JP4946094B2 - Novel compound, radiation-sensitive acid generator and positive radiation-sensitive resin composition using the same - Google Patents

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本発明は、集積回路素子の製造をはじめとする微細加工の分野において好適に用いられるレジスト材料、特に、酸性基を有し、その酸性基の少なくとも一部が酸解離性基によって保護された、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂と、遠紫外線、X線、電子線等の短波長の放射線の照射によって酸を発生する感放射線性酸発生剤との間の化学増幅効果を利用した化学増幅型の感放射線性樹脂組成物に関するものである。より具体的には、感放射線性酸発生剤として用いた際に、解像度の高いレジストパターンを形成することができる化合物に関するものである。   The present invention is a resist material suitably used in the field of microfabrication including the manufacture of integrated circuit elements, particularly an acid group having at least a part of the acid group protected by an acid dissociable group. A chemical amplification type utilizing a chemical amplification effect between an acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin and a radiation-sensitive acid generator that generates acid upon irradiation with short-wavelength radiation such as deep ultraviolet rays, X-rays, and electron beams The present invention relates to a radiation sensitive resin composition. More specifically, the present invention relates to a compound capable of forming a resist pattern with high resolution when used as a radiation sensitive acid generator.

近年、集積回路素子の製造をはじめとする微細加工の分野においては、より集積度の高い素子を製造するために、0.1μm以下のレベル(サブミクロンオーダー)で微細加工を行うことが可能なリソグラフィー技術が必要とされている。微細なパターンの加工を行うためには、より波長の短い放射線を用いてパターン描画を行うことが有効であることが知られており、従来用いられてきた可視光線や紫外線に代えて、遠紫外線、X線、電子線等の短波長の放射線、より具体的には、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(Extreme Ultra−Violet:極限紫外線、波長13nm等)又は電子線等を利用することが検討されている。 In recent years, in the field of microfabrication including the manufacture of integrated circuit elements, it is possible to perform microfabrication at a level of 0.1 μm or less (submicron order) in order to manufacture elements with higher integration. There is a need for lithographic techniques. In order to process a fine pattern, it is known that it is effective to draw a pattern using radiation having a shorter wavelength, and instead of the conventionally used visible light and ultraviolet light, far ultraviolet light is used. , X-ray, electron beam and other short wavelength radiation, more specifically, KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), EUV (Extreme Ultra-Violet) : Extreme ultraviolet rays, wavelength of 13 nm, etc.) or use of electron beams or the like has been studied.

前記のような短波長の放射線を利用するリソグラフィー技術としては、酸性基を有し、その酸性基の少なくとも一部が酸解離性基によって保護された、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂と、短波長の放射線の照射(露光)によって酸を発生する感放射線性酸発生剤(単に「酸発生剤」と記す場合がある)との間の化学増幅効果を利用した化学増幅型の感放射線性樹脂組成物を用いてレジストパターンを形成する技術が提案されている。   Lithographic techniques using short-wavelength radiation as described above include acid-dissociable group-modified alkali-soluble resins having an acid group and at least part of the acid group being protected by an acid-dissociable group, Chemical amplification type radiation-sensitive resin using chemical amplification effect between radiation-sensitive acid generator that generates acid upon irradiation (exposure) of wavelength radiation (simply referred to as “acid generator”) A technique for forming a resist pattern using a composition has been proposed.

化学増幅型の感放射線性樹脂組成物は、露光により酸発生剤から酸を発生させ、その酸の作用によりアルカリ可溶性樹脂の酸性基を保護していた酸解離性基を解離させ、アルカリ可溶性樹脂の酸性基を露出させ、露光領域をアルカリ現像液に対して易溶性とすることによって、レジストパターンを形成させる組成物である。   The chemically amplified radiation-sensitive resin composition generates an acid from an acid generator by exposure, dissociates an acid-dissociable group that protected the acidic group of the alkali-soluble resin by the action of the acid, and the alkali-soluble resin This is a composition for forming a resist pattern by exposing the acidic group of the material and making the exposed region easily soluble in an alkali developer.

例えば、カルボキシル基(酸性基)をt−ブチル基(酸解離性基)で保護した重合体やフェノール性水酸基(酸性基)をt−ブトキシカルボニル基(酸解離性基)で保護した重合体と、ジアリールヨードニウム塩やトリアリールスルホニウム塩等の酸発生剤とを含むレジスト組成物が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   For example, a polymer having a carboxyl group (acidic group) protected with a t-butyl group (acid-dissociable group) or a polymer having a phenolic hydroxyl group (acidic group) protected with a t-butoxycarbonyl group (acid-dissociable group) A resist composition containing an acid generator such as a diaryl iodonium salt or a triaryl sulfonium salt is disclosed (for example, see Patent Document 1).

また、酸発生剤として、前記のようなトリアリールスルホニウム塩のアリール基等にアミド基等を導入した化合物を含有するレジスト組成物も開示されている(例えば、特許文献2参照)。   A resist composition containing a compound in which an amide group or the like is introduced into the aryl group or the like of the triarylsulfonium salt as described above is also disclosed as an acid generator (see, for example, Patent Document 2).

特開昭59−45439号公報JP 59-45439 A 特開2003−307839号公報JP 2003-307839 A

特許文献1に記載されるレジスト組成物は、露光によりジアリールヨードニウム塩等から酸を発生させ、その酸の作用によりアルカリ可溶性樹脂のカルボキシル基を保護していたt−ブチル基等を解離させ、アルカリ可溶性樹脂のカルボキシル基を露出させ、露光領域をアルカリ現像液に対して易溶性とすることによって、レジストパターンを形成させることが可能である。しかしながら、このレジスト組成物は、短波長の放射線に対する感度が低いという課題があった。   The resist composition described in Patent Document 1 generates an acid from a diaryliodonium salt or the like by exposure, dissociates a t-butyl group or the like that protected the carboxyl group of the alkali-soluble resin by the action of the acid, A resist pattern can be formed by exposing the carboxyl group of the soluble resin and making the exposed region easily soluble in an alkali developer. However, this resist composition has a problem of low sensitivity to short wavelength radiation.

また、特許文献2に記載されるレジスト組成物は、酸発生剤のトリアリールスルホニウム塩のアリール基等にアミド基等を導入することによって、従来のレジスト組成物の課題であった感度、解像度、プロファイル等が改善されるという利点がある。しかしながら、近年、集積回路素子の高集積化等は急激に進展していることから、微細加工の分野においては従来よりも一層高精細なレジストパターンを形成させることが可能な、解像力に優れたレジスト材料が求められている。このような状況を考慮すれば、特許文献2に記載されるレジスト組成物も解像度の面で未だ十分に満足できるものではなく、更なる改良が求められていた。   In addition, the resist composition described in Patent Document 2 introduces an amide group or the like into the aryl group or the like of the triarylsulfonium salt of the acid generator, thereby improving sensitivity, resolution, There is an advantage that the profile and the like are improved. However, in recent years, the high integration of integrated circuit elements has been progressing rapidly, so that in the field of microfabrication, a resist having excellent resolving power that can form a resist pattern with higher definition than before. There is a need for materials. Considering such a situation, the resist composition described in Patent Document 2 is still not fully satisfactory in terms of resolution, and further improvement has been demanded.

以上説明したように、現在のところ、十分に満足できる高い解像度、例えば、ArFエキシマレーザーで0.1μm未満といったレジストパターンにおいて十分なプロセスマージンを形成し得るような、高解像度を得られるレジスト材料は未だ開示されていない。従って、微細加工、中でもリソグラフィーの分野においては、近年のレジストパターンの高精細化に対応し得る高解像度を得られるレジスト材料を創出することが重要な課題となっている。   As described above, at present, a resist material capable of obtaining a sufficiently high resolution, for example, a high resolution capable of forming a sufficient process margin in a resist pattern of less than 0.1 μm with an ArF excimer laser is available. Not yet disclosed. Therefore, in the field of microfabrication, especially lithography, it has become an important issue to create a resist material that can obtain a high resolution that can cope with the high definition of resist patterns in recent years.

本発明は、上述のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、従来のものとは化学的構造が異なる新規な化合物及びその化合物を用いた、従来よりも一層高精細なレジストパターンを形成させることが可能な感放射線性酸発生剤及び感放射線性樹脂組成物に関するものである。本発明の化合物はオニウム塩であり、感放射線性酸発生剤として感放射線性樹脂組成物に用いられるものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and uses a novel compound having a chemical structure different from that of the conventional one and a higher definition using the compound. The present invention relates to a radiation-sensitive acid generator and a radiation-sensitive resin composition capable of forming a resist pattern. The compound of the present invention is an onium salt and is used in a radiation-sensitive resin composition as a radiation-sensitive acid generator.

本発明者らは、前記のような従来技術の課題を解決するために鋭意検討した結果、トリフェニルスルホニウム塩等の芳香族オニウム塩を基本骨格とし、その芳香環に酸素原子や硫黄原子を介してアミノ基を導入した芳香族オニウム塩によって、前記課題が解決されることに想到し、本発明を完成させた。具体的には、本発明により、以下の化合物、それを用いた感放射線性酸発生剤及びポジ型感放射線性樹脂組成物が提供される。   As a result of intensive studies to solve the problems of the prior art as described above, the present inventors have an aromatic onium salt such as triphenylsulfonium salt as a basic skeleton, and the aromatic ring has an oxygen atom or a sulfur atom interposed therebetween. Thus, the inventors have conceived that the above problems can be solved by an aromatic onium salt having an amino group introduced therein, and thus completed the present invention. Specifically, according to the present invention, the following compounds, a radiation sensitive acid generator and a positive radiation sensitive resin composition using the following compounds are provided.

[1] 下記一般式(1)で示される化合物。

Figure 0004946094
〔一般式(1)において、Aは硫黄原子、Arは各々が同一若しくは異なった、下記置換基によって置換されていてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、Bは各々が同一若しくは異なった下記一般式(2)で示される構造の官能基、R及びRは各々が同一若しくは異なった、水素原子、下記置換基によって置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、は各々が同一若しくは異なった、下記置換基によって置換されていてもよい芳香族炭化水素基、はAの対イオン、Zは酸素原子、xは1〜3の整数を示す。mは1〜3の整数、nは0〜2の整数(但し、m+n=3)であ。〕
Figure 0004946094
〔一般式(2)において、R 及びR は各々が同一若しくは異なった、水素原子、下記置換基によって置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、下記置換基によって置換されていてもよい炭素数3〜20の脂環族基、炭素数2〜20のアルケニル基、下記置換基によって置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は下記置換基によって置換されていてもよい複素環式炭化水素基、pは1〜20の整数を示す。〕
置換基:ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシル基、炭素数2〜5のシアノアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアルコキシ基、ハロゲン原子、フルオロアルキル基。 [1] A compound represented by the following general formula (1).
Figure 0004946094
In [general formula (1), A is sulfur atom, Ar each have the same or different, aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may be substituted by the following substituents, each B is the same Alternatively, different functional groups having the structure represented by the following general formula (2) , R 1 and R 2 are the same or different, a hydrogen atom, and an alkyl having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted by the following substituents group, R 3 each is the same or different, aromatic be substitution by the following optionally substituted hydrocarbon group, Y - is a + counterion, Z is acid MotoHara child, x is 1 to 3 Indicates an integer . m is an integer of 1 to 3, n represents an integer of 0 to 2 (provided, m + n = 3) Ru der. ]
Figure 0004946094
[In General Formula (2), R 4 and R 5 are the same or different and each is substituted with a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted with the following substituents, or the following substituents. May be an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group which may be substituted with the following substituents, or a heterocycle which may be substituted with the following substituents. A cyclic hydrocarbon group, p represents an integer of 1 to 20; ]
Substituent: hydroxyl group, carboxyl group, cyano group, hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms, cyanoalkyl group having 2 to 5 carbon atoms, alkoxycarbonyl group, alkoxycarbonylalkoxy group, A halogen atom, a fluoroalkyl group;

] 前記[1]に記載の化合物を少なくとも1種含有する感放射線性酸発生剤。 [ 2 ] A radiation-sensitive acid generator containing at least one compound according to [1 ] .

] 酸性基を有し、前記酸性基の少なくとも一部が酸解離性基によって保護された、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂(A成分)と、感放射線性酸発生剤(B成分)とを必須成分として含有するポジ型感放射線性樹脂組成物であって、前記B成分として、前記[1]に記載の化合物を少なくとも1種含有するポジ型感放射線性樹脂組成物。 [ 3 ] An acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin (component A) having an acidic group and at least a part of the acidic group protected by an acid-dissociable group, and a radiation-sensitive acid generator (component B) A positive radiation sensitive resin composition containing at least one compound according to [1 ] as the B component.

] 更に、酸拡散抑制剤(C成分)を構成成分として含有する前記[]に記載のポジ型感放射線性樹脂組成物。 [ 4 ] The positive radiation sensitive resin composition according to [ 3 ], further comprising an acid diffusion inhibitor (component C) as a constituent component.

本発明の新規化合物、感放射線性酸発生剤及びポジ型感放射線性樹脂組成物は、十分に満足できる高い解像度を得ることができる。例えば、ArFエキシマレーザーで0.1μm未満といった高精細なレジストパターンを形成し得るような優れた解像力を発揮する。   The novel compound, radiation-sensitive acid generator, and positive-type radiation-sensitive resin composition of the present invention can obtain sufficiently satisfactory high resolution. For example, it exhibits an excellent resolution that can form a high-definition resist pattern of less than 0.1 μm with an ArF excimer laser.

以下、本発明の化合物、感放射線性酸発生剤及びポジ型感放射線性樹脂組成物を実施するための最良の形態について具体的に説明する。但し、本発明は、その発明特定事項を備える全ての実施形態を包含するものであり、以下に示す実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, the best mode for carrying out the compound, radiation sensitive acid generator and positive radiation sensitive resin composition of the present invention will be specifically described. However, the present invention includes all embodiments including the invention-specific matters, and is not limited to the embodiments described below.

[1]化合物:
本発明の化合物は、下記一般式(1)で示されるものである。

Figure 0004946094
〔一般式(1)において、Aは硫黄原子又はヨウ素原子、Arは各々が同一若しくは異なった、置換されていてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換されていてもよい炭素数4〜20の複素環式炭化水素基、Bは各々が同一若しくは異なった2価の官能基、R及びRは各々が同一若しくは異なった、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換されていてもよい炭素数3〜20の脂環族基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は置換されていてもよい複素環式炭化水素基、Rは各々が同一若しくは異なった、置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、置換されていてもよい炭素数3〜20の脂環族基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は置換されていてもよい複素環式炭化水素基、Yは非求核性対イオン、Zは各々が同一若しくは異なった、酸素原子又は硫黄原子、xは1〜3の整数を示す。Aが硫黄原子の場合には、mは1〜3の整数、nは0〜2の整数(但し、m+n=3)であり、Aがヨウ素原子の場合には、mは1又は2、nは0又は1(但し、m+n=2)である。RとRが単結合、2価の官能基又は2価の原子を介して結合され、構成原子数が5〜10の環構造を形成していてもよい。〕 [1] Compound:
The compound of the present invention is represented by the following general formula (1).
Figure 0004946094
[In General Formula (1), A is a sulfur atom or an iodine atom, Ar is the same or different, and each is an optionally substituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms or an optionally substituted carbon. A heterocyclic hydrocarbon group of 4 to 20; B is the same or different divalent functional group; R 1 and R 2 are the same or different and each is a hydrogen atom or an optionally substituted carbon number; An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted heterocyclic hydrocarbon group, R 3 is the same or different, each optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, optionally substituted alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, optionally substituted aromatic carbon A hydrogen group or an optionally substituted heterocyclic group Hydrocarbon group, Y - is a non-nucleophilic counter ion, Z is each is the same or different, an oxygen atom or a sulfur atom, x is an integer of 1-3. When A is a sulfur atom, m is an integer of 1 to 3, n is an integer of 0 to 2 (provided that m + n = 3), and when A is an iodine atom, m is 1 or 2, n Is 0 or 1 (where m + n = 2). R 1 and R 2 may be bonded through a single bond, a divalent functional group, or a divalent atom to form a ring structure having 5 to 10 constituent atoms. ]

[1−A]カチオン部分:
一般式(1)中、「A」で示されるのは、硫黄原子又はヨウ素原子である。即ち、本発明の化合物としては、「A」が硫黄原子であるスルホニウム塩と、「A」がヨウ素原子であるヨードニウム塩を挙げることができる。中でも、オニウム塩としての保存安定性を向上させる効果が高いという理由から、「A」が硫黄原子であるスルホニウム塩が好ましい。
[1-A] Cation moiety:
In the general formula (1), “A” represents a sulfur atom or an iodine atom. That is, examples of the compound of the present invention include a sulfonium salt in which “A” is a sulfur atom and an iodonium salt in which “A” is an iodine atom. Among these, a sulfonium salt in which “A” is a sulfur atom is preferable because of its high effect of improving the storage stability as an onium salt.

一般式(1)中、「Ar」で示されるのは、各々が同一若しくは異なった、置換されていてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基又は置換されていてもよい炭素数4〜20の複素環式炭化水素基である。   In the general formula (1), “Ar” represents the same or different, each optionally substituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or optionally substituted carbon atoms 4 ˜20 heterocyclic hydrocarbon groups.

