JP4710762B2 - Radiation sensitive resin composition - Google Patents

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Description

本発明は、感放射線性樹脂組成物に関し、特にKrFエキシマレーザー或いはArFエキシマレーザー等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線の如き各種の放射線を使用する微細加工に有用な化学増幅型レジストとして好適に使用できる感放射線性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition, and in particular, fine processing using various types of radiation such as far ultraviolet rays such as KrF excimer laser or ArF excimer laser, X-rays such as synchrotron radiation, and charged particle beams such as electron beams. The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition that can be suitably used as a chemically amplified resist useful in the present invention.

集積回路素子の製造に代表される微細加工の分野においては、より高い集積度を得るために、最近ではArFエキシマレーザー(波長193nm)、Fエキシマレーザー(波長157nm)等を用いた200nm程度以下のレベルでの微細加工が可能なリソグラフィー技術が必要とされている。このようなエキシマレーザーによる照射に適した感放射線性樹脂組成物として、酸解離性官能基を有する成分と放射線の照射により酸を発生する成分である酸発生剤とによる化学増幅効果を利用した化学増幅型感放射線性組成物が数多く提案されている。例えば、樹脂成分として、ノルボルナン環誘導体を有する単量体ユニットを含む特定の構造を樹脂成分とするフォトレジスト用高分子化合物が知られている(特許文献1及び2参照)。
また、狭分散性の(メタ)アクリル酸と特定のモノシクロヘキサン又はビシクロヘプタンカルボラクトン等とのエステルを繰り返し単位とする(メタ)アクリル酸共重合体を用いたレジスト組成物が知られている(特許文献3参照)。
更に、ラクトン環を側鎖に有する繰り返し単位と、極性基を含まない炭素及び水素のみからなる多環型脂環式炭化水素基を側鎖に有する繰り返し単位と、酸解離性基を側鎖に有する繰り返し単位とを含有するアクリル系重合体を用いた感放射線性樹脂組成物がArFエキシマレーザー(波長193nm)に代表される遠紫外線に感応する化学増幅型レジストとして、現像後のパターンラインエッジラフネスを低減し、照射後の加熱処理依存性を低減できることが知られている(特許文献4参照)。
In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit elements, in order to obtain a higher degree of integration, recently, an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 excimer laser (wavelength 157 nm) or the like is used. There is a need for a lithography technique capable of microfabrication at the same level. As a radiation-sensitive resin composition suitable for irradiation with such an excimer laser, a chemical utilizing the chemical amplification effect by the component having an acid-dissociable functional group and the acid generator which is a component generating an acid by irradiation with radiation. Many amplified radiation-sensitive compositions have been proposed. For example, as a resin component, a polymer compound for a photoresist having a specific structure including a monomer unit having a norbornane ring derivative as a resin component is known (see Patent Documents 1 and 2).
Further, a resist composition using a (meth) acrylic acid copolymer having a repeating unit of an ester of narrowly dispersible (meth) acrylic acid and a specific monocyclohexane or bicycloheptanecarbolactone is known ( (See Patent Document 3).
Further, a repeating unit having a lactone ring in the side chain, a repeating unit having a polycyclic alicyclic hydrocarbon group consisting only of carbon and hydrogen not containing a polar group in the side chain, and an acid dissociable group in the side chain Pattern line edge roughness after development as a chemically amplified resist sensitive to far ultraviolet rays represented by an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) using a radiation-sensitive resin composition containing an acrylic polymer containing repeating units It is known that heat treatment dependency after irradiation can be reduced (see Patent Document 4).

特開2002−201232号公報JP 2002-201232 A 特開2002−145955号公報JP 2002-145955 A 特開2003−84436号公報JP 2003-84436 A 特開2005−68418号公報JP 2005-68418 A

しかしながら、半導体分野において、より高い集積度が求められるようになると、レジストである感放射線性樹脂組成物はより優れた解像度が必要とされるようになってきた。また、同時に、より微細化が進むにつれて、現像時に発生する微少な欠陥がデバイス設計において致命的な欠陥になる事例が数多く見られてきた。このような事態に対処するために、レジストとしてのエッチング耐性に優れることと、露光後の現像液への溶解性に優れるという性質とを両立できることが急務となってきている。また微細化に伴い、優れたエッチング耐性が必要とされている。   However, when a higher degree of integration is required in the semiconductor field, a radiation-sensitive resin composition that is a resist is required to have better resolution. At the same time, as miniaturization progresses, many cases have been seen in which minute defects generated during development become fatal defects in device design. In order to cope with such a situation, there is an urgent need to achieve both the excellent etching resistance as a resist and the property of being excellent in solubility in a developer after exposure. Further, along with miniaturization, excellent etching resistance is required.

本発明は前記課題に対処するためになされたものであり、特定の繰り返し単位を含有する樹脂成分を用いることにより、放射線に対する透明性が高く、しかも感度、解像度、ドライエッチング耐性、パターン形状等のレジストとしての基本物性に優れ、特に、アルカリ性現像液への溶解性に優れ、エッチング耐性に優れた感放射線性樹脂組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made to cope with the above problems, and by using a resin component containing a specific repeating unit, the transparency to radiation is high, and the sensitivity, resolution, dry etching resistance, pattern shape, etc. An object of the present invention is to provide a radiation-sensitive resin composition that is excellent in basic physical properties as a resist, particularly excellent in solubility in an alkaline developer, and excellent in etching resistance.

前記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、(A)下記一般式(1)で表される酸解離性基を有する繰り返し単位を含有し、且つ酸の作用によって該酸解離性基が解離した際にアルカリ可溶性となるアルカリ不溶性又はアルカリ難溶性の樹脂(以下、単に「樹脂(A)」ともいう。)と、(B)感放射線性酸発生剤(以下、単に「酸発生剤(B)」ともいう。)と、を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物である。

Figure 0004710762
〔一般式(1)において、Rは水素原子、フッ素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のフルオロアルキル基を示し、Xは、−O−Z−で表される2価の有機基であり、該Zはメチレン基、又は炭素数2〜10の直鎖状或いは分岐状のアルキレン基を示す。各Rは相互に独立に炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、2つ以上のRが互いに結合して環を形成していてもよい。〕 As means for solving the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 includes (A) a repeating unit having an acid-dissociable group represented by the following general formula (1), and the action of an acid. An alkali-insoluble or alkali-insoluble resin (hereinafter also referred to simply as “resin (A)”) that becomes alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated, and (B) a radiation-sensitive acid generator (hereinafter, referred to as “resin”). A radiation-sensitive resin composition characterized in that it contains a simple “acid generator (B)”.
Figure 0004710762
[In General Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is represented by —O—Z—. It is a divalent organic group, and Z represents a methylene group or a linear or branched alkylene group having 2 to 10 carbon atoms. Each R 2 independently represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and two or more R 2 may be bonded to each other to form a ring. ]

請求項2に記載の発明は、前記(A)樹脂が、更に、下記一般式(2−1)及び(2−2)で表される少なくとも一方のラクトン骨格を有する繰り返し単位を含有する請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物である。

Figure 0004710762

〔一般式(2−1)において、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示す。また、一般式(2−2)において、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はトリフルオロメチル基を示し、nは1〜4の整数である。〕 The invention according to claim 2 is the invention wherein the resin (A) further contains a repeating unit having at least one lactone skeleton represented by the following general formulas (2-1) and (2-2). The radiation-sensitive resin composition according to 1.
Figure 0004710762

[In General Formula (2-1), R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. In the general formula (2-2), R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a trifluoromethyl group, n is an integer of 1-4. ]

本発明の感放射線性樹脂組成物における樹脂成分は、前記一般式(1)で表される繰り返し単位を含む樹脂を含有しているので、側鎖にアダマンタン骨格を有すると共に、主鎖から離れた部位にエステル構造を有する。そのため、本発明の感放射線性樹脂組成物は、アダマンタン骨格に基づくエッチング耐性を有すると共に、エステル構造に基づく露光後の現像液に対する溶解性に優れる。   Since the resin component in the radiation sensitive resin composition of the present invention contains a resin containing the repeating unit represented by the general formula (1), the resin component has an adamantane skeleton in the side chain and is separated from the main chain. It has an ester structure at the site. Therefore, the radiation-sensitive resin composition of the present invention has etching resistance based on an adamantane skeleton and is excellent in solubility in a developer after exposure based on an ester structure.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<樹脂(A)>
本発明の感放射線性樹脂組成物における樹脂(A)は、下記一般式(1)で表される酸解離性基を有する繰り返し単位(以下、単に「繰り返し単位(1)」ともいう。)を含有し、且つ酸の作用によって該酸解離性基が解離した際にアルカリ可溶性となるアルカリ不溶性又はアルカリ難溶性の樹脂である。
尚、「酸解離性基」とは、アルカリの作用によりアニオンとなるアルカリ易溶性部位が保護基で保護された状態になっている基を示し、酸で保護基が脱離されるまでは、アルカリ易溶性ではない基をいう。そして、樹脂(A)においては、繰り返し単位(1)における−COOC(R部分が、酸の作用により解離してカルボキシル基を形成してアルカリ易溶性部位となる部分であり、この繰り返し単位を含有することにより、アルカリ不溶性又はアルカリ難溶性の樹脂から、酸の作用によりアルカリ易溶性樹脂となる。
また、「アルカリ不溶性又はアルカリ難溶性」とは、本発明の樹脂(A)を含有する感放射線性樹脂組成物から形成されたレジスト被膜からレジストパターンを形成する際に採用されるアルカリ現像条件下で、当該レジスト被膜の代わりに樹脂(A)のみを用いた被膜を現像した場合に、当該被膜の初期膜厚の50%以上が現像後に残存する性質を意味する。更に、「アルカリ易溶性」とは、同様の処理で被膜が溶解して初期膜厚の50%以上が失われる性質を意味する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
<Resin (A)>
The resin (A) in the radiation-sensitive resin composition of the present invention is a repeating unit having an acid dissociable group represented by the following general formula (1) (hereinafter also simply referred to as “repeating unit (1)”). It is an alkali-insoluble or alkali-insoluble resin which contains and becomes alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated by the action of an acid.
The “acid-dissociable group” means a group in which an alkali-soluble site that becomes an anion by the action of an alkali is protected with a protective group, and until the protective group is removed with an acid, A group that is not readily soluble. In the resin (A), the —COOC (R 2 ) 3 portion in the repeating unit (1) is a portion that dissociates by the action of an acid to form a carboxyl group and becomes a readily alkali-soluble portion. By containing the unit, an alkali-insoluble or hardly alkali-soluble resin becomes an alkali-soluble resin by the action of an acid.
In addition, “alkali insoluble or hardly soluble in alkali” means an alkali development condition employed when a resist pattern is formed from a resist film formed from a radiation-sensitive resin composition containing the resin (A) of the present invention. Thus, when a film using only the resin (A) is developed instead of the resist film, it means that 50% or more of the initial film thickness of the film remains after development. Furthermore, “alkali easily soluble” means the property that the film is dissolved by the same treatment and 50% or more of the initial film thickness is lost.

