JP4617252B2 - Positive resist composition and pattern forming method using the same - Google Patents

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Description

本発明は、超LSIや高容量マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプロセスやその他のフォトパブリケーションプロセスに好適に用いられるポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関するものである。さらに詳しくは、電子線、X線、EUV光等を使用して高精細化したパターンを形成し得るポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関するものであり、電子線、X線、EUV光(波長:13nm付近)を用いる半導体素子の微細加工に好適に用いることができるポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a positive resist composition suitably used in an ultramicrolithography process such as the manufacture of VLSI and high-capacity microchips and other photo-publishing processes, and a pattern forming method using the same. More specifically, the present invention relates to a positive resist composition capable of forming a highly refined pattern using electron beam, X-ray, EUV light, and the like, and a pattern forming method using the same. The present invention relates to a positive resist composition that can be suitably used for microfabrication of a semiconductor device using EUV light (wavelength: around 13 nm) and a pattern forming method using the same.

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

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

KrFエキシマレーザー光、X線やEUV光を用いるリソグラフィーにおいても、同様に高感度と高解像性等を両立させることが重要な課題となっており、これらの解決が必要である。   Similarly, in lithography using KrF excimer laser light, X-rays or EUV light, it is also important to achieve both high sensitivity and high resolution, and these solutions are necessary.

EUV光を光源とする場合、光の波長が極紫外領域に属し、高エネルギーを有するため、EUV光に起因するネガ化等の光化学反応が協奏することによるコントラスト低下等の問題がある。   When EUV light is used as a light source, the wavelength of the light belongs to the extreme ultraviolet region and has high energy, and thus there is a problem such as a decrease in contrast due to the concerted photochemical reaction such as negation due to EUV light.

また、電子線やX線、EUV光の光源などを用いた場合には真空下で露光を行うため、溶剤などの低沸点化合物や高いエネルギーにより分解したレジスト材料が揮発し、露光装置を汚染するという、アウトガスの問題が重要となってきている。   In addition, when an electron beam, X-ray, EUV light source or the like is used, since exposure is performed under vacuum, a low boiling point compound such as a solvent or a resist material decomposed by high energy volatilizes and contaminates the exposure apparatus. The outgas problem is becoming important.

電子線、KrFエキシマレーザー光、X線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィープロセスに適したレジストとしては、高感度化の観点から主に酸触媒反応を利用した化学増幅型レジストが用いられており、ポジ型レジストにおいては主成分として、アルカリ現像液には不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有するフ
ェノール性ポリマー(以下、フェノール性酸分解性樹脂と略す)、及び酸発生剤からなる化学増幅型レジスト組成物が有効に使用されている。
As a resist suitable for a lithography process using an electron beam, KrF excimer laser light, X-rays, or EUV light, a chemically amplified resist mainly utilizing an acid-catalyzed reaction is used from the viewpoint of high sensitivity. As a main component in a positive resist, a phenolic polymer (hereinafter abbreviated as a phenolic acid-decomposable resin) having a property that is insoluble or hardly soluble in an alkali developer and becomes soluble in an alkali developer by the action of an acid. And a chemically amplified resist composition comprising an acid generator is effectively used.

電子線、KrFエキシマレーザー光、X線、あるいはEUV光用のポジ型レジストに関して、これまでフェノール性酸分解性樹脂を含むレジスト組成物がいくつか知られている(例えば、特許文献1〜6参照)。   Regarding positive resists for electron beams, KrF excimer laser light, X-rays, or EUV light, several resist compositions containing phenolic acid-decomposable resins have been known so far (for example, see Patent Documents 1 to 6). ).

しかしながら、これらのいかなる組合せにおいても、超微細領域での、高感度、高解像性、良好なパターン形状、良好なラインエッジラフネス、アウトガス低減は、同時に満足できていないのが現状である。   However, in any combination of these, at present, high sensitivity, high resolution, good pattern shape, good line edge roughness, and outgas reduction are not satisfied at the same time.

特開2002−323768号公報JP 2002-323768 A 特開平6−41221号公報JP-A-6-41221 特許第3173368号公報Japanese Patent No. 3173368 特開2000−122291号公報JP 2000-122291 A 特開2001−114825号公報JP 2001-114825 A 特開2001−206917号公報JP 2001-206917 A

本発明の目的は、KrFエキシマレーザー光、電子線、X線、あるいはEUV光を使用する半導体素子の微細加工における性能向上技術の課題を解決することであり、高感度、高解像性、良好なパターン形状、良好なラインエッジラフネス、アウトガス低減を同時に満足するポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the problem of performance improvement technology in microfabrication of a semiconductor device using KrF excimer laser light, electron beam, X-ray or EUV light, and has high sensitivity, high resolution, and good It is an object of the present invention to provide a positive resist composition that simultaneously satisfies an excellent pattern shape, good line edge roughness, and outgas reduction, and a pattern forming method using the same.

本発明者らは、鋭意検討した結果、本発明の課題が、(A)特定の、フェノール性酸分解性樹脂と、(B)特定の、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物とを含有するポジ型レジスト組成物によって達成されることを見出した。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the subject of the present invention is (A) a specific phenolic acid-decomposable resin, and (B) a specific compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Has been found to be achieved by a positive resist composition containing

即ち、本発明は、下記構成によって達成される。   That is, the present invention is achieved by the following configurations.

(1) (A)下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する、アルカリ現像液に不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有する樹脂及び
(B)下記一般式(II)で表されるスルホニウムカチオンを有する化合物
を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
(1) (A) a resin having a repeating unit represented by the following general formula (I), which is insoluble or hardly soluble in an alkali developer and soluble in an alkali developer by the action of an acid; A positive resist composition comprising a compound having a sulfonium cation represented by the following general formula (II):

Figure 0004617252
Figure 0004617252

一般式(I)中、
1は、水素原子、アルキル基、シアノ基又はハロゲン原子を表す。
2は、1価の非酸分解性基を表す。
Xは、水素原子又は1価の有機基を表す。
mは、0〜4の整数を表す。
mが、2〜4のとき、複数のR2は、同じでも異なっていても良い。
一般式(II)中、
3〜R15は、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、隣接するもの同士で互いに結合して環を形成してもよい。
Zは、単結合又は2価の連結基を表す。
In general formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.
R 2 represents a monovalent non-acid-decomposable group.
X represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
m represents an integer of 0 to 4.
When m is 2 to 4, a plurality of R 2 may be the same or different.
In general formula (II),
R 3 to R 15 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and those adjacent to each other may be bonded to each other to form a ring.
Z represents a single bond or a divalent linking group.

(2) 一般式(I)に於ける、Xが、−C(R16)(R17)(OR18)で表されることを特徴とする(1)に記載のポジ型レジスト組成物。
但し、R16及びR17は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表し、R18は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
(2) The positive resist composition as described in (1), wherein X in the general formula (I) is represented by -C (R 16 ) (R 17 ) (OR 18 ).
However, R 16 and R 17 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 18 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group.

(3) (A)成分の樹脂が、更に、一般式(I)に於けるXが、水素原子である繰り返し単位を有することを特徴とする(2)に記載のポジ型レジスト組成物。   (3) The positive resist composition as described in (2), wherein the resin as the component (A) further has a repeating unit in which X in the general formula (I) is a hydrogen atom.

(4) EUV光の照射により露光されることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (4) The positive resist composition as described in any one of (1) to (3), which is exposed by irradiation with EUV light.

(5) (1)〜(4)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。   (5) A pattern forming method comprising: forming a resist film from the positive resist composition according to any one of (1) to (4); and exposing and developing the resist film.

本発明の好ましい実施の態様として、更に、以下の構成を挙げることができる。   As a preferred embodiment of the present invention, the following configurations can be further exemplified.

(6) 一般式(I)に於ける、Xが、脂環構造及び/又は芳香環構造を有することを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (6) The positive resist composition as described in any one of (1) to (4) above, wherein X in the general formula (I) has an alicyclic structure and / or an aromatic ring structure .

(7) 上記(2)に於ける、R18が、脂環構造及び/又は芳香環構造を有することを特徴とする上記(2)〜(4)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。 (7) The positive resist composition as described in any one of (2) to (4) above, wherein R 18 in (2) has an alicyclic structure and / or an aromatic ring structure. .

(8) 更に、有機塩基性化合物を含有することを特徴とする上記(1)〜(4)、(6)及び(7)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (8) The positive resist composition as described in any one of (1) to (4), (6) and (7) above, further comprising an organic basic compound.

(9) 更に、界面活性剤を含有することを特徴とする上記(1)〜(4)及び(6)〜(8)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (9) The positive resist composition as described in any one of (1) to (4) and (6) to (8) above, which further contains a surfactant.

(10) (B)成分の化合物の対アニオンが、有機スルホン酸アニオンであることを特徴とする上記(1)〜(4)及び(6)〜(9)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (10) The positive resist according to any one of (1) to (4) and (6) to (9) above, wherein the counter anion of the compound of component (B) is an organic sulfonate anion Composition.

(11) 更に、活性光線又は放射線の作用によりカルボン酸を発生する化合物を含有することを特徴とする上記(10)に記載のポジ型レジスト組成物。   (11) The positive resist composition as described in (10) above, further comprising a compound that generates a carboxylic acid by the action of actinic rays or radiation.

(12) 更に、溶剤を含有することを特徴とする上記(1)〜(4)及び(6)〜(11)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (12) The positive resist composition as described in any one of (1) to (4) and (6) to (11) above, which further contains a solvent.

(13) 溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有す
ることを特徴とする上記(12)に記載のポジ型レジスト組成物。
(13) The positive resist composition as described in (12) above, which contains propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent.

(14) 溶剤として、更に、プロピレングリコールモノメチルエーテルを含有することを特徴とする上記(13)に記載のポジ型レジスト組成物。   (14) The positive resist composition as described in (13) above, further containing propylene glycol monomethyl ether as a solvent.

(15) 電子線又はX線の照射により露光されることを特徴とする上記(1)〜(3)及び(6)〜(14)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (15) The positive resist composition as described in any one of (1) to (3) and (6) to (14) above, which is exposed by electron beam or X-ray irradiation.

(16) 上記(6)〜(15)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。   (16) A pattern forming method comprising: forming a resist film from the positive resist composition according to any one of (6) to (15) above; and exposing and developing the resist film.

本発明により、高感度、高解像性、良好なパターン形状、良好なラインエッジラフネス、アウトガス低減を同時に満足するポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a positive resist composition that simultaneously satisfies high sensitivity, high resolution, good pattern shape, good line edge roughness, and outgas reduction, and a pattern forming method using the same.

以下、本発明に使用する化合物について詳細に説明する。   Hereinafter, the compounds used in the present invention will be described in detail.

尚、本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。   In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what does not have a substituent and what has a substituent. . For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

〔1〕(A)一般式(I)で表される繰り返し単位を有する、アルカリ現像液に不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有する樹脂
本発明のポジ型レジスト組成物は、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する、アルカリ現像液に不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有する樹脂(「(A)成分の樹脂」ともいう)を含有する。
[1] (A) Resin having a repeating unit represented by the general formula (I), which is insoluble or hardly soluble in an alkali developer and becomes soluble in an alkali developer by the action of an acid. The type resist composition has a repeating unit represented by the following general formula (I), is insoluble or hardly soluble in an alkali developer, and has a property of being soluble in an alkali developer by the action of an acid (“( A) component resin ”.

Figure 0004617252
Figure 0004617252

一般式(I)中、
1は、水素原子、アルキル基、シアノ基又はハロゲン原子を表す。
2は、1価の非酸分解性基を表す。
Xは、水素原子又は1価の有機基を表す。
mは、0〜4の整数を表す。
mが、2〜4のとき、複数のR2は、同じでも異なっていても良い。
In general formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.
R 2 represents a monovalent non-acid-decomposable group.
X represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
m represents an integer of 0 to 4.
When m is 2 to 4, a plurality of R 2 may be the same or different.

