JP5059419B2 - Polymer, resist composition, and method for producing substrate on which pattern is formed - Google Patents

Polymer, resist composition, and method for producing substrate on which pattern is formed Download PDF

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本発明はレジスト用の重合体、それを含むレジスト組成物及びパターンが形成された基板の製造方法に関し、特に、エキシマレーザー及び電子線リソグラフィーを使用する微細加工に好適なレジスト組成物に関する。   The present invention relates to a resist polymer, a resist composition containing the same, and a method for producing a substrate on which a pattern is formed, and more particularly to a resist composition suitable for microfabrication using excimer laser and electron beam lithography.

近年、半導体素子や液晶素子の製造における微細加工の分野においては、リソグラフィー技術の進歩により急速に微細化が進んでいる。その微細化の手法としては、一般に、照射光の短波長化が図られている。具体的には、照射光が従来のg線(波長:438nm)及びi線(波長:365nm)に代表される紫外線から、より短波長のDUV(Deep Ultra Violet)へと変化してきている。
現在では、KrFエキシマレーザー(波長:248nm)リソグラフィー技術が市場に導入され、より短波長化を図ったArFエキシマレーザー(波長:193nm)リソグラフィー技術及びEUVエキシマレーザー(波長:13nm)リソグラフィー技術が研究されている。更に、最近ではこれらの液浸リソグラフィー技術も研究されている。また、これらとは異なるタイプのリソグラフィー技術として、電子線リソグラフィー技術についても精力的に研究されている。
In recent years, in the field of microfabrication in the manufacture of semiconductor elements and liquid crystal elements, miniaturization has rapidly progressed due to advances in lithography technology. As a technique for miniaturization, generally, the wavelength of irradiation light is shortened. Specifically, the irradiation light has been changed from conventional ultraviolet rays typified by g-line (wavelength: 438 nm) and i-line (wavelength: 365 nm) to shorter wavelength DUV (Deep Ultra Violet).
At present, KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) lithography technology has been introduced to the market, and ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) lithography technology and EUV excimer laser (wavelength: 13 nm) lithography technology aiming at shorter wavelengths have been studied. ing. Furthermore, recently, these immersion lithography techniques have also been studied. Also, as a different type of lithography technology, electron beam lithography technology has been energetically studied.

このような短波長の照射光又は電子線を用いた高解像度のレジストとして、光酸発生剤を含有する化学増幅型レジストが提唱され、現在、この化学増幅型レジストの改良及び開発が進められている。
例えば、ArFエキシマレーザーリソグラフィーにおいて使用される化学増幅型レジスト樹脂として、波長193nmの光に対して透明なアクリル系樹脂が注目されている。このようなアクリル系樹脂としては、例えば、特許文献1及び特許文献2には、エステル部にアダマンタン骨格を有する(メタ)アクリル酸エステルとエステル部にラクトン骨格を有する(メタ)アクリル酸エステルの重合体が開示されている。
As such a high-resolution resist using short-wavelength irradiation light or electron beam, a chemically amplified resist containing a photoacid generator has been proposed, and improvement and development of this chemically amplified resist are currently underway. Yes.
For example, as a chemically amplified resist resin used in ArF excimer laser lithography, an acrylic resin that is transparent with respect to light having a wavelength of 193 nm has attracted attention. As such acrylic resins, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe the weight of (meth) acrylic acid ester having an adamantane skeleton in the ester portion and (meth) acrylic acid ester having a lactone skeleton in the ester portion. Coalescence is disclosed.

しかしながら、これらのアクリル系樹脂は、レジスト組成物として使用した場合、焦点深度が十分でない場合があり、レジストパターンの製造工程において歩留まりが低下する場合がある。
また、レジストパターンを製造するためのアルカリ現像液による現像処理の際に、ディフェクトと呼ばれる現像欠陥が生じることがある。また、このディフェクトにより得られるレジストのパターンに抜けが発生することがある。結果として、回路の断線や欠陥等が生じ、半導体製造工程での歩留まりが低下する恐れがある。
更に、レジスト膜厚の薄膜化により、レジストのドライエッチング耐性が不足することも懸念される。
However, when these acrylic resins are used as a resist composition, the depth of focus may not be sufficient, and the yield may be reduced in the resist pattern manufacturing process.
Further, a development defect called a defect may occur during the development process using an alkali developer for producing a resist pattern. In addition, a defect may occur in the resist pattern obtained by this defect. As a result, circuit disconnection, defects, and the like may occur, and the yield in the semiconductor manufacturing process may be reduced.
Furthermore, there is a concern that the resist may be insufficient in dry etching resistance due to the thin film thickness of the resist.

また、特許文献3、特許文献4及び特許文献5には、複素芳香族環を有する重合体を使用したレジスト組成物が開示されている。
しかしながら、これらの樹脂はレジストのドライエッチング耐性には優れるものの、特にArFエキシマレーザー(波長:193nm)リソグラフィーの場合、露光波長における重合体の光線透過率が十分でない場合が多く、レジスト組成物の感度や解像度へ悪影響を及ぼす可能性がある。
特開平10−319595号公報 特開平10−274852号公報 特開2005−114968号公報 特開2004−163877号公報 特開2006−276458号公報
Patent Document 3, Patent Document 4 and Patent Document 5 disclose resist compositions using a polymer having a heteroaromatic ring.
However, although these resins are excellent in resist dry etching resistance, especially in the case of ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) lithography, the light transmittance of the polymer at the exposure wavelength is often insufficient, and the sensitivity of the resist composition And may adversely affect resolution.
JP 10-319595 A JP-A-10-274852 JP 2005-114968 A JP 2004-163877 A JP 2006-276458 A

本発明は、DUVエキシマレーザーリソグラフィー等のレジスト組成物に用いた場合に、高感度、高解像度であり、焦点深度余裕が広く、光線透過率が高く、現像時のディフェクトが少なく、レジスト膜の薄膜化に耐えることができるドライエッチング耐性を有する重合体を提供することを目的とする。
更に、上記重合体を含むレジスト組成物、及びこのレジスト組成物を用いてパターンが形成された基板の製造方法を提供することを目的とする。
When used in resist compositions such as DUV excimer laser lithography, the present invention provides a high sensitivity, high resolution, wide focal depth margin, high light transmittance, few defects during development, and a thin resist film. It is an object of the present invention to provide a polymer having dry etching resistance that can withstand crystallization.
Furthermore, it aims at providing the manufacturing method of the resist composition containing the said polymer, and the board | substrate with which the pattern was formed using this resist composition.

前記課題を解決するための第1の発明は、下式(1−2)で表されるナフタレン骨格を有する構成単位(A−2)及び下式(5−1)で表される構成単位を含有するレジスト用の重合体(以下、「重合体(P)」という)である。
また、第2の発明は、重合体(P)を含有するレジスト組成物である。
更に、第3の発明は、前記レジスト組成物を基板上に塗布してレジスト膜を形成する工程、250nm以下の波長の光で露光する工程及び現像液で現像する工程を有するパターンが形成された基板の製造方法である。
1st invention for solving the said subject has the structural unit (A-2) which has the naphthalene skeleton represented by the following Formula (1-2), and the structural unit represented by the following Formula (5-1). A resist polymer to be contained (hereinafter referred to as “polymer (P)”).
Moreover, 2nd invention is the resist composition containing a polymer (P).
Furthermore, in the third invention, a pattern having a step of coating the resist composition on a substrate to form a resist film, a step of exposing with light having a wavelength of 250 nm or less, and a step of developing with a developer is formed. A method for manufacturing a substrate.

式(1−2)中、RIn formula (1-2), R 10Ten は水素原子又はメチル基を表す。Yは−CHRepresents a hydrogen atom or a methyl group. Y is -CH 22 −C(=O)−OH、−OH、−CH-C (= O) -OH, -OH, -CH 22 −C(=O)−OR-C (= O) -OR 1313 又は−OROr -OR 1313 を表す。RRepresents. R 1313 は炭素数1〜20の直鎖、分岐又は環状の炭化水素基を表す。この炭化水素基はヘテロ原子を有していてもよい。Represents a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. This hydrocarbon group may have a hetero atom.
L 11 は−(C(RIs-(C (R 201201 )(R) (R 202202 )−C(R) -C (R 203203 )(R) (R 204204 )−O)) -O) k1k1 −又は−(C(R-Or- (C (R 211211 )(R) (R 212212 )−C(R) -C (R 213213 )(R) (R 214214 )−C(R) -C (R 215215 )(R) (R 216216 )−O)) -O) k2k2 −を表す。R-Represents. R 201201 〜R~ R 204204 及びRAnd R 211211 〜R~ R 216216 はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜3の直鎖又は分岐の炭化水素基を表す。Each independently represents a hydrogen atom or a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
この炭化水素基はヘテロ原子を有していてもよい。k1及びk2はそれぞれ独立して1〜3の整数を表す。This hydrocarbon group may have a hetero atom. k1 and k2 each independently represent an integer of 1 to 3.
R 5151 は水素原子又はメチル基を表す。Represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 501501 はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表す。Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X 5151 はシアノ基又は少なくとも1つのシアノ基を有する炭素数1〜6の直鎖又は分岐アルキル基を表す。また、XRepresents a C1-C6 linear or branched alkyl group having a cyano group or at least one cyano group. X 5151 で置換される位置は環状構造のどの位置であってもよい。The position substituted with may be any position in the ring structure.
n51は1〜4の整数を表す。尚、n51が2以上の場合には、Xn51 represents an integer of 1 to 4. When n51 is 2 or more, X 5151 は複数の異なる基を有することができる。Can have a plurality of different groups.

本発明の重合体(P)はエキシマレーザー光に対する光線透過率が高く、重合体(P)の原料となる単量体の共重合性が優れている。また、本発明のレジスト組成物は高感度、高解像度であり、焦点深度余裕が広く、現像時のディフェクトが少ない。更に、本発明で得られるレジストはレジスト膜の薄膜化に耐えることができるドライエッチング耐性が高い。   The polymer (P) of the present invention has a high light transmittance with respect to excimer laser light, and is excellent in the copolymerizability of the monomer as a raw material of the polymer (P). Further, the resist composition of the present invention has high sensitivity and high resolution, a wide focal depth margin, and few defects during development. Furthermore, the resist obtained by the present invention has high dry etching resistance that can withstand the thinning of the resist film.

更に、本発明の重合体(P)を液浸用レジスト組成物として使用した場合は、高い解像度でレジストパターンを形成することができる。従って、本発明の重合体(P)及びレジスト組成物はDUVエキシマレーザーを用いるリソグラフィー、これらの液浸リソグラフィー及び電子線リソグラフィー、特にArFエキシマレーザーを用いるリソグラフィー及びこの液浸リソグラフィーに好適である。
また、本発明の基板の製造方法により高精度の微細なパターンが形成された基板を製造することができる。
Furthermore, when the polymer (P) of the present invention is used as a resist composition for immersion, a resist pattern can be formed with high resolution. Therefore, the polymer (P) and the resist composition of the present invention are suitable for lithography using a DUV excimer laser, immersion lithography and electron beam lithography thereof, particularly lithography using an ArF excimer laser and immersion lithography.
Moreover, the board | substrate with which the highly accurate fine pattern was formed can be manufactured with the manufacturing method of the board | substrate of this invention.


構成単位(A)

本発明においては、式(1−1)で表されるナフタレン骨格を有する構成単位(A)が重合体(P)の構成単位として含まれる。
構成単位(A)が重合体(P)中に含まれることにより、液浸露光用のレジスト組成物として用いた場合、特に、浸漬液が純水の場合は、構成単位(A)はレジスト組成物のディフェクトを低減する作用を奏する。

Structural unit (A)

In the present invention, the structural unit (A) having a naphthalene skeleton represented by the formula (1-1) is included as a structural unit of the polymer (P).
When the structural unit (A) is contained in the polymer (P), when used as a resist composition for immersion exposure, particularly when the immersion liquid is pure water, the structural unit (A) is a resist composition. It has the effect of reducing the defects of objects.

構成単位(A)の含有量は、レジストのドライエッチング耐性や屈折率の点で、重合体(P)中に2モル%以上が好ましく、4モル%以上がより好ましい。また、構成単位(A)の含有量は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、20モル%以下が好ましく、15モル%以下がより好ましく、10モル%以下が更に好ましい。   The content of the structural unit (A) is preferably 2 mol% or more in the polymer (P) and more preferably 4 mol% or more in terms of the dry etching resistance and refractive index of the resist. The content of the structural unit (A) is preferably 20 mol% or less, more preferably 15 mol% or less, and still more preferably 10 mol% or less, from the viewpoint of the sensitivity and resolution of the resist composition.

式(1−1)中のR10は水素原子又はメチル基を表す。
式(1−1)中のL1は−(C(R201)(R202)−C(R203)(R204)−O)k1−又は−(C(R211)(R212)−C(R213)(R214)−C(R215)(R216)−O)k2−を表す。R201〜R204及びR211〜R216はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜3の直鎖又は分岐の炭化水素基を表す。この炭化水素基はヘテロ原子を有していてもよい。
ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子及びリン原子が挙げられる。
式(1−1)中のk1及びk2はそれぞれ独立して1〜3の整数を表す。これらの中で、レジストのドライエッチング耐性の点で、k1及びk2は1が好ましく、重合体(P)の有機溶剤への溶解性の点で、k1及びk2は2又は3が好ましい。
1としては、例えば、下式(2−1)〜式(2−19)が挙げられる。
R 10 in formula (1-1) represents a hydrogen atom or a methyl group.
L 1 in the formula (1-1) is — (C (R 201 ) (R 202 ) —C (R 203 ) (R 204 ) —O) k1 — or — (C (R 211 ) (R 212 ) — C ( R213 ) ( R214 ) -C ( R215 ) ( R216 ) -O) k2- . R 201 to R 204 and R 211 to R 216 are each independently a hydrogen atom, a straight-chain or branched hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. This hydrocarbon group may have a hetero atom.
Examples of the hetero atom include a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom.
K1 and k2 in Formula (1-1) each independently represent an integer of 1 to 3. Among these, k1 and k2 are preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist, and k1 and k2 are preferably 2 or 3 from the viewpoint of solubility of the polymer (P) in an organic solvent.
Examples of L 1 include the following formulas (2-1) to (2-19).

式(1−1)中のL1は、重合体(P)のガラス転移温度の点で、式(2−1)〜式(2−6)及び式(2−17)が好ましい。 L 1 in formula (1-1) is preferably formula (2-1) to formula (2-6) and formula (2-17) in terms of the glass transition temperature of the polymer (P).

式(1−1)中のYは−CH2−C(=O)−OH、−OH、−CH2−C(=O)−OR13又は−OR13を表す。R13は炭素数1〜20の直鎖、分岐又は環状の炭化水素基を表す。この炭化水素基はヘテロ原子を有していてもよい。 Y in formula (1-1) represents —CH 2 —C (═O) —OH, —OH, —CH 2 —C (═O) —OR 13 or —OR 13 . R 13 represents a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. This hydrocarbon group may have a hetero atom.

Yは、重合体(P)への波長193nmの光線透過率の点で、−OH及び−OR13が好ましく、−OHがより好ましい。
13は炭素数1〜20の直鎖、分岐又は環状の炭化水素基を表す。この炭化水素基はヘテロ原子を有していてもよい。
13としては、例えば、下式(3−1)〜式(3−27)が挙げられる。
Y is preferably —OH and —OR 13 , more preferably —OH, in terms of light transmittance at a wavelength of 193 nm to the polymer (P).
R 13 represents a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. This hydrocarbon group may have a hetero atom.
Examples of R 13 include the following formulas (3-1) to (3-27).

また、式(1−1)中のYは、レジスト組成物のディフェクト及びレジスト感度並びにレジストのラインエッジラフネスの点で、−CH2−C(=O)−OH又は−OHが好ましく、レジスト組成物の保存安定性の点で、−CH2−C(=O)−OR13又は−OR13が好ましく、R13としては下式(1−21)〜式(1−24)で表される酸脱離性基が好ましい。
尚、本発明において、「酸脱離性基」は酸の作用により分解又は脱離する基をいう。
Y in the formula (1-1) is preferably —CH 2 —C (═O) —OH or —OH in terms of the defect of the resist composition, the resist sensitivity, and the line edge roughness of the resist. From the viewpoint of storage stability of the product, —CH 2 —C (═O) —OR 13 or —OR 13 is preferable, and R 13 is represented by the following formulas (1-21) to (1-24). Acid leaving groups are preferred.
In the present invention, the “acid leaving group” refers to a group that decomposes or leaves by the action of an acid.

式(1−21)及び式(1−23)中、R121、R122、R123、R141、R142及びR143は以下に示すいずれかを表す。
(i)R121、R122、R123、R141、R142及びR143はそれぞれ独立に炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体又は炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基を表す。また、R121、R122及びR123のうち少なくとも1つ並びにR141、R142及びR143のうち少なくとも1つがこの脂環式炭化水素基又はその誘導体を表す。
(ii)R121、R122及びR123のうち何れか2つ並びにR141、R142及びR143のうち何れか2つが互いに結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に、炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基又はその誘導体を形成する。R121、R122及びR123のうち結合に関与しなかった残りの1つ並びにR141、R142及びR143のうち結合に関与しなかった残りの1つは炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基又は炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体を表す。
In formula (1-21) and formula (1-23), R 121 , R 122 , R 123 , R 141 , R 142 and R 143 represent any of the following.
(I) R 121 , R 122 , R 123 , R 141 , R 142 and R 143 are each independently a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof, or a straight chain having 1 to 4 carbon atoms. Represents a chain or branched alkyl group. Further, at least one of R 121 , R 122 and R 123 and at least one of R 141 , R 142 and R 143 represents this alicyclic hydrocarbon group or a derivative thereof.
(Ii) any two of R 121 , R 122 and R 123 and any two of R 141 , R 142 and R 143 are bonded to each other, and together with the carbon atoms to which they are bonded, the number of carbon atoms is 4 To 20 divalent alicyclic hydrocarbon groups or derivatives thereof. The remaining one of R 121 , R 122 and R 123 which did not participate in the bond and the other one of R 141 , R 142 and R 143 which did not participate in the bond are straight chain having 1 to 4 carbon atoms Alternatively, it represents a branched alkyl group, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or a derivative thereof.