Figure 0004710762
〔一般式(1)において、Rは水素原子、フッ素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のフルオロアルキル基を示し、Xは、−O−Z−で表される2価の有機基であり、該Zはメチレン基、又は炭素数2〜10の直鎖状或いは分岐状のアルキレン基を示す。各Rは相互に独立に炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、2つ以上のRが互いに結合して環を形成していてもよい。〕
Figure 0004710762
[In General Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is represented by —O—Z—. It is a divalent organic group, and Z represents a methylene group or a linear or branched alkylene group having 2 to 10 carbon atoms. Each R 2 independently represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and two or more R 2 may be bonded to each other to form a ring. ]

一般式(1)のRで表される炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基等が挙げられる。
また、Rで表される炭素数1〜4のフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等が挙げられる。
一般式(1)において、特に好ましいRは、水素原子又はメチル基である。
Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 1 in the general formula (1) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, and an n-butyl group.
Examples of the fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 1 include a trifluoromethyl group and a pentafluoroethyl group.
In the general formula (1), particularly preferred R 1 is a hydrogen atom or a methyl group.

また、一般式(1)のXのZで表される炭素数2〜10の直鎖状或いは分岐状のアルキレン基としては、エチレン基、1,3−プロピレン基、1,2−プロピレン基等のプロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,2−プロピレン基、1−メチル−1,4−ブチレン基、2−メチル−1,4−ブチレン基、メチリデン基、エチリデン基、プロピリデン基、2−プロピリデン基等が挙げられる。   Examples of the linear or branched alkylene group having 2 to 10 carbon atoms represented by Z of X in the general formula (1) include an ethylene group, a 1,3-propylene group, and a 1,2-propylene group. Propylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, octamethylene group, nonamethylene group, decamethylene group, 1-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,3-propylene Group, 2-methyl-1,2-propylene group, 1-methyl-1,4-butylene group, 2-methyl-1,4-butylene group, methylidene group, ethylidene group, propylidene group, 2-propylidene group, etc. Can be mentioned.

また、一般式(1)のRで表される炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−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、ドデシル基等が挙げられる。
更に、2つ以上のRが互いに結合して形成した環状のアルキル基としては、例えば、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン、アダマンタンや、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類等に由来する脂環族環からなる基;これらの脂環族環からなる基を、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基の1種以上或いは1個以上で置換した基等を挙げることができる。特にRが多環である場合には、エッチング耐性に優れるため好ましい。
Moreover, as a C1-C20 linear, branched or cyclic alkyl group represented by R 2 in the general formula (1), a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, Examples include n-butyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl and the like.
Furthermore, examples of the cyclic alkyl group formed by bonding two or more R 2 together include norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane and the like. Groups composed of alicyclic rings derived from cycloalkanes of the above; groups composed of these alicyclic rings include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, Examples include groups substituted with one or more linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group and t-butyl group. be able to. In particular, when R 2 is polycyclic, it is preferable because of excellent etching resistance.

具体的な繰り返し単位(1)としては、例えば、下記の繰り返し単位(1−1)〜(1−15)等が挙げられる。尚、式中の各Rは、前記一般式(1)におけるRと同義である。 Specific examples of the repeating unit (1) include the following repeating units (1-1) to (1-15). Note that each R 1 in the formula has the same meaning as R 1 in the general formula (1).

Figure 0004710762
Figure 0004710762

Figure 0004710762
Figure 0004710762

これらのなかでも、繰り返し単位(1−1)、(1−10)、(1−11)が好ましい。
尚、前記繰り返し単位(1)は、1種のみ含有されていてもよいし、2種以上含有されていてもよい。
Among these, the repeating units (1-1), (1-10), and (1-11) are preferable.
In addition, the said repeating unit (1) may contain only 1 type and may contain 2 or more types.

また、本発明の感放射線性樹脂組成物における樹脂(A)は、繰り返し単位(1)以外に、ラクトン骨格を有する繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(2)」ともいう。)を含有していてもよい。
この繰り返し単位(2)の構造はラクトン骨格を有する限り特に限定されないが、具体的には、下記一般式(2−1)及び(2−2)で表される少なくとも一方のラクトン骨格を有する繰り返し単位が好ましい。
The resin (A) in the radiation-sensitive resin composition of the present invention contains a repeating unit having a lactone skeleton (hereinafter also referred to as “repeating unit (2)”) in addition to the repeating unit (1). May be.
The structure of the repeating unit (2) is not particularly limited as long as it has a lactone skeleton. Specifically, the repeating unit (2) has at least one lactone skeleton represented by the following general formulas (2-1) and (2-2). Units are preferred.

Figure 0004710762
〔一般式(2−1)において、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示す。また、一般式(2−2)において、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基を示し、mは1〜3、nは1〜4の整数である。〕
Figure 0004710762
[In General Formula (2-1), R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. In the general formula (2-2), R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, m is 1 to 3 , N is an integer of 1 to 4. ]

一般式(2−1)におけるRで表される炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基等が挙げられる。特に好ましいRは、水素原子又はメチル基である。 Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 3 in the general formula (2-1) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, and an n-butyl group. Particularly preferred R 3 is a hydrogen atom or a methyl group.

一般式(2−2)における、R及びRで表される炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基等が挙げられる。
特に好ましいRは、水素原子又はメチル基であり、特に好ましいRは、メチル基である。
Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 4 and R 5 in the general formula (2-2) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, and an n-butyl group. Is mentioned.
Particularly preferred R 4 is a hydrogen atom or a methyl group, and particularly preferred R 5 is a methyl group.

具体的な繰り返し単位(2−1)としては、例えば、下記の繰り返し単位(2−1−1)、(2−1−2)等が挙げられる。   Specific examples of the repeating unit (2-1) include the following repeating units (2-1-1) and (2-1-2).

Figure 0004710762
Figure 0004710762

また、具体的な繰り返し単位(2−2)としては、例えば、下記の繰り返し単位(2−2−1)〜(2−2−9)等が挙げられる。尚、式中の各Rは、前記一般式(2−2)におけるRと同義である。 Specific examples of the repeating unit (2-2) include the following repeating units (2-2-1) to (2-2-9). Incidentally, each R 4 in the formula has the same meaning as R 4 in the general formula (2-2).

Figure 0004710762
Figure 0004710762

これらのなかでも、繰り返し単位(2−2−1)、(2−2−2)、(2−2−8)が好ましい。
尚、前記繰り返し単位(2)は、1種のみ含有されていてもよいし、2種以上含有されていてもよい。
Of these, the repeating units (2-2-1), (2-2-2), and (2-2-8) are preferable.
In addition, the said repeating unit (2) may contain only 1 type and may contain 2 or more types.

また、本発明の感放射線性樹脂組成物における樹脂(A)は、前記繰り返し単位(1)及び(2)以外にも、下記一般式(3)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(3)」ともいう。)、下記一般式(4)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(4)」ともいう。)を含有していてもよい。   The resin (A) in the radiation-sensitive resin composition of the present invention is not limited to the repeating units (1) and (2), but may be a repeating unit represented by the following general formula (3) (hereinafter referred to as “repeating unit” (3) ") and a repeating unit represented by the following general formula (4) (hereinafter also referred to as" repeating unit (4) ").

Figure 0004710762
〔一般式(3)において、Rは水素原子、炭素数が1〜4のアルキル基又はトリフルオロメチル基を表し、Rは相互に独立に炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体又は炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表し、且つRの少なくとも1つが該脂環式炭化水素基若しくはその誘導体であるか、或いは何れか2つのRが相互に結合して、それぞれが結合している炭素原子とともに炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体を形成し、残りのRが炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体を表す。〕
Figure 0004710762
[In General Formula (3), R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a trifluoromethyl group, and R 7 is a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, independently of each other. Represents a hydrocarbon group or a derivative thereof, or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and at least one of R 7 is the alicyclic hydrocarbon group or a derivative thereof; Two R 7 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof together with the carbon atom to which each R 7 is bonded, and the remaining R 7 is a group having 1 to 4 a linear or branched alkyl group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or a derivative thereof. ]

Figure 0004710762
〔一般式(4)において、Rは水素原子、メチル基、又はトリフルオロメチル基を表し、Zは炭素数7〜20の炭素原子及び水素原子のみからなる多環型脂環式炭化水素基を表す。〕
Figure 0004710762
[In General Formula (4), R 8 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group, and Z represents a polycyclic alicyclic hydrocarbon group consisting of only a carbon atom having 7 to 20 carbon atoms and a hydrogen atom. Represents. ]

一般式(3)のRにおける炭素数が1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基等が挙げられる。
また、一般式(3)のRの炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基、及び何れか2つのRが相互に結合して形成した炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン、アダマンタンや、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類等に由来する脂環族環からなる基;これらの脂環族環からなる基を、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基の1種以上或いは1個以上で置換した基等を挙げることができる。これらの脂環式炭化水素基のうち、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン、アダマンタン、シクロペンタン又はシクロヘキサンに由来する脂環族環からなる基や、これらの脂環族環からなる基を前記アルキル基で置換した基等が好ましい。
Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R 6 of the general formula (3) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, and an n-butyl group.
In addition, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms of R 7 in the general formula (3) and a divalent group having 4 to 20 carbon atoms formed by any two R 7 bonded to each other. Examples of the alicyclic hydrocarbon group include alicyclic rings derived from norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cycloalkanes such as cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, and cyclooctane. A group consisting of these alicyclic rings such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, a 1-methylpropyl group, Examples thereof include groups substituted with one or more linear or branched or cyclic alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as a t-butyl group. Among these alicyclic hydrocarbon groups, a group consisting of an alicyclic ring derived from norbornane, tricyclodecane, tetracyclododecane, adamantane, cyclopentane or cyclohexane, or a group consisting of these alicyclic rings is described above. A group substituted with an alkyl group is preferred.