(A)成分の樹脂は、アルカリ現像液に不溶又は難溶性で、酸の作用により分解してアルカリ現像液に可溶となる基(以下、「酸分解性基」ともいう)を有する。
酸分解性基としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、チオール基等のアルカリ可溶性基の水素原子が、酸の作用により脱離する基で保護された基を挙げることができる。
酸の作用により脱離する基(以下、「酸脱離性基」ともいう)としては、例えば、−C(R16)(R17)(OR18)、−C(R19)(R20)(R21)、−CO−OC(R19)(R20)(R21)等を挙げることができる。
16及びR17は、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を表す。R18は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R19〜R21は、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。尚、R16、R17、R18の内の2つ、または、R19、R20、R21の内の2つが結合して環を形成してもよい。
(A)成分の樹脂は、酸分解性基を一般式(I)で表される繰り返し単位に有していてもよいし、一般式(I)で表される繰り返し単位以外の、他の繰り返し単位、例えば、後述する一般式(III)で表される繰り返し単位に有していてもよい。
The resin of component (A) has a group (hereinafter also referred to as “acid-decomposable group”) that is insoluble or hardly soluble in an alkali developer and decomposes by the action of an acid and becomes soluble in an alkali developer.
Examples of the acid-decomposable group include a group in which a hydrogen atom of an alkali-soluble group such as a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, or a thiol group is protected with a group capable of leaving by the action of an acid. .
Examples of the group capable of leaving by the action of an acid (hereinafter also referred to as “acid leaving group”) include —C (R 16 ) (R 17 ) (OR 18 ), —C (R 19 ) (R 20 ). ) (R 21 ), —CO—OC (R 19 ) (R 20 ) (R 21 ), and the like.
R 16 and R 17 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 18 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. R 19 to R 21 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. Two of R 16 , R 17 and R 18 , or two of R 19 , R 20 and R 21 may be bonded to form a ring.
The resin of component (A) may have an acid-decomposable group in the repeating unit represented by the general formula (I), or other repeating units other than the repeating unit represented by the general formula (I). You may have in the unit, for example, the repeating unit represented by general formula (III) mentioned later.

一般式(I)に於ける、R1のアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基等を挙げることができる。
1のアルキル基は、フッ素原子で置換されていてもよく、フッ素原子で置換されたアルキル基としては、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基が好ましい。
1として、好ましくは、水素原子、メチル基、又はペルフルオロメチル基であり、特に好ましくは、水素原子又はメチル基である。
In the general formula (I), the alkyl group represented by R 1 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, n -Butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, t-pentyl group and the like can be mentioned.
The alkyl group of R 1 may be substituted with a fluorine atom, and the alkyl group substituted with a fluorine atom is preferably a perfluoromethyl group or a perfluoroethyl group.
R 1 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a perfluoromethyl group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

2の非酸分解性基とは、酸分解性基でない基、即ち、露光により酸発生剤などから発生する酸により分解して、水酸基、カルボキシ基などのアルカリ可溶性基を生じることがない基を意味する。
2としての非酸分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基、−OC(=O)Ra、−OC(=O)ORa、−C(=O)ORa、−C(=O)N(Rb)Ra、−N(Rb)C(=O)Ra、−N(Rb)C(=O)ORa、−N(Rb)SO2Ra、−SRa、−SO2Ra、−SO3Ra、−SO2N(Rb)Ra等を挙げることができる。Raは、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。Rbは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
2としてのアルキル基は、置換基を有していてもよく、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。
2としてのシクロアルキル基は、置換基を有していてもよく、例えば炭素数3〜15個のシクロアルキル基であって、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基を好ましく挙げることができる。
2としてのアルコキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば炭素数1〜8のアルコキシ基であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等を好ましく挙げることができる。
2としてのアリール基は、置換基を有していてもよく、例えば炭素数6〜15個のアリール基であって、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントリル基等を好ましく挙げることができる。
2としてのアシル基は、置換基を有していてもよく、例えば炭素数2〜8個のアシル基であって、具体的には、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等を好ましく挙げることができる。
これらの基が有してもよい置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。環状構造については
、置換基として更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)を挙げることができる。
Ra及びRbとしてのアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基は、R2として挙げたものと同様のものである。
The non-acid-decomposable group for R 2 is a group that is not an acid-decomposable group, that is, a group that does not decompose with an acid generated from an acid generator or the like upon exposure to produce an alkali-soluble group such as a hydroxyl group or a carboxy group. Means.
Examples of the non-acid-decomposable group as R 2 include a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an acyl group, —OC (═O) Ra, —OC (═O) ORa, — C (= O) ORa, -C (= O) N (Rb) Ra, -N (Rb) C (= O) Ra, -N (Rb) C (= O) ORa, -N (Rb) SO 2 Ra, may be mentioned -SRa, -SO 2 Ra, -SO 3 Ra, a -SO 2 N (Rb) Ra or the like. Ra represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Rb represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
The alkyl group as R 2 may have a substituent, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group. , Sec-butyl group, hexyl group and octyl group can be preferably mentioned.
The cycloalkyl group as R 2 may have a substituent, for example, a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, specifically, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, an adamantyl group. Can be preferably mentioned.
The alkoxy group as R 2 may have a substituent, for example, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group. Preferred examples include cyclohexyloxy group and the like.
The aryl group as R 2 may have a substituent, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and specifically includes a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and the like. Preferable examples can be given.
The acyl group as R 2 may have a substituent, for example, an acyl group having 2 to 8 carbon atoms, specifically, formyl group, acetyl group, propanoyl group, butanoyl group, pivaloyl Preferred examples include groups and benzoyl groups.
The substituents that these groups may have include hydroxyl group, carboxyl group, halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group) Etc.). As for the cyclic structure, examples of the substituent further include an alkyl group (preferably having 1 to 8 carbon atoms).
The alkyl group, cycloalkyl group or aryl group as Ra and Rb is the same as those exemplified as R 2 .

Xとしての1価の有機基は、好ましくは炭素数1〜40であり、酸の作用により酸素原子から脱離しない基(以下、「非酸脱離性基」ともいう)であっても、酸の作用により酸素原子から脱離する酸脱離性基であってもよい。   The monovalent organic group as X is preferably a group having 1 to 40 carbon atoms and not leaving an oxygen atom by the action of an acid (hereinafter also referred to as “non-acid leaving group”). It may be an acid leaving group capable of leaving from an oxygen atom by the action of an acid.

非酸脱離性基としては、例えば、アルキル基(但し、第3級アルキル基は除く)、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルオキシ基(但し、−O−第3級アルキル基は除く)、アシル基、シクロアルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミドオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルアミドメチルオキシ基、アルキルアミド基、アリールアミドメチル基、アリールアミド基等が挙げられる。
非酸脱離性基としては、好ましくは、アルキル基、アシル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミドオキシ基、アルキルアミド基であり、より好ましくは、アルキル基、アシル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基である。
非酸脱離性基において、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好ましく、シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な炭素数3〜10個のものが好ましく、アルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アリール基としては、フエニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜14個のものが好ましい。アルキルオキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基等の炭素数1〜4個のアルキルオキシ基が好ましい。
Non-acid leaving groups include, for example, alkyl groups (excluding tertiary alkyl groups), cycloalkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, alkyloxy groups (provided that -O-tertiary alkyl groups are Ex.), Acyl group, cycloalkyloxy group, alkenyloxy group, aryloxy group, alkylamidooxy group, alkylcarbonyloxy group, alkylamidomethyloxy group, alkylamido group, arylamidomethyl group, arylamido group, etc. It is done.
The non-acid leaving group is preferably an alkyl group, an acyl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkyloxy group, a cycloalkyloxy group, an aryloxy group, an alkylamidooxy group, or an alkylamido group, more preferably An alkyl group, an acyl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkyloxy group, a cycloalkyloxy group, and an aryloxy group.
In the non-acid leaving group, the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, or a sec-butyl group. , A cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclohexyl group, and an adamantyl group having 3 to 10 carbon atoms are preferable, and the alkenyl group has a carbon number of 2 such as a vinyl group, a propenyl group, an allyl group, and a butenyl group. Four are preferable, and the aryl group is preferably one having 6 to 14 carbon atoms such as phenyl group, xylyl group, toluyl group, cumenyl group, naphthyl group, and anthracenyl group. The alkyloxy group is preferably an alkyloxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, or a sec-butoxy group.

Xの酸脱離性基としては、例えば、−C(R16)(R17)(OR18)、−C(R19)(R20)(R21)、−CO−OC(R19)(R20)(R21)等を挙げることができる。
16及びR17は、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を表す。R18は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R19〜R21は、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。尚、R16、R17、R18の内の2つ、または、R19、R20、R21の内の2つが結合して環を形成してもよい。
16及びR17としてのアルキル基は、置換基を有していてもよく、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。更に好ましくは、メチル基、エチル基であり、特に好ましくはメチル基である。
18としてのアルキル基としては、置換基を有していてもよく、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好ましく、シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な炭素数3〜10個のものが好ましく、アルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アリール基としては、フエニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜14個のものが好ましい。
19〜R21に於ける、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基は、R18に於ける、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基と同様のものを挙げることができる。
Examples of the acid leaving group for X include —C (R 16 ) (R 17 ) (OR 18 ), —C (R 19 ) (R 20 ) (R 21 ), —CO—OC (R 19 ). (R 20 ) (R 21 ) and the like can be mentioned.
R 16 and R 17 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 18 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. R 19 to R 21 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. Two of R 16 , R 17 and R 18 , or two of R 19 , R 20 and R 21 may be bonded to form a ring.
The alkyl group as R 16 and R 17 may have a substituent, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n Preferred examples include -butyl group, sec-butyl group, hexyl group and octyl group. More preferred are a methyl group and an ethyl group, and particularly preferred is a methyl group.
The alkyl group as R 18 may have a substituent and has 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group. The cycloalkyl group is preferably one having 3 to 10 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, and the alkenyl group is vinyl group, propenyl group, allyl group. Group, butenyl group having 2 to 4 carbon atoms such as butenyl group is preferable, and aryl group has 6 to 14 carbon atoms such as phenyl group, xylyl group, toluyl group, cumenyl group, naphthyl group and anthracenyl group. Those are preferred.
The alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group and aryl group in R 19 to R 21 are the same as the alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, aralkyl group and aryl group in R 18 . Things can be mentioned.

一般式(I)中のXには、酸分解性基を有する基を変性により導入することもできる。このようにして、酸分解性基を導入したXは、例えば、以下のようになる。
−〔C(R24)(R25)〕p−CO−OC(R19)(R20)(R21
24及びR25は、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を表す。pは、1〜4の整数である。
A group having an acid-decomposable group can be introduced into X in the general formula (I) by modification. Thus, X which introduce | transduced the acid-decomposable group is as follows, for example.
- [C (R 24) (R 25 ) ] p-CO-OC (R 19 ) (R 20) (R 21)
R 24 and R 25 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. p is an integer of 1 to 4.

mは、0又は1であることが好ましい。   m is preferably 0 or 1.

(A)成分の樹脂に於いて、一般式(I)で表される繰り返し単位は、Xが、水素原子又は酸脱離性基である繰り返し単位が好ましく、Xが、−C(R16)(R17)(OR18)で表される繰り返し単位がより好ましい。 In the resin of component (A), the repeating unit represented by the general formula (I) is preferably a repeating unit in which X is a hydrogen atom or an acid leaving group, and X is —C (R 16 ). The repeating unit represented by (R 17 ) (OR 18 ) is more preferred.

(A)成分の樹脂は、一般式(I)で表される繰り返し単位に於いて、Xが、−C(R16)(R17)(OR18)である繰り返し単位と、一般式(I)で表される繰り返し単位に於いて、Xが、水素原子である繰り返し単位とを有することが特に好ましい。 The resin of component (A) is a repeating unit represented by the general formula (I), wherein X is -C (R 16 ) (R 17 ) (OR 18 ), In the repeating unit represented by (II), it is particularly preferable that X has a repeating unit which is a hydrogen atom.

(A)成分の樹脂は、一般式(I)で表される繰り返し単位に於いて、Xが、脂環構造及び/又は芳香環構造を有することが好ましい。   In the resin (A), in the repeating unit represented by the general formula (I), X preferably has an alicyclic structure and / or an aromatic ring structure.

(A)成分の樹脂は、一般式(I)で表される繰り返し単位に於いて、Xが、−C(R16)(R17)(OR18)であり、且つ、X中のR18が、脂環構造及び/又は芳香環構造を有することが好ましい。 In the resin of component (A), in the repeating unit represented by the general formula (I), X is —C (R 16 ) (R 17 ) (OR 18 ), and R 18 in X Preferably has an alicyclic structure and / or an aromatic ring structure.

