JP5176909B2 - Polymer and radiation-sensitive resin composition - Google Patents

Polymer and radiation-sensitive resin composition Download PDF

Info

Publication number
JP5176909B2
JP5176909B2 JP2008305613A JP2008305613A JP5176909B2 JP 5176909 B2 JP5176909 B2 JP 5176909B2 JP 2008305613 A JP2008305613 A JP 2008305613A JP 2008305613 A JP2008305613 A JP 2008305613A JP 5176909 B2 JP5176909 B2 JP 5176909B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
meth
acid
radiation
repeating unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008305613A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010128388A (en
Inventor
幸生 西村
恭彦 松田
香織 酒井
誠 杉浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP2008305613A priority Critical patent/JP5176909B2/en
Priority to TW098140114A priority patent/TW201030464A/en
Priority to KR1020117014592A priority patent/KR20110094085A/en
Priority to PCT/JP2009/069925 priority patent/WO2010061875A1/en
Publication of JP2010128388A publication Critical patent/JP2010128388A/en
Priority to US13/115,990 priority patent/US20110262865A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5176909B2 publication Critical patent/JP5176909B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、IC等の半導体製造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、その他のフォトリソグラフィー工程に使用される感放射線性樹脂組成物およびこの感放射線性樹脂組成物に樹脂成分として使用できる重合体に関する。より具体的には、ArFエキシマレーザー等の波長220nm以下の遠紫外線や電子線を露光光源とするフォトリソグラフィー工程に好適に用いることができる、化学増幅型の感放射線性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition used in a semiconductor manufacturing process such as IC, a circuit board such as a liquid crystal or a thermal head, and other photolithography processes, and used as a resin component in this radiation-sensitive resin composition. It relates to a polymer that can be produced. More specifically, the present invention relates to a chemically amplified radiation-sensitive resin composition that can be suitably used in a photolithography process using an ultraviolet ray or an electron beam having a wavelength of 220 nm or less, such as an ArF excimer laser, as an exposure light source.

化学増幅型の感放射線性樹脂組成物は、KrFエキシマレーザーやArFエキシマレーザーに代表される遠紫外線や電子線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする化学反応により、露光部と未露光部の現像液に対する溶解速度に差を生じさせ、基板上にレジストパターンを形成させる組成物である。
例えば、KrFエキシマレーザー(波長248nm)を光源として用いる場合には、248nm領域での吸収が小さい、ポリ(ヒドロキシスチレン)(以下、「PHS」と記す。)を基本骨格とする重合体を構成成分とする化学増幅型感放射線性樹脂組成物が用いられている。この組成物によれば、高感度、高解像度、且つ良好なパターン形成を実現することが可能である。
しかし、更なる微細加工を目的として、より短波長の光源、例えば、ArFエキシマレーザー(波長193nm)を光源として用いる場合には、193nm領域に大きな吸収を示すPHS等の芳香族化合物を使用することが困難であるという問題があった。
そこで、ArFエキシマレーザーを光源とするリソグラフィー材料としては、193nm領域に大きな吸収を有しない脂環式炭化水素を骨格中に有する重合体、特に、その繰り返し単位中にラクトン骨格を有する重合体を構成成分とする樹脂組成物が用いられている。
The chemically amplified radiation-sensitive resin composition generates an acid in an exposed portion by irradiation with far ultraviolet rays or electron beams typified by a KrF excimer laser or an ArF excimer laser, and is exposed by a chemical reaction using this acid as a catalyst. It is a composition that causes a difference in the dissolution rate of the part and the unexposed part in the developer to form a resist pattern on the substrate.
For example, when a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) is used as a light source, a polymer having a basic skeleton of poly (hydroxystyrene) (hereinafter referred to as “PHS”), which has a small absorption in the 248 nm region, is a constituent component. A chemically amplified radiation sensitive resin composition is used. According to this composition, high sensitivity, high resolution, and good pattern formation can be realized.
However, when a shorter wavelength light source, for example, an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) is used as a light source for the purpose of further microfabrication, an aromatic compound such as PHS having a large absorption in the 193 nm region should be used. There was a problem that was difficult.
Therefore, as a lithography material using an ArF excimer laser as a light source, a polymer having an alicyclic hydrocarbon having no large absorption in the 193 nm region in its skeleton, particularly a polymer having a lactone skeleton in its repeating unit is constituted. A resin composition as a component is used.

このようなラクトン骨格として、例えば、メバロニックラクトン骨格やγ−ブチロラクトン骨格を用いた感放射線性樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献1、2参照)。また、脂環式ラクトン骨格を用いた感放射線性樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献3〜14参照)。   As such a lactone skeleton, for example, a radiation sensitive resin composition using a mevalonic lactone skeleton or a γ-butyrolactone skeleton is disclosed (for example, see Patent Documents 1 and 2). Moreover, the radiation sensitive resin composition using an alicyclic lactone skeleton is disclosed (for example, refer patent documents 3-14).

上記の組成物は、その繰り返し単位中にラクトン骨格を有することで、レジストとしての解像性能が飛躍的に向上することが見出されている。しかしながら、レジストパターンの微細化が線幅90nm以下のレベルまで進展している現在にあっては、単に解像性能が高いのみならず、他の性能も要求されるようになってきている。例えば、現在、レジストパターンの微細化技術の一つとして、液浸露光の実用化が進められており、この液浸露光にも対応可能なレジスト材料が求められている。具体的には、低ラインウィデュスラフネス(Line Width Roughness、以下、「LWR」ということがある)、低欠陥性、低ポスト・エクスポージャー・ベーク(Post Exposure Bake、以下、「PEB」ということがある)温度依存性、パターン倒れ耐性等の多様な要求特性を満足させる材料の開発が求められている。   It has been found that the above-mentioned composition has a lactone skeleton in its repeating unit, so that the resolution performance as a resist is remarkably improved. However, at the present time when the miniaturization of resist patterns has progressed to a level of 90 nm or less, not only high resolution performance but also other performance has been required. For example, as one of the resist pattern miniaturization techniques, liquid immersion exposure is currently being put into practical use, and a resist material that can cope with this liquid immersion exposure is demanded. Specifically, low line width roughness (hereinafter sometimes referred to as “LWR”), low defectivity, low post-exposure bake (hereinafter referred to as “PEB”). ) Development of materials that satisfy various required characteristics such as temperature dependence and pattern collapse resistance is required.

なお、欠陥性とは、フォトリソグラフィー工程における欠陥の生じ易さを示すものである。フォトリソグラフィー工程における欠陥とは、例えば、ウォーターマーク欠陥、ブロッブ欠陥、バブル欠陥等を挙げることができる。デバイス製造において、これらの欠陥が大量に発生した場合には、デイバスの歩留まりに大きな影響を与えることとなる。
上記ウォーターマーク欠陥とは、レジストパターン上に液浸液の液滴痕が残る欠陥のことであり、また、上記ブロッブ欠陥とは、現像液に一度溶けた樹脂がリンスのショックで析出し、基板に再付着した欠陥のことである。更に、上記バブル欠陥とは、液浸露光時、液浸液が泡をかむことで光路が変化し、所望のパターンが得られない欠陥のことである。
Note that defectivity indicates the ease with which defects are generated in a photolithography process. Examples of the defect in the photolithography process include a watermark defect, a blob defect, a bubble defect, and the like. If a large number of these defects occur in device manufacturing, the device yield will be greatly affected.
The watermark defect is a defect in which a droplet trace of the immersion liquid remains on the resist pattern, and the blob defect is a resin once dissolved in the developer deposited by a rinse shock, and the substrate It is a defect reattached to the surface. Further, the bubble defect is a defect in which a desired pattern cannot be obtained due to a change in optical path due to the bubble of the immersion liquid during immersion exposure.

特開平9−73173号公報JP-A-9-73173 米国特許第6388101号明細書US Pat. No. 6,388,101 特開2000−159758号公報JP 2000-159758 A 特開2001−109154号公報JP 2001-109154 A 特開2004−101642号公報JP 2004-101642 A 特開2003−113174号公報JP 2003-113174 A 特開2003−147023号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-147023 特開2002−308866号公報JP 2002-308866 A 特開2002−371114号公報JP 2002-371114 A 特開2003−64134号公報JP 2003-64134 A 特開2003−270787号公報JP 2003-270787 A 特開2000−26446号公報JP 2000-26446 A 特開2000−122294号公報JP 2000-122294 A 特許第3952946号公報Japanese Patent No. 3952946

本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、解像性能に優れるだけでなく、LWRが小さく、パターン倒れ耐性に優れ、且つ、低欠陥性、即ち欠陥性にも優れた化学増幅型レジストとして有用な感放射線性樹脂組成物およびこの感放射線性樹脂組成物に樹脂成分として使用できる重合体の提供を目的とする。   The present invention has been made to cope with such problems, and not only has excellent resolution performance, but also has low LWR, excellent pattern collapse resistance, and low defectivity, that is, excellent defectivity. The object is to provide a radiation-sensitive resin composition useful as a chemically amplified resist and a polymer that can be used as a resin component in the radiation-sensitive resin composition.

本発明者らは鋭意検討した結果、特定の化学式によって表される2種類の繰り返し単位と、酸解離性基を有する繰り返し単位とを含む重合体を、感放射線性樹脂組成物の樹脂に用いることによって、上記課題を解決することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明の重合体は、下記式(1)で表される繰り返し単位(a−1)と、下記式(2)で表される繰り返し単位(a−2)と、酸解離性基を有する繰り返し単位(a−3)とを含むことを特徴とする。   As a result of intensive studies, the present inventors use a polymer containing two types of repeating units represented by a specific chemical formula and a repeating unit having an acid-dissociable group as the resin of the radiation-sensitive resin composition. Thus, the present inventors have found that the above problem can be solved, and have completed the present invention. That is, the polymer of the present invention has a repeating unit (a-1) represented by the following formula (1), a repeating unit (a-2) represented by the following formula (2), and an acid dissociable group. And repeating unit (a-3).

Figure 0005176909
式(1)において、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数1〜12のアルキレン基または脂環式アルキレン基を表し、mは1〜3の整数を表し、式(2)において、R3は水素原子、メチル基、またはトリフルオロメチル基を表し、R4は2価の炭素数3〜9の脂環式炭化水素基、メチレン基、または炭素数2〜9の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を表す。
Figure 0005176909
In the formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or an alicyclic alkylene group, m represents an integer of 1 to 3, and the formula (2 R 3 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group, and R 4 represents a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms, a methylene group, or a straight chain having 2 to 9 carbon atoms. Represents a chain or branched alkylene group.

また、本発明の感放射線性樹脂組成物は、上記重合体を含む樹脂を樹脂(A)として、この樹脂に感放射線性酸発生剤(B)を含有する感放射線性樹脂組成物であることを特徴とする。   The radiation-sensitive resin composition of the present invention is a radiation-sensitive resin composition containing, as a resin (A), a resin containing the above polymer, and the resin containing a radiation-sensitive acid generator (B). It is characterized by.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、繰り返し単位(a−1)と繰り返し単位(a−2)と繰り返し単位(a−3)を含む重合体を含む樹脂を樹脂(A)として用いるので、解像性能に優れるだけでなく、LWRが小さく、パターン倒れ耐性に優れ、且つ、低欠陥性、即ち、欠陥性にも優れた化学増幅型レジストとして好適に用いることができる。特に、本発明の感放射線性樹脂組成物は、ArFエキシマレーザーを光源とするリソグラフィー工程に用いられ、線幅90nm以下の微細パターンの形成において、また、液浸露光工程においても、化学増幅型レジストとしての優れた諸性能を示すことができる。   Since the radiation sensitive resin composition of the present invention uses a resin containing a polymer containing the repeating unit (a-1), the repeating unit (a-2) and the repeating unit (a-3) as the resin (A), It can be suitably used as a chemically amplified resist having not only excellent resolution performance but also low LWR, excellent pattern collapse resistance, and low defects, that is, excellent defects. In particular, the radiation-sensitive resin composition of the present invention is used in a lithography process using an ArF excimer laser as a light source. The various performances as can be shown.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に属することが理解されるべきである。   The radiation-sensitive resin composition of the present invention is not limited to the following embodiments, and is based on the ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. However, it should be understood that modifications, improvements, and the like as appropriate belong to the scope of the present invention.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、樹脂(A)と、感放射線性酸発生剤(B)とを含有し、目的に応じて、窒素含有化合物(以下、「窒素含有化合物(C)」ともいう)、各種添加剤(以下、「添加剤(D)ともいう」)、溶剤(以下、「溶剤(E)」ともいう)等を更に含有する。以下、各成分について説明する。   The radiation-sensitive resin composition of the present invention contains a resin (A) and a radiation-sensitive acid generator (B), and depending on the purpose, a nitrogen-containing compound (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (C)”). ), Various additives (hereinafter also referred to as “additive (D)”), a solvent (hereinafter also referred to as “solvent (E)”), and the like. Hereinafter, each component will be described.

樹脂(A):
樹脂(A)は、上記式(1)で表される繰り返し単位(a−1)、上記式(2)で表される繰り返し単位(a−2)、および酸解離性基を有する繰り返し単位(a−3)を含む重合体を含む樹脂である。
[繰り返し単位(a−1)]
繰り返し単位(a−1)は、上記式(1)で表される、ノルボルナンカルボン酸に由来するラクトン骨格を有する繰り返し単位であり、本発明の重合体の必須単位である。
式(1)におけるR1はメチル基が好ましい。
式(1)におけるR2で表される炭素数1〜12のアルキレン基は、直鎖状アルキレン基または分岐状アルキレン基であることが好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基等を挙げることができる。
これらの中で、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基が好ましい。
また、脂環式アルキレン基としては、単環式または架橋環式のいずれでもよく、例えば、1,4−シクロへキシレン基、1,3−シクロへキシレン基、1,2−シクロヘキシレン基、2,3−ビシクロ[2.2.1]ヘプチレン基、2.5−ビシクロ[2.2.1]ヘプチレン基、2,6−ビシクロ[2.2.1]ヘプチレン基、1,3−アダマンチレン基等を挙げることができる。
Resin (A):
Resin (A) includes a repeating unit (a-1) represented by the above formula (1), a repeating unit (a-2) represented by the above formula (2), and a repeating unit having an acid dissociable group ( It is resin containing the polymer containing a-3).
[Repeating unit (a-1)]
The repeating unit (a-1) is a repeating unit represented by the above formula (1) and having a lactone skeleton derived from norbornanecarboxylic acid, and is an essential unit of the polymer of the present invention.
R 1 in formula (1) is preferably a methyl group.
The alkylene group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 2 in Formula (1) is preferably a linear alkylene group or a branched alkylene group, such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, or isopropylene. Group, n-butylene group, isobutylene group and the like.
Among these, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and an isopropylene group are preferable.
The alicyclic alkylene group may be either monocyclic or bridged cyclic, such as 1,4-cyclohexylene group, 1,3-cyclohexylene group, 1,2-cyclohexylene group, 2,3-bicyclo [2.2.1] heptylene group, 2.5-bicyclo [2.2.1] heptylene group, 2,6-bicyclo [2.2.1] heptylene group, 1,3-adaman Examples include a tylene group.