「炭素数6〜20の芳香族炭化水素基」としては、例えば、フェニル基、トルイル基、ベンジル基、メチルベンジル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基及びアントリル基等を挙げることができる。   Examples of the “aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms” include phenyl group, toluyl group, benzyl group, methylbenzyl group, xylyl group, mesityl group, naphthyl group and anthryl group.

「炭素数4〜20の複素環式炭化水素基」は、前記の「芳香族炭化水素基」中に、硫黄原子、酸素原子、窒素原子等のヘテロ原子を1以上含む基を意味し、具体的には、フラニル基、チオフェニル基、ピリジル基、イミダゾリル基、モルホリニル基、ピペリジニル基又はピロリジニル基等を挙げることができる。   “C4-C20 heterocyclic hydrocarbon group” means a group containing one or more heteroatoms such as a sulfur atom, an oxygen atom, and a nitrogen atom in the above-mentioned “aromatic hydrocarbon group”. Specifically, a furanyl group, a thiophenyl group, a pyridyl group, an imidazolyl group, a morpholinyl group, a piperidinyl group, a pyrrolidinyl group, and the like can be given.

前記芳香族炭化水素基、前記複素環式炭化水素基の中では、KrF,ArFエキシマレーザーの照射光に対する吸光性を向上させる効果が高いという理由から、フェニル基、ナフチル基又はアントリル基が好ましく、フェニル基が更に好ましい。   Among the aromatic hydrocarbon group and the heterocyclic hydrocarbon group, a phenyl group, a naphthyl group, or an anthryl group is preferable because it has a high effect of improving the light absorbency with respect to irradiation light of a KrF or ArF excimer laser. More preferred is a phenyl group.

「炭素数6〜20の芳香族炭化水素基」や「炭素数4〜20の複素環式炭化水素基」は、一部ないし全部の水素原子が置換基によって置換されたものであってもよい。そのような置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基の他、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;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;メトキシカルボニルメトキシ基、エトキシカルボニルメトキシ基、t−ブトキシカルボニルメトキシ基等のアルコキシカルボニルアルコキシ基;フッ素、塩素等のハロゲン原子;フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等のフルオロアルキル基;等を挙げることができる。   The “aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms” or the “heterocyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms” may be one in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with substituents. . Examples of such a substituent include a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a hydroxymethyl group, a 1-hydroxyethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 1-hydroxypropyl group, a 2-hydroxypropyl group, 3 A hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a hydroxypropyl group, a 1-hydroxybutyl group, a 2-hydroxybutyl group, a 3-hydroxybutyl group, and a 4-hydroxybutyl group; a methoxy group, an ethoxy group, and an n-propoxy group , I-propoxy group, n-butoxy group, 2-methylpropoxy group, 1-methylpropoxy group, t-butoxy group and the like alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms; cyanomethyl group, 2-cyanoethyl group, 3-cyanopropyl A cyanoalkyl group having 2 to 5 carbon atoms such as a 4-cyanobutyl group; a methoxycarbonyl group; Alkoxycarbonyl groups such as tooxycarbonyl group and t-butoxycarbonyl group; alkoxycarbonylalkoxy groups such as methoxycarbonylmethoxy group, ethoxycarbonylmethoxy group and t-butoxycarbonylmethoxy group; halogen atoms such as fluorine and chlorine; fluoromethyl group; And fluoroalkyl groups such as a trifluoromethyl group and a pentafluoroethyl group;

本発明の化合物は、前記のような芳香族炭化水素基や複素環式炭化水素基を有し、その芳香環に酸素原子や硫黄原子を介してアミノ基を導入したものである。アミノ基を導入することによって酸拡散抑制効果(具体的には、発生した酸の拡散による解像度低下という不具合を抑制する効果)を得ることができ、その結果として、十分に満足できる高い解像度を得ることができる。   The compound of the present invention has an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic hydrocarbon group as described above, and an amino group is introduced into the aromatic ring via an oxygen atom or a sulfur atom. By introducing an amino group, it is possible to obtain an acid diffusion suppressing effect (specifically, an effect of suppressing the problem of reduced resolution due to diffusion of the generated acid), and as a result, a sufficiently satisfactory high resolution can be obtained. be able to.

前記のような効果を得るためには、Zの各々が酸素原子又は硫黄原子であればよい。但し、化合物の保存安定性を向上させる効果が高いという理由から、Zのいずれもが酸素原子であることが好ましい。   In order to obtain the effect as described above, each Z may be an oxygen atom or a sulfur atom. However, it is preferable that all of Z are oxygen atoms because the effect of improving the storage stability of the compound is high.

また、本発明の化合物は、芳香環に結合される酸素原子や硫黄原子に直接アミノ基を結合させるのではなく、酸素原子や硫黄原子とアミノ基との間に、一般式(1)中、「B」で示される「2価の官能基」を介在させ、この「B」を介して酸素原子等とアミノ基とを結合させた構造としている。このような構造とすると、そのアミノ基が分解し難くなるため、オニウム塩の安定性が向上する。また、「2価の官能基」を介在させた場合、その原子や官能基の種類によってアミノ基の塩基性をコントロールすることができ、所望のレベルの酸拡散抑制効果を得ることができるため好ましい。   Further, the compound of the present invention does not directly bind an amino group to an oxygen atom or sulfur atom bonded to an aromatic ring, but between the oxygen atom or sulfur atom and the amino group, in the general formula (1), It has a structure in which a “divalent functional group” represented by “B” is interposed and an oxygen atom or the like and an amino group are bonded via this “B”. With such a structure, the amino group is difficult to decompose, so that the stability of the onium salt is improved. In addition, when a “divalent functional group” is interposed, the basicity of the amino group can be controlled by the type of atom or functional group, and a desired level of acid diffusion suppression effect can be obtained. .

一般式(1)中、「B」で示される「2価の官能基」としては、例えば、−SO−、−SOO−等の無機官能基;−CO−、−COO−、−OCOO−、−NR’−、−NR’CO−、−OCHCONR’−、−O(CHCONR’−、−SCHCONR’−、−S(CHCONR’−等の有機官能基;等を挙げることができる。但し、前記一般式において窒素原子に結合する「R’」は各々が同一若しくは異なった、i)置換されていてもよい直鎖状若しくは分岐状のアルキル基(炭素数1〜20)、ii)置換されていてもよい1価の脂環式炭化水素基(炭素数3〜20)又はiii)直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基(炭素数2〜20)を意味する。 In the general formula (1), examples of the “divalent functional group” represented by “B” include inorganic functional groups such as —SO 2 — and —SO 2 O—; —CO—, —COO—, — OCOO -, - NR '-, - NR'CO -, - OCH 2 CONR' -, - O (CH 2) 2 CONR '-, - SCH 2 CONR' -, - S (CH 2) 2 CONR'- like Organic functional groups of However, "R '" couple | bonded with a nitrogen atom in the said general formula is respectively the same or different, i) The linear or branched alkyl group (C1-C20) which may be substituted, ii) An optionally substituted monovalent alicyclic hydrocarbon group (3 to 20 carbon atoms) or iii) a linear or branched alkenyl group (2 to 20 carbon atoms).

一般式(1)中、「B」で示される「2価の官能基」としては、2価の有機官能基、中でも、化合物の保存安定性を向上させる効果が高いという理由から、置換されていてもよい2価の炭化水素基が好ましい。非置換の2価の炭化水素基としては、例えば、メチレン基;1,1−エチレン基、1,2−エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等の炭素数2〜8のアルキレン基;1,3−シクロペンチレン基、1,3−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキシレン基等の炭素数3〜10のシクロアルキレン基;1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、メチル−1,4−フェニレン基、1,4−フェニレンメチレン基等の炭素数6〜14のアリーレン基;等を挙げることができる。   In the general formula (1), the “divalent functional group” represented by “B” is a divalent organic functional group, especially, because it has a high effect of improving the storage stability of the compound. Preferred is a divalent hydrocarbon group. Examples of the unsubstituted divalent hydrocarbon group include a methylene group; 1,1-ethylene group, 1,2-ethylene group, propylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, and the like. An alkylene group having 2 to 8 carbon atoms; a cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms such as 1,3-cyclopentylene group, 1,3-cyclohexylene group and 1,4-cyclohexylene group; 1,3-phenylene Group, an arylene group having 6 to 14 carbon atoms such as 1,4-phenylene group, methyl-1,4-phenylene group, 1,4-phenylenemethylene group, and the like.

前記2価の炭化水素基は一部ないし全部の水素原子が置換基によって置換されたものであってもよい。メチレン基又はアルキレン基の置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基の他、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;メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、t−ブチルカルボニルオキシ基等の炭素数2〜5のアルキルカルボニルオキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基;メトキシカルボニルメトキシ基、エトキシカルボニルメトキシ基、t−ブトキシカルボニルメトキシ基等の炭素数3〜6のアルコキシカルボニルアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;等を挙げることができる。   The divalent hydrocarbon group may be one in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with substituents. Examples of the substituent of the methylene group or alkylene group include a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, and a 2-methylpropoxy group. An alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms such as 1-methylpropoxy group and t-butoxy group; an alkylcarbonyloxy group having 2 to 5 carbon atoms such as methylcarbonyloxy group, ethylcarbonyloxy group and t-butylcarbonyloxy group An alkoxycarbonyl group having 2 to 5 carbon atoms such as a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group and a t-butoxycarbonyl group; a carbon atom having 3 to 6 carbon atoms such as a methoxycarbonylmethoxy group, an ethoxycarbonylmethoxy group and a t-butoxycarbonylmethoxy group; Alkoxycarbonylalkoxy group; fluorine atom, chlorine Halogen atoms child like; and the like.

シクロアルキレン基又はアリーレン基の置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、オキソ基(=O)の他、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、t−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基、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;メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、t−ブチルカルボニルオキシ基等の炭素数2〜5のアルキルカルボニルオキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基;メトキシカルボニルメトキシ基、エトキシカルボニルメトキシ基、t−ブトキシカルボニルメトキシ基等の炭素数3〜6のアルコキシカルボニルアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等の炭素数1〜4のフルオロアルキル基;等を挙げることができる。   Examples of the substituent of the cycloalkylene group or the arylene group include a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, an oxo group (═O), a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n- C1-C4 alkyl group such as butyl group and t-butyl group, hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group, 1-hydroxypropyl group, 2-hydroxypropyl group, 3-hydroxypropyl Group, 1-hydroxybutyl group, 2-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl group, 4-hydroxybutyl group and other C1-C4 hydroxyalkyl groups; methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i- 1 to 4 carbon atoms such as propoxy group, n-butoxy group, 2-methylpropoxy group, 1-methylpropoxy group, t-butoxy group Alkoxyl group; C2-C5 cyanoalkyl group such as cyanomethyl group, 2-cyanoethyl group, 3-cyanopropyl group, 4-cyanobutyl group; methylcarbonyloxy group, ethylcarbonyloxy group, t-butylcarbonyloxy group, etc. An alkylcarbonyloxy group having 2 to 5 carbon atoms; an alkoxycarbonyl group having 2 to 5 carbon atoms such as a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group and a t-butoxycarbonyl group; a methoxycarbonylmethoxy group, an ethoxycarbonylmethoxy group and a t-butoxy An alkoxycarbonylalkoxy group having 3 to 6 carbon atoms such as a carbonylmethoxy group; a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom; a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a fluoromethyl group, a trifluoromethyl group or a pentafluoroethyl group And so on That.

メチレン基、アルキレン基、シクロアルキレン基又はアリーレン基は、その一部ないし全部の水素原子が1種の置換基によって置換されていてもよいし、2種以上の置換基によって置換されていてもよい。   In the methylene group, alkylene group, cycloalkylene group or arylene group, part or all of the hydrogen atoms may be substituted with one kind of substituent, or may be substituted with two or more kinds of substituents. .

このように一般式(1)中、「B」で示される「2価の官能基」としては、「2価の炭化水素基」が好ましいが、中でも、置換されていてもよく、環構造を含んでいてもよい炭素数1〜20のアルキレン基又は置換されていてもよい炭素数3〜20の脂環族基であることが好ましい。「環構造を含んでいてもよい」とは、「アルキレン基」の炭素鎖の一部が脂環族基等の環構造に置き換わっているものも、「アルキレン基」の概念に含まれることを意味する。   As described above, in the general formula (1), the “divalent functional group” represented by “B” is preferably a “divalent hydrocarbon group”, but may be substituted. It is preferable that it is a C1-C20 alkylene group which may be contained or a C3-C20 alicyclic group which may be substituted. “It may contain a ring structure” means that a part of the carbon chain of the “alkylene group” is replaced with a ring structure such as an alicyclic group, and is included in the concept of the “alkylene group”. means.

また、一般式(1)において、Bが下記一般式(2)で示される構造の官能基であることが更に好ましい。

Figure 0004946094
〔一般式(2)において、R及びRは各々が同一若しくは異なった、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換されていてもよい炭素数3〜20の脂環族基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は置換されていてもよい複素環式炭化水素基、pは1〜20の整数を示す。R及びRは、R、R、R又はRのいずれかと、単結合、2価の官能基又は2価の原子を介して結合され、構成原子数が5〜10の環構造を形成していてもよい。〕 In the general formula (1), B is more preferably a functional group having a structure represented by the following general formula (2).
Figure 0004946094
[In General Formula (2), each of R 4 and R 5 is the same or different, a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an optionally substituted carbon atom having 3 to 20 carbon atoms. An alicyclic group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted heterocyclic hydrocarbon group, p represents an integer of 1 to 20. R 4 and R 5 are bonded to any one of R 1 , R 2 , R 4 or R 5 via a single bond, a divalent functional group or a divalent atom, and a ring having 5 to 10 constituent atoms A structure may be formed. ]

一般式(1)中、「R」ないし「R」で示される「炭素数1〜20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、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−エイコシル基、i−プロピル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、t−ドデシル基等を挙げることができる。 In the general formula (1), examples of the “alkyl group having 1 to 20 carbon atoms” represented by “R 4 ” to “R 5 ” include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-nonadecyl group, n-eicosyl group, i-propyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, Examples thereof include a t-dodecyl group.

「炭素数3〜20の脂環族基」としては、例えば、シクロペンチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基の他、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、アダマンチル基、メチルアダマンチル基、エチルアダマンチル基、ブチルアダマンチル基等の炭素数6〜20の有橋脂環式炭化水素基;等を挙げることができる。   Examples of the “C3-C20 alicyclic group” include, for example, cyclopentyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, norbornyl group, tricyclodecanyl group, tetracyclododecyl group, adamantyl group, methyladamantyl group A bridged alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms such as a group, an ethyladamantyl group, and a butyladamantyl group.

「芳香族炭化水素基」、「複素環式炭化水素基」としては、「Ar」の項で既に例示した基を挙げることができる。   Examples of the “aromatic hydrocarbon group” and “heterocyclic hydrocarbon group” include the groups already exemplified in the section “Ar”.

「R」ないし「R」で示される各炭化水素基は、その水素原子の一部又は全部が置換基によって置換されたものであってもよい。そのような置換基としては、「Ar」の項で置換芳香族炭化水素基や置換複素環式炭化水素基を構成する置換基として既に例示した基を挙げることができる。中でも、感放射線性酸発生剤としての酸拡散抑制効果が高いという理由から、アルキル基やシクロアルキル基が好ましく、アルキル基が更に好ましい。 Each hydrocarbon group represented by “R 4 ” to “R 5 ” may be one in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with a substituent. Examples of such a substituent include the groups already exemplified as the substituent constituting the substituted aromatic hydrocarbon group and the substituted heterocyclic hydrocarbon group in the “Ar” section. Among them, an alkyl group or a cycloalkyl group is preferable and an alkyl group is more preferable because the acid diffusion suppressing effect as a radiation sensitive acid generator is high.

「R」ないし「R」としては、前記例示した基の中でも、化合物の結晶性を向上させる効果が高いという理由から、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、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、t−ドデシル基、n−ヘキサドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、カンフォロイル基、ノルボニル基、p−トルイル基、ベンジル基、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、トリフルオロメチル基、ノナフルオロブチル基、パーフルオロオクチル基、メトキシカルボニルジフルオロメチル基が好ましい。 “R 4 ” to “R 5 ” are methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n group and the like because of the high effect of improving the crystallinity of the compound among the groups exemplified above. -Butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-dodecyl group, t-dodecyl group, n-hexadodecyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group , Camphoroyl group, norbornyl group, p-toluyl group, benzyl group, phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, trifluoromethyl group, nonafluorobutyl group, perfluorooctyl group, methoxycarbonyldifluoromethyl group are preferable. .

以上、一般式(1)中、「B」で示される「2価の官能基」について説明してきたが、これらの中では、化合物の結晶性を向上させる効果が高いという理由から、アルキレン基が好ましく、エチレン基、プロピレン基が更に好ましい。   As described above, in the general formula (1), the “divalent functional group” represented by “B” has been described. Among these, for the reason that the effect of improving the crystallinity of the compound is high, the alkylene group is An ethylene group and a propylene group are more preferable.