また、前記脂環式炭化水素基の誘導体としては、例えば、ヒドロキシル基;カルボキシル基;オキソ基(即ち、=O基);ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、1−ヒドロキシブチル基、2−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、4−ヒドロキシブチル基等の炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシル基;シアノ基;シアノメチル基、2−シアノエチル基、3−シアノプロピル基、4−シアノブチル基等の炭素数2〜5のシアノアルキル基等の置換基を1種以上或いは1個以上有する基を挙げることができる。これらの置換基のうち、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ヒドロキシメチル基、シアノ基、シアノメチル基等が好ましい。   Examples of the alicyclic hydrocarbon group derivative include hydroxyl group; carboxyl group; oxo group (that is, ═O group); hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group, 1- Hydroxypropyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as hydroxypropyl group, 2-hydroxypropyl group, 3-hydroxypropyl group, 1-hydroxybutyl group, 2-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl group, 4-hydroxybutyl group An alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, a 2-methylpropoxy group, a 1-methylpropoxy group and a t-butoxy group; Group: C2-C5 such as cyanomethyl group, 2-cyanoethyl group, 3-cyanopropyl group, 4-cyanobutyl group, etc. A substituent such as Anoarukiru group can include one or more or one or more having groups. Of these substituents, a hydroxyl group, a carboxyl group, a hydroxymethyl group, a cyano group, a cyanomethyl group, and the like are preferable.

また、Rの炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等を挙げることができる。これらのアルキル基のうち、メチル基、エチル基が好ましい。 Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 7 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and 2-methylpropyl. Group, 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like. Of these alkyl groups, a methyl group and an ethyl group are preferable.

一般式(3)の−COOC(R部分における−C(R部分の骨格としては、例えば、下記式(3−1)、式(3−2)、式(3−3)、式(3−4)、式(3−5)、又は式(3−6)で表される基が挙げられる。 The -COOC (R 7) -C in 3 portions (R 7) 3 portion of the backbone of the general formula (3), for example, the following formula (3-1), the formula (3-2), the formula (3-3 ), A group represented by formula (3-4), formula (3-5), or formula (3-6).

Figure 0004710762
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前記各式において、各Rは相互に独立に炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表し、mは0〜7である。炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等を挙げることができる。これらのアルキル基のうち、メチル基、エチル基が好ましい。
本発明において好ましい−C(R部分の骨格としては、1−アルキルシクロアルカン類であり、Rはメチル基又はエチル基である。
In the above formulas, each R 9 independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and m is 0 to 7. Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, and a 1-methyl group. A propyl group, a t-butyl group, etc. can be mentioned. Of these alkyl groups, a methyl group and an ethyl group are preferable.
In the present invention, preferred —C (R 7 ) 3 moiety skeletons are 1-alkylcycloalkanes, and R 9 is a methyl group or an ethyl group.

また、一般式(4)のZとして、炭素数7〜20の炭素原子及び水素原子からなる多環型脂環式炭化水素基を側鎖の一部に有する。好ましくは、炭素数7〜20の極性基を含まない炭素原子及び水素原子からなる多環型脂環式炭化水素基を側鎖の一部に有する。
このような多環型脂環式炭化水素基としては、例えば、下記式に示すように、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(4a)、ビシクロ[2.2.2]オクタン(4b)、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン(4c)、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン(4d)、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン(4e)等のシクロアルカン類に由来する脂環族環からなる炭化水素基が挙げられる。
Moreover, as Z of General formula (4), it has a polycyclic alicyclic hydrocarbon group which consists of a C7-C20 carbon atom and a hydrogen atom in a part of side chain. Preferably, it has a polycyclic alicyclic hydrocarbon group consisting of carbon atoms and hydrogen atoms not containing a polar group having 7 to 20 carbon atoms in a part of the side chain.
Examples of such polycyclic alicyclic hydrocarbon groups include bicyclo [2.2.1] heptane (4a), bicyclo [2.2.2] octane (4b), Tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane (4c), tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . And hydrocarbon groups composed of alicyclic rings derived from cycloalkanes such as 0 2,7 ] dodecane (4d) and tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane (4e).

Figure 0004710762
Figure 0004710762

これらのシクロアルカン由来の脂環族環は、置換基を有していてもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、ヒドロキシル基の1種以上或いは1個以上で置換した骨格等が挙げられる。   These cycloalkane-derived alicyclic rings may have a substituent, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group. C1-C4 linear, branched or cyclic alkyl groups such as 1-methylpropyl group and t-butyl group, and skeletons substituted with one or more of hydroxyl groups.

更に、本発明の感放射線性樹脂組成物における樹脂(A)は、前記繰り返し単位(1)〜(4)以外にも、下記の他の繰り返し単位を含有していてもよい。
この他の繰り返し単位としては、下記の繰り返し単位(5−1)〜(5−7)等が挙げられる。
Furthermore, the resin (A) in the radiation sensitive resin composition of the present invention may contain the following other repeating units in addition to the repeating units (1) to (4).
Examples of the other repeating units include the following repeating units (5-1) to (5-7).

Figure 0004710762
Figure 0004710762

本発明の樹脂(A)は、(i)前記繰り返し単位(1)及び繰り返し単位(2)を含む共重合体、(ii)前記繰り返し単位(1)、繰り返し単位(2)、並びに、繰り返し単位(3)及び/又は繰り返し単位(4)を含むことが好ましい。
樹脂(A)がこのような繰り返し単位を含有する共重合体であると、エッチング耐性及び露光後の現像液に対する溶解性により優れる。
The resin (A) of the present invention comprises (i) a copolymer containing the repeating unit (1) and the repeating unit (2), (ii) the repeating unit (1), the repeating unit (2), and the repeating unit. It is preferable that (3) and / or a repeating unit (4) are included.
When the resin (A) is a copolymer containing such a repeating unit, it is excellent in etching resistance and solubility in a developer after exposure.

尚、本感放射線性樹脂組成物における樹脂(A)に含まれる前記各繰り返し単位を生じさせる単量体としては、それぞれ対応する(メタ)アクリル酸誘導体エステルが挙げられる。尚、(メタ)アクリル酸との表記は、アクリル酸又はメタクリル酸を表す。   In addition, as a monomer which produces each said repeating unit contained in resin (A) in this radiation sensitive resin composition, (meth) acrylic acid derivative ester corresponding, respectively is mentioned. In addition, the description with (meth) acrylic acid represents acrylic acid or methacrylic acid.

本発明の感放射線性樹脂組成物に含有される樹脂(A)における、繰り返し単位(1)の含有率は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、5〜70モル%であることが好ましく、より好ましくは10〜50モル%、更に好ましくは10〜40モル%である。この繰り返し単位(1)の含有率が、5モル%未満では、解像度が劣化する傾向にあり、50モル%を超えると、現像液への溶解性が低下して現像性が低下する傾向にある。
また、樹脂(A)が繰り返し単位(2)を含有する場合、この繰り返し単位(2)の含有率は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、10〜80モル%であることが好ましく、より好ましくは20〜70モル%、更に好ましくは30〜60モル%である。この繰り返し単位(2)の含有率が、10モル%未満では、レジストとしての現像液への溶解性が低下する傾向にあり、80モル%を超えると、解像度が劣化し、溶媒への溶解性が不足する傾向にある。
更に、樹脂(A)が繰り返し単位(3)を含有する場合、この繰り返し単位(3)の含有率は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、10〜80モル%であることが好ましく、より好ましくは20〜70モル%、更に好ましくは30〜60モル%である。この繰り返し単位(3)の含有率が、10モル%未満では、解像度が劣化して、所望のパターンを精度よく解像することができなくなる傾向にあり、80モル%を超えると、現像性が低下する傾向にある。
また、樹脂(A)が繰り返し単位(4)を含有する場合、この繰り返し単位(4)の含有率は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位の合計を100モル%とした場合に、1〜40モル%であることが好ましく、より好ましくは5〜30モル%、更に好ましくは10〜20モル%である。この繰り返し単位(4)の含有率が、1モル%未満では、添加した効果が明確に見られなくなる傾向にあり、30モル%を超えると、現像液への溶解性が不足して、パターンが解像できなくなる傾向にある。
In the resin (A) contained in the radiation-sensitive resin composition of the present invention, the content of the repeating unit (1) is, when the total of all repeating units constituting the resin (A) is 100 mol%, It is preferable that it is 5-70 mol%, More preferably, it is 10-50 mol%, More preferably, it is 10-40 mol%. If the content of the repeating unit (1) is less than 5 mol%, the resolution tends to deteriorate, and if it exceeds 50 mol%, the solubility in the developer tends to decrease and the developability tends to decrease. .
Moreover, when resin (A) contains repeating unit (2), the content rate of this repeating unit (2) is 10 when the sum total of all the repeating units which comprise resin (A) is 100 mol%. It is preferable that it is -80 mol%, More preferably, it is 20-70 mol%, More preferably, it is 30-60 mol%. When the content of the repeating unit (2) is less than 10 mol%, the solubility in a developing solution as a resist tends to decrease. When the content exceeds 80 mol%, the resolution is deteriorated and the solubility in a solvent is increased. Tend to run out.
Furthermore, when the resin (A) contains the repeating unit (3), the content of the repeating unit (3) is 10 when the total of all repeating units constituting the resin (A) is 100 mol%. It is preferable that it is -80 mol%, More preferably, it is 20-70 mol%, More preferably, it is 30-60 mol%. If the content of the repeating unit (3) is less than 10 mol%, the resolution tends to deteriorate and the desired pattern cannot be accurately resolved. It tends to decrease.
Moreover, when resin (A) contains repeating unit (4), the content rate of this repeating unit (4) is 1 when the sum total of all the repeating units which comprise resin (A) is 100 mol%. It is preferable that it is -40 mol%, More preferably, it is 5-30 mol%, More preferably, it is 10-20 mol%. If the content of the repeating unit (4) is less than 1 mol%, the added effect tends not to be clearly seen. If the content exceeds 30 mol%, the solubility in the developer is insufficient and the pattern is It tends to be impossible to resolve.

樹脂(A)は、例えば、各繰り返し単位に対応する単量体の混合物を、ヒドロパーオキシド類、ジアルキルパーオキシド類、ジアシルパーオキシド類、アゾ化合物等のラジカル重合開始剤を使用し、必要に応じて連鎖移動剤の存在下、適当な溶剤中で重合することにより製造できる。
前記重合に使用される溶剤としては、例えば、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の飽和カルボン酸エステル類;γ−ブチロラクトン等のアルキルラクトン類;2−ブタノン、2−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン等のアルキルケトン類;シクロヘキサノン等のシクロアルキルケトン類;2−プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール類等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
前記重合における反応温度は、通常、40〜120℃、好ましくは50〜100℃である。また、反応時間は、通常、1〜48時間、好ましくは1〜24時間である。
Resin (A) is, for example, a mixture of monomers corresponding to each repeating unit, using a radical polymerization initiator such as hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, azo compounds, etc. Accordingly, it can be produced by polymerization in a suitable solvent in the presence of a chain transfer agent.
Examples of the solvent used for the polymerization include cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin, norbornane; ethyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, methyl propionate, propylene glycol monomethyl ether. Saturated carboxylic acid esters such as acetate; alkyl lactones such as γ-butyrolactone; alkyl ketones such as 2-butanone, 2-heptanone and methyl isobutyl ketone; cycloalkyl ketones such as cyclohexanone; 2-propanol, propylene glycol monomethyl Examples include alcohols such as ether. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
The reaction temperature in the polymerization is usually 40 to 120 ° C, preferably 50 to 100 ° C. The reaction time is usually 1 to 48 hours, preferably 1 to 24 hours.