式(1−22)及び式(1−24)中、R131、R132、R133、R151、R152及びR153は以下に示すいずれかを表す。
(i)R133及びR153は炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体又は炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基を表す。R131、R132、R151及びR152はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐のアルキル基を表す。
(ii)R131とR133、R132とR133、R151とR153又はR152とR153の2つが互いに結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に、炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基又はその誘導体を形成する。R131及びR132のうち結合に関与しなかった残りの1つ並びにR151及びR152のうち結合に関与しなかった残りの1つは水素原子を表す。
In formula (1-22) and formula (1-24), R 131 , R 132 , R 133 , R 151 , R 152 and R 153 represent any of the following.
(I) R 133 and R 153 represents a monovalent alicyclic hydrocarbon group or a derivative thereof or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms having 4 to 20 carbon atoms. R 131 , R 132 , R 151 and R 152 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
(Ii) two of R 131 and R 133 , R 132 and R 133 , R 151 and R 153 or R 152 and R 153 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which each is bonded, A divalent alicyclic hydrocarbon group or a derivative thereof is formed. The remaining one of R 131 and R 132 that did not participate in bonding and the remaining one of R 151 and R 152 that did not participate in bonding represent a hydrogen atom.

1は、レジスト組成物のディフェクト、レジストのパターン矩形性の点で、ヒドロキシ基、置換基としてヒドロキシ基又はシアノ基を有する炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基が好ましい。
h11は、レジスト組成物の解像度の点で、0が好ましい。
X 1 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having a hydroxy group or a hydroxy group or a cyano group as a substituent, in terms of defects in the resist composition and resist pattern rectangularity.
h11 is preferably 0 in terms of the resolution of the resist composition.

構成単位(A)は1種で又は2種以上で併用して使用できる。
また、構成単位(A)は、重合体(P)の波長193nmのエキシマレーザー光に対する透明性の点で、下式(1−2)が好ましい。
The structural unit (A) can be used alone or in combination of two or more.
The structural unit (A) is preferably represented by the following formula (1-2) from the viewpoint of transparency to the excimer laser beam having a wavelength of 193 nm of the polymer (P).

式(1−2)中、R10、L1及びYはそれぞれ式(1−1)と同義である。
式(1−2)で表される構成単位(A)は1種で又は2種以上を併用して使用できる。
式(1−2)で表される構成単位(A)を含有する重合体(P)は下式(1−3)で表される単量体(a)を含む単量体を重合することによって製造できる。
In formula (1-2), R 10 , L 1 and Y have the same meanings as formula (1-1), respectively.
The structural unit (A) represented by the formula (1-2) can be used alone or in combination of two or more.
The polymer (P) containing the structural unit (A) represented by the formula (1-2) is obtained by polymerizing a monomer containing the monomer (a) represented by the following formula (1-3). Can be manufactured.

式(1−3)中、R10、L1及びYは式(1−1)の場合と同義である。 In formula (1-3), R 10 , L 1 and Y have the same meaning as in formula (1-1).

式(1−3)で表される単量体(a)としては、例えば、下式(8−1)〜式(8−16)で表される単量体が挙げられる。式(8−1)〜式(8−16)中、Rは水素原子又はメチル基を表す。   Examples of the monomer (a) represented by the formula (1-3) include monomers represented by the following formulas (8-1) to (8-16). In formula (8-1) to formula (8-16), R represents a hydrogen atom or a methyl group.

これらの中で、レジストのラインエッジラフネスの点で、式(8−1)〜式(8−8)で表される単量体並びにこれらの幾何異性体及び光学異性体が好ましく、レジスト組成物の感度の点で、式(8−9)〜式(8−16)で表される単量体並びにこれらの幾何異性体及び光学異性体が好ましい。   Among these, the monomers represented by the formulas (8-1) to (8-8) and geometric isomers and optical isomers thereof are preferable from the viewpoint of the line edge roughness of the resist. From the viewpoint of the sensitivity, the monomers represented by the formulas (8-9) to (8-16), and geometric isomers and optical isomers thereof are preferable.

単量体(a)は公知の方法により製造できる。以下に、式(8−9)を例にとって単量体(a)の製造方法を説明する。
式(8−9)に示す単量体は、例えば、下式(9−2)の2−ブロモ−6−t−ブトキシカルボニルオキシナフタレン又は下式(9−3)の2−クロロ−6−t−ブトキシカルボニルオキシナフタレンと、下式(11−1)のナトリウム(メタ)アクリル酸エチルオキシド又は下式(11−2)のカリウム(メタ)アクリル酸エチルオキシドとを反応させることによって得られる。
The monomer (a) can be produced by a known method. Hereinafter, the production method of the monomer (a) will be described by taking the formula (8-9) as an example.
The monomer represented by the formula (8-9) is, for example, 2-bromo-6-t-butoxycarbonyloxynaphthalene represented by the following formula (9-2) or 2-chloro-6- 6 represented by the following formula (9-3). It is obtained by reacting t-butoxycarbonyloxynaphthalene with sodium (meth) acrylate ethyl oxide of the following formula (11-1) or potassium (meth) acrylate ethyl oxide of the following formula (11-2).

10は水素原子又はメチル基を表す。 R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group.

ナトリウム(メタ)アクリル酸エチルオキシド又はカリウム(メタ)アクリル酸エチルオキシドの使用量は式(9−2)の2−ブロモ−6−t−ブトキシカルボニルオキシナフタレン又は式(9−3)の2−クロロ−6−t−ブトキシカルボニルオキシナフタレン100モル部に対して70〜500モル部が好ましい。この使用量が70モル部以上の場合に、式(8−9)の単量体が収率良く得られる傾向にある。また、この使用量が500モル部以下の場合に、副生成物生成を抑制できる傾向にある。この使用量は100〜200モル部がより好ましい。   The amount of sodium (meth) acrylic acid ethyl oxide or potassium (meth) acrylic acid ethyl oxide used is 2-bromo-6-t-butoxycarbonyloxynaphthalene of formula (9-2) or 2- (2) of formula (9-3). 70-500 mol part is preferable with respect to 100 mol part of chloro-6-t-butoxycarbonyloxynaphthalene. When the amount used is 70 mol parts or more, the monomer of the formula (8-9) tends to be obtained with good yield. Moreover, when this usage-amount is 500 mol part or less, it exists in the tendency which can suppress a by-product production | generation. As for this usage-amount, 100-200 mol part is more preferable.

前記反応において、反応温度は−20℃〜100℃が好ましい。反応温度が−20℃以上の場合に、式(8−9)の単量体が収率良く得られる傾向にある。また、反応温度が100℃以下の場合に、副生成物であるジメタクリレート体の生成を抑制できる傾向にある。反応温度は0〜50℃がより好ましい。   In the reaction, the reaction temperature is preferably -20 ° C to 100 ° C. When the reaction temperature is −20 ° C. or higher, the monomer of formula (8-9) tends to be obtained with good yield. Moreover, when reaction temperature is 100 degrees C or less, it exists in the tendency which can suppress the production | generation of the dimethacrylate body which is a by-product. The reaction temperature is more preferably 0 to 50 ° C.

また、前記反応では溶媒を使用することができる。溶媒としては、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホオキシド、アセトニトリル、ジクロロメタン、クロロホルム及びベンゼンが挙げられる。これらの中で、式(9−2)の2−ブロモ−6−t−ブトキシカルボニルオキシナフタレン又は式(9−3)の2−クロロ−6−t−ブトキシカルボニルオキシナフタレンの溶解性の点でトルエン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホオキシド及びアセトニトリルが好ましい。   In the reaction, a solvent can be used. Examples of the solvent include toluene, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dichloromethane, chloroform and benzene. Among these, in terms of the solubility of 2-bromo-6-t-butoxycarbonyloxynaphthalene of formula (9-2) or 2-chloro-6-t-butoxycarbonyloxynaphthalene of formula (9-3). Toluene, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and acetonitrile are preferred.

本発明においては、構成単位(A)を含有する重合体(P)は、構成単位(A)が酸脱離性基を有している場合(式(1−1)又は式(1−2)中のYが酸脱離性基である場合)は、酸脱離性基が脱離することによってアルカリに可溶となり、レジストパターンの形成が可能となる。また、構成単位(A)が酸脱離性基を有していない場合(式(1−1)又は式(1−2)中のYが−CH2−C(=O)−OH又は−OHである場合)には、構成単位(A)自体が酸性であるため、構成単位(A)を含む重合体(P)はアルカリに可溶となり、レジストパターンの形成が可能となる。 In the present invention, in the polymer (P) containing the structural unit (A), when the structural unit (A) has an acid-eliminable group (formula (1-1) or formula (1-2) When Y in () is an acid-eliminable group), the acid-eliminable group is eliminated, so that it becomes soluble in alkali, and a resist pattern can be formed. In the case where the structural unit (A) does not have an acid leaving group (Y in Formula (1-1) or Formula (1-2) is —CH 2 —C (═O) —OH or — In the case of OH), since the structural unit (A) itself is acidic, the polymer (P) containing the structural unit (A) becomes soluble in alkali, and a resist pattern can be formed.

尚、構成単位(A)が酸脱離性基を有している場合には、構成単位(A)は後述する酸脱離性基を有する構成単位(C)にも該当することになるが、本発明においては、このような構成単位は構成単位(A)とみなす。
また、構成単位(A)が親水性基を有している場合、レジストのパターン矩形性が良好となる傾向にある。尚、この場合、構成単位(A)は後述する構成単位(D)にも該当することになるが、本発明においては、このような構成単位は構成単位(A)とみなす。
When the structural unit (A) has an acid leaving group, the structural unit (A) also corresponds to the structural unit (C) having an acid leaving group described later. In the present invention, such a structural unit is regarded as the structural unit (A).
Further, when the structural unit (A) has a hydrophilic group, the pattern rectangularity of the resist tends to be good. In this case, the structural unit (A) also corresponds to a structural unit (D) described later, but in the present invention, such a structural unit is regarded as the structural unit (A).

本発明の重合体(P)は構成単位(A)を含有するが、必要に応じて、ラクトン骨格を有する構成単位(B)、ナフタレン骨格を有さない酸脱離性基を有する構成単位(C)、親水性基を有する構成単位(D)等の他の構成単位を含有してもよい。

構成単位(B)
The polymer (P) of the present invention contains a structural unit (A), but if necessary, a structural unit (B) having a lactone skeleton, a structural unit having an acid-eliminating group not having a naphthalene skeleton ( Other structural units such as C) and a structural unit (D) having a hydrophilic group may be contained.

Structural unit (B)

ラクトン骨格を有する構成単位(B)は、レジスト組成物の基板への密着性を発現させる作用を奏することから、重合体(P)の構成成分として用いることが好ましい。
構成単位(B)の含有量は、レジスト組成物の基板への密着性の点から、重合体(P)中に30モル%以上が好ましく、35モル%以上がより好ましい。また、構成単位(B)の含有量は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、重合体(P)中に60モル%以下が好ましく、55モル%以下がより好ましく、50モル%以下が更に好ましい。
The structural unit (B) having a lactone skeleton is preferably used as a structural component of the polymer (P) because it exhibits the effect of developing the adhesion of the resist composition to the substrate.
The content of the structural unit (B) is preferably 30 mol% or more, more preferably 35 mol% or more in the polymer (P) from the viewpoint of the adhesion of the resist composition to the substrate. The content of the structural unit (B) is preferably 60 mol% or less, more preferably 55 mol% or less, and more preferably 50 mol% or less in the polymer (P) from the viewpoint of the sensitivity and resolution of the resist composition. Further preferred.

また、構成単位(B)が酸脱離性基を有する場合、レジスト組成物の感度がより優れる傾向にある。尚、この場合、構成単位(B)は後述する構成単位(C)にも該当することになるが、本発明においては、このような構成単位は構成単位(B)とみなす。
また、構成単位(B)が親水性基を有している場合、レジストのパターン矩形性が良好となる傾向にある。尚、この場合、構成単位(B)は後述する構成単位(D)にも該当することになるが、本発明においては、このような構成単位は構成単位(B)とみなす。
Moreover, when the structural unit (B) has an acid leaving group, the sensitivity of the resist composition tends to be more excellent. In this case, the structural unit (B) corresponds to a structural unit (C) described later. In the present invention, such a structural unit is regarded as the structural unit (B).
Further, when the structural unit (B) has a hydrophilic group, the resist pattern rectangularity tends to be good. In this case, the structural unit (B) also corresponds to a structural unit (D) described later. In the present invention, such a structural unit is regarded as the structural unit (B).

構成単位(B)としては、レジスト組成物の感度又はレジストのドライエッチング耐性の点で、下式(4−1)〜式(4−6)からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。   The structural unit (B) is preferably at least one selected from the group consisting of the following formulas (4-1) to (4-6) in terms of the sensitivity of the resist composition or the resistance to dry etching of the resist.

式(4−1)〜式(4−6)中、R41、R42、R43、R44、R45、R205、R206及びR207はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表す。 In formula (4-1) to formula (4-6), R 41 , R 42 , R 43 , R 44 , R 45 , R 205 , R 206 and R 207 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.

210及びR211はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基を表す。 R 210 and R 211 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

201、R202、R203、R204、R93、R94、R208及びR209はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基又は炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基を表す。 R 201, R 202, R 203 , R 204, R 93, R 94, R 208 and R 209 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, hydroxy group, carboxy group or C The carboxy group esterified with the alcohol of number 1-6 is represented.

401、R402、A1、A2、A3、A4、R91、R92、A5及びA6はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基又は炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基を表すか、或いはR401とR402、A1とA2、A3とA4、R91とR92及びA5とA6とが一緒になって−O−、−S−、−NH−又は鎖長1〜6のメチレン鎖(−(CH2)−(jは1〜6の整数を表す))を表す。 R 401 , R 402 , A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , R 91 , R 92 , A 5 and A 6 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, hydroxy A carboxy group esterified with a group, a carboxy group or an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, or R 401 and R 402 , A 1 and A 2 , A 3 and A 4 , R 91 and R 92 and A 5 And A 6 together form —O—, —S—, —NH— or a methylene chain having a chain length of 1 to 6 (— (CH 2 ) j — (j represents an integer of 1 to 6)). To express.

5、X6、X7、X8及びX9はそれぞれ独立に炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基、シアノ基又はアミノ基を表す。前記炭素数1〜6の直鎖又は分岐アルキル基は、置換基としてヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基、シアノ基及びアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を有していてもよい。
n5、n6、n7、n8及びn9はそれぞれ独立に0〜4の整数を表す。尚、n5、n6、n7、n8及びn9が2以上の場合には、X5、X6、X7、X8及びX9はそれぞれ複数の異なる基を有することができる。
X 5 , X 6 , X 7 , X 8 and X 9 are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. 6 represents an alkoxy group, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group, or an amino group. The linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an alcohol having 1 to 6 carbon atoms as a substituent. It may have at least one group selected from the group consisting of an esterified carboxy group, cyano group and amino group.
n5, n6, n7, n8 and n9 each independently represents an integer of 0 to 4. When n5, n6, n7, n8 and n9 are 2 or more, X 5 , X 6 , X 7 , X 8 and X 9 can each have a plurality of different groups.

11、Y12及びY13はそれぞれ独立に−CH2−又は−C(=O)−O−を表し、そのうち少なくとも一つは−C(=O)−O−を表す。
21及びY22はそれぞれ独立に−CH2−又は−C(=O)−を表し、そのうち少なくとも一つは−C(=O)−を表す。
iは0又は1を表す。m及びm1は1又は2を表す。
Y 11 , Y 12 and Y 13 each independently represent —CH 2 — or —C (═O) —O—, and at least one of them represents —C (═O) —O—.
Y 21 and Y 22 each independently represent —CH 2 — or —C (═O) —, and at least one of them represents —C (═O) —.
i represents 0 or 1; m and m1 represent 1 or 2.

式(4−1)中のn5は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
式(4−1)中のmは、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、1が好ましい。
N5 in the formula (4-1) is preferably 0 in terms of resistance to dry etching of the resist.
M in the formula (4-1) is preferably 1 in terms of sensitivity and resolution of the resist composition.

式(4−2)中のA1及びA2は、レジストのドライエッチング耐性の点で、一緒になって−CH2−又は−CH2CH2−となることが好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、一緒になって−O−となることが好ましい。
式(4−2)中のR201及びR202は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
式(4−2)中のn6は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
In formula (4-2), A 1 and A 2 are preferably combined together to form —CH 2 — or —CH 2 CH 2 — in view of dry etching resistance of the resist. From the viewpoint of the solubility in the organic solvent, it is preferable that they become -O- together.
In formula (4-2), R 201 and R 202 are each independently preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group from the viewpoint of the solubility of the polymer (P) in an organic solvent.
N6 in the formula (4-2) is preferably 0 in terms of resistance to dry etching of the resist.