一般式(1)中、「R」、「R」で示されるのは、各々が同一若しくは異なった、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換されていてもよい炭素数3〜20の脂環族基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は置換されていてもよい複素環式炭化水素基である。これらの置換基の具体例としては、「R」及び「R」の項で説明したものと同様の置換基を挙げることができ、好ましい置換基についても同様である。 In the general formula (1), “R 1 ” and “R 2 ” are the same or different from each other, a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a substituted group. An alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group which may be substituted, or a heterocyclic hydrocarbon group which may be substituted. Specific examples of these substituents include the same substituents as those described in the sections of “R 4 ” and “R 5 ”, and the same applies to preferable substituents.

なお、「RとRが単結合、2価の官能基又は2価の原子を介して結合され、構成原子数が5〜10の環構造を形成していてもよい。」とは、RとRから各1個の原子又は官能基が解離して残基を形成し、その残基同士が単結合で直接的に、或いは2価の官能基や2価の原子を介して間接的に結合することによって、構成原子数が5〜10の環構造(即ち、5員環〜10員環の環構造)が形成されたものも本発明の化合物に含まれることを意味している。但し、この環構造は本発明の化合物に必須の構造ではない。即ち、本発明の化合物には、このような環構造を全く持たないもの、R−R間で環構造が形成されたもののいずれもが含まれる。「R及びRは、R、R、R又はRのいずれかと、単結合、2価の官能基又は2価の原子を介して結合され、構成原子数が5〜10の環構造を形成していてもよい。」についても同様の意味である。 “R 1 and R 2 may be bonded through a single bond, a divalent functional group or a divalent atom to form a ring structure having 5 to 10 constituent atoms”. Each atom or functional group is dissociated from R 1 and R 2 to form a residue, and the residues are directly bonded by a single bond or via a divalent functional group or a divalent atom. It means that the compound of the present invention includes those in which a ring structure having 5 to 10 constituent atoms (that is, a 5-membered ring to 10-membered ring structure) is formed by indirectly bonding. Yes. However, this ring structure is not an essential structure for the compound of the present invention. That is, the compound of the present invention includes both those having no such ring structure and those having a ring structure formed between R 1 and R 2 . “R 4 and R 5 are bonded to any of R 1 , R 2 , R 4 or R 5 via a single bond, a divalent functional group or a divalent atom, and the number of constituent atoms is 5 to 10 “A ring structure may be formed” has the same meaning.

「2価の官能基」としては、例えば、メチレン基;エチレン基等の2価のアルキレン基;アリーレン基等のその他の2価の有機官能基等を挙げることができる。中でも、KrF,ArFエキシマレーザーの照射光の透過性を向上させる効果が高いという理由から、アルキレン基が好ましい。なお、「2価の官能基」は、主鎖中に硫黄原子、酸素原子及び窒素原子をはじめとするヘテロ原子を含むものであってもよい。「2価の原子」としては、例えば、−O−、−S−等を挙げることができる。   Examples of the “divalent functional group” include a methylene group; a divalent alkylene group such as an ethylene group; and other divalent organic functional groups such as an arylene group. Among these, an alkylene group is preferable because it has a high effect of improving the transmittance of irradiation light of KrF, ArF excimer laser. The “divalent functional group” may include a hetero atom including a sulfur atom, an oxygen atom and a nitrogen atom in the main chain. Examples of the “divalent atom” include —O— and —S—.

一般式(1)中、「R」で示されるのは、各々が同一若しくは異なった、置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、置換されていてもよい炭素数3〜20の脂環族基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は置換されていてもよい複素環式炭化水素基である。これらの置換基の具体例としては、「R」及び「R」の項で説明したものと同様の置換基を挙げることができ、好ましい置換基についても同様である。 In the general formula (1), “R 3 ” is the same or different, each having an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and optionally having 3 to 20 carbon atoms. An alicyclic group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted heterocyclic hydrocarbon group. Specific examples of these substituents include the same substituents as those described in the sections of “R 4 ” and “R 5 ”, and the same applies to preferable substituents.

一般式(1)中の「x」は1〜3の整数であることから、1個の芳香族炭化水素基等に対して少なくとも1個、最大で3個のアミノ基が導入される。「x」を1〜2とすると、感放射線性樹脂組成物のアルカリ現像性が向上するため好ましい。   Since “x” in the general formula (1) is an integer of 1 to 3, at least one amino group and at most three amino groups are introduced per one aromatic hydrocarbon group or the like. When “x” is 1 to 2, it is preferable because alkali developability of the radiation-sensitive resin composition is improved.

「A」が硫黄原子の場合には、一般式(1)中の「m」は1〜3の整数、「n」は0〜2の整数、「m」と「n」の和は3である。即ち、「A」が硫黄原子であるスルホニウム塩は、3個の芳香族炭化水素基ないし複素環式炭化水素基を有するものであり、そのうちの少なくとも1個の芳香族炭化水素基等に酸素原子や硫黄原子を介してアミノ基が導入されていればよい。また、n=2の時、Rが相互に置換されていてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を介して結合し、結合している硫黄原子と共に環構造を形成してもよい。 When “A” is a sulfur atom, “m” in the general formula (1) is an integer of 1 to 3, “n” is an integer of 0 to 2, and the sum of “m” and “n” is 3. is there. That is, the sulfonium salt in which “A” is a sulfur atom has three aromatic hydrocarbon groups or heterocyclic hydrocarbon groups, of which at least one aromatic hydrocarbon group has an oxygen atom. And an amino group may be introduced via a sulfur atom. In addition, when n = 2, R 3 may be bonded via an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with each other to form a ring structure together with the bonded sulfur atom.

一方、「A」がヨウ素原子の場合には、一般式(1)中の「m」は1又は2、「n」は0又は1、「m」と「n」の和は2である。即ち、「A」がヨウ素原子であるヨードニウム塩は、2個の芳香族炭化水素基ないし複素環式炭化水素基を有するものであり、そのうちの少なくとも1個の芳香族炭化水素基等に酸素原子や硫黄原子を介してアミノ基が導入されていればよい。   On the other hand, when “A” is an iodine atom, “m” in the general formula (1) is 1 or 2, “n” is 0 or 1, and the sum of “m” and “n” is 2. That is, the iodonium salt in which “A” is an iodine atom has two aromatic hydrocarbon groups or heterocyclic hydrocarbon groups, and at least one of the aromatic hydrocarbon groups has an oxygen atom. And an amino group may be introduced via a sulfur atom.

本発明の化合物のカチオン部分は、表1に例示される(K−1)〜(K−6)の構造を有するカチオンであることが好ましい。   The cation moiety of the compound of the present invention is preferably a cation having the structure of (K-1) to (K-6) exemplified in Table 1.

Figure 0004946094
Figure 0004946094

[1−B]アニオン部分(Aの対イオン):
一般式(1)中、「Y」で示される「非求核性対イオン」としては、例えば、CHSO 、CSO 、C17SO 、p−CHSO 、CFSO 、CSO 、C17SO 等のスルホン酸アニオンの他、表2に例示される一般式(Y−1)ないし(Y−2)の構造、即ち、ノルボルナン骨格ないしノルボルネン骨格を含むスルホン酸アニオン等を挙げることができる。
[1-B] Anion moiety (counter ion of A + ):
In the general formula (1), examples of the “non-nucleophilic counter ion” represented by “Y ” include CH 3 SO 3 , C 4 H 9 SO 3 , C 8 H 17 SO 3 and p. In addition to sulfonate anions such as —CH 3 C 6 H 4 SO 3 , CF 3 SO 3 , C 4 F 9 SO 3 , C 8 F 17 SO 3 —, etc., the general formula (Y -1) to (Y-2), that is, sulfonate anions containing a norbornane skeleton or a norbornene skeleton.

Figure 0004946094
Figure 0004946094

一般式(Y−1)ないし(Y−2)の構造を有するスルホン酸アニオンについて、更に具体的に説明する。一般式(Y−1)ないし(Y−2)において、Rは1価又は2価の置換基、Dは単結合、2価の原子又は2価の官能基、E及びEは各々が同一若しくは異なった、フッ素原子、直鎖状若しくは分岐状のパーフルオロアルキル基(炭素数1〜10)、(Y−1)及び(Y−2)においてkは0〜5の整数、nは0〜5の整数を示す。 The sulfonate anion having the structure of the general formulas (Y-1) to (Y-2) will be described more specifically. In the general formulas (Y-1) to (Y-2), R y is a monovalent or divalent substituent, D is a single bond, a divalent atom or a divalent functional group, and E 1 and E 2 are each Are the same or different, fluorine atom, linear or branched perfluoroalkyl group (1 to 10 carbon atoms), (Y-1) and (Y-2), k is an integer of 0 to 5, n is An integer of 0 to 5 is shown.

「R」で示される「1価又は2価の置換基」としては、例えば、オキソ基(=O)、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ホルミル基、アルキル基(炭素数1〜10)、ビニリデン基(炭素数1〜10)、1価の環状有機基(炭素数1〜12)、炭素数6〜20のアリール基、アルコキシル基(炭素数1〜10)、炭素数6〜20のアリーロキシ基、アルキルカルボニル基(炭素数2〜10)、炭素数7〜20のアリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基(炭素数1〜10)、アリーロキシカルボニル基(炭素数7〜20)等を挙げることができる。なお、これらの基のうち、アルキル基、ビニリデン基、アルコキシル基、アルキルカルボニル基及びアルコキシカルボニル基については、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。 Examples of the “monovalent or divalent substituent” represented by “R y ” include an oxo group (═O), a hydroxyl group, a carboxyl group, a formyl group, an alkyl group (having 1 to 10 carbon atoms), and a vinylidene group. (C1-C10) monovalent cyclic organic group (C1-C12), C6-C20 aryl group, alkoxyl group (C1-C10), C6-C20 aryloxy group, Examples thereof include an alkylcarbonyl group (2 to 10 carbon atoms), an arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group (1 to 10 carbon atoms), an aryloxycarbonyl group (7 to 20 carbon atoms), and the like. Of these groups, the alkyl group, vinylidene group, alkoxyl group, alkylcarbonyl group and alkoxycarbonyl group may be linear or branched.

「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、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等の炭素数1〜10のアルキル基を挙げることができる。また、「直鎖状若しくは分岐状のビニリデン基」としては、例えば、カルベニル基、1,1−エチリデニル基、プロピリデニル基、1−メチルプロピリデニル基、1−エチルプロピリデニル基等の炭素数1〜10のビニリデン基を挙げることができる。   Examples of the “alkyl group” include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, C1-C10 alkyl groups, such as an n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, can be mentioned. Examples of the “linear or branched vinylidene group” include a carbenyl group, a 1,1-ethylidenyl group, a propylidenyl group, a 1-methylpropylidenyl group, a 1-ethylpropylidenyl group, and the like. Mention may be made of vinylidene groups having 1 to 10 carbon atoms.

「1価の環状有機基」としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、カンフォロイル基等の炭素数1〜12の環状有機基を挙げることができる。また、「炭素数6〜20のアリール基」としては、例えば、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、p−ヒドロキシフェニル基、1−ナフチル基、1−アントラセニル基、ベンジル基等を挙げることができる。   Examples of the “monovalent cyclic organic group” include a cyclic organic group having 1 to 12 carbon atoms such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and a camproyl group. Examples of the “aryl group having 6 to 20 carbon atoms” include a phenyl group, an o-tolyl group, an m-tolyl group, a p-tolyl group, a p-hydroxyphenyl group, a 1-naphthyl group, and a 1-anthracenyl group. And benzyl group.

「アルコキシル基」としては、例えば、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、t−ブトキシ基等の炭素数1〜10のアルコキシル基を挙げることができる。また、「炭素数6〜20のアリーロキシ基」としては、例えば、フェノキシ基、p−ヒドロキシフェノキシ基、o−トリルオキシ基、m−トリルオキシ基、p−トリルオキシ基等を挙げることができる。   Examples of the “alkoxyl group” include an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, and a t-butoxy group. Examples of the “C6-C20 aryloxy group” include phenoxy group, p-hydroxyphenoxy group, o-tolyloxy group, m-tolyloxy group, p-tolyloxy group and the like.

「アルキルカルボニル基」としては、例えば、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、n−プロピルカルボニル基、i−プロピルカルボニル基、n−ブチルカルボニル基、t−ブチルカルボニル基等の炭素数2〜10のアルキルカルボニル基を挙げることができる。また、「炭素数7〜20のアリールカルボニル基」としては、例えば、フェニルカルボニル基、ベンジルカルボニル基等を挙げることができる。   Examples of the “alkylcarbonyl group” include alkyl having 2 to 10 carbon atoms such as methylcarbonyl group, ethylcarbonyl group, n-propylcarbonyl group, i-propylcarbonyl group, n-butylcarbonyl group, t-butylcarbonyl group and the like. A carbonyl group can be mentioned. Examples of the “arylcarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms” include a phenylcarbonyl group and a benzylcarbonyl group.

「アルコキシカルボニル基」としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基を挙げることができる。また、「炭素数7〜20のアリーロキシカルボニル基」としては、例えば、フェノキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等を挙げることができる。   Examples of the “alkoxycarbonyl group” include alkoxy having 2 to 10 carbon atoms such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group and the like. A carbonyl group can be mentioned. Examples of the “C 7-20 aryloxycarbonyl group” include a phenoxycarbonyl group and a benzyloxycarbonyl group.

「R」で示される置換基は、更に任意の置換基によって置換されているものであってもよい。例えば、「1価又は2価の置換基」として例示した置換基のうちの少なくとも1種の置換基によって置換されているものであってもよい。 The substituent represented by “R y ” may be further substituted with an arbitrary substituent. For example, it may be substituted with at least one of the substituents exemplified as “monovalent or divalent substituent”.

一般式(Y−1)ないし(Y−2)における「k」は0〜5の整数であることから、ノルボルナン環やノルボルネン環を構成する炭素原子は「R」で示される置換基によって全く置換されていなくてもよいし、複数が置換されていてもよい。炭素原子の複数が「R」で示される置換基によって置換されている場合には、各「R」は同一の置換基であってもよいし、異なる置換基であってもよい。但し、「k」を0とすると、感放射線性樹脂組成物のアルカリ現像性が向上するため好ましい。即ち、ノルボルナン環やノルボルネン環を構成する炭素原子は「R」で示される置換基によって全く置換されていないことが好ましい。 Since “k” in the general formulas (Y-1) to (Y-2) is an integer of 0 to 5, the carbon atom constituting the norbornane ring or the norbornene ring is completely substituted by the substituent represented by “R y ”. It may not be substituted, or a plurality may be substituted. When substituted by a substituent more carbon atoms is represented by "R y", each "R y" may be the same substituent, may be different substituents. However, it is preferable that “k” is 0 because the alkali developability of the radiation-sensitive resin composition is improved. That is, it is preferable that the carbon atom constituting the norbornane ring or the norbornene ring is not substituted at all by the substituent represented by “R y ”.

一般式(Y−1)ないし(Y−2)における「n」は0〜5の整数であるため、ノルボルナン環やノルボルネン環は縮合していてもよいし、縮合していなくてもよい。但し、「n」を0又は1とすると、感放射線性樹脂組成物のアルカリ現像性が向上するため好ましい。即ち、ノルボルナン骨格やノルボルネン骨格は、2つのノルボルナン環ないしノルボルネン環が縮合されたものであるか、或いは非縮合のノルボルナン環ないしノルボルネン環であることが好ましい。   Since “n” in the general formulas (Y-1) to (Y-2) is an integer of 0 to 5, the norbornane ring and the norbornene ring may be condensed or may not be condensed. However, it is preferable that “n” is 0 or 1, since the alkali developability of the radiation-sensitive resin composition is improved. That is, the norbornane skeleton or the norbornene skeleton is preferably one obtained by condensing two norbornane or norbornene rings, or a non-condensed norbornane or norbornene ring.

「D」で示される「2価の原子」としては、例えば、−O−、−S−等を挙げることができ、「2価の官能基」としては、例えば、カルボニル基、スルフィニル基、スルホニル基、メチレン基、1,1−エチレン基、1,2−エチレン基、プロピレン基、1−メチルプロピレン基、1−エチルプロピレン基、トリメチレン基、ジフルオロメチレン基、テトラフルオロ−1,2−エチレン基、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基等を挙げることができる。「2価の官能基」の中では、カルボニル基、メチレン基、ジフルオロメチレン基、テトラフルオロ−1,2−エチレン基等が好ましい。「D」としては、単結合、メチレン基、カルボニル基が好ましい。   Examples of the “divalent atom” represented by “D” include —O— and —S—, and examples of the “divalent functional group” include a carbonyl group, a sulfinyl group, and a sulfonyl group. Group, methylene group, 1,1-ethylene group, 1,2-ethylene group, propylene group, 1-methylpropylene group, 1-ethylpropylene group, trimethylene group, difluoromethylene group, tetrafluoro-1,2-ethylene group 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group and the like. Among the “divalent functional groups”, a carbonyl group, a methylene group, a difluoromethylene group, a tetrafluoro-1,2-ethylene group and the like are preferable. “D” is preferably a single bond, a methylene group or a carbonyl group.