本発明の樹脂(A)は、ハロゲン、金属等の不純物が少ないのは当然のことながら、残留単量体やオリゴマー成分が既定値以下、例えばHPLCで0.1質量%等であることが好ましく、それにより、レジストとしての感度、解像度、プロセス安定性、パターン形状等を更に改善できるだけでなく、液中異物や感度等の経時変化がないレジストとして使用できる感放射線性組成物が得られる。
樹脂(A)の精製法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。金属等の不純物を除去する方法としては、ゼータ電位フィルターを用いて樹脂溶液中の金属を吸着させる方法や蓚酸やスルホン酸等の酸性水溶液で樹脂溶液を洗浄することで金属をキレート状態にして除去する方法等が挙げられる。また、残留単量体やオリゴマー成分を規定値以下に除去する方法としては、水洗や適切な溶剤を組み合わせることにより残留単量体やオリゴマー成分を除去する液々抽出法、特定の分子量以下のもののみを抽出除去する限外ろ過等の溶液状態での精製方法や、重合体溶液を貧溶媒へ滴下することで重合体を貧溶媒中に凝固させることにより残留単量体等を除去する再沈澱法やろ別した重合体スラリーを貧溶媒で洗浄する等の固体状態での精製方法がある。更には、これらの方法を組み合わせることもできる。前記再沈澱法に用いられる貧溶媒としては、精製する重合体の物性等に応じて、適宜選定される。
The resin (A) of the present invention is naturally low in impurities such as halogen and metal, and preferably has a residual monomer or oligomer component of a predetermined value or less, for example, 0.1% by mass or the like by HPLC. Thereby, not only can the sensitivity, resolution, process stability, pattern shape and the like as a resist be further improved, but also a radiation-sensitive composition that can be used as a resist that does not change with time such as foreign matter in liquid or sensitivity.
Examples of the purification method of the resin (A) include the following methods. As a method of removing impurities such as metals, the metal is chelated and removed by adsorbing the metal in the resin solution using a zeta potential filter or by washing the resin solution with an acidic aqueous solution such as oxalic acid or sulfonic acid. And the like. In addition, as a method of removing residual monomer and oligomer components below the specified value, liquid-liquid extraction method that removes residual monomer and oligomer components by combining water washing and an appropriate solvent, those with a specific molecular weight or less Purification method in the state of solution such as ultrafiltration that extracts only, and reprecipitation to remove residual monomers by coagulating the polymer in the poor solvent by dropping the polymer solution into the poor solvent There is a purification method in a solid state such as washing with a poor solvent by a method or a filtered polymer slurry. Furthermore, these methods can be combined. The poor solvent used in the reprecipitation method is appropriately selected according to the physical properties of the polymer to be purified.

前記樹脂(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」ともいう。)は、1000〜200000であることが好ましく、より好ましくは2000〜50000、更に好ましくは3000〜30000である。この樹脂(A)のMwが1000〜200000である場合には、レジストとしての十分な耐熱性及び現像性を得ることができる。尚、樹脂(A)のMwが小さ過ぎる場合には、レジストとしての耐熱性が低下するおそれがあり、一方、Mwが大き過ぎる場合には、レジストとしての現像性が低下するおそれがある。
また、樹脂(A)のMwとゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」ともいう。)との比(Mw/Mn)は、通常、1〜7である。
尚、これらのMw、Mn、Mw/Mnは、後述する実施例と同様の方法により測定することができる。
It is preferable that the polystyrene conversion weight average molecular weight (henceforth "Mw") by the gel permeation chromatography (GPC) of the said resin (A) is 1000-200000, More preferably, it is 2000-50000, More preferably 3000 to 30000. When the Mw of this resin (A) is 1000 to 200000, sufficient heat resistance and developability as a resist can be obtained. In addition, when Mw of resin (A) is too small, there exists a possibility that the heat resistance as a resist may fall, and when Mw is too large, there exists a possibility that the developability as a resist may fall.
Further, the ratio (Mw / Mn) of Mw of the resin (A) to polystyrene-reduced number average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mn”) by gel permeation chromatography (GPC) is usually 1 to 7.
In addition, these Mw, Mn, and Mw / Mn can be measured by the method similar to the Example mentioned later.

尚、本発明の感放射線性樹脂組成物において、樹脂(A)は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   In addition, in the radiation sensitive resin composition of this invention, resin (A) may be used independently and may be used in mixture of 2 or more types.

<感放射線性酸発生剤(B)>
本発明の感放射線性樹脂組成物における酸発生剤(B)としては、スルホニウム塩やヨードニウム塩等のオニウム塩、有機ハロゲン化合物、ジスルホン類やジアゾメタンスルホン類等のスルホン化合物を挙げることができる。
前記酸発生剤(B)において好ましいものとしては、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム・ノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムN,N’−ビス(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニル)イミデート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート等のトリフェニルスルホニウム塩化合物;
<Radiation sensitive acid generator (B)>
Examples of the acid generator (B) in the radiation-sensitive resin composition of the present invention include onium salts such as sulfonium salts and iodonium salts, organic halogen compounds, and sulfone compounds such as disulfones and diazomethane sulfones.
Preferred examples of the acid generator (B) include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, triphenylsulfonium 2-bicyclo [2 .2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium 2- (3-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] Dodecanyl) -1,1-difluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium N, N′-bis (nonafluoro-n-butanesulfonyl) imidate, triphenylsulfonium salt compounds such as triphenylsulfonium camphorsulfonate;

4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムN,N’−ビス(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニル)イミデート、4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウムカンファースルホネート等の4−シクロヘキシルフェニルジフェニルスルホニウム塩化合物; 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, 4-cyclohexylphenyldiphenylsulfonium 2-bicyclo [2. 2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-cyclohexyl-phenyl diphenyl sulfonium 2- (3-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7, 10] dodecanyl) -1,1-difluoroethanesulfonate, 4-cyclohexyl-phenyl diphenyl sulfonium N, N'-bis (nonafluoro -n- butanesulfonyl) imidate 4-cyclohexyl-phenyl diphenyl sulfonium salt compounds such as 4-cyclohexyl-phenyl camphorsulfonate;

4−t−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−t−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−t−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、4−t−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、4−t−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、4−t−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムN,N’−ビス(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニル)イミデート、4−t−ブチルフェニルジフェニルスルホニウムカンファースルホネート等の4−t−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム塩化合物; 4-t-butylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-t-butylphenyldiphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-t-butylphenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, 4-t-butylphenyl Diphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 4-t-butylphenyldiphenylsulfonium 2- (3-tetracyclo [4.4. 0.1 2,5 .1 7,10] dodecanyl) -1,1-difluoroethanesulfonate, 4-t-butylphenyl diphenyl sulfonium N, N'-bis (nonafluoro -n- butanesulfonyl) imidate, 4-t- Butylphenyl 4-t-butylphenyl diphenyl sulfonium salt compounds such as triphenylsulfonium camphorsulfonate;

トリ(4−t−ブチルフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ(4−t−ブチルフェニル)スルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリ(4−t−ブチルフェニル)スルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリ(4−t−ブチルフェニル)スルホニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリ(4−t−ブチルフェニル)スルホニウム2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、トリ(4−t−ブチルフェニル)スルホニウムN,N’−ビス(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニル)イミデート、トリ(4−t−ブチルフェニル)スルホニウムカンファースルホネート等のトリ(4−t−ブチルフェニル)スルホニウム塩化合物; Tri (4-t-butylphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, tri (4-t-butylphenyl) sulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, tri (4-t-butylphenyl) sulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, Tri (4-t-butylphenyl) sulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, tri (4-t-butylphenyl) sulfonium 2 - (3-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] dodecanyl) -1,1-difluoroethanesulfonate, tri (4-t- butylphenyl) sulfonium N, N'-bis (nonafluoro -N-butanesulfonyl) imidate, tri (4-t-butylphenyl) sulfur Bromide tri (4-t- butylphenyl) such as camphorsulfonate sulfonium salt compound;

ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムN,N’−ビス(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニル)イミデート、ジフェニルヨードニウムカンファースルホネート等のジフェニルヨードニウム塩化合物; Diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, diphenyliodonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2, 2-tetrafluoroethane sulfonate, diphenyliodonium 2- (3-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] dodecanyl) -1,1-difluoroethanesulfonate, diphenyliodonium N, N'-bis Diphenyliodonium salt compounds such as (nonafluoro-n-butanesulfonyl) imidate, diphenyliodonium camphorsulfonate;

ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムN,N’−ビス(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニル)イミデート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムカンファースルホネート等のビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム塩化合物; Bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, Bis (4-t-butylphenyl) iodonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 2 - (3-tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] dodecanyl) -1,1-difluoroethanesulfonate, bis (4-t- butylphenyl) iodonium N, N'-bis (nonafluoro -N-butanesulfonyl) imidate, bis (4-t-butylphenyl) io Bis (4-t- butylphenyl) such as camphorsulfonate iodonium salt compounds;

1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムN,N’−ビス(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニル)イミデート、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート等の1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム塩化合物; 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, (4-n-Butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium 2-bicyclo [2.2. 1] Hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium 2- (3-tetracyclo [4.4. 0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecanyl) -1,1-difluoroethanesulfonate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium N, N′-bis (nonafluoro-n-butanesulfonyl) imidate, 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothio 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium salt compounds such as phenium camphorsulfonate;

1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウム2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムN,N’−ビス(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニル)イミデート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムカンファースルホネート等の1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウム塩化合物; 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, (3,5-Dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium 2-bicyclo [2.2. 1] Hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium 2- (3-tetracyclo [4.4. 0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecanyl) -1,1-difluoro Ethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium N, N′-bis (nonafluoro-n-butanesulfonyl) imidate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) ) 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium salt compounds such as tetrahydrothiophenium camphorsulfonate;

N−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド等のスクシンイミド類化合物; N- (trifluoromethanesulfonyloxy) succinimide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) succinimide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) succinimide, N- (2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethane sulfonyloxy) succinimide, N- (2- (3- tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] dodecanyl) Succinimide compounds such as -1,1-difluoroethanesulfonyloxy) succinimide and N- (camphorsulfonyloxy) succinimide;

N−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−(3−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカニル)−1,1−ジフルオロエタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド等のビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド類化合物等が挙げられる。 N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept -5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- ( 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxy imide, N- (2- (3- tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] dodecanyl) -1,1-difluoroethane-sulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept Bicyclo [2.2.1] such as -5-ene-2,3-dicarboximide, N- (camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide. And hept-5-ene-2,3-dicarboximide compounds.