繰り返し単位(a−1)を与える単量体の好ましいものとしては、下記式(1−1)〜(1−5)で表される単量体を挙げることができる。なお、下記式(1−1)〜(1−5)中、R1は、上記式(1)と同様に、互いに独立して、水素原子またはメチル基を表す。

Figure 0005176909
上記(1−1)〜(1−5)で表される単量体は、単独でも混合物でも使用できる。 Preferable monomers that give the repeating unit (a-1) include monomers represented by the following formulas (1-1) to (1-5). In the following formulas (1-1) to (1-5), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group independently of each other as in the above formula (1).
Figure 0005176909
The monomers represented by the above (1-1) to (1-5) can be used singly or as a mixture.

[繰り返し単位(a−2)]
繰り返し単位(a−2)は上記式(2)で表される。
式(2)におけるR4を示す2価の炭素数3〜9の脂環式炭化水素基としては、例えば、1,3−シクロブチレン基などのシクロブチレン基、1,3−シクロペンチレン基などのシクロペンチレン基、1,4−シクロヘキシレン基などのシクロヘキシレン基、1,5−シクロオクチレン基などのシクロオクチレン基等の炭素数3〜9のシクロアルキレン基などの単環式炭化水素環基、1−ビシクロ[2.2.1]ペンタ−4−メチレン基、1−ビシクロ[2.2.2]オクタ−4−メチレン基、1,3−テトラシクロ[3.3.11,5.13,7]デシレン基などの複環式炭化水素環基を挙げることができる。
また、炭素数2〜9の直鎖状または分岐状のアルキレン基としては、エチレン基、1,3−プロピレン基もしくは1,2−プロピレン基などのプロピレン基、1,4−ブチレン基もしくは1,3−ブチレン基などのブチレン基、1、8−オクチレン基を挙げることができる。
[Repeating unit (a-2)]
The repeating unit (a-2) is represented by the above formula (2).
As a bivalent C3-C9 alicyclic hydrocarbon group which shows R < 4 > in Formula (2), For example, cyclobutylene groups, such as a 1, 3- cyclobutylene group, 1, 3- cyclopentylene group Monocyclic such as a cyclopentylene group such as 1,4-cyclohexylene group, a cyclohexylene group such as 1,4-cyclohexylene group, and a cycloalkylene group having 3 to 9 carbon atoms such as a cyclooctylene group such as 1,5-cyclooctylene group Hydrocarbon ring group, 1-bicyclo [2.2.1] pent-4-methylene group, 1-bicyclo [2.2.2] oct-4-methylene group, 1,3-tetracyclo [3.3.1] 1,5 . 1 3,7] can be mentioned N-cyclic hydrocarbon ring groups such as decylene.
Examples of the linear or branched alkylene group having 2 to 9 carbon atoms include a propylene group such as an ethylene group, a 1,3-propylene group or a 1,2-propylene group, a 1,4-butylene group, or 1, A butylene group such as a 3-butylene group and a 1,8-octylene group can be exemplified.

このような繰り返し単位(a−2)を与える単量体の好ましいものとしては、下記式(2−1)を挙げることができる。下記式(2−1)において、R3およびR4は式(2)のものと同一である。

Figure 0005176909
好ましい単量体としては、(メタ)アクリル酸(1,1,1−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−2−ヒドロキシ−3−プロピル)エステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−2−ヒドロキシ−4−ブチル)エステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−2−ヒドロキシ−5−ペンチル)エステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−2−ヒドロキシ−4−ペンチル)エステル、(メタ)アクリル酸2−{[5−(1’,1’,1’−トリフルオロ−2'−トリフルオロメチル−2'−ヒドロキシ)プロピル]ビシクロ[2.2.1]ヘプチル}エステル、(メタ)アクリル酸3−{[8−(1’,1’,1’−トリフルオロ−2’−トリフルオロメチル−2’−ヒドロキシ)プロピル]テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデシル}エステル等を挙げることができる。
本発明の重合体は、これら例示された単量体より得られる2種類以上の繰り返し単位(a−2)を含んでいてもよい。 Preferable monomers that give such a repeating unit (a-2) include the following formula (2-1). In the following formula (2-1), R 3 and R 4 are the same as those in the formula (2).
Figure 0005176909
Preferred monomers include (meth) acrylic acid (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-3-propyl) ester, (meth) acrylic acid (1,1,1- (Trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-4-butyl) ester, (meth) acrylic acid (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-5-pentyl) ester, (Meth) acrylic acid (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-4-pentyl) ester, (meth) acrylic acid 2-{[5- (1 ′, 1 ′, 1 '-Trifluoro-2'-trifluoromethyl-2'-hydroxy) propyl] bicyclo [2.2.1] heptyl} ester, (meth) acrylic acid 3-{[8- (1', 1 ', 1 '-Tori Ruoro-2'-trifluoromethyl-2'-hydroxy) propyl] tetracyclo [6.2.1.1 3, 6. 0 2,7 ] dodecyl} ester and the like.
The polymer of the present invention may contain two or more kinds of repeating units (a-2) obtained from these exemplified monomers.

また、本発明の重合体は、酸解離性基を有する繰り返し単位(a−3)を含んでいる。酸解離性基とは、例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基等の酸性官能基中の水素原子を置換した基であり、酸の存在下で解離する基を意味する。
この繰り返し単位(a−3)については、上記したように、酸の存在下で解離する基(酸解離性基)を有するものであれば、例えば、公知の感放射線性樹脂組成物に用いられる酸解離性基を有する繰り返し単位と同様のものを用いることができるが、本発明の重合体においては、この酸解離性基を有する繰り返し単位(a−3)が、下記式(3−1)〜(3−3)のいずれかで表される繰り返し単位であることが好ましい。
Moreover, the polymer of this invention contains the repeating unit (a-3) which has an acid dissociable group. The acid dissociable group is, for example, a group obtained by substituting a hydrogen atom in an acidic functional group such as a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, or a sulfonic acid group, and means a group that dissociates in the presence of an acid.
As long as the repeating unit (a-3) has a group (acid dissociable group) that dissociates in the presence of an acid as described above, it can be used, for example, in a known radiation-sensitive resin composition. Although the same repeating unit having an acid dissociable group can be used, in the polymer of the present invention, the repeating unit (a-3) having an acid dissociable group is represented by the following formula (3-1): It is preferable that it is a repeating unit represented by any one of-(3-3).

Figure 0005176909
式(3−1)〜(3−3)において、R5は互い独立して、水素原子、メチル基、または、トリフルオロメチル基を表す。また、式(3−1)および式(3−3)において、R6は互い独立して、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、式(3−2)において、R7は相互に独立して、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基を表す。また、式(3−3)において、gは1〜3の整数を表す。
Figure 0005176909
In formulas (3-1) to (3-3), R 5 each independently represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. In the formula (3-1) and the formula (3-3), R 6 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and in the formula (3-2) And R 7 each independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Moreover, in Formula (3-3), g represents the integer of 1-3.

上記式(3−1)〜(3−3)における、R6およびR7の炭素数1〜4の直鎖状または分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。
この繰り返し単位(a−3)を与える単量体の中で好ましいものとしては、(メタ)アクリル酸2−メチルアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチル−3−ヒドロキシアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−n−プロピルアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸2−イソプロピルアダマンチル−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸1−(アダマンタン−1−イル)−1−メチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸1−(アダマンタン−1−イル)−1−エチルエチルエステル、(メタ)アクリル酸1−(アダマンタン−1−イル)−1−メチルプロピルエステル、(メタ)アクリル酸1−(アダマンタン−1−イル)−1−エチルプロピルエステル、(メタ)アクリル酸1−メチル−1−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸1−エチル−1−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸1−イソプロピル−1−シクロペンチルエステル、(メタ)アクリル酸1−メチル−1−シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸1−エチル−1−シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸1−イソプロピル−1−シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸1−メチル−1−シクロヘプチルエステル、(メタ)アクリル酸1−エチル−1−シクロヘプチルエステル、(メタ)アクリル酸1−イソプロピル−1−シクロヘプチルエステル、(メタ)アクリル酸1−メチル−1−シクロオクチルエステル、(メタ)アクリル酸1−エチル−1−シクロオクチルエステル、(メタ)アクリル酸1−イソプロピル−1−シクロオクチルエステル等を挙げることができる。
なお、重合体は、これら例示された単量体より得られる2種類以上の繰り返し単位(a−3)を含んでいてもよい。
Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms of R 6 and R 7 in the above formulas (3-1) to (3-3) include, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, An isopropyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, etc. can be mentioned.
Among the monomers giving this repeating unit (a-3), (meth) acrylic acid 2-methyladamantyl-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-ethyladamantyl-2-yl ester are preferable. , (Meth) acrylic acid 2-ethyl-3-hydroxyadamantyl-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-n-propyladamantyl-2-yl ester, (meth) acrylic acid 2-isopropyladamantyl-2-yl Ester, (meth) acrylic acid 1- (adamantan-1-yl) -1-methylethyl ester, (meth) acrylic acid 1- (adamantan-1-yl) -1-ethylethyl ester, (meth) acrylic acid 1 -(Adamantan-1-yl) -1-methylpropyl ester, (meth) acrylic acid 1- (adamantane-1 Yl) -1-ethylpropyl ester, (meth) acrylic acid 1-methyl-1-cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 1-ethyl-1-cyclopentyl ester, (meth) acrylic acid 1-isopropyl-1-cyclopentyl ester (Meth) acrylic acid 1-methyl-1-cyclohexyl ester, (meth) acrylic acid 1-ethyl-1-cyclohexyl ester, (meth) acrylic acid 1-isopropyl-1-cyclohexyl ester, (meth) acrylic acid 1- Methyl-1-cycloheptyl ester, (meth) acrylic acid 1-ethyl-1-cycloheptyl ester, (meth) acrylic acid 1-isopropyl-1-cycloheptyl ester, (meth) acrylic acid 1-methyl-1-cyclo Octyl ester, 1-ethyl- (meth) acrylate - cyclooctyl ester, and (meth) acrylic acid 1-isopropyl-1-cyclooctyl ester.
In addition, the polymer may contain two or more types of repeating units (a-3) obtained from these exemplified monomers.

本発明の重合体は、これまでに説明したような繰り返し単位(a−1)、繰り返し単位(a−2)、および繰り返し単位(a−3)を全て含む重合体を含む樹脂を樹脂(A)として含有するものであるため、例えば、化学増幅型レジストとして用いた場合に、解像性能に優れるだけでなく、LWRが小さく、パターン倒れ耐性に優れ、且つ、欠陥性にも優れたものとすることができる。
また、この重合体は、これまでに説明した繰り返し単位(a−1)、繰り返し単位(a−2)、および繰り返し単位(a−3)以外の繰り返し単位(以下、「他の繰り返し単位」ということがある)を更に1種以上含んでいてもよい。
この他の繰り返し単位は、下記式(4−1)〜(4−6)で表される繰り返し単位(以下、これらを「他の繰り返し単位(a−4)」ということがある)、式(5)で表される繰り返し単位(以下、「他の繰り返し単位(a−5)」ということがある)、式(6)で表される繰り返し単位(以下、「他の繰り返し単位(a−6)」ということがある)を好適例として挙げることができる。
上記繰り返し単位(a−4)〜(a−6)からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を有することによって、繰返し単位(a−1)〜(a−3)の特性を十分に活かすことができる。
The polymer of the present invention is a resin (A) containing a polymer containing all of the repeating units (a-1), the repeating units (a-2), and the repeating units (a-3) as described above. For example, when it is used as a chemically amplified resist, it not only has excellent resolution performance, but also has low LWR, excellent pattern collapse resistance, and excellent defectability. can do.
Further, this polymer is a repeating unit other than the repeating unit (a-1), the repeating unit (a-2), and the repeating unit (a-3) described above (hereinafter referred to as “other repeating unit”). 1 or more) may be further included.
This other repeating unit is a repeating unit represented by the following formulas (4-1) to (4-6) (hereinafter, these may be referred to as “other repeating units (a-4)”), a formula ( 5) (hereinafter also referred to as “other repeating unit (a-5)”), the repeating unit represented by formula (6) (hereinafter referred to as “other repeating unit (a-6)”. ) ”May be mentioned as a suitable example.
By having at least one type of repeating unit selected from the group consisting of the above repeating units (a-4) to (a-6), the characteristics of the repeating units (a-1) to (a-3) are sufficiently obtained. You can make use of it.

他の繰り返し単位(a−4)は以下の式(4−1)〜式(4−6)で表される。

Figure 0005176909
式(4−1)〜(4−6)の各式において、R8は互いに独立して、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基を表し、上記式(4−1)において、R9は水素原子、または置換基を有してもよい炭素数1〜4のアルキル基を表し、lは1〜3の整数を表す。式(4−4)において、R10は水素原子、またはメトキシ基を表す。また、式(4−2)および(4−3)において、Aは単結合またはメチレン基を示し、pは0または1を表す。式(4−3)および式(4−5)において、Bは酸素原子またはメチレン基を表す。 Other repeating units (a-4) are represented by the following formulas (4-1) to (4-6).
Figure 0005176909
In the formulas (4-1) to (4-6), R 8 independently represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. In the formula (4-1), R 9 represents A hydrogen atom or a C1-C4 alkyl group which may have a substituent is represented, l represents the integer of 1-3. In the formula (4-4), R 10 represents a hydrogen atom or a methoxy group. In formulas (4-2) and (4-3), A represents a single bond or a methylene group, and p represents 0 or 1. In Formula (4-3) and Formula (4-5), B represents an oxygen atom or a methylene group.