「E」、「E」で示される「直鎖状若しくは分岐状のパーフルオロアルキル基」としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフロオロ−n−プロピル基、ノナフルオロ−n−ブチル基等の炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基を挙げることができる。「E」及び「E」としては、フッ素原子又はトリフルオロメチル基が好ましい。なお、「E」と「E」は、同種のものであってもよいし、異種のものであってもよい。 Examples of the “linear or branched perfluoroalkyl group” represented by “E 1 ” and “E 2 ” include, for example, a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoro-n-propyl group, and a nonafluoro-n. -C1-C10 perfluoroalkyl groups, such as a butyl group, can be mentioned. As “E 1 ” and “E 2 ”, a fluorine atom or a trifluoromethyl group is preferable. “E 1 ” and “E 2 ” may be of the same type or different types.

一般式(Y−1)ないし(Y−2)の構造を有するスルホン酸アニオンとしては、表3の(Y−1a)〜(Y−1f)で示される構造のもの、表4の(Y−1g)〜(Y−1l)で示される構造のもの、表5の(Y−2a)〜(Y−2g)で示される構造のもの、表6の(Y−2h)〜(Y−2m)で示される構造のもの等を挙げることができる。なお、表3〜表6に例示されたスルホン酸アニオンには、各種異性体が含まれる。例えば、ノルボルナン骨格やノルボルネン骨格はexo型のものであってもよいし、endo型のものであってもよい。   Examples of the sulfonate anion having the structure represented by the general formulas (Y-1) to (Y-2) include those represented by (Y-1a) to (Y-1f) in Table 3, and (Y- 1g) to (Y-1l), those shown in Table 5 (Y-2a) to (Y-2g), and those in Table 6 (Y-2h) to (Y-2m) The structure shown by these can be mentioned. The sulfonate anions exemplified in Tables 3 to 6 include various isomers. For example, the norbornane skeleton or the norbornene skeleton may be an exo type or an endo type.

Figure 0004946094
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「Y」で示される「非求核性対イオン」としては、酸性度が高いという理由から、CFSO 、CSO 、或いは表5に示す(Y−2b)又は(Y−2d)で示される構造が好ましい。 The “non-nucleophilic counter ion” represented by “Y ” is CF 3 SO 3 , C 4 F 9 SO 3 or shown in Table 5 because of its high acidity (Y-2b) Or the structure shown by (Y-2d) is preferable.

[1−C]製造方法:
本発明の化合物(1)は、例えば、下記一般式(3)で示されるZ−H基を有する化合物と、下記一般式(4)で示されるアミンハロゲン化物の塩酸塩(以下、「アミンハロゲン化物塩酸塩」)から、適当な塩基存在下において合成することができる。

Figure 0004946094
〔前記反応式において、A、Ar、B、R、R、R、Y、Z、m、n、xは前記の定義通りである。Xはヨウ素原子、臭素原子又は塩素原子を示す。〕 [1-C] Production method:
The compound (1) of the present invention includes, for example, a compound having a Z—H group represented by the following general formula (3) and an amine halide hydrochloride represented by the following general formula (4) (hereinafter referred to as “amine halogen”). Compound hydrochloride)) in the presence of a suitable base.
Figure 0004946094
[In the above reaction formula, A, Ar, B, R 1 , R 2 , R 3 , Y , Z, m, n, and x are as defined above]. X represents an iodine atom, a bromine atom or a chlorine atom. ]

化合物(3)に対するアミンハロゲン化物塩酸塩(4)のモル比は、通常、1〜100であり、1.5〜15とすることが好ましい。   The molar ratio of amine halide hydrochloride (4) to compound (3) is usually from 1 to 100, preferably from 1.5 to 15.

反応に使用する塩基としては、例えば、トリエチルアミン、ピリジン、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等を挙げることができる。中でも、適度な塩基性を有するという理由から、炭酸カリウムが好ましい。アミンハロゲン化物塩酸塩(4)に対する塩基のモル比は、通常、1.0〜10.0であり、1.5〜4.0とすることが好ましい。   Examples of the base used for the reaction include triethylamine, pyridine, potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate and the like. Among these, potassium carbonate is preferable because it has moderate basicity. The molar ratio of the base to the amine halide hydrochloride (4) is usually 1.0 to 10.0, preferably 1.5 to 4.0.

この反応は、トルエン、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、ピリジン、DMF、DMSO、アセトン等の非プロトン性有機溶媒中で行われる。中でも、DMF又はアセトン中で反応を行うことが好ましい。有機溶媒の使用割合は、有機溶媒と水との合計100質量部に対して、通常、5〜100質量部であり、10〜100質量部とすることが好ましく、20〜90質量部とすることが更に好ましい。   This reaction is performed in an aprotic organic solvent such as toluene, tetrahydrofuran, methylene chloride, pyridine, DMF, DMSO, acetone or the like. Of these, the reaction is preferably carried out in DMF or acetone. The use ratio of the organic solvent is usually 5 to 100 parts by mass, preferably 10 to 100 parts by mass, and preferably 20 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the organic solvent and water. Is more preferable.

反応温度は、通常、−40〜100℃であり、−20〜80℃とすることが好ましい。また、反応時間は、通常、0.1〜72時間であり、0.5〜10時間とすることが好ましい。   The reaction temperature is usually −40 to 100 ° C., preferably −20 to 80 ° C. Moreover, reaction time is 0.1 to 72 hours normally, and it is preferable to set it as 0.5 to 10 hours.

[2]ポジ型感放射線性樹脂組成物:
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物は、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂(A成分)と、感放射線性酸発生剤(B成分)とを必須成分として含有する組成物である。
[2] Positive radiation sensitive resin composition:
The positive radiation sensitive resin composition of the present invention is a composition containing an acid dissociable group-modified alkali-soluble resin (component A) and a radiation sensitive acid generator (component B) as essential components.

[2−A]酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂(A成分):
「酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂」とは、酸性基を有し、その酸性基の少なくとも一部が酸解離性基によって保護された樹脂である。この樹脂は、樹脂中の酸性基の少なくとも一部が酸解離性基によって保護された状態ではアルカリ不溶性又はアルカリ難溶性を示しているが、酸の作用により酸解離性基が解離すると酸性基が露出してアルカリ可溶性を示す樹脂である。
[2-A] Acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin (component A):
The “acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin” is a resin having an acidic group and at least a part of the acidic group being protected by the acid-dissociable group. This resin exhibits alkali insolubility or alkali insolubility in a state where at least part of the acid groups in the resin is protected by the acid dissociable group. However, when the acid dissociable group is dissociated by the action of an acid, the acid group is It is a resin that is exposed and exhibits alkali solubility.

ここで、「アルカリ不溶性又はアルカリ難溶性」とは、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂(A成分)と、感放射線性酸発生剤(B成分)とを含有する感放射線性樹脂組成物によって得られるレジスト被膜からレジストパターンを形成する際に使用されるアルカリ現像条件下で、前記レジスト被膜に代えて酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂のみによって得られる被膜を現像した場合に、その被膜の初期膜厚の50%以上が現像後に残存する性質を意味する。   Here, “alkali insoluble or hardly alkali soluble” is obtained by a radiation sensitive resin composition containing an acid dissociable group-modified alkali soluble resin (component A) and a radiation sensitive acid generator (component B). When a film obtained only with an acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin is developed instead of the resist film under the alkali development conditions used when forming a resist pattern from the resist film formed, the initial film of the film It means that 50% or more of the thickness remains after development.

「酸性基」は、酸性を示す官能基であれば特に制限はない。例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基又はスルホン酸基等を挙げることができる。中でも、アルカリに対する溶解性を向上させる効果が高いという理由から、フェノール性水酸基、カルボキシル基が好ましい。酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂は、これらのうち1種の酸性基のみを有するものであってもよいし、2種以上の酸性基を有するものであってもよい。   The “acidic group” is not particularly limited as long as it is a functional group exhibiting acidity. For example, a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, etc. can be mentioned. Among these, a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group are preferable because the effect of improving the solubility in alkali is high. Of these, the acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin may have only one acidic group, or may have two or more acidic groups.

「酸解離性基」としては、例えば、置換メチル基、1−置換エチル基、1−置換−n−プロピル基、1−分岐アルキル基、シリル基、ゲルミル基、アルコキシカルボニル基、アシル基及び環式酸解離性基等を挙げることができる。   Examples of the “acid-dissociable group” include substituted methyl group, 1-substituted ethyl group, 1-substituted n-propyl group, 1-branched alkyl group, silyl group, germyl group, alkoxycarbonyl group, acyl group and ring. Formula acid dissociable groups and the like can be mentioned.

より具体的には、「置換メチル基」としては、例えば、メトキシメチル基、メチルチオメチル基、エトキシメチル基、エチルチオメチル基、メトキシエトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、ベンジルチオメチル基、フェナシル基、4−ブロモフェナシル基、4−メトキシフェナシル基、4−メチルチオフェナシル基、α−メチルフェナシル基、シクロプロピルメチル基、ベンジル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル基、4−ブロモベンジル基、4−ニトロベンジル基、4−メトキシベンジル基、4−メチルチオベンジル基、4−エトキシベンジル基、4−エチルチオベンジル基、ピペロニル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、n−プロポキシカルボニルメチル基、i−プロポキシカルボニルメチル基、n−ブトキシカルボニルメチル基、t−ブトキシカルボニルメチル基等を挙げることができる。   More specifically, examples of the “substituted methyl group” include a methoxymethyl group, a methylthiomethyl group, an ethoxymethyl group, an ethylthiomethyl group, a methoxyethoxymethyl group, a benzyloxymethyl group, a benzylthiomethyl group, and a phenacyl group. 4-bromophenacyl group, 4-methoxyphenacyl group, 4-methylthiophenacyl group, α-methylphenacyl group, cyclopropylmethyl group, benzyl group, diphenylmethyl group, triphenylmethyl group, 4-bromobenzyl group, 4-nitrobenzyl group, 4-methoxybenzyl group, 4-methylthiobenzyl group, 4-ethoxybenzyl group, 4-ethylthiobenzyl group, piperonyl group, methoxycarbonylmethyl group, ethoxycarbonylmethyl group, n-propoxycarbonylmethyl group I-propoxycarbonyl me Le group, n- butoxycarbonyl methyl group, and a t- butoxycarbonyl methyl group.

「1−置換エチル基」としては、例えば、1−メトキシエチル基、1−メチルチオエチル基、1,1−ジメトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−エチルチオエチル基、1,1−ジエトキシエチル基、1−フェノキシエチル基、1−フェニルチオエチル基、1,1−ジフェノキシエチル基、1−ベンジルオキシエチル基、1−ベンジルチオエチル基、1−シクロプロピルオキシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1−フェニルエチル基、1,1−ジフェニルエチル基、1−メトキシカルボニルエチル基、1−エトキシカルボニルエチル基、1−n−プロポキシカルボニルエチル基、1−i−プロポキシカルボニルエチル基、1−n−ブトキシカルボニルエチル基、1−t−ブトキシカルボニルエチル基等を挙げることができる。   Examples of the “1-substituted ethyl group” include 1-methoxyethyl group, 1-methylthioethyl group, 1,1-dimethoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-ethylthioethyl group, 1,1-diethyl Ethoxyethyl group, 1-phenoxyethyl group, 1-phenylthioethyl group, 1,1-diphenoxyethyl group, 1-benzyloxyethyl group, 1-benzylthioethyl group, 1-cyclopropyloxyethyl group, 1- Cyclohexyloxyethyl group, 1-phenylethyl group, 1,1-diphenylethyl group, 1-methoxycarbonylethyl group, 1-ethoxycarbonylethyl group, 1-n-propoxycarbonylethyl group, 1-i-propoxycarbonylethyl group 1-n-butoxycarbonylethyl group, 1-t-butoxycarbonylethyl group, etc. That.

「1−置換−n−プロピル基」としては、例えば、1−メトキシ−n−プロピル基、1−エトキシ−n−プロピル基等が、「1−分岐アルキル基」としては、例えば、i−プロピル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、1−メチルブチル基、1,1−ジメチルブチル基等を挙げることができる。   Examples of the “1-substituted-n-propyl group” include 1-methoxy-n-propyl group and 1-ethoxy-n-propyl group, and the “1-branched alkyl group” includes, for example, i-propyl. Group, sec-butyl group, t-butyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1-methylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group and the like.

「シリル基」としては、例えば、トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、メチルジエチルシリル基、トリエチルシリル基、i−プロピルジメチルシリル基、メチルジ−i−プロピルシリル基、トリ−i−プロピルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、メチルジ−t−ブチルシリル基、トリ−t−ブチルシリル基、フェニルジメチルシリル基、メチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等を挙げることができる。   Examples of the “silyl group” include trimethylsilyl group, ethyldimethylsilyl group, methyldiethylsilyl group, triethylsilyl group, i-propyldimethylsilyl group, methyldi-i-propylsilyl group, tri-i-propylsilyl group, t Examples thereof include -butyldimethylsilyl group, methyldi-t-butylsilyl group, tri-t-butylsilyl group, phenyldimethylsilyl group, methyldiphenylsilyl group, triphenylsilyl group and the like.

「ゲルミル基」としては、例えば、トリメチルゲルミル基、エチルジメチルゲルミル基、メチルジエチルゲルミル基、トリエチルゲルミル基、i−プロピルジメチルゲルミル基、メチルジ−i−プロピルゲルミル基、トリ−i−プロピルゲルミル基、t−ブチルジメチルゲルミル基、メチルジ−t−ブチルゲルミル基、トリ−t−ブチルゲルミル基、フェニルジメチルゲルミル基、メチルジフェニルゲルミル基、トリフェニルゲルミル基等を挙げることができる。   Examples of the “germyl group” include trimethylgermyl group, ethyldimethylgermyl group, methyldiethylgermyl group, triethylgermyl group, i-propyldimethylgermyl group, methyldi-i-propylgermyl group, tri- List i-propylgermyl group, t-butyldimethylgermyl group, methyldi-t-butylgermyl group, tri-t-butylgermyl group, phenyldimethylgermyl group, methyldiphenylgermyl group, triphenylgermyl group, etc. Can do.

「アルコキシカルボニル基」としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等を挙げることができる。   Examples of the “alkoxycarbonyl group” include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group and the like.

「アシル基」としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基、イソバレリル基、ラウリロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、ピペロイル基、スベロイル基、アゼラオイル基、セバコイル基、アクリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、オレオイル基、マレオイル基、フマロイル基、メサコノイル基、カンフォロイル基、ベンゾイル基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタロイル基、ナフトイル基、トルオイル基、ヒドロアトロポイル基、アトロポイル基、シンナモイル基、フロイル基、テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基、p−トルエンスルホニル基、メシル基等を挙げることができる。   Examples of the “acyl group” include acetyl group, propionyl group, butyryl group, heptanoyl group, hexanoyl group, valeryl group, pivaloyl group, isovaleryl group, laurylyl group, myristoyl group, palmitoyl group, stearoyl group, oxalyl group, malonyl group , Succinyl group, glutaryl group, adipoyl group, piperoyl group, suberoyl group, azelaoil group, sebacoyl group, acryloyl group, propioyl group, methacryloyl group, crotonoyl group, oleoyl group, maleoyl group, fumaroyl group, mesaconoyl group, camphoroyl group, Benzoyl, phthaloyl, isophthaloyl, terephthaloyl, naphthoyl, toluoyl, hydroatropoyl, atropoyl, cinnamoyl, furoyl, thenoyl, nicotinoyl, Nicotinoyl group, p- toluenesulfonyl group, and mesyl group.

「環式酸解離性基」としては、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、4−メトキシシクロヘキシル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、3−ブロモテトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロチオピラニル基、3−テトラヒドロチオフェン−1,1−ジオキシド基等を挙げることができる。   Examples of the “cyclic acid dissociable group” include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexenyl group, a 4-methoxycyclohexyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydrothiopyranyl group, and a tetrahydrothio group. Examples include furanyl group, 3-bromotetrahydropyranyl group, 4-methoxytetrahydropyranyl group, 4-methoxytetrahydrothiopyranyl group, 3-tetrahydrothiophene-1,1-dioxide group.

これらの「酸解離性基」の中では、ベンジル基、t−ブトキシカルボニルメチル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1−エトキシ−n−プロピル基、t−ブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、トリメチルシリル基、t−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基等が好ましい。   Among these “acid-dissociable groups”, benzyl group, t-butoxycarbonylmethyl group, 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, 1-ethoxy-n-propyl group, A t-butyl group, 1,1-dimethylpropyl group, trimethylsilyl group, t-butoxycarbonyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydrothiopyranyl group, tetrahydrothiofuranyl group and the like are preferable.

酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂は、酸性基が前記酸解離性基のうち1種の酸解離性基のみによって保護されているものであってもよいし、2種以上の酸解離性基酸性基によって保護されているものであってもよい。   The acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin may have an acidic group protected by only one acid-dissociable group among the acid-dissociable groups, or two or more acid-dissociable groups acidic. It may be protected by a group.

酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂は、酸性基の少なくとも一部が酸解離性基によって保護されていればよく、酸性基の全てが酸解離性基によって保護されている必要はない。酸解離性基の導入率(酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂中の酸性基と酸解離性基との合計数に対する酸解離性基の数の割合)は、酸解離性基の種類やベースとなる樹脂の種類によって異なる。但し、前記導入率は5〜100%の範囲であることが好ましく、10〜100%の範囲であることが更に好ましい。   In the acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin, it is sufficient that at least a part of the acidic group is protected by the acid-dissociable group, and it is not necessary that all of the acidic groups are protected by the acid-dissociable group. The rate of introduction of acid dissociable groups (ratio of the number of acid dissociable groups to the total number of acid groups and acid dissociable groups in the acid dissociable group-modified alkali-soluble resin) It depends on the type of resin. However, the introduction rate is preferably in the range of 5 to 100%, and more preferably in the range of 10 to 100%.

酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂の構造は、前記の性質を有する限り特に限定はなく、必要に応じて種々の構造とすることができる。例えば、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)中のフェノール性水酸基の水素原子の一部又は全部を前記酸解離性基で置換した樹脂、p−ヒドロキシスチレン及び/又はp−ヒドロキシ−α−メチルスチレンと(メタ)アクリル酸との共重合体中のフェノール性水酸基の水素原子及び/又はカルボキシル基の水素原子の一部又は全部を前記酸解離性基で置換した樹脂並びにこれらの樹脂に後述する分岐構造を導入した樹脂等を好適に用いることができる。   The structure of the acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin is not particularly limited as long as it has the above-described properties, and various structures can be used as necessary. For example, a resin in which part or all of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group in poly (p-hydroxystyrene) are substituted with the acid dissociable group, p-hydroxystyrene and / or p-hydroxy-α-methylstyrene ( Resins in which part or all of the hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl group and / or the carboxyl group in the copolymer with (meth) acrylic acid have been substituted with the acid dissociable groups, and the branched structure described later in these resins. The introduced resin or the like can be suitably used.

また、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂の構造は、使用する放射線の種類に応じて種々の構造とすることができる。例えば、KrFエキシマレーザーを用いる場合には、下記一般式(5)で示される繰り返し単位及び下記一般式(5)で表される繰り返し単位中に含まれるフェノール性水酸基を前記酸解離性基で保護した繰り返し単位を含むアルカリ不(難)溶性樹脂(以下、「樹脂(A1)」ともいう)が好ましい。樹脂(A1)は、EUV、電子線等を用いる感放射線性樹脂組成物にも好適に用いることができる。   In addition, the structure of the acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin can be various structures depending on the type of radiation used. For example, when a KrF excimer laser is used, the phenolic hydroxyl group contained in the repeating unit represented by the following general formula (5) and the repeating unit represented by the following general formula (5) is protected with the acid dissociable group. An alkali-insoluble (hard) soluble resin (hereinafter, also referred to as “resin (A1)”) containing the above repeating unit is preferable. The resin (A1) can also be suitably used for a radiation sensitive resin composition using EUV, electron beam or the like.

Figure 0004946094
〔一般式(5)において、Rは水素原子又は一価の有機官能基を示す。a及びbは1〜3の整数を示す。〕
Figure 0004946094
[In General Formula (5), R 6 represents a hydrogen atom or a monovalent organic functional group. a and b show the integer of 1-3. ]

前記一般式(5)で示される繰り返し単位としては、例えば、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、o−ヒドロキシスチレン、αーメチルヒドロキシスチレン、3−メチル4−ヒドロキシスチレン、2−メチル4−ヒドロキシスチレン、2−メチル3−ヒドロキシスチレン、4−メチル3−ヒドロキシスチレン、5−メチル3−ヒドロキシスチレン、3,4−ジヒドロキシスチレン、2,4,6−トリヒドロキシスチレン等の非芳香族二重結合が開裂した単位を挙げることができる。中でも、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、o−ヒドロキシスチレン、αーメチルヒドロキシスチレン等の非芳香族二重結合が開裂した単位が好ましい。   Examples of the repeating unit represented by the general formula (5) include p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, o-hydroxystyrene, α-methylhydroxystyrene, 3-methyl-4-hydroxystyrene, 2-methyl-4- Non-aromatic double such as hydroxy styrene, 2-methyl 3-hydroxy styrene, 4-methyl 3-hydroxy styrene, 5-methyl 3-hydroxy styrene, 3,4-dihydroxy styrene, 2,4,6-trihydroxy styrene Mention may be made of units in which the bond is cleaved. Among these, a unit in which a non-aromatic double bond is cleaved, such as p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, o-hydroxystyrene, α-methylhydroxystyrene and the like is preferable.

前記酸解離性基を含む繰り返し単位としては、前記一般式(5)で表される繰り返し単位のフェノール性水酸基を前記酸解離性基で保護した繰り返し単位等を挙げることができる。   Examples of the repeating unit containing an acid dissociable group include a repeating unit in which the phenolic hydroxyl group of the repeating unit represented by the general formula (5) is protected with the acid dissociable group.

また、前記樹脂(A1)は、更に他の繰り返し単位を含んでいてもよい。そのような他の繰り返し単位としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−メトキシスチレン、3−メトキシスチレン、4−メトキシスチレン、4−t−ブトキシスチレン、4−t−ブトキシカルボニルオキシスチレン、4−t−ブトキシカルボニルメチルオキシスチレン、4−(2’−t−ブトキシカルボニルエチルオキシ)スチレン、4−テトラヒドロフラニルオキシスチレン、4−テトラヒドロピラニルオキシスチレン等のビニル芳香族化合物;   The resin (A1) may further contain other repeating units. Examples of such other repeating units include styrene, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-methoxystyrene, 3-methoxystyrene, 4-methoxystyrene, 4 -T-butoxystyrene, 4-t-butoxycarbonyloxystyrene, 4-t-butoxycarbonylmethyloxystyrene, 4- (2'-t-butoxycarbonylethyloxy) styrene, 4-tetrahydrofuranyloxystyrene, 4-tetrahydro Vinyl aromatic compounds such as pyranyloxystyrene;

(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸i−ブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ノルボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸2−メチルアダマンチル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフラニル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロピラニル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェネチル、   Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, Sec-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, neopentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2- (meth) acrylic acid 2- Ethylhexyl, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acryl Norbornyl acid, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate (Meth) acrylic acid dicyclopentenyl, (meth) acrylic acid adamantyl (meth) acrylic acid 2-methyladamantyl, (meth) acrylic acid tetrahydrofuranyl, (meth) acrylic acid tetrahydropyranyl, (meth) acrylic acid phenyl, Benzyl (meth) acrylate, phenethyl (meth) acrylate,

(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、けい皮酸等の不飽和カルボン酸類;(メタ)アクリル酸2−カルボキシエチル、(メタ)アクリル酸2−カルボキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−カルボキシプロピル等の不飽和カルボン酸のカルボキシアルキルエステル類;(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、クロトンニトリル、マレインニトリル、フマロニトリル等の不飽和ニトリル化合物;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、クロトンアミド、マレインアミド、フマルアミド等の不飽和アミド化合物;マレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミド化合物;N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルピロリドン、2−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、2−ビニルイミダゾール、4−ビニルイミダゾール等の他の含窒素ビニル化合物等の重合性不飽和結合が開裂した単位を挙げることができる。   Unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, cinnamic acid; (meth) acrylic acid 2-carboxyethyl, (meth) acrylic acid 2-carboxypropyl, (meth) acrylic acid Carboxyalkyl esters of unsaturated carboxylic acids such as 3-carboxypropyl; unsaturated nitrile compounds such as (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, crotonnitrile, maleinonitrile, fumaronitrile; (meth) acrylamide, N, N-dimethyl Unsaturated amide compounds such as (meth) acrylamide, crotonamide, maleamide, and fumaramide; unsaturated imide compounds such as maleimide, N-phenylmaleimide, and N-cyclohexylmaleimide; N-vinyl-ε-caprolactam, N-vinylpyrrolidone, 2- Examples include units in which a polymerizable unsaturated bond such as vinyl pyridine, 3-vinyl pyridine, 4-vinyl pyridine, 2-vinyl imidazole, and 4-vinyl imidazole and other nitrogen-containing vinyl compounds are cleaved.

前記他の繰り返し単位の中では、スチレン、α−メチルスチレン、4−t−ブトキシスチレン、4−t−ブトキシカルボニルオキシスチレン、4−t−ブトキシカルボニルメチルオキシスチレン、4−(2’−t−ブトキシカルボニルエチルオキシ)スチレン、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸トリシクロデカニル、(メタ)アクリル酸2−メチルアダマンチル等の重合性不飽和結合が開裂した単位が好ましい。   Among the other repeating units, styrene, α-methylstyrene, 4-t-butoxystyrene, 4-t-butoxycarbonyloxystyrene, 4-t-butoxycarbonylmethyloxystyrene, 4- (2′-t- Polymerizable unsaturated bonds such as butoxycarbonylethyloxy) styrene, t-butyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, 2-methyladamantyl (meth) acrylate Cleaved units are preferred.

また、ArFエキシマレーザーを用いる場合には、下記一般式(6)で表される繰り返し単位を有するアルカリ不(難)溶性樹脂(以下、「樹脂(A2)」ともいう)が好ましい。樹脂(A2)は、Fエキシマレーザー、電子線等を用いる感放射線性樹脂組成物に
も好適に用いることができる。
In the case of using an ArF excimer laser, an alkali-insoluble (hard) soluble resin (hereinafter also referred to as “resin (A2)”) having a repeating unit represented by the following general formula (6) is preferable. The resin (A2) can also be suitably used for a radiation sensitive resin composition using an F 2 excimer laser, an electron beam, or the like.

Figure 0004946094
〔一般式(6)において、Rは水素原子又はメチル基を示す。また、各Rは各々が同一若しくは異なった、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基(炭素数1〜4)、置換されていてもよい1価の脂環式炭化水素基(炭素数4〜20)又はいずれか2つのRが互いに結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に置換されてもよい炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基を形成し、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置換されていてもよい1価の脂環式炭化水素基(炭素数4〜20)である。〕
Figure 0004946094
[In General Formula (6), R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group. Each R 8 is the same or different and is a linear or branched alkyl group (1 to 4 carbon atoms), an optionally substituted monovalent alicyclic hydrocarbon group (4 to 4 carbon atoms). 20) or any two of R 8 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms which may be substituted together with the carbon atom to which each is bonded, and the remaining R 8 is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an optionally substituted monovalent alicyclic hydrocarbon group (4 to 20 carbon atoms). ]

また、前記一般式(6)で表される繰り返し単位としては、例えば、t−ブトキシカルボニル(メタ)アクリレートに由来する繰り返し単位や、下記一般式で表される繰り返し単位が好ましい。

Figure 0004946094
Figure 0004946094
〔前記一般式において、Rは水素原子又はメチル基である。〕 Moreover, as a repeating unit represented by the said General formula (6), the repeating unit derived from t-butoxycarbonyl (meth) acrylate and the repeating unit represented by the following general formula are preferable, for example.
Figure 0004946094
Figure 0004946094
[In the above general formula, R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]

前記樹脂(A2)では、更に他の繰り返し単位を含んでいてもよい。そのような他の繰り返し単位としては、例えば、ノルボルネン(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン)、5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−フルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−エチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−ヒドロキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−フルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン等のノルボルネン骨格を有する単量体;   The resin (A2) may further contain other repeating units. Examples of such other repeating units include norbornene (bicyclo [2.2.1] hept-2-ene), 5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, and 5-ethylbicyclo. [2.2.1] hept-2-ene, 5-hydroxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-fluorobicyclo [2.2.1] hept-2-ene, tetracyclo [4 4.0.12, 5.17,10] dodec-3-ene, 8-methyltetracyclo [4.4.0.12, 5.17,10] dodec-3-ene, 8-ethyltetracyclo [4.4.0.12, 5.17,10] dodec-3-ene, 8-hydroxytetracyclo [4.4.0.12,5.17,10] dodec-3-ene, 8-fluoro Tetracyclo [4.4.0.12,5.17,10] do Monomers having a norbornene skeleton of mosquito-3-ene;

無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物;前記樹脂(A1)における他の繰り返し単位として述べた(メタ)アクリル酸エステルの他、下記一般式(7)で表される(メタ)アクリル酸エステル等の重合性不飽和結合が開裂した単位等を挙げることができる。

Figure 0004946094
〔一般式(7)において、Rは水素原子又はメチル基である。〕 Acid anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride; (meth) acrylic acid represented by the following general formula (7) in addition to the (meth) acrylic acid ester described as the other repeating unit in the resin (A1) Examples include units in which a polymerizable unsaturated bond such as an ester is cleaved.
Figure 0004946094
In [Formula (7), R 7 is a hydrogen atom or a methyl group. ]

酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂の分子量の範囲については特に限定はなく、必要に応じて種々の分子量の範囲とすることができる。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算質量分子量(「Mw」と記す場合がある)は、通常、1000〜500000であり、2000〜400000であることが好ましく、3000〜300000であることが更に好ましい。また、分岐構造を持たない樹脂の場合は1000〜150000であることがより好ましく、3000〜100000であることが特に好ましい。分岐構造を有する樹脂の場合、5000〜500000であることがより好ましく、8000〜300000であることが特に好ましい。このような範囲とすることにより、得られるレジストの現像特性が優れたものとなる。   There is no particular limitation on the molecular weight range of the acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin, and various molecular weight ranges can be used as necessary. The polystyrene-reduced mass molecular weight (may be referred to as “Mw”) measured by gel permeation chromatography (GPC) is usually 1000 to 500,000, preferably 2000 to 400,000, and preferably 3000 to 300,000. Is more preferable. Moreover, in the case of resin which does not have a branched structure, it is more preferable that it is 1000-150,000, and it is especially preferable that it is 3000-100000. In the case of a resin having a branched structure, it is more preferably 5,000 to 500,000, and particularly preferably 8,000 to 300,000. By setting it as such a range, the development characteristic of the resist obtained will be excellent.

酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂の製造方法については特に限定はない。例えば、予め製造したアルカリ可溶性樹脂中の前記酸性基に1種以上の前記酸解離性基を導入する方法の他、前記酸解離性基で保護された前記酸性基を有する1種以上の重合性不飽和単量体若しくはその1種以上の重合性不飽和単量体と1種以上の他の重合性不飽和単量体とを重合する方法又は前記酸解離性基で保護された前記酸性基を有する1種以上の重縮合成分若しくは前記1種以上の重縮合成分と1種以上の他の重縮合成分とを重縮合する方法等によって製造することができる。   There is no particular limitation on the method for producing the acid dissociable group-modified alkali-soluble resin. For example, in addition to the method of introducing one or more acid-dissociable groups into the acid group in an alkali-soluble resin produced in advance, one or more polymerizable compounds having the acid group protected by the acid-dissociable group A method of polymerizing an unsaturated monomer or one or more polymerizable unsaturated monomers thereof and one or more other polymerizable unsaturated monomers, or the acidic group protected with the acid dissociable group Or a polycondensation of one or more polycondensation components and one or more other polycondensation components.

ここで、前記酸解離性基で保護された前記酸性基を有する1種以上の重合性不飽和単量体若しくは前記1種以上の重合性不飽和単量体と1種以上の他の重合性不飽和単量体とを重合する方法では、単量体や反応媒質の種類等に応じて、ラジカル重合開始剤、アニオン重合触媒、配位アニオン重合触媒、カチオン重合触媒等の重合開始剤若しくは重合触媒を適宜に選定し、塊状重合、溶液重合、沈澱重合、乳化重合、懸濁重合、塊状−懸濁重合等の適宜の重合方法により行うことができる。また、前記酸解離性基で保護された前記酸性基を有する1種以上の重縮合成分若しくは前記1種以上の重縮合成分と1種以上の他の重縮合成分とを重縮合する方法では、酸性触媒の存在下、水媒質中又は水と親水性溶媒との混合媒質中で(共)重縮合をすることができる。   Here, the one or more polymerizable unsaturated monomers having the acidic group protected by the acid dissociable group, or the one or more polymerizable unsaturated monomers and one or more other polymerizable monomers. In the method of polymerizing with an unsaturated monomer, a polymerization initiator such as a radical polymerization initiator, an anionic polymerization catalyst, a coordination anionic polymerization catalyst, a cationic polymerization catalyst, or a polymerization depending on the type of monomer or reaction medium. The catalyst can be selected appropriately and can be carried out by an appropriate polymerization method such as bulk polymerization, solution polymerization, precipitation polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, bulk-suspension polymerization. In the method of polycondensing one or more polycondensation components having the acidic group protected by the acid dissociable group or the one or more polycondensation components and one or more other polycondensation components, (Co) polycondensation can be carried out in an aqueous medium or in a mixed medium of water and a hydrophilic solvent in the presence of an acidic catalyst.

[2−B]感放射線性酸発生剤(B成分):
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物は、感放射線性酸発生剤として本発明の化合物を少なくとも1種含有することが必要である。このような組成物は、十分に満足できる高い解像度、例えば、ArFエキシマレーザーで0.1μm未満といったレジストパターンを形成し得るような高解像度を得ることができる。
[2-B] Radiation sensitive acid generator (component B):
The positive radiation sensitive resin composition of the present invention needs to contain at least one compound of the present invention as a radiation sensitive acid generator. Such a composition can provide sufficiently satisfactory high resolution, for example, high resolution capable of forming a resist pattern of less than 0.1 μm with an ArF excimer laser.

