又はハロゲン化アリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基を示す。R44及びR45は互いに結合して環状構造を形成してもよく、環状構造を形成する場合、R44及びR45はそれぞれ炭素数1〜6の直鎖状、分枝状のアルキレン基を示す。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 43 to R 45 are linear, branched or cyclic alkyl groups or halogenated alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, aryl groups or halogenated aryl groups having 6 to 12 carbon atoms, or carbon. Represents an aralkyl group having a number of 7 to 12. R 44 and R 45 may be bonded to each other to form a cyclic structure, and when forming a cyclic structure, R 44 and R 45 are each a straight chain having 1 to 6 carbon atoms. Shows a chain or branched alkylene group.)

43〜R45のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、アラルキル基としては、R41及びR42で説明したものと同様の基が挙げられる。
なお、R44及びR45の炭素数1〜6の直鎖状、分枝状の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、ヘキシレン基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group, halogenated alkyl group, aryl group, halogenated aryl group, and aralkyl group of R 43 to R 45 include the same groups as those described for R 41 and R 42 .
Incidentally, R 44 and R 1 to 6 carbon atoms of 45 linear, branched methylene group as the alkylene group, an ethylene group, a propylene group, butylene group, hexylene group and the like.

酸発生剤として具体的には、例えば、オニウム塩として、トリフルオロメタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、p−トルエンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸ビス(p−tert−ブトキシフェニル)フェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、ブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリメチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジメチルフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸ジメチルフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリナフチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(2−ノルボニル)メチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、エチレンビス[メチル(2−オキソシクロペンチル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホナ−ト]、1,2’−ナフチルカルボニルメチルテトラヒドロチオフェニウムトリフレート等のオニウム塩、
ジアゾメタン誘導体としては、ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(キシレンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロペンチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−アミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソアミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−アミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−アミルスルホニル)ジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1−(tert−アミルスルホニル)ジアゾメタン、1−tert−アミルスルホニル−1−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン等のジアゾメタン誘導体、
グリオキシム誘導体としては、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−2−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジシクロヘキシルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−2−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−O−(メタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(トリフルオロメタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(1,1,1−トリフルオロエタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(tert−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(パーフルオロオクタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(シクロヘキサンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(ベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(p−フルオロベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(p−tert−ブチルベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(キシレンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(カンファースルホニル)−α−ジメチルグリオキシム等のグリオキシム誘導体、
β−ケトスルホン誘導体としては、2−シクロヘキシルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロパン、2−イソプロピルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロパン等のβ−ケトスルホン誘導体、
ジスルホン誘導体としては、ジフェニルジスルホン、ジシクロヘキシルジスルホン等のジスルホン誘導体、
ニトロベンジルスルホネート誘導体としては、p−トルエンスルホン酸2,6−ジニトロベンジル、p−トルエンスルホン酸2,4−ジニトロベンジル等のニトロベンジルスルホネート誘導体、
スルホン酸エステル誘導体としては、1,2,3−トリス(メタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,2,3−トリス(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,2,3−トリス(p−トルエンスルホニルオキシ)ベンゼン等のスルホン酸エステル誘導体、
イミドイルスルホネート誘導体としては、フタルイミド−イル−トリフレート、フタルイミド−イル−トシレート、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド−イル−トリフレート、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド−イル−トシレート、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド−イル−n−ブチルトリフレスルホネート等のイミドイルスルホネート誘導体等が挙げられる。
Specific examples of acid generators include, for example, onium salts such as diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, trifluoromethanesulfonate (p-tert-butoxyphenyl) phenyliodonium, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, and p-toluenesulfonic acid. (P-tert-butoxyphenyl) phenyliodonium, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, trifluoromethanesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, bis (p-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, Tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate P-toluenesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, p-toluenesulfonic acid bis (p-tert-butoxyphenyl) phenylsulfonium, p-toluenesulfonic acid tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium, Nonafluorobutanesulfonic acid triphenylsulfonium, butanesulfonic acid triphenylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid trimethylsulfonium, p-toluenesulfonic acid trimethylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid cyclohexylmethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium, p-toluenesulfonic acid Cyclohexylmethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium, dimethylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate p-Toluenesulfonic acid dimethylphenylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid dicyclohexylphenylsulfonium, p-toluenesulfonic acid dicyclohexylphenylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid trinaphthylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid (2-norbornyl) methyl (2-oxocyclohexyl) Onium salts such as sulfonium, ethylenebis [methyl (2-oxocyclopentyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate], 1,2'-naphthylcarbonylmethyltetrahydrothiophenium triflate,
Diazomethane derivatives include bis (benzenesulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (xylenesulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclopentylsulfonyl) diazomethane, bis (n-butylsulfonyl) diazomethane Bis (isobutylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane, bis (n-amylsulfonyl) diazomethane Bis (isoamylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-amylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-amylsulfur) Nyl) diazomethane, 1-cyclohexylsulfonyl-1- (tert-butylsulfonyl) diazomethane, 1-cyclohexylsulfonyl-1- (tert-amylsulfonyl) diazomethane, 1-tert-amylsulfonyl-1- (tert-butylsulfonyl) diazomethane Diazomethane derivatives such as
Examples of glyoxime derivatives include bis-O- (p-toluenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (p-toluenesulfonyl) -α-diphenylglyoxime, bis-O- (p-toluenesulfonyl)- α-dicyclohexylglyoxime, bis-O- (p-toluenesulfonyl) -2,3-pentanedione glyoxime, bis-O- (p-toluenesulfonyl) -2-methyl-3,4-pentanedione glyoxime, Bis-O- (n-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (n-butanesulfonyl) -α-diphenylglyoxime, bis-O- (n-butanesulfonyl) -α-dicyclohexylglyoxime Bis-O- (n-butanesulfonyl) -2,3-pentanedione glyoxime, bis-O- ( -Butanesulfonyl) -2-methyl-3,4-pentanedione glyoxime, bis-O- (methanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (trifluoromethanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis -O- (1,1,1-trifluoroethanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (tert-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (perfluorooctanesulfonyl)- α-dimethylglyoxime, bis-O- (cyclohexanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (benzenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime, bis-O- (p-fluorobenzenesulfonyl) -α- Dimethylglyoxime, bis-O- (p-tert-butylbenzenesulfonyl) α- dimethylglyoxime, bis -O- (xylene sulfonyl)-.alpha.-dimethylglyoxime, bis -O- (camphorsulfonyl)-.alpha.-glyoxime derivatives such as dimethyl glyoxime,
β-ketosulfone derivatives include β-ketosulfone derivatives such as 2-cyclohexylcarbonyl-2- (p-toluenesulfonyl) propane, 2-isopropylcarbonyl-2- (p-toluenesulfonyl) propane,
As disulfone derivatives, disulfone derivatives such as diphenyldisulfone and dicyclohexyldisulfone,
As the nitrobenzyl sulfonate derivative, nitrobenzyl sulfonate derivatives such as 2,6-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate, 2,4-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate,
Examples of sulfonic acid ester derivatives include 1,2,3-tris (methanesulfonyloxy) benzene, 1,2,3-tris (trifluoromethanesulfonyloxy) benzene, 1,2,3-tris (p-toluenesulfonyloxy). Sulfonic acid ester derivatives such as benzene,
Examples of imidoylsulfonate derivatives include phthalimido-yl-triflate, phthalimido-yl-tosylate, 5-norbornene-2,3-dicarboximido-yl-triflate, 5-norbornene-2,3-dicarboxyimido-yl -Imidoyl sulfonate derivatives such as tosylate and 5-norbornene-2,3-dicarboxyimido-yl-n-butyl triflate sulfonate.

特に、トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸(p−tert−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、p−トルエンスルホン酸トリス(p−tert−ブトキシフェニル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリナフチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(2−ノルボルニル)メチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウム、1,2’−ナフチルカルボニルメチルテトラヒドロチオフェニウムトリフレート等のオニウム塩、
ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン等のジアゾメタン誘導体、
ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム等のグリオキシム誘導体が好ましく用いられる。
In particular, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, p -Toluenesulfonic acid (p-tert-butoxyphenyl) diphenylsulfonium, p-toluenesulfonic acid tris (p-tert-butoxyphenyl) sulfonium, trifluoromethanesulfonic acid trinaphthylsulfonium, trifluoromethanesulfonic acid cyclohexylmethyl (2-oxocyclohexyl) ) Sulfonium, trifluoromethanesulfonic acid (2-norbornyl) methyl (2-oxocyclohexyl) sulfoni Arm, 1,2'-naphthyl carbonyl methyl tetrahydrothiophenium triflate onium salts such as,
Bis (benzenesulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (n-butylsulfonyl) diazomethane, bis (isobutylsulfonyl) diazomethane, bis (sec-butylsulfonyl) diazomethane, bis ( diazomethane derivatives such as n-propylsulfonyl) diazomethane, bis (isopropylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane,
Glyoxime derivatives such as bis-O- (p-toluenesulfonyl) -α-dimethylglyoxime and bis-O- (n-butanesulfonyl) -α-dimethylglyoxime are preferably used.

なお、上記酸発生剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。オニウム塩は矩形性向上効果に優れ、ジアゾメタン誘導体及びグリオキシム誘導体は定在波低減効果に優れるため、両者を組み合わせることによりプロファイルの微調整を行うことが可能である。   In addition, the said acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Since onium salts are excellent in rectangularity improving effect and diazomethane derivatives and glyoxime derivatives are excellent in standing wave reducing effect, it is possible to finely adjust the profile by combining both.

酸発生剤の添加量は、ベース樹脂100部に対して0.2〜15部が好ましく、0.2部より少ないと露光時の酸発生量が少なく、感度及び解像性が悪い場合があり、15部より多いと透明性が低くなり解像性が低下する場合がある。   The amount of the acid generator added is preferably 0.2 to 15 parts with respect to 100 parts of the base resin. If the amount is less than 0.2 parts, the amount of acid generated during exposure is small, and the sensitivity and resolution may be poor. If it is more than 15 parts, the transparency may be lowered and the resolution may be lowered.

本発明で使用される塩基性化合物は、酸発生剤より発生する酸がレジスト膜中に拡散する際の拡散速度を抑制することができる化合物が適している。このような塩基性化合物の配合により、レジスト膜中での酸の拡散速度が抑制されて解像度が向上し、露光後の感度変化を抑制したり、基板や環境依存性を少なくし、露光余裕度やパターンプロファイル等を向上することができる(例えば、特開平5−232706号、同5−249683号、同5−158239号、同5−249662号、同5−257282号、同5−289322号、同5−289340号公報等参照。)。   As the basic compound used in the present invention, a compound capable of suppressing the diffusion rate when the acid generated from the acid generator diffuses into the resist film is suitable. By blending such a basic compound, the acid diffusion rate in the resist film is suppressed, the resolution is improved, the sensitivity change after exposure is suppressed, the substrate and environment dependency is reduced, and the exposure margin is reduced. And a pattern profile can be improved (for example, JP-A-5-232706, JP-A-5-249683, JP-A-5-158239, JP-A-5-249662, JP-A-5-257282, JP-A-5-289322, (See JP-A-5-289340, etc.).

このような塩基性化合物としては、アンモニア、第一級、第二級、第三級の脂肪族アミン類、混成アミン類、芳香族アミン類、複素環アミン類、カルボキシル基を有する含窒素化合物、スルホニル基を有する含窒素化合物、水酸基を有する含窒素化合物、ヒドロキシフェニル基を有する含窒素化合物、アルコール性含窒素化合物、アミド誘導体、イミド誘導体等が挙げられる。   Examples of such basic compounds include ammonia, primary, secondary, and tertiary aliphatic amines, hybrid amines, aromatic amines, heterocyclic amines, nitrogen-containing compounds having a carboxyl group, Examples thereof include nitrogen-containing compounds having a sulfonyl group, nitrogen-containing compounds having a hydroxyl group, nitrogen-containing compounds having a hydroxyphenyl group, alcoholic nitrogen-containing compounds, amide derivatives, imide derivatives, and the like.

第一級の脂肪族アミン類の具体例としては、メチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、ペンチルアミン、tert−アミルアミン、シクロペンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、セチルアミン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、テトラエチレンペンタミン等が例示される。   Specific examples of primary aliphatic amines include methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, pentylamine, tert-amylamine, cyclopentyl. Examples include amine, hexylamine, cyclohexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dodecylamine, cetylamine, methylenediamine, ethylenediamine, tetraethylenepentamine and the like.