式(4−3)中のA3及びA4は、レジストのドライエッチング耐性の点で、一緒になって−CH2−又は−CH2CH2−となることが好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、一緒になって−O−となることが好ましい。
式(4−3)中のR203及びR204は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
式(4−3)中のn7は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
In formula (4-3), A 3 and A 4 are preferably combined together to form —CH 2 — or —CH 2 CH 2 — in view of dry etching resistance of the resist. From the viewpoint of the solubility in the organic solvent, it is preferable that they become -O- together.
In formula (4-3), R 203 and R 204 are each independently preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group from the viewpoint of the solubility of the polymer (P) in an organic solvent.
N7 in the formula (4-3) is preferably 0 in terms of dry etching resistance of the resist.

式(4−4)中のR205、R206及びR207は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、水素原子が好ましい。
式(4−4)中のY11、Y12及びY13は、レジスト組成物の基板表面等への密着性の点で、一つが−C(=O)−O−であり、残りの2つが−CH2−であることが好ましい。
式(4−4)中のn8は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
In formula (4-4), R 205 , R 206 and R 207 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of solubility of the polymer (P) in an organic solvent.
Y 11 , Y 12 and Y 13 in the formula (4-4) are —C (═O) —O—, one of which is —C (═O) —O— from the viewpoint of the adhesion of the resist composition to the substrate surface, etc. It is preferable that one is —CH 2 —.
N8 in the formula (4-4) is preferably 0 in terms of dry etching resistance of the resist.

式(4−5)中、R91、R92、R93及びR94は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、それぞれ独立に水素原子又はメチル基が好ましい。
式(4−5)中のm1は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、1が好ましい。
In formula (4-5), R 91 , R 92 , R 93 and R 94 are each independently preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of solubility of the polymer (P) in an organic solvent.
In formula (4-5), m1 is preferably 1 in terms of the sensitivity and resolution of the resist composition.

式(4−6)中のA5及びA6は、レジストのドライエッチング耐性の点で、一緒になって−CH2−又は−CH2CH2−となることが好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、一緒になって−O−となることが好ましい。
式(4−6)中のR208及びR209は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
In formula (4-6), A 5 and A 6 are preferably combined together to form —CH 2 — or —CH 2 CH 2 — in view of dry etching resistance of the resist. Polymer (P) From the viewpoint of the solubility in the organic solvent, it is preferable that they become -O- together.
In formula (4-6), R 208 and R 209 are each independently preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group from the viewpoint of the solubility of the polymer (P) in an organic solvent.

式(4−6)中のR210及びR211は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
式(4−6)中のY21及びY22は、レジスト組成物の基板表面等への密着性の点で、1つが−C(=O)−であり、残りの1つが−CH2−であることが好ましい。
式(4−6)中のn9は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
In formula (4-6), R 210 and R 211 are each independently preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group from the viewpoint of the solubility of the polymer (P) in an organic solvent.
In formula (4-6), Y 21 and Y 22 are each one of —C (═O) — and the other one is —CH 2 — in terms of adhesion of the resist composition to the substrate surface and the like. It is preferable that
N9 in the formula (4-6) is preferably 0 in terms of dry etching resistance of the resist.

構成単位(B)は、1種で又は2種以上を併用して使用できる。
構成単位(B)を有する重合体(P)は構成単位(B)を与える単量体(b)を含む単量体を重合することによって製造できる。
単量体(b)としては、例えば、下式(10−1)〜式(10−29)で表される単量体が挙げられる。式(10−1)〜式(10−29)中、Rは水素原子又はメチル基を表す。
The structural unit (B) can be used alone or in combination of two or more.
The polymer (P) having the structural unit (B) can be produced by polymerizing a monomer containing the monomer (b) that gives the structural unit (B).
Examples of the monomer (b) include monomers represented by the following formulas (10-1) to (10-29). In formula (10-1) to formula (10-29), R represents a hydrogen atom or a methyl group.

これらの中で、レジスト組成物の感度の点で、式(10−1)〜式(10−3)及び式(10−5)で表される単量体並びにこれらの幾何異性体及び光学異性体が好ましい。また、レジストのドライエッチング耐性の点で、式(10−7)、式(10−9)、式(10−10)、式(10−12)、式(10−14)、式(10−24)〜式(10−26)及び式(10−29)で表される単量体並びにこれらの幾何異性体及び光学異性体が好ましい。更に、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、式(10−8)、式(10−13)、式(10−16)〜式(10−23)及び式(10−28)で表される単量体並びにこれらの幾何異性体及び光学異性体が好ましい。

構成単位(C)
Among these, the monomers represented by the formulas (10-1) to (10-3) and the formula (10-5), and their geometrical isomers and optical isomerism from the viewpoint of the sensitivity of the resist composition. The body is preferred. Further, in terms of resistance to dry etching of the resist, Formula (10-7), Formula (10-9), Formula (10-10), Formula (10-12), Formula (10-14), Formula (10−) The monomer represented by 24)-Formula (10-26) and Formula (10-29), and these geometrical isomers and optical isomers are preferable. Furthermore, in terms of solubility of the polymer (P) in an organic solvent, the formula (10-8), the formula (10-13), the formula (10-16) to the formula (10-23), and the formula (10- The monomer represented by 28) and geometrical isomers and optical isomers thereof are preferred.

Structural unit (C)

酸脱離性基を有する構成単位(C)は、酸によってアルカリに可溶となる成分であり、レジストのパターン形成を可能とする作用を奏するため、重合体(P)の構成成分として用いることが好ましい。
構成単位(C)の含有量は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、重合体(P)中に20モル%以上が好ましく、25モル%以上がより好ましい。また、構成単位(C)の含有量は、レジスト組成物の基板表面等への密着性の点で、重合体(P)中に60モル%以下が好ましく、55モル%以下がより好ましく、50モル%以下が更に好ましい。
The structural unit (C) having an acid leaving group is a component that is soluble in an alkali by an acid, and has the effect of enabling the formation of a resist pattern. Therefore, it is used as a structural component of the polymer (P). Is preferred.
The content of the structural unit (C) is preferably 20 mol% or more and more preferably 25 mol% or more in the polymer (P) from the viewpoint of the sensitivity and resolution of the resist composition. Further, the content of the structural unit (C) is preferably 60 mol% or less, more preferably 55 mol% or less in the polymer (P), from the viewpoint of adhesion of the resist composition to the substrate surface or the like, The mol% or less is more preferable.

構成単位(C)がラクトン骨格を有する場合、レジスト組成物の基板への密着性が良好となる傾向にある。尚、この場合、構成単位(C)は構成単位(B)にも該当することになるが、本発明においては、このような構成単位は構成単位(B)とみなす。
また、構成単位(C)が親水性基を有する場合、レジスト組成物の感度がより優れる傾向にある。尚、この場合、構成単位(C)は構成単位(D)にも該当することになるが、本発明においては、このような構成単位は構成単位(C)とみなす。
When the structural unit (C) has a lactone skeleton, the adhesiveness of the resist composition to the substrate tends to be good. In this case, the structural unit (C) also corresponds to the structural unit (B). However, in the present invention, such a structural unit is regarded as the structural unit (B).
Moreover, when the structural unit (C) has a hydrophilic group, the sensitivity of the resist composition tends to be more excellent. In this case, the structural unit (C) corresponds to the structural unit (D), but in the present invention, such a structural unit is regarded as the structural unit (C).

構成単位(C)としては、レジストのドライエッチング耐性の点で、下式(3−1−1)、式(3−2−1)、式(3−3−1)、式(3−4−1)、式(3−5−1)、式(3−6−1)、式(3−7−1)及び式(3−8−1)からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。   As the structural unit (C), the following formula (3-1-1), formula (3-2-1), formula (3-3-1), formula (3-4) are used in terms of resist dry etching resistance. -1), formula (3-5-1), formula (3-6-1), formula (3-7-1) and at least one selected from the group consisting of formula (3-8-1) are preferred. .

式(3−1−1)〜式(3−8−1)中、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37及びR38はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表す。
1、R2、R3、R4及びR5はそれぞれ独立に炭素数1〜3のアルキル基を表す。
1、X2、X3、X4、X51及びX61はそれぞれ独立に炭素数1〜6の直鎖又は分岐アルキル基を表す。
In formulas (3-1-1) to (3-8-1), R 31 , R 32 , R 33 , R 34 , R 35 , R 36 , R 37 and R 38 are each independently a hydrogen atom or methyl Represents a group.
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 51 and X 61 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

n1、n2、n3、n4、n51及びn61はそれぞれ独立に0〜4の整数を表す。尚、n1、n2、n3、n4、n51及びn61が2以上の場合には、X1、X2、X3、X4、X51及びX61はそれぞれ複数の異なる基を有することができる。 n1, n2, n3, n4, n51 and n61 each independently represents an integer of 0 to 4. When n1, n2, n3, n4, n51 and n61 are 2 or more, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 51 and X 61 can each have a plurality of different groups.

331、R332、R333、R334、R351、R352、R353、R354、R361、R362、R363及びR364はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基を表す。
1、V2、V3、V4、V5及びV6はそれぞれ独立に−O−、−S−、−NH−又は鎖長1〜6のメチレン鎖(−(CH2)u1−(u1は1〜6の整数を表す))を表す。
q、q3及びq4は0又は1を表す。rは0〜2の整数を表す。
R 331 , R 332 , R 333 , R 334 , R 351 , R 352 , R 353 , R 354 , R 361 , R 362 , R 363 and R 364 are each independently a hydrogen atom or a straight chain having 1 to 6 carbon atoms. Or represents a branched alkyl group.
V 1 , V 2 , V 3 , V 4 , V 5 and V 6 are each independently —O—, —S—, —NH— or a methylene chain having a chain length of 1 to 6 (— (CH 2 ) u1 — ( u1 represents an integer of 1 to 6)).
q, q3, and q4 represent 0 or 1. r represents an integer of 0-2.

355、R356及びR357はそれぞれ独立に炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体又は炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。また、R355、R356及びR357のうち少なくとも1つが脂環式炭化水素基若しくはその誘導体であるか、又はR355、R356及びR357のうち何れか2つが互いに結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に、炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基又はその誘導体を形成し、R355、R356及びR357のうち結合に関与しなかった残りの1つは炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又は炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体を表す。 R 355 , R 356 and R 357 each independently represent a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof, or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. And at least one of R 355 , R 356 and R 357 is an alicyclic hydrocarbon group or a derivative thereof, or any two of R 355 , R 356 and R 357 are bonded to each other, The remaining one of R 355 , R 356 and R 357 that did not participate in the bond, together with the bonded carbon atom, formed a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof. Represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or a derivative thereof.

367及びR373はそれぞれ独立に炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはその誘導体又は炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。R365、R366、R371及びR372はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表すか、又はR365とR367、R366とR367、R371とR373若しくはR372とR373の2つが互いに結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に、炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基又はその誘導体を形成し、R365、R366、R371及びR372のうち結合に関与しなかった残りの1つは水素原子を表す。
381、R382及びR383はそれぞれ独立に炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表す。
R 367 and R 373 each independently represent a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof, or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 365 , R 366 , R 371 and R 372 each independently represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or R 365 and R 367 , R 366 and R 367 , Two of R 371 and R 373 or R 372 and R 373 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof together with the carbon atoms to which they are bonded. , R 365 , R 366 , R 371 and R 372 , the remaining one not involved in the bond represents a hydrogen atom.
R 381 , R 382 and R 383 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

式(3−1−1)中のR1は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
式(3−1−1)中のn1は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
R1 in formula (3-1-1) is preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group from the viewpoint of the sensitivity and resolution of the resist composition.
N1 in Formula (3-1-1) is preferably 0 in terms of resistance to dry etching of the resist.

式(3−2−1)中のR2及びR3は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、それぞれ独立にメチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
式(3−2−1)中のn2は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
In formula (3-2-1), R 2 and R 3 are each independently preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group from the viewpoint of sensitivity and resolution of the resist composition.
N2 in the formula (3-2-1) is preferably 0 in terms of dry etching resistance of the resist.

式(3−3−1)中のR4は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
式(3−3−1)中のV1及びV2は、レジストのドライエッチング耐性の点で、それぞれ独立に−CH−又は−CHCH−が好ましい。
式(3−3−1)中のR331、R332、R333及びR334は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
式(3−3−1)中のn3は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
式(3−3−1)中のqは、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、0が好ましい。
R 4 in formula (3-3-1) is preferably a methyl group, an ethyl group, or an isopropyl group from the viewpoint of sensitivity and resolution of the resist composition.
V 1 and V 2 in Formula (3-3-1) are each preferably —CH 2 — or —CH 2 CH 2 — independently from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.
R 331 , R 332 , R 333 and R 334 in formula (3-3-1) are each independently a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group in terms of solubility of the polymer (P) in an organic solvent. Or an isopropyl group is preferable.
N3 in Formula (3-3-1) is preferably 0 in terms of dry etching resistance of the resist.
Q in the formula (3-3-1) is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist, and 0 is preferable from the viewpoint of solubility of the polymer (P) in an organic solvent.

式(3−4−1)中のR5は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
式(3−4−1)中のn4は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
式(3−4−1)中のrは、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、0が好ましい。
R 5 in formula (3-4-1) is preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group from the viewpoint of the sensitivity and resolution of the resist composition.
N4 in Formula (3-4-1) is preferably 0 in terms of dry etching resistance of the resist.
In the formula (3-4-1), r is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist, and 0 is preferable from the viewpoint of solubility of the polymer (P) in an organic solvent.

式(3−5−1)中のV3及びV4は、レジストのドライエッチング耐性の点で、それぞれ独立に−CH2−又は−CH2CH2−が好ましい。
式(3−5−1)中のR351、R352、R353及びR354は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
式(3−5−1)中のn51は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
式(3−5−1)中のq3は、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、0が好ましい。
式(3−5−1)中の−C(R355)(R356)(R357)は、レジストのラインエッジラフネスの点で、下式(K−1)〜式(K−6)で表される構造が好ましく、レジストのドライエッチング耐性の点で、下式(K−7)〜式(K−17)で表される構造が好ましい。
V 3 and V 4 in formula (3-5-1) are each preferably —CH 2 — or —CH 2 CH 2 — independently from the standpoint of dry etching resistance of the resist.
R 351 , R 352 , R 353 and R 354 in formula (3-5-1) are each independently a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group in terms of solubility of the polymer (P) in an organic solvent. Or an isopropyl group is preferable.
N51 in Formula (3-5-1) is preferably 0 in terms of dry etching resistance of the resist.
Q3 in the formula (3-5-1) is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist, and preferably 0 from the viewpoint of solubility of the polymer (P) in an organic solvent.
-C (R 355 ) (R 356 ) (R 357 ) in the formula (3-5-1) is a point of line edge roughness of the resist, and is expressed by the following formulas (K-1) to (K-6). The structure represented is preferable, and the structure represented by the following formulas (K-7) to (K-17) is preferable in terms of dry etching resistance of the resist.

式(3−6−1)中のV5及びV6は、レジストのドライエッチング耐性の点で、それぞれ独立に−CH2−又は−CH2CH2−が好ましい。
式(3−6−1)中のR361、R362、R363及びR364は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
式(3−6−1)中のn61は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
式(3−6−1)中のq4は、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、0が好ましい。
In formula (3-6-1), V 5 and V 6 are each preferably —CH 2 — or —CH 2 CH 2 — independently from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.
R 361 , R 362 , R 363 and R 364 in formula (3-6-1) are each independently a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group in terms of solubility of the polymer (P) in an organic solvent. Or an isopropyl group is preferable.
N61 in Formula (3-6-1) is preferably 0 in terms of resistance to dry etching of the resist.
Q4 in formula (3-6-1) is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist, and preferably 0 from the viewpoint of solubility of the polymer (P) in an organic solvent.

式(3−6−1)中の−C(R365)(R366)−O−R367は、レジストのラインエッジラフネスの点で、下式(J−1)〜式(J−24)で表される構造が好ましく、レジストのドライエッチング耐性の点で、下式(J−25)〜式(J−52)で表される構造が好ましい。 -C (R 365 ) (R 366 ) -O-R 367 in the formula (3-6-1) is a point of line edge roughness of the resist, and the following formulas (J-1) to (J-24) The structure represented by the following formula (J-25) to the formula (J-52) is preferable from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.

式(3−7−1)中の−C(R371)(R372)−O−R373は、レジストのラインエッジラフネスの点で、式(J−1)〜式(J−24)で表される構造が好ましく、レジストのドライエッチング耐性の点で、式(J−25)〜式(J−52)で表される構造が好ましい。
構成単位(C)は1種で又は2種以上を併用して使用できる。
-C (R 371 ) (R 372 ) -O-R 373 in the formula (3-7-1) is a point of line edge roughness of the resist, and is represented by the formulas (J-1) to (J-24). The structure represented is preferable, and the structure represented by Formula (J-25) to Formula (J-52) is preferable in terms of dry etching resistance of the resist.
The structural unit (C) can be used alone or in combination of two or more.

構成単位(C)を有する重合体は構成単位(C)を与える単量体(c)を含む単量体を重合することによって製造できる。
単量体(c)としては、例えば、下式(9−1)〜式(9−224)で表される単量体が挙げられる。式(9−1)〜式(9−224)中、R及びR’はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表す。
The polymer having the structural unit (C) can be produced by polymerizing a monomer containing the monomer (c) that gives the structural unit (C).
Examples of the monomer (c) include monomers represented by the following formulas (9-1) to (9-224). In formula (9-1) to formula (9-224), R and R ′ each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.