本発明において、酸発生剤(B)は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
また、酸発生剤(B)の使用量は、レジストとしての感度及び現像性を確保する観点から、樹脂(A)100質量部に対して、通常、0.1〜30質量部、好ましくは0.1〜20質量部である。この場合、酸発生剤(B)の使用量が0.1質量部未満では、感度及び現像性が低下する傾向があり、一方30質量部を超えると、放射線に対する透明性が低下して、矩形のレジストパターンを得られ難くなる傾向がある。
In this invention, an acid generator (B) may be used independently and may be used in mixture of 2 or more types.
Moreover, the usage-amount of an acid generator (B) is 0.1-30 mass parts normally with respect to 100 mass parts of resin (A) from a viewpoint of ensuring the sensitivity and developability as a resist, Preferably it is 0. .1 to 20 parts by mass. In this case, when the amount of the acid generator (B) used is less than 0.1 parts by mass, the sensitivity and developability tend to decrease. On the other hand, when the amount exceeds 30 parts by mass, the transparency to radiation decreases and the rectangular shape is reduced. It tends to be difficult to obtain a resist pattern.

<添加剤>
本発明の感放射線性樹脂組成物には、必要に応じて、酸拡散制御剤、酸解離性基を有する脂環族添加剤、酸解離性基を有しない脂環族添加剤、界面活性剤、増感剤等の各種の添加剤を配合することができる。
前記酸拡散制御剤は、照射により酸発生剤から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し、非照射領域における好ましくない化学反応を抑制する作用を有する成分である。
このような酸拡散制御剤を配合することにより、得られる感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性が向上し、またレジストとしての解像度が更に向上するとともに、照射から現像処理までの引き置き時間(PED)の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に極めて優れた組成物が得られる。
前記酸拡散制御剤としては、レジストパターンの形成工程中の照射や加熱処理により塩基性が変化しない含窒素有機化合物が好ましい。
<Additives>
In the radiation sensitive resin composition of the present invention, an acid diffusion controller, an alicyclic additive having an acid dissociable group, an alicyclic additive not having an acid dissociable group, and a surfactant are included as necessary. Various additives such as a sensitizer can be blended.
The acid diffusion control agent is a component having an action of controlling an undesired chemical reaction in a non-irradiated region by controlling a diffusion phenomenon of an acid generated from an acid generator upon irradiation in a resist film.
By blending such an acid diffusion control agent, the storage stability of the resulting radiation-sensitive resin composition is improved, the resolution as a resist is further improved, and the holding time from irradiation to development processing ( The change in the line width of the resist pattern due to the variation in PED) can be suppressed, and a composition having excellent process stability can be obtained.
The acid diffusion controller is preferably a nitrogen-containing organic compound whose basicity does not change by irradiation or heat treatment during the resist pattern formation process.

このような含窒素有機化合物としては、例えば、3級アミン化合物、アミド基含有化合物、4級アンモニウムヒドロキシド化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。
前記3級アミン化合物としては、例えば、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、2,6−ジメチルアニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族アミン類;トリエタノールアミン、ジエタノールアニリンなどのアルカノールアミン類;N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N',N'−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、1,3−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼンテトラメチレンジアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,3−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル等が挙げられる。
Examples of such nitrogen-containing organic compounds include tertiary amine compounds, amide group-containing compounds, quaternary ammonium hydroxide compounds, and nitrogen-containing heterocyclic compounds.
Examples of the tertiary amine compound include triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n- Tri (cyclo) alkylamines such as octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, cyclohexyldimethylamine, dicyclohexylmethylamine, tricyclohexylamine; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, Aromatic amines such as 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, 2,6-dimethylaniline, 2,6-diisopropylaniline, diphenylamine, triphenylamine, naphthylamine; triethanol Amines, Alkanolamines such as ethanolaniline; N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, 1,3-bis [1- ( 4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzenetetramethylenediamine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene, bis (2-dimethylamino) Chill) ether, bis (2-diethylaminoethyl) ether.

また、前記アミド基含有化合物としては、例えば、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N',N'−テトラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−ピロリジン、N−t−ブトキシカルボニル−ピペリジン、N−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシ−ピペリジン、N−t−ブトキシカルボニル−モルフォリン等のN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物のほか、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン等が挙げられる。   Examples of the amide group-containing compound include Nt-butoxycarbonyldi-n-octylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-nonylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-decylamine, N -T-butoxycarbonyldicyclohexylamine, Nt-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-1-adamantyl Amine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, N, N′-di-t-butoxycarbonylhexamethylene Diamine, N, N, N ′, N′-tetra-t-butoxycarbonylhexamethyl Tylenediamine, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,7-diaminoheptane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N′-di-t- Butoxycarbonyl-1,9-diaminononane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,10-diaminodecane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,12-diaminododecane, N, N '-Di-t-butoxycarbonyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-methylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-phenylbenz Imidazole, Nt-butoxycarbonyl-pyrrolidine, Nt-butoxycarbonyl-piperidine, Nt-butoxycarbo In addition to Nt-butoxycarbonyl group-containing amino compounds such as nyl-4-hydroxy-piperidine, Nt-butoxycarbonyl-morpholine, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N- Examples thereof include methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and the like.

また、前記4級アンモニウムヒドロキシド化合物としては、例えば、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−プロピ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挙げられる。
また、前記含窒素複素環化合物としては、例えば、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール等のイミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類;ピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のピペラジン類のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、モルフォリン、4−メチルモルフォリン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。
Examples of the quaternary ammonium hydroxide compound include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra-n-propylammonium hydroxide, and tetra-n-butylammonium hydroxide.
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazoles such as imidazole, 4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, benzimidazole, and 2-phenylbenzimidazole. Pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4-phenylpyridine, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide , Pyridines such as quinoline, 4-hydroxyquinoline, 8-oxyquinoline, acridine; piperazines such as piperazine, 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidin , 3-piperidino-1,2-propanediol, morpholine, 4-methylmorpholine, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane.

前記含窒素複素環化合物のなかでも、3級アミン化合物、アミド基含有化合物、含窒素複素環化合物が好ましい。
また、前記3級アミン化合物のなかではアルカノールアミン類が好ましく、アミド基含有化合物のなかではN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物が好ましく、含窒素複素環化合物のなかではイミダゾール類が好ましい。
Among the nitrogen-containing heterocyclic compounds, tertiary amine compounds, amide group-containing compounds, and nitrogen-containing heterocyclic compounds are preferable.
Among the tertiary amine compounds, alkanolamines are preferable. Among the amide group-containing compounds, Nt-butoxycarbonyl group-containing amino compounds are preferable. Among nitrogen-containing heterocyclic compounds, imidazoles are preferable.

前記酸拡散制御剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。 また、酸拡散制御剤の配合量は、樹脂(A)100質量部に対して、通常、15質量部以下、好ましくは10質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。この場合、酸拡散制御剤の配合量が15質量部を超える、レジストとしての感度及び放射線照射部の現像性が低下する傾向がある。尚、酸拡散制御剤の配合量が0.001質量部未満であると、プロセス条件によってはレジストとしてのパターン形状や寸法忠実度が低下するおそれがある。   The acid diffusion controller may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the compounding quantity of an acid diffusion control agent is 15 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of resin (A), Preferably it is 10 mass parts or less, More preferably, it is 5 mass parts or less. In this case, the compounding amount of the acid diffusion control agent exceeds 15 parts by mass, and the sensitivity as a resist and the developability of the radiation-irradiated part tend to decrease. If the amount of the acid diffusion controller is less than 0.001 part by mass, the pattern shape and dimensional fidelity as a resist may be lowered depending on the process conditions.

また、酸解離性基を有する脂環族添加剤、又は酸解離性基を有しない脂環族添加剤は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との接着性等を更に改善する作用を示す成分である。
このような脂環族添加剤としては、例えば、1−アダマンタンカルボン酸t−ブチル、1−アダマンタンカルボン酸t−ブトキシカルボニルメチル、1−アダマンタンカルボン酸αブチロラクトンエステル、1,3−アダマンタンジカルボン酸ジ−t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブトキシカルボニルメチル、1,3−アダマンタンジ酢酸ジ−t−ブチル、2,5−ジメチル−2,5−ジ(アダマンチルカルボニルオキシ)ヘキサン等のアダマンタン誘導体類;デオキシコール酸t−ブチル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、デオキシコール酸2−エトキシエチル、デオキシコール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、デオキシコール酸3−オキソシクロヘキシル、デオキシコール酸テトラヒドロピラニル、デオキシコール酸メバロノラクトンエステル等のデオキシコール酸エステル類;リトコール酸t−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、リトコール酸2−エトキシエチル、リトコール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、リトコール酸3−オキソシクロヘキシル、リトコール酸テトラヒドロピラニル、リトコール酸メバロノラクトンエステル等のリトコール酸エステル類;アジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジプロピル、アジピン酸ジn−ブチル、アジピン酸ジt−ブチル等のアルキルカルボン酸エステル類等が挙げられる。これらの脂環族添加剤は、単独で又は2種以上を混合して使用できる。
この脂環族添加剤の配合量は、樹脂(A)100質量部に対して、通常、50質量部以下、好ましくは30質量部以下である。脂環族添加剤の配合量が50質量部を超えると、レジストとしての耐熱性が低下する傾向がある。
In addition, an alicyclic additive having an acid dissociable group or an alicyclic additive not having an acid dissociable group is a component that further improves dry etching resistance, pattern shape, adhesion to a substrate, and the like. It is.
Examples of such alicyclic additives include 1-adamantanecarboxylic acid t-butyl, 1-adamantanecarboxylic acid t-butoxycarbonylmethyl, 1-adamantanecarboxylic acid α-butyrolactone ester, 1,3-adamantane dicarboxylic acid diester. -T-butyl, 1-adamantane acetate t-butyl, 1-adamantane acetate t-butoxycarbonylmethyl, 1,3-adamantanediacetate di-t-butyl, 2,5-dimethyl-2,5-di (adamantylcarbonyl) Adamantane derivatives such as oxy) hexane; deoxycholate t-butyl, deoxycholate t-butoxycarbonylmethyl, deoxycholate 2-ethoxyethyl, deoxycholate 2-cyclohexyloxyethyl, deoxycholate 3-oxocyclohexyl, Deoxychol Deoxycholic acid esters such as tetrahydropyranyl, deoxycholic acid mevalonolactone ester; lithocholic acid t-butyl, lithocholic acid t-butoxycarbonylmethyl, lithocholic acid 2-ethoxyethyl, lithocholic acid 2-cyclohexyloxyethyl, lithocholic acid Lithocholic acid esters such as 3-oxocyclohexyl, lithocholic acid tetrahydropyranyl, lithocholic acid mevalonolactone ester; dimethyl adipate, diethyl adipate, dipropyl adipate, di-n-butyl adipate, di-t-butyl adipate, etc. And alkyl carboxylic acid esters. These alicyclic additives can be used alone or in admixture of two or more.
The compounding amount of the alicyclic additive is usually 50 parts by mass or less, preferably 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin (A). When the blending amount of the alicyclic additive exceeds 50 parts by mass, the heat resistance as a resist tends to decrease.