第二級の脂肪族アミン類の具体例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジシクロペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、ジドデシルアミン、ジセチルアミン、N,N−ジメチルメチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルテトラエチレンペンタミン等が例示される。   Specific examples of secondary aliphatic amines include dimethylamine, diethylamine, di-n-propylamine, diisopropylamine, di-n-butylamine, diisobutylamine, di-sec-butylamine, dipentylamine, dicyclopentylamine. , Dihexylamine, dicyclohexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, didodecylamine, dicetylamine, N, N-dimethylmethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-dimethyltetraethylenepentamine, etc. Illustrated.

第三級の脂肪族アミン類の具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリ−sec−ブチルアミン、トリペンチルアミン、トリシクロペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、トリドデシルアミン、トリセチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルテトラエチレンペンタミン等が例示される。   Specific examples of tertiary aliphatic amines include trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, triisopropylamine, tri-n-butylamine, triisobutylamine, tri-sec-butylamine, tripentylamine, tripentylamine, Cyclopentylamine, trihexylamine, tricyclohexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, tridodecylamine, tricetylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylmethylenediamine, Examples thereof include N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethyltetraethylenepentamine and the like.

混成アミン類の具体例としては、例えばジメチルエチルアミン、メチルエチルプロピルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン、ベンジルジメチルアミン等が例示される。   Specific examples of the hybrid amines include dimethylethylamine, methylethylpropylamine, benzylamine, phenethylamine, benzyldimethylamine and the like.

芳香族アミン類の具体例としては、アニリン、N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、N−プロピルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、エチルアニリン、プロピルアニリン、トリメチルアニリン、2−ニトロアニリン、3−ニトロアニリン、4−ニトロアニリン、2,4−ジニトロアニリン、2,6−ジニトロアニリン、3,5−ジニトロアニリン、N,N−ジメチルトルイジン等のアニリン誘導体や、ジフェニル(p−トリル)アミン、メチルジフェニルアミン、トリフェニルアミン、フェニレンジアミン、ナフチルアミン、ジアミノナフタレン等が例示される。   Specific examples of aromatic amines include aniline, N-methylaniline, N-ethylaniline, N-propylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline and ethyl. Aniline, propylaniline, trimethylaniline, 2-nitroaniline, 3-nitroaniline, 4-nitroaniline, 2,4-dinitroaniline, 2,6-dinitroaniline, 3,5-dinitroaniline, N, N-dimethyltoluidine And aniline derivatives such as diphenyl (p-tolyl) amine, methyldiphenylamine, triphenylamine, phenylenediamine, naphthylamine, and diaminonaphthalene.

複素環アミン類の具体例としては、ピロール、2H−ピロール、1−メチルピロール、2,4−ジメチルピロール、2,5−ジメチルピロール、N−メチルピロール等のピロール誘導体、オキサゾール、イソオキサゾール等のオキサゾール誘導体、チアゾール、イソチアゾール等のチアゾール誘導体、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール誘導体、ピラゾール誘導体、フラザン誘導体、ピロリン、2−メチル−1−ピロリン等のピロリン誘導体、ピロリジン、N−メチルピロリジン、ピロリジノン、N−メチルピロリドン等のピロリジン誘導体、イミダゾリン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ピリジン、メチルピリジン、エチルピリジン、プロピルピリジン、ブチルピリジン、4−(1−ブチルペンチル)ピリジン、ジメチルピリジン、トリメチルピリジン、トリエチルピリジン、フェニルピリジン、3−メチル−2−フェニルピリジン、4−tert−ブチルピリジン、ジフェニルピリジン、ベンジルピリジン、メトキシピリジン、ブトキシピリジン、ジメトキシピリジン、1−メチル−2−ピリジン、4−ピロリジノピリジン、1−メチル−4−フェニルピリジン、2−(1−エチルプロピル)ピリジン、アミノピリジン、ジメチルアミノピリジン等のピリジン誘導体、ピリダジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾリジン誘導体、ピペリジン誘導体、ピペラジン誘導体、モルホリン誘導体、インドール誘導体、イソインドール誘導体、1H−インダゾール誘導体、インドリン誘導体、キノリン、3−キノリンカルボニトリル等のキノリン誘導体、イソキノリン誘導体、シンノリン誘導体、キナゾリン誘導体、キノキサリン誘導体、フタラジン誘導体、プリン誘導体、プテリジン誘導体、カルバゾール誘導体、フェナントリジン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、1,10−フェナントロリン誘導体、アデニン誘導体、アデノシン誘導体、グアニン誘導体、グアノシン誘導体、ウラシル誘導体、ウリジン誘導体等が例示される。   Specific examples of the heterocyclic amines include pyrrole derivatives such as pyrrole, 2H-pyrrole, 1-methylpyrrole, 2,4-dimethylpyrrole, 2,5-dimethylpyrrole, N-methylpyrrole, oxazole, isoxazole and the like. Oxazole derivatives, thiazole derivatives such as thiazole, isothiazole, imidazole derivatives such as imidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, pyrazole derivatives, furazane derivatives, pyrroline, pyrroline such as 2-methyl-1-pyrroline Derivatives, pyrrolidine derivatives such as pyrrolidine, N-methylpyrrolidine, pyrrolidinone, N-methylpyrrolidone, imidazoline derivatives, imidazolidine derivatives, pyridine, methylpyridine, ethylpyridine, propylpyridine, butylpyridine, 4 (1-butylpentyl) pyridine, dimethylpyridine, trimethylpyridine, triethylpyridine, phenylpyridine, 3-methyl-2-phenylpyridine, 4-tert-butylpyridine, diphenylpyridine, benzylpyridine, methoxypyridine, butoxypyridine, dimethoxypyridine Pyridine derivatives such as 1-methyl-2-pyridine, 4-pyrrolidinopyridine, 1-methyl-4-phenylpyridine, 2- (1-ethylpropyl) pyridine, aminopyridine, dimethylaminopyridine, pyridazine derivatives, pyrimidine derivatives , Pyrazine derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolidine derivatives, piperidine derivatives, piperazine derivatives, morpholine derivatives, indole derivatives, isoindole derivatives, 1H-indazole derivatives, indoline Conductors, quinoline, quinoline derivatives such as 3-quinolinecarbonitrile, isoquinoline derivatives, cinnoline derivatives, quinazoline derivatives, quinoxaline derivatives, phthalazine derivatives, purine derivatives, pteridine derivatives, carbazole derivatives, phenanthridine derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, 1 , 10-phenanthroline derivative, adenine derivative, adenosine derivative, guanine derivative, guanosine derivative, uracil derivative, uridine derivative and the like.

カルボキシル基を有する含窒素化合物の具体例としては、アミノ安息香酸、インドールカルボン酸、ニコチン酸の他、アラニン、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、グリシルロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、リジン、3−アミノピラジン−2−カルボン酸、メトキシアラニン等のアミノ酸誘導体が例示される。   Specific examples of nitrogen-containing compounds having a carboxyl group include aminobenzoic acid, indolecarboxylic acid, nicotinic acid, alanine, arginine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, glycylleucine, leucine, methionine, phenylalanine. And amino acid derivatives such as threonine, lysine, 3-aminopyrazine-2-carboxylic acid and methoxyalanine.

スルホニル基を有する含窒素化合物の具体例としては、3−ピリジンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム等が例示される。   Specific examples of the nitrogen-containing compound having a sulfonyl group include 3-pyridinesulfonic acid and pyridinium p-toluenesulfonate.

水酸基、ヒドロキシフェニル基を含有する含窒素化合物及びアルコール性含窒素化合物の具体例としては、2−ヒドロキシピリジン、アミノクレゾール、2,4−キノリンジオール、3−インドールメタノールヒドレート、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、2,2’−イミノジエタノール、2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、4−アミノ−1−ブタノール、4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン、2−(2−ヒドロキシエチル)ピリジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、1−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチル]ピペラジン、ピペリジンエタノール、1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジン、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリジノン、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、3−ピロリジノ−1,2−プロパンジオール、8−ヒドロキシユロリジン、3−クイヌクリジノール、3−トロパノール、1−メチル−2−ピロリジンエタノール、1−アジリジンエタノール、N−(2−ヒドロキシエチル)フタルイミド、N−(2−ヒドロキシエチル)イソニコチンアミド等が例示される。   Specific examples of the nitrogen-containing compound and alcoholic nitrogen-containing compound containing a hydroxyl group and a hydroxyphenyl group include 2-hydroxypyridine, aminocresol, 2,4-quinolinediol, 3-indolemethanol hydrate, monoethanolamine, diethanolamine , Triethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N, N-diethylethanolamine, triisopropanolamine, 2,2′-iminodiethanol, 2-aminoethanol, 3-amino-1-propanol, 4-amino-1-butanol 4- (2-hydroxyethyl) morpholine, 2- (2-hydroxyethyl) pyridine, 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, 1- [2- (2-hydroxyethoxy) ethyl] piperazine, piperidine ethanol, 1 − 2-hydroxyethyl) pyrrolidine, 1- (2-hydroxyethyl) -2-pyrrolidinone, 3-piperidino-1,2-propanediol, 3-pyrrolidino-1,2-propanediol, 8-hydroxyeurolidine, 3- Examples include quinuclidinol, 3-tropanol, 1-methyl-2-pyrrolidine ethanol, 1-aziridine ethanol, N- (2-hydroxyethyl) phthalimide, N- (2-hydroxyethyl) isonicotinamide.

アミド誘導体の具体例としては、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド等が例示される。   Specific examples of the amide derivative include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide and the like.

イミド誘導体の具体例としては、フタルイミド、サクシンイミド、マレイミド等が例示される。   Specific examples of the imide derivative include phthalimide, succinimide, maleimide and the like.

更に下記一般式(10)で示される塩基性化合物から選ばれる1種又は2種以上を添加することもできる。   Furthermore, 1 type, or 2 or more types chosen from the basic compound shown by following General formula (10) can also be added.

Figure 0004365172
(式中、側鎖R46は同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成することもでき、上記一般式(10a)、(10b)及び(10c)で表すことができる。側鎖R47は同一又は異種の、水素原子、又は直鎖状、分枝状、環状の炭素数1〜20のアルキル基を示し、エーテル基もしくはヒドロキシル基を含んでもよい。R48、R50、R53は炭素数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキレン基であり、R49及びR52は水素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基であり、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、ラクトン環を1あるいは複数含んでいてもよい。R51は単結合、又は炭素数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキレン基であり、R54は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基であり、ヒドロキシ基、エーテル、エステル基、ラクトン環を1あるいは複数含んでいてもよい。g=1、2又は3である。)
Figure 0004365172
(In the formula, the side chains R 46 may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring, which can be represented by the general formulas (10a), (10b) and (10c)). chains R 47 may be the same or different, a hydrogen atom, or a linear, branched, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms cyclic may contain an ether or hydroxyl group .R 48, R 50, R 53 is a linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 49 and R 52 are a hydrogen atom, or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. And may contain one or more of a hydroxy group, an ether group, an ester group, and a lactone ring, R 51 is a single bond or a linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, R 54 is a straight, branched, or cyclic alkyl group, human Proxy group, an ether, an ester group, it is also good .g = 1, 2 or 3 include 1 or more lactone ring.)