また、上記単量体の他に、(メタ)アクリル酸メトキシメチル、(メタ)アクリル酸1−エトキシエチルが挙げられる。
これらの中で、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、式(9−1)〜式(9−3)、式(9−5)、式(9−16)、式(9−19)、式(9−20)、式(9−22)、式(9−23)、式(9−25)〜式(9−28)、式(9−30)、式(9−31)、式(9−33)、式(9−34)及び式(9−102)〜式(9−129)で表される単量体並びにこれらの幾何異性体及び光学異性体が好ましく、式(9−1)、式(9−2)、式(9−16)、式(9−20)、式(9−23)、式(9−28)、式(9−31)、式(9−34)、式(9−109)、式(9−111)、式(9−114)〜式(9−117)、式(9−125)、式(9−128)及び式(9−129)で表される単量体がより好ましい。
In addition to the above monomers, methoxymethyl (meth) acrylate and 1-ethoxyethyl (meth) acrylate may be mentioned.
Among these, in terms of the sensitivity and resolution of the resist composition, Formula (9-1) to Formula (9-3), Formula (9-5), Formula (9-16), and Formula (9-19) , Formula (9-20), Formula (9-22), Formula (9-23), Formula (9-25) to Formula (9-28), Formula (9-30), Formula (9-31), Monomers represented by the formula (9-33), the formula (9-34) and the formula (9-102) to the formula (9-129) and their geometrical isomers and optical isomers are preferable, and the formula (9 -1), formula (9-2), formula (9-16), formula (9-20), formula (9-23), formula (9-28), formula (9-31), formula (9- 34), Formula (9-109), Formula (9-111), Formula (9-114) to Formula (9-117), Formula (9-125), Formula (9-128), and Formula (9-129). ) Is more preferable.

また、レジストのラインエッジラフネスの点で、式(9−35)〜式(9−40)、式(9−52)〜式(9−62)、式(9−76)〜式(9−88)、式(9−130)〜式(9−135)、式(9−147)〜式(9−157)及び式(9−171)〜式(9−183)で表される単量体並びにこれらの幾何異性体及び光学異性体が好ましい。   In terms of the line edge roughness of the resist, the equations (9-35) to (9-40), (9-52) to (9-62), and (9-76) to (9-) 88), formula (9-130) to formula (9-135), formula (9-147) to formula (9-157), and formula (9-171) to formula (9-183) And their geometric and optical isomers are preferred.

また、レジストのドライエッチング耐性の点で、式(9−41)〜式(9−51)、式(9−63)〜式(9−75)、式(9−89)〜式(9−101)、式(9−136)〜式(9−146)、式(9−158)〜式(9−170)及び式(9−184)〜式(9−196)で表される単量体並びにこれらの幾何異性体及び光学異性体が好ましい。
また、レジストのパターン矩形性の点で、式(9−197)〜式(9−224)で表される単量体並びにこれらの幾何異性体及び光学異性体がより好ましい。

構成単位(D)
In terms of resistance to dry etching of the resist, the equations (9-41) to (9-51), the equations (9-63) to (9-75), and the equations (9-89) to (9- 101), formula (9-136) to formula (9-146), formula (9-158) to formula (9-170) and formula (9-184) to formula (9-196) And their geometric and optical isomers are preferred.
Moreover, the monomer represented by Formula (9-197)-Formula (9-224) and these geometrical isomers and optical isomers are more preferable at the point of the pattern rectangularity of a resist.

Structural unit (D)

親水性基を有する構成単位(D)は、レジスト組成物のディフェクトの低減や、レジストのパターン矩形性の改善に効果を奏するため、重合体(P)の構成単位として用いることが好ましい。
親水性基としては、−C(CF3)2−OH、ヒドロキシ基、シアノ基、メトキシ基、カルボキシ基、アミノ基等が挙げられ、1種で又は2種以上を併用して使用できる。
構成単位(D)の含有量は、レジストのパターン矩形性の点で、重合体(P)中に5〜30モル%が好ましく、10〜25モル%がより好ましい。
The structural unit (D) having a hydrophilic group is preferably used as a structural unit of the polymer (P) because it has an effect of reducing the defect of the resist composition and improving the pattern rectangularity of the resist.
Examples of the hydrophilic group include —C (CF 3 ) 2 —OH, a hydroxy group, a cyano group, a methoxy group, a carboxy group, and an amino group, which can be used alone or in combination of two or more.
The content of the structural unit (D) is preferably 5 to 30 mol%, more preferably 10 to 25 mol% in the polymer (P) in terms of the resist pattern rectangularity.

構成単位(D)が酸脱離性基を有する場合、レジスト組成物の感度がより優れる傾向にある。尚、この場合、構成単位(D)は構成単位(C)にも該当することになるが、本発明においては、このような構成単位は後述する構成単位(C)とみなす。
また、構成単位(D)がラクトン骨格を有する場合、レジスト組成物の感度がより優れる傾向にある。尚、この場合、構成単位(D)は後述する構成単位(B)にも該当することになるが、本発明においては、このような構成単位は構成単位(B)とみなす。
When the structural unit (D) has an acid leaving group, the sensitivity of the resist composition tends to be more excellent. In this case, the structural unit (D) corresponds to the structural unit (C), but in the present invention, such a structural unit is regarded as a structural unit (C) described later.
Moreover, when the structural unit (D) has a lactone skeleton, the sensitivity of the resist composition tends to be more excellent. In this case, the structural unit (D) corresponds to a structural unit (B) described later. In the present invention, such a structural unit is regarded as the structural unit (B).

構成単位(D)としては、例えば、レジストのドライエッチング耐性の点で、下式(5−1)〜(5−7)からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。   As the structural unit (D), for example, at least one selected from the group consisting of the following formulas (5-1) to (5-7) is preferable from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.

式(5−1)〜式(5−7)中、R51、R52、R53、R54、R55、R56及びR57はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表す。 In formula (5-1) to formula (5-7), R 51 , R 52 , R 53 , R 54 , R 55 , R 56 and R 57 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.

501、R502、R503、R504、R505及びR506はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表す。 R 501 , R 502 , R 503 , R 504 , R 505 and R 506 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

51、X52、X53、X54、X55、X56及びX57はそれぞれ独立に炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基、−C(CF3)2−OH、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基又はアミノ基を表す。前記炭素数1〜6の直鎖又は分岐アルキル基は、置換基として−C(CF3)2−OH、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のアルコールでエステル化されたカルボキシ基及びアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基を有していてもよい。
また、X51、X52、X53、X54、X55及びX56で置換される位置は環状構造のどの位置であってもよい。
X 51 , X 52 , X 53 , X 54 , X 55 , X 56 and X 57 are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, —C (CF 3 ) 2 —OH, a hydroxy group, A cyano group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms, or an amino group. The linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms includes —C (CF 3 ) 2 —OH, a hydroxy group, a cyano group, a carboxy group, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms as a substituent. It may have at least one group selected from the group consisting of a carboxy group and an amino group esterified with 6 alcohols.
Further, the position substituted by X 51 , X 52 , X 53 , X 54 , X 55 and X 56 may be any position in the cyclic structure.

n51、n52、n53、n54、n55及びn56はそれぞれ独立に1〜4の整数を表す。尚、n51、n52、n53、n54、n55及びn56が2以上の場合には、X51、X52、X53、X54、X55及びX56はそれぞれ複数の異なる基を有することができる。 n51, n52, n53, n54, n55 and n56 each independently represents an integer of 1 to 4. When n51, n52, n53, n54, n55 and n56 are 2 or more, X 51 , X 52 , X 53 , X 54 , X 55 and X 56 can each have a plurality of different groups.

531〜R536はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基を表す。W1、W2及びW3はそれぞれ独立に−O−、−S−、−NH−又は鎖長1〜6のメチレン鎖(−(CH2)u2−(u2は1〜6の整数を表す))を表す。 R 531 to R 536 each independently represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. W 1 , W 2 and W 3 are each independently —O—, —S—, —NH— or a methylene chain having a chain length of 1 to 6 (— (CH 2 ) u2 — (u2 represents an integer of 1 to 6). )).

q1及びq2は0又は1を表す。また、r1は0〜2の整数を表す。   q1 and q2 represent 0 or 1. Moreover, r1 represents the integer of 0-2.

571は水素原子、炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基、炭素数4〜16の橋かけ環式炭化水素基又は炭素数4〜16の橋かけ環式炭化水素基を有する炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基を表す。 R571 represents a carbon atom having a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a bridged cyclic hydrocarbon group having 4 to 16 carbon atoms, or a bridged cyclic hydrocarbon group having 4 to 16 carbon atoms. 1 to 6 linear or branched alkyl groups are represented.

572は水素原子又は炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基を表す。
尚、R571とR572とが一緒になって、それぞれが結合している炭素原子と共に炭素数4〜16の橋かけ環式炭化水素基を形成していてもよい。
ここで、R571とR572におけるアルキル基はヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数2〜6のアシル基又は炭素数1〜6のアルコールとエステル化されたカルボキシ基を有していても良い。また、R571とR572における橋かけ環式炭化水素基は炭素数1〜6の直鎖又は分岐アルキル基を有していてもよく、前記アルキル基はヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素数2〜6のアシル基又は炭素数1〜6のアルコールとエステル化されたカルボキシ基を有していてもよい。
R 572 represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 571 and R 572 may be combined to form a bridged cyclic hydrocarbon group having 4 to 16 carbon atoms together with the carbon atom to which each is bonded.
Here, the alkyl group in R 571 and R 572 may have a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a carboxy group esterified with an alcohol having 1 to 6 carbon atoms. Further, the bridged cyclic hydrocarbon group in R 571 and R 572 may have a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the alkyl group is a hydroxy group, a carboxy group, 2 to 2 carbon atoms. It may have a carboxy group esterified with an acyl group of 6 or an alcohol having 1 to 6 carbon atoms.

式(5−1)中のR501は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、水素原子が好ましい。
式(5−1)中のn51は、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましい。
式(5−1)中のX51は、レジストのパターン形状の点で、−C(CF3)2−OH、ヒドロキシ基、シアノ基又はメトキシ基が好ましい。
R 501 in formula (5-1) is preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group in terms of the sensitivity and resolution of the resist composition, and in terms of the solubility of the polymer (P) in an organic solvent, A hydrogen atom is preferred.
N51 in Formula (5-1) is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.
X 51 in formula (5-1) is preferably —C (CF 3 ) 2 —OH, a hydroxy group, a cyano group, or a methoxy group in terms of the resist pattern shape.

式(5−2)中のn52は、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましい。
式(5−2)中のX52は、レジストのパターン形状の点で、−C(CF3)2−OH、ヒドロキシ基、シアノ基又はメトキシ基が好ましい。
N52 in Formula (5-2) is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.
X 52 in formula (5-2) is preferably —C (CF 3 ) 2 —OH, a hydroxy group, a cyano group, or a methoxy group in terms of the resist pattern shape.

式(5−3)中のR502は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、水素原子が好ましい。
式(5−3)中のW1及びW2は、レジストのドライエッチング耐性の点で、それぞれ独立して−CH2−又は−CH2CH2−が好ましい。
式(5−3)中のR531、R532、R533及びR534は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、それぞれ独立して水素原子、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
R 502 in formula (5-3) is preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group in terms of the sensitivity and resolution of the resist composition, and in terms of the solubility of the polymer (P) in an organic solvent, A hydrogen atom is preferred.
In formula (5-3), W 1 and W 2 are each independently preferably —CH 2 — or —CH 2 CH 2 — from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.
R 531 , R 532 , R 533 and R 534 in the formula (5-3) are each independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or a group having solubility in the organic solvent of the polymer (P). An isopropyl group is preferred.

式(5−3)中のn53は、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましい。
式(5−3)中のX53は、レジストのパターン形状の点で、−C(CF3)2−OH、ヒドロキシ基、シアノ基又はメトキシ基が好ましい。
式(5−3)中のq1は、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、0が好ましい。
N53 in Formula (5-3) is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.
X 53 in formula (5-3) is preferably —C (CF 3 ) 2 —OH, a hydroxy group, a cyano group, or a methoxy group in terms of the resist pattern shape.
Q1 in the formula (5-3) is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist, and preferably 0 from the viewpoint of solubility of the polymer (P) in an organic solvent.

式(5−4)中のR503は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、水素原子が好ましい。
式(5−4)中のn54は、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましい。
式(5−4)中のX54は、レジストのパターン形状の点で、−C(CF3)2−OH、ヒドロキシ基、シアノ基又はメトキシ基が好ましい。
式(5−4)中のr1は、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、0が好ましい。
R 503 in the formula (5-4) is preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group in terms of the sensitivity and resolution of the resist composition, and in terms of the solubility of the polymer (P) in an organic solvent, A hydrogen atom is preferred.
In formula (5-4), n54 is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.
X 54 in formula (5-4) is preferably —C (CF 3 ) 2 —OH, a hydroxy group, a cyano group, or a methoxy group in terms of the resist pattern shape.
In formula (5-4), r1 is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist, and 0 is preferable from the viewpoint of solubility of the polymer (P) in an organic solvent.

式(5−5)中のR504及びR505は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、それぞれ独立にメチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
式(5−5)中のn55は、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましい。
式(5−5)中のX55は、レジストのパターン形状の点で、−C(CF3)2−OH、ヒドロキシ基、シアノ基又はメトキシ基が好ましい。
In formula (5-5), R 504 and R 505 are each independently preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group from the viewpoint of sensitivity and resolution of the resist composition.
N55 in Formula (5-5) is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.
X 55 in formula (5-5) is preferably —C (CF 3 ) 2 —OH, a hydroxy group, a cyano group, or a methoxy group in terms of the resist pattern shape.

式(5−6)中のR506は、レジスト組成物の感度及び解像度の点で、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、水素原子が好ましい。
式(5−6)中のW3は、レジストのドライエッチング耐性の点で、−CH2−又は−CH2CH2−が好ましい。
式(5−6)中のR535及びR536は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、それぞれ独立して水素原子、メチル基、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。
R 506 in formula (5-6) is preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group in terms of the sensitivity and resolution of the resist composition, and in terms of the solubility of the polymer (P) in an organic solvent, A hydrogen atom is preferred.
W 3 in formula (5-6) is preferably —CH 2 — or —CH 2 CH 2 — in terms of dry etching resistance of the resist.
In formula (5-6), R 535 and R 536 are each independently preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group from the viewpoint of the solubility of the polymer (P) in an organic solvent.

式(5−6)中のn56は、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましい。
式(5−6)中のX56は、レジストのパターン形状の点で、−C(CF)−OH、ヒドロキシ基、シアノ基又はメトキシ基が好ましい。
式(5−6)中のq2は、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましく、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、0が好ましい。
N56 in the formula (5-6) is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.
X 56 in formula (5-6) is preferably —C (CF 3 ) 2 —OH, a hydroxy group, a cyano group, or a methoxy group in terms of the resist pattern shape.
Q2 in the formula (5-6) is preferably 1 from the viewpoint of dry etching resistance of the resist, and preferably 0 from the viewpoint of solubility of the polymer (P) in an organic solvent.

式(5−7)中のR571及びR572は、レジストのドライエッチング耐性の点で、R571とR572とが一緒になって、それぞれが結合している炭素原子と共に炭素数4〜16の橋かけ環式炭化水素基を形成している構造が好ましい。また、重合体(P)の耐熱性、安定性の点で、R571とR572とが一緒になって、それぞれが結合している炭素原子と共に形成する橋かけ環式炭化水素基に含まれる環はショウノウ環、アダマンタン環、ノルボルナン環、ピナン環、ビシクロ[2.2.2.]オクタン環、テトラシクロドデカン環、トリシクロデカン環又はデカヒドロナフタレン環を有していることが好ましい。 R 571 and R 572 in the formula (5-7) are, in terms of dry etching resistance of the resist, R 571 and R 572 are combined to form a carbon atom having 4 to 16 carbon atoms together with the carbon atom to which each is bonded. A structure in which a crosslinked cyclic hydrocarbon group is formed is preferable. In addition, in terms of heat resistance and stability of the polymer (P), R 571 and R 572 are combined and included in the bridged cyclic hydrocarbon group formed together with the carbon atoms to which they are bonded. Rings are camphor ring, adamantane ring, norbornane ring, pinane ring, bicyclo [2.2.2. It preferably has an octane ring, a tetracyclododecane ring, a tricyclodecane ring or a decahydronaphthalene ring.

式(5−7)中のX57は、レジストのパターン形状の点で、−CH2−C(CF3)2−OH、−CH2−OH、−CH2−CN、−CH2−O−CH3又は−(CH2)2−O−CH3であることが好ましい。
尚、式(5−1)〜式(5−7)において、X51、X52、X53、X54、X55、X56で置換される位置は環状構造のどの位置であってもよい。
構成単位(D)は1種で又は2種以上を併用して使用できる。
X 57 in the formula (5-7) is the point of the resist pattern shape, and is —CH 2 —C (CF 3 ) 2 —OH, —CH 2 —OH, —CH 2 —CN, —CH 2 —O. It is preferably —CH 3 or — (CH 2 ) 2 —O—CH 3 .
In the formulas (5-1) to (5-7), the position substituted with X 51 , X 52 , X 53 , X 54 , X 55 , X 56 may be any position in the cyclic structure. .
The structural unit (D) can be used alone or in combination of two or more.