また、添加剤としての界面活性剤は、塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する作用を示す成分である。
このような界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤のほか、以下商品名で、KP341(信越化学工業(株)製)、ポリフローNo.75、同No.95(共栄社化学(株)製)、エフトップEF301、同EF303、同EF352(トーケムプロダクツ(株)製)、メガファックスF171、同F173(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラードFC430、同FC431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭硝子(株)製)等が挙げられる。これらの界面活性剤は、単独で又は2種以上を混合して使用できる。
この界面活性剤の配合量は、樹脂(A)100質量部に対して、通常、2質量部以下である。
Further, the surfactant as an additive is a component having an effect of improving coating property, striation, developability and the like.
Examples of such surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, and polyethylene glycol dilaurate. In addition to nonionic surfactants such as polyethylene glycol distearate, KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), Megafax F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard FC430, FC431 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 ( Asahi Glass Co., Ltd.). These surfactants can be used alone or in admixture of two or more.
The compounding quantity of this surfactant is 2 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of resin (A).

また、添加剤としての増感剤は、放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを酸発生剤に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を示すもので、感放射線性樹脂組成物のみかけの感度を向上させる効果を有する。
このような増感剤としては、例えば、カルバゾール類、ベンゾフェノン類、ローズベンガル類、アントラセン類、フェノール類等が挙げられる。これらの増感剤は、単独で又は2種以上を混合して使用できる。
この増感剤の配合量は、樹脂(A)100質量部に対して、50質量部以下であることが好ましい。
Further, the sensitizer as an additive has an action of absorbing radiation energy and transmitting the energy to the acid generator, thereby increasing the amount of acid generated. The radiation-sensitive resin composition It has the effect of improving the apparent sensitivity.
Examples of such sensitizers include carbazoles, benzophenones, rose bengals, anthracenes, phenols and the like. These sensitizers can be used alone or in admixture of two or more.
It is preferable that the compounding quantity of this sensitizer is 50 mass parts or less with respect to 100 mass parts of resin (A).

更に、前記以外の添加剤としては、ハレーション防止剤、接着助剤、保存安定化剤、消泡剤等が挙げられる。   Further, additives other than those mentioned above include antihalation agents, adhesion assistants, storage stabilizers, antifoaming agents and the like.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、その使用に際して、全固形分濃度が、通常、3〜50質量%、好ましくは5〜25質量%となるように、溶剤に溶解したのち、例えば孔径0.2μm程度のフィルターでろ過し組成物溶液として調製される。
前記組成物溶液の調製に使用される溶剤としては、例えば、2−ペンタノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン等の直鎖状若しくは分岐状のケトン類;シクロペンタノン、シクロヘキサノン等の環状のケトン類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル等の2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等の3−アルコキシプロピオン酸アルキル類のほか、
When the radiation-sensitive resin composition of the present invention is used, it is dissolved in a solvent so that the total solid content is usually 3 to 50% by mass, preferably 5 to 25% by mass. It is prepared as a composition solution by filtering with a filter of about 2 μm.
Examples of the solvent used for the preparation of the composition solution include linear or branched ketones such as 2-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone, and 2-octanone; cyclopentanone, cyclohexanone, and the like. Cyclic ketones; propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate; 2-hydroxypropionate alkyls such as methyl 2-hydroxypropionate and ethyl 2-hydroxypropionate; In addition to alkyl 3-alkoxypropionates such as methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate and ethyl 3-ethoxypropionate,

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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。   Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, n-butyl acetate, methyl pyruvate , Ethyl pyruvate, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone and the like.

これらのなかでも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチルから選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。
尚、これらの溶剤は、単独で又は2種以上を混合して使用できる。
Among these, it contains at least one selected from propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, 2-heptanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, ethyl 2-hydroxypropionate and ethyl 3-ethoxypropionate. preferable.
In addition, these solvents can be used individually or in mixture of 2 or more types.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、特に化学増幅型レジストとして有用である。特にエッチング耐性を有すると共に、露光後の現像液に対する溶解性に優れるポジ型レジストとして有用である。
化学増幅型レジストにおいては、放射線照射により酸発生剤から発生した酸の作用によって、樹脂中の酸解離性基が解離して、カルボキシル基を生じ、その結果、レジストの照射部のアルカリ現像液に対する溶解性が高くなり、該照射部がアルカリ現像液によって溶解、除去され、ポジ型のレジストパターンが得られる。
The radiation sensitive resin composition of the present invention is particularly useful as a chemically amplified resist. In particular, it is useful as a positive resist having etching resistance and excellent solubility in a developer after exposure.
In a chemically amplified resist, the acid-dissociable group in the resin is dissociated by the action of the acid generated from the acid generator by radiation irradiation to generate a carboxyl group. The solubility becomes high, and the irradiated portion is dissolved and removed by an alkali developer, and a positive resist pattern is obtained.

本発明の感放射線性樹脂組成物からレジストパターンを形成する際には、組成物溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、例えば、シリコンウエハー、アルミニウムで被覆されたウエハー等の基板上に塗布することにより、レジスト被膜を形成し、場合により予め加熱処理(以下、「PB」という。)を行なったのち、所定のレジストパターンを形成するように該レジスト被膜に照射する。その際に使用される放射線としては、例えば、紫外線、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)、Fエキシマレーザー(波長157nm)、EUV(極紫外線、波長13nm等)等の遠紫外線、電子線等の荷電粒子線、シンクロトロン放射線等のX線等を適宜選択して使用できるが、これらのうち遠紫外線、電子線が好ましい。また、照射量等の照射条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成、各添加剤の種類等に応じて、適宜選定される。
本発明においては、高精度の微細パターンを安定して形成するために、露光されたレジスト被膜を備える基板を加熱(以下、「PEB」ともいう。)することが好ましい。このPEBにより、樹脂中の酸解離性有機基の解離反応が円滑に進行する。PEBの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成によって変わるが、通常、30〜200℃、好ましくは50〜170℃である。
When forming a resist pattern from the radiation-sensitive resin composition of the present invention, the composition solution is coated with, for example, a silicon wafer or aluminum by an appropriate application means such as spin coating, cast coating or roll coating. A resist film is formed by coating on a substrate such as a wafer, and in some cases, a heat treatment (hereinafter referred to as “PB”) is performed in advance, and then a predetermined resist pattern is formed on the resist film. Irradiate. Examples of radiation used in this case include ultraviolet rays, KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), EUV (extreme ultraviolet light, wavelength 13 nm, etc.) Far ultraviolet rays, charged particle beams such as electron beams, and X-rays such as synchrotron radiation can be appropriately selected and used. Of these, far ultraviolet rays and electron beams are preferred. Moreover, irradiation conditions, such as irradiation amount, are suitably selected according to the compounding composition of a radiation sensitive resin composition, the kind of each additive, etc.
In the present invention, in order to stably form a high-precision fine pattern, it is preferable to heat (hereinafter also referred to as “PEB”) a substrate provided with the exposed resist film. By this PEB, the dissociation reaction of the acid dissociable organic group in the resin proceeds smoothly. The heating conditions for PEB vary depending on the composition of the radiation sensitive resin composition, but are usually 30 to 200 ° C, preferably 50 to 170 ° C.

本発明においては、感放射線性樹脂組成物の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば特公平6−12452号公報等に開示されているように、使用される基板上に有機系或いは無機系の反射防止膜を形成しておくこともでき、また環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、例えば特開平5−188598号公報等に開示されているように、レジスト被膜上に保護膜を設けることもでき、或いはこれらの技術を併用することもできる。
次いで、照射されたレジスト被膜をアルカリ現像液を用いて現像することにより、所定のレジストパターンを形成する。
前記アルカリ現像液としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを溶解したアルカリ性水溶液が好ましい。
前記アルカリ性水溶液の濃度は、通常、10質量%以下である。この場合、アルカリ性水溶液の濃度が10質量%をこえると、非照射部も現像液に溶解するおそれがあり好ましくない。
また、前記アルカリ性水溶液には、界面活性剤等を適量添加することもできる。尚、アルカリ現像液で現像したのちは、一般に、水で洗浄して乾燥する。
In the present invention, in order to maximize the potential of the radiation-sensitive resin composition, as disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 6-12458, an organic or inorganic substrate is used. An antireflection film can also be formed, and in order to prevent the influence of basic impurities contained in the environmental atmosphere, as disclosed in, for example, JP-A-5-188598, A protective film can be provided on the substrate, or these techniques can be used in combination.
Next, the irradiated resist film is developed using an alkali developer to form a predetermined resist pattern.
As the alkaline developer, for example, an alkaline aqueous solution in which tetramethylammonium hydroxide is dissolved is preferable.
The concentration of the alkaline aqueous solution is usually 10% by mass or less. In this case, if the concentration of the alkaline aqueous solution exceeds 10% by mass, the non-irradiated part may be dissolved in the developer, which is not preferable.
In addition, an appropriate amount of a surfactant or the like can be added to the alkaline aqueous solution. In addition, after developing with an alkaline developer, it is generally washed with water and dried.

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

[1]樹脂(A)の合成
<合成例1>
下記の各式で表される単量体(M−1)34.64g(50モル%)、単量体(M−2−1)65.36g(50モル%)を、2−ブタノン200gに溶解し、更にアゾビスイソブチロニトリル3.00gを投入した単量体溶液を準備し、100gの2−ブタノンを投入した1000mlの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液は水冷することにより30℃以下に冷却し、2000gのメタノールへ投入し、析出した白色粉末をろ別する。ろ別された白色粉末を2度400gのメタノールにてスラリー上で洗浄した後、ろ別し、50℃にて17時間乾燥し、白色粉末の共重合体を得た(70g、収率70%)。この共重合体はMwが13000、Mw/Mnが1.96であった。この共重合体を樹脂(A−1)とする。
[1] Synthesis of resin (A)
<Synthesis Example 1>
Monomer (M-1) 34.64 g (50 mol%) and monomer (M-2-1) 65.36 g (50 mol%) represented by the following formulas were converted into 2-butanone 200 g. Dissolve and prepare a monomer solution charged with 3.00 g of azobisisobutyronitrile. A 1000 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution is cooled with water to 30 ° C. or less, put into 2000 g of methanol, and the precipitated white powder is filtered off. The filtered white powder was washed twice with 400 g of methanol on the slurry, filtered, and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder copolymer (70 g, yield 70%). ). This copolymer had Mw of 13000 and Mw / Mn of 1.96. This copolymer is referred to as “resin (A-1)”.