上記一般式(10)で表される化合物は具体的には、トリス(2−メトキシメトキシエチル)アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(2−メトキシエトキシメトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−メトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシエトキシ)エチル}アミン、トリス{2−(1−エトキシプロポキシ)エチル}アミン、トリス[2−{2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}エチル]アミン、4,7,13,16,21,24−ヘキサオキサ−1,10−ジアザビシクロ[8.8.8]ヘキサコサン、4,7,13,18−テトラオキサ−1,10−ジアザビシクロ[8.5.5]エイコサン、1,4,10,13−テトラオキサ−7,16−ジアザビシクロオクタデカン、1−アザ−12−クラウン−4、1−アザ−15−クラウン−5、1−アザ−18−クラウン−6、トリス(2−フォルミルオキシエチル)アミン、トリス(2−ホルミルオキシエチル)アミン、トリス(2−アセトキシエチル)アミン、トリス(2−プロピオニルオキシエチル)アミン、トリス(2−ブチリルオキシエチル)アミン、トリス(2−イソブチリルオキシエチル)アミン、トリス(2−バレリルオキシエチル)アミン、トリス(2−ピバロイルオキシエチル)アミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)2−(アセトキシアセトキシ)エチルアミン、トリス(2−メトキシカルボニルオキシエチル)アミン、トリス(2−tert−ブトキシカルボニルオキシエチル)アミン、トリス[2−(2−オキソプロポキシ)エチル]アミン、トリス[2−(メトキシカルボニルメチル)オキシエチル]アミン、トリス[2−(tert−ブトキシカルボニルメチルオキシ)エチル]アミン、トリス[2−(シクロヘキシルオキシカルボニルメチルオキシ)エチル]アミン、トリス(2−メトキシカルボニルエチル)アミン、トリス(2−エトキシカルボニルエチル)アミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−(メトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)2−(メトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−(エトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)2−(エトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−(2−メトキシエトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)2−(2−メトキシエトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−(2−ヒドロキシエトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)2−(2−アセトキシエトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−[(メトキシカルボニル)メトキシカルボニル]エチルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)2−[(メトキシカルボニル)メトキシカルボニル]エチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−(2−オキソプロポキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)2−(2−オキソプロポキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−(テトラヒドロフルフリルオキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)2−(テトラヒドロフルフリルオキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−[(2−オキソテトラヒドロフラン−3−イル)オキシカルボニル]エチルアミン、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)2−[(2−オキソテトラヒドロフラン−3−イル)オキシカルボニル]エチルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)2−(4−ヒドロキシブトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)2−(4−ホルミルオキシブトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)2−(2−ホルミルオキシエトキシカルボニル)エチルアミン、N,N−ビス(2−メトキシエチル)2−(メトキシカルボニル)エチルアミン、N−(2−ヒドロキシエチル)ビス[2−(メトキシカルボニル)エチル]アミン、N−(2−アセトキシエチル)ビス[2−(メトキシカルボニル)エチル]アミン、N−(2−ヒドロキシエチル)ビス[2−(エトキシカルボニル)エチル]アミン、N−(2−アセトキシエチル)ビス[2−(エトキシカルボニル)エチル]アミン、N−(3−ヒドロキシ−1−プロピル)ビス[2−(メトキシカルボニル)エチル]アミン、N−(3−アセトキシ−1−プロピル)ビス[2−(メトキシカルボニル)エチル]アミン、N−(2−メトキシエチル)ビス[2−(メトキシカルボニル)エチル]アミン、N−ブチルビス[2−(メトキシカルボニル)エチル]アミン、N−ブチルビス[2−(2−メトキシエトキシカルボニル)エチル]アミン、N−メチルビス(2−アセトキシエチル)アミン、N−エチルビス(2−アセトキシエチル)アミン、N−メチルビス(2−ピバロイルオキシエチル)アミン、N−エチルビス[2−(メトキシカルボニルオキシ)エチル]アミン、N−エチルビス[2−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)エチル]アミン、トリス(メトキシカルボニルメチル)アミン、トリス(エトキシカルボニルメチル)アミン、N−ブチルビス(メトキシカルボニルメチル)アミン、N−ヘキシルビス(メトキシカルボニルメチル)アミン、β−(ジエチルアミノ)−δ−バレロラクトン等を例示できるが、これらに制限されない。   Specific examples of the compound represented by the general formula (10) include tris (2-methoxymethoxyethyl) amine, tris {2- (2-methoxyethoxy) ethyl} amine, and tris {2- (2-methoxyethoxy). Methoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-methoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxyethoxy) ethyl} amine, tris {2- (1-ethoxypropoxy) ethyl} amine, tris [ 2- {2- (2-hydroxyethoxy) ethoxy} ethyl] amine, 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane, 4,7,13 , 18-Tetraoxa-1,10-diazabicyclo [8.5.5] eicosane, 1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazabi Crooctadecane, 1-aza-12-crown-4, 1-aza-15-crown-5, 1-aza-18-crown-6, tris (2-formyloxyethyl) amine, tris (2-formyloxy) Ethyl) amine, tris (2-acetoxyethyl) amine, tris (2-propionyloxyethyl) amine, tris (2-butyryloxyethyl) amine, tris (2-isobutyryloxyethyl) amine, tris (2- Valeryloxyethyl) amine, tris (2-pivaloyloxyethyl) amine, N, N-bis (2-acetoxyethyl) 2- (acetoxyacetoxy) ethylamine, tris (2-methoxycarbonyloxyethyl) amine, tris (2-tert-butoxycarbonyloxyethyl) amine, tris [2- (2-o Sopropoxy) ethyl] amine, tris [2- (methoxycarbonylmethyl) oxyethyl] amine, tris [2- (tert-butoxycarbonylmethyloxy) ethyl] amine, tris [2- (cyclohexyloxycarbonylmethyloxy) ethyl] amine, Tris (2-methoxycarbonylethyl) amine, tris (2-ethoxycarbonylethyl) amine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) 2- (methoxycarbonyl) ethylamine, N, N-bis (2-acetoxyethyl) 2- (methoxycarbonyl) ethylamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) 2- (ethoxycarbonyl) ethylamine, N, N-bis (2-acetoxyethyl) 2- (ethoxycarbonyl) ethylamine, N, N- Bis (2-hydroxyethyl) 2) 2- (2-methoxyethoxycarbonyl) ethylamine, N, N-bis (2-acetoxyethyl) 2- (2-methoxyethoxycarbonyl) ethylamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) 2- (2 -Hydroxyethoxycarbonyl) ethylamine, N, N-bis (2-acetoxyethyl) 2- (2-acetoxyethoxycarbonyl) ethylamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) 2-[(methoxycarbonyl) methoxycarbonyl] Ethylamine, N, N-bis (2-acetoxyethyl) 2-[(methoxycarbonyl) methoxycarbonyl] ethylamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) 2- (2-oxopropoxycarbonyl) ethylamine, N, N -Bis (2-acetoxyethyl) 2- (2-oxopropo Sicarbonyl) ethylamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) 2- (tetrahydrofurfuryloxycarbonyl) ethylamine, N, N-bis (2-acetoxyethyl) 2- (tetrahydrofurfuryloxycarbonyl) ethylamine, N , N-bis (2-hydroxyethyl) 2-[(2-oxotetrahydrofuran-3-yl) oxycarbonyl] ethylamine, N, N-bis (2-acetoxyethyl) 2-[(2-oxotetrahydrofuran-3- Yl) oxycarbonyl] ethylamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) 2- (4-hydroxybutoxycarbonyl) ethylamine, N, N-bis (2-formyloxyethyl) 2- (4-formyloxybutoxycarbonyl) ) Ethylamine, N, N-bis (2-formi) Oxyethyl) 2- (2-formyloxyethoxycarbonyl) ethylamine, N, N-bis (2-methoxyethyl) 2- (methoxycarbonyl) ethylamine, N- (2-hydroxyethyl) bis [2- (methoxycarbonyl) ethyl ], N- (2-acetoxyethyl) bis [2- (methoxycarbonyl) ethyl] amine, N- (2-hydroxyethyl) bis [2- (ethoxycarbonyl) ethyl] amine, N- (2-acetoxyethyl) ) Bis [2- (ethoxycarbonyl) ethyl] amine, N- (3-hydroxy-1-propyl) bis [2- (methoxycarbonyl) ethyl] amine, N- (3-acetoxy-1-propyl) bis [2 -(Methoxycarbonyl) ethyl] amine, N- (2-methoxyethyl) bis [2- (methoxycarbonyl) Rubonyl) ethyl] amine, N-butylbis [2- (methoxycarbonyl) ethyl] amine, N-butylbis [2- (2-methoxyethoxycarbonyl) ethyl] amine, N-methylbis (2-acetoxyethyl) amine, N- Ethylbis (2-acetoxyethyl) amine, N-methylbis (2-pivaloyloxyethyl) amine, N-ethylbis [2- (methoxycarbonyloxy) ethyl] amine, N-ethylbis [2- (tert-butoxycarbonyloxy) ) Ethyl] amine, tris (methoxycarbonylmethyl) amine, tris (ethoxycarbonylmethyl) amine, N-butylbis (methoxycarbonylmethyl) amine, N-hexylbis (methoxycarbonylmethyl) amine, β- (diethylamino) -δ-valero Lactone etc. Although it can illustrate, it is not restricted to these.

更に下記一般式(11)に示される環状構造を持つ塩基性化合物の1種あるいは2種以上を添加することもできる。   Further, one or more basic compounds having a cyclic structure represented by the following general formula (11) can be added.

Figure 0004365172
(式中、R46は前述の通り、R55は炭素数2〜20の直鎖状又は分枝状のアルキレン基であり、カルボニル基、エーテル基、エステル基、スルフィドを1個あるいは複数個含んでいてもよい。)
Figure 0004365172
(Wherein R 46 is as described above, R 55 is a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and includes one or more carbonyl groups, ether groups, ester groups, and sulfides. You may go out.)

上記一般式(11)で表される塩基を具体的に例示すると、1−[2−(メトキシメトキシ)エチル]ピロリジン、1−[2−(メトキシメトキシ)エチル]ピペリジン、4−[2−(メトキシメトキシ)エチル]モルホリン、1−[2−[(2−メトキシエトキシ)メトキシ]エチル]ピロリジン、1−[2−[(2−メトキシエトキシ)メトキシ]エチル]ピペリジン、4−[2−[(2−メトキシエトキシ)メトキシ]エチル]モルホリン、酢酸2−(1−ピロリジニル)エチル、酢酸2−ピペリジノエチル、酢酸2−モルホリノエチル、ギ酸2−(1−ピロリジニル)エチル、プロピオン酸2−ピペリジノエチル、アセトキシ酢酸2−モルホリノエチル、メトキシ酢酸2−(1−ピロリジニル)エチル、4−[2−(メトキシカルボニルオキシ)エチル]モルホリン、1−[2−(t−ブトキシカルボニルオキシ)エチル]ピペリジン、4−[2−(2−メトキシエトキシカルボニルオキシ)エチル]モルホリン、3−(1−ピロリジニル)プロピオン酸メチル、3−ピペリジノプロピオン酸メチル、3−モルホリノプロピオン酸メチル、3−(チオモルホリノ)プロピオン酸メチル、2−メチル−3−(1−ピロリジニル)プロピオン酸メチル、3−モルホリノプロピオン酸エチル、3−ピペリジノプロピオン酸メトキシカルボニルメチル、3−(1−ピロリジニル)プロピオン酸2−ヒドロキシエチル、3−モルホリノプロピオン酸2−アセトキシエチル、3−(1−ピロリジニル)プロピオン酸2−オキソテトラヒドロフラン−3−イル、3−モルホリノプロピオン酸テトラヒドロフルフリル、3−ピペリジノプロピオン酸グリシジル、3−モルホリノプロピオン酸2−メトキシエチル、3−(1−ピロリジニル)プロピオン酸2−(2−メトキシエトキシ)エチル、3−モルホノプロピオン酸ブチル、3−ピペリジノプロピオン酸シクロヘキシル、α−(1−ピロリジニル)メチル−γ−ブチロラクトン、β−ピペリジノ−γ−ブチロラクトン、β−モルホリノ−δ−バレロラクトン、1−ピロリジニル酢酸メチル、ピペリジノ酢酸メチル、モルホリノ酢酸メチル、チオモルホリノ酢酸メチル、1−ピロリジニル酢酸エチル、モルホリノ酢酸2−メトキシエチル等を挙げることができる。   Specific examples of the base represented by the general formula (11) include 1- [2- (methoxymethoxy) ethyl] pyrrolidine, 1- [2- (methoxymethoxy) ethyl] piperidine, 4- [2- ( Methoxymethoxy) ethyl] morpholine, 1- [2-[(2-methoxyethoxy) methoxy] ethyl] pyrrolidine, 1- [2-[(2-methoxyethoxy) methoxy] ethyl] piperidine, 4- [2-[( 2-methoxyethoxy) methoxy] ethyl] morpholine, 2- (1-pyrrolidinyl) ethyl acetate, 2-piperidinoethyl acetate, 2-morpholinoethyl acetate, 2- (1-pyrrolidinyl) ethyl formate, 2-piperidinoethyl propionate, acetoxyacetic acid 2-morpholinoethyl, 2- (1-pyrrolidinyl) ethyl methoxyacetate, 4- [2- (methoxycarbo Ruoxy) ethyl] morpholine, 1- [2- (t-butoxycarbonyloxy) ethyl] piperidine, 4- [2- (2-methoxyethoxycarbonyloxy) ethyl] morpholine, methyl 3- (1-pyrrolidinyl) propionate, Methyl 3-piperidinopropionate, methyl 3-morpholinopropionate, methyl 3- (thiomorpholino) propionate, methyl 2-methyl-3- (1-pyrrolidinyl) propionate, ethyl 3-morpholinopropionate, 3- Methoxycarbonylmethyl piperidinopropionate, 2-hydroxyethyl 3- (1-pyrrolidinyl) propionate, 2-acetoxyethyl 3-morpholinopropionate, 2-oxotetrahydrofuran-3-yl 3- (1-pyrrolidinyl) propionate , 3-morpholinopropion Tetrahydrofurfuryl, glycidyl 3-piperidinopropionate, 2-methoxyethyl 3-morpholinopropionate, 2- (2-methoxyethoxy) ethyl 3- (1-pyrrolidinyl) propionate, butyl 3-morphonopropionate, Cyclohexyl 3-piperidinopropionate, α- (1-pyrrolidinyl) methyl-γ-butyrolactone, β-piperidino-γ-butyrolactone, β-morpholino-δ-valerolactone, methyl 1-pyrrolidinyl acetate, methyl piperidinoacetate, morpholino Examples include methyl acetate, methyl thiomorpholinoacetate, ethyl 1-pyrrolidinyl acetate, 2-methoxyethyl morpholinoacetate and the like.