(A)成分の樹脂は、アルカリ現像液に対する良好な現像性を維持するために、アルカリ可溶性基、例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヘキサフルオロイソプロパノール基(−C(CF3)2OH)が導入され得るように適切な他の重合性モノマーが共重合されていてもよいし、膜質向上のためにアルキルアクリレートやアルキルメタクリレートのような疎水性の他の重合性モノマーが共重合されてもよい。
(A)成分の樹脂は、親疎水性の調整のために、アルキレンオキシ、ラクトンなどの親水基を有するメタアクリレート又はアクリレートを共重合してもよい。
(A)成分の樹脂は、スチレン(アルキル基、ハロゲン原子、アルキルチオ基、スルホニル基、エステル基、アシルオキシ基が置換していてもよい)、ビニルナフタレン(アルキル基、ハロゲン原子、アルキルチオ基、スルホニル基、エステル基、アシルオキシ基が置換していてもよい)、ビニルアントラセン(アルキル基、ハロゲン原子、アルキルチオ基、スルホニル基、エステル基、アシルオキシ基が置換していてもよい)、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類などが共重合されていてもよい。
The resin of component (A) is an alkali-soluble group such as a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a hexafluoroisopropanol group (—C (CF 3 )) in order to maintain good developability for an alkali developer. 2 OH) may be copolymerized with other suitable polymerizable monomers, and other hydrophobic polymerizable monomers such as alkyl acrylates and alkyl methacrylates may be copolymerized to improve film quality. May be.
The resin as component (A) may be copolymerized with a methacrylate or acrylate having a hydrophilic group such as alkyleneoxy or lactone for the purpose of adjusting hydrophilicity / hydrophobicity.
(A) Component resin is styrene (alkyl group, halogen atom, alkylthio group, sulfonyl group, ester group, acyloxy group may be substituted), vinyl naphthalene (alkyl group, halogen atom, alkylthio group, sulfonyl group). , Ester group and acyloxy group may be substituted), vinylanthracene (alkyl group, halogen atom, alkylthio group, sulfonyl group, ester group and acyloxy group may be substituted), acrylamides, methacrylamides Allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters and the like may be copolymerized.

(A)成分の樹脂は、下記一般式(III)で表される繰り返し単位を有していることが好ましい。   The resin of component (A) preferably has a repeating unit represented by the following general formula (III).

Figure 0004617252
Figure 0004617252

一般式(III)中、
Raは、水素原子、メチル基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。
Rbは、酸脱離性基を表す。
In general formula (III),
Ra represents a hydrogen atom, a methyl group, a halogen atom or a cyano group.
Rb represents an acid leaving group.

一般式(III)に於ける、Rbの酸脱離性基としては、一般式(I)、Xに於ける、酸脱離性基と同様のものである。   The acid leaving group for Rb in the general formula (III) is the same as the acid leaving group in the general formulas (I) and X.

(A)成分の樹脂に於いて、一般式(I)で表される繰り返し単位の含有率は、樹脂を構成する全繰り返し単位中、好ましくは3〜100モル%、より好ましくは5〜90モル%、特に好ましくは10〜85モル%である。
水酸基、カルボキシ基、スルホン酸基などアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の含有率は、樹脂を構成する全繰り返し単位中、好ましくは1〜99モル%、より好ましくは3〜95モル%、特に好ましくは5〜90モル%である。
酸分解性基を有する繰り返し単位の含有率は、樹脂を構成する全繰り返し単位中、好ましくは3〜95モル%、より好ましくは5〜90モル%、特に好ましくは10〜85モル%である。
In the resin of component (A), the content of the repeating unit represented by the general formula (I) is preferably 3 to 100 mol%, more preferably 5 to 90 mol in all repeating units constituting the resin. %, Particularly preferably 10 to 85 mol%.
The content of the repeating unit having an alkali-soluble group such as a hydroxyl group, a carboxy group, or a sulfonic acid group is preferably 1 to 99 mol%, more preferably 3 to 95 mol%, particularly preferably in all repeating units constituting the resin. 5 to 90 mol%.
The content of the repeating unit having an acid-decomposable group is preferably 3 to 95 mol%, more preferably 5 to 90 mol%, and particularly preferably 10 to 85 mol% in all repeating units constituting the resin.

(A)成分の樹脂は、欧州特許254853号、特開平2−258500号、特開平3−223860号、特開平4−251259号に記載されているような、アルカリ可溶性樹脂に酸で分解しうる基の前駆体を反応させる方法、もしくは、酸で分解しうる基を有するモノマーを種々のモノマーと共重合する方法など公知の合成法により合成することができる。   The resin of component (A) can be decomposed with an acid into an alkali-soluble resin as described in European Patent No. 254853, Japanese Patent Laid-Open No. 2-258500, Japanese Patent Laid-Open No. 3-223860, and Japanese Patent Laid-Open No. 4-251259. It can be synthesized by a known synthesis method such as a method of reacting a precursor of a group or a method of copolymerizing a monomer having a group capable of decomposing with an acid with various monomers.

(A)成分の樹脂の重量平均分子量(Mw)は、1,000〜200,000の範囲であることが好ましく、更に好ましくは、1,500〜100,000の範囲であり、特に好ましくは、2,000〜50,000の範囲である。未露光部の膜減り防止の点から1000以上が好ましく、樹脂自体のアルカリに対する溶解速度、感度の点から200000以下が好ましい。また、分子量分散度(Mw/Mn)は、1.0〜4.0であることが好ましく、より好ましくは1.0〜3.0、特に好ましくは、1.0〜2.5である。
ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
The weight average molecular weight (Mw) of the component (A) resin is preferably in the range of 1,000 to 200,000, more preferably in the range of 1,500 to 100,000, and particularly preferably It is in the range of 2,000 to 50,000. 1000 or more is preferable from the viewpoint of prevention of film loss in the unexposed area, and 200000 or less is preferable from the viewpoint of the dissolution rate and sensitivity of the resin itself in alkali. Moreover, it is preferable that molecular weight dispersion degree (Mw / Mn) is 1.0-4.0, More preferably, it is 1.0-3.0, Most preferably, it is 1.0-2.5.
Here, the weight average molecular weight is defined by a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

(A)成分の樹脂は、2種類以上組み合わせて使用してもよい。   Two or more types of the resin (A) may be used in combination.

(A)成分の樹脂の添加量は、合計でポジ型レジスト組成物の固形分に対し、通常30〜99質量%であり、好ましくは40〜97質量%であり、特に好ましくは50〜95質量%である。   The amount of the component (A) resin added is generally 30 to 99% by mass, preferably 40 to 97% by mass, particularly preferably 50 to 95% by mass, based on the solid content of the positive resist composition. %.

以下、一般式(I)で表される繰り返し単位を有する、アルカリ現像液に不溶又は難溶
性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有する樹脂の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。
Hereinafter, specific examples of the resin having the repeating unit represented by the general formula (I), which is insoluble or hardly soluble in an alkali developer and becomes soluble in an alkali developer by the action of an acid will be shown. The invention is not limited to this.

Figure 0004617252
Figure 0004617252

Figure 0004617252
Figure 0004617252

〔2〕(B)一般式(II)で表されるスルホニウムカチオンを有する化合物
本発明のポジ型レジスト組成物は、下記一般式(II)で表されるスルホニウムカチオンを有する化合物(「(B)成分の化合物」ともいう)を含有する。
[2] (B) Compound having sulfonium cation represented by general formula (II) The positive resist composition of the present invention comprises a compound having a sulfonium cation represented by the following general formula (II) ("(B) Component compounds ”).

Figure 0004617252
Figure 0004617252

一般式(II)中、
3〜R15は、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、隣接するもの同士で互いに結合して環を形成してもよい。
Zは、単結合又は2価の連結基を表す。
In general formula (II),
R 3 to R 15 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and those adjacent to each other may be bonded to each other to form a ring.
Z represents a single bond or a divalent linking group.

一般式(II)び於ける、R3〜R15の置換基としては、いかなるものでもよく、特に制限は無いが、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基(ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、アルキニル基、アリール基、複素環基(ヘテロ環基と言っても良い
)、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基(シクロアルコキシ基を含む)、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基(シクロアルコキシカルボニルオキシ基を含む)、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基(アニリノ基を含む)、アンモニオ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基(シクロアルコキシカルボニルアミノ基を含む)、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル、シクロアルキル若しくはアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基(シクロアルキルチオ基を含む)、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル、シクロアルキル若しくはアリールスルフィニル基、アルキル、シクロアルキル若しくはアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基(シクロアルコキシカルボニル基を含む)、カルバモイル基、アリール若しくはヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基(-B(OH)2)、ホスファト基(-OPO(OH)2)、スルファト基(-OSO3H)、その他の公知の置換基が挙げられる。
3〜R15として、好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基(ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、アルキニル基、アリール基、シアノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基(シクロアルコキシ基を含む)、アリールオキシ基、、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基(シクロアルコキシカルボニルアミノ基)、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル、シクロアルキル若しくはアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基(シクロアルキルチオ基を含む)、アリールチオ基、スルファモイル基、アルキル、シクロアルキル若しくはアリールスルホニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基(シクロアルコキシカルボニル基を含む)、カルバモイル基、イミド基、シリル基、ウレイド基である。
3〜R15として、更に好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基(ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む)、シアノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基(シクロアルコキシ基を含む)、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基(シクロアルコキシカルボニルアミノ基を含む)、アルキル、シクロアルキル若しくはアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基(シクロアルキルチオ基を含む)、スルファモイル基、アルキル、シクロアルキル若しくはアリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基(シクロアルコキシカルボニル基を含む)、カルバモイル基である。
3〜R15として、特に好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基(ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む)、シアノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基(シクロアルコキシ基を含む)、アルキルスルホニル基である。
The substituents for R 3 to R 15 in the general formula (II) may be any substituent and are not particularly limited. For example, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group (bicycloalkyl group, tricycloalkyl group) Group), alkenyl group (including cycloalkenyl group and bicycloalkenyl group), alkynyl group, aryl group, heterocyclic group (may be referred to as heterocyclic group), cyano group, hydroxyl group, nitro group, carboxyl group , Alkoxy groups (including cycloalkoxy groups), aryloxy groups, silyloxy groups, heterocyclic oxy groups, acyloxy groups, carbamoyloxy groups, alkoxycarbonyloxy groups (including cycloalkoxycarbonyloxy groups), aryloxycarbonyloxy groups, Amino group (including anilino group), ammonio group, acyla Group, aminocarbonylamino group, alkoxycarbonylamino group (including cycloalkoxycarbonylamino group), aryloxycarbonylamino group, sulfamoylamino group, alkyl, cycloalkyl or arylsulfonylamino group, mercapto group, alkylthio group ( Cycloalkylthio group), arylthio group, heterocyclic thio group, sulfamoyl group, sulfo group, alkyl, cycloalkyl or arylsulfinyl group, alkyl, cycloalkyl or arylsulfonyl group, acyl group, aryloxycarbonyl group, alkoxycarbonyl group (Including cycloalkoxycarbonyl group), carbamoyl group, aryl or heterocyclic azo group, imide group, phosphino group, phosphinyl group, phosphinyloxy group, Sufi arylsulfonylamino group, a phosphono group, a silyl group, a hydrazino group, (2 -B (OH)) ureido group, a boronic acid group, a phosphato group (-OPO (OH) 2), a sulfato group (-OSO 3 H), and other These known substituents are exemplified.
R 3 to R 15 are preferably a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group (including a bicycloalkyl group or a tricycloalkyl group), an alkenyl group (including a cycloalkenyl group or a bicycloalkenyl group), alkynyl Group, aryl group, cyano group, hydroxyl group, carboxyl group, alkoxy group (including cycloalkoxy group), aryloxy group, acyloxy group, carbamoyloxy group, acylamino group, aminocarbonylamino group, alkoxycarbonylamino group (cyclo Alkoxycarbonylamino group), aryloxycarbonylamino group, sulfamoylamino group, alkyl, cycloalkyl or arylsulfonylamino group, alkylthio group (including cycloalkylthio group), arylthio group, sulfamo Group, an alkyl, cycloalkyl or aryl-sulfonyl group, an aryloxycarbonyl group, (including cycloalkoxy group) alkoxycarbonyl group, a carbamoyl group, an imido group, a silyl group, a ureido group.
R 3 to R 15 are more preferably a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group (including a bicycloalkyl group or a tricycloalkyl group), a cyano group, a hydroxyl group, or an alkoxy group (including a cycloalkoxy group). ), Acyloxy group, acylamino group, aminocarbonylamino group, alkoxycarbonylamino group (including cycloalkoxycarbonylamino group), alkyl, cycloalkyl or arylsulfonylamino group, alkylthio group (including cycloalkylthio group), sulfamoyl group, An alkyl, cycloalkyl or arylsulfonyl group, an alkoxycarbonyl group (including a cycloalkoxycarbonyl group), and a carbamoyl group;
As R 3 to R 15 , hydrogen atoms, alkyl groups, cycloalkyl groups (including bicycloalkyl groups and tricycloalkyl groups), cyano groups, hydroxyl groups, alkoxy groups (including cycloalkoxy groups), alkyls are particularly preferable. A sulfonyl group.