他の繰り返し単位(a−4)を与える単量体の中で好ましいものとしては、(メタ)アクリル酸−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−9−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソ−4−オキサートリシクロ[5.2.1.03,8]デカ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−10−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[5.2.1.03,8]ノナ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−6−オキソ−7−オキサ−ビシクロ[3.2.1]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メトキシカルボニル−6−オキソ−7−オキサ−ビシクロ[3.2.1]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−7−オキソ−8−オキサ−ビシクロ[3.3.1]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メトキシカルボニル−7−オキソ−8−オキサ−ビシクロ[3.3.1]オクタ−2−イルエステル、
(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−メチル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−エチル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4−プロピル−2−オキソテトラヒドロピラン−4−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2,2−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5,5−ジメチル−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルエステル、(メタ)アクリル酸−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステル、(メタ)アクリル酸−3,3−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステル、(メタ)アクリル酸−4,4−ジメチル−5−オキソテトラヒドロフラン−2−イルメチルエステルを挙げることができる。
また、これらの他の繰り返し単位(a−4)は1種または2種以上を含有することができる。
Among the monomers giving another repeating unit (a-4), (meth) acrylic acid-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nona is preferable. -2-yl ester, (meth) acrylic acid-9-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] non-2-yl ester, (meth) acrylic acid -5-oxo-4-oxatricyclo [5.2.1.0 3,8 ] dec-2-yl ester, (meth) acrylic acid-10-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [5.2.1.0 3,8 ] non-2-yl ester, (meth) acrylic acid-6-oxo-7-oxa-bicyclo [3.2.1] oct-2-yl ester, (meth ) Acrylic acid-4-methoxycarbonyl-6-oxo-7 Oxa-bicyclo [3.2.1] oct-2-yl ester, (meth) acrylic acid-7-oxo-8-oxa-bicyclo [3.3.1] oct-2-yl ester, (meth) acrylic Acid-4-methoxycarbonyl-7-oxo-8-oxa-bicyclo [3.3.1] oct-2-yl ester,
(Meth) acrylic acid-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4-methyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4-ethyl-2- Oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-4-propyl-2-oxotetrahydropyran-4-yl ester, (meth) acrylic acid-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic Acid-2,2-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-2-oxotetrahydrofuran -3-yl ester, (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-2-oxo Trahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-5,5-dimethyl-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) acrylic acid-2-oxotetrahydrofuran-3-yl ester, (meth) Acrylic acid-5-oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester, (meth) acrylic acid-3,3-dimethyl-5-oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester, (meth) acrylic acid-4,4-dimethyl-5 Mention may be made of -oxotetrahydrofuran-2-ylmethyl ester.
Moreover, these other repeating units (a-4) can contain 1 type (s) or 2 or more types.

他の繰り返し単位(a−5)は以下の式(5)で表される。

Figure 0005176909
式(5)において、R11は水素原子、メチル基、またはトリフルオロメチル基を表し、R12は炭素数7〜20の多環型シクロアルキル基を表す。この炭素数7〜20の多環型シクロアルキル基は、炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシル基、シアノ基、および炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されていても、置換されていなくてもよい。 Another repeating unit (a-5) is represented by the following formula (5).
Figure 0005176909
In the formula (5), R 11 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group, and R 12 represents a polycyclic cycloalkyl group having 7 to 20 carbon atoms. The polycyclic cycloalkyl group having 7 to 20 carbon atoms is at least one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a cyano group, and a hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. It may be substituted with or may not be substituted.

式(5)で表される他の繰り返し単位(a−5)のR12としては、例えば、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン等の複数の環構造を有するシクロアルキル基を挙げることができる。 Examples of R 12 of the other repeating unit (a-5) represented by the formula (5) include bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, and tricyclo [5.2. .1.0 2,6] decane, tetracyclo [6.2.1.1 3,6. And a cycloalkyl group having a plurality of ring structures such as 0 2,7 ] dodecane and tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane.

このようなシクロアルキル基は、置換基を有していてもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基の1種以上或いは1個以上で置換してもよい。これらは例えば、以下のような具体例で表されるが、これらのアルキル基によって置換されたものに限定されるものではなく、ヒドロキシル基、シアノ基、炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基、カルボキシル基、酸素原子で置換されたものであってもよい。また、これらの他の繰り返し単位(a−5)は1種または2種以上を含有することができる。   Such a cycloalkyl group may have a substituent, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methyl group. You may substitute by 1 or more types or 1 or more of C1-C4 linear, branched or cyclic alkyl groups, such as a propyl group and t-butyl group. These are represented by the following specific examples, but are not limited to those substituted by these alkyl groups, but are hydroxyl groups, cyano groups, hydroxyalkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, carboxyls A group or an oxygen atom may be substituted. Moreover, these other repeating units (a-5) can contain 1 type (s) or 2 or more types.

他の繰り返し単位(a−5)を与える単量体の中で、好ましいものとしては、(メタ)アクリル酸−ビシクロ[2.2.1]ヘプチルエステル、(メタ)アクリル酸−シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸−ビシクロ[4.4.0]デカニルエステル、(メタ)アクリル酸−ビシクロ[2.2.2]オクチルエステル、(メタ)アクリル酸−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニルエステル、(メタ)アクリル酸−テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカニルエステル、(メタ)アクリル酸−トリシクロ[3.3.1.13,7]デカニルエステル等を挙げることができる。 Among the monomers that give other repeating units (a-5), (meth) acrylic acid-bicyclo [2.2.1] heptyl ester, (meth) acrylic acid-cyclohexyl ester, ( (Meth) acrylic acid-bicyclo [4.4.0] decanyl ester, (meth) acrylic acid-bicyclo [2.2.2] octyl ester, (meth) acrylic acid-tricyclo [5.2.1.0 2 , 6 ] decanyl ester, (meth) acrylic acid-tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodecanyl ester, (meth) acrylic acid-tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decanyl ester, and the like.

他の繰り返し単位(a−6)は以下の式(6)で表される。

Figure 0005176909
式(6)において、R13は水素原子またはメチル基を表し、Y1は単結合または炭素数1〜3の2価の有機基を表し、Y2は互いに独立して、単結合または炭素数1〜3の2価の有機基を表し、R14は互いに独立して、水素原子、水酸基、シアノ基、またはCOOR15基を表す。但し、R15は水素原子、炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、または炭素数3〜20のシクロアルキル基を表す。
式(6)においては、3つのR14のうち少なくとも1つは水素原子でなく、且つY1が単結合のときは、3つのY2のうち少なくとも1つは炭素数1〜3の2価の有機基であることが好ましい。 Another repeating unit (a-6) is represented by the following formula (6).
Figure 0005176909
In the formula (6), R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group, Y 1 represents a single bond or a divalent organic group having 1 to 3 carbon atoms, and Y 2 independently of each other represents a single bond or a carbon number. 1 to 3 divalent organic groups, and R 14 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or a COOR 15 group. R 15 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms.
In Formula (6), when at least one of the three R 14 is not a hydrogen atom and Y 1 is a single bond, at least one of the three Y 2 is divalent having 1 to 3 carbon atoms. The organic group is preferably.

式(6)で表される他の繰り返し単位(a−6)のY1およびY2は、単結合または炭素数1〜3の2価の有機基を表すが、この炭素数1〜3の2価の有機基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基を挙げることができる。
式(6)で表される他の繰り返し単位(a−6)におけるR14で表される−COOR15基のR15は、水素原子、炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、または炭素数3〜20のシクロアルキル基を表しており、このR15における、上記炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基を挙げることができる。
Y 1 and Y 2 of the other repeating unit (a-6) represented by the formula (6) represent a single bond or a divalent organic group having 1 to 3 carbon atoms. Examples of the divalent organic group include a methylene group, an ethylene group, and a propylene group.
R 15 in the —COOR 15 group represented by R 14 in the other repeating unit (a-6) represented by the formula (6) is a hydrogen atom, a linear or branched alkyl having 1 to 4 carbon atoms. Group, or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R 15 includes a methyl group, an ethyl group, and n-propyl group. Group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group.

また、上記R15の炭素数3〜20のシクロアルキル基としては、−Cn2n-1(nは3〜20の整数)で表されるシクロアルキル基、多環型脂環式アルキル基等を挙げることができる。上記シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。また、多環型脂環式アルキル基としては、例えば、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デシル基、テトラシクロ[6.2.13,6.02,7]ドデカニル基、アダマンチル基等を挙げることができる。また、上記シクロアルキル基、および上記多環型脂環式アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状のアルキル基が置換基として1種以上置換してもよく、この置換基は複数であってもよい。また、これらの他の繰り返し単位(a−6)は1種または2種以上を含有することができる。 Further, the cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms of the R 15, -C n H 2n- 1 cycloalkyl group (n is an integer of 3 to 20) represented by the polycyclic alicyclic alkyl group Etc. Examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic alkyl group include a bicyclo [2.2.1] heptyl group, a tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decyl group, and a tetracyclo [6.2.1 3]. , 6 . 0 2,7 ] dodecanyl group, adamantyl group and the like. In the cycloalkyl group and the polycyclic alicyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkyl group may be substituted as one or more types as a substituent, and there may be a plurality of such substituents. May be. Moreover, these other repeating units (a-6) can contain 1 type (s) or 2 or more types.

他の繰り返し単位(a−6)を与える単量体の中で好ましいものとしては、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシアダマンタン−1−イルメチルエステル、(メタ)アクリル酸3,5−ジヒドロキシアダマンタン−1−イルメチルエステル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−5−メチルアダマンタン−1−イルエステル、(メタ)アクリル酸3,5−ジヒドロキシ−7−メチルアダマンタン−1−イルエステル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−5,7−ジメチルアダマンタン−1−イルエステル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−5,7−ジメチルアダマンタン−1−イルメチルエステル等を挙げることができる。   Among the monomers that give other repeating units (a-6), (meth) acrylic acid 3-hydroxyadamantan-1-ylmethyl ester, (meth) acrylic acid 3,5-dihydroxyadamantane- 1-ylmethyl ester, (meth) acrylic acid 3-hydroxy-5-methyladamantan-1-yl ester, (meth) acrylic acid 3,5-dihydroxy-7-methyladamantan-1-yl ester, (meth) acrylic Examples include acid 3-hydroxy-5,7-dimethyladamantan-1-yl ester and (meth) acrylic acid 3-hydroxy-5,7-dimethyladamantan-1-ylmethyl ester.

本発明の感放射線性樹脂組成物に樹脂(A)として含有される重合体は、これまでに説明した繰り返し単位(a−1)〜(a−6)以外の繰り返し単位(以下、「更に他の繰り返し単位」ということがある)を更に有していてもよい。
このような更に他の繰り返し単位としては、例えば、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸アダマンチルメチル等の有橋式炭化水素骨格を有する(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリル酸カルボキシノルボルニル、(メタ)アクリル酸カルボキシトリシクロデカニル、(メタ)アクリル酸カルボキシテトラシクロウンデカニル等の不飽和カルボン酸の有橋式炭化水素骨格を有するカルボキシル基含有エステル類;
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−メチルプロピル、(メタ)アクリル酸1−メチルプロピル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸シクロプロピル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸4−メトキシシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−シクロペンチルオキシカルボニルエチル、(メタ)アクリル酸2−シクロヘキシルオキシカルボニルエチル、(メタ)アクリル酸2−(4−メトキシシクロヘキシル)オキシカルボニルエチル等の有橋式炭化水素骨格をもたない(メタ)アクリル酸エステル類;
The polymer contained as the resin (A) in the radiation-sensitive resin composition of the present invention is a repeating unit other than the repeating units (a-1) to (a-6) described above (hereinafter, “further other” It may also be referred to as a “repeat unit”.
Examples of such other repeating units include (meth) acrylic acid esters having a bridged hydrocarbon skeleton such as dicyclopentenyl (meth) acrylate and adamantylmethyl (meth) acrylate; Carboxyl group-containing esters having a bridged hydrocarbon skeleton of an unsaturated carboxylic acid such as carboxynorbornyl acrylate, carboxytricyclodecanyl (meth) acrylate, carboxytetracycloundecanyl (meth) acrylate;
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-methylpropyl (meth) acrylate, 1-methyl (meth) acrylate Propyl, t-butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclopropyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid cyclopentyl, (meth) acrylic acid cyclohexyl, (meth) acrylic acid 4-methoxycyclohexyl, (meth) acrylic acid 2-cyclopentyloxycarbonylethyl, (meth) acrylic acid 2-cyclohexyloxycarbonylethyl, (meth) 2- (4-Methoxycyclohexyl) acrylic acid No bridged hydrocarbon skeleton such as aryloxycarbonyl ethyl (meth) acrylate;

α−ヒドロキシメチルアクリル酸メチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸エチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸n−プロピル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸n−ブチル等のα−ヒドロキシメチルアクリル酸エステル類;(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、クロトンニトリル、マレインニトリル、フマロニトリル、メサコンニトリル、シトラコンニトリル、イタコンニトリル等の不飽和ニトリル化合物;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、クロトンアミド、マレインアミド、フマルアミド、メサコンアミド、シトラコンアミド、イタコンアミド等の不飽和アミド化合物;N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の他の含窒素ビニル化合物;(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和カルボン酸(無水物)類;(メタ)アクリル酸2−カルボキシエチル、(メタ)アクリル酸2−カルボキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−カルボキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−カルボキシブチル、(メタ)アクリル酸4−カルボキシシクロヘキシル等の不飽和カルボン酸の有橋式炭化水素骨格をもたないカルボキシル基含有エステル類;
1,2−アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニルジメチロールジ(メタ)アクリレート等の有橋式炭化水素骨格を有する多官能性単量体;
α-hydroxymethyl acrylate esters such as methyl α-hydroxymethyl acrylate, ethyl α-hydroxymethyl acrylate, n-propyl α-hydroxymethyl acrylate, n-butyl α-hydroxymethyl acrylate; (meth) acrylonitrile , Α-chloroacrylonitrile, crotonnitrile, maleinonitrile, fumaronitrile, mesaconitrile, citraconitrile, itaconnitrile, and other unsaturated nitrile compounds; (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, crotonamide, maleinamide , Fumaramide, mesaconamide, citraconic amide, itaconic amide, etc .; N- (meth) acryloylmorpholine, N-vinyl-ε-caprolactam, N-vinylpyrrolidone, vinyl Other nitrogen-containing vinyl compounds such as lysine and vinylimidazole; (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, citraconic anhydride, mesaconic acid, etc. Unsaturated carboxylic acids (anhydrides); 2-carboxyethyl (meth) acrylate, 2-carboxypropyl (meth) acrylate, 3-carboxypropyl (meth) acrylate, 4-carboxybutyl (meth) acrylate, Carboxyl group-containing esters having no bridged hydrocarbon skeleton of unsaturated carboxylic acid such as (meth) acrylic acid 4-carboxycyclohexyl;
1,2-adamantanediol di (meth) acrylate, 1,3-adamantanediol di (meth) acrylate, 1,4-adamantanediol di (meth) acrylate, tricyclodecanyl dimethylol di (meth) acrylate, etc. A polyfunctional monomer having a bridged hydrocarbon skeleton;

メチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ビス(2−ヒドロキシプロピル)ベンゼンジ(メタ)アクリレート、1,3−ビス(2−ヒドロキシプロピル)ベンゼンジ(メタ)アクリレート等の有橋式炭化水素骨格をもたない多官能性単量体等の多官能性単量体の重合性不飽和結合が開裂した単位を挙げることができる。   Methylene glycol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol di ( (Meth) acrylate, 1,8-octanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,4-bis (2-hydroxypropyl) benzenedi (meth) acrylate, 1,3-bis List units in which a polymerizable unsaturated bond of a polyfunctional monomer such as a polyfunctional monomer having no bridged hydrocarbon skeleton such as (2-hydroxypropyl) benzenedi (meth) acrylate is cleaved Can do.