更に、下記一般式(12)〜(15)で表されるシアノ基を含む塩基性化合物を添加することができる。   Furthermore, a basic compound containing a cyano group represented by the following general formulas (12) to (15) can be added.

Figure 0004365172
(式中、R46、R48、R55、及びgは前述の通り、R56及びR57は同一又は異種の炭素数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキレン基である。)
Figure 0004365172
(In the formula, R 46 , R 48 , R 55 , and g are as described above, and R 56 and R 57 are the same or different linear or branched alkylene groups having 1 to 4 carbon atoms.)

シアノ基を含む塩基性化合物は、具体的には3−(ジエチルアミノ)プロピオノニトリル、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス[2−(メトキシメトキシ)エチル]−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N−(2−アセトキシエチル)−N−(2−シアノエチル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N−(2−シアノエチル)−N−エチル−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−アセトキシエチル)−N−(2−シアノエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−ホルミルオキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−[2−(メトキシメトキシ)エチル]−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(3−ヒドロキシ−1−プロピル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(3−アセトキシ−1−プロピル)−N−(2−シアノエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−(3−ホルミルオキシ−1−プロピル)−3−アミノプロピオノニトリル、N−(2−シアノエチル)−N−テトラヒドロフルフリル−3−アミノプロピオノニトリル、N,N−ビス(2−シアノエチル)−3−アミノプロピオノニトリル、ジエチルアミノアセトニトリル、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス(2−メトキシエチル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス[2−(メトキシメトキシ)エチル]アミノアセトニトリル、N−シアノメチル−N−(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N−シアノメチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオン酸メチル、N−(2−アセトキシエチル)−N−シアノメチル−3−アミノプロピオン酸メチル、N−シアノメチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アミノアセトニトリル、N−(2−アセトキシエチル)−N−(シアノメチル)アミノアセトニトリル、N−シアノメチル−N−(2−ホルミルオキシエチル)アミノアセトニトリル、N−シアノメチル−N−(2−メトキシエチル)アミノアセトニトリル、N−シアノメチル−N−[2−(メトキシメトキシ)エチル]アミノアセトニトリル、N−(シアノメチル)−N−(3−ヒドロキシ−1−プロピル)アミノアセトニトリル、N−(3−アセトキシ−1−プロピル)−N−(シアノメチル)アミノアセトニトリル、N−シアノメチル−N−(3−ホルミルオキシ−1−プロピル)アミノアセトニトリル、N,N−ビス(シアノメチル)アミノアセトニトリル、1−ピロリジンプロピオノニトリル、1−ピペリジンプロピオノニトリル、4−モルホリンプロピオノニトリル、1−ピロリジンアセトニトリル、1−ピペリジンアセトニトリル、4−モルホリンアセトニトリル、3−ジエチルアミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、N,N−ビス[2−(メトキシメトキシ)エチル]−3−アミノプロピオン酸シアノメチル、3−ジエチルアミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、N,N−ビス(2−アセトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、N,N−ビス(2−ホルミルオキシエチル)−3−アミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、N,N−ビス(2−メトキシエチル)−3−アミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、N,N−ビス[2−(メトキシメトキシ)エチル]−3−アミノプロピオン酸(2−シアノエチル)、1−ピロリジンプロピオン酸シアノメチル、1−ピペリジンプロピオン酸シアノメチル、4−モルホリンプロピオン酸シアノメチル、1−ピロリジンプロピオン酸(2−シアノエチル)、1−ピペリジンプロピオン酸(2−シアノエチル)、4−モルホリンプロピオン酸(2−シアノエチル)等が例示される。   Specific examples of the basic compound containing a cyano group include 3- (diethylamino) propiononitrile, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N, N-bis (2-acetoxy). Ethyl) -3-aminopropiononitrile, N, N-bis (2-formyloxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N, N-bis (2-methoxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N , N-bis [2- (methoxymethoxy) ethyl] -3-aminopropiononitrile, methyl N- (2-cyanoethyl) -N- (2-methoxyethyl) -3-aminopropionate, N- (2- Cyanoethyl) -N- (2-hydroxyethyl) -3-aminopropionic acid methyl, N- (2-acetoxyethyl) -N- (2-cyanoethyl) -3-a Methyl nopropionate, N- (2-cyanoethyl) -N-ethyl-3-aminopropiononitrile, N- (2-cyanoethyl) -N- (2-hydroxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N- (2-acetoxyethyl) -N- (2-cyanoethyl) -3-aminopropiononitrile, N- (2-cyanoethyl) -N- (2-formyloxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N- ( 2-cyanoethyl) -N- (2-methoxyethyl) -3-aminopropiononitrile, N- (2-cyanoethyl) -N- [2- (methoxymethoxy) ethyl] -3-aminopropiononitrile, N- (2-cyanoethyl) -N- (3-hydroxy-1-propyl) -3-aminopropiononitrile, N- (3-acetoxy-1-propyl)- -(2-cyanoethyl) -3-aminopropiononitrile, N- (2-cyanoethyl) -N- (3-formyloxy-1-propyl) -3-aminopropiononitrile, N- (2-cyanoethyl)- N-tetrahydrofurfuryl-3-aminopropiononitrile, N, N-bis (2-cyanoethyl) -3-aminopropiononitrile, diethylaminoacetonitrile, N, N-bis (2-hydroxyethyl) aminoacetonitrile, N, N-bis (2-acetoxyethyl) aminoacetonitrile, N, N-bis (2-formyloxyethyl) aminoacetonitrile, N, N-bis (2-methoxyethyl) aminoacetonitrile, N, N-bis [2- ( Methoxymethoxy) ethyl] aminoacetonitrile, N-cyanomethyl-N- (2-methoxy Methyl) -3-ethylpropionate, methyl N-cyanomethyl-N- (2-hydroxyethyl) -3-aminopropionate, methyl N- (2-acetoxyethyl) -N-cyanomethyl-3-aminopropionate, N-cyanomethyl-N- (2-hydroxyethyl) aminoacetonitrile, N- (2-acetoxyethyl) -N- (cyanomethyl) aminoacetonitrile, N-cyanomethyl-N- (2-formyloxyethyl) aminoacetonitrile, N- Cyanomethyl-N- (2-methoxyethyl) aminoacetonitrile, N-cyanomethyl-N- [2- (methoxymethoxy) ethyl] aminoacetonitrile, N- (cyanomethyl) -N- (3-hydroxy-1-propyl) aminoacetonitrile N- (3-acetoxy-1-propi ) -N- (cyanomethyl) aminoacetonitrile, N-cyanomethyl-N- (3-formyloxy-1-propyl) aminoacetonitrile, N, N-bis (cyanomethyl) aminoacetonitrile, 1-pyrrolidinepropiononitrile, 1-piperidine Propiononitrile, 4-morpholinepropiononitrile, 1-pyrrolidineacetonitrile, 1-piperidineacetonitrile, 4-morpholineacetonitrile, cyanomethyl 3-diethylaminopropionate, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -3-aminopropionic acid Cyanomethyl, cyanomethyl N, N-bis (2-acetoxyethyl) -3-aminopropionate, cyanomethyl N, N-bis (2-formyloxyethyl) -3-aminopropionate, N, N-bis (2-methoxy) Til) -3-aminopropionic acid cyanomethyl, N, N-bis [2- (methoxymethoxy) ethyl] -3-aminopropionic acid cyanomethyl, 3-diethylaminopropionic acid (2-cyanoethyl), N, N-bis (2 -Hydroxyethyl) -3-aminopropionic acid (2-cyanoethyl), N, N-bis (2-acetoxyethyl) -3-aminopropionic acid (2-cyanoethyl), N, N-bis (2-formyloxyethyl) ) -3-Aminopropionic acid (2-cyanoethyl), N, N-bis (2-methoxyethyl) -3-aminopropionic acid (2-cyanoethyl), N, N-bis [2- (methoxymethoxy) ethyl] -3-aminopropionic acid (2-cyanoethyl), cyanomethyl 1-pyrrolidinepropionate, 1-piperidinepropion Examples thereof include cyanomethyl acid, cyanomethyl 4-morpholine propionate, 1-pyrrolidinepropionic acid (2-cyanoethyl), 1-piperidinepropionic acid (2-cyanoethyl), 4-morpholine propionic acid (2-cyanoethyl) and the like.

なお、上記塩基性化合物は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は全ベース樹脂100部に対して0.01〜2部、特に0.01〜1部が好適である。配合量が0.01部未満であると添加剤としての効果が十分に得られない場合があり、2部を超えると解像度や感度が低下する場合がある。   In addition, the said basic compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types, The compounding quantity is 0.01-2 parts with respect to 100 parts of all base resins, Especially 0.01-1 part. Is preferred. If the blending amount is less than 0.01 part, the effect as an additive may not be sufficiently obtained, and if it exceeds 2 parts, resolution and sensitivity may be lowered.

本発明で使用される溶解阻止剤は、酸の作用によりアルカリ現像液への溶解性が変化する分子量3,000以下の化合物、特に分子量2,500以下のフェノール、カルボン酸誘導体の水酸基の一部あるいは全部を酸不安定基で置換した化合物が適している。   The dissolution inhibitor used in the present invention is a compound having a molecular weight of 3,000 or less, particularly a phenol having a molecular weight of 2,500 or less and a part of the hydroxyl group of the carboxylic acid derivative, whose solubility in an alkaline developer is changed by the action of an acid Alternatively, compounds in which all are substituted with acid labile groups are suitable.