3〜R15の隣接するもの同士で互いに結合して形成する環としては、芳香族、非芳香族の炭化水素環、複素環及びこれらを更に組み合わせた多環縮合環を挙げることができ、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、トリフェニレン環、ナフタセン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環、フェナジン環等が挙げられる。 Examples of the ring formed by bonding R 3 to R 15 adjacent to each other include aromatic, non-aromatic hydrocarbon rings, heterocyclic rings, and polycyclic condensed rings obtained by further combining these, For example, benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, fluorene ring, triphenylene ring, naphthacene ring, biphenyl ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, Pyrimidine ring, pyridazine ring, indolizine ring, indole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, isobenzofuran ring, quinolidine ring, quinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoxazoline ring, isoquinoline ring, carbazole ring, phenant Lysine ring, acridine ring, Ntororin ring, thianthrene ring, chromene ring, xanthene ring, phenoxathiin ring, phenothiazine ring, phenazine ring, and the like.

Zの2価の連結基としては、例えば、アルキレン基、アリーレン基、エーテル基、チオ
エーテル基、アミノ基、-CH=CH-,-C≡C-等であり、置換基を有しても良い。これらの置換基としては、R3〜R15に示した置換基と同様のものを挙げることができる。
Examples of the divalent linking group for Z include an alkylene group, an arylene group, an ether group, a thioether group, an amino group, —CH═CH—, —C≡C—, and the like, and may have a substituent. . As these substituents, the same substituents as those shown for R 3 to R 15 can be exemplified.

Zとして、好ましくは、単結合、アルキレン基(好ましくはメチレン基)、エーテル基、チオエーテル基であり、より好ましくは、単結合、エーテル基、チオエーテル基である。   Z is preferably a single bond, an alkylene group (preferably a methylene group), an ether group or a thioether group, and more preferably a single bond, an ether group or a thioether group.

(B)成分の化合物は、対アニオンを有する。対アニオンは、有機アニオンであることが望ましい。有機アニオンとは、炭素原子を少なくとも1つ有するアニオンである。更に、有機アニオンは、非求核性アニオンであることが好ましい。非求核性アニオンとは、求核反応を起こす能力が著しく低いアニオンであり、分子内求核反応による経時分解を抑制することができるアニオンである。
非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオン等を挙げることができる。
非求核性スルホン酸アニオンとしては、例えば、脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオンなどが挙げられる。非求核性カルボン酸アニオンとしては、例えば、脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン、アラルキルカルボン酸アニオンなどが挙げられる。
脂肪族スルホン酸アニオンにおける脂肪族部位は、アルキル基であっても、シクロアルキル基であってもよく、好ましくは炭素数1〜30のアルキル基及び炭素数3〜30のシクロアルキル基、例えば、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、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等を挙げることができる。
芳香族スルホン酸アニオンにおける芳香族基としては、好ましくは炭素数6〜14のアリール基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。
上記脂肪族スルホン酸アニオン及び芳香族スルホン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基の置換基としては、例えば、ニトロ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)等を挙げることができる。各基が有するアリール基及び環構造については、置換基としてさらにアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。
脂肪族カルボン酸アニオンにおける脂肪族部位としては、脂肪族スルホン酸アニオンに於けると同様のアルキル基及びシクロアルキル基を挙げることができる。
芳香族カルボン酸アニオンに於ける芳香族基としては、芳香族スルホン酸アニオンおけると同様のアリール基を挙げることができる。
アラルキルカルボン酸アニオンにおけるアラルキル基としては、好ましくは炭素数6〜12のアラルキル基、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
上記脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン及びアラルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基の置換基としては、例えば、芳香族スルホン酸アニオンに於けると同様のハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。
スルホニルイミドアニオンとしては、例えば、サッカリンアニオンを挙げることができ
る。
ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオンにおけるアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基等を挙げることができる。これらのアルキル基の置換基としてはハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。
その他の非求核性アニオンとしては、例えば、弗素化燐、弗素化硼素、弗素化アンチモン等を挙げることができる。
The compound of component (B) has a counter anion. The counter anion is preferably an organic anion. An organic anion is an anion having at least one carbon atom. Furthermore, the organic anion is preferably a non-nucleophilic anion. A non-nucleophilic anion is an anion that has an extremely low ability to cause a nucleophilic reaction, and is an anion that can suppress degradation over time due to an intramolecular nucleophilic reaction.
Examples of the non-nucleophilic anion include a sulfonate anion, a carboxylate anion, a sulfonylimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, and a tris (alkylsulfonyl) methyl anion.
Examples of the non-nucleophilic sulfonate anion include an aliphatic sulfonate anion, an aromatic sulfonate anion, a camphor sulfonate anion, and the like. Examples of the non-nucleophilic carboxylate anion include an aliphatic carboxylate anion, an aromatic carboxylate anion, and an aralkylcarboxylate anion.
The aliphatic moiety in the aliphatic sulfonate anion may be an alkyl group or a cycloalkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, for example, Methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl Group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, norbornyl group, boronyl group, etc. .
The aromatic group in the aromatic sulfonate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.
Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group in the aliphatic sulfonate anion and aromatic sulfonate anion include, for example, a nitro group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), carboxyl Group, hydroxyl group, amino group, cyano group, alkoxy group (preferably 1 to 5 carbon atoms), cycloalkyl group (preferably 3 to 15 carbon atoms), aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), alkoxycarbonyl group (Preferably having 2 to 7 carbon atoms), acyl group (preferably having 2 to 12 carbon atoms), alkoxycarbonyloxy group (preferably having 2 to 7 carbon atoms) and the like can be mentioned. About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) can further be mentioned as a substituent.
Examples of the aliphatic moiety in the aliphatic carboxylate anion include the same alkyl group and cycloalkyl group as in the aliphatic sulfonate anion.
Examples of the aromatic group in the aromatic carboxylate anion include the same aryl groups as in the aromatic sulfonate anion.
The aralkyl group in the aralkyl carboxylate anion is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms, such as a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group, and a naphthylmethyl group.
Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in the aliphatic carboxylate anion, aromatic carboxylate anion and aralkylcarboxylate anion include, for example, the same halogen as in the aromatic sulfonate anion. Atoms, alkyl groups, cycloalkyl groups, alkoxy groups, alkylthio groups and the like can be mentioned.
Examples of the sulfonylimide anion include saccharin anion.
The alkyl group in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and tris (alkylsulfonyl) methyl anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, An isobutyl group, a sec-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, and the like can be given. Examples of the substituent for these alkyl groups include a halogen atom, an alkyl group substituted with a halogen atom, an alkoxy group, and an alkylthio group.
Examples of other non-nucleophilic anions include fluorinated phosphorus, fluorinated boron, and fluorinated antimony.

(B)成分の化合物の対アニオンとしては、スルホン酸アニオンが好ましく、更に好ましくは、芳香族スルホン酸アニオンである。   The counter anion of the component (B) compound is preferably a sulfonate anion, and more preferably an aromatic sulfonate anion.

対アニオンとして具体的には、メタンスルホン酸アニオン、トリフロロメタンスルホン酸アニオン、ペンタフロロエタンスルホン酸アニオン、ヘプタフロロプロパンスルホン酸アニオン、パーフロロブタンスルホン酸アニオン、パーフロロヘキサンスルホン酸アニオン、パーフロロオクタンスルホン酸アニオン、ペンタフロロベンゼンスルホン酸アニオン、3,5−ビストリフロロメチルベンゼンスルホ酸アニオン、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホン酸アニオン、パーフロロエトキシエタンスルホン酸アニオン、2,3,5,6−テトラフロロ−4−ドデシルオキシベンゼンスルホン酸アニオン、p-トルエンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロベンゼンスルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオン等が挙げられる。   Specific examples of counter anions include methane sulfonate anion, trifluoromethane sulfonate anion, pentafluoroethane sulfonate anion, heptafluoropropane sulfonate anion, perfluorobutane sulfonate anion, perfluorohexane sulfonate anion, perfluoro. Octane sulfonate anion, pentafluorobenzene sulfonate anion, 3,5-bistrifluoromethylbenzene sulfonate anion, 2,4,6-triisopropylbenzene sulfonate anion, perfluoroethoxyethane sulfonate anion, 2, 3, 5 , 6-tetrafluoro-4-dodecyloxybenzenesulfonate anion, p-toluenesulfonate anion, pentafluorobenzenesulfonate anion, camphorsulfonate anion and the like.

(B)成分の化合物が、一般式(I)で表されるスルホニウムカチオンとともに有する対アニオンは、1価でも2価以上でもよい。対アニオンが、2価以上の場合、(B)成分の化合物は、一般式(I)で表されるスルホニウムカチオンを2個以上有することができる。   The counter anion that the compound of the component (B) has with the sulfonium cation represented by the general formula (I) may be monovalent or divalent. When the counter anion is divalent or higher, the compound of the component (B) can have two or more sulfonium cations represented by the general formula (I).

(B)成分の化合物は、環状スルフィド化合物を過酸化水素で酸化してスルホキシド化合物とし、得られたスルホキシド化合物を酸触媒の存在下、目的とする芳香族化合物と反応させ、トリフェニルスルホニウム塩構造を合成した後、所望のアニオンに塩交換することによって合成できる。   The compound of component (B) is obtained by oxidizing a cyclic sulfide compound with hydrogen peroxide to form a sulfoxide compound, and reacting the obtained sulfoxide compound with a target aromatic compound in the presence of an acid catalyst to form a triphenylsulfonium salt structure. Can be synthesized by salt exchange with the desired anion.

(B)成分の化合物の含量は、ポジ型レジスト組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%である。   The content of the component (B) compound is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and still more preferably 1 to 7%, based on the total solid content of the positive resist composition. % By mass.

(B)成分の化合物は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する酸発生剤である。   The compound (B) is an acid generator that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation.

(B)成分の化合物は、特開2003-149800号公報などに記載の公知の方法で合成することが出来る。   The compound of the component (B) can be synthesized by a known method described in JP 2003-149800 A.

以下、一般式(II)で表されるスルホニウムカチオンを有する化合物の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of the compound which has a sulfonium cation represented by general formula (II) is given, this invention is not limited to this.

Figure 0004617252
Figure 0004617252

Figure 0004617252
Figure 0004617252

(併用酸発生剤)
本発明においては、(B)成分の化合物以外に、活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する化合物(併用酸発生剤)を更に併用してもよい。
(Combination acid generator)
In the present invention, in addition to the compound of component (B), a compound that decomposes by irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid (a combined acid generator) may be used in combination.

併用酸発生剤の使用量は、モル比((B)成分の化合物/併用酸発生剤)で、通常100/0〜20/80、好ましくは100/0〜40/60、更に好ましくは100/0〜50/50である。   The amount of the combined acid generator used is usually 100/0 to 20/80, preferably 100/0 to 40/60, and more preferably 100 / in molar ratio (compound of component (B) / combined acid generator). 0-50 / 50.

そのような併用酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。   Examples of such a combined acid generator include a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, or an actinic ray used in a microresist or the like Known compounds that generate an acid upon irradiation with radiation and mixtures thereof can be appropriately selected and used.

たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネートを挙げることができる。   Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.

また、これらの活性光線又は放射線の照射により酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物、たとえば、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号等に記載の化合物を用いることができる。   Further, a group that generates an acid upon irradiation with these actinic rays or radiation, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of the polymer, for example, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407. JP, 63-26653, JP, 55-164824, JP, 62-69263, JP, 63-146038, JP, 63-163452, JP, 62-153853, The compounds described in JP-A 63-146029 can be used.

さらに米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光により酸を発生する化合物も使用することができる。   Furthermore, compounds capable of generating an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like can also be used.

併用酸発生剤の内で好ましい化合物として、下記一般式(ZI)、(ZII)、(ZIII)で表される化合物を挙げることができる。   Preferred compounds among the combined acid generators include compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII), and (ZIII).

Figure 0004617252
Figure 0004617252

上記一般式(ZI)に於いて、
201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。
また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
-は、非求核性アニオンを表す。
In the above general formula (ZI),
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.
The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1-30, preferably 1-20.
Two of R 201 to R 203 may be bonded to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group. The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).
Z represents a non-nucleophilic anion.

-としての非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオン等を挙げることができる。 Examples of the non-nucleophilic anion as Z include a sulfonate anion, a carboxylate anion, a sulfonylimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, and a tris (alkylsulfonyl) methyl anion.