構成単位(D)を有する重合体は構成単位(D)を与える単量体(d)を含む単量体を重合することによって製造できる。
単量体(d)としては、例えば、下式(13−1)〜式(13−79)で表される単量体が挙げられる。式(13−1)〜式(13−79)中、Rは水素原子又はメチル基を表す。
The polymer having the structural unit (D) can be produced by polymerizing a monomer containing the monomer (d) that gives the structural unit (D).
Examples of the monomer (d) include monomers represented by the following formulas (13-1) to (13-79). In formula (13-1) to formula (13-79), R represents a hydrogen atom or a methyl group.

また、上記単量体の他に、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸が挙げられる。
これらの中で、重合体(P)のレジスト溶媒への溶解性の点で、式(13−1)〜式(13−9)、式(13−13)〜式(13−16)、式(13−21)〜式(13−24)、式(13−30)〜式(13−34)、式(13−37)〜式(13−43)、式(13−56)〜式(13−59)、式(13−62)、式(13−63)、式(13−66)〜式(13−69)、式(13−72)及び式(13−76)〜式(13−79)で表される単量体並びにこれらの幾何異性体及び光学異性体が好ましい。
In addition to the above monomers, unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, maleic acid, itaconic acid and the like can be mentioned.
Among these, in terms of solubility of the polymer (P) in the resist solvent, the formula (13-1) to the formula (13-9), the formula (13-13) to the formula (13-16), and the formula (13-21) to formula (13-24), formula (13-30) to formula (13-34), formula (13-37) to formula (13-43), formula (13-56) to formula ( 13-59), Formula (13-62), Formula (13-63), Formula (13-66) to Formula (13-69), Formula (13-72), Formula (13-76) to Formula (13) -79) and the geometric isomers and optical isomers thereof are preferred.

また、レジストのドライエッチング耐性の点で、式(13−25)〜式(13−30)、式(13−44)〜式(13−55)、式(13−60)、式(13−61)、式(13−64)、式(13−65)、式(13−71)及び式(13−73)〜式(13−75)で表される単量体並びにこれらの幾何異性体及び光学異性体が好ましい。

構成単位(E)
Further, in terms of resistance to dry etching of the resist, the expressions (13-25) to (13-30), the expressions (13-44) to (13-55), the expressions (13-60), and (13- 61), monomers represented by formula (13-64), formula (13-65), formula (13-71), formula (13-73) to formula (13-75), and geometric isomers thereof And optical isomers are preferred.

Structural unit (E)

本発明の重合体(P)は上述の構成単位(B)〜(D)以外にも、必要に応じて、その他の構成単位(E)を含有してもよい。
構成単位(E)としては、例えば、酸脱離性基及び親水性基を有さず脂環式骨格(非極性脂環式骨格)を有する構成単位(E1)が挙げられる。ここで脂環式骨格とは、環状の飽和炭化水素基を1個以上有する骨格である。構成単位(E1)は1種で又は2種以上を併用して使用できる。
The polymer (P) of the present invention may contain other structural units (E) as necessary in addition to the structural units (B) to (D) described above.
Examples of the structural unit (E) include the structural unit (E1) having an alicyclic skeleton (nonpolar alicyclic skeleton) without having an acid-eliminable group and a hydrophilic group. Here, the alicyclic skeleton is a skeleton having one or more cyclic saturated hydrocarbon groups. The structural unit (E1) can be used alone or in combination of two or more.

構成単位(E1)は、レジスト組成物のドライエッチング耐性を発現する作用を奏する傾向にある。
構成単位(E1)としては、レジストのドライエッチング耐性の点で、下式(11−1)〜式(11−4)で表される構成単位が好ましい。
The structural unit (E1) tends to exhibit an effect of expressing the dry etching resistance of the resist composition.
As the structural unit (E1), structural units represented by the following formulas (11-1) to (11-4) are preferable from the viewpoint of dry etching resistance of the resist.

式(11−1)〜式(11−4)中、R301、R302、R303及びR304はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表す。
また、X301、X302、X303及びX304はそれぞれ独立に炭素数1〜6の直鎖又は分岐アルキル基を表し、これらが結合する位置は環のどこでもよい。
n301、n302、n303及びn304はそれぞれ独立に0〜4の整数を表す。尚、n301、n302、n303及びn304が2以上の場合には、X301、X302、X303及びX304は複数の異なる基を有することができる。
p及びp1は0〜2の整数を表す。
In formula (11-1) to formula (11-4), R 301 , R 302 , R 303 and R 304 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
X 301 , X 302 , X 303 and X 304 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the position at which they are bonded may be anywhere on the ring.
n301, n302, n303 and n304 each independently represents an integer of 0 to 4. Incidentally, n301, n302, if n303 and n304 is 2 or more, X 301, X 302, X 303 and X 304 may have a plurality of different groups.
p and p1 represent the integer of 0-2.

また、n301、n302、n303及びn304は、レジストのドライエッチング耐性の点で、0が好ましい。
p及びp1は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性の点で、0が好ましく、レジストのドライエッチング耐性の点で、1が好ましい。
In addition, n301, n302, n303, and n304 are preferably 0 from the viewpoint of resist dry etching resistance.
p and p1 are preferably 0 in terms of solubility of the polymer (P) in an organic solvent, and 1 is preferably in terms of dry etching resistance of the resist.

構成単位(E1)を含有する重合体(P)は非極性脂環式骨格を有する単量体(e1)を含む単量体を重合することによって製造できる。
単量体(e1)としては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート及びこれらの化合物の脂環式骨格上に炭素数1〜6の直鎖又は分岐アルキル基を有する誘導体が好ましい。
単量体(e1)としては、例えば、下式(14−1)〜式(14−5)で表される単量体が挙げられる。式(14−1)〜式(14−5)中、Rは水素原子又はメチル基を表す。
また、上記単量体の他に、脂環式骨格としてノルボルネン等のシクロオレフィン構造を有するものが挙げられる。
The polymer (P) containing the structural unit (E1) can be produced by polymerizing a monomer containing the monomer (e1) having a nonpolar alicyclic skeleton.
Examples of the monomer (e1) include cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, dicyclopentadienyl ( Meth) acrylates and derivatives having a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms on the alicyclic skeleton of these compounds are preferred.
Examples of the monomer (e1) include monomers represented by the following formulas (14-1) to (14-5). In formula (14-1) to formula (14-5), R represents a hydrogen atom or a methyl group.
In addition to the above monomers, those having a cycloolefin structure such as norbornene as the alicyclic skeleton can be mentioned.

重合体(P)は、更に、上記以外の構成単位(E2)を含有してもよい。
構成単位(E2)を含有する重合体は単量体(e2)を含む単量体を重合することによって製造できる。
The polymer (P) may further contain a structural unit (E2) other than the above.
The polymer containing the structural unit (E2) can be produced by polymerizing a monomer containing the monomer (e2).

単量体(e2)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−プロポキシエチル(メタ)アクリレート、iso−プロポキシエチル(メタ)アクリレート、n−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、iso−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、tert−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−n−プロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル(メタ)アクリレート、メチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、エチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、2−エチルヘキシルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、n−プロピルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、iso−プロピルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、n−ブチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、iso−ブチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、tert−ブチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、メトキシメチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、エトキシエチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、n−プロポキシエチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、iso−プロポキシエチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、n−ブトキシエチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、iso−ブトキシエチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート、tert−ブトキシエチルα−(トリ)フルオロメチルアクリレート等の直鎖又は分岐構造を持つ(メタ)アクリレート;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−ヒドロキシスチレン、p−tert−ブトキシカルボニルヒドロキシスチレン、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシスチレン、3,5−ジメチル−4−ヒドロキシスチレン、p−tert−ぺルフルオロブチルスチレン、p−(2−ヒドロキシ−iso−プロピル)スチレン等の芳香族アルケニル化合物;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸無水物;エチレン、プロピレン、ノルボルネン、テトラフルオロエチレン、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、塩化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン及びビニルピロリドンが挙げられる。   Examples of the monomer (e2) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) ) Acrylate, isobutyl (meth) acrylate, n-propoxyethyl (meth) acrylate, iso-propoxyethyl (meth) acrylate, n-butoxyethyl (meth) acrylate, iso-butoxyethyl (meth) acrylate, tert-butoxyethyl ( (Meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-n-propyl (meth) acrylate, 4-hydroxy-n-butyl (meth) acrylate, 2- Toxiethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl (meth) acrylate, 2,2,3,3,3-penta Fluoro-n-propyl (meth) acrylate, methyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, ethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, 2-ethylhexyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, n-propyl α- (tri) Fluoromethyl acrylate, iso-propyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, n-butyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, iso-butyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, tert-butyl α- (tri) fluoromethyl Acrylate, methoxymethyl α- (tri) fluoromethyla Relate, ethoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, n-propoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, iso-propoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, n-butoxyethyl α- (tri) fluoromethyl (Meth) acrylates having a linear or branched structure such as acrylate, iso-butoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate, tert-butoxyethyl α- (tri) fluoromethyl acrylate; styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene P-hydroxystyrene, p-tert-butoxycarbonylhydroxystyrene, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxystyrene, 3,5-dimethyl-4-hydroxystyrene, p-tert-perfluorobutylstyrene , Aromatic alkenyl compounds such as p- (2-hydroxy-iso-propyl) styrene; unsaturated carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride; ethylene, propylene, norbornene, tetrafluoroethylene, acrylamide, N -Methylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, vinyl chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride and vinylpyrrolidone.

構成単位(E)の含有量は重合体中に20モル%以下が好ましい。

重合体(P)
The content of the structural unit (E) is preferably 20 mol% or less in the polymer.

Polymer (P)

重合体(P)の質量平均分子量は、レジストのドライエッチング耐性及びパターン形状の点で、2,000以上が好ましく、3,000以上がより好ましく、4,000以上が特に好ましく、5,000以上が更に好ましい。また、重合体(P)の質量平均分子量は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性及びレジスト組成物の解像度の点で、100,000以下が好ましく、50,000以下がより好ましく、30,000以下が特に好ましく、20,000以下が更に好ましい。
重合体(P)の分子量分布は、重合体(P)の有機溶媒への溶解性及びレジスト組成物の解像度の点で、2.5以下が好ましく、2.0以下がより好ましく、1.8以下が特に好ましい。
The mass average molecular weight of the polymer (P) is preferably 2,000 or more, more preferably 3,000 or more, particularly preferably 4,000 or more, and 5,000 or more in terms of dry etching resistance and pattern shape of the resist. Is more preferable. In addition, the mass average molecular weight of the polymer (P) is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less, in terms of the solubility of the polymer (P) in an organic solvent and the resolution of the resist composition. 30,000 or less is particularly preferable, and 20,000 or less is more preferable.
The molecular weight distribution of the polymer (P) is preferably 2.5 or less, more preferably 2.0 or less, more preferably 1.8 or less in terms of the solubility of the polymer (P) in an organic solvent and the resolution of the resist composition. The following are particularly preferred:

本発明の重合体(P)は金属エッチング用、フォトファブリケーション用、製版用、ホログラム用、カラーフィルター用、位相差フィルム用等のレジスト組成物として使用できる。

重合体(P)の製造方法
The polymer (P) of the present invention can be used as a resist composition for metal etching, photofabrication, plate making, hologram, color filter, retardation film and the like.

Method for producing polymer (P)

重合体(P)を製造する方法としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の公知の重合方法を用いることができる。これらの中で、比較的低分子量の重合体を得やすい点で、溶液重合が好ましい。
また、溶液重合は一括重合でも滴下重合でもよいが、組成分布及び/又は分子量分布の狭い重合体が簡便に得られる点で、単量体を重合容器中に滴下する滴下重合が好ましい。滴下する単量体は単量体単独又は単量体を有機溶媒に溶解させた溶液のいずれでもよい。
As a method for producing the polymer (P), known polymerization methods such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization can be used. Among these, solution polymerization is preferable because a polymer having a relatively low molecular weight is easily obtained.
The solution polymerization may be batch polymerization or dropping polymerization, but dropping polymerization in which a monomer is dropped into a polymerization vessel is preferable in that a polymer having a narrow composition distribution and / or molecular weight distribution can be obtained easily. The monomer to be dropped may be either a monomer alone or a solution obtained by dissolving the monomer in an organic solvent.

滴下重合法としては、例えば、有機溶媒を予め重合容器に仕込み(以下、この有機溶媒を「仕込み溶媒」という)、所定の重合温度まで加熱した後、単量体や重合開始剤をそれぞれ単独又は任意の組み合わせで有機溶媒に溶解させた溶液(以下、この有機溶媒を「滴下溶媒」という)を仕込み溶媒中に滴下する方法が挙げられる。
滴下方法はこれには限定されない。単量体は滴下溶媒に溶解させずに滴下することもでき、その場合、重合開始剤は単量体中又は滴下溶媒中に溶解させることができる。また、単量体や重合開始剤は仕込み溶媒が存在しない重合容器中に滴下することができる。
単量体と重合開始剤は、それぞれ独立した貯槽から、所定の重合温度まで加熱された仕込み溶媒中へ直接滴下してもよいし、滴下する直前で混合し、仕込み溶媒中へ滴下してもよい。
また、単量体の一部を仕込み溶媒と共に予め重合容器に仕込んでおいてもよい。
As the dropping polymerization method, for example, an organic solvent is charged in a polymerization vessel in advance (hereinafter, this organic solvent is referred to as “charged solvent”), heated to a predetermined polymerization temperature, and then a monomer or a polymerization initiator is used alone or A method in which a solution dissolved in an organic solvent in any combination (hereinafter, this organic solvent is referred to as “dropping solvent”) is charged and dropped into the solvent.
The dropping method is not limited to this. The monomer can also be dropped without dissolving in the dropping solvent, and in that case, the polymerization initiator can be dissolved in the monomer or in the dropping solvent. Moreover, a monomer and a polymerization initiator can be dripped in the polymerization container in which the preparation solvent does not exist.
The monomer and the polymerization initiator may be dropped directly from an independent storage tank into a charged solvent heated to a predetermined polymerization temperature, or mixed just before dropping and dropped into the charged solvent. Good.
Further, a part of the monomer may be charged in advance into the polymerization vessel together with the charged solvent.

更に、単量体と重合開始剤を仕込み溶媒中へ滴下する方法としては、単量体を先に滴下した後に重合開始剤を滴下する方法、重合開始剤を先に滴下した後に単量体を滴下する方法又は単量体と重合開始剤を同じタイミングで滴下する方法のいずれでもよい。
また、これらの滴下速度は、滴下終了まで一定の速度とする方法、単量体や重合開始剤の消費速度に応じて多段階に速度を変化させる方法又は間欠的に滴下を停止/実施する方法のいずれでもよい。
滴下重合法における重合温度は50〜150℃が好ましい。
Furthermore, as a method of charging the monomer and the polymerization initiator and dropping them into the solvent, a method of dropping the monomer first and then dropping the polymerization initiator, a monomer after dropping the polymerization initiator first, Either the dropping method or the dropping method of the monomer and the polymerization initiator at the same timing may be used.
In addition, these dropping speeds are a constant speed until the end of dropping, a method of changing the speed in multiple steps according to the consumption speed of the monomer and the polymerization initiator, or a method of intermittently stopping / implementing the dropping. Either of these may be used.
The polymerization temperature in the drop polymerization method is preferably 50 to 150 ° C.

滴下重合で用いられる有機溶媒(以下、「重合用溶媒」という)としては、公知の溶媒が使用できる。重合用溶媒の具体例としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、2−ペンタノン、2−ヘキサノン等の直鎖又は分岐鎖ケトン類;シクロペンタノン、シクロヘキサノン等の環状ケトン類;N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;ジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の鎖状エーテル及びテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等の環状エーテル等のエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;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等の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メチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;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等の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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等のジエチレングリコールアルキルエーテル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類;n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、シクロヘキサノール、1−オクタノール等のアルコール類;ペンタン、2−メチルブタン、n−ヘキサン、2−メチルペンタン、2,2−ジブチルブタン、2,3−ジブチルブタン、n−ヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、2,2,3−トリメチルペンタン、n−ノナン、2,2,5−トリメチルヘキサン、n−デカン、n−ドデカン等の炭素数5〜11の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素等の炭化水素類;1,4−ジオキサン及び炭酸エチレンが挙げられる。
これらの中で、低分子量の重合体を得る場合は乳酸エチル等の水酸基含有エステルが好ましい。
また、これらの溶媒は1種で又は2種以上を併用して使用できる。
As an organic solvent (hereinafter referred to as “polymerization solvent”) used in the dropping polymerization, a known solvent can be used. Specific examples of the polymerization solvent include linear or branched ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, 2-pentanone, and 2-hexanone; cyclic ketones such as cyclopentanone and cyclohexanone; N, N Amides such as dimethylacetamide and N, N-dimethylformamide; Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; Chain ethers such as diethyl ether and propylene glycol monomethyl ether; Ethers such as tetrahydrofuran and cyclic ethers such as 1,4-dioxane Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate; ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monoethyl ether; propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether; ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether Alkyl ethers; diethylene glycol alkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol monomethyl ether; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate and γ-butyrolactone; n-propyl alcohol , Isopropyl alcohol, n-butyl alcohol Alcohols such as alcohol, cyclohexanol, 1-octanol; pentane, 2-methylbutane, n-hexane, 2-methylpentane, 2,2-dibutylbutane, 2,3-dibutylbutane, n-heptane, n-octane, C5-C11 aliphatic hydrocarbons such as isooctane, 2,2,3-trimethylpentane, n-nonane, 2,2,5-trimethylhexane, n-decane, n-dodecane, benzene, toluene, xylene, etc. Aromatic hydrocarbons, hydrocarbons such as cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclohexane; 1,4-dioxane and ethylene carbonate.
Among these, a hydroxyl group-containing ester such as ethyl lactate is preferable when obtaining a low molecular weight polymer.
These solvents can be used alone or in combination of two or more.