分子量2,500以下のフェノールあるいはカルボン酸誘導体としては、4,4’−(1−メチルエチリデン)ビスフェノール、[1,1’−ビフェニル−4,4’−ジオール]−2,2’−メチレンビス[4−メチルフェノール]、4,4−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)吉草酸、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(4’−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,2−トリス(4’−ヒドロキシフェニル)エタン、フェノールフタレイン、チモ−ルフタレイン、3,3’−ジフルオロ[(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジオール]、3,3’,5,5’−テトラフルオロ[(1,1’−ビフェニル−4,4’−ジオール]、4,4’−[2,2,2−トリフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチリデン]ビスフェノール、4,4’−メチレンビス[2−フルオロフェノール]、2,2’−メチレンビス[4−フルオロフェノール]、4,4’−イソプロピリデンビス[2−フルオロフェノール]、シクロヘキシリデンビス[2−フルオロフェノール]、4,4’−[(4−フルオロフェニル)メチレン]ビス[2−フルオロフェノール]、4,4’−メチレンビス[2,6−ジフルオロフェノール]、4,4’−(4−フルオロフェニル)メチレンビス[2,6−ジフルオロフェノール]、2,6−ビス[(2−ヒドロキシ−5−フルオロフェニル)メチル]−4−フルオロフェノール、2,6−ビス[(4−ヒドロキシ−3−フルオロフェニル)メチル]−4−フルオロフェノール、2,4−ビス[(3−ヒドロキシ−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−6−メチルフェノール等が挙げられ、酸不安定基としては、前述の一般式(4)〜(6)と同様のものが挙げられる。   Examples of phenol or carboxylic acid derivatives having a molecular weight of 2,500 or less include 4,4 ′-(1-methylethylidene) bisphenol, [1,1′-biphenyl-4,4′-diol] -2,2′-methylenebis [ 4-methylphenol], 4,4-bis (4′-hydroxyphenyl) valeric acid, tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (4′-hydroxyphenyl) ethane, 1,1, 2-tris (4′-hydroxyphenyl) ethane, phenolphthalein, thymolphthalein, 3,3′-difluoro [(1,1′-biphenyl) -4,4′-diol], 3,3 ′, 5 , 5′-tetrafluoro [(1,1′-biphenyl-4,4′-diol], 4,4 ′-[2,2,2-trifluoro-1- (trifluoromethyl) ester Ridene] bisphenol, 4,4′-methylenebis [2-fluorophenol], 2,2′-methylenebis [4-fluorophenol], 4,4′-isopropylidenebis [2-fluorophenol], cyclohexylidenebis [ 2-fluorophenol], 4,4 ′-[(4-fluorophenyl) methylene] bis [2-fluorophenol], 4,4′-methylenebis [2,6-difluorophenol], 4,4 ′-(4 -Fluorophenyl) methylenebis [2,6-difluorophenol], 2,6-bis [(2-hydroxy-5-fluorophenyl) methyl] -4-fluorophenol, 2,6-bis [(4-hydroxy-3 -Fluorophenyl) methyl] -4-fluorophenol, 2,4-bis [(3-hydroxy-4-hydro Shifeniru) methyl] -6-methylphenol and the like, the acid labile groups are the same as those for the above general formula (4) to (6).

好適に用いられる溶解阻止剤の具体例としては、3,3’,5,5’−テトラフルオロ[(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジ−tert−ブトキシカルボニル]、4,4’−[2,2,2−トリフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチリデン]ビスフェノール−4,4’−ジ−tert−ブトキシカルボニル、ビス(4−(2’−テトラヒドロピラニルオキシ)フェニル)メタン、ビス(4−(2’−テトラヒドロフラニルオキシ)フェニル)メタン、ビス(4−tert−ブトキシフェニル)メタン、ビス(4−tert−ブトキシカルボニルオキシフェニル)メタン、ビス(4−tert−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル)メタン、ビス(4−(1’−エトキシエトキシ)フェニル)メタン、ビス(4−(1’−エトキシプロピルオキシ)フェニル)メタン、2,2−ビス(4’−(2’’−テトラヒドロピラニルオキシ))プロパン、2,2−ビス(4’−(2’’−テトラヒドロフラニルオキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−tert−ブトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−tert−ブトキシカルボニルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−tert−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−(1’’−エトキシエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−(1’’−エトキシプロピルオキシ)フェニル)プロパン、4,4−ビス(4’−(2’’−テトラヒドロピラニルオキシ)フェニル)吉草酸tert−ブチル、4,4−ビス(4’−(2’’−テトラヒドロフラニルオキシ)フェニル)吉草酸tert−ブチル、4,4−ビス(4’−tert−ブトキシフェニル)吉草酸tert−ブチル、4,4−ビス(4−tert−ブトキシカルボニルオキシフェニル)吉草酸tert−ブチル、4,4−ビス(4’−tert−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル)吉草酸tert−ブチル、4,4−ビス(4’−(1’’−エトキシエトキシ)フェニル)吉草酸tert−ブチル、4,4−ビス(4’−(1’’−エトキシプロピルオキシ)フェニル)吉草酸tert−ブチル、トリス(4−(2’−テトラヒドロピラニルオキシ)フェニル)メタン、トリス(4−(2’−テトラヒドロフラニルオキシ)フェニル)メタン、トリス(4−tert−ブトキシフェニル)メタン、トリス(4−tert−ブトキシカルボニルオキシフェニル)メタン、トリス(4−tert−ブトキシカルボニルオキシメチルフェニル)メタン、トリス(4−(1’−エトキシエトキシ)フェニル)メタン、トリス(4−(1’−エトキシプロピルオキシ)フェニル)メタン、1,1,2−トリス(4’−(2’’−テトラヒドロピラニルオキシ)フェニル)エタン、1,1,2−トリス(4’−(2’’−テトラヒドロフラニルオキシ)フェニル)エタン、1,1,2−トリス(4’−tert−ブトキシフェニル)エタン、1,1,2−トリス(4’−tert−ブトキシカルボニルオキシフェニル)エタン、1,1,2−トリス(4’−tert−ブトキシカルボニルメチルオキシフェニル)エタン、1,1,2−トリス(4’−(1’−エトキシエトキシ)フェニル)エタン、1,1,2−トリス(4’−(1’−エトキシプロピルオキシ)フェニル)エタン、2−トリフルオロメチルベンゼンカルボン酸1,1−tert−ブチル、2−トリフルオロメチルシクロヘキサンカルボン酸tert−ブチル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジカルボン酸tert−ブチル、コール酸tert−ブチル、デオキシコール酸tert−ブチル、アダマンタンカルボン酸tert−ブチル、アダマンタン酢酸tert−ブチル、1,1’−ビシクロヘキシル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸テトラtert−ブチル等が挙げられる。   Specific examples of the dissolution inhibitor suitably used include 3,3 ′, 5,5′-tetrafluoro [(1,1′-biphenyl) -4,4′-di-tert-butoxycarbonyl], 4, 4 ′-[2,2,2-trifluoro-1- (trifluoromethyl) ethylidene] bisphenol-4,4′-di-tert-butoxycarbonyl, bis (4- (2′-tetrahydropyranyloxy) phenyl ) Methane, bis (4- (2′-tetrahydrofuranyloxy) phenyl) methane, bis (4-tert-butoxyphenyl) methane, bis (4-tert-butoxycarbonyloxyphenyl) methane, bis (4-tert-butoxy) Carbonylmethyloxyphenyl) methane, bis (4- (1′-ethoxyethoxy) phenyl) methane, bis (4- (1′-e Xypropyloxy) phenyl) methane, 2,2-bis (4 ′-(2 ″ -tetrahydropyranyloxy)) propane, 2,2-bis (4 ′-(2 ″ -tetrahydrofuranyloxy) phenyl) Propane, 2,2-bis (4′-tert-butoxyphenyl) propane, 2,2-bis (4′-tert-butoxycarbonyloxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-tert-butoxycarbonylmethyloxy) Phenyl) propane, 2,2-bis (4 ′-(1 ″ -ethoxyethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4 ′-(1 ″ -ethoxypropyloxy) phenyl) propane, 4,4 -Bis (4 ′-(2 ″ -tetrahydropyranyloxy) phenyl) tert-butyl 4,4-bis (4 ′-(2 ″ -teto) Hydrofuranyloxy) phenyl) tert-butyl valerate, 4,4-bis (4′-tert-butoxyphenyl) tert-butyl valerate, 4,4-bis (4-tert-butoxycarbonyloxyphenyl) valeric acid tert-butyl 4,4-bis (4′-tert-butoxycarbonylmethyloxyphenyl) valerate tert-butyl 4,4-bis (4 ′-(1 ″ -ethoxyethoxy) phenyl) valerate tert-butyl Butyl, 4,4-bis (4 ′-(1 ″ -ethoxypropyloxy) phenyl) tert-butyl valerate, tris (4- (2′-tetrahydropyranyloxy) phenyl) methane, tris (4- ( 2'-tetrahydrofuranyloxy) phenyl) methane, tris (4-tert-butoxyphenyl) methane, tris ( 4-tert-butoxycarbonyloxyphenyl) methane, tris (4-tert-butoxycarbonyloxymethylphenyl) methane, tris (4- (1′-ethoxyethoxy) phenyl) methane, tris (4- (1′-ethoxypropyl) Oxy) phenyl) methane, 1,1,2-tris (4 ′-(2 ″ -tetrahydropyranyloxy) phenyl) ethane, 1,1,2-tris (4 ′-(2 ″ -tetrahydrofuranyloxy) ) Phenyl) ethane, 1,1,2-tris (4′-tert-butoxyphenyl) ethane, 1,1,2-tris (4′-tert-butoxycarbonyloxyphenyl) ethane, 1,1,2-tris (4′-tert-butoxycarbonylmethyloxyphenyl) ethane, 1,1,2-tris (4 ′-(1′- Toxiethoxy) phenyl) ethane, 1,1,2-tris (4 ′-(1′-ethoxypropyloxy) phenyl) ethane, 1,1-tert-butyl 2-trifluoromethylbenzenecarboxylate, 2-trifluoro Tert-butyl methylcyclohexanecarboxylate, tert-butyl decahydronaphthalene-2,6-dicarboxylate, tert-butyl cholate, tert-butyl deoxycholate, tert-butyl adamantanecarboxylate, tert-butyl adamantane acetate, 1, Examples thereof include tetra-tert-butyl 1′-bicyclohexyl-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylate.

本発明のレジスト材料中における溶解阻止剤の添加量としては、レジスト材料中のベース樹脂100部に対して20部以下、好ましくは15部以下である。20部より多いとモノマー成分が増えるためレジスト材料の耐熱性が低下する恐れがある。   The addition amount of the dissolution inhibitor in the resist material of the present invention is 20 parts or less, preferably 15 parts or less with respect to 100 parts of the base resin in the resist material. If it exceeds 20 parts, the monomer component increases, so the heat resistance of the resist material may decrease.

本発明のレジスト材料には、上記成分以外に任意成分として塗布性を向上させるために慣用されている界面活性剤を添加することができる。なお、任意成分の添加量は、本発明の効果を妨げない範囲で通常量とすることができる。   In addition to the above components, a surfactant conventionally used for improving the coating property can be added to the resist material of the present invention. In addition, the addition amount of an arbitrary component can be made into a normal amount in the range which does not inhibit the effect of this invention.

ここで、界面活性剤としては非イオン性のものが好ましく、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール、フッ素化アルキルエステル、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルEO付加物、含フッ素オルガノシロキサン系化合物等が挙げられる。例えばフロラード「FC−430」、「FC−431」(いずれも住友スリーエム(株)製)、サーフロン「S−141」、「S−145」(いずれも旭硝子(株)製)、ユニダイン「DS−401」、「DS−403」、「DS−451」(いずれもダイキン工業(株)製)、メガファック「F−8151」(大日本インキ工業(株)製)、「X−70−092」、「X−70−093」(いずれも信越化学工業(株)製)等を挙げることができる。好ましくは、フロラード「FC−430」(住友スリーエム(株)製)、「X−70−093」(信越化学工業(株)製)が挙げられる。   Here, the surfactant is preferably nonionic, such as perfluoroalkyl polyoxyethylene ethanol, fluorinated alkyl ester, perfluoroalkylamine oxide, perfluoroalkyl EO adduct, fluorine-containing organosiloxane compound, and the like. Can be mentioned. For example, Florard “FC-430”, “FC-431” (both manufactured by Sumitomo 3M), Surflon “S-141”, “S-145” (both manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Unidyne “DS-” 401 "," DS-403 "," DS-451 "(manufactured by Daikin Industries, Ltd.), MegaFuck" F-8151 "(manufactured by Dainippon Ink Industries, Ltd.)," X-70-092 " , “X-70-093” (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the like. Preferably, Florard “FC-430” (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), “X-70-093” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be used.