非求核性アニオンとは、求核反応を起こす能力が著しく低いアニオンであり、分子内求核反応による経時分解を抑制することができるアニオンである。これによりレジストの経時安定性が向上する。   A non-nucleophilic anion is an anion that has an extremely low ability to cause a nucleophilic reaction, and is an anion that can suppress degradation over time due to an intramolecular nucleophilic reaction. This improves the temporal stability of the resist.

スルホン酸アニオンとしては、例えば、脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオン等が挙げられる。   Examples of the sulfonate anion include an aliphatic sulfonate anion, an aromatic sulfonate anion, and a camphor sulfonate anion.

カルボン酸アニオンとしては、例えば、脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン、アラルキルカルボン酸アニオンなどが挙げられる。   Examples of the carboxylate anion include an aliphatic carboxylate anion, an aromatic carboxylate anion, and an aralkylcarboxylate anion.

脂肪族スルホン酸アニオンに於ける、脂肪族部位は、アルキル基であっても、シクロアルキル基であってもよく、好ましくは炭素数1〜30のアルキル基及び炭素数3〜30のシクロアルキル基、例えば、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、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等を挙げることができる。   The aliphatic moiety in the aliphatic sulfonate anion may be an alkyl group or a cycloalkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms. For example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl Group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, norbornyl group, boronyl group, etc. be able to.

芳香族スルホン酸アニオンにおける芳香族基としては、好ましくは炭素数6〜14のアリール基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。   The aromatic group in the aromatic sulfonate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.

上記脂肪族スルホン酸アニオン及び芳香族スルホン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基の置換基としては、例えば、ニトロ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数
3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)等を挙げることができる。各基が有するアリール基及び環構造については、置換基としてさらにアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。
Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group in the aliphatic sulfonate anion and aromatic sulfonate anion include, for example, a nitro group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), carboxyl Group, hydroxyl group, amino group, cyano group, alkoxy group (preferably having 1 to 5 carbon atoms), cycloalkyl group (preferably having 3 to 15 carbon atoms), aryl group (preferably having 6 to 14 carbon atoms), alkoxycarbonyl group (Preferably having 2 to 7 carbon atoms), acyl group (preferably having 2 to 12 carbon atoms), alkoxycarbonyloxy group (preferably having 2 to 7 carbon atoms) and the like can be mentioned. About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) can further be mentioned as a substituent.

脂肪族カルボン酸アニオンに於ける脂肪族部位としては、脂肪族スルホン酸アニオンに於けると同様のアルキル基及びシクロアルキル基を挙げることができる。   Examples of the aliphatic moiety in the aliphatic carboxylate anion include the same alkyl group and cycloalkyl group as in the aliphatic sulfonate anion.

芳香族カルボン酸アニオンにおける芳香族基としては、芳香族スルホン酸アニオンおけると同様のアリール基を挙げることができる。   Examples of the aromatic group in the aromatic carboxylate anion include the same aryl group as in the aromatic sulfonate anion.

アラルキルカルボン酸アニオンに於けるアラルキル基としては、好ましくは炭素数6〜12のアラルキル基、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。   The aralkyl group in the aralkylcarboxylate anion is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms, such as benzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group, naphthylethyl group, naphthylmethyl group, and the like.

上記脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン及びアラルキルカルボン酸アニオンに於ける、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基の置換基としては、例えば、芳香族スルホン酸アニオンに於けると同様のハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。   Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in the aliphatic carboxylate anion, aromatic carboxylate anion and aralkylcarboxylate anion include, for example, an aromatic sulfonate anion. The same halogen atom, alkyl group, cycloalkyl group, alkoxy group, alkylthio group and the like can be mentioned.

スルホニルイミドアニオンとしては、例えば、サッカリンアニオンを挙げることができる。   Examples of the sulfonylimide anion include saccharin anion.

ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオンにおけるアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基等を挙げることができる。これらのアルキル基の置換基としてはハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができ、フッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。   The alkyl group in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and tris (alkylsulfonyl) methyl anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, An isobutyl group, a sec-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, and the like can be given. Examples of the substituent of these alkyl groups include a halogen atom, an alkyl group substituted with a halogen atom, an alkoxy group, and an alkylthio group, and an alkyl group substituted with a fluorine atom is preferable.

その他の非求核性アニオンとしては、例えば、弗素化燐、弗素化硼素、弗素化アンチモン等を挙げることができる。   Examples of other non-nucleophilic anions include fluorinated phosphorus, fluorinated boron, and fluorinated antimony.

-の非求核性アニオンとしては、スルホン酸のα位がフッ素原子で置換された脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸アニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンが好ましい。非求核性アニオンとして、特に好ましくは炭素数4〜8のパーフロロアルカンスルホン酸アニオン、フッ素原子を有するベンゼンスルホン酸アニオン、最も好ましくはノナフロロブタンスルホン酸アニオン、パーフロロオクタンスルホン酸アニオン、ペンタフロロベンゼンスルホン酸アニオン、3,5−ビス(トリフロロメチル)ベンゼンスルホン酸アニオンである。 Examples of the non-nucleophilic anion of Z include an aliphatic sulfonate anion in which the α-position of the sulfonic acid is substituted with a fluorine atom, an aromatic sulfonate anion substituted with a fluorine atom or a group having a fluorine atom, and an alkyl group. A bis (alkylsulfonyl) imide anion substituted with a fluorine atom and a tris (alkylsulfonyl) methide anion wherein an alkyl group is substituted with a fluorine atom are preferred. The non-nucleophilic anion is particularly preferably a perfluoroalkanesulfonic acid anion having 4 to 8 carbon atoms, a benzenesulfonic acid anion having a fluorine atom, most preferably nonafluorobutanesulfonic acid anion, perfluorooctanesulfonic acid anion, penta Fluorobenzenesulfonate anion, 3,5-bis (trifluoromethyl) benzenesulfonate anion.

201、R202及びR203としての有機基としては、例えば、後述する化合物(ZI−1)、(ZI−2)及び(ZI−3)における対応する基を挙げることができる。 Examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described later.

尚、一般式(ZI)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(ZI)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合
物であってもよい。
In addition, the compound which has two or more structures represented by general formula (ZI) may be sufficient. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (ZI) is, at least one bond with structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (ZI) It may be a compound.

更に好ましい(ZI)成分として、以下に説明する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、及び(ZI−3)を挙げることができる。   More preferable (ZI) components include compounds (ZI-1), (ZI-2), and (ZI-3) described below.

化合物(ZI−1)は、上記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニウム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。 The compound (ZI-1) is at least one of the aryl groups R 201 to R 203 in formula (ZI), arylsulfonium compounds, namely, compounds containing an arylsulfonium as a cation.

アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基又はシクロアルキル基でもよい。 In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be an aryl group, or a part of R 201 to R 203 may be an aryl group with the remaining being an alkyl group or a cycloalkyl group.

アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジシクロアルキルスルホニウム化合物を挙げることができる。   Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, and aryldicycloalkylsulfonium compounds.

アリールスルホニウム化合物のアリール基としては、炭化水素で構成されたアリール基及び窒素原子、硫黄原子、酸素原子などのヘテロ原子を有するヘテロアリール基が挙げられる。炭化水素で構成されたアリール基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。ヘテロアリール基としては、例えば、ピロール基、インドール基、カルバゾール基、フラン基、チオフェン基などが挙げられ、好ましくはインドール基である。アリールスルホニウム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。   Examples of the aryl group of the arylsulfonium compound include an aryl group composed of a hydrocarbon and a heteroaryl group having a hetero atom such as a nitrogen atom, a sulfur atom, or an oxygen atom. The aryl group composed of hydrocarbon is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. Examples of the heteroaryl group include a pyrrole group, an indole group, a carbazole group, a furan group, and a thiophene group, and an indole group is preferable. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.

アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基又はシクロアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖又は分岐アルキル基及び炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。   The alkyl group or cycloalkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, Examples thereof include an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.

201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては炭素数1〜12の直鎖又は分岐アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、最も好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。 Aryl group, alkyl group of R 201 to R 203, cycloalkyl group, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, 6 to 14 carbon atoms) , An alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group may be substituted. Preferred substituents are linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and linear, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, most preferably carbon. These are an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. The substituent may be substituted with any one of the three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. When R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

次に、化合物(ZI−2)について説明する。
化合物(ZI−2)は、式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を含有しない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
Next, the compound (ZI-2) will be described.
Compound (ZI-2) is a compound in the case where R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently represents an organic group containing no aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.

201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。 The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.

201〜R203は、各々独立に、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリル基、
ビニル基であり、更に好ましくは直鎖又は分岐の2−オキソアルキル基、2−オキソシクロアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、特に好ましくは直鎖又は分岐2−オキソアルキル基である。
R 201 to R 203 are preferably each independently an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group,
A vinyl group, more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group, a 2-oxocycloalkyl group, or an alkoxycarbonylmethyl group, and particularly preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group.

201〜R203のアルキル基及びシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。アルキル基として、より好ましくは2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基を挙げることができる。シクロアルキル基として、より好ましくは、2−オキソシクロアルキル基を挙げることができる。 The alkyl group and cycloalkyl group of R 201 to R 203, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group), carbon Examples thereof include cycloalkyl groups of several 3 to 10 (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group). More preferred examples of the alkyl group include a 2-oxoalkyl group and an alkoxycarbonylmethyl group. More preferred examples of the cycloalkyl group include a 2-oxocycloalkyl group.

2−オキソアルキル基は、直鎖又は分岐のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
2−オキソシクロアルキル基は、好ましくは、上記のシクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
The 2-oxoalkyl group may be either linear or branched, and a group having> C = O at the 2-position of the above alkyl group is preferable.
The 2-oxocycloalkyl group is preferably a group having> C═O at the 2-position of the cycloalkyl group.

アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。   The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group).

201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。 R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

化合物(ZI−3)とは、以下の一般式(ZI−3)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。   The compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 0004617252
Figure 0004617252

一般式(ZI−3)に於いて、
1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。
6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
x及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。
In general formula (ZI-3),
R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.
R 6c and R 7c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
R x and R y each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group.

1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。R1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。 Any two or more of R 1c to R 7c, and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond May be included. Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 7c and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.

Zc-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるZ-と同様の非求核性アニオンを挙げることができる。 Zc represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same non-nucleophilic anion as Z − in formula (ZI).

1c〜R7cとしてのアルキル基は、直鎖又は分岐のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜20個のアルキル基、好ましくは炭素数1〜12個の直鎖及び分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基)を挙げることができ、シクロアルキル基としては、例えば炭素数3〜8個の環状アルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。 The alkyl group as R 1c to R 7c may be either linear or branched, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms ( Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a linear or branched propyl group, a linear or branched butyl group, and a linear or branched pentyl group. The cycloalkyl group is, for example, a cyclic group having 3 to 8 carbon atoms. An alkyl group (for example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group) can be mentioned.

1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。 The alkoxy group as R 1c to R 5c may be linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. (For example, methoxy group, ethoxy group, linear or branched propoxy group, linear or branched butoxy group, linear or branched pentoxy group), C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) ).

好ましくはR1c〜R5cのうちいずれかが直鎖又は分岐アルキル基、シクロアルキル基又は直鎖、分岐もしくは環状アルコキシ基であり、更に好ましくはR1cからR5cの炭素数の和が2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。 Preferably, any one of R 1c to R 5c is a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, or a linear, branched or cyclic alkoxy group, and more preferably the sum of the carbon number of R 1c to R 5c is 2 to 2. 15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of a preservation | save.

x及びRyとしてのアルキル基及びシクロアルキル基は、R1c〜R7cに於けると同様のアルキル基及びシクロアルキル基を挙げることができ、2−オキソアルキル基、2−オキソシクロアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基がより好ましい。 Examples of the alkyl group and cycloalkyl group as R x and R y include the same alkyl group and cycloalkyl group as in R 1c to R 7c , such as a 2-oxoalkyl group and a 2-oxocycloalkyl group. An alkoxycarbonylmethyl group is more preferable.

2−オキソアルキル基及び2−オキソシクロアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基及びシクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。 Examples of the 2-oxoalkyl group and 2-oxocycloalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group or cycloalkyl group as R 1c to R 7c .

アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cに於けると同様のアルコキシ基を挙げることができる。 Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as in R 1c to R 5c .

x及びRyは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基又はシクロアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基又はシクロアルキル基である。 R x and R y are preferably an alkyl group or cycloalkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more alkyl groups or cycloalkyl groups.