重合用溶媒の使用量は、通常、重合に使用する単量体全量100質量部に対して30〜700質量部で使用される。
滴下重合法においては、重合用溶媒を2種以上使用する場合、滴下溶媒と仕込み溶媒における重合用溶媒の混合比は任意の割合で設定できる。
重合用溶媒中に滴下する単量体溶液の単量体濃度は5〜50質量%が好ましい。
尚、仕込み溶媒の量は、通常は、重合に使用する単量体全量100質量部に対して30〜700質量部で使用される。
The amount of the polymerization solvent used is usually 30 to 700 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of monomers used for the polymerization.
In the dropping polymerization method, when two or more kinds of polymerization solvents are used, the mixing ratio of the polymerization solvent in the dropping solvent and the charged solvent can be set at an arbitrary ratio.
The monomer concentration of the monomer solution dropped into the polymerization solvent is preferably 5 to 50% by mass.
The amount of the charged solvent is usually 30 to 700 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of monomers used for the polymerization.

重合開始剤としては熱により効率的にラジカルを発生するものが好ましい。このような重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等のアゾ化合物;2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ(4−tert−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等の有機過酸化物が挙げられる。   As the polymerization initiator, those that generate radicals efficiently by heat are preferable. Examples of such a polymerization initiator include 2,2′-azobisisobutyronitrile, dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate, 2,2′-azobis [2- (2-imidazoline- Azo compounds such as 2-yl) propane]; organic peroxides such as 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butylperoxy) hexane and di (4-tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate Is mentioned.

重合体(P)をArFエキシマレーザー(波長:193nm)を用いるリソグラフィー用途に使用する場合には、重合体(P)への光線透過率(波長193nmの光に対する透過率)をできるだけ低下させないために、重合開始剤としては分子構造中に芳香環を有していないものを用いることが好ましい。これらの中で、レジスト組成物の感度の点で、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレートが好ましい。
更に、重合時の安全性等を考慮すると、重合開始剤は10時間半減期温度が60℃以上のものが好ましい。
When the polymer (P) is used for lithography using an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm), the light transmittance to the polymer (P) (transmittance with respect to light having a wavelength of 193 nm) is not reduced as much as possible. As the polymerization initiator, those having no aromatic ring in the molecular structure are preferably used. Among these, dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate is preferable from the viewpoint of the sensitivity of the resist composition.
Furthermore, in consideration of safety during polymerization, the polymerization initiator preferably has a 10-hour half-life temperature of 60 ° C. or higher.

重合開始剤の使用量は、重合体(P)の収率を高くするために、重合に使用する単量体全量100モル部に対して0.3モル部以上が好ましく、1モル部以上がより好ましい。また、重合開始剤の使用量は、重合体(P)の分子量分布を狭くするために、重合に使用する単量体全量100モル部に対して30モル部以下が好ましい。   In order to increase the yield of the polymer (P), the amount of the polymerization initiator used is preferably 0.3 mol parts or more, preferably 1 mol parts or more with respect to 100 mol parts of the total amount of monomers used for polymerization. More preferred. The amount of the polymerization initiator used is preferably 30 parts by mole or less with respect to 100 parts by mole of the total amount of monomers used for polymerization in order to narrow the molecular weight distribution of the polymer (P).

重合体(P)をリソグラフィー用途に使用する場合には、レジスト組成物の保存安定性を妨げない範囲で連鎖移動剤を使用してもよい。
連鎖移動剤としては、例えば、1−ブタンチオール、2−ブタンチオール、1−オクタンチオール、1−デカンチオール、1−テトラデカンチオール、シクロヘキサンチオール、2−メチル−1−プロパンチオール及び2−ヒドロキシエチルメルカプタンが挙げられる。
ArFエキシマレーザー(波長:193nm)を用いるリソグラフィー用途に使用する場合には、重合体(P)への光線透過率(波長193nmの光に対する透過率)をできるだけ低下させないために、連鎖移動剤は芳香環を有さないものが好ましい。
When the polymer (P) is used for lithography, a chain transfer agent may be used as long as the storage stability of the resist composition is not hindered.
Examples of chain transfer agents include 1-butanethiol, 2-butanethiol, 1-octanethiol, 1-decanethiol, 1-tetradecanethiol, cyclohexanethiol, 2-methyl-1-propanethiol, and 2-hydroxyethyl mercaptan. Is mentioned.
When used in a lithography application using an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm), the chain transfer agent is an aromatic substance so as not to reduce the light transmittance to the polymer (P) as much as possible (transmittance to light having a wavelength of 193 nm). Those having no ring are preferred.

溶液重合によって製造された重合体溶液は、必要に応じて、重合用溶媒で希釈して適当な溶液粘度にした後、メタノール、水、ヘキサン、ヘプタン等の多量の貧溶媒(析出溶媒)中に滴下して重合体(P)を析出させることができる。
重合体(P)の析出は、重合体溶液中に残存する未反応の単量体や重合開始剤等を取り除くために非常に有効である。これらの未反応物は、そのまま残存しているとレジスト性能に悪影響を及ぼす可能性があるので、できるだけ取り除くことが好ましい。
重合体(P)の析出物は、必要に応じて濾別、乾燥を行って、重合体(P)の粉体として得ることができる。
また、析出の後、濾別を行い、続いて溶剤への再溶解、再溶解した溶液の濃縮を順次行って、重合体(P)の溶液を得ることができる。

レジスト組成物
The polymer solution produced by solution polymerization is diluted with a solvent for polymerization to an appropriate solution viscosity, if necessary, and then in a large amount of poor solvent (deposition solvent) such as methanol, water, hexane, heptane, etc. The polymer (P) can be precipitated by dropping.
The precipitation of the polymer (P) is very effective for removing unreacted monomers and polymerization initiators remaining in the polymer solution. If these unreacted substances remain as they are, there is a possibility of adversely affecting the resist performance. Therefore, it is preferable to remove them as much as possible.
The precipitate of the polymer (P) can be obtained as a powder of the polymer (P) by filtering and drying as necessary.
Further, after the precipitation, the solution can be separated by filtration, and subsequently redissolved in a solvent, and the redissolved solution is sequentially concentrated to obtain a polymer (P) solution.

Resist composition

本発明のレジスト組成物は重合体(P)を含有する。
本発明のレジスト組成物は重合体(P)を溶媒に溶解したものを使用できる。また、溶液重合等によって得られた重合体溶液から重合体を分離することなく、この重合体溶液をそのままレジスト組成物の調製に使用することもできる。更に、この重合体溶液を適当な溶媒で希釈して又は濃縮して、レジスト組成物の調製に使用することができる。
また、重合体(P)の溶液を貧溶媒中に滴下して重合体(P)を析出させて得られた重合体を濾別した後、乾燥せずに湿粉のままレジスト組成物の調製に使用することもできる。更に、この重合体湿粉を適当な溶媒に溶解した後、濃縮した重合体溶液をレジスト組成物の調製に使用することができる。
The resist composition of the present invention contains a polymer (P).
The resist composition of the present invention can be prepared by dissolving the polymer (P) in a solvent. Moreover, this polymer solution can also be used for preparation of a resist composition as it is, without isolate | separating a polymer from the polymer solution obtained by solution polymerization etc. Further, the polymer solution can be diluted with an appropriate solvent or concentrated to be used for preparing a resist composition.
In addition, after dropping the polymer (P) solution into a poor solvent and precipitating the polymer (P) to separate the polymer, the resist composition is prepared as a wet powder without drying. Can also be used. Furthermore, after the polymer powder is dissolved in a suitable solvent, the concentrated polymer solution can be used for the preparation of a resist composition.

溶媒としては重合用溶媒と同様のものが挙げられる。これらの溶媒は1種で又は2種以上を併用して使用できる。
これらの溶媒は1種で又は2種以上を併用して使用できる。
これらの中で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、シクロヘキサノン及びγ―ブチロラクトンが安全性の点で好ましい。
Examples of the solvent include the same solvents as those for polymerization. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
These solvents can be used alone or in combination of two or more.
Among these, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, cyclohexanone and γ-butyrolactone are preferable from the viewpoint of safety.

溶媒の含有量は、通常、重合体100質量部に対して200〜5000質量部であり、300〜2000質量部がより好ましい。

化学増幅型のレジスト組成物
The content of the solvent is usually 200 to 5000 parts by mass, more preferably 300 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer.

Chemically amplified resist composition

本発明のレジスト組成物が化学増幅型のレジスト組成物である場合は、レジスト組成物は更に光酸発生剤を含有する。

光酸発生剤
When the resist composition of the present invention is a chemically amplified resist composition, the resist composition further contains a photoacid generator.

Photoacid generator

光酸発生剤としては化学増幅型のレジスト組成物の酸発生剤として使用可能なものの中から任意に選択することができる。   The photoacid generator can be arbitrarily selected from those that can be used as an acid generator of a chemically amplified resist composition.

光酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、キノンジアジド化合物及びジアゾメタン化合物が挙げられる。
これらの中で、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等のオニウム塩化合物が好ましい。
具体例としては、トリフェニルスルホニウムトリフレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、(ヒドロキシフェニル)ベンジルメチルスルホニウムトルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、p−メチルフェニルジ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(tert−ブチルフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネートが挙げられる。
Examples of the photoacid generator include onium salt compounds, sulfonimide compounds, sulfone compounds, sulfonate ester compounds, quinonediazide compounds, and diazomethane compounds.
Of these, onium salt compounds such as sulfonium salts, iodonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, pyridinium salts and the like are preferable.
Specific examples include triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium naphthalenesulfonate, (hydroxyphenyl) benzylmethylsulfonium toluenesulfonate, diphenyliodonium triflate, diphenyliodonium pyrenesulfonate, diphenyliodonium dodecylbenzenesulfonate. , Diphenyliodonium hexafluoroantimonate, p-methylphenyldiphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate, and tri (tert-butylphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate.

光酸発生剤は1種で又は2種以上を併用して使用できる。
光酸発生剤の含有量は光酸発生剤の種類により適宜決められるが、重合体(P)100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましい。光酸発生剤の含有量をこの範囲にすることにより、露光により発生した酸の触媒作用による化学反応を十分に生起させることができる。
また、光酸発生剤の含有量は重合体(P)100質量部に対して20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。光酸発生剤の含有量をこの範囲にすることにより、レジスト組成物の安定性が向上し、レジスト組成物を塗布する際の塗布むらやレジスト組成物の現像時におけるスカム等の発生が少なくなる。
The photoacid generator can be used alone or in combination of two or more.
Although content of a photo-acid generator is suitably determined by the kind of photo-acid generator, 0.1 mass part or more is preferable with respect to 100 mass parts of polymers (P), and 0.5 mass part or more is more preferable. By setting the content of the photoacid generator within this range, a chemical reaction due to the catalytic action of the acid generated by exposure can be sufficiently caused.
Moreover, 20 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of polymers (P), and, as for content of a photo-acid generator, 10 mass parts or less are more preferable. By making the content of the photoacid generator within this range, the stability of the resist composition is improved, and the occurrence of uneven coating during application of the resist composition and scum during development of the resist composition is reduced. .

本発明のレジスト組成物は、更に、含窒素化合物を含有してもよい。含窒素化合物を含有することにより、レジストのパターン形状、引き置き経時安定性等が向上する。即ち、レジストのパターンの断面形状が矩形により近くなり、また、レジスト膜を露光し、露光後ベーク(PEB)して、次の現像処理までの間放置したときにパターンの断面形状の劣化の発生がより抑制される。   The resist composition of the present invention may further contain a nitrogen-containing compound. By containing the nitrogen-containing compound, the resist pattern shape, the stability over time, and the like are improved. That is, the cross-sectional shape of the resist pattern becomes closer to a rectangle, and when the resist film is exposed, post-exposure baked (PEB), and left for the next development process, the cross-sectional shape of the pattern is deteriorated. Is more suppressed.

含窒素化合物としては公知のものが使用可能であるが、アミンが好ましく、第2級低級脂肪族アミン及び第3級低級脂肪族アミンがより好ましい。
ここで「低級脂肪族アミン」は炭素数5以下のアルキル又はアルキルアルコールのアミンをいう。
第2級低級脂肪族アミン及び第3級低級脂肪族アミンとしては、例えば、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリペンチルアミン、ジエタノールアミン及びトリエタノールアミンが挙げられる。これらの中で、トリエタノールアミン等の第3級アルカノールアミンがより好ましい。
Known compounds can be used as the nitrogen-containing compound, but amines are preferable, and secondary lower aliphatic amines and tertiary lower aliphatic amines are more preferable.
Here, the “lower aliphatic amine” refers to an alkyl or alkyl alcohol amine having 5 or less carbon atoms.
Examples of the secondary lower aliphatic amine and tertiary lower aliphatic amine include trimethylamine, diethylamine, triethylamine, di-n-propylamine, tri-n-propylamine, tripentylamine, diethanolamine and triethanolamine. Can be mentioned. Of these, tertiary alkanolamines such as triethanolamine are more preferred.

含窒素化合物は1種で又は2種以上を併用して使用できる。
含窒素化合物の含有量は含窒素化合物の種類等により適宜決められるが、重合体(P)100質量部に対して0.01質量部以上が好ましい。含窒素化合物の含有量をこの範囲にすることにより、レジストのパターン形状をより矩形にすることができる。
また、含窒素化合物の含有量は重合体(P)100質量部に対して2質量部以下が好ましい。含窒素化合物の含有量をこの範囲にすることにより、レジスト組成物の感度の劣化を小さくすることができる。
The nitrogen-containing compounds can be used alone or in combination of two or more.
Although content of a nitrogen-containing compound is suitably determined by the kind etc. of nitrogen-containing compound, 0.01 mass part or more is preferable with respect to 100 mass parts of polymers (P). By setting the content of the nitrogen-containing compound within this range, the pattern shape of the resist can be made more rectangular.
Further, the content of the nitrogen-containing compound is preferably 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer (P). By setting the content of the nitrogen-containing compound within this range, it is possible to reduce the sensitivity deterioration of the resist composition.

また、本発明のレジスト組成物は、更に、有機カルボン酸若しくはリンのオキソ酸又はその誘導体を含有できる。これらの化合物を含有することにより、含窒素化合物の配合によるレジスト組成物の感度劣化を防止することができ、また、レジストのパターン形状及び引き置き経時安定性等が更に向上する。
有機カルボン酸としては、例えば、マロン酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸及びサリチル酸が好ましい。
リンのオキソ酸又はその誘導体としては、例えば、リン酸、リン酸ジ−n−ブチルエステル、リン酸ジフェニルエステル等のリン酸及びそれらのエステル誘導体;ホスホン酸、ホスホン酸ジメチルエステル、ホスホン酸ジ−n−ブチルエステル、フェニルホスホン酸、ホスホン酸ジフェニルエステル、ホスホン酸ジベンジルエステル等のホスホン酸及びそれらのエステル誘導体;ホスフィン酸、フェニルホスフィン酸等のホスフィン酸及びそれらのエステル誘導体が挙げられる。これらの中でホスホン酸が好ましい。
有機カルボン酸若しくはリンのオキソ酸又はその誘導体は1種で又は2種以上を併用して使用できる。
The resist composition of the present invention can further contain an organic carboxylic acid, an oxo acid of phosphorus, or a derivative thereof. By containing these compounds, the sensitivity deterioration of the resist composition due to the blending of the nitrogen-containing compound can be prevented, and the resist pattern shape and the stability over time are further improved.
As the organic carboxylic acid, for example, malonic acid, citric acid, malic acid, succinic acid, benzoic acid and salicylic acid are preferable.
Examples of phosphorus oxo acids or derivatives thereof include phosphoric acid, phosphoric acid di-n-butyl ester, phosphoric acid diphenyl ester and the like; and phosphonic acid, phosphonic acid dimethyl ester, phosphonic acid di- Examples thereof include phosphonic acids such as n-butyl ester, phenylphosphonic acid, phosphonic acid diphenyl ester, and phosphonic acid dibenzyl ester, and ester derivatives thereof; phosphinic acids such as phosphinic acid and phenylphosphinic acid, and ester derivatives thereof. Of these, phosphonic acid is preferred.
The organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or derivative thereof can be used alone or in combination of two or more.

有機カルボン酸若しくはリンのオキソ酸又はその誘導体の含有量は化合物の種類等により適宜決められるが、重合体(P)100質量部に対して0.01質量部以上が好ましい。有機カルボン酸若しくはリンのオキソ酸又はその誘導体の含有量をこの範囲にすることにより、レジストのパターン形状をより矩形にすることができる。
また、有機カルボン酸若しくはリンのオキソ酸又はその誘導体の含有量は重合体(P)100質量部に対して5質量部以下が好ましい。有機カルボン酸若しくはリンのオキソ酸又はその誘導体の含有量をこの範囲にすることにより、レジストのパターンの膜減りを小さくすることができる。
The content of the organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or derivative thereof is appropriately determined depending on the type of the compound and the like, but is preferably 0.01 parts by mass or more per 100 parts by mass of the polymer (P). By setting the content of the organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or derivative thereof within this range, the pattern shape of the resist can be made more rectangular.
The content of the organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or derivative thereof is preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer (P). By setting the content of the organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or derivative thereof within this range, the film loss of the resist pattern can be reduced.