樹脂(A)を構成する重合体において、繰り返し単位(a−1)の含有率は、全繰り返し単位に対して、10〜85モル%であることが好ましく、20〜80モル%であることが更に好ましく、30〜70モル%であることが特に好ましい。このように構成することによって、レジストとしての現像性、欠陥性、LWR、PEB温度依存性等を向上させることができる。例えば、この場合、繰り返し単位(a−1)の含有率が10モル%未満では、レジストとしての現像性、欠陥性能が劣化するおそれがあり、85モル%をこえると、レジストとしての解像性、LWR、PEB温度依存性が劣化するおそれがある。   In the polymer constituting the resin (A), the content of the repeating unit (a-1) is preferably 10 to 85 mol%, and preferably 20 to 80 mol%, based on all repeating units. More preferably, it is 30-70 mol%, and it is especially preferable. By comprising in this way, the developability as a resist, defect property, LWR, PEB temperature dependency, etc. can be improved. For example, in this case, if the content of the repeating unit (a-1) is less than 10 mol%, the developability and defect performance as a resist may deteriorate, and if it exceeds 85 mol%, the resolution as a resist , LWR, PEB temperature dependency may be deteriorated.

繰り返し単位(a−2)の含有率は、全繰り返し単位に対して、5〜30モル%であることが好ましく、5〜20モル%であることが更に好ましく、10〜15モル%であることが特に好ましい。このように構成することによって、パターン倒れ耐性をよくすることができる。   The content of the repeating unit (a-2) is preferably 5 to 30 mol%, more preferably 5 to 20 mol%, and more preferably 10 to 15 mol% with respect to all the repeating units. Is particularly preferred. By comprising in this way, pattern collapse tolerance can be improved.

繰り返し単位(a−3)の含有率は、全繰り返し単位に対して、10〜80モル%であることが好ましく、10〜70モル%であることが更に好ましく、20〜70モル%であることが特に好ましい。繰り返し単位(a−3)の含有率が10モル%未満では、レジストとしての解像性が劣化するおそれがあり、一方、80モル%をこえると、レジストとしての現像性が劣化するおそれがある。   The content of the repeating unit (a-3) is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 10 to 70 mol%, and more preferably 20 to 70 mol%, based on all repeating units. Is particularly preferred. If the content of the repeating unit (a-3) is less than 10 mol%, the resolution as a resist may be deteriorated. On the other hand, if it exceeds 80 mol%, the developability as a resist may be deteriorated. .

また、上記他の繰り返し単位(a−4)〜(a−6)、および更に他の繰り返し単位は、任意の構成成分であるが、他の繰り返し単位(a−4)の含有率は、全繰り返し単位に対して、10〜70モル%であることが好ましく、15〜65モル%であることが更に好ましく、20〜60モル%であることが特に好ましい。例えば、他の繰り返し単位(a−4)の含有率が70モル%をこえると、レジスト溶剤への溶解性が低下したり、解像度が低下したりするおそれがある。   Further, the other repeating units (a-4) to (a-6) and further other repeating units are optional components, but the content of the other repeating units (a-4) is It is preferably 10 to 70 mol%, more preferably 15 to 65 mol%, particularly preferably 20 to 60 mol%, based on the repeating unit. For example, when the content of the other repeating unit (a-4) exceeds 70 mol%, the solubility in a resist solvent may be lowered, or the resolution may be lowered.

他の繰り返し単位(a−5)の含有率は、全繰り返し単位に対して、30モル%以下であることが好ましく、25モル%以下であることが更に好ましい。例えば、他の繰り返し単位(a−5)の含有率が30モル%をこえると、レジスト被膜がアルカリ現像液により膨潤しやすくなったり、レジストとしての現像性が低下したりするおそれがある。   The content of other repeating units (a-5) is preferably 30 mol% or less, more preferably 25 mol% or less, based on all repeating units. For example, if the content of other repeating units (a-5) exceeds 30 mol%, the resist film may be easily swollen by an alkali developer, or the developability as a resist may be reduced.

他の繰り返し単位(a−6)の含有率は、全繰り返し単位に対して、30モル%以下であることが好ましく、25モル%以下であることが更に好ましい。例えば、他の繰り返し単位(a−7)の含有率が30モル%をこえると、レジスト被膜がアルカリ現像液により膨潤しやすくなったり、レジストとしての現像性が低下したりするおそれがある。
上記「更に他の繰り返し単位」の含有率は、全繰り返し単位に対して、50モル%以下であることが好ましく、40モル%以下であることが更に好ましい。
The content of other repeating units (a-6) is preferably 30 mol% or less, more preferably 25 mol% or less, based on all repeating units. For example, when the content of other repeating units (a-7) exceeds 30 mol%, the resist film may be easily swollen by an alkali developer, or the developability as a resist may be reduced.
The content of the “further repeating unit” is preferably 50 mol% or less, and more preferably 40 mol% or less, based on all repeating units.

次に、重合体の製造方法について説明する。
重合体は、ラジカル重合等の常法に従って合成することができる。例えば、(1)単量体およびラジカル開始剤を含有する溶液を、反応溶媒または単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法;(2)単量体を含有する溶液と、ラジカル開始剤を含有する溶液とを各別に、反応溶媒または単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法;(3)各々の単量体を含有する、複数種の溶液と、ラジカル開始剤を含有する溶液とを各別に、反応溶媒または単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法;等の方法で合成することが好ましい。
Next, the manufacturing method of a polymer is demonstrated.
The polymer can be synthesized according to a conventional method such as radical polymerization. For example, (1) a method in which a solution containing a monomer and a radical initiator is dropped into a reaction solvent or a solution containing a monomer to cause a polymerization reaction; (2) a solution containing the monomer and a radical A method in which a solution containing an initiator is dropped into a solution containing a reaction solvent or a monomer separately to cause a polymerization reaction; (3) a plurality of types of solutions containing each monomer, and radical initiation It is preferable to synthesize | combine by the method of dripping the solution containing an agent separately to the solution containing a reaction solvent or a monomer, respectively, and carrying out a polymerization reaction.

なお、単量体溶液に対して、単量体溶液を滴下して反応させる場合、滴下される単量体溶液中の単量体量は、重合に用いられる単量体総量に対して30モル%以上であることが好ましく、50モル%以上であることが更に好ましく、70モル%以上であることが特に好ましい。
これらの方法における反応温度は開始剤種によって適宜決定すればよい。通常、30〜180℃であり、40〜160℃が好ましく、50〜140℃が更に好ましい。滴下時間は、反応温度、開始剤の種類、反応させる単量体等の条件によって異なるが、通常、30分〜8時間であり、45分〜6時間が好ましく、1〜5時間が更に好ましい。また、滴下時間を含む全反応時間も、滴下時間と同様に条件により異なるが、通常、30分〜8時間であり、45分〜7時間が好ましく、1〜6時間が更に好ましい。
In addition, when the monomer solution is dropped and reacted with respect to the monomer solution, the monomer amount in the dropped monomer solution is 30 mol with respect to the total amount of monomers used for polymerization. % Or more, more preferably 50 mol% or more, and particularly preferably 70 mol% or more.
What is necessary is just to determine the reaction temperature in these methods suitably with initiator seed | species. Usually, it is 30-180 degreeC, 40-160 degreeC is preferable and 50-140 degreeC is still more preferable. Although dripping time changes with conditions, such as reaction temperature, the kind of initiator, and the monomer made to react, it is 30 minutes-8 hours normally, 45 minutes-6 hours are preferable, and 1-5 hours are still more preferable. Further, the total reaction time including the dropping time varies depending on the conditions as well as the dropping time, but is usually 30 minutes to 8 hours, preferably 45 minutes to 7 hours, and more preferably 1 to 6 hours.

重合に使用されるラジカル開始剤としては、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチル−N−フェニルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2'−アゾビス(2−メチル−N−2−プロペニルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2'−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン〕ジヒドロクロリド、2,2'−アゾビス{2−メチル−N−[1,1―ビス(ヒドロキシメチル)2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、ジメチル−2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネ−ト)、4,4'−アゾビス(4−シアノバレリックアシッド)、2,2'−アゾビス(2−(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル)等を挙げることができる。これらの開始剤は単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。   As radical initiators used for polymerization, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-cyclopropylpropionitrile), 2,2 '-Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis ( Cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2-methyl-N-phenylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2′-azobis (2-methyl-N-2-propenylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2′-azobis {2-methyl-N- [1 , 1-bis (hydroxymethyl) 2-hydroxyethyl] propionamide}, dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), 2, And 2'-azobis (2- (hydroxymethyl) propionitrile). These initiators can be used alone or in admixture of two or more.

重合溶媒としては、重合を阻害する溶媒(重合禁止効果を有するニトロベンゼン、連鎖移動効果を有するメルカプト化合物等)以外の溶媒であって、その単量体を溶解可能な溶媒であれば使用することができる。例えば、アルコール類、エーテル類、ケトン類、アミド類、エステル・ラクトン類、ニトリル類並びにこれらの混合溶媒等を挙げることができる。
アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、1−メトキシ−2−プロパノール等を挙げることができる。
エーテル類としては、プロピルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン等を挙げることができる。
ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン等を挙げることができる。
アミド類としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等を挙げることができる。
エステル・ラクトン類としては、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸イソブチル、γ−ブチロラクトン等を挙げることができる。
ニトリル類としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
As the polymerization solvent, any solvent other than a solvent that inhibits polymerization (nitrobenzene having a polymerization inhibiting effect, mercapto compound having a chain transfer effect, etc.) and capable of dissolving the monomer may be used. it can. Examples thereof include alcohols, ethers, ketones, amides, esters / lactones, nitriles, and mixed solvents thereof.
Examples of alcohols include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and 1-methoxy-2-propanol.
Examples of ethers include propyl ether, isopropyl ether, butyl methyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, 1,3-dioxane and the like.
Examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isopropyl ketone, and methyl isobutyl ketone.
Examples of amides include N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide.
Examples of esters and lactones include ethyl acetate, methyl acetate, isobutyl acetate, and γ-butyrolactone.
Examples of nitriles include acetonitrile, propionitrile, butyronitrile and the like. These solvents can be used alone or in admixture of two or more.

重合反応により得られた重合体は、再沈殿法により回収することが好ましい。即ち、重合反応終了後、重合液を再沈溶媒に投入することにより、目的の重合体を粉体として回収する。再沈溶媒としては、上記重合溶媒として例示した溶媒を単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
なお、重合体には、単量体由来の低分子量成分が含まれるが、その含有率は、重合体の総量(100質量%)に対して、0.1質量%以下であることが好ましく、0.07質量%以下であることが更に好ましく、0.05質量%以下であることが特に好ましい。
この低分子量成分の含有率が0.1質量%以下である場合には、この重合体を樹脂(A)として使用してレジスト膜を作製し、液浸露光を行なう際に、レジスト膜に接触した水への溶出物の量を少なくすることができる。更に、レジスト保管時に、レジスト中に異物が析出することがなく、レジスト塗布時においても塗布ムラが発生することない。従って、レジストパターン形成時における欠陥の発生を十分に抑制することができる。
The polymer obtained by the polymerization reaction is preferably recovered by a reprecipitation method. That is, after completion of the polymerization reaction, the polymer is recovered as a powder by introducing the polymerization solution into a reprecipitation solvent. As a reprecipitation solvent, the solvent illustrated as the said polymerization solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
The polymer contains a low molecular weight component derived from a monomer, and the content thereof is preferably 0.1% by mass or less with respect to the total amount of the polymer (100% by mass). It is more preferably 0.07% by mass or less, and particularly preferably 0.05% by mass or less.
When the content of this low molecular weight component is 0.1% by mass or less, a resist film is prepared using this polymer as the resin (A), and the resist film is contacted during immersion exposure. The amount of eluate in the water can be reduced. Furthermore, no foreign matter is deposited in the resist during resist storage, and coating unevenness does not occur during resist application. Therefore, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of defects when forming a resist pattern.

なお、本明細書において、単量体由来の「低分子量成分」というときは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」と記す場合がある。)が、Mw500以下の成分を意味するものとする。具体的には、モノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー等の成分である。この低分子量成分は、例えば、水洗、液々抽出等の化学的精製法、化学的精製法と限外ろ過、遠心分離等の物理的精製法とを組み合わせた方法等により除去することができる。
また、この低分子量成分は、重合体を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による分析で定量することができる。なお、重合体は、低分子量成分の他、ハロゲン、金属等の不純物が少ないほど好ましく、それにより、レジストとしたときの感度、解像度、プロセス安定性、パターン形状等を更に改善することができる。
In the present specification, when the term “low molecular weight component” derived from a monomer is used, the polystyrene-equivalent weight average molecular weight (hereinafter sometimes referred to as “Mw”) by gel permeation chromatography (GPC) is Mw500. It shall mean the following ingredients. Specifically, it is a component such as a monomer, dimer, trimer or oligomer. This low molecular weight component can be removed by, for example, chemical purification methods such as washing with water, liquid-liquid extraction, and the like, and chemical purification methods combined with physical purification methods such as ultrafiltration and centrifugation.
The low molecular weight component can be quantified by analyzing the polymer by high performance liquid chromatography (HPLC). In addition, it is preferable that the polymer has less impurities such as halogen and metal in addition to the low molecular weight component. Thereby, the sensitivity, resolution, process stability, pattern shape and the like can be further improved.

一方、重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」と記す。)は、特に限定されないが、1,000〜100,000であることが好ましく、1,000〜30,000であることが更に好ましく、1,000〜20,000であることが特に好ましい。重合体のMwが1,000未満であると、レジストとしたときの耐熱性が低下する傾向がある。一方、重合体のMwが100,000をこえると、レジストとしたときの現像性が低下する傾向がある。
また、重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」と記す。)に対するMwの比(Mw/Mn)は、通常、1.0〜5.0であり、1.0〜3.0であることが好ましく、1.0〜2.0であることが更に好ましい。
On the other hand, the polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer is not particularly limited, but is preferably 1,000 to 100,000, More preferably, it is 000-30,000, and it is especially preferable that it is 1,000-20,000. If the Mw of the polymer is less than 1,000, the heat resistance when used as a resist tends to decrease. On the other hand, when the Mw of the polymer exceeds 100,000, the developability when used as a resist tends to decrease.
Further, the ratio (Mw / Mn) of Mw to the number average molecular weight in terms of polystyrene (hereinafter referred to as “Mn”) by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer is usually 1.0 to 5.0. 1.0 to 3.0, and more preferably 1.0 to 2.0.