一般式(ZII)及び(ZIII)中、
204〜R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
In the general formulas (ZII) and (ZIII),
R 204 to R 207 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group.

204〜R207のアリール基としては、炭化水素で構成されたアリール基及び窒素原子、硫黄原子、酸素原子などのヘテロ原子を有するヘテロアリール基が挙げられる。炭化水素で構成されたアリール基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。ヘテロアリール基としては、例えば、ピロール基、インドール基、カルバゾール基、フラン基、チオフェン基などが挙げられ、好ましくはインドール基である。 Examples of the aryl group of R 204 to R 207 include an aryl group composed of a hydrocarbon and a heteroaryl group having a hetero atom such as a nitrogen atom, a sulfur atom, or an oxygen atom. The aryl group composed of hydrocarbon is preferably a phenyl group or a naphthyl group, and more preferably a phenyl group. Examples of the heteroaryl group include a pyrrole group, an indole group, a carbazole group, a furan group, and a thiophene group, and an indole group is preferable.

204〜R207におけるアルキル基及びシクロアルキル基としては、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。 The alkyl group and cycloalkyl group in R 204 to R 207, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group), carbon Examples thereof include cycloalkyl groups of several 3 to 10 (cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group).

204〜R207が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6
〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。
Examples of the substituent that R 204 to R 207 may have include an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), and an aryl group (for example, 6 carbon atoms).
To 15), alkoxy groups (for example, having 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, phenylthio groups, and the like.

-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於けるZ-の非求核性アニオンと同様のものを挙げることができる。 Z represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same as the non-nucleophilic anion of Z − in formula (ZI).

併用酸発生剤として、更に、下記一般式(ZIV)、(ZV)、(ZVI)で表される化合物を挙げることができる。   Examples of the combined acid generator may further include compounds represented by the following general formulas (ZIV), (ZV), and (ZVI).

Figure 0004617252
Figure 0004617252

一般式(ZIV)〜(ZVI)中、
Ar3及びAr4は、各々独立に、アリール基を表す。
206、R207及びR208は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
Aは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を表す。
In general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group.
R 206 , R 207 and R 208 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.

併用酸発生剤の内でより好ましくは、一般式(ZI)〜(ZIII)で表される化合物である。
また、併用酸発生剤として、スルホン酸基を1つ有するスルホン酸を発生する化合物が好ましく、さらに好ましくは1価のパーフルオロアルカンスルホン酸を発生する化合物、またはフッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸を発生する化合物であり、特に好ましくは1価のパーフルオロアルカンスルホン酸のスルホニウム塩である。
Of the combined acid generators, compounds represented by the general formulas (ZI) to (ZIII) are more preferable.
Further, as the combined acid generator, a compound that generates a sulfonic acid having one sulfonic acid group is preferable, and a compound that generates a monovalent perfluoroalkanesulfonic acid, or a fluorine atom or a group having a fluorine atom is more preferable. A compound that generates a substituted aromatic sulfonic acid, and particularly preferably a sulfonium salt of monovalent perfluoroalkanesulfonic acid.

(B)成分の化合物と、併用酸発生剤とを使用する場合に、(B)成分の化合物として、対アニオンが、有機スルホン酸アニオンである化合物を使用し、併用酸発生剤として、活性光線又は放射線の作用によりカルボン酸を発生する化合物を使用することが好ましい。   When the compound (B) and the combined acid generator are used, a compound whose counter anion is an organic sulfonate anion is used as the compound (B), and an actinic ray is used as the combined acid generator. Alternatively, it is preferable to use a compound that generates a carboxylic acid by the action of radiation.

併用酸発生剤の中で、特に好ましい例を以下に挙げる。   Among the combined acid generators, particularly preferred examples are given below.

Figure 0004617252
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Figure 0004617252
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Figure 0004617252
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Figure 0004617252
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〔3〕(C)有機塩基性化合物
本発明のポジ型レジスト組成物は、有機塩基性化合物を含有することが好ましい。
本発明のポジ型レジスト組成物が含有する有機塩基性化合物は、好ましくはフェノールよりも塩基性の強い化合物である。有機塩基性化合物の分子量は通常100〜900、好ましくは150〜800、より好ましくは200〜700である。また、特に含窒素塩基性化合物が好ましい。
[3] (C) Organic basic compound The positive resist composition of the present invention preferably contains an organic basic compound.
The organic basic compound contained in the positive resist composition of the present invention is preferably a compound having a stronger basicity than phenol. The molecular weight of the organic basic compound is usually 100 to 900, preferably 150 to 800, more preferably 200 to 700. Further, nitrogen-containing basic compounds are particularly preferable.

好ましい含窒素塩基性化合物は、好ましい化学的環境として、下記一般式(A)〜(E)の構造を有する化合物である。一般式(B)〜(E)は、環構造の一部であってもよい。   Preferred nitrogen-containing basic compounds are compounds having structures of the following general formulas (A) to (E) as a preferred chemical environment. The general formulas (B) to (E) may be part of a ring structure.

Figure 0004617252
Figure 0004617252

一般式(A)〜(E)に於いて、
250 、R251 及びR252 は、同一でも異なってもよく、水素原子、炭素数1〜20個のアルキル基、炭素数3〜20個のシクロアルキル基又は炭素数6〜20個のアリール基
を表し、ここで、R251とR252は、互いに結合して環を形成してもよい。
上記アルキル基、シクロアルキル基は、無置換であっても置換基を有するものであってもよく、置換基を有するアルキル基、シクロアルキル基としては、炭素数1〜20個のアミノアルキル基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基、炭素数3〜20個のアミノシクロアルキル基、炭素数3〜20のヒドロキシシクロアルキル基が好ましい。
253 、R254 、R255及びR256 は、同一でも異なってもよく、炭素数1〜6個のアルキル基を表す。
In the general formulas (A) to (E),
R 250 , R 251 and R 252 may be the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Where R 251 and R 252 may combine with each other to form a ring.
The alkyl group and cycloalkyl group may be unsubstituted or have a substituent. Examples of the alkyl group and cycloalkyl group having a substituent include an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, A hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aminocycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and a hydroxycycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms are preferable.
R 253 , R 254 , R 255 and R 256 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

更に好ましい化合物は、一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を2個以上有する含窒素塩基性化合物であり、特に好ましくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素原子を含む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基を有する化合物である。   Further preferred compounds are nitrogen-containing basic compounds having two or more nitrogen atoms of different chemical environments in one molecule, and particularly preferably both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom. Or a compound having an alkylamino group.

好ましい具体例としては、グアニジン、アミノピリジン、アミノアルキルピリジン、アミノピロリジン、インダゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、プリン、イミダゾリン、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルフォリン、アミノアルキルモルフォリン等が挙げられる。これらは置換基を有していてもよく、好ましい置換基としては、アミノ基、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基などが挙げられる。   Preferred examples include guanidine, aminopyridine, aminoalkylpyridine, aminopyrrolidine, indazole, imidazole, pyrazole, pyrazine, pyrimidine, purine, imidazoline, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine and the like. These may have a substituent, and preferred substituents include amino group, aminoalkyl group, alkylamino group, aminoaryl group, arylamino group, alkyl group, alkoxy group, acyl group, acyloxy group, aryl Group, aryloxy group, nitro group, hydroxyl group, cyano group and the like.

特に好ましい化合物として、グアニジン、1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テトラメチルグアニジン、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、N−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−(2−アミノエチル)モルフォリンなどが挙げられるがこれに限定されるものではない。   Particularly preferred compounds include guanidine, 1,1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, N-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4 , 5-diphenylimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2- (Aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6-methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4- Aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, Perazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, Examples include, but are not limited to, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine, 4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3-pyrazoline, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine. It is not a thing.

また、テトラアルキルアンモニウム塩型の含窒素塩基性化合物も用いることができる。これらの中では、特に炭素数1〜8のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-(n-ブチル)アンモニウムヒドロキシド等)が好ましい。これらの含窒素塩基性化合物は、単独であるいは2種以上一緒に用いられる。   A tetraalkylammonium salt type nitrogen-containing basic compound can also be used. Of these, tetraalkylammonium hydroxide having 1 to 8 carbon atoms (tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide, etc.) is particularly preferable. These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more.

酸発生剤と有機塩基性化合物の組成物中の使用割合は、酸発生剤/有機塩基性化合物(モル比)=2.5〜300であることが好ましい。即ち、感度、解像度の点からモル比が2.5以上が好ましく、露光後加熱処理までの経時でのレジストパターンの太りによる解像度の低下抑制の点から300以下が好ましい。酸発生剤/有機塩基性化合物(モル比)は、より好ましくは5.0〜200、更に好ましくは7.0〜150である。   The use ratio of the acid generator and the organic basic compound in the composition is preferably acid generator / organic basic compound (molar ratio) = 2.5 to 300. In other words, the molar ratio is preferably 2.5 or more from the viewpoint of sensitivity and resolution, and is preferably 300 or less from the viewpoint of suppressing the reduction in resolution due to the thickening of the resist pattern over time until post-exposure heat treatment. The acid generator / organic basic compound (molar ratio) is more preferably 5.0 to 200, still more preferably 7.0 to 150.

〔4〕(D)界面活性剤
本発明においては、界面活性剤類を用いることができ、製膜性、パターンの密着性、現像欠陥低減等の観点から好ましい。
[4] (D) Surfactant In the present invention, surfactants can be used, which are preferable from the viewpoints of film forming properties, pattern adhesion, development defect reduction, and the like.

界面活性剤の具体的としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、エフトップEF301,EF303,EF352(新秋田化成(株)製)、メガファックF171,F173(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラ−ドFC430,FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710,サーフロンS−382,SC101,SC102,SC103,SC104,SC105,SC106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)やアクリル酸系もしくはメタクリル酸系(共)重合ポリフローNo.75,No.95(共栄社油脂化学工業(株)製)等を挙げることができる。   Specific examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as nonylphenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristearate Sorbitan fatty acid esters such as rate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as bitane monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florad FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Troysol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Hexane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co.) and acrylic or methacrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.).

界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。   As the surfactant, any one of fluorine-based and / or silicon-based surfactants (fluorine-based surfactant and silicon-based surfactant, surfactant containing both fluorine atom and silicon atom), or two kinds of surfactants It is preferable to contain the above.

フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤として、例えば、特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。   Examples of the fluorine-based and / or silicon-based surfactant include, for example, JP-A No. 62-36663, JP-A No. 61-226746, JP-A No. 61-226745, JP-A No. 62-170950, JP 63-34540 A, JP 7-230165 A, JP 8-62834 A, JP 9-54432 A, JP 9-5988 A, JP 2002-277862 A, US Patent Nos. 5,405,720, 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, 5,436,098, 5,576,143, 5,294,511, 5,824,451 Surfactant can be mentioned, The following commercially available surfactant can also be used as it is.

市販のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤として、例えば、エフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。   Commercially available fluorine-based and / or silicon-based surfactants include, for example, F-top EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173 , F176, F189, R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical ( Fluorine-based surfactants or silicon-based surfactants such as those manufactured by the same company). Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)もしくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることができる。フルオロ脂肪族
化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することができる。
As the fluorine-based and / or silicon-based surfactants, in addition to the known ones as described above, fluoro produced by a telomerization method (also referred to as a telomer method) or an oligomerization method (also referred to as an oligomer method). A surfactant using a polymer having a fluoroaliphatic group derived from an aliphatic compound can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.

フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布しているものでも、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)基など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。   As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. Or may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). A unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block linked body) or a poly (block linked body of oxyethylene and oxypropylene) group, may be used. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).

例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。さらに、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。 Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy) (Ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) copolymer, acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or Copolymer of acrylate (or methacrylate), (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate), and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) having a C 8 F 17 group Coalesce, etc. Can.

界面活性剤は、単独で使用してもよいし、また、いくつかの組み合わせで使用することもできる。   Surfactants may be used alone or in several combinations.

界面活性剤の使用量は、ポジ型レジスト組成物全量(溶剤を除く)に対して、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。   The amount of the surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total amount of the positive resist composition (excluding the solvent).

〔5〕その他の成分
本発明のポジ型レジスト組成物には必要に応じて、さらに、染料、光塩基発生剤などを含有させることができる。
[5] Other components The positive resist composition of the present invention may further contain a dye, a photobase generator and the like, if necessary.