尚、本発明の化学増幅型のレジスト組成物には、含窒素化合物と、有機カルボン酸若しくはリンのオキソ酸又はその誘導体の両方を含有することができる。   The chemically amplified resist composition of the present invention may contain both a nitrogen-containing compound and an organic carboxylic acid or phosphorus oxo acid or a derivative thereof.

更に、本発明のレジスト組成物には、必要に応じて、界面活性剤、その他のクエンチャー、増感剤、ハレーション防止剤、保存安定剤、消泡剤等の各種添加剤を配合することができる。これらの添加剤は当該分野で公知のものであればいずれも使用可能である。また、これらの添加剤の配合量は適宜決めればよい。   Furthermore, the resist composition of the present invention may contain various additives such as surfactants, other quenchers, sensitizers, antihalation agents, storage stabilizers, and antifoaming agents as necessary. it can. Any of these additives can be used as long as it is known in the art. Moreover, what is necessary is just to determine the compounding quantity of these additives suitably.

本発明において、パターンが形成された基板は、本発明のレジスト組成物を基板上にレジスト膜を形成する工程と、250nm以下の波長の光で露光する工程と、レジスト膜を現像液で現像する工程とを含む製造方法で得られる。

基板
In the present invention, the substrate on which the pattern has been formed is a step of forming a resist film on the substrate with the resist composition of the present invention, a step of exposing the resist composition with light having a wavelength of 250 nm or less, and developing the resist film with a developer. It is obtained with the manufacturing method including a process.

substrate

基板としては、パターンを形成するシリコンウエハー等が挙げられる。

レジスト膜
Examples of the substrate include a silicon wafer that forms a pattern.

Resist film

レジスト膜は、基板の表面にレジスト組成物をスピンコート等により塗布し、これをベーキング処理(プリベーク)等により乾燥して得られる。
レジスト膜の膜厚は0.02〜3μmである。

露光
The resist film is obtained by applying a resist composition to the surface of a substrate by spin coating or the like and drying it by baking (pre-baking) or the like.
The film thickness of the resist film is 0.02 to 3 μm.

exposure

露光(放射線の照射)はフォトマスクを介して実施される。
露光に用いる放射線としては、例えば、電子線又は250nm以下の波長の光が使用され、i線、g線等の紫外線、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザー又はEUVエキシマレーザーが好ましい。
また、本発明においては、レジスト膜と露光装置の最終レンズとの間に、純水、パーフルオロ−2−ブチルテトラヒドロフラン、パーフルオロトリアルキルアミン、パーヒドロナフタレン、パーヒドロピレン等の高屈折率液体を介在させた状態で露光する液浸露光を行ってもよい。
半導体製造における液浸露光用のレジスト組成物の場合にはArFエキシマレーザーが好ましい。

現像
Exposure (irradiation of radiation) is performed through a photomask.
As radiation used for exposure, for example, an electron beam or light having a wavelength of 250 nm or less is used, and ultraviolet rays such as i-line and g-line, KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser or EUV excimer laser are preferable.
Further, in the present invention, a high refractive index liquid such as pure water, perfluoro-2-butyltetrahydrofuran, perfluorotrialkylamine, perhydronaphthalene, perhydropyrene is provided between the resist film and the final lens of the exposure apparatus. Immersion exposure may be performed in which exposure is performed with the intervening layer interposed.
In the case of a resist composition for immersion exposure in semiconductor production, an ArF excimer laser is preferred.

developing

露光後、熱処理(露光後ベーク(PEB))し、次いで現像される。現像方法としては、基板をアルカリ現像液に浸漬し、化学増幅型のレジストの場合には露光部分を、また光酸発生剤を含有しないレジストの場合には未露光部分を現像液で溶解除去する方法が挙げられる。アルカリ現像液としては公知のものが使用できる。

パターンが形成された基板の製造方法
After exposure, heat treatment (post exposure bake (PEB)) and then development. As a development method, the substrate is immersed in an alkaline developer, and the exposed portion is dissolved and removed with a developer in the case of a chemically amplified resist, and the unexposed portion in the case of a resist not containing a photoacid generator. A method is mentioned. Known alkali developers can be used.

Method for manufacturing a substrate on which a pattern is formed

以下、パターンが形成された基板の製造方法の一例について説明する。
最初に、基板の表面にレジスト組成物をスピンコート等により塗布する。次いで、レジスト組成物が塗布された基板をベーキング処理(プリベーク)等により乾燥し、基板上にレジスト膜を得る。
この後、レジスト膜を、必要に応じてレジスト膜と露光装置の最終レンズとの間に液浸液を介在させた状態で、フォトマスクを介して露光する。
露光後、熱処理し、次いで現像する。現像後、基板を純水等でリンス処理することにより、基板上にレジストのパターンが得られる。
レジストのパターンが形成された基板は、熱処理(ポストベーク)によりレジストが強化される。その後、基板上のレジストのない部分が選択的にエッチング処理される。エッチング後、レジストを剥離剤で除去することによって、パターンが形成された基板が得られる。
Hereinafter, an example of a method for manufacturing a substrate on which a pattern is formed will be described.
First, a resist composition is applied to the surface of the substrate by spin coating or the like. Next, the substrate coated with the resist composition is dried by baking (pre-baking) or the like to obtain a resist film on the substrate.
Thereafter, the resist film is exposed through a photomask with an immersion liquid interposed between the resist film and the final lens of the exposure apparatus as necessary.
After the exposure, it is heat-treated and then developed. After development, the resist pattern is obtained on the substrate by rinsing the substrate with pure water or the like.
The substrate on which the resist pattern is formed is reinforced by heat treatment (post-bake). Thereafter, the resist-free portion on the substrate is selectively etched. After etching, the resist is removed with a release agent to obtain a substrate on which a pattern is formed.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、各実施例及び比較例中、「部」及び「%」は、特に断りのない限り、それぞれ「質量部」及び「質量%」を示す。
また、以下の方法で重合体及びレジスト組成物を評価した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto. In each example and comparative example, “parts” and “%” represent “parts by mass” and “% by mass”, respectively, unless otherwise specified.
Moreover, the polymer and the resist composition were evaluated by the following methods.

1.重合体の評価
<重合体の各構成単位の含有量>
重合体の各構成単位の含有量は、1H−NMR測定で求めることができる場合には1H−NMR測定により求めた。また、プロトンピークの重なり等により1H−NMR測定で求めることができない場合には13C−NMR測定により求めた。
1H−NMR測定には、日本電子(株)製、JNM−GX−270型FT−NMR(商品名)を用いた。約5%の重合体試料の重水素化クロロホルム溶液又は重水素化ジメチルスルホキシド溶液を直径5mmφの試験管に入れ、観測周波数270MHz、シングルパルスモードにて64回の積算で測定を実施した。尚、測定温度は、重水素化クロロホルムを溶媒とした場合は40℃、重水素化ジメチルスルホキシドを溶媒とした場合は60℃とした。
13C−NMR測定には、バリアンテクノロジーズ社製、UNITY−INOVA型FT−NMR(商品名)を用いた。約20%の重合体試料の重水素化ジメチルスルホキシド溶液を直径5mmφの試験管に入れ、測定温度60℃、観測周波数125MHz、核オーバーハウザー効果(NOE)が除去されたプロトン完全デカップリング法にて50,000回の積算で測定を実施した。
1. Evaluation of polymer <content of each constituent unit of polymer>
The content of the constituent units of the polymer, in the case where it can be determined by the 1 H-NMR measurement was determined by 1 H-NMR measurement. Further, when it could not be determined by 1 H-NMR measurement due to proton peak overlap or the like, it was determined by 13 C-NMR measurement.
JNM-GX-270 type FT-NMR (trade name) manufactured by JEOL Ltd. was used for 1 H-NMR measurement. About 5% of a polymer sample in a deuterated chloroform solution or a deuterated dimethyl sulfoxide solution was put in a test tube having a diameter of 5 mmφ, and measurement was carried out 64 times in an observation frequency of 270 MHz and a single pulse mode. The measurement temperature was 40 ° C. when deuterated chloroform was used as the solvent, and 60 ° C. when deuterated dimethyl sulfoxide was used as the solvent.
For 13 C-NMR measurement, UNITY-INOVA type FT-NMR (trade name) manufactured by Varian Technologies was used. About 20% polymer sample deuterated dimethyl sulfoxide solution was put into a test tube with a diameter of 5 mmφ, and the proton complete decoupling method with a measurement temperature of 60 ° C., an observation frequency of 125 MHz, and a nuclear overhauser effect (NOE) removed. Measurements were performed with 50,000 integrations.

<質量平均分子量及び分子量分布>
約20mgの重合体を5mlのテトラヒドロフラン(以下、「THF」という)に溶解し、0.5μmメンブレンフィルターで濾過して試料溶液を調製した。この試料溶液を東ソー(株)製ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)を用いて質量平均分子量及び分子量分布を測定した。
尚、分離カラムは昭和電工(株)製、Shodex GPC K−805L(商品名)を3本直列にしたものを用いた。また、測定には溶媒としてTHFを使用し、検出器として示差屈折計を使用した。測定は、流量1.0ml/分、測定温度40℃及び注入量0.1mlで実施し、標準ポリマーとしてポリスチレンを使用した。
<Mass average molecular weight and molecular weight distribution>
About 20 mg of the polymer was dissolved in 5 ml of tetrahydrofuran (hereinafter referred to as “THF”) and filtered through a 0.5 μm membrane filter to prepare a sample solution. The mass average molecular weight and molecular weight distribution of this sample solution were measured by using gel permeation chromatography (GPC) manufactured by Tosoh Corporation.
In addition, the separation column used the Showa Denko Co., Ltd. product and three Shodex GPC K-805L (brand name) in series. In the measurement, THF was used as a solvent, and a differential refractometer was used as a detector. The measurement was performed at a flow rate of 1.0 ml / min, a measurement temperature of 40 ° C., and an injection amount of 0.1 ml, and polystyrene was used as a standard polymer.

<光線透過率>
レジスト用の重合体5部と、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、「PGMEA」という)45部とを混合して均一溶液とした。これを孔径0.1μmのメンブレンフィルターで濾過し、重合体溶液を調製した。
次いで、重合体溶液を基板である石英ウエハー上にスピンコートし、ホットプレートを用いて120℃、60秒間プリベークを行い、膜厚1μmのレジスト膜を製造した。
石英ウエハー上に製造されたレジスト膜を(株)島津製作所製、紫外・可視吸光光度計UV−3100(商品名)の試料側に、また、未処理の石英ウエハーを参照側にそれぞれ設置し、光線透過率を測定した。測定に際しては、波長範囲を192〜194nm、スキャンスピードを中速、サンプリングピッチを自動、スリット幅を2.0とした。
<Light transmittance>
5 parts of a resist polymer and 45 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter referred to as “PGMEA”) as a solvent were mixed to obtain a uniform solution. This was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.1 μm to prepare a polymer solution.
Next, the polymer solution was spin-coated on a quartz wafer as a substrate, and prebaked at 120 ° C. for 60 seconds using a hot plate to produce a resist film having a thickness of 1 μm.
The resist film produced on the quartz wafer was installed on the sample side of the UV-3100 (trade name) made by Shimadzu Corporation, and the untreated quartz wafer was placed on the reference side. The light transmittance was measured. In the measurement, the wavelength range was 192 to 194 nm, the scan speed was medium, the sampling pitch was automatic, and the slit width was 2.0.

2.レジスト組成物の評価
<レジスト組成物の調製>
重合体(固形物)100部、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムトリフレート2部並びに溶媒としてPGMEA720部及び乳酸エチル180部を混合して均一溶液とした。この後、この溶液を孔径0.1μmのメンブレンフィルターで濾過してレジスト組成物を調製した。
2. Evaluation of resist composition <Preparation of resist composition>
A homogeneous solution was prepared by mixing 100 parts of a polymer (solid), 2 parts of triphenylsulfonium triflate as a photoacid generator, and 720 parts of PGMEA and 180 parts of ethyl lactate as a solvent. Thereafter, this solution was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.1 μm to prepare a resist composition.

<レジストのパターンの作成>
調製したレジスト組成物をシリコンウエハー上にスピンコートし、ホットプレートを用いて120℃で60秒間プリベークを行い、膜厚0.3μmのレジスト膜を製造した。次いで、ArFエキシマレーザー露光機(波長:193nm)で、0.16μmのライン・アンド・スペースパターンのマスクを使用して露光した後、ホットプレートを用いて110℃で60秒間露光後ベークを行った。この後、2.38%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて室温で現像し、純水で洗浄し、乾燥してレジストのパターンを作成した。
<Creation of resist pattern>
The prepared resist composition was spin-coated on a silicon wafer and pre-baked at 120 ° C. for 60 seconds using a hot plate to produce a resist film having a thickness of 0.3 μm. Next, after exposure using an ArF excimer laser exposure machine (wavelength: 193 nm) using a 0.16 μm line and space pattern mask, post-exposure baking was performed at 110 ° C. for 60 seconds using a hot plate. . Thereafter, development was performed at room temperature using a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, washed with pure water, and dried to form a resist pattern.

<感度>
0.16μmのライン・アンド・スペースパターンのマスクが0.16μmの線幅に転写される露光量(mJ/cm2)を感度として測定した。
<Sensitivity>
The exposure amount (mJ / cm 2 ) at which a 0.16 μm line-and-space pattern mask was transferred to a line width of 0.16 μm was measured as sensitivity.

<解像度>
上記露光量で露光したときに解像されるレジストのパターンの最小寸法(μm)を解像度とした。
<Resolution>
The minimum dimension (μm) of the resist pattern resolved when exposed with the above exposure amount was defined as the resolution.

<ディフェクト量>
上記で得られたレジストのパターンについて、KLAテンコール社製、表面欠陥観察装置KLA2132(商品名)を用いて現像欠陥数を測定し、ディフェクト量とした。尚、測定は、6インチウエハ上に0.16μmのライン・アンド・スペースパターンを形成した18.0cm2の範囲について実施した。
<Defect amount>
With respect to the resist pattern obtained above, the number of development defects was measured using a surface defect observation apparatus KLA2132 (trade name) manufactured by KLA Tencor and used as the defect amount. The measurement was carried out in a 18.0 cm 2 range in which a 0.16 μm line and space pattern was formed on a 6-inch wafer.

<焦点深度余裕>
前記の方法で得られたシリコンウエハー上のレジスト膜を、0.16μmのライン・アンド・スペースパターンとなる最適露光量で、焦点深度を−1.0μmから+1.0μmまで、0.1μm刻みでそれぞれ露光し、日本電子(株)製、JSM−6340F型電界放射形走査型電子顕微鏡(商品名)によりレジストのパターンを観察して、パターン線幅が0.144μm(−10%)から0.176μm(+10%)になる範囲(μm)を焦点深度余裕とした。
<Focus depth of focus>
The resist film on the silicon wafer obtained by the above method has an optimum exposure amount for a 0.16 μm line-and-space pattern, and a focal depth from −1.0 μm to +1.0 μm in increments of 0.1 μm. The resist pattern was observed with a JSM-6340F field emission scanning electron microscope (trade name) manufactured by JEOL Ltd., and the pattern line width was 0.144 μm (−10%) to 0. The range (μm) that becomes 176 μm (+ 10%) was defined as the focal depth margin.