また、本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物は、本発明の化合物と共に、本発明の化合物以外の感放射線性酸発生剤(B’成分)を含有するものであってもよい。このような酸発生剤としては、例えば、本発明の化合物以外のオニウム塩及びスルホンイミド化合物等を挙げることができる。   In addition, the positive radiation sensitive resin composition of the present invention may contain a radiation sensitive acid generator (B ′ component) other than the compound of the present invention together with the compound of the present invention. Examples of such an acid generator include onium salts and sulfonimide compounds other than the compound of the present invention.

「オニウム塩」としては、例えば、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ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)ヨードニウムパーフルオロオクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムp−トルエンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、   Examples of the “onium salt” include bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluorobutanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, and bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluoro. Octanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, 4-trifluoromethylbenzenesulfonate,

ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロオクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム10−カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロベンゼンスルホネート、   Bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluorobenzenesulfonate, diphenyliodonium nonafluorobutanesulfonate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium perfluorooctanesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodoniumbenzenesulfonate, diphenyliodonium10 -Camphorsulfonate, diphenyliodonium 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, diphenyliodonium perfluorobenzenesulfonate,

ビス(p−フルオロフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(p−フルオロフェニル)ヨードニウムノナフルオロメタンスルホネート、ビス(p−フルオロフェニル)ヨードニウムカンファースルホネート、(p−フルオロフェニル)(フェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、   Bis (p-fluorophenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (p-fluorophenyl) iodonium nonafluoromethanesulfonate, bis (p-fluorophenyl) iodonium camphorsulfonate, (p-fluorophenyl) (phenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate,

トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ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]ヘプタ−2−イル−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−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、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、トリフェニルスルホニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、   Triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium perfluorooctanesulfonate, triphenylsulfonium-2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1-difluoroethanesulfonate, Triphenylsulfonium-2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium benzenesulfonate, triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate, triphenylsulfonium 4-trifluoromethylbenzenesulfonate,

トリフェニルスルホニウムパーフルオロベンゼンスルホネート、4−ヒドロキシフェニル・ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ(p−メトキシフェニル)スルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、トリ(p−メトキシフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリ(p−メトキシフェニル)スルホニウムパーフルオロオクタンスルホネート、トリ(p−メトキシフェニル)スルホニウムp−トルエンスルホネート、トリ(p−メトキシフェニル)スルホニウムベンゼンスルホネート、トリ(p−メトキシフェニル)スルホニウム10−カンファースルホネート、トリス(p−フルオロフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス(p−フルオロフェニル)スルホニウムp−トルエンスルホネート、(p−フルオロフェニル)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等を挙げることができる。   Triphenylsulfonium perfluorobenzenesulfonate, 4-hydroxyphenyl diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, tri (p-methoxyphenyl) sulfonium nonafluorobutanesulfonate, tri (p-methoxyphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, tri (p-methoxyphenyl) ) Sulfonium perfluorooctane sulfonate, tri (p-methoxyphenyl) sulfonium p-toluenesulfonate, tri (p-methoxyphenyl) sulfonium benzene sulfonate, tri (p-methoxyphenyl) sulfonium 10-camphor sulfonate, tris (p-fluorophenyl) ) Sulfonium trifluoromethanesulfonate, tris (p-fluorophenyl) sulfoniu p- toluenesulfonate, may be mentioned (p- fluorophenyl) diphenyl sulfonium trifluoromethanesulfonate, and the like.

「スルホンイミド化合物」としては、例えば、下記一般式(8)で示される化合物等を挙げることができる。

Figure 0004946094
Examples of the “sulfonimide compound” include compounds represented by the following general formula (8).
Figure 0004946094

前記一般式(8)中、Vはアルキレン基、アリーレン基及びアルコキシレン基等の2価の有機官能基を示す。具体的には、メチレン基、炭素数2〜20のアルキレン基、炭素数2〜20のアラルキレン基、ジフルオロメチレン基、炭素数2〜20のパーフルオロアルキレン基、シクロヘキシレン基、置換されていてもよいノルボルナン骨格を有する基、フェニレン基及びこれらの基に炭素数2以上の芳香族炭化水素基やアルコキシル基を置換基として導入した基等を挙げることができる。   In the general formula (8), V represents a divalent organic functional group such as an alkylene group, an arylene group, or an alkoxylene group. Specifically, a methylene group, an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, an aralkylene group having 2 to 20 carbon atoms, a difluoromethylene group, a perfluoroalkylene group having 2 to 20 carbon atoms, a cyclohexylene group, or a substituted group. Examples thereof include a group having a good norbornane skeleton, a phenylene group, and a group in which an aromatic hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms or an alkoxyl group is introduced into these groups as a substituent.

前記一般式(8)中、R10はアルキル基、芳香族炭化水素基、ハロゲン置換アルキル基及びハロゲン置換芳香族炭化水素基等の1価の有機官能基を示す。具体的には、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基、炭素数3〜10のパーフルオロシクロアルキル基、炭素数7〜15のビシクロ環含有炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基等を挙げることができる。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等のアルキル基;トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ノナフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−n−オクチル基等のパーフルオロアルキル基;ペンタフルオロシクロヘキシル基等のパーフルオロシクロアルキル基;アルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルアルコキシカルボニル基等で置換されていてもよいノルボルナン骨格を有する基等のビシクロ環含有炭化水素基;フェニル基、パーフルオロフェニル基、メチルフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、トリル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基等を挙げることができる。 In the general formula (8), R 10 represents a monovalent organic functional group such as an alkyl group, an aromatic hydrocarbon group, a halogen-substituted alkyl group, and a halogen-substituted aromatic hydrocarbon group. Specifically, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a perfluorocycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a bicyclo ring-containing hydrocarbon group having 7 to 15 carbon atoms, A C6-C12 aromatic hydrocarbon group etc. can be mentioned. Specifically, alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-nonyl group and n-decyl group; Perfluoroalkyl group such as trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, nonafluoro-n-butyl group, perfluoro-n-octyl group; perfluorocycloalkyl group such as pentafluorocyclohexyl group; alkyl group, alkoxyl group, alkoxy A bicyclo ring-containing hydrocarbon group such as a group having a norbornane skeleton which may be substituted with a carbonyl group, an alkylalkoxycarbonyl group, etc .; a phenyl group, a perfluorophenyl group, a methylphenyl group, a trifluoromethylphenyl group, a tolyl group, An aromatic hydrocarbon group such as a naphthyl group can be exemplified.

スルホンイミド化合物としては、例えば、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)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−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)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−(10−カンファースルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(4−トリフルオロメチルベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、   Examples of the sulfonimide compound include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (10-camphorsulfonyloxy) ) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (p-toluenesulfonyloxy) succinimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) bicyclo [2] 2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (4-trifluoro) Methylbenzenesulfonyl) succinimide, N-(4-trifluoromethyl benzenesulfonyl oxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide,

N−(パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(パーフルオロベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロブチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(ノナフルオロブチルスルホニルオキシ)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−(パーフルオロオクタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(パーフルオロ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−(ベンゼンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(ベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ベンゼンスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{(5−メチル−5−カルボキシメタンビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル)スルホニルオキシ}スクシンイミド等を挙げることができる。   N- (perfluorobenzenesulfonyloxy) succinimide, N- (perfluorobenzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluorobutylsulfonyloxy) ) Succinimide, N- (nonafluorobutylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluorooctanesulfonyloxy) succinimide, N- (perfluoro Octanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (benzenesulfonyloxy) succinimide, N- (benzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- ( Nzensulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N-{(5-methyl-5-carboxymethanebicyclo [2.2.1] And hept-2-yl) sulfonyloxy} succinimide.

前記スルホンイミド化合物の中で、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(ノナフルオロブチルスルホニルオキシ)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−(ベンゼンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{(5−メチル−5−カルボキシメタンビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル)スルホニルオキシ}スクシンイミドが好ましい。   Among the sulfonimide compounds, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) succinimide, N- (nonafluorobutylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (benzenesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N-{(5-methyl-5-carboxymethanebicyclo [2.2.1] hept-2-yl) sulfonyloxy} Succinimide is preferred.

前記他の酸発生剤の配合割合は、各酸発生剤の種類に応じて適宜選定することができる。前記他の酸発生剤の配合割合は、本発明の感放射線性酸発生剤と前記他の酸発生剤との合計100質量部に対して、通常、95質量部以下であり、90質量部以下とすることが好ましく、80質量部以下とすることが更に好ましい。前記他の酸発生剤の配合割合を95質量部以下とすると、本発明の化合物が有する効果(高解像度化)を十分に発揮させることができるため好ましい。なお、前記他の酸発生剤も1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   The mixing ratio of the other acid generator can be appropriately selected according to the type of each acid generator. The mixing ratio of the other acid generator is usually 95 parts by mass or less and 90 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass in total of the radiation-sensitive acid generator of the present invention and the other acid generator. It is preferable that the content is 80 parts by mass or less. The blending ratio of the other acid generator is preferably 95 parts by mass or less because the effect (high resolution) of the compound of the present invention can be sufficiently exhibited. In addition, the said other acid generator may also be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物を構成する各成分の配合割合は、レジストに付与したい特性に応じて種々の範囲とすることができる。感放射線性酸発生剤の配合量は、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、通常、0.001〜70質量部であり、0.01〜50質量部とすることが好ましく、0.1〜20質量部とすることが更に好ましい。感放射線性酸発生剤の配合量を0.001質量部以上とすると、感度及び解像度の低下を抑制できるため好ましい。また、70質量部以下とすると、レジストの塗布性やパターン形状の劣化を抑制できるため好ましい。   The blending ratio of each component constituting the positive radiation-sensitive resin composition of the present invention can be set in various ranges depending on the characteristics desired to be imparted to the resist. The compounding amount of the radiation sensitive acid generator is usually 0.001 to 70 parts by mass and preferably 0.01 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acid dissociable group-modified alkali-soluble resin. More preferably, the content is 0.1 to 20 parts by mass. When the blending amount of the radiation sensitive acid generator is 0.001 part by mass or more, it is preferable because a decrease in sensitivity and resolution can be suppressed. Moreover, it is preferable to set it as 70 mass parts or less, since it can suppress the resist coating property and the deterioration of the pattern shape.

[2−C]酸拡散抑制剤(C成分):
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物には、前記必須成分の他、酸拡散抑制剤を配合してもよい。酸拡散抑制剤は、露光により酸発生剤等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、非露光領域での好ましくない化学反応を抑制する作用を有する添加剤である。酸拡散抑制剤を配合することにより、感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性を向上させることができる。また、酸拡散抑制剤を配合することにより、レジストの解像度を向上させると共に、露光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る。その結果、プロセス安定性に極めて優れた感放射線性樹脂組成物が得られるという利点がある。
[2-C] Acid diffusion inhibitor (C component):
In addition to the essential components, an acid diffusion inhibitor may be blended in the positive radiation sensitive resin composition of the present invention. The acid diffusion inhibitor is an additive having an action of controlling a diffusion phenomenon of an acid generated from an acid generator or the like by exposure in a resist film and suppressing an undesirable chemical reaction in a non-exposed region. By blending an acid diffusion inhibitor, the storage stability of the radiation sensitive resin composition can be improved. In addition, by adding an acid diffusion inhibitor, it is possible to improve the resolution of the resist and to suppress changes in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time (PED) from exposure to development processing. As a result, there is an advantage that a radiation sensitive resin composition having extremely excellent process stability can be obtained.

前記酸拡散抑制剤としては、レジストパターンの形成工程中の露光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。前記含窒素有機化合物としては、例えば、下記一般式(9)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(I)」という。)、同一分子内に窒素原子を2個有するジアミノ化合物(以下、「含窒素化合物(II)」という。)、アミド基含有化合物、含窒素複素環式化合物等を挙げることができる。そして、これらの含窒素有機化合物の中では、前記含窒素化合物(I)、含窒素化合物(II)及び含窒素複素環式化合物等が好ましい。これらの酸拡散抑制剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   The acid diffusion inhibitor is preferably a nitrogen-containing organic compound whose basicity does not change by exposure or heat treatment during the resist pattern formation step. Examples of the nitrogen-containing organic compound include a compound represented by the following general formula (9) (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (I)”), a diamino compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (I)”). , “Nitrogen-containing compound (II)”), amide group-containing compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds, and the like. Among these nitrogen-containing organic compounds, the nitrogen-containing compound (I), the nitrogen-containing compound (II), the nitrogen-containing heterocyclic compound, and the like are preferable. These acid diffusion inhibitors may be used alone or in combination of two or more.

Figure 0004946094
〔一般式(9)において、R12、R14及びR16は各々が同一若しくは異なった、水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は置換されていてもよいアラルキル基を示す。〕
Figure 0004946094
[In the general formula (9), R 12 , R 14 and R 16 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or a substituted group. An aralkyl group which may be present is shown. ]

前記一般式(9)において、置換されていてもよい直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基としては、炭素数1〜15、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基、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、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、テキシル基、n−へプチル基、n−オクチル基、n−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。   In the general formula (9), the linear, branched or cyclic alkyl group which may be substituted is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, such as a methyl group, Ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, texyl group, n -Heptyl group, n-octyl group, n-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like can be mentioned.

また、置換されていてもよい芳香族炭化水素基としては、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、1−ナフチル基等を挙げることができる。更に、置換されていてもよいアラルキル基としては、炭素数7〜19、好ましくは7〜13のアラルキル基、例えば、ベンジル基、α−メチルベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。   Examples of the optionally substituted aromatic hydrocarbon group include an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms such as a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, and a 1-naphthyl group. Can do. Furthermore, examples of the aralkyl group which may be substituted include an aralkyl group having 7 to 19 carbon atoms, preferably 7 to 13 carbon atoms, such as benzyl group, α-methylbenzyl group, phenethyl group, naphthylmethyl group and the like. it can.

前記含窒素化合物(I)としては、例えば、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン等のジアルキルアミン類;トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン等のトリアルキルアミン類;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、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、1−ナフチルアミン等の芳香族アミン類;エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類等を挙げることができる。中でも、適度な沸点の高さを有しているという理由から、トリ−n−オクチルアミンが好ましい。   Examples of the nitrogen-containing compound (I) include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; di-n-butylamine, di-n -Dialkylamines such as pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine; triethylamine, tri-n-propylamine , Tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, etc. Amines; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3 Methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine, aromatic amines such as 1-naphthylamine; ethanolamine, diethanolamine, can be exemplified alkanolamines such as triethanolamine and the like. Among these, tri-n-octylamine is preferable because it has an appropriate boiling point height.

前記含窒素化合物(II)としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシエチル)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、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,3−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン等を挙げることができる。   Examples of the nitrogen-containing compound (II) include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2- Hydroxyethyl) ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 4, 4'-diaminodiphenylamine, 2,2'-bis (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4- Loxyphenyl) propane, 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene and the like. Can be mentioned.

前記アミド基含有化合物としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。   Examples of the amide group-containing compound include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone and the like. Can be mentioned.

前記含窒素複素環式化合物としては、例えば、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、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類;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、N−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類の他、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、1−ピペリジンエタノール、2−ピペリジンエタノール、モルホリン、4−メチルモルホリン、ピペラジン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等を挙げることができる。   Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazole, benzimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, and 4-methyl-2-phenyl. Imidazoles such as imidazole; pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, N-methyl-4-phenylpyridine, nicotine, nicotine In addition to pyridines such as acid, nicotinamide, quinoline, 8-oxyquinoline and acridine, pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, 1-piperidineethanol, 2-piperidineethanol, mole Phosphorus, 4-methylmorpholine, piperazine, 1,4-dimethylpiperazine, and 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane.

また、前記含窒素有機化合物として、酸解離性基を有する含窒素化合物を用いることもできる。前記酸解離性基を有する含窒素化合物としては、例えば、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)イミダゾール、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フェニルベンズイミダゾール、N−(t−ブトキシカルボニル)ジオクチルアミン、N−(t−ブトキシカルボニル)ジエタノールアミン、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)ジフェニルアミン等を挙げることができる。   Moreover, the nitrogen-containing compound which has an acid dissociable group can also be used as said nitrogen-containing organic compound. Examples of the nitrogen-containing compound having an acid dissociable group include N- (t-butoxycarbonyl) piperidine, N- (t-butoxycarbonyl) imidazole, N- (t-butoxycarbonyl) benzimidazole, N- (t -Butoxycarbonyl) 2-phenylbenzimidazole, N- (t-butoxycarbonyl) dioctylamine, N- (t-butoxycarbonyl) diethanolamine, N- (t-butoxycarbonyl) dicyclohexylamine, N- (t-butoxycarbonyl) diphenylamine Etc.