本発明のレジスト材料、例えば、一般式(1a)及び/又は(1b)で示される高分子化合物と、有機溶剤、酸発生剤、塩基性化合物、溶解阻止剤、界面活性剤等を含むレジスト材料、特には化学増幅ポジ型レジスト材料を使用してパターンを形成するには、公知のリソグラフィー技術を採用して行うことができる。
例えばシリコンウエーハ等の基板上にスピンコーティング等の手法で膜厚が0.1〜1.0μmとなるように塗布し、これをホットプレート上で60〜200℃、10秒〜10分間、好ましくは80〜150℃、30秒〜5分間加熱処理(プリベーク)する。
次いで目的のパターンを形成するためのマスクを上記のレジスト膜上にかざし、波長100〜300nm帯又は1〜30nm帯等の高エネルギー線、例えば、遠紫外線、エキシマレーザー、X線、電子線等の高エネルギー線を、露光量1〜200mJ/cm2程度、好ましくは10〜100mJ/cm2程度となるように照射した後、ホットプレート上で60〜150℃、10秒〜5分間、好ましくは80〜130℃、30秒〜3分間ポストエクスポージャベーク(PEB)する。
Resist material of the present invention, for example, a resist material comprising a polymer compound represented by the general formula (1a) and / or (1b) and an organic solvent, an acid generator, a basic compound, a dissolution inhibitor, a surfactant, and the like In particular, in order to form a pattern using a chemically amplified positive resist material, a known lithography technique can be employed.
For example, it is applied on a substrate such as a silicon wafer by spin coating or the like so that the film thickness becomes 0.1 to 1.0 μm, and this is applied on a hot plate at 60 to 200 ° C. for 10 seconds to 10 minutes, preferably Heat treatment (prebaking) at 80 to 150 ° C. for 30 seconds to 5 minutes.
Next, a mask for forming a target pattern is placed over the resist film, and high energy rays such as a wavelength range of 100 to 300 nm or 1 to 30 nm, such as deep ultraviolet rays, excimer lasers, X-rays, electron beams, etc. the high-energy radiation, the exposure amount 1 to 200 mJ / cm 2, preferably about after irradiation so that 10 to 100 mJ / cm 2 or so, 60 to 150 ° C. on a hot plate at 10 seconds to 5 minutes, preferably 80 Post exposure bake (PEB) at ~ 130 ° C for 30 seconds to 3 minutes.

更に、0.1〜5%、好ましくは2〜3%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)等のアルカリ水溶液の現像液を用い、10秒〜3分間、好ましくは30秒〜2分間、浸漬(dip)法、パドル(puddle)法、スプレー(spray)法等の常法により現像することにより基板上に目的のパターンが形成される。
なお、本発明材料は、特に高エネルギー線の中でも254〜120nmの遠紫外線又はエキシマレーザー、特に248nmのKrF、193nmのArF、157nmのF2、146nmのKr2、134nmのKrAr、126nmのAr2等のレーザー、X線及び電子線による微細パターンニングに最適である。
Further, using an aqueous developer solution of 0.1 to 5%, preferably 2 to 3%, such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH), immersion for 10 seconds to 3 minutes, preferably 30 seconds to 2 minutes. The target pattern is formed on the substrate by developing by a conventional method such as a dip method, a paddle method, or a spray method.
The material of the present invention is a 254 to 120 nm deep ultraviolet ray or excimer laser, especially 248 nm KrF, 193 nm ArF, 157 nm F 2 , 146 nm Kr 2 , 134 nm KrAr, 126 nm Ar 2 among high energy rays. It is most suitable for fine patterning by laser, X-ray and electron beam.

以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
(実施例1)
下記モノマー1とα−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチルの共重合(40/60)

Figure 0004365172
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.
(Example 1)
Copolymerization of the following monomer 1 and tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate (40/60)
Figure 0004365172

200mLのフラスコ中に上記モノマー1を7.29g、α−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチルを12.71g仕込み、酢酸エチル3.53gに溶解させ、十分に系中の酸素を除去した後、開始剤AIBNを0.33g仕込み、65℃まで昇温して24時間重合反応を行った。
得られたポリマーを精製するために、反応混合物をヘキサン中に注ぎ、得られた重合体を沈澱させた。更に得られたポリマーをTHFに溶かし、ヘキサン2L中に注いでポリマーを沈澱させる操作を二回繰り返した後、重合体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた11.7gの白色重合体は、光散乱法により重量平均分子量が8,800であり、GPC溶出曲線より分散度(=Mw/Mn)が1.5の重合体であることが確認できた。1H−NMRの測定結果より、得られたポリマー中のモノマー1とα−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチルの含有比(モル比)は37:63であることがわかった。
In a 200 mL flask, 7.29 g of the above monomer 1 and 12.71 g of tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate were charged, dissolved in 3.53 g of ethyl acetate, and oxygen was sufficiently removed from the system. 0.33 g of the agent AIBN was charged, the temperature was raised to 65 ° C., and a polymerization reaction was carried out for 24 hours.
In order to purify the polymer obtained, the reaction mixture was poured into hexane to precipitate the polymer obtained. Further, the operation of dissolving the obtained polymer in THF and pouring it into 2 L of hexane to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. The 11.7 g of the white polymer thus obtained is a polymer having a weight average molecular weight of 8,800 by a light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.5 from the GPC elution curve. It was confirmed that there was. From the measurement result of 1 H-NMR, it was found that the content ratio (molar ratio) of monomer 1 and tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate in the obtained polymer was 37:63.

(実施例2)
下記モノマー2とα−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチルの共重合(40/60)

Figure 0004365172
(Example 2)
Copolymerization of the following monomer 2 with tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate (40/60)
Figure 0004365172

200mLのフラスコ中に上記モノマー2を7.32g、α−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチルを12.68g仕込み、酢酸エチル3.53gに溶解させ、十分に系中の酸素を除去した後、開始剤AIBNを0.33g仕込み、65℃まで昇温して24時間重合反応を行った。
得られたポリマーを精製するために、反応混合物をヘキサン中に注ぎ、得られた重合体を沈澱させた。更に得られたポリマーをTHFに溶かし、ヘキサン2L中に注いでポリマーを沈澱させる操作を二回繰り返した後、重合体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた11.9gの白色重合体は、光散乱法により重量平均分子量が8,200であり、GPC溶出曲線より分散度(=Mw/Mn)が1.5の重合体であることが確認できた。1H−NMRの測定結果より、得られたポリマー中のモノマー2とα−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチルの含有比(モル比)は40:60であることがわかった。
In a 200 mL flask, 7.32 g of the above monomer 2 and 12.68 g of tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate were charged, dissolved in 3.53 g of ethyl acetate, and the oxygen in the system was sufficiently removed. 0.33 g of the agent AIBN was charged, the temperature was raised to 65 ° C., and a polymerization reaction was carried out for 24 hours.
In order to purify the polymer obtained, the reaction mixture was poured into hexane to precipitate the polymer obtained. Further, the operation of dissolving the obtained polymer in THF and pouring it into 2 L of hexane to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. The thus obtained 11.9 g of white polymer is a polymer having a weight average molecular weight of 8,200 by light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.5 from the GPC elution curve. It was confirmed that there was. From the measurement result of 1 H-NMR, it was found that the content ratio (molar ratio) of monomer 2 and tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate in the obtained polymer was 40:60.

(実施例3)
下記モノマー3とα−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチルの共重合(40/60)

Figure 0004365172
(Example 3)
Copolymerization of the following monomer 3 and tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate (40/60)
Figure 0004365172

200mLのフラスコ中に上記モノマー3を7.08g、α−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチルを12.92g仕込み、酢酸エチル3.53gに溶解させ、十分に系中の酸素を除去した後、開始剤AIBNを0.34g仕込み、65℃まで昇温して24時間重合反応を行った。
得られたポリマーを精製するために、反応混合物をヘキサン中に注ぎ、得られた重合体を沈澱させた。更に得られたポリマーをTHFに溶かし、ヘキサン2L中に注いでポリマーを沈澱させる操作を二回繰り返した後、重合体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた13.4gの白色重合体は、光散乱法により重量平均分子量が8,400であり、GPC溶出曲線より分散度(=Mw/Mn)が1.5の重合体であることが確認できた。1H−NMRの測定結果より、得られたポリマー中のモノマー3とα−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチルの含有比(モル比)は39:61であることがわかった。
In a 200 mL flask, 7.08 g of the above monomer 3 and 12.92 g of tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate were charged, dissolved in 3.53 g of ethyl acetate, and the oxygen in the system was sufficiently removed. 0.34 g of the agent AIBN was charged, the temperature was raised to 65 ° C., and a polymerization reaction was carried out for 24 hours.
In order to purify the polymer obtained, the reaction mixture was poured into hexane to precipitate the polymer obtained. Further, the operation of dissolving the obtained polymer in THF and pouring it into 2 L of hexane to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. The 13.4 g of the white polymer thus obtained is a polymer having a weight average molecular weight of 8,400 by light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.5 from the GPC elution curve. It was confirmed that there was. From the measurement result of 1 H-NMR, it was found that the content ratio (molar ratio) of the monomer 3 and tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate in the obtained polymer was 39:61.

(実施例4)
上記モノマー1とα−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)の共重合(40/60)
(Example 4)
Copolymerization of monomer 1 and α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl) (40/60)

200mLのフラスコ中にモノマー1を7.47g、α−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)を12.53g仕込み、酢酸エチル3.53gに溶解させ、十分に系中の酸素を除去した後、開始剤AIBNを0.34g仕込み、65℃まで昇温して24時間重合反応を行った。
得られたポリマーを精製するために、反応混合物をヘキサン中に注ぎ、得られた重合体を沈澱させた。更に得られたポリマーをTHFに溶かし、ヘキサン2L中に注いでポリマーを沈澱させる操作を二回繰り返した後、重合体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた11.4gの白色重合体は、光散乱法により重量平均分子量が8,200であり、GPC溶出曲線より分散度(=Mw/Mn)が1.5の重合体であることが確認できた。1H−NMRの測定結果より、得られたポリマー中のモノマー1とα−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)の含有比(モル比)は39:61であることがわかった。
In a 200 mL flask, 7.47 g of monomer 1 and 12.53 g of α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl) were charged and dissolved in 3.53 g of ethyl acetate. After the removal, 0.34 g of initiator AIBN was charged, the temperature was raised to 65 ° C., and a polymerization reaction was performed for 24 hours.
In order to purify the polymer obtained, the reaction mixture was poured into hexane to precipitate the polymer obtained. Further, the operation of dissolving the obtained polymer in THF and pouring it into 2 L of hexane to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. The thus obtained 11.4 g of white polymer is a polymer having a weight average molecular weight of 8,200 by light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.5 from the GPC elution curve. It was confirmed that there was. From the measurement result of 1 H-NMR, it was found that the content ratio (molar ratio) of monomer 1 and α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl) in the obtained polymer was 39:61. It was.

(実施例5)
モノマー2とα−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)の共重合(40/60)
(Example 5)
Copolymerization of monomer 2 and α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl) (40/60)

200mLのフラスコ中にモノマー2を7.50g、α−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)を12.50g仕込み、酢酸エチル3.53gに溶解させ、十分に系中の酸素を除去した後、開始剤AIBNを0.34g仕込み、65℃まで昇温して24時間重合反応を行った。
得られたポリマーを精製するために、反応混合物をヘキサン中に注ぎ、得られた重合体を沈澱させた。更に得られたポリマーをTHFに溶かし、ヘキサン2L中に注いでポリマーを沈澱させる操作を二回繰り返した後、重合体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた11.2gの白色重合体は、光散乱法により重量平均分子量が8,900であり、GPC溶出曲線より分散度(=Mw/Mn)が1.5の重合体であることが確認できた。1H−NMRの測定結果より、得られたポリマー中のモノマー2とα−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)の含有比(モル比)は38:62であることがわかった。
In a 200 mL flask, 7.50 g of monomer 2 and 12.50 g of α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl) were charged, dissolved in 3.53 g of ethyl acetate, and oxygen in the system was sufficiently absorbed. After the removal, 0.34 g of initiator AIBN was charged, the temperature was raised to 65 ° C., and a polymerization reaction was performed for 24 hours.
In order to purify the polymer obtained, the reaction mixture was poured into hexane to precipitate the polymer obtained. Further, the operation of dissolving the obtained polymer in THF and pouring it into 2 L of hexane to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. The thus obtained 11.2 g of the white polymer is a polymer having a weight average molecular weight of 8,900 by light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.5 from the GPC elution curve. It was confirmed that there was. From the measurement result of 1 H-NMR, it was found that the content ratio (molar ratio) of monomer 2 and α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl) in the obtained polymer was 38:62. It was.