本発明の樹脂組成物においては、上記本発明の重合体を単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。また、上記本発明の重合体と、繰り返し単位(a−1)および繰り返し単位(a−2)を含まない重合体を混合して使用できる。好ましくは、上記本発明の重合体を単独で、または混合して使用する。   In the resin composition of the present invention, the polymer of the present invention can be used alone or in admixture of two or more. Moreover, the polymer of the said invention and the polymer which does not contain a repeating unit (a-1) and a repeating unit (a-2) can be mixed and used. Preferably, the polymer of the present invention is used alone or in combination.

感放射線性酸発生剤(B):
本発明の感放射線性樹脂組成物に含有される感放射線性酸発生剤(B)(以下、単に「酸発生剤(B)」ということがある)は、露光により酸を発生する、感放射線性の酸発生剤である。この酸発生剤は、露光により発生した酸によって、感放射線性樹脂組成物に含有される樹脂(A)中に存在する酸解離性基を解離させて(保護基を脱離させて)、樹脂(A)をアルカリ可溶性とする。そして、その結果、レジスト被膜の露光部がアルカリ現像液に易溶性となり、これによりポジ型のレジストパターンが形成される。
Radiation sensitive acid generator (B):
The radiation-sensitive acid generator (B) (hereinafter sometimes simply referred to as “acid generator (B)”) contained in the radiation-sensitive resin composition of the present invention generates an acid upon exposure to radiation. Acid generator. This acid generator uses an acid generated by exposure to dissociate an acid-dissociable group present in the resin (A) contained in the radiation-sensitive resin composition (eliminate a protective group), and (A) is alkali-soluble. As a result, the exposed portion of the resist film becomes readily soluble in an alkaline developer, thereby forming a positive resist pattern.

酸発生剤(B)としては、下記式(7)で表される化合物を含むものが好ましい。

Figure 0005176909
式(7)中、R16は水素原子、フッ素原子、水酸基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基、または炭素数2〜11の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基を表し、R17は相互に独立して炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基、または、炭素数1〜10の直鎖状、分岐状、もしくは環状のアルカンスルホニル基を表し、R18は相互に独立して炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、置換されていてもよいフェニル基、または、置換されていてもよいナフチル基を表す。但し、2個のR18が相互に結合して炭素数2〜10の2価の基を形成していてもよい。kは0〜2の整数であり、rは0〜10の整数である。rとしては0〜2が好ましい。 As an acid generator (B), what contains the compound represented by following formula (7) is preferable.
Figure 0005176909
In the formula (7), R 16 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a linear or branched alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, or Represents a linear or branched alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms, and R 17 is independently a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a straight chain having 1 to 10 carbon atoms. Represents a linear or branched alkoxyl group or a linear, branched, or cyclic alkanesulfonyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 18 is independently a linear chain having 1 to 10 carbon atoms. Alternatively, it represents a branched alkyl group, an optionally substituted phenyl group, or an optionally substituted naphthyl group. However, two R 18 may be bonded to each other to form a divalent group having 2 to 10 carbon atoms. k is an integer of 0 to 2, and r is an integer of 0 to 10. As r, 0-2 are preferable.

は下記式(8−1)〜(8−4)で表されるアニオンを表す。

Figure 0005176909
式(8−1)および(8−2)中、R19は、水素原子、フッ素原子、または、置換されていてもよい炭素数1〜12の炭化水素基を表し、yは1〜10の整数を表す。
式(8−3)および(8−4)中、R20は相互に独立して炭素数1〜10のフッ素置換アルキル基を表す。但し、2個のR20が相互に結合して炭素数2〜10の2価のフッ素置換アルキレン基を形成していてもよい。 X represents an anion represented by the following formulas (8-1) to (8-4).
Figure 0005176909
In formulas (8-1) and (8-2), R 19 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and y is 1 to 10 Represents an integer.
In formulas (8-3) and (8-4), R 20 independently represents a fluorine-substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. However, two R 20 may be bonded to each other to form a divalent fluorine-substituted alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.

式(7)において、R16、R17およびR18で表される炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。これらのアルキル基のうち、メチル基、エチル基、n−ブチル基、t−ブチル基等が好ましい。
また、R16およびR17で表される炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、n−ヘプチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、n−ノニルオキシ基、n−デシルオキシ基等を挙げることができる。これらのアルコキシル基のうち、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基等が好ましい。
また、R16で表される炭素数2〜11の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、n−ペンチルオキシカルボニル基、ネオペンチルオキシカルボニル基、n−ヘキシルオキシカルボニル基、n−ヘプチルオキシカルボニル基、n−オクチルオキシカルボニル基、2−エチルヘキシルオキシカルボニル基、n−ノニルオキシカルボニル基、n−デシルオキシカルボニル基等を挙げることができる。これらのアルコキシカルボニル基のうち、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基等が好ましい。
In the formula (7), examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 16 , R 17 and R 18 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, i -Propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2 -An ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group etc. can be mentioned. Of these alkyl groups, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, and the like are preferable.
Examples of the linear or branched alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 16 and R 17 include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group. Group, 2-methylpropoxy group, 1-methylpropoxy group, t-butoxy group, n-pentyloxy group, neopentyloxy group, n-hexyloxy group, n-heptyloxy group, n-octyloxy group, 2- Examples thereof include an ethylhexyloxy group, an n-nonyloxy group, and an n-decyloxy group. Of these alkoxyl groups, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an n-butoxy group, and the like are preferable.
Examples of the linear or branched alkoxycarbonyl group having 2 to 11 carbon atoms represented by R 16 include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, n -Butoxycarbonyl group, 2-methylpropoxycarbonyl group, 1-methylpropoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, n-pentyloxycarbonyl group, neopentyloxycarbonyl group, n-hexyloxycarbonyl group, n-heptyloxycarbonyl Group, n-octyloxycarbonyl group, 2-ethylhexyloxycarbonyl group, n-nonyloxycarbonyl group, n-decyloxycarbonyl group and the like. Of these alkoxycarbonyl groups, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, and the like are preferable.

また、R17で表される炭素数1〜10の直鎖状、分岐状、もしくは環状のアルカンスルホニル基としては、例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、n−プロパンスルホニル基、n−ブタンスルホニル基、tert−ブタンスルホニル基、n−ペンタンスルホニル基、ネオペンタンスルホニル基、n−ヘキサンスルホニル基、n−ヘプタンスルホニル基、n−オクタンスルホニル基、2−エチルヘキサンスルホニル基、n−ノナンスルホニル基、n−デカンスルホニル基、シクロペンタンスルホニル基、シクロヘキサンスルホニル基等を挙げることができる。これらのアルカンスルホニル基のうちメタンスルホニル基、エタンスルホニル基、n−プロパンスルホニル基、n−ブタンスルホニル基、シクロペンタンスルホニル基、シクロヘキサンスルホニル基等が好ましい。 Examples of the linear, branched, or cyclic alkanesulfonyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 17 include a methanesulfonyl group, an ethanesulfonyl group, an n-propanesulfonyl group, and an n-butanesulfonyl group. Group, tert-butanesulfonyl group, n-pentanesulfonyl group, neopentanesulfonyl group, n-hexanesulfonyl group, n-heptanesulfonyl group, n-octanesulfonyl group, 2-ethylhexanesulfonyl group, n-nonanesulfonyl group, Examples thereof include an n-decanesulfonyl group, a cyclopentanesulfonyl group, and a cyclohexanesulfonyl group. Of these alkanesulfonyl groups, a methanesulfonyl group, an ethanesulfonyl group, an n-propanesulfonyl group, an n-butanesulfonyl group, a cyclopentanesulfonyl group, a cyclohexanesulfonyl group, and the like are preferable.

式(7)において、R18で表される置換されていてもよいフェニル基としては、例えば、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−フルオロフェニル基等のフェニル基、または炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基で置換されたフェニル基;これらのフェニル基またはアルキル置換フェニル基を、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基の中の少なくとも1種の基で置換した基等を挙げることができる。
フェニル基およびアルキル置換フェニル基に対する置換基のうち、上記アルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の炭素数1〜20の直鎖状、分岐状または環状のアルコキシル基等を挙げることができる。
また、上記アルコキシアルキル基としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、1−メトキシエチル基、2−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、2−エトキシエチル基等の炭素原子数2〜21の直鎖状、分岐状または環状のアルコキシアルキル基等を挙げることができる。
また、上記アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル等の炭素数2〜21の直鎖状、分岐状または環状のアルコキシカルボニル基等を挙げることができる。
また、上記アルコキシカルボニルオキシ基としては、例えば、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、i−プロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基、t−ブトキシカルボニルオキシ基、シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル等の炭素数2〜21の直鎖状、分岐状または環状のアルコキシカルボニルオキシ基等を挙げることができる。
In the formula (7), examples of the optionally substituted phenyl group represented by R 18 include a phenyl group, an o-tolyl group, an m-tolyl group, a p-tolyl group, and a 2,3-dimethylphenyl group. 2,4-dimethylphenyl group, 2,5-dimethylphenyl group, 2,6-dimethylphenyl group, 3,4-dimethylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group A phenyl group such as 4-ethylphenyl group, 4-t-butylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 4-fluorophenyl group, or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Substituted phenyl groups; these phenyl groups or alkyl-substituted phenyl groups can be converted into hydroxyl groups, carboxyl groups, cyano groups, nitro groups, alkoxyl groups, alkoxy groups. Kill group, an alkoxycarbonyl group, and the like groups substituted with at least one group in the alkoxycarbonyloxy group.
Among the substituents for the phenyl group and the alkyl-substituted phenyl group, examples of the alkoxyl group include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, 2-methylpropoxy group, 1- Examples thereof include a linear, branched or cyclic alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methylpropoxy group, a t-butoxy group, a cyclopentyloxy group, and a cyclohexyloxy group.
Examples of the alkoxyalkyl group include 2 to 21 carbon atoms such as a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a 1-methoxyethyl group, a 2-methoxyethyl group, a 1-ethoxyethyl group, and a 2-ethoxyethyl group. And linear, branched or cyclic alkoxyalkyl groups.
Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group, an i-propoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, a 2-methylpropoxycarbonyl group, and a 1-methylpropoxycarbonyl group. , T-butoxycarbonyl group, cyclopentyloxycarbonyl group, cyclohexyloxycarbonyl and the like, and a linear, branched or cyclic alkoxycarbonyl group having 2 to 21 carbon atoms.
Examples of the alkoxycarbonyloxy group include methoxycarbonyloxy group, ethoxycarbonyloxy group, n-propoxycarbonyloxy group, i-propoxycarbonyloxy group, n-butoxycarbonyloxy group, t-butoxycarbonyloxy group, Examples thereof include linear, branched or cyclic alkoxycarbonyloxy groups having 2 to 21 carbon atoms such as cyclopentyloxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl.

式(7)におけるR18の置換されていてもよいフェニル基としては、フェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−t−ブトキシフェニル基等が好ましい。 Examples of the optionally substituted phenyl group represented by R 18 in the formula (7) include a phenyl group, a 4-cyclohexylphenyl group, a 4-t-butylphenyl group, a 4-methoxyphenyl group, and a 4-t-butoxyphenyl group. Is preferred.

また、R18の置換されていてもよいナフチル基としては、例えば、1−ナフチル基、2−メチル−1−ナフチル基、3−メチル−1−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、5−メチル−1−ナフチル基、6−メチル−1−ナフチル基、7−メチル−1−ナフチル基、8−メチル−1−ナフチル基、2,3−ジメチル−1−ナフチル基、2,4−ジメチル−1−ナフチル基、2,5−ジメチル−1−ナフチル基、2,6−ジメチル−1−ナフチル基、2,7−ジメチル−1−ナフチル基、2,8−ジメチル−1−ナフチル基、3,4−ジメチル−1−ナフチル基、3,5−ジメチル−1−ナフチル基、3,6−ジメチル−1−ナフチル基、3,7−ジメチル−1−ナフチル基、3,8−ジメチル−1−ナフチル基、4,5−ジメチル−1−ナフチル基、5,8−ジメチル−1−ナフチル基、4−エチル−1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−メチル−2−ナフチル基、3−メチル−2−ナフチル基、4−メチル−2−ナフチル基等のナフチル基、または炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基で置換されたナフチル基;これらのナフチル基またはアルキル置換ナフチル基を、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、およびアルコキシカルボニルオキシ基の中の少なくとも1種の基で置換した基等を挙げることができる。
上記置換基であるアルコキシル基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基およびアルコキシカルボニルオキシ基としては、例えば、上記フェニル基およびアルキル置換フェニル基について例示した基を挙げることができる。
上記式(7)におけるR18の置換されていてもよいナフチル基としては、1−ナフチル基、1−(4−メトキシナフチル)基、1−(4−エトキシナフチル)基、1−(4−n−プロポキシナフチル)基、1−(4−n−ブトキシナフチル)基、2−(7−メトキシナフチル)基、2−(7−エトキシナフチル)基、2−(7−n−プロポキシナフチル)基、2−(7−n−ブトキシナフチル)基等が好ましい。
Examples of the optionally substituted naphthyl group for R 18 include 1-naphthyl group, 2-methyl-1-naphthyl group, 3-methyl-1-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 5-methyl-1-naphthyl group, 6-methyl-1-naphthyl group, 7-methyl-1-naphthyl group, 8-methyl-1-naphthyl group, 2,3-dimethyl -1-naphthyl group, 2,4-dimethyl-1-naphthyl group, 2,5-dimethyl-1-naphthyl group, 2,6-dimethyl-1-naphthyl group, 2,7-dimethyl-1-naphthyl group, 2,8-dimethyl-1-naphthyl group, 3,4-dimethyl-1-naphthyl group, 3,5-dimethyl-1-naphthyl group, 3,6-dimethyl-1-naphthyl group, 3,7-dimethyl- 1-naphthyl group, 3,8-dimethyl-1-naphth Group, 4,5-dimethyl-1-naphthyl group, 5,8-dimethyl-1-naphthyl group, 4-ethyl-1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-methyl-2-naphthyl group, 3- A naphthyl group substituted with a naphthyl group such as a methyl-2-naphthyl group, 4-methyl-2-naphthyl group or the like, or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; these naphthyl groups or Examples include a group in which an alkyl-substituted naphthyl group is substituted with at least one group among a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group, and an alkoxycarbonyloxy group. Can do.
Examples of the alkoxyl group, alkoxyalkyl group, alkoxycarbonyl group, and alkoxycarbonyloxy group that are the substituents include the groups exemplified for the phenyl group and the alkyl-substituted phenyl group.
In the above formula (7), the optionally substituted naphthyl group of R 18 is 1-naphthyl group, 1- (4-methoxynaphthyl) group, 1- (4-ethoxynaphthyl) group, 1- (4- n-propoxynaphthyl) group, 1- (4-n-butoxynaphthyl) group, 2- (7-methoxynaphthyl) group, 2- (7-ethoxynaphthyl) group, 2- (7-n-propoxynaphthyl) group , 2- (7-n-butoxynaphthyl) group and the like are preferable.