前記酸拡散抑制剤の配合量は、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、通常は15質量部以下であり、0.001〜10質量部とすることが好ましく、0.005〜5質量部とすることが更に好ましい。前記酸拡散抑制剤の配合量を15質量部以下とすると、レジストとしての感度や露光部の現像性を向上させることができるため好ましい。また、前記酸拡散抑制剤の配合量を0.001質量部以上とすると、プロセス条件によって、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ことを抑制できるため好ましい。   The amount of the acid diffusion inhibitor is usually 15 parts by mass or less, preferably 0.001 to 10 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the acid dissociable group-modified alkali-soluble resin. It is still more preferable to set it as -5 mass parts. The amount of the acid diffusion inhibitor is preferably 15 parts by mass or less because the sensitivity as a resist and the developability of an exposed part can be improved. Moreover, when the compounding quantity of the said acid diffusion inhibitor shall be 0.001 mass part or more, since it can suppress that the pattern shape and dimensional fidelity as a resist fall with process conditions, it is preferable.

[2−D]溶解制御剤(D成分):
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物には、前記必須成分の他、溶解制御剤を配合してもよい。溶解制御剤は、アルカリ現像の際に樹脂の溶解性を調節するという作用を有する添加剤であり、溶解制御剤を配合することにより、レジストとしたときの溶解コントラスト及び溶解速度がより適切に制御されるという好ましい効果を得ることができる。溶解制御剤としては、例えば、デオキシコール酸t−ブチルを挙げることができる。
[2-D] Dissolution control agent (component D):
The positive radiation sensitive resin composition of the present invention may contain a dissolution control agent in addition to the essential components. The dissolution control agent is an additive that has the effect of adjusting the solubility of the resin during alkali development. By adding a dissolution control agent, the dissolution contrast and dissolution rate of the resist are more appropriately controlled. It is possible to obtain a preferable effect. Examples of the dissolution control agent include t-butyl deoxycholate.

前記溶解制御剤の配合量は、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、通常は0〜20質量部であり、0〜10質量部とすることが好ましく、0〜5質量部とすることが更に好ましい。配合量が20質量部を超えると、解像度が低下する傾向があり好ましくない。一方、酸拡散抑制剤を0〜5質量部の範囲で配合すると、LER(Line Edge Roughness、レジストパターンのゆらぎ・がたつき)の改善という効果を得られるため好ましい。   The amount of the dissolution control agent is usually 0 to 20 parts by mass, preferably 0 to 10 parts by mass, and preferably 0 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acid dissociable group-modified alkali-soluble resin. More preferably. If the blending amount exceeds 20 parts by mass, the resolution tends to decrease, which is not preferable. On the other hand, it is preferable to add an acid diffusion inhibitor in the range of 0 to 5 parts by mass because an effect of improving LER (Line Edge Roughness, fluctuations and rattling of the resist pattern) can be obtained.

[2−E]溶剤(E成分):
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物には、前記必須成分の他、溶剤を配合してもよい。前記溶剤としては、例えば、エーテル類、エステル類、エーテルエステル類、ケトン類、ケトンエステル類、アミド類、アミドエステル類、ラクタム類、ラクトン類、(ハロゲン化)炭化水素類等を挙げることができる。具体的には、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、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、酢酸エステル類、ヒドロキシ酢酸エステル類、乳酸エステル類、アルコキシ酢酸エステル類、(非)環式ケトン類、アセト酢酸エステル類、ピルビン酸エステル類、プロピオン酸エステル類、N,N−ジアルキルホルムアミド類、N,N−ジアルキルアセトアミド類、N−アルキルピロリドン類、γ−ラクトン類、(ハロゲン化)脂肪族炭化水素類、(ハロゲン化)芳香族炭化水素類等を挙げることができる。
[2-E] Solvent (E component):
In addition to the above essential components, a solvent may be blended in the positive radiation sensitive resin composition of the present invention. Examples of the solvent include ethers, esters, ether esters, ketones, ketone esters, amides, amide esters, lactams, lactones, (halogenated) hydrocarbons, and the like. . Specifically, ethylene glycol monoalkyl ethers, diethylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ethers, propylene glycol dialkyl ethers, ethylene glycol monoalkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl ether acetates, acetate esters, Hydroxyacetic acid esters, lactic acid esters, alkoxyacetic acid esters, (non) cyclic ketones, acetoacetic acid esters, pyruvate esters, propionate esters, N, N-dialkylformamides, N, N-dialkyl Acetamides, N-alkylpyrrolidones, γ-lactones, (halogenated) aliphatic hydrocarbons, (halogenated) aromatic hydrocarbons and the like can be mentioned.

より具体的には、例えば、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、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、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、ジエチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、   More specifically, for example, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol di-n-propyl ether. Diethylene glycol di-n-butyl ether,

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アセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、イソプロペニルアセテート、イソプロペニルプロピオネート、   Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n-propyl ether acetate, isopropenyl acetate, isopropenyl propionate,

トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸i−プロピル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、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、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン等を挙げることができる。   Toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, 2-hydroxy- Methyl 3-methylbutyrate, methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, i-propyl lactate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropion Methyl acid, 3 Ethyl ethoxypropionate, N- methylpyrrolidone, N, N- dimethylformamide, N, N- dimethylacetamide may be mentioned γ- butyrolactone.

中でも、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等)、2−ヘプタノン、乳酸エステル類、2−ヒドロキシプロピオン酸エステル類、3−アルコキシプロピオン酸エステル類等を用いると、塗布時の膜面内均一性が良好となるため好ましい。また、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトンは、樹脂の溶解性が高いという理由から好ましい。感放射線性樹脂組成物の調製の際、前記溶剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。   Among these, when using propylene glycol monoalkyl ether acetates (such as propylene glycol monomethyl ether acetate), 2-heptanone, lactic acid esters, 2-hydroxypropionic acid esters, 3-alkoxypropionic acid esters, etc. This is preferable because in-plane uniformity is improved. Propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanone, and γ-butyrolactone are preferred because of high resin solubility. In preparing the radiation sensitive resin composition, the solvent may be used alone or in combination of two or more.

また、前記溶剤には、必要に応じて、前記溶剤以外の他の溶剤(以下、「他の溶剤」という。)を含むものとすることができる。前記他の溶剤としては、例えば、ベンジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶剤等を挙げることができる。中でも、樹脂の溶解性が高いという理由から、γ−ブチロラクトンが好ましい。前記他の溶剤も1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。   In addition, the solvent may include other solvents (hereinafter referred to as “other solvents”) as necessary. Examples of the other solvent include benzyl ethyl ether, di-n-hexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, and benzyl. Examples thereof include high-boiling solvents such as alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, and ethylene glycol monophenyl ether acetate. Among these, γ-butyrolactone is preferable because of the high solubility of the resin. One of these other solvents may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.

前記溶剤の使用量は、通常、前記均一溶液中の全固形分濃度が5〜50質量%、好ましくは10〜50質量%、より好ましくは10〜40質量%、更に好ましくは10〜30質量%、特に好ましくは10〜25質量%となる量である。かかる範囲とすることにより、塗布時の膜面内均一性が良好となるため好ましい。また、前記溶剤が前記他の溶剤を含有する場合、前記他の溶剤の使用量は、全溶剤に対して、通常50質量%以下であり、30質量%以下とすることが好ましく、25質量%以下とすることが更に好ましい。   The amount of the solvent used is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, and still more preferably 10 to 30% by mass in the total solid content in the homogeneous solution. The amount is particularly preferably 10 to 25% by mass. By setting it as this range, since the uniformity in a film surface at the time of application | coating becomes favorable, it is preferable. Moreover, when the said solvent contains the said other solvent, the usage-amount of the said other solvent is 50 mass% or less normally with respect to all the solvents, and it is preferable to set it as 30 mass% or less, 25 mass% More preferably, it is as follows.

[2−F]その他の成分:
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物には、前記構成成分以外の添加剤、例えば、界面活性剤等を含有していてもよい。
[2-F] Other components:
The positive-type radiation-sensitive resin composition of the present invention may contain additives other than the above-described components, for example, a surfactant.

界面活性剤は、アニオン系、カチオン系、ノニオン系又は両性の界面活性剤のいずれも用いることができるが、ノニオン系界面活性剤を用いることが好ましい。ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類等の他、以下いずれも商品名で、「KP」(信越化学工業社製)、「ポリフロー」(共栄社油脂化学工業社製)、「エフトップ」(トーケムプロダクツ社製)、「メガファック」(大日本インキ化学工業社製)、「フロラード」(住友スリーエム社製)、「アサヒガード」及び「サーフロン」(旭硝子社製)等の各シリーズ等を挙げることができる。これらの界面活性剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。   As the surfactant, any of an anionic, cationic, nonionic or amphoteric surfactant can be used, but a nonionic surfactant is preferably used. Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkyl phenyl ethers, polyethylene glycol higher fatty acid diesters, etc., and all of the following trade names: “KP” (Shin-Etsu) "Chemical Industry Co., Ltd.", "Polyflow" (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.), "F Top" (manufactured by Tochem Products), "Megafuck" (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), "Fluorard" (Sumitomo 3M) ), “Asahi Guard” and “Surflon” (Asahi Glass Co., Ltd.). One of these surfactants may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.

本発明の感放射線性樹脂組成物に添加することができる前記界面活性剤は、感放射線性樹脂組成物の塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する作用を示す。前記界面活性剤を配合する場合、その配合量は、感放射線性樹脂組成物中の全樹脂成分100質量部に対して、界面活性剤の有効成分として、通常2質量部以下、好ましくは1.5質量部以下、更に好ましくは1質量部以下である。   The said surfactant which can be added to the radiation sensitive resin composition of this invention shows the effect | action which improves the applicability | paintability, striation, developability, etc. of a radiation sensitive resin composition. When the surfactant is blended, the blending amount is usually 2 parts by mass or less, preferably 1. as an active ingredient of the surfactant with respect to 100 parts by mass of the total resin components in the radiation-sensitive resin composition. 5 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less.

[2−G]感放射線性樹脂組成物の調製:
本発明の感放射線性樹脂組成物は、通常は、使用時に各成分を溶剤に溶解して均一溶液とし、その後、必要に応じて、例えば孔径0.2μm程度のフィルター等で濾過することにより調製される。
[2-G] Preparation of radiation-sensitive resin composition:
The radiation-sensitive resin composition of the present invention is usually prepared by dissolving each component in a solvent at the time of use to make a uniform solution, and then filtering by, for example, a filter having a pore size of about 0.2 μm as necessary. Is done.

[2−H]レジストパターンの形成:
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、前記の方法等により調製された感放射線性樹脂組成物溶液を回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の手段によって、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する。そして、場合により予め加熱処理(以下、この加熱処理を「PB」という。)を行い、次いで、所定のマスクパターンを介して前記レジスト被膜に露光する。
[2-H] Formation of resist pattern:
When forming a resist pattern from the radiation-sensitive resin composition of the present invention, the radiation-sensitive resin composition solution prepared by the above method or the like is prepared by means such as spin coating, cast coating, roll coating, etc. A resist film is formed by coating on a substrate such as a silicon wafer or a wafer coated with aluminum. In some cases, a heat treatment (hereinafter referred to as “PB”) is performed in advance, and then the resist film is exposed through a predetermined mask pattern.

露光の際に使用することができる放射線としては、使用される酸発生剤の種類に応じて、水銀灯の輝線スペクトル(波長254nm)、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)等の遠紫外線や、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線等を挙げることができる。この中では、遠紫外線及び荷電粒子線が好ましく、特にKrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)及び電子線が好ましい。また、放射線量等の露光条件は、本発明の感放射線性樹脂組成物の配合組成、添加剤の種類等に応じて適宜選定される。   The radiation that can be used for exposure includes the emission line spectrum of a mercury lamp (wavelength 254 nm), KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), etc., depending on the type of acid generator used. Far ultraviolet rays, X-rays such as synchrotron radiation, and charged particle beams such as electron beams. Among these, far ultraviolet rays and charged particle beams are preferable, and KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm) and electron beam are particularly preferable. In addition, exposure conditions such as radiation dose are appropriately selected according to the composition of the radiation-sensitive resin composition of the present invention, the type of additive, and the like.

また、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、露光後に加熱処理(以下、この加熱処理を「PEB」という。)を行うと、レジストの見掛けの感度を向上させることができるので好ましい。前記PEBの加熱条件は、本発明の感放射線性樹脂組成物の配合組成、添加剤の種類等により変化するが、通常30〜200℃、好ましくは50〜150℃である。   Further, when a resist pattern is formed from the radiation-sensitive resin composition of the present invention, the apparent sensitivity of the resist can be improved by performing a heat treatment after exposure (hereinafter, this heat treatment is referred to as “PEB”). It is preferable because it is possible. The heating conditions for the PEB vary depending on the composition of the radiation-sensitive resin composition of the present invention, the type of additive, etc., but are usually 30 to 200 ° C., preferably 50 to 150 ° C.

その後、露光されたレジスト被膜をアルカリ現像液で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、アルカリ金属水酸化物、アンモニア水、アルキルアミン類、アルカノールアミン類、複素環式アミン類、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類、コリン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の1種以上を溶解したアルカリ性水溶液が使用される。特に好ましいアルカリ現像液は、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類の水溶液である。また、前記アルカリ性水溶液の濃度は、通常10質量%以下、好ましくは1〜10質量%、更に好ましくは2〜5質量%である。前記アルカリ性水溶液の濃度が10質量%以下とすると、非露光部が現像液に溶解することを抑制することができるので好ましい。   Then, a predetermined resist pattern is formed by developing the exposed resist film with an alkaline developer. Examples of the alkali developer include alkali metal hydroxides, aqueous ammonia, alkylamines, alkanolamines, heterocyclic amines, tetraalkylammonium hydroxides, choline, 1,8-diazabicyclo [5.4. 0.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, and other alkaline compounds in which one or more alkaline compounds are dissolved are used. A particularly preferred alkaline developer is an aqueous solution of tetraalkylammonium hydroxides. The concentration of the alkaline aqueous solution is usually 10% by mass or less, preferably 1 to 10% by mass, and more preferably 2 to 5% by mass. The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 10% by mass or less because it is possible to suppress the dissolution of the non-exposed portion in the developer.

また、前記アルカリ性水溶液からなる現像液には、界面活性剤等を適量添加することもできる。これにより、レジストに対する現像液の濡れ性を高めることができるので好ましい。なお、前記アルカリ性水溶液からなる現像液で現像した後は、一般に、水で洗浄して乾燥する。   An appropriate amount of a surfactant or the like can be added to the developer composed of the alkaline aqueous solution. This is preferable because the wettability of the developer with respect to the resist can be improved. In addition, after developing with the developing solution which consists of the said alkaline aqueous solution, generally it wash | cleans with water and dries.

以下、本発明の化合物、感放射線酸発生剤及びポジ型感放射線樹脂組成物について実施例を用いて更に具体的に説明する。但し、これらの実施例は本発明の一部の実施形態を示すものに過ぎない。即ち、本発明をこれらの実施例に限定して解釈するべきではない。   Hereinafter, the compound of the present invention, the radiation-sensitive acid generator and the positive radiation-sensitive resin composition will be described more specifically with reference to examples. However, these examples merely show some embodiments of the present invention. That is, the present invention should not be interpreted as being limited to these examples.

[参考例1〜3]:
本発明のポジ型感放射線樹脂組成物の必須成分である酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂(A成分)を以下の方法により合成した。モノマーとしては、表7の(M−1)〜(M−4)で示される構造の4種のモノマーのいずれかを用いた。合成した樹脂については、GPCカラム(商品名:G2000HXL(×2本)、G3000HXL(×1本)、G4000HXL(×1本))を用い、流量:1.0ml/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)によりポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)を測定した。
[Reference Examples 1-3]:
An acid dissociable group-modified alkali-soluble resin (component A), which is an essential component of the positive radiation sensitive resin composition of the present invention, was synthesized by the following method. As the monomer, any of the four types of monomers having the structures shown by (M-1) to (M-4) in Table 7 was used. For the synthesized resin, GPC columns (trade names: G2000HXL (× 2), G3000HXL (× 1), G4000HXL (× 1)) were used, flow rate: 1.0 ml / min, elution solvent: tetrahydrofuran, column Temperature: Polystyrene-converted weight average molecular weight (Mw) was measured by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under analysis conditions of 40 ° C.

Figure 0004946094
Figure 0004946094

[参考例1]:
(M−1)5g、(M−2)25g、(M−3)20gをメチルエチルケトン150gに均一に溶解して、窒素ガスにより30分間バブリングを行った。次いで、この溶液に重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)2gを加えて、80℃に加熱した。この温度で6時間撹拌しながら重合反応を行った。
[Reference Example 1]:
(M-1) 5 g, (M-2) 25 g, and (M-3) 20 g were uniformly dissolved in 150 g of methyl ethyl ketone, and bubbled with nitrogen gas for 30 minutes. Next, 2 g of azobisisobutyronitrile (AIBN) was added to this solution as a polymerization initiator and heated to 80 ° C. The polymerization reaction was carried out with stirring at this temperature for 6 hours.