1.染料
本発明においては、染料を用いることができる。
好適な染料としては油性染料及び塩基性染料がある。具体的にはオイルイエロー#101、オイルイエロー#103、オイルピンク#312、オイルグリーンBG、オイルブルーBOS,オイルブルー#603、オイルブラックBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−505(以上オリエント化学工業株式会社製)、クリスタルバイオレット(CI42555)、メチルバイオレット(CI42535)、ローダミンB(CI45170B)、マラカイトグリーン(CI42000)、メチレンブルー(CI52015)等を挙げることができる。
1. Dye A dye can be used in the present invention.
Suitable dyes include oily dyes and basic dyes. Specifically, Oil Yellow # 101, Oil Yellow # 103, Oil Pink # 312, Oil Green BG, Oil Blue BOS, Oil Blue # 603, Oil Black BY, Oil Black BS, Oil Black T-505 (oriental chemical industry) Co., Ltd.), crystal violet (CI42555), methyl violet (CI42535), rhodamine B (CI45170B), malachite green (CI42000), methylene blue (CI522015) and the like.

2.光塩基発生剤
本発明の組成物に添加できる光塩基発生剤としては、特開平4−151156号、同4
−162040号、同5−197148号、同5−5995号、同6−194834号、同8−146608号、同10−83079号、欧州特許622682号に記載の化合物が挙げられ、具体的には、2−ニトロベンジルカルバメート、2,5−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、N−シクロヘキシル−4−メチルフェニルスルホンアミド、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル−N−イソプロピルカーバメート等が好適に用いることができる。これらの光塩基発生剤は、レジスト形状などの改善を目的とし添加される。
2. Photobase generator As the photobase generator that can be added to the composition of the present invention, JP-A-4-151156, 4
-162040, 5-197148, 5-5995, 6-194434, 8-146608, 10-83079, and European Patent 622682, specifically, , 2-nitrobenzyl carbamate, 2,5-dinitrobenzyl cyclohexyl carbamate, N-cyclohexyl-4-methylphenylsulfonamide, 1,1-dimethyl-2-phenylethyl-N-isopropylcarbamate, and the like can be suitably used. . These photobase generators are added for the purpose of improving the resist shape and the like.

3.溶剤類
本発明のポジ型レジスト組成物は、上記各成分を溶解する溶剤に溶かして支持体上に塗布する。全レジスト成分の固形分濃度として、通常2〜30質量%とすることが好ましく、3〜25質量%がより好ましい。
ここで使用する溶媒としては、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等が好ましく、これらの溶媒を単独あるいは混合して使用する。
本発明のポジ型レジスト組成物は、溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することが好ましい。
本発明のポジ型レジスト組成物は、溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと、プロピレングリコールモノメチルエーテルとを含有することが好ましい。
3. Solvents The positive resist composition of the present invention is dissolved in a solvent that dissolves each of the above components and coated on a support. The solid content concentration of all resist components is usually preferably 2 to 30% by mass, more preferably 3 to 25% by mass.
Solvents used here include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate , Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, N, N-dimethyl Formamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran and the like are preferable. Or mixed to use.
The positive resist composition of the present invention preferably contains propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent.
The positive resist composition of the present invention preferably contains propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether as solvents.

本発明のレジスト組成物は基板上に塗布され、薄膜を形成する。このレジスト膜の膜厚は、0.05〜4.0μmが好ましい。   The resist composition of the present invention is applied onto a substrate to form a thin film. The thickness of the resist film is preferably 0.05 to 4.0 μm.

本発明においては、必要により、市販の無機あるいは有機反射防止膜を使用することができる。更にレジスト下層に反射防止膜を塗布して用いることもできる。   In the present invention, a commercially available inorganic or organic antireflection film can be used if necessary. Furthermore, an antireflection film can be applied to the resist lower layer and used.

レジストの下層として用いられる反射防止膜としては、チタン、二酸化チタン、窒化チタン、酸化クロム、カーボン、アモルファスシリコン等の無機膜型と、吸光剤とポリマー材料からなる有機膜型のいずれも用いることができる。前者は膜形成に真空蒸着装置、CVD装置、スパッタリング装置等の設備を必要とする。有機反射防止膜としては、例えば特公平7−69611号記載のジフェニルアミン誘導体とホルムアルデヒド変性メラミン樹脂との縮合体、アルカリ可溶性樹脂、吸光剤からなるものや、米国特許5294680号記載の無水マレイン酸共重合体とジアミン型吸光剤の反応物、特開平6−118631号記載の樹脂バインダーとメチロールメラミン系熱架橋剤を含有するもの、特開平6−118656号記載のカルボン酸基とエポキシ基と吸光基を同一分子内に有するアクリル樹脂型反射防止膜、特開平8−87115号記載のメチロールメラミンとベンゾフェノン系吸光剤からなるもの、特開平8−179509号記載のポリビニルアルコール樹脂に低分子吸光剤を添加したもの等が挙げられる。   As the antireflection film used as the lower layer of the resist, either an inorganic film type such as titanium, titanium dioxide, titanium nitride, chromium oxide, carbon, amorphous silicon, or an organic film type made of a light absorber and a polymer material may be used. it can. The former requires equipment such as a vacuum deposition apparatus, a CVD apparatus, and a sputtering apparatus for film formation. Examples of the organic antireflection film include a condensate of a diphenylamine derivative and a formaldehyde-modified melamine resin described in JP-B-7-69611, an alkali-soluble resin, a light absorber, and maleic anhydride copolymer described in US Pat. No. 5,294,680. A reaction product of a coalescence and a diamine type light absorbing agent, a resin binder described in JP-A-6-186863 and a methylolmelamine thermal crosslinking agent, a carboxylic acid group, an epoxy group and a light-absorbing group described in JP-A-6-118656. An acrylic resin-type antireflection film in the same molecule, a composition comprising methylol melamine and a benzophenone-based light absorber described in JP-A-8-87115, and a low-molecular light absorber added to a polyvinyl alcohol resin described in JP-A-8-179509 And the like.

また、有機反射防止膜として、ブリューワーサイエンス社製のDUV30シリーズや、DUV−40シリーズ、シプレー社製のAR−2、AR−3、AR−5等の市販の有機反射防止膜を使用することもできる。   In addition, as the organic antireflection film, commercially available organic antireflection films such as DUV30 series, DUV-40 series manufactured by Brewer Science, AR-2, AR-3, AR-5 manufactured by Shipley, etc. may be used. it can.

精密集積回路素子の製造などにおいてレジスト膜上へのパターン形成工程は、基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆基板、ガラス基板、ITO基板、石英/酸化クロム被覆基板等)上に、本発明のポジ型レジスト組成物を塗布、乾燥し、レジスト膜を形成し、次にX線、電子線、イオンビーム又はEUVを照射し、好ましくは加熱、現像、リンス、乾燥することにより良好なレジストパターンを形成することができる。   In the manufacture of precision integrated circuit elements, the pattern forming process on the resist film is carried out on the substrate (eg, silicon / silicon dioxide coated substrate, glass substrate, ITO substrate, quartz / chromium oxide coated substrate, etc.). A resist pattern is applied and dried to form a resist film, followed by irradiation with X-rays, electron beams, ion beams or EUV, preferably by heating, developing, rinsing and drying to form a good resist pattern can do.

本発明のレジスト組成物のアルカリ現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノーアミン等のアルコ−ルアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類、等のアルカリ類の水溶液(通常0.1〜20質量%)を使用することができる。更に、上記アルカリ類の水溶液にイソプロピルアルコール等のアルコール類、ノニオン系等の界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
これらの現像液の中で好ましくは第四アンモニウム塩、更に好ましくは、テトラメチルアンモニウムヒドロオキシド、コリンである。
アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。
アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。
Examples of the alkaline developer of the resist composition of the present invention include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine and the like. Secondary amines such as amines, diethylamine and di-n-butylamine; tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine; alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine; tetramethylammonium hydroxide; tetraethylammonium An aqueous solution (usually 0.1 to 20% by mass) of an alkali such as a quaternary ammonium salt such as hydroxide or choline, a cyclic amine such as pyrrole or piperidine, or the like can be used. Furthermore, an appropriate amount of an alcohol such as isopropyl alcohol or a nonionic surfactant may be added to the alkaline aqueous solution.
Among these developers, quaternary ammonium salts are preferable, and tetramethylammonium hydroxide and choline are more preferable.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.
The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, the content of this invention is not limited by this.

合成例1(樹脂(A1)の合成)
メタヒドロキシスチレン重合体(MHS8000、重量平均分子量8000、分子量分散度1.11)30g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(PGMEA)100gに溶解し、この溶液を60℃、20mmHgまで減圧して約20gの溶剤を系中に残存している水と共に留去した。20℃まで冷却し、2−フェノキシエチルビニルエーテル7.88g、p−トルエンスルホン酸1.0gを添加し、室温にて1時間撹拌した。その後、トリエチルアミン1.16gを添加して中和し、酢酸エチル40g、水40gを加えて洗浄操作を3回行った。その後、溶媒量を調整して30質量%のポリマー溶液を得た。このポリマーのGPCによる重量平均分子量は8500、分子量分散度は1.12であり、1Hおよび13C−NMR解析から、フェノール性OHのアセタール保護率が22%であった。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Resin (A1))
30 g of a metahydroxystyrene polymer (MHS8000, weight average molecular weight 8000, molecular weight dispersity 1.11) is dissolved in 100 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), and the solution is decompressed to 60 ° C. and 20 mmHg, and about 20 g of solvent is dissolved. Distilled off with water remaining in the system. The mixture was cooled to 20 ° C., 7.88 g of 2-phenoxyethyl vinyl ether and 1.0 g of p-toluenesulfonic acid were added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, 1.16 g of triethylamine was added for neutralization, and 40 g of ethyl acetate and 40 g of water were added for washing operation three times. Thereafter, the amount of the solvent was adjusted to obtain a 30% by mass polymer solution. The weight average molecular weight of this polymer by GPC was 8500, the molecular weight dispersity was 1.12. From 1H and 13C-NMR analysis, the acetal protection rate of phenolic OH was 22%.

合成例1と同様にして、(A)成分の樹脂(A2)、(A8)、(A13)及び(A16)を合成した。
下記表1に樹脂(A1)、(A2)、(A8)、(A13)及び(A16)の重量平均分子量、分子量分散度、組成比(モル比、各繰り返し単位と左から順に対応)を示す。
In the same manner as in Synthesis Example 1, the resins (A2), (A8), (A13) and (A16) as the component (A) were synthesized.
Table 1 below shows the weight average molecular weight, molecular weight dispersity, and composition ratio (molar ratio, corresponding to each repeating unit from the left) of the resins (A1), (A2), (A8), (A13), and (A16). .

Figure 0004617252
Figure 0004617252

合成例2(化合物(B2)の合成
五酸化二リン/メタンスルホン酸=10/1溶液30gにトルエン50mlを加え、氷冷下ジベンゾチオフェン-S-オキシド(10g)を添加した。添加後50℃で5時間攪拌し、反応後、氷水に添加した。溶液をろ過し、母液にヨウ化カリウム23gを添加した。析出した結晶をろ取した。得られた結晶をメタノールに溶解し、酢酸銀8.3gを加えた。析出した結晶をろ過し、母液にトリイソプロピルベンゼンスルホン酸を14.2g添加した。溶液を減圧溜去し、得られた結晶を酢酸エチル、エーテルの混合溶媒で再結晶し、化合物(B2)を7.2g得た。
Synthesis Example 2 (Synthesis of Compound (B2) 50 ml of toluene was added to 30 g of diphosphorus pentoxide / methanesulfonic acid = 10/1 solution, and dibenzothiophene-S-oxide (10 g) was added under ice cooling. After the reaction, the solution was added to ice water, the solution was filtered, and 23 g of potassium iodide was added to the mother liquor, and the precipitated crystals were collected by filtration. The precipitated crystals were filtered, 14.2 g of triisopropylbenzenesulfonic acid was added to the mother liquor, the solution was distilled off under reduced pressure, and the resulting crystals were recrystallized with a mixed solvent of ethyl acetate and ether to give a compound. 7.2 g of (B2) was obtained.

合成例2と同様にして他の(B)成分の化合物を合成した。   In the same manner as in Synthesis Example 2, other component (B) compounds were synthesized.