また、2個のR18が互いに結合して形成した炭素数2〜10の2価の基としては、上記式(7)中の硫黄原子とともに5員または6員の環、特に好ましくは5員の環(即ち、テトラヒドロチオフェン環)を形成する基が好ましい。
また、この2個のR18が互いに結合して形成した2価の基に対する置換基としては、例えば、上記フェニル基およびアルキル置換フェニル基に対する置換基として例示したヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシル基、アルコキアルキル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基等を挙げることができる。
式(7)におけるR18としては、メチル基、エチル基、フェニル基、4−メトキシフェニル基、1−ナフチル基、2個のR18が互いに結合して硫黄原子とともにテトラヒドロチオフェン環構造を形成する2価の基等が好ましい。
In addition, the divalent group having 2 to 10 carbon atoms formed by bonding two R 18 to each other, together with the sulfur atom in the above formula (7), is a 5-membered or 6-membered ring, particularly preferably a 5-membered ring. The group which forms the ring (namely, tetrahydrothiophene ring) is preferable.
Examples of the substituent for the divalent group formed by bonding the two R 18 to each other include, for example, a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group exemplified as the substituent for the phenyl group and the alkyl-substituted phenyl group, A nitro group, an alkoxyl group, an alkalkyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkoxycarbonyloxy group and the like can be mentioned.
As R 18 in the formula (7), a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a 4-methoxyphenyl group, a 1-naphthyl group, and two R 18 are bonded to each other to form a tetrahydrothiophene ring structure together with a sulfur atom. A divalent group or the like is preferable.

上記式(7)の好ましいカチオン部位としては、トリフェニルスルホニウムカチオン、トリ−1−ナフチルスルホニウムカチオン、トリ−tert−ブチルフェニルスルホニウムカチオン、4−フルオロフェニル−ジフェニルスルホニウムカチオン、ジ−4−フルオロフェニル−フェニルスルホニウムカチオン、トリ−4−フルオロフェニルスルホニウムカチオン、4−シクロヘキシルフェニル−ジフェニルスルホニウムカチオン、4−メタンスルホニルフェニル−ジフェニルスルホニウムカチオン、4−シクロヘキサンスルホニル−ジフェニルスルホニウムカチオン、1−ナフチルジメチルスルホニウムカチオン、1−ナフチルジエチルスルホニウムカチオン、
1−(4−ヒドロキシナフチル)ジメチルスルホニウムカチオン、1−(4−メチルナフチル)ジメチルスルホニウムカチオン、1−(4−メチルナフチル)ジエチルスルホニウムカチオン、1−(4−シアノナフチル)ジメチルスルホニウムカチオン、1−(4−シアノナフチル)ジエチルスルホニウムカチオン、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、1−(4−メトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、1−(4−エトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、1−(4−n−プロポキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、1−(4−n−ブトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、
2−(7−メトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、2−(7−エトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、2−(7−n−プロポキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン、2−(7−n−ブトキシナフチル)テトラヒドロチオフェニウムカチオン等を挙げることができる。
Preferred cation moieties of the above formula (7) include triphenylsulfonium cation, tri-1-naphthylsulfonium cation, tri-tert-butylphenylsulfonium cation, 4-fluorophenyl-diphenylsulfonium cation, di-4-fluorophenyl- Phenylsulfonium cation, tri-4-fluorophenylsulfonium cation, 4-cyclohexylphenyl-diphenylsulfonium cation, 4-methanesulfonylphenyl-diphenylsulfonium cation, 4-cyclohexanesulfonyl-diphenylsulfonium cation, 1-naphthyldimethylsulfonium cation, 1- Naphthyl diethylsulfonium cation,
1- (4-hydroxynaphthyl) dimethylsulfonium cation, 1- (4-methylnaphthyl) dimethylsulfonium cation, 1- (4-methylnaphthyl) diethylsulfonium cation, 1- (4-cyanonaphthyl) dimethylsulfonium cation, 1- (4-cyanonaphthyl) diethylsulfonium cation, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium cation, 1- (4-methoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 1- (4-ethoxy Naphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 1- (4-n-propoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 1- (4-n-butoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation,
2- (7-methoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 2- (7-ethoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 2- (7-n-propoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation, 2- (7-n -Butoxynaphthyl) tetrahydrothiophenium cation and the like.

式(8−1)中、−C2y−は、炭素数yのパーフルオロアルキレン基であり、直鎖状であっても分岐状であってもよい。そして、yは1、2、4または8であることが好ましい。 Wherein (8-1), -C y F 2y - is a perfluoroalkylene group having y carbon atoms, may be branched may be linear. And y is preferably 1, 2, 4 or 8.

アニオン部位を表す式(8−1)、(8−2)中、R19で表される炭素数1〜12の炭化水素基としては、炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基、有橋脂環式炭化水素基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、ノルボルニル基、ノルボニルメチル基、ヒドロキシノルボルニル基、アダマンチル基等を挙げることができる。
式(8−3)、(8−4)中、R20で表される炭素数1〜10のフッ素置換アルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基、ドデカフルオロペンチル基、パーフルオロオクチル基等を挙げることができる。
2個のR20が相互に結合して形成される炭素数2〜10の2価のフッ素置換アルキレン基としては、テトラフルオロエチレン基、ヘキサフルオロプロピレン基、オクタフルオロブチレン基、デカフルオロペンチレン基、ウンデカフルオロヘキシレン基等を挙げることができる。
In formulas (8-1) and (8-2) representing the anion moiety, the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 19 includes an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group, Bridged alicyclic hydrocarbon groups are preferred. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group N-hexyl group, cyclohexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, n-decyl group, norbornyl group, norbornylmethyl group, hydroxynorbornyl group, adamantyl group Etc.
In formulas (8-3) and (8-4), the fluorine-substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 20 includes a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, and nonafluoro. A butyl group, a dodecafluoropentyl group, a perfluorooctyl group, etc. can be mentioned.
Examples of the divalent fluorine-substituted alkylene group having 2 to 10 carbon atoms formed by bonding two R 20 to each other include a tetrafluoroethylene group, a hexafluoropropylene group, an octafluorobutylene group, and a decafluoropentylene group. And undecafluorohexylene group.

式(7)のアニオン部位としては、トリフルオロメタンスルホネートアニオン、パーフルオロ−n−ブタンスルホネートアニオン、パーフルオロ−n−オクタンスルホネートアニオン、2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル)−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートアニオン、2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル)−1,1−ジフルオロエタンスルホネートアニオン、1−アダマンチルスルホネートアニオンの他、下記式(8−3a)〜(8−3g)で表されるアニオン等が好ましい。

Figure 0005176909
As an anion site of the formula (7), trifluoromethanesulfonate anion, perfluoro-n-butanesulfonate anion, perfluoro-n-octanesulfonate anion, 2- (bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate anion, 2- (bicyclo [2.2.1] hept-2-yl) -1,1-difluoroethanesulfonate anion, 1-adamantylsulfonate anion Anions represented by formulas (8-3a) to (8-3g) are preferred.
Figure 0005176909

酸発生剤(B)は、既に例示したカチオンおよびアニオンの組合せで構成される。但し、その組合せは特に限定されるものでない。本発明においては、酸発生剤(B)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。   The acid generator (B) is composed of combinations of cations and anions already exemplified. However, the combination is not particularly limited. In this invention, an acid generator (B) may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.

本発明において、酸発生剤(B)以外の酸発生剤を併用してもよい。そのような酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物等を挙げることができる。具体的には、以下のものを挙げることができる。
オニウム塩化合物としては、例えば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等を挙げることができる。オニウム塩化合物の具体例としては、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、
ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシル・メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等を挙げることができる。
In the present invention, an acid generator other than the acid generator (B) may be used in combination. Examples of such acid generators include onium salt compounds, halogen-containing compounds, diazoketone compounds, sulfone compounds, and sulfonic acid compounds. Specifically, the following can be mentioned.
Examples of the onium salt compound include iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, pyridinium salts, and the like. Specific examples of the onium salt compound include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, diphenyliodonium 2-bicyclo [2.2.1] hepta-2. -Yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate;
Bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, Bis (4-t-butylphenyl) iodonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, cyclohexyl, 2-oxocyclohexyl, methylsulfonium trifluoromethane Examples thereof include sulfonate, dicyclohexyl · 2-oxocyclohexylsulfonium trifluoromethanesulfonate, and 2-oxocyclohexyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate.

ハロゲン含有化合物としては、例えば、ハロアルキル基含有炭化水素化合物、ハロアルキル基含有複素環式化合物等を挙げることができる。ハロゲン含有化合物の具体例としては、フェニルビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−メトキシフェニルビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、1−ナフチルビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等の(トリクロロメチル)−s−トリアジン誘導体;1,1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタン等を挙げることができる。
ジアゾケトン化合物としては、例えば、1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物等を挙げることができる。ジアゾケトンの具体例としては、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルクロリド、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド、2,3,4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノンの1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステルまたは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル;1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンの1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステルまたは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル等を挙げることができる。
スルホン化合物としては、例えば、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホンや、これらの化合物のα−ジアゾ化合物等を挙げることができる。スルホン化合物の具体例としては、4−トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン等を挙げることができる。
Examples of the halogen-containing compound include a haloalkyl group-containing hydrocarbon compound and a haloalkyl group-containing heterocyclic compound. Specific examples of halogen-containing compounds include (trichloromethyl such as phenylbis (trichloromethyl) -s-triazine, 4-methoxyphenylbis (trichloromethyl) -s-triazine, 1-naphthylbis (trichloromethyl) -s-triazine. ) -S-triazine derivatives; 1,1-bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethane and the like.
Examples of the diazo ketone compound include a 1,3-diketo-2-diazo compound, a diazobenzoquinone compound, a diazonaphthoquinone compound, and the like. Specific examples of the diazo ketone include 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl chloride, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride, 1,2, naphthoquinonediazide of 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone. -4-sulfonic acid ester or 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester; 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane Examples include 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester.
Examples of the sulfone compound include β-ketosulfone, β-sulfonylsulfone, and α-diazo compounds of these compounds. Specific examples of the sulfone compound include 4-trisphenacylsulfone, mesitylphenacylsulfone, bis (phenylsulfonyl) methane, and the like.

スルホン酸化合物として、例えば、アルキルスルホン酸エステル、アルキルスルホン酸イミド、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネート等を挙げることができる。
スルホン酸化合物の具体例としては、ベンゾイントシレート、ピロガロールのトリス(トリフルオロメタンスルホネート)、ニトロベンジル−9,10−ジエトキシアントラセン−2−スルホネート、トリフルオロメタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、パーフルオロ−n−オクタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、
N−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフルオロメタンスルホネート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドパーフルオロ−n−オクタンスルホネート等を挙げることができる。
Examples of the sulfonic acid compounds include alkyl sulfonic acid esters, alkyl sulfonic acid imides, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters, and imino sulfonates.
Specific examples of the sulfonic acid compounds include benzoin tosylate, pyrogallol tris (trifluoromethanesulfonate), nitrobenzyl-9,10-diethoxyanthracene-2-sulfonate, trifluoromethanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept- 5-ene-2,3-dicarbodiimide, nonafluoro-n-butanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, perfluoro-n-octanesulfonylbicyclo [2.2 .1] Hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonylbicyclo [2.2. 1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide,
N- (trifluoromethanesulfonyloxy) succinimide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) succinimide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) succinimide, N- (2-bicyclo [2.2.1] Hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonyloxy) succinimide, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid imide trifluoromethanesulfonate, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid imidononafluoro-n-butanesulfonate, Examples thereof include 1,8-naphthalenedicarboxylic acid imide perfluoro-n-octane sulfonate.

このような他の酸発生剤のうちの特に好ましいものとしては、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、
ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシル・メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、
トリフルオロメタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、パーフルオロ−n−オクタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、
N−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(パーフルオロ−n−オクタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフルオロメタンスルホネート等を挙げることができる。このような酸発生剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Particularly preferred among such other acid generators are diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, diphenyliodonium 2-bicyclo [2 2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate,
Bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, Bis (4-t-butylphenyl) iodonium 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, cyclohexyl, 2-oxocyclohexyl, methylsulfonium trifluoromethane Sulfonate, dicyclohexyl, 2-oxocyclohexylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2-oxocyclohexyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate,
Trifluoromethanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, nonafluoro-n-butanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide Perfluoro-n-octanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, 2-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl-1,1,2 , 2-tetrafluoroethanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide,
N- (trifluoromethanesulfonyloxy) succinimide, N- (nonafluoro-n-butanesulfonyloxy) succinimide, N- (perfluoro-n-octanesulfonyloxy) succinimide, N- (2-bicyclo [2.2.1] Hept-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonyloxy) succinimide, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid imide trifluoromethanesulfonate and the like. Such acid generators can be used alone or in admixture of two or more.

本発明の樹脂組成物において、酸発生剤(B)と他の酸発生剤との総使用量は、レジストとしての感度および現像性を確保する観点から、樹脂(A)100質量部に対して、通常、0.1〜20質量部であり、0.5〜10質量部であることが好ましい。この場合、総使用量が0.1質量部未満では、感度および現像性が低下する傾向がある。一方、20質量部をこえると、放射線に対する透明性が低下して、矩形のレジストパターンが得られ難くなる傾向がある。また、他の酸発生剤の使用割合は、酸発生剤(B)と他の酸発生剤との総量に対して、80質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることが更に好ましい。   In the resin composition of the present invention, the total amount of the acid generator (B) and other acid generator used is based on 100 parts by mass of the resin (A) from the viewpoint of ensuring the sensitivity and developability as a resist. Usually, it is 0.1-20 mass parts, and it is preferable that it is 0.5-10 mass parts. In this case, if the total amount used is less than 0.1 parts by mass, the sensitivity and developability tend to be lowered. On the other hand, when the amount exceeds 20 parts by mass, the transparency to radiation is lowered, and it is difficult to obtain a rectangular resist pattern. Moreover, it is preferable that the usage-amount of another acid generator is 80 mass% or less with respect to the total amount of an acid generator (B) and another acid generator, and it is further 60 mass% or less. preferable.

窒素含有化合物(C):
本発明の感放射線性樹脂組成物は、これまでに説明した樹脂(A)および感放射線性酸発生剤(B)に加えて、窒素含有化合物(C)を更に含有していてもよい。この窒素含有化合物(C)は、露光により酸発生剤から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制するものである。即ち、この窒素含有化合物(C)は、酸拡散制御剤として機能する。このように窒素含有化合物を配合することにより、得られる感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性が向上するとともに、レジストとしての解像度が更に向上し、露光から露光後の加熱処理までの引き置き時間(PED)の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができるため、プロセス安定性に極めて優れた感放射線性樹脂組成物を得ることができるようになる。
Nitrogen-containing compound (C):
The radiation sensitive resin composition of the present invention may further contain a nitrogen-containing compound (C) in addition to the resin (A) and the radiation sensitive acid generator (B) described so far. This nitrogen-containing compound (C) controls the diffusion phenomenon in the resist film of the acid generated from the acid generator upon exposure, and suppresses an undesirable chemical reaction in the non-exposed region. That is, this nitrogen-containing compound (C) functions as an acid diffusion controller. By blending the nitrogen-containing compound in this way, the storage stability of the resulting radiation-sensitive resin composition is improved, the resolution as a resist is further improved, and the holding time from exposure to heat treatment after exposure is increased. Since the change in the line width of the resist pattern due to the fluctuation of (PED) can be suppressed, a radiation-sensitive resin composition having extremely excellent process stability can be obtained.