(実施例6)
モノマー3とα−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)の共重合(40/60)
(Example 6)
Copolymerization of monomer 3 and α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl) (40/60)

200mLのフラスコ中にモノマー3を7.26g、α−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)を12.74g仕込み、酢酸エチル3.53gに溶解させ、十分に系中の酸素を除去した後、開始剤AIBNを0.35g仕込み、65℃まで昇温して24時間重合反応を行った。
得られたポリマーを精製するために、反応混合物をヘキサン中に注ぎ、得られた重合体を沈澱させた。更に得られたポリマーをTHFに溶かし、ヘキサン2L中に注いでポリマーを沈澱させる操作を二回繰り返した後、重合体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた11.4gの白色重合体は、光散乱法により重量平均分子量が8,100であり、GPC溶出曲線より分散度(=Mw/Mn)が1.5の重合体であることが確認できた。1H−NMRの測定結果より、得られたポリマー中のモノマー3とα−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)の含有比(モル比)は39:61であることがわかった。
Into a 200 mL flask, 7.26 g of monomer 3 and 12.74 g of α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl) were charged, dissolved in 3.53 g of ethyl acetate, and oxygen in the system was sufficiently absorbed. After the removal, 0.35 g of initiator AIBN was charged, the temperature was raised to 65 ° C., and a polymerization reaction was performed for 24 hours.
In order to purify the polymer obtained, the reaction mixture was poured into hexane to precipitate the polymer obtained. Further, the operation of dissolving the obtained polymer in THF and pouring it into 2 L of hexane to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. The 11.4 g of the white polymer thus obtained is a polymer having a weight average molecular weight of 8,100 by light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.5 from the GPC elution curve. It was confirmed that there was. From the measurement result of 1 H-NMR, it was found that the content ratio (molar ratio) of monomer 3 and α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl) in the obtained polymer was 39:61. It was.

(実施例7)
下記モノマー4、α−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)、及び無水マレイン酸の共重合(40/30/30)

Figure 0004365172
(Example 7)
Copolymerization of the following monomer 4, α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl), and maleic anhydride (40/30/30)
Figure 0004365172

200mLのフラスコ中に下記モノマー4を9.21g、α−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)を8.15g、及び無水マレイン酸を2.64g仕込み、酢酸エチル3.53gに溶解させ、十分に系中の酸素を除去した後、開始剤AIBNを0.44g仕込み、65℃まで昇温して24時間重合反応を行った。
得られたポリマーを精製するために、反応混合物をヘキサン中に注ぎ、得られた重合体を沈澱させた。更に得られたポリマーをTHFに溶かし、ヘキサン2L中に注いでポリマーを沈澱させる操作を二回繰り返した後、重合体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた12.9gの白色重合体は、光散乱法により重量平均分子量が9,200であり、GPC溶出曲線より分散度(=Mw/Mn)が1.5の重合体であることが確認できた。1H−NMRの測定結果より、得られたポリマー中のモノマー4、α−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)、無水マレイン酸の含有比(モル比)は41:29:30であることがわかった。
A 200 mL flask was charged with 9.21 g of the following monomer 4, 8.15 g of α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl), and 2.64 g of maleic anhydride, and 3.53 g of ethyl acetate. After dissolving and sufficiently removing oxygen in the system, 0.44 g of initiator AIBN was charged, the temperature was raised to 65 ° C., and a polymerization reaction was performed for 24 hours.
In order to purify the polymer obtained, the reaction mixture was poured into hexane to precipitate the polymer obtained. Further, the operation of dissolving the obtained polymer in THF and pouring it into 2 L of hexane to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. The 12.9 g of the white polymer thus obtained is a polymer having a weight average molecular weight of 9,200 by light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.5 from the GPC elution curve. It was confirmed that there was. From the measurement result of 1 H-NMR, the content ratio (molar ratio) of monomer 4, α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl), and maleic anhydride in the obtained polymer was 41:29: It was found to be 30.

(実施例8)
モノマー3、α−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)、及び下記モノマー5の共重合(30/40/30)

Figure 0004365172
(Example 8)
Copolymerization of monomer 3, α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl), and monomer 5 below (30/40/30)
Figure 0004365172

200mLのフラスコ中にモノマー3を4.80g、α−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)を7.50g、及び上記モノマー5を7.70g仕込み、酢酸エチル3.53gに溶解させ、十分に系中の酸素を除去した後、開始剤AIBNを0.31g仕込み、65℃まで昇温して24時間重合反応を行った。
得られたポリマーを精製するために、反応混合物をヘキサン中に注ぎ、得られた重合体を沈澱させた。更に得られたポリマーをTHFに溶かし、ヘキサン2L中に注いでポリマーを沈澱させる操作を二回繰り返した後、重合体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた11.5gの白色重合体は、光散乱法により重量平均分子量が9,200であり、GPC溶出曲線より分散度(=Mw/Mn)が1.5の重合体であることが確認できた。1H−NMRの測定結果より、得られたポリマー中のモノマー3、α−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)、モノマー5の含有比(モル比)は31:39:30であることがわかった。
A 200 mL flask was charged with 4.80 g of monomer 3, 7.50 g of α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl), and 7.70 g of monomer 5 and dissolved in 3.53 g of ethyl acetate. After sufficiently removing oxygen in the system, 0.31 g of initiator AIBN was charged, the temperature was raised to 65 ° C., and a polymerization reaction was performed for 24 hours.
In order to purify the polymer obtained, the reaction mixture was poured into hexane to precipitate the polymer obtained. Further, the operation of dissolving the obtained polymer in THF and pouring it into 2 L of hexane to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. The 11.5 g of the white polymer thus obtained is a polymer having a weight average molecular weight of 9,200 by light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.5 from the GPC elution curve. It was confirmed that there was. From the measurement result of 1 H-NMR, the content ratio (molar ratio) of monomer 3, α-trifluoromethylacrylic acid (2-ethyl-2-adamantyl), and monomer 5 in the obtained polymer was 31:39:30. I found out that

(実施例9)
モノマー2とモノマー5の共重合(40/60)、および得られたポリマーのメトキシメチル化(メトキシメチル化率45%)
Example 9
Copolymerization of monomer 2 and monomer 5 (40/60), and methoxymethylation of the resulting polymer (methoxymethylation rate 45%)

200mLのフラスコ中にモノマー2を6.09g、モノマー5を13.91g仕込み、酢酸エチル3.53gに溶解させ、十分に系中の酸素を除去した後、開始剤AIBNを0.28g仕込み、65℃まで昇温して24時間重合反応を行った。
得られたポリマーを精製するために、反応混合物をヘキサン中に注ぎ、得られた重合体を沈澱させた。更に得られたポリマーをTHFに溶かし、ヘキサン2L中に注いでポリマーを沈澱させる操作を二回繰り返した後、重合体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた11.9gの白色重合体は、光散乱法により重量平均分子量が8,500であり、GPC溶出曲線より分散度(=Mw/Mn)が1.5の重合体であることが確認できた。1H−NMRの測定結果より、得られたポリマー中のモノマー2とモノマー5の含有比(モル比)は40:60であることがわかった。
In a 200 mL flask, 6.09 g of monomer 2 and 13.91 g of monomer 5 were charged and dissolved in 3.53 g of ethyl acetate. After sufficiently removing oxygen in the system, 0.28 g of initiator AIBN was charged. The temperature was raised to ° C. and the polymerization reaction was carried out for 24 hours.
In order to purify the polymer obtained, the reaction mixture was poured into hexane to precipitate the polymer obtained. Further, the operation of dissolving the obtained polymer in THF and pouring it into 2 L of hexane to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. The 11.9 g white polymer thus obtained is a polymer having a weight average molecular weight of 8,500 by light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.5 from the GPC elution curve. It was confirmed that there was. From the measurement result of 1 H-NMR, it was found that the content ratio (molar ratio) of monomer 2 and monomer 5 in the obtained polymer was 40:60.

次に、200mLフラスコ中に0.92gの水素化ナトリウム(純度60%)を投入し、窒素気流下でヘキサンを用いて2回洗浄後、THF15gを添加した。得られたポリマー全量を20gのTHFに溶解させ、滴下漏斗によりフラスコ中に室温で滴下し、40℃で4時間熟成を行った。フラスコを室温に冷却後、クロロメチルメチルエーテル2.54gを滴下漏斗により滴下し、室温で12時間反応させた。
得られた溶液を0.1N塩酸溶液1L中に注いでポリマーを沈殿させた。得られたポリマーをアセトンに溶解させ、水1L中に注いでポリマーを沈殿させる操作を二回繰り返した後、重合体を分離し、乾燥させた。このようにして得られた10.9gの白色重合体は、光散乱法により重量平均分子量が8,600であり、GPC溶出曲線より分散度(=Mw/Mn)が1.5の重合体であることが確認できた。1H−NMRの測定結果より、元のポリマーの酸性水酸基の43%がメトキシメチル化されていることがわかった。
Next, 0.92 g of sodium hydride (purity 60%) was put into a 200 mL flask, and after washing twice with hexane under a nitrogen stream, 15 g of THF was added. The total amount of the polymer obtained was dissolved in 20 g of THF, dropped into the flask at room temperature with a dropping funnel, and aged at 40 ° C. for 4 hours. After cooling the flask to room temperature, 2.54 g of chloromethyl methyl ether was added dropwise using a dropping funnel and allowed to react at room temperature for 12 hours.
The resulting solution was poured into 1 L of 0.1N hydrochloric acid solution to precipitate the polymer. The operation of dissolving the obtained polymer in acetone and pouring it into 1 L of water to precipitate the polymer was repeated twice, and then the polymer was separated and dried. The thus obtained 10.9 g of white polymer is a polymer having a weight average molecular weight of 8,600 by light scattering method and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.5 from the GPC elution curve. It was confirmed that there was. From the measurement result of 1 H-NMR, it was found that 43% of the acidic hydroxyl group of the original polymer was methoxymethylated.

(比較例1)
分子量10,000、分散度(=Mw/Mn)1.1の単分散ポリヒドロキシスチレンの水酸基の30%をテトラヒドロピラニル基で置換したポリマーを用意した。
(Comparative Example 1)
A polymer was prepared in which 30% of the hydroxyl groups of monodisperse polyhydroxystyrene having a molecular weight of 10,000 and a dispersity (= Mw / Mn) of 1.1 were substituted with tetrahydropyranyl groups.

(比較例2)
分子量15,000、分散度1.7のポリメチルメタクリレートを用意した。
(Comparative Example 2)
A polymethyl methacrylate having a molecular weight of 15,000 and a dispersity of 1.7 was prepared.

(比較例3)
メタ/パラ比40/60で分子量9,000、分散度2.5のノボラックポリマーを用意した。
(Comparative Example 3)
A novolak polymer having a meta / para ratio of 40/60, a molecular weight of 9,000, and a dispersity of 2.5 was prepared.

[評価例]
1) 高分子化合物の透過率測定
上記のように準備した高分子化合物(実施例1〜9、比較例1〜3)1gをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAと略記)20gに十分に溶解させ、0.2μmのフィルターで濾過して高分子化合物の溶液をそれぞれ調製した。
[Evaluation example]
1) Measurement of transmittance of polymer compound 1 g of the polymer compound prepared as described above (Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 3) was sufficiently dissolved in 20 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter abbreviated as PGMEA). The solution was filtered through a 0.2 μm filter to prepare polymer solution.

調製した高分子化合物の溶液をMgF2基板にスピンコーティングして塗布後、ホットプレートを用いて100℃で90秒間ベークし、厚さ100nmの高分子化合物の膜をMgF2基板上に作成した。この基板を真空紫外光度計(日本分光製、VUV−200S)に設置し、248nm、193nm、157nmにおける透過率を測定した。
その測定結果を表1に示す。
The prepared polymer solution was spin-coated on an MgF 2 substrate and applied, and then baked at 100 ° C. for 90 seconds using a hot plate to form a polymer compound film having a thickness of 100 nm on the MgF 2 substrate. This substrate was placed in a vacuum ultraviolet photometer (manufactured by JASCO Corporation, VUV-200S), and transmittances at 248 nm, 193 nm, and 157 nm were measured.
The measurement results are shown in Table 1.

Figure 0004365172
Figure 0004365172

表1より本発明の高分子化合物を用いたレジスト材料は、200nm以下の波長、特にF2レーザー(157nm)の波長においても十分な透明性を確保できることが判る。 It can be seen from Table 1 that the resist material using the polymer compound of the present invention can ensure sufficient transparency even at a wavelength of 200 nm or less, particularly at a wavelength of F 2 laser (157 nm).