<ドライエッチング耐性>
前記感度の測定の場合と同様にして得られた、露光前の膜厚0.3μmのレジスト膜が塗布されたシリコンウエハーを、昭和真空(株)製、SPE−220T型ドライエッチング装置(商品名)にてドライエッチング処理した。
処理条件は、ガス種及びガス流量をCF4/O2=95sccm/5.0sccm、処理室内圧力を15Pa及びプラズマ電力を400Wとし、処理時間を2分間とした。
ドライエッチング処理前後のレジスト膜の膜厚は、大日本スクリーン製造(株)製、ラムダエースVM−8000J型光干渉式膜厚測定装置(商品名)を用いて測定した。
測定方法としては、ウエハー中央及び中央から上下左右に各25mm移動した点の合計5点の膜厚を測定し、それらの平均値をレジスト膜厚とした。
サンプルのドライエッチング処理前の膜厚(T)及び処理後の膜厚(t)並びに基準となる後述する比較例1で得られた重合体のドライエッチング処理前の膜厚(T)及び処理後の膜厚(t)から、次式で表される値(ER)を算出し、ドライエッチング耐性を評価した。この値が小さい程ドライエッチング耐性は良好となる。
ER=(T−t)/(T−t
<Dry etching resistance>
A silicon wafer coated with a resist film having a film thickness of 0.3 μm before exposure, obtained in the same manner as in the sensitivity measurement, was manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd., SPE-220T type dry etching apparatus (trade name) ) Was dry-etched.
The processing conditions were such that the gas type and gas flow rate were CF 4 / O 2 = 95 sccm / 5.0 sccm, the processing chamber pressure was 15 Pa, the plasma power was 400 W, and the processing time was 2 minutes.
The film thickness of the resist film before and after the dry etching treatment was measured using a Lambda Ace VM-8000J type optical interference type film thickness measuring device (trade name) manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.
As a measuring method, the film thickness of a total of five points of the wafer center and the points moved 25 mm up, down, left and right from the center was measured, and the average value thereof was defined as the resist film thickness.
The film thickness (T) before and after the dry etching treatment of the sample, the film thickness (t) after the treatment, and the film thickness (T 0 ) and the treatment before the dry etching treatment of the polymer obtained in Comparative Example 1 to be described later. A value (ER) represented by the following formula was calculated from the subsequent film thickness (t 0 ), and dry etching resistance was evaluated. The smaller this value, the better the dry etching resistance.
ER = (T−t) / (T 0 −t 0 )

参考例1]
窒素導入口、攪拌機、コンデンサー及び温度計を備えたフラスコに、室温にて乳酸エチル71.9部を添加した後、ボールフィルターを用いて30分間乳酸エチル内に窒素を吹き込んだ。その後、窒素雰囲気下で攪拌しながらフラスコ内の温度を80℃に上げた。
次いで、式(51)で表されるα−メタクリロイルオキシ−γ−ブチロラクトン(以下、「GBLMA」という)26.5部、下式(52)で表される2−メタクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン(以下、「MAdMA」という)32.8部、下式(53)で表される1−メタクリロイルオキシ−3−ヒドロキシアダマンタン(以下、「HAdMA」という)9.4部、下式(54)で表される2−メタクリロイルオキシエトキシ−6−ヒドロキシナフタレン(以下、「HNEMA」という)17.5部、乳酸エチル129.4部及びジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート(以下、「DAIB」という)2.21部を混合した単量体溶液を調製した。この単量体溶液を滴下装置に入れ、一定速度で4時間かけてフラスコ中へ滴下した。滴下終了後、内温80℃で3時間保持し、重合体(A−1)溶液を得た。
[ Reference Example 1]
After adding 71.9 parts of ethyl lactate to a flask equipped with a nitrogen inlet, a stirrer, a condenser and a thermometer at room temperature, nitrogen was blown into the ethyl lactate for 30 minutes using a ball filter. Thereafter, the temperature in the flask was raised to 80 ° C. while stirring in a nitrogen atmosphere.
Subsequently, 26.5 parts of α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone (hereinafter referred to as “GBLMA”) represented by the formula (51), 2-methacryloyloxy-2-methyladamantane represented by the following formula (52) ( Hereinafter, 32.8 parts (hereinafter referred to as “MAdMA”), 9.4 parts of 1-methacryloyloxy-3-hydroxyadamantane (hereinafter referred to as “HAdMA”) represented by the following formula (53), and represented by the following formula (54) 17.5 parts of 2-methacryloyloxyethoxy-6-hydroxynaphthalene (hereinafter referred to as “HNEMA”), 129.4 parts of ethyl lactate and dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate (hereinafter referred to as “DAIB”) A monomer solution in which 2.21 parts were mixed was prepared. This monomer solution was put into a dropping device and dropped into the flask at a constant rate over 4 hours. After completion of dropping, the mixture was kept at an internal temperature of 80 ° C. for 3 hours to obtain a polymer (A-1) solution.

次いで、析出溶媒である攪拌状態の約10倍量のメタノール/水=80/20(容量%)の混合溶媒中に重合体(A−1)溶液を滴下し、白色の析出物を得た。この析出物を濾別した後、再度、洗浄溶媒である約10倍量のメタノール/水=90/10(容量%)の混合溶媒中に投入し、撹拌しながら析出物を洗浄した。この後、析出物を濾別し、減圧下、60℃で約40時間乾燥した。得られた重合体(A−1)の評価を実施し、結果を表1に示した。   Subsequently, the polymer (A-1) solution was dropped into a mixed solvent of methanol / water = 80/20 (volume%) about 10 times as much as the stirring state as a precipitation solvent to obtain a white precipitate. After the precipitate was filtered off, it was again poured into a mixed solvent of about 10 times the amount of methanol / water = 90/10 (volume%) as a washing solvent, and the precipitate was washed with stirring. Thereafter, the precipitate was filtered off and dried at 60 ° C. under reduced pressure for about 40 hours. The obtained polymer (A-1) was evaluated, and the results are shown in Table 1.

参考例2]
フラスコ内の初期投入乳酸エチルを72.6部とし、滴下装置内の単量体溶液を下式(55)で表される8−アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3−オン50%及び9−アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3−オン50%からなる混合物(以下、「OTDA」という)28.4部、下式(56)で表されるエチルシクロヘキシルメタクリレート(以下、「ECHMA」という)32.1部、下式(57)で表される2−及び3−シアノ−5−ノルボルニルメタクリレート(以下、「CNNMA」という)13.1部、下式(58)で表される2−メタクリロイルオキシ(1−ヒドロキシメチルエトキシ)−6−ヒドロキシナフタレン(以下、「HNGMA」という)13.4部、乳酸エチル130.6部及びDAIB1.66部を混合した単量体溶液とした。その他の条件は参考例1と同様にして重合体(A−2)溶液を得た。
[ Reference Example 2]
The initial amount of ethyl lactate in the flask was 72.6 parts, and the monomer solution in the dropping apparatus was 8-acryloyloxy-4-oxatricyclo [5.2.2.1.02] represented by the following formula (55). , 6] decan-3-one 50% and 9-acryloyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.02,6] decan-3-one 50% mixture (hereinafter referred to as “OTDA”) 28.4 parts, ethyl cyclohexyl methacrylate (hereinafter referred to as “ECHMA”) represented by the following formula (56) 32.1 parts, 2- and 3-cyano-5-norbol represented by the following formula (57) Nyl methacrylate (hereinafter referred to as “CNNMA”) 13.1 parts, 2-methacryloyloxy (1-hydroxymethylethoxy) -6-hydroxynaphthalene (hereinafter referred to as “HNGMA”) 13 represented by the following formula (58) 4 parts, and a monomer solution obtained by mixing 130.6 parts of ethyl lactate and DAIB1.66 parts. Other conditions were the same as in Reference Example 1 to obtain a polymer (A-2) solution.

次いで、析出溶媒としてメタノール/水=80/20(容量%)をメタノールに、洗浄溶媒としてメタノール/水=90/10(容量%)をメタノールに変更した。その他の条件は参考例1と同様にして析出、濾別、乾燥し、重合体(A−2)を得た。得られた重合体(A−2)の評価を実施し、結果を表1に示した。
Subsequently, methanol / water = 80/20 (volume%) was changed to methanol as a precipitation solvent, and methanol / water = 90/10 (volume%) was changed to methanol as a washing solvent. Other conditions were the same as in Reference Example 1, precipitation, filtration, and drying to obtain a polymer (A-2). The obtained polymer (A-2) was evaluated and the results are shown in Table 1.

[実施例3]
フラスコ内の初期投入乳酸エチルを75.6部とし、滴下装置内の単量体溶液を下式(59)で表される2−アダマンチルオキシメチルメタクリレート(以下、「AdOMMA」という)39.0部、下式(60)で表される2−メタクリロイルオキシ−2−シアノメチルアダマンタン(以下、「CMAMA」という)13.5部、下式(61)で表される2−メタクリロイルオキシ(1−ヒドロキシメチルエトキシ)−6−(tert−ブトキシカルボニルオキシ)ナフタレン(以下、「BONGMA」という)9.7部、GBLMA28.6部、、乳酸エチル136.1部及びDAIB5.52部を混合した単量体溶液とした。その他の条件は参考例1と同様にして重合体(A−3)溶液を得た。
[Example 3]
The initial charged ethyl lactate in the flask was 75.6 parts, and the monomer solution in the dropping apparatus was 39.0 parts of 2-adamantyloxymethyl methacrylate (hereinafter referred to as “AdOMMA”) represented by the following formula (59). 13.5 parts of 2-methacryloyloxy-2-cyanomethyladamantane (hereinafter referred to as “CMMAMA”) represented by the following formula (60), 2-methacryloyloxy (1-hydroxy) represented by the following formula (61) Monomer obtained by mixing 9.7 parts of methylethoxy) -6- (tert-butoxycarbonyloxy) naphthalene (hereinafter referred to as “BONGMA”), 28.6 parts of GBLMA, 136.1 parts of ethyl lactate and 5.52 parts of DAIB It was set as the solution. Other conditions were the same as in Reference Example 1 to obtain a polymer (A-3) solution.

次いで、析出溶媒としてメタノールをメタノール/水=90/10(容量%)に変更した。その他の条件は参考例2と同様にして析出、濾別、乾燥し、重合体(A−3)を得た。得られた重合体(A−3)の評価を実施し、結果を表1に示した。
Subsequently, methanol was changed to methanol / water = 90/10 (volume%) as a precipitation solvent. Other conditions were the same as in Reference Example 2, precipitation, filtration, and drying to obtain a polymer (A-3). The obtained polymer (A-3) was evaluated, and the results are shown in Table 1.

参考例4]
フラスコ内の初期投入乳酸エチルを77.5部とし、滴下装置内の単量体溶液を下式(62)で表される1−(1−メタクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン(以下、「IAdMA」という)40.9部、下式(63)で表される2−メタクリロイルオキシエトキシ−6−(エチルシクロペンチルオキシカルボニルメチル)ナフタレン(以下、「EPNEMA」という)8.2部、OTDA29.3部、HAdMA15.1部、HNEMA7.7部、乳酸エチル139.4部及びDAIB4.14部を混合した単量体溶液とした。その他の条件は参考例1と同様にして重合体(A−4)溶液を得た。
[ Reference Example 4]
The initial charged ethyl lactate in the flask was 77.5 parts, and the monomer solution in the dropping apparatus was 1- (1-methacryloyloxy-1-methylethyl) adamantane (hereinafter, “ 40.9 parts) (referred to as "IAdMA"), 2-methacryloyloxyethoxy-6- (ethylcyclopentyloxycarbonylmethyl) naphthalene (hereinafter referred to as "EPNEMA") represented by the following formula (63), OTDA 29.3 Part, HAdMA 15.1 parts, HNEMA 7.7 parts, ethyl lactate 139.4 parts and DAIB 4.14 parts were mixed. Other conditions were the same as in Reference Example 1 to obtain a polymer (A-4) solution.

次いで、実施例3と同様にして析出、濾別、乾燥し、重合体(A−4)を得た。得られた重合体(A−4)の評価を実施し、結果を表1に示した。   Then, precipitation, filtration and drying were conducted in the same manner as in Example 3 to obtain a polymer (A-4). The obtained polymer (A-4) was evaluated, and the results are shown in Table 1.

参考例5]
フラスコ内の初期投入乳酸エチルを71.7部とし、滴下装置内の単量体溶液を下式(64)で表される1−メタクリロイルオキシエトキシ−5−(エチルシクロヘキシルオキシカルボニルメチル)ナフタレン(以下、15「EHNEMA」という)11.9部、GBLMA22.4部、MAdMA36.5部、HAdMA15.1部、乳酸エチル129.0部及びDAIB2.58部を混合した単量体溶液とした。その他の条件は参考例1と同様にして重合体(A−5)溶液を得た。
[ Reference Example 5]
The initial charged ethyl lactate in the flask was 71.7 parts, and the monomer solution in the dropping apparatus was 1-methacryloyloxyethoxy-5- (ethylcyclohexyloxycarbonylmethyl) naphthalene (hereinafter referred to as the following formula (64)). , 15 “EHNEMA”) 11.9 parts, GBLMA 22.4 parts, MAdMA 36.5 parts, HAdMA 15.1 parts, ethyl lactate 129.0 parts and DAIB 2.58 parts. Other conditions were the same as in Reference Example 1 to obtain a polymer (A-5) solution.

次いで、実施例3と同様にして析出、濾別、乾燥し、重合体(A−5)を得た。得られた重合体(A−5)の評価を実施し、結果を表1に示した。   Next, precipitation, filtration and drying were conducted in the same manner as in Example 3 to obtain a polymer (A-5). The obtained polymer (A-5) was evaluated, and the results are shown in Table 1.

[比較例1]
フラスコ内の初期投入乳酸エチルを68.9部とし、滴下装置内の単量体溶液をGBLMA29.2部、MAdMA39.3部、HAdMA14.2部、乳酸エチル124.1部及びDAIB2.58部を混合した単量体溶液とした。その他の条件は参考例1と同様にして重合体(B−1)溶液を得た。
次いで、参考例1と同様にして析出、濾別、乾燥し、重合体(B−1)を得た。得られた重合体(B−1)の評価を実施し、結果を表1に示した。
[Comparative Example 1]
The initial amount of ethyl lactate in the flask was 68.9 parts, and the monomer solution in the dropping apparatus was 29.2 parts GBLMA, 39.3 parts MAdMA, 14.2 parts HAdMA, 124.1 parts ethyl lactate, and 2.58 parts DAIB. A mixed monomer solution was obtained. Other conditions were the same as in Reference Example 1 to obtain a polymer (B-1) solution.
Subsequently, precipitation, filtration separation and drying were performed in the same manner as in Reference Example 1 to obtain a polymer (B-1). The obtained polymer (B-1) was evaluated, and the results are shown in Table 1.

[比較例2]
フラスコ内の初期投入乳酸エチルを69.5部とし、滴下装置内の単量体溶液を下式(65)で表される2−ビニル−6−ヒドロキシナフタレン(以下、「HVN」という)6.8部、GBLMA27.2部、MAdMA37.4部、HAdMA9.4部、乳酸エチル125.0部及びDAIB2.76部を混合した単量体溶液とした。その他の条件は参考例1と同様にして重合体(B−2)溶液を得た。
[Comparative Example 2]
5. The initial charged ethyl lactate in the flask is 69.5 parts, and the monomer solution in the dropping apparatus is 2-vinyl-6-hydroxynaphthalene (hereinafter referred to as “HVN”) represented by the following formula (65). A monomer solution in which 8 parts, 27.2 parts of GBLMA, 37.4 parts of MAdMA, 9.4 parts of HAdMA, 125.0 parts of ethyl lactate and 2.76 parts of DAIB were mixed. Other conditions were the same as in Reference Example 1 to obtain a polymer (B-2) solution.

次いで、参考例2と同様にして析出、濾別、乾燥し、重合体(B−2)を得た。得られた重合体(B−2)の評価を実施し、結果を表1に示した。
Subsequently, precipitation, filtration separation and drying were performed in the same manner as in Reference Example 2 to obtain a polymer (B-2). The obtained polymer (B-2) was evaluated, and the results are shown in Table 1.

表1より明らかなように、実施例の重合体は光線透過率に優れていた。また、実施例のレジスト組成物は十分な感度、解像度を備えており、ディフェクトも少なかった。また、レジストの焦点深度余裕が広く、ドライエッチング耐性にも優れていた。
これに対して、比較例1及び2のレジスト組成物は解像度に劣っており、ディフェクトが多かった。また、レジストの焦点深度余裕も狭く、ドライエッチング
As is clear from Table 1, the polymer of Example 3 was excellent in light transmittance. In addition, the resist composition of Example 3 had sufficient sensitivity and resolution, and had few defects. In addition, the resist has a wide focal depth margin and excellent dry etching resistance.
In contrast, the resist compositions of Comparative Examples 1 and 2 were inferior in resolution and had many defects. In addition, the resist has a narrow depth of focus margin, and dry etching.

Claims (3)

下式(1−2)で表されるナフタレン骨格を有する構成単位(A−2)及び下式(5−1)で表される構成単位を含有するレジスト用の重合体。
式(1−2)中、R 10 は水素原子又はメチル基を表す。Yは−CH 2 −C(=O)−OH、−OH、−CH 2 −C(=O)−OR 13 又は−OR 13 を表す。R 13 は炭素数1〜20の直鎖、分岐又は環状の炭化水素基を表す。この炭化水素基はヘテロ原子を有していてもよい。
1 は−(C(R 201 )(R 202 )−C(R 203 )(R 204 )−O) k1 −又は−(C(R 211 )(R 212 )−C(R 213 )(R 214 )−C(R 215 )(R 216 )−O) k2 −を表す。R 201 〜R 204 及びR 211 〜R 216 はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜3の直鎖又は分岐の炭化水素基を表す。
この炭化水素基はヘテロ原子を有していてもよい。k1及びk2はそれぞれ独立して1〜3の整数を表す。
51 は水素原子又はメチル基を表す。
501 はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表す。
51 はシアノ基又は少なくとも1つのシアノ基を有する炭素数1〜6の直鎖又は分岐アルキル基を表す。また、X 51 で置換される位置は環状構造のどの位置であってもよい。
n51は1〜4の整数を表す。尚、n51が2以上の場合には、X 51 は複数の異なる基を有することができる。
A resist polymer comprising a structural unit (A-2) having a naphthalene skeleton represented by the following formula (1-2) and a structural unit represented by the following formula (5-1) .
In formula (1-2), R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group. Y represents —CH 2 —C (═O) —OH, —OH, —CH 2 —C (═O) —OR 13 or —OR 13 . R 13 represents a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. This hydrocarbon group may have a hetero atom.
L 1 is- (C (R 201 ) (R 202 ) -C (R 203 ) (R 204 ) -O) k1-or- (C (R 211 ) (R 212 ) -C (R 213 ) (R 214 ) -C (R 215 ) (R 216 ) -O) k2- . R 201 to R 204 and R 211 to R 216 are each independently a hydrogen atom, a straight-chain or branched hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
This hydrocarbon group may have a hetero atom. k1 and k2 each independently represent an integer of 1 to 3.
R 51 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 501 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
X 51 represents a cyano group or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having at least one cyano group. Further, the position substituted with X 51 may be any position in the cyclic structure.
n51 represents an integer of 1 to 4. When n51 is 2 or more, X 51 can have a plurality of different groups.
請求項1記載の重合体を含有するレジスト組成物。 A resist composition comprising the polymer according to claim 1. 請求項に記載のレジスト組成物を基板上に塗布してレジスト膜を形成する工程、250nm以下の波長の光で露光する工程及び現像液で現像する工程を有するパターンが形成された基板の製造方法。 3. Production of a substrate on which a pattern having a step of applying a resist composition according to claim 2 on a substrate to form a resist film, a step of exposing with light having a wavelength of 250 nm or less and a step of developing with a developer. Method.
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