Figure 0004710762
Figure 0004710762

<合成例2>
下記の各式で表される単量体(M−1)49.18g(50モル%)、単量体(M−2−1)18.56g(10モル%)、単量体(M−3−1)32.27g(40モル%)を、2−ブタノン200gに溶解し、更にアゾビスイソブチロニトリル4.25gを投入した単量体溶液を準備し、100gの2−ブタノンを投入した1000mlの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液は水冷することにより30℃以下に冷却し、2000gのメタノールへ投入し、析出した白色粉末をろ別する。ろ別された白色粉末を2度400gのメタノールにてスラリー上で洗浄した後、ろ別し、50℃にて17時間乾燥し、白色粉末の共重合体を得た(66g、収率66%)。この共重合体はMwが7200、Mw/Mnが1.65であった。この共重合体を樹脂(A−2)とする。
<Synthesis Example 2>
49.18 g (50 mol%) of monomer (M-1) represented by the following formulas, 18.56 g (10 mol%) of monomer (M-2-1), monomer (M- 3-1) A monomer solution prepared by dissolving 32.27 g (40 mol%) in 200 g of 2-butanone and further adding 4.25 g of azobisisobutyronitrile is prepared, and 100 g of 2-butanone is added. The 1000 ml three neck flask was purged with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution is cooled with water to 30 ° C. or less, put into 2000 g of methanol, and the precipitated white powder is filtered off. The filtered white powder was washed twice with 400 g of methanol on the slurry, filtered, and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder copolymer (66 g, yield 66%). ). This copolymer had Mw of 7200 and Mw / Mn of 1.65. This copolymer is referred to as “resin (A-2)”.

Figure 0004710762
Figure 0004710762

<合成例3>
下記の各式で表される単量体(M−1)43.40g(50モル%)、単量体(M−2−1)24.56g(15モル%)、単量体(M−4)32.03g(35モル%)を、2−ブタノン200gに溶解し、更にアゾビスイソブチロニトリル3.75gを投入した単量体溶液を準備し、100gの2−ブタノンを投入した1000mlの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液は水冷することにより30℃以下に冷却し、2000gのメタノールへ投入し、析出した白色粉末をろ別する。ろ別された白色粉末を2度400gのメタノールにてスラリー上で洗浄した後、ろ別し、50℃にて17時間乾燥し、白色粉末の共重合体を得た(76g、収率76%)。この共重合体はMwが7200、Mw/Mnが1.90であった。この共重合体を樹脂(A−3)とする。
<Synthesis Example 3>
43.40 g (50 mol%) of monomer (M-1) represented by the following formulas, 24.56 g (15 mol%) of monomer (M-2-1), monomer (M- 4) A monomer solution in which 32.03 g (35 mol%) was dissolved in 200 g of 2-butanone and 3.75 g of azobisisobutyronitrile was further prepared, and 1000 ml of 100 g of 2-butanone was added. The three-neck flask is purged with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution is cooled with water to 30 ° C. or less, put into 2000 g of methanol, and the precipitated white powder is filtered off. The filtered white powder was washed twice with 400 g of methanol on the slurry, filtered, and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder copolymer (76 g, yield 76%). ). This copolymer had Mw of 7200 and Mw / Mn of 1.90. This copolymer is referred to as “resin (A-3)”.

Figure 0004710762
Figure 0004710762

<合成例4>
下記の各式で表される単量体(M−1)36.44g(50モル%)、単量体(M−2−1)55.00g(40モル%)、単量体(M−5)8.57g(10モル%)を、2−ブタノン200gに溶解し、更にアゾビスイソブチロニトリル3.15gを投入した単量体溶液を準備し、100gの2−ブタノンを投入した1000mlの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液は水冷することにより30℃以下に冷却し、2000gのメタノールへ投入し、析出した白色粉末をろ別する。ろ別された白色粉末を2度400gのメタノールにてスラリー上で洗浄した後、ろ別し、50℃にて17時間乾燥し、白色粉末の共重合体を得た(85g、収率85%)。この共重合体はMwが11000、Mw/Mnが2.19であった。この共重合体を樹脂(A−4)とする。
<Synthesis Example 4>
Monomer (M-1) 36.44 g (50 mol%), monomer (M-2-1) 55.00 g (40 mol%) represented by the following formulas, monomer (M- 5) A monomer solution prepared by dissolving 8.57 g (10 mol%) in 200 g of 2-butanone and further adding 3.15 g of azobisisobutyronitrile was prepared, and 1000 ml of 100 g of 2-butanone was added. The three-neck flask is purged with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution is cooled with water to 30 ° C. or less, put into 2000 g of methanol, and the precipitated white powder is filtered off. The filtered white powder was washed twice with 400 g of methanol on the slurry, filtered, and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder copolymer (85 g, 85% yield). ). This copolymer had Mw of 11000 and Mw / Mn of 2.19. This copolymer is referred to as “resin (A-4)”.

Figure 0004710762
Figure 0004710762

<合成例5>
下記の各式で表される単量体(M−1)28.56g(30モル%)、単量体(M−2−1)53.88g(30モル%)、単量体(M−3−1)17.57g(40モル%)を2−ブタノン200gに溶解し、更にアゾビスイソブチロニトリル3.09gを投入した単量体溶液を準備し、100gの2−ブタノンを投入した1000mlの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液は水冷することにより30℃以下に冷却し、2000gのメタノールへ投入し、析出した白色粉末をろ別する。ろ別された白色粉末を2度400gのメタノールにてスラリー上で洗浄した後、ろ別し、50℃にて17時間乾燥し、白色粉末の共重合体を得た(67g、収率67%)。この共重合体はMwが10000、Mw/Mnが1.98であった。この共重合体を共重合体(A−5)とする。
<Synthesis Example 5>
28.56 g (30 mol%) of monomer (M-1) represented by the following formulas, 53.88 g (30 mol%) of monomer (M-2-1), monomer (M- 3-1) A monomer solution in which 17.57 g (40 mol%) was dissolved in 200 g of 2-butanone and 3.09 g of azobisisobutyronitrile was further prepared, and 100 g of 2-butanone was added. A 1000 ml three neck flask is purged with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution is cooled with water to 30 ° C. or less, put into 2000 g of methanol, and the precipitated white powder is filtered off. The filtered white powder was washed twice with 400 g of methanol on the slurry, filtered, and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder copolymer (67 g, 67% yield). ). This copolymer had Mw of 10,000 and Mw / Mn of 1.98. This copolymer is referred to as “copolymer (A-5)”.

Figure 0004710762
Figure 0004710762

<合成例6>
下記の各式で表される単量体(M−1)33.90g(50モル%)、単量体(M−2−2)66.10g(50モル%)を、2−ブタノン200gに溶解し、更にアゾビスイソブチロニトリル2.93gを投入した単量体溶液を準備し、100gの2−ブタノンを投入した1000mlの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液は水冷することにより30℃以下に冷却し、2000gのメタノールへ投入し、析出した白色粉末をろ別する。ろ別された白色粉末を2度400gのメタノールにてスラリー上で洗浄した後、ろ別し、50℃にて17時間乾燥し、白色粉末の共重合体を得た(82g、収率82%)。この共重合体はMwが13000、Mw/Mnが2.00であった。この共重合体を樹脂(A−6)とする。
<Synthesis Example 6>
Monomer (M-1) 33.90 g (50 mol%) and monomer (M-2-2) 66.10 g (50 mol%) represented by the following formulas were converted into 2-butanone 200 g. A monomer solution in which 2.93 g of azobisisobutyronitrile is dissolved is added, and a 1000 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution is cooled with water to 30 ° C. or less, put into 2000 g of methanol, and the precipitated white powder is filtered off. The filtered white powder was washed twice with 400 g of methanol on the slurry, filtered, and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder copolymer (82 g, yield 82%). ). This copolymer had Mw of 13000 and Mw / Mn of 2.00. This copolymer is referred to as “resin (A-6)”.

Figure 0004710762
Figure 0004710762

<合成例7>
下記の各式で表される単量体(M−1)36.26g(50モル%)、単量体(M−2−2)56.55g(40モル%)、単量体(M−6−1)7.19g(10モル%)を、2−ブタノン200gに溶解し、更にジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)3.76gを投入した単量体溶液を準備し、100gの2−ブタノンを投入した1000mlの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液は水冷することにより30℃以下に冷却し、2000gのメタノールへ投入し、析出した白色粉末をろ別する。ろ別された白色粉末を2度400gのメタノールにてスラリー上で洗浄した後、ろ別し、50℃にて17時間乾燥し、白色粉末の共重合体を得た(78g、収率78%)。この共重合体はMwが8900、Mw/Mnが1.78であった。この共重合体を樹脂(A−7)とする。
<Synthesis Example 7>
Monomer (M-1) 36.26 g (50 mol%), monomer (M-2-2) 56.55 g (40 mol%) represented by the following formulas, monomer (M- 6-1) A monomer solution prepared by dissolving 7.19 g (10 mol%) in 200 g of 2-butanone and further adding 3.76 g of dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) is prepared. Then, a 1000 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution is cooled with water to 30 ° C. or less, put into 2000 g of methanol, and the precipitated white powder is filtered off. The filtered white powder was washed twice with 400 g of methanol on the slurry, filtered, and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder copolymer (78 g, yield 78%). ). This copolymer had Mw of 8900 and Mw / Mn of 1.78. This copolymer is referred to as “resin (A-7)”.