この窒素含有化合物(C)として、例えば、下記式(9)で表される化合物や、その他の窒素含有化合物がある。これらのなかでも、下記式(9)で表される化合物であることが好ましい。   Examples of the nitrogen-containing compound (C) include a compound represented by the following formula (9) and other nitrogen-containing compounds. Among these, it is preferable that it is a compound represented by following formula (9).

Figure 0005176909
式(9)中においてR21およびR22は、相互に独立に水素原子、直鎖状、分岐状もしくは環状であり、また置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、アリール基またはアラルキル基、或いはR21同士或いはR22同士が相互に結合して、それぞれが結合している炭素原子とともに炭素数4〜20の2価の飽和或いは不飽和炭化水素基もしくはその誘導体を形成してもよい。
上記式(9)で表される窒素含有化合物としては、例えば、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−2−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、(S)−(−)−1−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、(R)−(+)−1−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、N−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−t−ブトキシカルボニルピロリジン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニルピペラジン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N',N'−テトラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N'−ジ−t−ブトキシカルボニル−4,4'−ジアミノジフェニルメタン、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール等のN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物等を挙げることができる。
Figure 0005176909
In the formula (9), R 21 and R 22 are each independently a hydrogen atom, linear, branched or cyclic, and optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, aryl group or An aralkyl group, or R 21 or R 22 are bonded to each other to form a divalent saturated or unsaturated hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms or a derivative thereof together with the carbon atoms to which they are bonded. Also good.
Examples of the nitrogen-containing compound represented by the above formula (9) include Nt-butoxycarbonyldi-n-octylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-nonylamine, Nt-butoxycarbonyldi- n-decylamine, Nt-butoxycarbonyldicyclohexylamine, Nt-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-2-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-N-methyl-1- Adamantylamine, (S)-(−)-1- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, (R)-(+)-1- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, Nt -Butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, Nt-butoxycarbonylpyrrolidine, N, N'- Di-t-butoxycarbonylpiperazine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl -4,4'-diaminodiphenylmethane, N, N'-di-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N, N ', N'-tetra-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N'-di -T-butoxycarbonyl-1,7-diaminoheptane, N, N'-di-t-butoxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N'-di-t-butoxycarbonyl-1,9-diaminononane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,10-diaminodecane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,12-diamino Decane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-methylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl Examples thereof include Nt-butoxycarbonyl group-containing amino compounds such as 2-phenylbenzimidazole.

また、窒素含有化合物(C)としては、上記した式(9)で表される窒素含有化合物以外にも、例えば、3級アミン化合物、4級アンモニウムヒドロキシド化合物、光崩壊性塩基化合物、その他含窒素複素環化合物等を挙げることができる。
3級アミン化合物としては、例えば、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、2,6−ジメチルアニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン等の芳香族アミン類;トリエタノールアミン、N,N−ジ(ヒドロキシエチル)アニリンなどのアルカノールアミン類;N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N',N'−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、1,3−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼンテトラメチレンジアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル等を挙げることができる。
4級アンモニウムヒドロキシド化合物としては、例えば、テトラ−n−プロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムヒドロキシド等を挙げることができる。
Further, as the nitrogen-containing compound (C), in addition to the nitrogen-containing compound represented by the above formula (9), for example, a tertiary amine compound, a quaternary ammonium hydroxide compound, a photodegradable base compound, and other compounds are included. A nitrogen heterocyclic compound etc. can be mentioned.
Examples of the tertiary amine compound include triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, and tri-n-octyl. Tri (cyclo) alkylamines such as amine, cyclohexyldimethylamine, dicyclohexylmethylamine, tricyclohexylamine; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methyl Aromatic amines such as aniline, 4-nitroaniline, 2,6-dimethylaniline, 2,6-diisopropylaniline; alkanolamines such as triethanolamine, N, N-di (hydroxyethyl) aniline; N, N , N ′, N′-Tetramethylethylenedi N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzenetetramethylenediamine, bis (2- Examples thereof include dimethylaminoethyl) ether and bis (2-diethylaminoethyl) ether.
Examples of the quaternary ammonium hydroxide compound include tetra-n-propylammonium hydroxide and tetra-n-butylammonium hydroxide.

光崩壊性塩基化合物としては、露光により分解して酸拡散制御性としての塩基性を失うオニウム塩化合物である。
このようなオニウム塩化合物の具体例としては、下記式(10)で表されるスルホニウム塩化合物、および下記式(11)で表されるヨードニウム塩化合物を挙げることができる。

Figure 0005176909
上記式(10)および(11)におけるR23〜R27は、相互に独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、ヒドロキシル基、またはハロゲン原子を表す。
また、Z-は、OH-、R−COO-、R−SO3 -(但し、Rはアルキル基、アリール基、またはアルカノール基を表す)、または下記式(12)で表されるアニオンを表す。 The photodegradable base compound is an onium salt compound that decomposes upon exposure and loses basicity as acid diffusion controllability.
Specific examples of such an onium salt compound include a sulfonium salt compound represented by the following formula (10) and an iodonium salt compound represented by the following formula (11).
Figure 0005176909
R 23 to R 27 in the above formulas (10) and (11) each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom.
Z represents OH , R—COO , R—SO 3 (wherein R represents an alkyl group, an aryl group, or an alkanol group), or an anion represented by the following formula (12). .

Figure 0005176909
Figure 0005176909

上記スルホニウム塩化合物およびヨードニウム塩化合物の具体例としては、トリフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、トリフェニルスルホニウムアセテート、トリフェニルスルホニウムサリチレート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムアセテート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムサリチレート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムアセテート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムアセテート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムサリチレート、4−t−ブチルフェニル−4−ヒドロキシフェニルヨードニウムハイドロオキサイド、4−t−ブチルフェニル−4−ヒドロキシフェニルヨードニウムアセテート、4−t−ブチルフェニル−4−ヒドロキシフェニルヨードニウムサリチレート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウム10−カンファースルホネート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、4−t−ブトキシフェニル・ジフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート等を挙げることができる。   Specific examples of the sulfonium salt compound and the iodonium salt compound include triphenylsulfonium hydroxide, triphenylsulfonium acetate, triphenylsulfonium salicylate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium hydroxide, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium acetate. Diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium salicylate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium hydroxide, bis (4-t-butylphenyl) iodonium acetate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium hydroxide, Bis (4-t-butylphenyl) iodonium acetate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium salicylate, 4-t- Tylphenyl-4-hydroxyphenyliodonium hydroxide, 4-t-butylphenyl-4-hydroxyphenyliodonium acetate, 4-t-butylphenyl-4-hydroxyphenyliodonium salicylate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium Examples thereof include 10-camphor sulfonate, diphenyliodonium 10-camphor sulfonate, triphenylsulfonium 10-camphor sulfonate, and 4-t-butoxyphenyl diphenylsulfonium 10-camphor sulfonate.

含窒素複素環化合物としては、例えば、ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等のピリジン類;ピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のピペラジン類のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、モルホリン、4−メチルモルホリン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール等を挙げることができる。
このような窒素含有化合物(C)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4-phenylpyridine. , Nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 4-hydroxyquinoline, 8-oxyquinoline, acridine and other pyridines; piperazine, piperazines such as 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, pyrazine, pyrazole, Pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, 3-piperidino-1,2-propanediol, morpholine, 4-methylmorpholine, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, imidazole 4-methylimidazole, 1 Benzyl-2-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, benzimidazole, and 2-phenylbenzimidazole, and the like.
Such nitrogen-containing compounds (C) can be used alone or in admixture of two or more.

本発明の樹脂組成物において、窒素含有化合物(C)の総使用量は、レジストとしての高い感度を確保する観点から、樹脂(A)100質量部に対して、10質量部未満が好ましく、5質量部未満が更に好ましい。合計使用量が10質量部をこえると、レジストとしての感度が著しく低下する傾向にある。なお、窒素含有化合物(C)の使用量が0.001質量部未満では、プロセス条件によってはレジストとしてのパターン形状や寸法忠実度が低下する場合がある。 In the resin composition of the present invention, the total amount of the nitrogen-containing compound (C) is preferably less than 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A) from the viewpoint of ensuring high sensitivity as a resist. Less than part by mass is more preferable. When the total amount used exceeds 10 parts by mass, the sensitivity as a resist tends to be remarkably lowered. In addition, if the usage-amount of a nitrogen-containing compound (C) is less than 0.001 mass part, the pattern shape and dimension fidelity as a resist may fall depending on process conditions.

添加剤(D):
本発明の感放射線性樹脂組成物には、必要に応じて、フッ素含有重合体添加剤(d−1)、脂環式骨格含有添加剤(d−2)、界面活性剤(d−3)、増感剤(d−4)等の各種の添加剤(D)を配合することができる。各添加剤の含有割合は、その目的に応じて適宜決定することができる。
Additive (D):
In the radiation sensitive resin composition of the present invention, a fluorine-containing polymer additive (d-1), an alicyclic skeleton-containing additive (d-2), and a surfactant (d-3) are included as necessary. Various additives (D) such as a sensitizer (d-4) can be blended. The content ratio of each additive can be appropriately determined according to the purpose.

フッ素含有重合体添加剤(d−1)は、特に液浸露光においてレジスト膜表面に撥水性を発現させる作用を示し、レジスト膜から液浸液への成分の溶出を抑制したり、高速スキャンにより液浸露光を行なったとしても液滴を残すことなく、結果としてウォーターマーク欠陥等の液浸由来欠陥を抑制する効果がある成分である。フッ素含有重合体の構造は特に限定されるものでなく、(1)それ自身は現像液に不溶で、酸の作用によりアルカリ可溶性となるフッ素含有重合体、(2)それ自身が現像液に可溶であり、酸の作用によりアルカリ可溶性が増大するフッ素含有重合体、(3)それ自身は現像液に不溶で、アルカリの作用によりアルカリ可溶性となるフッ素含有重合体、(4)それ自身が現像液に可溶であり、アルカリの作用によりアルカリ可溶性が増大するフッ素含有重合体等を挙げることができる。   The fluorine-containing polymer additive (d-1) exhibits an effect of developing water repellency on the resist film surface, particularly in immersion exposure, and suppresses elution of components from the resist film to the immersion liquid, or by high-speed scanning. Even if liquid immersion exposure is performed, it is a component that has the effect of suppressing liquid immersion-derived defects such as watermark defects without leaving droplets. The structure of the fluorine-containing polymer is not particularly limited. (1) Fluorine-containing polymer that is insoluble in the developer and becomes alkali-soluble by the action of acid, (2) itself is acceptable in the developer. A fluorine-containing polymer which is soluble and increases in alkali solubility by the action of an acid; (3) a fluorine-containing polymer which itself is insoluble in a developer and becomes alkali-soluble by the action of an alkali; (4) itself is developed. Examples thereof include a fluorine-containing polymer that is soluble in a liquid and whose alkali solubility is increased by the action of an alkali.

上記(1)〜(4)のいずれかの性質を有するフッ素含有重合体添加剤(d−1)は、繰り返し単位(a−6)およびフッ素含有繰り返し単位の少なくともいずれかを有し、場合によっては、繰り返し単位(a−1)〜(a−4)、および(a−7)の群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を更に有する重合体が好ましい。   The fluorine-containing polymer additive (d-1) having any of the above properties (1) to (4) has at least one of the repeating unit (a-6) and the fluorine-containing repeating unit, and in some cases. Is preferably a polymer further having at least one repeating unit selected from the group consisting of repeating units (a-1) to (a-4) and (a-7).

フッ素含有繰り返し単位としては、例えば、トリフルオロメチル(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、パーフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロn−プロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロi−プロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロn−ブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロi−ブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロt−ブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ)プロピル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ)ペンチル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ)ヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ)プロピル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ)ペンタ(メタ)アクリレート、1−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロ)デシル(メタ)アクリレート、1−(5−トリフルオロメチル−3,3,4,4,5,6,6,6−オクタフルオロ)ヘキシル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。   Examples of the fluorine-containing repeating unit include trifluoromethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, perfluoroethyl (meth) acrylate, perfluoro n-propyl (meth) acrylate, Fluoro i-propyl (meth) acrylate, perfluoro n-butyl (meth) acrylate, perfluoro i-butyl (meth) acrylate, perfluoro t-butyl (meth) acrylate, perfluorocyclohexyl (meth) acrylate, 2- ( 1,1,1,3,3,3-hexafluoro) propyl (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro) pentyl (meth) acrylate, 1 -(2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro) hexyl (Meth) acrylate, perfluorocyclohexylmethyl (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,3-pentafluoro) propyl (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,4,4,4) 4-heptafluoro) penta (meth) acrylate, 1- (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadeca Fluoro) decyl (meth) acrylate, 1- (5-trifluoromethyl-3,3,4,4,5,6,6,6-octafluoro) hexyl (meth) acrylate and the like.

上記したフッ素含有重合体添加剤(d−1)としては、例えば、下記式(13−1)〜(13−5)で表される繰り返し単位が好ましい。下記式(13−1)〜(13−5)中、R28は、水素原子、メチル基、またはトリフルオロメチル基を表す。 As the above-mentioned fluorine-containing polymer additive (d-1), for example, repeating units represented by the following formulas (13-1) to (13-5) are preferable. In the following formulas (13-1) to (13-5), R 28 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group.