重合反応終了後、メチルエチルケトン50gを加えて希釈した後、反応液を室温まで冷却し、メタノール1000ml中に投入し、析出した白色粉体を濾別し、乾燥することにより酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂を得た。   After completion of the polymerization reaction, 50 g of methyl ethyl ketone was added for dilution, and then the reaction solution was cooled to room temperature, poured into 1000 ml of methanol, and the precipitated white powder was filtered and dried to dry the acid-dissociable group-modified alkali-soluble. A resin was obtained.

得られた樹脂は、Mwが6000であった。また、13C−NMRを用いて分析した結果、共重合体中における(M−1)単位:(M−2)単位:(M−3)単位のモル比が15:50:35であった。この樹脂を「A−1成分」とする。 The obtained resin had Mw of 6000. As a result of analysis using 13 C-NMR, the molar ratio of (M-1) unit: (M-2) unit: (M-3) unit in the copolymer was 15:50:35. . This resin is referred to as “A-1 component”.

[参考例2]:
(M−1)5g、(M−2)25g、(M−3)20gをメチルエチルケトン150gに均一に溶解して、窒素ガスにより30分間バブリングを行った。次いで、この溶液に重合開始剤としてジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)2gを加えて、80℃に加熱した。この温度で6時間撹拌しながら重合反応を行った。重合反応終了後、参考例1と同様にして、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂を得た。
[Reference Example 2]:
(M-1) 5 g, (M-2) 25 g, and (M-3) 20 g were uniformly dissolved in 150 g of methyl ethyl ketone, and bubbled with nitrogen gas for 30 minutes. Next, 2 g of dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) was added to this solution as a polymerization initiator and heated to 80 ° C. The polymerization reaction was carried out with stirring at this temperature for 6 hours. After completion of the polymerization reaction, an acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin was obtained in the same manner as in Reference Example 1.

得られた樹脂は、Mwが13000であった。また、13C−NMRを用いて分析した結果、共重合体中における(M−1)単位:(M−2)単位:(M−3)単位のモル比が13:50:37の共重合体であった。この樹脂を「A−2成分」とする。 The obtained resin had Mw of 13000. Further, as a result of analysis using 13 C-NMR, the copolymer had a molar ratio of (M-1) unit: (M-2) unit: (M-3) unit in the copolymer of 13:50:37. It was a coalescence. This resin is referred to as “A-2 component”.

[参考例3]:
(M−1)18g、(M−2)27g、(M−4)5gをメチルエチルケトン150gに均一に溶解して、窒素ガスにより30分間バブリングを行った。次いで、この溶液に重合開始剤としてAIBN2gを加えて、80℃に加熱した。この温度で6時間撹拌しながら重合反応を行った。重合反応終了後、参考例1と同様にして、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂を得た。
[Reference Example 3]:
18 g of (M-1), 27 g of (M-2), and 5 g of (M-4) were uniformly dissolved in 150 g of methyl ethyl ketone, and bubbled with nitrogen gas for 30 minutes. Next, 2 g of AIBN was added to this solution as a polymerization initiator and heated to 80 ° C. The polymerization reaction was carried out with stirring at this temperature for 6 hours. After completion of the polymerization reaction, an acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin was obtained in the same manner as in Reference Example 1.

得られた樹脂は、Mwが5000であった。また、13C−NMRを用いて分析した結果、共重合体中における(M−1)単位:(M−2)単位:(M−4)単位のモル比が39:50:9の共重合体であった。この樹脂を「A−3成分」とする。 The obtained resin had Mw of 5000. Further, as a result of analysis using 13 C-NMR, the copolymer had a molar ratio of (M-1) unit: (M-2) unit: (M-4) unit in the copolymer of 39: 50: 9. It was a coalescence. This resin is referred to as “A-3 component”.

[実施例1]:
下記一般式(10)に示すオニウム塩、4−(N,N−ジメチルアミノプロポキシフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−ブタンスルホネートを以下の方法により合成した。

Figure 0004946094
[Example 1]:
An onium salt represented by the following general formula (10), 4- (N, N-dimethylaminopropoxyphenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-butanesulfonate) was synthesized by the following method.
Figure 0004946094

反応フラスコ内で、4−ヒドロキシフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−ブタンスルホネート5.8gをアセトン30gに溶解し、窒素を流し、窒素置換を行った。そして、炭酸カリウム6.9gを加え、30分攪拌後、3−ジメチルアミノプロピルクロリド塩酸塩7.0gを加え、更にヨウ化カリウム1.1gを加えて65℃で6時間攪拌した。   In the reaction flask, 5.8 g of 4-hydroxyphenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-butanesulfonate was dissolved in 30 g of acetone, and nitrogen was passed to perform nitrogen substitution. Then, 6.9 g of potassium carbonate was added, and after stirring for 30 minutes, 7.0 g of 3-dimethylaminopropyl chloride hydrochloride was added, and 1.1 g of potassium iodide was further added, followed by stirring at 65 ° C. for 6 hours.

次いで、この反応溶液を150mlのイオン交換水に投入し、酸酸エチル200mlを加えた。この混合溶液を分液漏斗に移して振とうさせ、静置した後、水層を除去した。更に、蒸留水150mlを加えて振とうさせ、静置した後、水層を除去した。その後、エバポレーターを用いて酢酸エチル層から酢酸エチルを留去し、カラムクロマトグラフィーで精製後、減圧乾燥することにより、4−(N,N−ジメチルアミノプロポキシフェニルジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−ブタンスルホネートを得た。この化合物を「B−1成分」とする。   Subsequently, this reaction solution was put into 150 ml of ion exchange water, and 200 ml of ethyl acid acid was added. The mixed solution was transferred to a separatory funnel, shaken, allowed to stand, and the aqueous layer was removed. Further, 150 ml of distilled water was added and shaken, allowed to stand, and then the aqueous layer was removed. Thereafter, ethyl acetate is distilled off from the ethyl acetate layer using an evaporator, and purified by column chromatography, followed by drying under reduced pressure to give 4- (N, N-dimethylaminopropoxyphenyldiphenylsulfonium perfluoro-n-butanesulfonate). This compound is referred to as “component B-1”.

なお、この化合物について、H−NMR(商品名:JNM−EX270、日本電子社製)を用い、測定溶媒を重水素化クロロホルムとして分析した結果、得られたケミカルシフトは、H−NMR[σppm(CDCl):2.11(m,2H)、2.67(s,6H)、2.89(m,2H)、3.69(m,2H)、7.11−7.86(m,14H)]であり、目的化合物であることが確認された。 Incidentally, for this compound, 1 H-NMR (trade name: JNM-EX270, manufactured by JEOL Ltd.) using a result of analyzing the measurement solvent as deuterated chloroform, the resulting chemical shift, 1 H-NMR [ σppm (CD 3 Cl): 2.11 (m, 2H), 2.67 (s, 6H), 2.89 (m, 2H), 3.69 (m, 2H), 7.11-7.86 (M, 14H)] and was confirmed to be the target compound.

また、質量分析計(商品名:JMS−AX505W、日本電子社製)を用い、表8に記載の条件で分析した結果、364の親イオンピークが検出され、目的化合物であることが確認された。   In addition, as a result of analysis using a mass spectrometer (trade name: JMS-AX505W, manufactured by JEOL Ltd.) under the conditions described in Table 8, 364 parent ion peaks were detected and confirmed to be the target compound. .

Figure 0004946094
Figure 0004946094

[実施例2〜8、比較例1〜2]:
実施例1のオニウム塩を感放射線性酸発生剤として用い、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。具体的には、表9に示す酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂(表中、「樹脂」、「A成分」と記す)、本発明の感放射線性酸発生剤(表中、「酸発生剤」、「B成分」と記す)、他の感放射線性酸発生剤(表中、「酸発生剤」、「B’成分」と記す)、酸拡散抑制剤(表中、「抑制剤」、「C成分」と記す)、溶解制御剤(表中、「制御剤」、「D成分」と記す)及び溶剤(表中、「E成分」と記す)の各成分を混合して均一溶液とした後、孔径0.2μmのメンブランフィルターを用いて濾過することにより、実施例2〜8、比較例1〜2の感放射線性樹脂組成物溶液を調製した。なお、実施例及び比較例で用いたB’成分、C成分、D成分、E成分の詳細については表10に示した。
[Examples 2-8, Comparative Examples 1-2]:
A positive radiation sensitive resin composition was prepared using the onium salt of Example 1 as a radiation sensitive acid generator. Specifically, the acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin shown in Table 9 (referred to as “resin” and “component A” in the table), the radiation-sensitive acid generator of the present invention (referred to as “acid generator” in the table) ”,“ B component ”), other radiation sensitive acid generator (in the table,“ acid generator ”,“ B ′ component ”), acid diffusion inhibitor (in the table,“ inhibitor ”, Mixing each component of “C component”), dissolution control agent (in the table, “control agent”, “D component”) and solvent (in the table, “E component”) to obtain a uniform solution Then, the radiation sensitive resin composition solutions of Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared by filtering using a membrane filter having a pore size of 0.2 μm. Details of the B ′ component, C component, D component, and E component used in the examples and comparative examples are shown in Table 10.

Figure 0004946094
Figure 0004946094

Figure 0004946094
Figure 0004946094

[評価方法]
実施例2〜8及び比較例1〜2の感放射線性樹脂組成物については、ウエハー表面に770AのARC29A(商品名、日産化学社製)膜を形成した基板を用い、各組成物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、表9に示す条件でPBを行って形成した膜厚0.15μmのレジスト被膜を用いて、感度、解像度、パターン形状の評価を行った。
[Evaluation methods]
About the radiation sensitive resin composition of Examples 2-8 and Comparative Examples 1-2, the substrate which formed the 770A ARC29A (brand name, the product made by Nissan Chemical Industries) film | membrane on the wafer surface was used, and each composition was carried out on a board | substrate. The resist film having a thickness of 0.15 μm formed by spin coating and applying PB on a hot plate under the conditions shown in Table 9 was used to evaluate sensitivity, resolution, and pattern shape.

(1)感度(mJ/cm):
レジスト被膜に、フルフィールド縮小投影露光装置S306C(商品名、ニコン社製、開口数0.75)を用い、マスクパターンを解して露光した。その後に、表9に示す条件でPEBを行った後、2.38質量%のTMAH水溶液により、25℃で60秒現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型レジストパターンを形成した。このとき、寸法100nmの1対1ラインアンドスペースのマスクを介して形成した線幅が、線幅100nmの1対1ラインアンドスペースに形成され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。
(1) Sensitivity (mJ / cm 2 ):
The resist film was exposed using a full-field reduced projection exposure apparatus S306C (trade name, manufactured by Nikon Corporation, numerical aperture of 0.75) while solving the mask pattern. Thereafter, PEB was performed under the conditions shown in Table 9, followed by development with a 2.38 mass% TMAH aqueous solution at 25 ° C. for 60 seconds, washing with water, and drying to form a positive resist pattern. At this time, an exposure amount formed in a one-to-one line-and-space with a line width of 100 nm is defined as an optimum exposure amount, and the optimum exposure amount is set as a line width formed through a one-to-one line-and-space mask having a dimension of 100 nm. “Sensitivity”.

(2)解像度(nm):
前記最適露光量で露光したときに解像されるレジストパターンの最小寸法(nm)を解像度として求めた。
(2) Resolution (nm):
The minimum dimension (nm) of the resist pattern resolved when exposed at the optimum exposure amount was determined as the resolution.

(3)パターン形状:
シリコンウエハー上に形成した線幅100nmのライン・アンド・スペースパターン(1L1S)の方形状断面の下辺の寸法Laと上辺の寸法Lbを、走査型電子顕微鏡を用いて測定し、下記の基準により評価した。
○:0.85≦Lb/La≦1の条件を満足するもの(良好)、
×:0.85≦Lb/La≦1の条件を満足しないもの(不良)。
(3) Pattern shape:
The lower side dimension La and the upper side dimension Lb of the rectangular cross section of the line-and-space pattern (1L1S) having a line width of 100 nm formed on the silicon wafer were measured using a scanning electron microscope and evaluated according to the following criteria. did.
A: satisfying the condition of 0.85 ≦ Lb / La ≦ 1 (good),
X: Not satisfying the condition of 0.85 ≦ Lb / La ≦ 1 (defect).

[評価結果]:
表9のデータから明らかなように、本発明の化合物を酸発生剤として使用した実施例のポジ型感放射線性樹脂組成物は、本発明の化合物を酸発生剤として使用していない比較例と比較して、いずれも解像度が著しく向上しており、極めて良好な結果を示した。また、感度の値も小さく、高感度であった。更には、パターン形状についても良好な結果を示した。
[Evaluation results]:
As is apparent from the data in Table 9, the positive-type radiation-sensitive resin compositions of Examples using the compounds of the present invention as acid generators were compared with Comparative Examples not using the compounds of the present invention as acid generators. In comparison, the resolution was remarkably improved, and extremely good results were shown. Also, the sensitivity value was small and the sensitivity was high. Furthermore, good results were also shown for the pattern shape.

本発明の化合物、感放射線性酸発生剤及び感放射線性樹脂組成物は、十分に満足できる高い解像度を得ることができる。例えば、KrFエキシマレーザーで0.13μm未満、ArFエキシマレーザーで0.1μm未満といった高精細なレジストパターンを形成し得るような優れた解像力を発揮する。従って、微細加工の分野、特に、微細化、高精細化、高集積化が急激に進展しつつある半導体デバイス等の集積回路素子の製造に好適に用いることができる。   The compound of the present invention, the radiation sensitive acid generator and the radiation sensitive resin composition can obtain a sufficiently satisfactory high resolution. For example, it exhibits excellent resolving power that can form a high-definition resist pattern of less than 0.13 μm with a KrF excimer laser and less than 0.1 μm with an ArF excimer laser. Therefore, it can be suitably used in the field of microfabrication, particularly in the manufacture of integrated circuit elements such as semiconductor devices in which miniaturization, high definition, and high integration are rapidly progressing.

Claims (4)

下記一般式(1)で示される化合物。
Figure 0004946094
〔一般式(1)において、Aは硫黄原子、Arは各々が同一若しくは異なった、下記置換基によって置換されていてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、Bは各々が同一若しくは異なった下記一般式(2)で示される構造の官能基、R及びRは各々が同一若しくは異なった、水素原子、下記置換基によって置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、は各々が同一若しくは異なった、下記置換基によって置換されていてもよい芳香族炭化水素基、はAの対イオン、Zは酸素原子、xは1〜3の整数を示す。mは1〜3の整数、nは0〜2の整数(但し、m+n=3)であ。〕
Figure 0004946094
〔一般式(2)において、R 及びR は各々が同一若しくは異なった、水素原子、下記置換基によって置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、下記置換基によって置換されていてもよい炭素数3〜20の脂環族基、炭素数2〜20のアルケニル基、下記置換基によって置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は下記置換基によって置換されていてもよい複素環式炭化水素基、pは1〜20の整数を示す。〕
置換基:ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシル基、炭素数2〜5のシアノアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアルコキシ基、ハロゲン原子、フルオロアルキル基。
A compound represented by the following general formula (1).
Figure 0004946094
In [general formula (1), A is sulfur atom, Ar each have the same or different, aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may be substituted by the following substituents, each B is the same Alternatively, different functional groups having the structure represented by the following general formula (2) , R 1 and R 2 are the same or different, a hydrogen atom, and an alkyl having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted by the following substituents group, R 3 each is the same or different, aromatic be substitution by the following optionally substituted hydrocarbon group, Y - is a + counterion, Z is acid MotoHara child, x is 1 to 3 Indicates an integer . m is an integer of 1 to 3, n represents an integer of 0 to 2 (provided, m + n = 3) Ru der. ]
Figure 0004946094
[In General Formula (2), R 4 and R 5 are the same or different and each is substituted with a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted with the following substituents, or the following substituents. May be an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group which may be substituted with the following substituents, or a heterocycle which may be substituted with the following substituents. A cyclic hydrocarbon group, p represents an integer of 1 to 20; ]
Substituent: hydroxyl group, carboxyl group, cyano group, hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms, cyanoalkyl group having 2 to 5 carbon atoms, alkoxycarbonyl group, alkoxycarbonylalkoxy group, A halogen atom, a fluoroalkyl group;
請求項1に記載の化合物を少なくとも1種含有する感放射線性酸発生剤。 A radiation-sensitive acid generator containing at least one compound according to claim 1 . 酸性基を有し、前記酸性基の少なくとも一部が酸解離性基によって保護された、酸解離性基修飾アルカリ可溶性樹脂(A成分)と、感放射線性酸発生剤(B成分)とを必須成分として含有するポジ型感放射線性樹脂組成物であって、
前記B成分として、請求項1に記載の化合物を少なくとも1種含有するポジ型感放射線性樹脂組成物。
An acid-dissociable group-modified alkali-soluble resin (component A) having an acidic group and at least part of the acidic group protected by an acid-dissociable group and a radiation-sensitive acid generator (component B) are essential. A positive-type radiation-sensitive resin composition contained as a component,
A positive radiation sensitive resin composition containing at least one compound according to claim 1 as the component B.
更に、酸拡散抑制剤(C成分)を構成成分として含有する請求項に記載のポジ型感放射線性樹脂組成物。 Furthermore, the positive radiation sensitive resin composition of Claim 3 which contains an acid diffusion inhibitor (C component) as a structural component.
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