実施例1〜7及び比較例1〜2
〔レジスト組成物の調製〕
下記表2に示す、
(A)成分の樹脂:0.948g(固形分換算)
(B)成分の化合物:0.05g
必要に応じて併用酸発生剤:0.02g
塩基性化合物:0.003g
界面活性剤:0.002g
を下記表2に示す溶剤に溶解させ、固形分濃度が5.0質量%の溶液を調製した。この溶液を0.1μmのポリテトラフルオロエチレンフィルターで濾過し、ポジ型レジスト液を得た。
Examples 1-7 and Comparative Examples 1-2
(Preparation of resist composition)
Shown in Table 2 below,
(A) Component resin: 0.948 g (in terms of solid content)
Compound of component (B): 0.05 g
If necessary, combined acid generator: 0.02 g
Basic compound: 0.003 g
Surfactant: 0.002g
Were dissolved in the solvent shown in Table 2 below to prepare a solution having a solid content concentration of 5.0% by mass. This solution was filtered through a 0.1 μm polytetrafluoroethylene filter to obtain a positive resist solution.

〔パターン形成及び評価(EB)〕
調製したポジ型レジスト液をスピンコータを利用して、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハー上に均一に塗布し、120℃90秒間加熱乾燥を行い、膜厚0.3μmのポジ型レジスト膜を形成した。このレジスト膜に対し、電子線描画装置((株)日立製作所製HL750、加速電圧50KeV)を用いて電子線照射を行った。照射後に110℃、90秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間浸漬した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方法で評価した。
[Pattern formation and evaluation (EB)]
Using a spin coater, the prepared positive resist solution is uniformly coated on a hexamethyldisilazane-treated silicon wafer, and heated and dried at 120 ° C. for 90 seconds to form a positive resist film having a thickness of 0.3 μm. Formed. The resist film was irradiated with an electron beam using an electron beam drawing apparatus (HL750 manufactured by Hitachi, Ltd., acceleration voltage 50 KeV). After irradiation, it was baked at 110 ° C. for 90 seconds, immersed in an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds and dried. The obtained pattern was evaluated by the following method.

〔感度〕
得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製 S−4300)を用いて観察した。150nmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを感度とした。
〔sensitivity〕
The cross-sectional shape of the obtained pattern was observed using a scanning electron microscope (S-4300, manufactured by Hitachi, Ltd.). The minimum irradiation energy when resolving a 150 nm line (line: space = 1: 1) was defined as sensitivity.

〔解像力〕
上記の感度を示す照射量における限界解像力(ラインとスペースが分離解像)を解像力とした。
[Resolution]
The resolving power was defined as the limiting resolving power (line and space were separated and resolving) at the irradiation dose showing the above sensitivity.

〔ラインエッジラフネス〕
上記の感度を示す照射量における150nmラインパターンの長さ方向50μmにおける任意の30点について、走査型電子鞍微鏡((株)日立製作所製S−9220)を用いてエッジがあるべき基準線からの距離を測定し、標準偏差を求め、3σを算出した。
[Line edge roughness]
With respect to an arbitrary 30 points in the length direction 50 μm of the 150 nm line pattern at the irradiation amount showing the sensitivity, from the reference line where there should be an edge by using a scanning electron microscope (S-9220, manufactured by Hitachi, Ltd.) The distance was measured, the standard deviation was obtained, and 3σ was calculated.

〔パターン形状〕
ライン幅150nm(ライン/スペース=1:1)の部分の断面をSEM((株)日立製作所製S−8840)で観察し、以下の基準で評価した。
A:パターン側壁と基板との角度が90±2度であり、かつパターン側壁とパターン表面との角度が90±2度である場合
B:パターン側壁と基板との角度が85度以上88度未満あるいは92度以上95度未満であり、かつパターン側壁とパターン表面との角度が85度以上88度未満あるいは92度以上95度未満である場合
C:パターン側壁と基板との角度が85度未満あるいは95度以上である場合、T−トップ形状が見られる場合またはパターン表面全体が丸くなっている場合
[Pattern shape]
A cross section of a part having a line width of 150 nm (line / space = 1: 1) was observed with an SEM (S-8840, manufactured by Hitachi, Ltd.) and evaluated according to the following criteria.
A: When the angle between the pattern side wall and the substrate is 90 ± 2 degrees and the angle between the pattern side wall and the pattern surface is 90 ± 2 degrees B: The angle between the pattern side wall and the substrate is 85 degrees or more and less than 88 degrees Alternatively, when the angle between the pattern side wall and the pattern surface is not less than 92 degrees and less than 95 degrees, and the angle between the pattern side wall and the pattern surface is not less than 85 degrees and less than 88 degrees, or not less than 92 degrees and less than 95 degrees. When it is 95 degrees or more, when T-top shape is seen, or when the entire pattern surface is rounded

〔アウトガス〕
150nmライン(ライン:スペース=1:1)を解像する時の最小照射エネルギーを照射した時の膜厚の変動率で評価を行った。
アウトガス:((露光前の膜厚)−(露光後の膜厚))/(露光前の膜厚)×100
[Outgas]
Evaluation was performed based on the fluctuation rate of the film thickness when the minimum irradiation energy was applied when resolving the 150 nm line (line: space = 1: 1).
Outgas: ((film thickness before exposure) − (film thickness after exposure)) / (film thickness before exposure) × 100

結果を表2に示す。   The results are shown in Table 2.

以下、表中の略号を示す。   Hereinafter, abbreviations in the table are shown.

〔比較樹脂・比較酸発生剤〕   [Comparative resin / Comparative acid generator]

Figure 0004617252
Figure 0004617252

〔界面活性剤〕
D−1:メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)
D−2:メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製)
D−3:トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)
D−4:ポリオキシエチレンラウリルエーテル
〔溶剤〕
S1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
S2:プロピレングリコールモノメチルエーテル
〔塩基性化合物〕
N−1:トリオクチルアミン
N−2:1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン
N−3:2,4,6−トリフェニルイミダゾール
[Surfactant]
D-1: MegaFuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
D-2: Megafuck R08 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
D-3: Troisol S-366 (manufactured by Troy Chemical Co., Ltd.)
D-4: Polyoxyethylene lauryl ether [solvent]
S1: Propylene glycol monomethyl ether acetate S2: Propylene glycol monomethyl ether [basic compound]
N-1: Trioctylamine N-2: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene N-3: 2,4,6-triphenylimidazole

Figure 0004617252
Figure 0004617252

表2の結果から、本発明のレジスト組成物は、電子線の照射によるパターン形成に関し、比較例の組成物に比べて、高感度、高解像力であり、ラインエッジラフネス、パターン形状に優れ、アウトガスも少ないことが分かる。   From the results of Table 2, the resist composition of the present invention relates to pattern formation by electron beam irradiation, and has higher sensitivity and higher resolution than the composition of the comparative example, excellent line edge roughness and pattern shape, and outgas. It can be seen that there are few.

〔パターン形成及び評価(KrF)〕
調製したポジ型レジスト液を、スピンコーターを用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に均一に塗布し、120℃で90秒間ホットプレート上で加熱乾燥を行い、0.4μmのレジスト膜を形成させた。
このレジスト膜に対し、KrFエキシマレーザーステッパー(NA=0.63)を用いラインアンドスペース用マスクを使用してパターン露光し、露光後すぐに110℃で90秒間ホットプレート上て加熱した。更に2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液で23℃下60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥し、ラインパターンを形成し、これらについて、前記と同様に感度、解像力、ラインエッジラフネス、パターン形状、アウトガスを評価した。
評価結果を下記表3に示す。
[Pattern formation and evaluation (KrF)]
The prepared positive resist solution is uniformly applied on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater, and is heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to obtain a 0.4 μm resist. A film was formed.
The resist film was subjected to pattern exposure using a line and space mask using a KrF excimer laser stepper (NA = 0.63), and heated on a hot plate at 110 ° C. for 90 seconds immediately after the exposure. Further, development was performed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried to form a line pattern. These were subjected to the same sensitivity and resolution as described above. The line edge roughness, pattern shape, and outgas were evaluated.
The evaluation results are shown in Table 3 below.

Figure 0004617252
Figure 0004617252

表3の結果から、本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザー光の照射によるパターン形成に関し、比較例の組成物に比べて、高感度、高解像力であり、ラインエッジラフネス、パターン形状に優れ、アウトガスも少ないことが分かる。   From the results in Table 3, the resist composition of the present invention relates to pattern formation by irradiation with KrF excimer laser light, and has higher sensitivity and higher resolution than the composition of the comparative example, and excellent line edge roughness and pattern shape. It turns out that there is also little outgas.

〔パターン形成及び評価(EUV)〕
調製したポジ型レジスト液をスピンコータを利用して、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハー上に均一に塗布し、120℃90秒間加熱乾燥を行い、膜厚0.15μmのポジ型レジスト膜を形成した。得られたレジスト膜にEUV光(波長13nm)を用いて、露光量を0〜10.0mJの範囲で0.5mJづつ変えながら面露光を行い、さらに110℃で、90秒間ベークした。その後2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて、各露光量での溶解速度を測定し、感度曲線を得た。この感度曲線において、レジストの溶解速度が飽和するときの露光量を感度とし、また感度曲線の直線部の勾配から溶解コントラスト(γ値)を算出した。γ値が大きいほど溶解コントラストに優れている。
また、形成したレジスト膜について、実施例1と同様にアウトガスを評価した。
これらの結果を下記表4に示す。
[Pattern formation and evaluation (EUV)]
Using a spin coater, the prepared positive resist solution is uniformly coated on a hexamethyldisilazane-treated silicon wafer, and heated and dried at 120 ° C. for 90 seconds to form a positive resist film having a thickness of 0.15 μm. Formed. The obtained resist film was subjected to surface exposure using EUV light (wavelength 13 nm) while changing the exposure amount by 0.5 mJ in the range of 0 to 10.0 mJ, and further baked at 110 ° C. for 90 seconds. Then, using a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution, the dissolution rate at each exposure amount was measured to obtain a sensitivity curve. In this sensitivity curve, the exposure amount when the dissolution rate of the resist is saturated was taken as sensitivity, and the dissolution contrast (γ value) was calculated from the gradient of the linear portion of the sensitivity curve. The larger the γ value, the better the dissolution contrast.
Further, the outgas was evaluated in the same manner as in Example 1 for the formed resist film.
These results are shown in Table 4 below.

Figure 0004617252
Figure 0004617252

表4の結果から、本発明のレジスト組成物は、EUV光の照射による特性評価において、比較例の組成物に比べて、高感度、高コントラストで、アウトガスも低減されており、優れていることがわかる。   From the results of Table 4, the resist composition of the present invention is superior in the property evaluation by irradiation with EUV light, with higher sensitivity, higher contrast and reduced outgas compared to the composition of the comparative example. I understand.

Claims (5)

(A)下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する、アルカリ現像液に不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有する樹脂及び
(B)下記一般式(II)で表されるスルホニウムカチオンを有する化合物
を含有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
Figure 0004617252
一般式(I)中、
1は、水素原子、アルキル基、シアノ基又はハロゲン原子を表す。
2は、1価の非酸分解性基を表す。
Xは、水素原子又は1価の有機基を表す。
mは、0〜4の整数を表す。
mが、2〜4のとき、複数のR2は、同じでも異なっていても良い。
一般式(II)中、
3〜R15は、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、隣接するもの同士で互いに結合して環を形成してもよい。
Zは、単結合又は2価の連結基を表す。
(A) a resin having a repeating unit represented by the following general formula (I), insoluble or hardly soluble in an alkali developer, and soluble in an alkali developer by the action of an acid; and (B) the following general A positive resist composition comprising a compound having a sulfonium cation represented by the formula (II).
Figure 0004617252
In general formula (I),
R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cyano group or a halogen atom.
R 2 represents a monovalent non-acid-decomposable group.
X represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
m represents an integer of 0 to 4.
When m is 2 to 4, a plurality of R 2 may be the same or different.
In general formula (II),
R 3 to R 15 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and adjacent ones may be bonded to each other to form a ring.
Z represents a single bond or a divalent linking group.
一般式(I)に於ける、Xが、−C(R16)(R17)(OR18)で表されることを特徴とする請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。
但し、R16及びR17は、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表し、R18は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。
2. The positive resist composition according to claim 1, wherein X in the general formula (I) is represented by —C (R 16 ) (R 17 ) (OR 18 ).
However, R 16 and R 17 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 18 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group.
(A)成分の樹脂が、更に、一般式(I)に於けるXが、水素原子である繰り返し単位を有することを特徴とする請求項2に記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 2, wherein the resin of component (A) further has a repeating unit in which X in the general formula (I) is a hydrogen atom. EUV光の照射により露光されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   The positive resist composition according to claim 1, which is exposed by irradiation with EUV light. 請求項1〜4のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物によりレジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像することを特徴とするパターン形成方法。   A pattern forming method comprising: forming a resist film from the positive resist composition according to claim 1; and exposing and developing the resist film.
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