Figure 0004710762
Figure 0004710762

<合成例8>
下記の各式で表される単量体(M−1)50.11g(50モル%)、単量体(M−2−2)19.54g(10モル%)、単量体(M−3−2)30.35g(40モル%)を、2−ブタノン200gに溶解し、更にジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)5.19gを投入した単量体溶液を準備し、100gの2−ブタノンを投入した1000mlの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液は水冷することにより30℃以下に冷却し、2000gのメタノールへ投入し、析出した白色粉末をろ別する。ろ別された白色粉末を2度400gのメタノールにてスラリー上で洗浄した後、ろ別し、50℃にて17時間乾燥し、白色粉末の共重合体を得た(81g、収率81%)。この共重合体はMwが8800、Mw/Mnが1.73であった。この共重合体を樹脂(A−8)とする。
<Synthesis Example 8>
Monomer (M-1) 50.11 g (50 mol%) represented by the following formulas, monomer (M-2-2) 19.54 g (10 mol%), monomer (M- 3-2) A monomer solution prepared by dissolving 30.35 g (40 mol%) in 200 g of 2-butanone and adding 5.19 g of dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) is prepared. Then, a 1000 ml three-necked flask charged with 100 g of 2-butanone is purged with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution is cooled with water to 30 ° C. or less, put into 2000 g of methanol, and the precipitated white powder is filtered off. The filtered white powder was washed twice with 400 g of methanol on the slurry, filtered, and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder copolymer (81 g, 81% yield). ). This copolymer had Mw of 8800 and Mw / Mn of 1.73. This copolymer is referred to as “resin (A-8)”.

Figure 0004710762
Figure 0004710762

<合成例9>
下記の各式で表される単量体(M−1)48.59g(50モル%)、単量体(M−4)20.67g(30モル%)と単量体(M−6−2)30.74g(30モル%)を2−ブタノン200gに溶解し、更にジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)4.03gを投入したモノマー溶液を準備し、100gの2−ブタノンを投入した1000mlの三口フラスコを30分窒素パージする。窒素パージの後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、事前に準備した前記単量体溶液を滴下漏斗を用いて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液は水冷することにより30℃以下に冷却し、2000gのメタノールへ投入し、析出した白色粉末をろ別する。ろ別された白色粉末を2度400gのメタノールにてスラリー上で洗浄した後、ろ別し、50℃にて17時間乾燥し、白色粉末の共重合体を得た(74g、収率74%)。この共重合体はMwが9800、Mw/Mnが1.93であった。この共重合体を樹脂(R−1)とする。
<Synthesis Example 9>
Monomer (M-1) 48.59 g (50 mol%), monomer (M-4) 20.67 g (30 mol%) represented by the following formulas and monomer (M-6) 2) A monomer solution prepared by dissolving 30.74 g (30 mol%) in 200 g of 2-butanone and further adding 4.03 g of dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) was prepared. Purge 1000 ml 3-neck flask charged with butanone with nitrogen for 30 minutes. After the nitrogen purge, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The polymerization start was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time. After completion of the polymerization, the polymerization solution is cooled with water to 30 ° C. or less, put into 2000 g of methanol, and the precipitated white powder is filtered off. The filtered white powder was washed twice with 400 g of methanol on the slurry, filtered, and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder copolymer (74 g, yield 74%). ). This copolymer had Mw of 9800 and Mw / Mn of 1.93. This copolymer is referred to as “resin (R-1)”.

Figure 0004710762
Figure 0004710762

尚、前記各合成例における、Mw、Mn、Mw/Mnの測定は、下記の要領で行った。また、各合成例でのモノマーの仕込み比、得られた共重合体のMw、Mw/Mn及び収率を表1にまとめて記載した。   In addition, the measurement of Mw, Mn, and Mw / Mn in each said synthesis example was performed in the following way. In addition, Table 1 summarizes the monomer charge ratio in each synthesis example, and the Mw, Mw / Mn, and yield of the obtained copolymer.

<Mw及びMn>
東ソー(株)製高速GPC装置(型式「HLC−8120」)に東ソー(株)製のGPCカラム(商品名「G2000HXL」;2本、「G3000HXL」;1本、「G4000HXL」;1本)を用い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶剤テトラヒドロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。また、分散度Mw/Mnは測定結果より算出した。
<Mw and Mn>
Tosoh Co., Ltd. high-speed GPC device (model “HLC-8120”) and Tosoh Co., Ltd. GPC column (trade name “G2000H XL ”; two, “G3000H XL ”; one, “G4000H XL ”; 1 This was measured by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions of a flow rate of 1.0 ml / min, an elution solvent tetrahydrofuran, and a column temperature of 40 ° C. Further, the degree of dispersion Mw / Mn was calculated from the measurement results.

Figure 0004710762
Figure 0004710762

[2]感放射線性樹脂組成物の調製
実施例1〜14及び比較例1
合成例1〜9で得られた各樹脂と、以下に示す酸発生剤(B)と、酸拡散制御剤(C)と、溶剤(D)と、を表2に示す割合で配合し、実施例1〜14及び比較例1の各感放射線性樹脂組成物を調製した。
[2] Preparation Examples 1 to 14 and Comparative Example 1 of Radiation Sensitive Resin Composition
Each resin obtained in Synthesis Examples 1 to 9, the acid generator (B) shown below, the acid diffusion controller (C), and the solvent (D) were blended in the proportions shown in Table 2, and then carried out. Each radiation sensitive resin composition of Examples 1-14 and Comparative Example 1 was prepared.

<酸発生剤(B)>
(B−1):トリフェニルスルホニウム・ノナフルオロ−n−ブタンスルホネート
(B−2):トリフェニルスルホニウム・2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート
(B−3):4−n−ブトキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウム・2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート
<酸拡散制御剤(C)>
(C−1):tert−ブチル 4−ヒドロキシ−1−ピペリジンカルボキシレート
(C−2):フェニルベンズイミダゾール
<溶剤(D)>
(D−1):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
(D−2):シクロヘキサノン
<Acid generator (B)>
(B-1): Triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate (B-2): Triphenylsulfonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2- Tetrafluoroethanesulfonate (B-3): 4-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium, 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoro Ethanesulfonate
<Acid diffusion controller (C)>
(C-1): tert-butyl 4-hydroxy-1-piperidinecarboxylate (C-2): phenylbenzimidazole
<Solvent (D)>
(D-1): Propylene glycol monomethyl ether acetate (D-2): Cyclohexanone

Figure 0004710762
Figure 0004710762

[3]実施例の評価
実施例1〜14及び比較例1の各感放射線性樹脂組成物を用いて下記の各種評価を行った。その評価結果を表3に示す。
<評価方法>
(1)感度
ArF光源にて露光を行なう場合、ウエハー表面に膜厚77nmのARC29〔(Brewer Science)社製〕膜を形成したシリコンウエハー(ARC29)を用い、各組成物溶液を、基板上にスピンコートにより塗布し、ホットプレート上にて、120℃、1分の条件でPBを行なって形成した膜厚200nmのレジスト被膜に、ニコン製ArFエキシマレーザー露光装置(開口数0.78)を用い、マスクパターンを介して露光した。その後、120℃、1分の条件でPEBを行なったのち、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、25℃で60秒間現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、線幅90nmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)を1対1の線幅に形成する露光量を最適露光量とし、この最適露光量を感度とした。
(2)解像度
最適露光量で解像される最小のライン・アンド・スペースパターンの寸法を解像度とした。
(3)ラインエッジラフネス(LER)
最適露光量にて解像した100nm1L/1Sパターンの観測において、日立製測長SEM:S9260にてパターン上部から観察する際、線幅を任意のポイントで観測し、その測定ばらつきを3シグマで表現した場合に、その値が10nm以上の場合を「不良」、10nm未満の場合を「良好」とした。
[3] Evaluation of Examples The following various evaluations were performed using the radiation-sensitive resin compositions of Examples 1 to 14 and Comparative Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.
<Evaluation method>
(1) Sensitivity When exposure is performed with an ArF light source, a silicon wafer (ARC29) having a 77 nm thick ARC29 [(Brewer Science)] film formed on the wafer surface is used. Using a Nikon ArF excimer laser exposure device (numerical aperture of 0.78) on a resist film with a film thickness of 200 nm formed by spin coating and PB on a hot plate at 120 ° C. for 1 minute. And exposure through a mask pattern. Thereafter, PEB is performed at 120 ° C. for 1 minute, and then developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. for 60 seconds, washed with water, and dried to form a positive resist pattern. Formed. At this time, an exposure amount for forming a line-and-space pattern (1L1S) having a line width of 90 nm in a one-to-one line width was defined as an optimum exposure amount, and this optimum exposure amount was defined as sensitivity.
(2) Resolution The minimum line-and-space pattern dimension that can be resolved with the optimum exposure dose is taken as the resolution.
(3) Line edge roughness (LER)
When observing the 100nm 1L / 1S pattern resolved at the optimal exposure dose, the line width is observed at an arbitrary point when observing from the top of the pattern with Hitachi SEM: S9260, and the measurement variation is expressed in 3 sigma. In this case, the case where the value was 10 nm or more was judged “bad”, and the case where the value was less than 10 nm was judged “good”.

Figure 0004710762
Figure 0004710762

本発明の感放射線性樹脂組成物は、エッチング耐性及びアルカリ性現像液への溶解性に優れているので、これから更に微細化が進行すると予想される半導体デバイス製造用の化学増幅型レジストとして極めて有用である。   Since the radiation sensitive resin composition of the present invention is excellent in etching resistance and solubility in an alkaline developer, it is extremely useful as a chemically amplified resist for semiconductor device production, which is expected to be further refined from now on. is there.

Claims (2)

(A)下記一般式(1)で表される酸解離性基を有する繰り返し単位を含有し、且つ酸の作用によって該酸解離性基が解離した際にアルカリ可溶性となるアルカリ不溶性又はアルカリ難溶性の樹脂と、(B)感放射線性酸発生剤と、を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
Figure 0004710762
〔一般式(1)において、Rは水素原子、フッ素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のフルオロアルキル基を示し、Xは、−O−Z−で表される2価の有機基であり、該Zはメチレン基、又は炭素数2〜10の直鎖状或いは分岐状のアルキレン基を示す。各Rは相互に独立に炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、2つ以上のRが互いに結合して環を形成していてもよい。〕
(A) An alkali-insoluble or alkali-insoluble material that contains a repeating unit having an acid-dissociable group represented by the following general formula (1) and becomes alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated by the action of an acid. A radiation-sensitive resin composition comprising: (B) a radiation-sensitive acid generator.
Figure 0004710762
[In General Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is represented by —O—Z—. It is a divalent organic group, and Z represents a methylene group or a linear or branched alkylene group having 2 to 10 carbon atoms. Each R 2 independently represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and two or more R 2 may be bonded to each other to form a ring. ]
前記樹脂が、更に、下記一般式(2−1)及び(2−2)で表される少なくとも一方のラクトン骨格を有する繰り返し単位を含有する請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 0004710762
〔一般式(2−1)において、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示す。また、一般式(2−2)において、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はトリフルオロメチル基を示し、nは1〜4の整数である。〕
The radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein the resin further contains a repeating unit having at least one lactone skeleton represented by the following general formulas (2-1) and (2-2).
Figure 0004710762
[In General Formula (2-1), R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. In the general formula (2-2), R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a trifluoromethyl group, n is an integer of 1-4. ]
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