2) レジスト調製及び露光
上記準備した高分子化合物(実施例1〜6、比較例1)、及び酸発生剤(PAG1,2;下記構造式)、塩基性化合物(トリブチルアミン、トリエタノールアミン)、溶解阻止剤(DRI1;下記構造式)、有機溶剤(PGMEA)を表2に示す量で用いて常法によりレジスト液を調製した。
2) Resist preparation and exposure The above-prepared polymer compounds (Examples 1 to 6, Comparative Example 1), an acid generator (PAG1, 2; the following structural formula), a basic compound (tributylamine, triethanolamine), A resist solution was prepared by a conventional method using a dissolution inhibitor (DRI1; the following structural formula) and an organic solvent (PGMEA) in the amounts shown in Table 2.

Figure 0004365172
Figure 0004365172

次に、DUV−30(Brewer Science社製)を85nmの膜厚で成膜したシリコンウエハー上に得られたレジスト液をスピンコーティング後、ホットプレートを用いて100℃で90秒間ベークし、レジストの厚みを200nmの厚さにした。これにF2レーザー(VUVES、リソテック社製)で露光量を変化させながら露光し、露光後直ちに120℃で90秒間ベークし、2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液で60秒間現像を行って、露光量と残膜率の関係を求めた。膜厚が0になった露光量をEthとして、レジストの感度、そのときの傾きのtanθをγとして求めた。VUVES露光の結果、露光量の増大に従って膜厚が減少し、ポジ型レジストの特性を示すことがわかった。また、KrFスキャナー(S203B、ニコン社製、NA0.68、σ0.75、2/3輪帯照明、Crマスク)を用いて露光を行い、150nmラインアンドスペース1:1で解像している最小のマスク寸法のパターンを求め、限界解像度とした。
その結果を表2に示す。
Next, after spin-coating a resist solution obtained on a silicon wafer on which DUV-30 (manufactured by Brewer Science) was formed to a film thickness of 85 nm, the resist solution was baked at 100 ° C. for 90 seconds using a hot plate. The thickness was 200 nm. This was exposed with an F 2 laser (VUVES, manufactured by RISOTEC Co., Ltd.) while changing the exposure amount, immediately after exposure, baked at 120 ° C. for 90 seconds, and developed with an aqueous solution of 2.38% tetramethylammonium hydroxide for 60 seconds. The relationship between the exposure amount and the remaining film rate was determined. The exposure amount at which the film thickness became 0 was determined as Eth, and the sensitivity of the resist and the tan θ of the gradient at that time were determined as γ. As a result of VUVES exposure, it was found that the film thickness decreased as the exposure amount increased and exhibited the characteristics of a positive resist. Further, exposure is performed using a KrF scanner (S203B, manufactured by Nikon, NA 0.68, σ0.75, 2/3 annular illumination, Cr mask), and the minimum resolution is 150 nm line and space 1: 1. The pattern of the mask dimension was obtained and used as the limit resolution.
The results are shown in Table 2.

Figure 0004365172
Figure 0004365172

表2より、本発明の高分子化合物をベース樹脂としたレジスト材料は、基板密着性、現像液親和性が優れているので、現像特性が非常に優れているものであることが判る。   From Table 2, it can be seen that the resist material comprising the polymer compound of the present invention as the base resin has excellent substrate adhesion and developer compatibility, and therefore has very excellent development characteristics.

3) ドライエッチング耐性試験
上記準備した高分子化合物(実施例1〜6、比較例1,2)2gをPGMEA10gに溶解させ、0.2μmサイズのフィルターで濾過した後、ポリマー溶液をスピンコートでSi基板上に300nmの厚さに製膜した。
そして、下記表3に示す2系統のガスを用いてエッチング耐性の評価を行った。
3) Dry etching resistance test 2 g of the polymer compounds prepared above (Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 and 2) were dissolved in 10 g of PGMEA, filtered through a 0.2 μm size filter, and then the polymer solution was spin-coated with Si. A film having a thickness of 300 nm was formed on the substrate.
Then, the etching resistance was evaluated using two systems of gases shown in Table 3 below.

Figure 0004365172
Figure 0004365172

エッチング耐性の評価は、エッチング前後のポリマー膜の膜厚を測定し、その膜厚差を求めた。
その結果を表4に示す。
Evaluation of etching resistance measured the film thickness of the polymer film before and behind etching, and calculated | required the film thickness difference.
The results are shown in Table 4.

Figure 0004365172
Figure 0004365172

表4より、本発明の高分子化合物をベース樹脂とするレジスト材料は、ドライエッチングに対するエッチング耐性にも優れていることが判る。   From Table 4, it can be seen that the resist material comprising the polymer compound of the present invention as a base resin is excellent in etching resistance against dry etching.

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

Claims (10)

少なくとも、下記一般式(1a)又は(1b)で示される部分構造を一つ以上有する化合物を繰り返し単位として含み、α−トリフルオロメチルアクリル酸tert−ブチル、α−トリフルオロメチルアクリル酸(2−エチル−2−アダマンチル)及び無水マレイン酸のうち少なくとも1つと共重合した、重量平均分子量が1,000〜500,000の範囲のものであることを特徴とする高分子化合物。
Figure 0004365172
(式中、R1及びR2は水素原子、酸不安定基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。上記一般式(1b)ではR1とR2が結合してもよく、その場合はR1とR2 が結合したものは炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキレン基又はフッ素化アルキレン基を表す。R3は水素原子、水酸基、又は水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1から15の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルキルチオ基、アシルアミノ基、アルキルスルフォニルアミノ基、を表す。ただし、Rが水素原子である場合は、Rは水酸基とはならない。)
It contains at least a compound having at least one partial structure represented by the following general formula (1a) or (1b) as a repeating unit, tert-butyl α-trifluoromethyl acrylate, α-trifluoromethyl acrylic acid (2- A polymer compound having a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 500,000 , copolymerized with at least one of ethyl-2-adamantyl) and maleic anhydride .
Figure 0004365172
(Wherein R 1 and R 2 are a hydrogen atom, an acid labile group, a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. The above general formula (1b ) May be bonded to R 1 and R 2 , in which case R 1 and R 2 are bonded to each other in a linear, branched or cyclic alkylene group or fluorinated alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. R 3 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, in which part or all of the hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom. Represents an acyloxy group, an alkylthio group, an acylamino group, or an alkylsulfonylamino group, provided that when R 2 is a hydrogen atom, R 3 is not a hydroxyl group.)
少なくとも、下記一般式(2a)〜(2d)で示されるいずれか一以上の化合物を繰り返し単位として含むものであることを特徴とする請求項1記載の高分子化合物。
Figure 0004365172
(式中、R1〜R3は前記と同じである。R4は単結合、もしくは水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1から10の直鎖状、分枝状、環状のアルキレン基を表す。R5は水素原子、もしくは水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1から10の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基を表す。a1〜a4はそれぞれ0又は1である。)
The polymer compound according to claim 1, comprising at least one compound represented by the following general formulas (2a) to (2d) as a repeating unit.
Figure 0004365172
(In the formula, R 1 to R 3 are the same as defined above. R 4 is a single bond or a straight chain having 1 to 10 carbon atoms in which part or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms, Represents a branched or cyclic alkylene group, and R 5 represents a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic group having 1 to 10 carbon atoms in which some or all of the hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms. And a1 to a4 are each 0 or 1.)
さらに、下記一般式(3a)〜(3e)で示されるいずれか一以上の化合物を繰り返し単位として含むことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の高分子化合物。
Figure 0004365172
(式中、R6及びR13は水素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。R7は水素原子、酸不安定基、密着性基、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。R8はメチレン基又は酸素原子である。R9〜R12は、水素原子、フッ素原子、−R16−O−R7、−R16−CO27、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基又はフッ素化アルキル基である。R14及びR16は単結合、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキレン基又はフッ素化アルキレン基である。R9〜R12は結合してエーテル環、ラクトン環、炭化水素環を形成しても良い。R15はフッ素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のフッ素化アルキル基である。bは0又は1、cは1又は2、dは0〜4の整数であり、1≦c+d≦5である。)
Furthermore, the high molecular compound of Claim 1 or Claim 2 which contains any one or more compounds shown by the following general formula (3a)-(3e) as a repeating unit.
Figure 0004365172
(Wherein R 6 and R 13 are a hydrogen atom, a fluorine atom, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. R 7 is a hydrogen atom, an acid, or an acid. An unstable group, an adhesive group, or a linear, branched, or cyclic alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 8 is a methylene group or an oxygen atom, and R 9 to R. 12 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, —R 16 —O—R 7 , —R 16 —CO 2 R 7 , or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a fluorinated alkyl. R 14 and R 16 are a single bond, a linear, branched, or cyclic alkylene group or a fluorinated alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 9 to R 12 are bonded to ether. ring, lactone ring, may also form a hydrocarbon ring .R 15 is fluorine atom, or a straight, minutes Jo, the .b a cyclic fluorinated alkyl group is 0 or 1, c is 1 or 2, d is 0 to 4 integer, a 1 ≦ c + d ≦ 5.)
前記酸不安定基が下記一般式(4)〜(6)で示される基から選ばれる基である請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の高分子化合物。
Figure 0004365172
式(4)において、R 17 は炭素数4〜20、好ましくは4〜15の三級アルキル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基又は上記一般式(6)で示される基を示す。
eは0〜6の整数である。
式(5)において、R 18 及びR 19 は水素原子又は炭素数1〜18、好ましくは1〜10の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基を示す。
また、R 20 は炭素数1〜18、好ましくは1〜10の酸素原子等のヘテロ原子を有してもよい1価の炭化水素基を示し、直鎖状、分枝状、環状のアルキル基、これらの水素原子の一部が水酸基、アルコキシ基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基等に置換されたものを挙げることができる。
式(6)において、R 21 、R 22 及びR 23 は炭素数1〜20の直鎖状、分枝状、環状のアルキル基等の1価炭化水素基であり、酸素、硫黄、窒素などのヘテロ原子を含んでもよく、R 21 とR 22 、R 21 とR 23 、R 22 とR 23 とは互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよい。)
The polymer compound according to any one of claims 1 to 3, wherein the acid labile group is a group selected from groups represented by the following general formulas (4) to (6).
Figure 0004365172
(In the formula (4), R 17 represents a tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 15 carbon atoms, an oxoalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, or a group represented by the general formula (6).
e is an integer of 0-6.
In the formula (5), R 18 and R 19 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms.
R 20 represents a monovalent hydrocarbon group which may have a hetero atom such as an oxygen atom having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, and is a linear, branched or cyclic alkyl group. And those in which some of these hydrogen atoms are substituted with a hydroxyl group, an alkoxy group, an oxo group, an amino group, an alkylamino group, or the like.
In the formula (6), R 21 , R 22 and R 23 are monovalent hydrocarbon groups such as linear, branched, and cyclic alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, such as oxygen, sulfur, nitrogen, etc. A hetero atom may be contained, and R 21 and R 22 , R 21 and R 23 , R 22 and R 23 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded. )
前記密着性基が下記一般式で示される基から選ばれる基である請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の高分子化合物。
Figure 0004365172
(式中、R 29 はメチレン基又は酸素原子である。)
The polymer compound according to any one of claims 1 to 3, wherein the adhesive group is a group selected from groups represented by the following general formula.
Figure 0004365172
(In the formula, R 29 is a methylene group or an oxygen atom.)
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の高分子化合物を、ベース樹脂として含むものであることを特徴とするレジスト材料。 A resist material comprising the polymer compound according to any one of claims 1 to 5 as a base resin. さらに、有機溶剤及び酸発生剤を含有する化学増幅型のポジ型レジスト材料であることを特徴とする請求項6に記載のレジスト材料。 The resist material according to claim 6 , further comprising a chemically amplified positive resist material containing an organic solvent and an acid generator. さらに、塩基性化合物、溶解阻止剤、界面活性剤のいずれか1つ以上を含有するものであることを特徴とする請求項6又は請求項7記載のレジスト材料。 The resist material according to claim 6 or 7, further comprising at least one of a basic compound, a dissolution inhibitor, and a surfactant. 少なくとも、請求項6乃至請求項8のいずれか1項に記載のレジスト材料を基板上に塗布する工程と、加熱処理後、フォトマスクを介して高エネルギー線で露光する工程と、
現像液を用いて現像する工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法。
At least a step of applying the resist material according to any one of claims 6 to 8 on a substrate, a step of exposing to high energy rays through a photomask after heat treatment,
And a step of developing using a developer.
前記高エネルギー線を、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、F2レーザー、Ar2レーザー、軟X線のいずれかとすることを特徴とする請求項9記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 9 , wherein the high energy beam is any one of a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, an F 2 laser, an Ar 2 laser, and a soft X-ray.
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