Figure 0005176909
Figure 0005176909

添加剤(D)としての脂環式骨格含有添加剤(d−2)は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との接着性等を更に改善する作用を示す成分である。
このような脂環式骨格含有添加剤(d−2)としては、例えば、1−アダマンタンカルボン酸、2−アダマンタノン、1−アダマンタンカルボン酸t−ブチル、1−アダマンタンカルボン酸t−ブトキシカルボニルメチル、1−アダマンタンカルボン酸α−ブチロラクトンエステル、1,3−アダマンタンジカルボン酸ジ−t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブチル、1−アダマンタン酢酸t−ブトキシカルボニルメチル、1,3−アダマンタンジ酢酸ジ−t−ブチル、2,5−ジメチル−2,5−ジ(アダマンチルカルボニルオキシ)ヘキサン等のアダマンタン誘導体類;
デオキシコール酸t−ブチル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、デオキシコール酸2−エトキシエチル、デオキシコール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、デオキシコール酸3−オキソシクロヘキシル、デオキシコール酸テトラヒドロピラニル、デオキシコール酸メバロノラクトンエステル等のデオキシコール酸エステル類;リトコール酸t−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、リトコール酸2−エトキシエチル、リトコール酸2−シクロヘキシルオキシエチル、リトコール酸3−オキソシクロヘキシル、リトコール酸テトラヒドロピラニル、リトコール酸メバロノラクトンエステル等のリトコール酸エステル類;アジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジプロピル、アジピン酸ジn−ブチル、アジピン酸ジt−ブチル等のアルキルカルボン酸エステル類;
4−〔2−ヒドロキシ−2,2−ビス(トリフルオロメチル)エチル〕テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン、2−ヒドロキシ−9−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン等を挙げることができる。これらの脂環式骨格含有添加剤(d−2)は単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
添加剤(D)としての界面活性剤(d−3)は、塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する作用を示す成分である。
このような界面活性剤(d−3)としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤のほか、以下商品名で、KP341(信越化学工業社製)、ポリフローNo.75、同No.95(共栄社化学社製)、エフトップEF301、同EF303、同EF352(トーケムプロダクツ社製)、メガファックスF171、同F173(大日本インキ化学工業社製)、フロラードFC430、同FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭硝子社製)等を挙げることができる。これらの界面活性剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
The alicyclic skeleton-containing additive (d-2) as the additive (D) is a component that exhibits an action of further improving dry etching resistance, pattern shape, adhesion to the substrate, and the like.
Examples of such alicyclic skeleton-containing additive (d-2) include 1-adamantanecarboxylic acid, 2-adamantanone, 1-adamantanecarboxylate t-butyl, and 1-adamantanecarboxylate t-butoxycarbonylmethyl. 1-adamantanecarboxylic acid α-butyrolactone ester, 1,3-adamantane dicarboxylate di-t-butyl, 1-adamantane acetate t-butyl, 1-adamantaneacetate t-butoxycarbonylmethyl, 1,3-adamantane diacetate di Adamantane derivatives such as t-butyl, 2,5-dimethyl-2,5-di (adamantylcarbonyloxy) hexane;
Deoxycholate t-butyl, deoxycholate t-butoxycarbonylmethyl, deoxycholate 2-ethoxyethyl, deoxycholate 2-cyclohexyloxyethyl, deoxycholate 3-oxocyclohexyl, deoxycholate tetrahydropyranyl, deoxychol Deoxycholic acid esters such as acid mevalonolactone ester; t-butyl lithocholic acid, t-butoxycarbonylmethyl lithocholic acid, 2-ethoxyethyl lithocholic acid, 2-cyclohexyloxyethyl lithocholic acid, 3-oxocyclohexyl lithocholic acid, lithol Lithocholic acid esters such as tetrahydropyranyl acid, lithocholic acid mevalonolactone ester; dimethyl adipate, diethyl adipate, dipropyl adipate, di-n-adipate Chill, alkyl carboxylic acid esters such as adipate t- butyl;
4- [2-hydroxy-2,2-bis (trifluoromethyl) ethyl] tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7] dodecane, 2-hydroxy-9-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa - can be exemplified tricyclo [4.2.1.0 3, 7] nonane. These alicyclic skeleton containing additives (d-2) can be used individually or in mixture of 2 or more types.
The surfactant (d-3) as the additive (D) is a component having an action of improving coatability, striation, developability and the like.
Examples of such surfactant (d-3) include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl. In addition to nonionic surfactants such as ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, etc., KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Ftop EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), Megafax F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard FC430, FC431 (Sumitomo 3M) Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 (made by Asahi Glass Co., Ltd.), etc. Can do. These surfactants can be used alone or in admixture of two or more.

添加剤(D)としての増感剤(d−4)は、放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを酸発生剤(B)に伝達し、それにより酸の生成量を増加する作用を示すもので、感放射線性樹脂組成物のみかけの感度を向上させる効果を有する。
このような増感剤(d−4)としては、カルバゾール類、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、フェノール類、ビアセチル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセン類、フェノチアジン類等を挙げることができる。これらの増感剤(d3)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
更に、添加剤(D)として、染料、顔料、および接着助剤からなる群より選択される少なくとも一種を用いることもできる。例えば、染料或いは顔料を添加剤(D)として用いることによって、露光部の潜像を可視化させて、露光時のハレーションの影響を緩和できる。また、接着助剤を添加剤(D)として用いることによって、基板との接着性を改善することができる。更に、上記以外の添加剤としては、アルカリ可溶性重合体、酸解離性の保護基を有する低分子のアルカリ溶解性制御剤、ハレーション防止剤、保存安定化剤、消泡剤等を挙げることができる。
The sensitizer (d-4) as the additive (D) absorbs radiation energy and transmits the energy to the acid generator (B), thereby increasing the amount of acid generated. It has the effect of improving the apparent sensitivity of the radiation-sensitive resin composition.
Examples of such a sensitizer (d-4) include carbazoles, acetophenones, benzophenones, naphthalenes, phenols, biacetyl, eosin, rose bengal, pyrenes, anthracenes, phenothiazines, and the like. . These sensitizers (d3) can be used alone or in admixture of two or more.
Furthermore, as the additive (D), at least one selected from the group consisting of dyes, pigments, and adhesion assistants can also be used. For example, by using a dye or a pigment as the additive (D), the latent image in the exposed area can be visualized, and the influence of halation during exposure can be reduced. Moreover, adhesiveness with a board | substrate can be improved by using an adhesion assistant as an additive (D). Furthermore, examples of additives other than the above include alkali-soluble polymers, low-molecular alkali solubility control agents having acid-dissociable protecting groups, antihalation agents, storage stabilizers, antifoaming agents, and the like. .

添加剤(D)の含有割合は、樹脂(A)100質量部に対して、50質量部未満が好ましく、25質量部未満であることが更に好ましく、15質量部未満であることが特に好ましい。
なお、添加剤(D)は、必要に応じてこれまでに説明したそれぞれの添加剤を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
The content of the additive (D) is preferably less than 50 parts by weight, more preferably less than 25 parts by weight, and particularly preferably less than 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin (A).
In addition, as for an additive (D), each additive demonstrated so far may be used independently as needed, and may be used in combination of 2 or more types.

溶剤(E):
溶剤(E)としては、樹脂(A)、および感放射線性酸発生剤(B)が溶解する溶剤であれば、特に限定されるものではない。なお、感放射線性樹脂組成物が窒素含有化合物(C)、および添加剤(D)を更に含有する場合には、これらの成分も溶解する溶剤であることが好ましい。
溶剤(E)としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−sec−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−t−ブ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;シクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、イソホロン等の環状のケトン類;2−ブタノン、2−ペンタノン、3−メチル−2−ブタノン、2−ヘキサノン、4−メチル−2−ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジメチル−2−ブタノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン等の直鎖状もしくは分岐状のケトン類;2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸sec−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸t−ブチル等の2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等の3−アルコキシプロピオン酸アルキル類のほか、
Solvent (E):
The solvent (E) is not particularly limited as long as the solvent can dissolve the resin (A) and the radiation-sensitive acid generator (B). In addition, when a radiation sensitive resin composition further contains a nitrogen-containing compound (C) and an additive (D), it is preferable that it is a solvent which also melt | dissolves these components.
Examples of the solvent (E) include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n-propyl ether acetate, propylene glycol mono-i-propyl ether acetate, propylene glycol mono-n-butyl ether acetate. Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol mono-i-butyl ether acetate, propylene glycol mono-sec-butyl ether acetate, propylene glycol mono-t-butyl ether acetate; cyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, isophorone, etc. Cyclic ketones; 2-butanone, 2-pentanone, 3-methyl-2-butanone, 2-hexanone, 4-methyl-2-pentanone, 3-methyl-2-pentanone, 3,3-dimethyl-2-butanone Linear or branched ketones such as 2-heptanone and 2-octanone; methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, n-propyl 2-hydroxypropionate, i-hydroxy-2-hydroxypropionate Alkyl 2-hydroxypropionates such as propyl, n-butyl 2-hydroxypropionate, i-butyl 2-hydroxypropionate, sec-butyl 2-hydroxypropionate, t-butyl 2-hydroxypropionate; 3-methoxy Methyl propionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropyl Methyl acid, ethyl 3-ethoxypropionate and the like of 3-alkoxy propionic acid alkyl ethers other,

n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、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、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、トルエン、キシレン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等を挙げることができる。
これらの中でも、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、特に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを含有することが好ましい。更に、環状のケトン類、直鎖状もしくは分岐状のケトン類、2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類、3−アルコキシプロピオン酸アルキル類、γ−ブチロラクトン等が好ましい。これらの溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether , Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol di-n-propyl ether, diethylene glycol di-n-butyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-propyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether , Propylene glycol monoethyl Ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, toluene, xylene, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl acetoacetate, Ethyl acetoacetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, benzyl ethyl ether, di-n-hexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol Cole monoethyl ether, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, etc. Can do.
Among these, it is preferable to contain propylene glycol monoalkyl ether acetates, particularly propylene glycol monomethyl ether acetate. Furthermore, cyclic ketones, linear or branched ketones, alkyl 2-hydroxypropionate, alkyl 3-alkoxypropionate, γ-butyrolactone and the like are preferable. These solvents can be used alone or in admixture of two or more.

フォトレジストパターンの形成方法:
本発明の感放射線性樹脂組成物は、化学増幅型レジストとして有用なものである。感放射線性樹脂組成物に放射線等を照射して露光することにより、含有する感放射線性酸発生剤(B)から酸を発生し、発生した酸を触媒とする反応により、樹脂(A)成分中の酸解離性基を解離してカルボキシル基を生じさせ、その結果、露光部のアルカリ現像液に対する溶解性が高くなる。そのため、露光部だけがアルカリ現像液によって容易に溶解、除去され、ポジ型のフォトレジストパターンを形成することができる。
フォトレジストパターンは、例えば、次のようにして形成することができる。感放射線性樹脂組成物を用いて、基板上にフォトレジスト膜を形成する工程(以下、「工程(1)」という。)と、形成されたフォトレジスト膜に、場合によっては液浸媒体を介して、所定のパターンを有するマスクを通して放射線を照射し、露光する工程(以下、「工程(2)」という。)と、露光されたフォトレジスト膜を現像し、フォトレジストパターンを形成する工程(以下、「工程(3)」という。)を行なうことで形成することができる。
Photoresist pattern formation method:
The radiation sensitive resin composition of the present invention is useful as a chemically amplified resist. By exposing the radiation-sensitive resin composition to radiation and the like, an acid is generated from the contained radiation-sensitive acid generator (B), and the reaction using the generated acid as a catalyst results in a resin (A) component. The acid dissociable group in the inside is dissociated to form a carboxyl group, and as a result, the solubility of the exposed portion in the alkaline developer is increased. Therefore, only the exposed portion is easily dissolved and removed by the alkali developer, and a positive photoresist pattern can be formed.
The photoresist pattern can be formed, for example, as follows. A step of forming a photoresist film on the substrate using the radiation-sensitive resin composition (hereinafter referred to as “step (1)”), and the formed photoresist film may be subjected to an immersion medium in some cases. Then, a step of irradiating and exposing to radiation through a mask having a predetermined pattern (hereinafter referred to as “step (2)”), a step of developing the exposed photoresist film and forming a photoresist pattern (hereinafter referred to as “step (2)”). , "Step (3)").

工程(1)は、本発明の感放射線性樹脂組成物を溶剤に溶解させて得られた溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布手段によって、基板上に塗布することにより、フォトレジスト膜を形成する工程である。より具体的には、形成されるフォトレジスト膜が所定の膜厚となるように溶液を塗布した後、プリベーク(PB)することにより塗膜中の溶剤を揮発させ、フォトレジスト膜を形成することができる。なお、基板としては、例えば、シリコンウェハ、二酸化シリコンで被覆されたウェハ等がある。
フォトレジスト膜の膜厚は特に限定されないが、通常、0.05〜5μmであり、0.05〜3μmであることが好ましく、0.05〜1μmであることが更に好ましい。また、プレベークの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成によって変わるが、通常、30〜200℃であり、50〜150℃であることが好ましく、70〜130℃であることが更に好ましい。
なお、感放射線性樹脂組成物の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば、特公平6−12452号公報(特開昭59−93448号公報)等に開示されているように、使用する基板上に有機系または無機系の反射防止膜を形成しておくこともできる。また、環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、例えば、特開平5−188598号公報等に開示されているように、フォトレジスト膜上に保護膜を設けることもできる。更に、液浸用保護膜をフォトレジスト膜上に設けることもできる。なお、これらの技術は併用することができる。
In step (1), a solution obtained by dissolving the radiation-sensitive resin composition of the present invention in a solvent is applied onto a substrate by an appropriate application means such as spin coating, cast coating, roll coating, or the like. To form a photoresist film. More specifically, after applying the solution so that the photoresist film to be formed has a predetermined film thickness, the solvent in the coating film is volatilized by pre-baking (PB) to form a photoresist film. Can do. Examples of the substrate include a silicon wafer and a wafer coated with silicon dioxide.
The film thickness of the photoresist film is not particularly limited, but is usually 0.05 to 5 μm, preferably 0.05 to 3 μm, and more preferably 0.05 to 1 μm. Moreover, although the prebaking heating conditions change with the compounding composition of a radiation sensitive resin composition, it is 30-200 degreeC normally, It is preferable that it is 50-150 degreeC, It is still more preferable that it is 70-130 degreeC. .
In order to maximize the potential of the radiation-sensitive resin composition, as disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 6-12452 (Japanese Patent Laid-Open No. 59-93448), etc. It is also possible to form an organic or inorganic antireflection film. In order to prevent the influence of basic impurities contained in the environmental atmosphere, a protective film can be provided on the photoresist film as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-188598. Furthermore, a liquid immersion protective film may be provided on the photoresist film. These techniques can be used in combination.

工程(2)は、工程(1)で形成したフォトレジスト膜に、場合によっては水等の液浸媒体を介して、放射線を照射し、露光する工程である。なお、放射線を照射する際には、所定のパターンを有するマスクを通して放射線を照射する。
ここで、液浸露光を行なう場合は、必要に応じて液浸液とレジスト膜との直接の接触を保護する為に、液浸液不溶性の液浸用保護膜を工程(2)の前にレジスト膜上に設けることが好ましい。液浸用保護膜には、例えば、特開2006−227632号公報等に開示されている、工程(3)前に溶剤により剥離する溶剤剥離型液浸用保護膜、またはWO2005−069076号公報やWO2006−035790号公報等に開示されている、工程(3)の現像と同時に剥離する現像液剥離型液浸用保護膜がある。液浸用保護膜は、特に限定されるものではないが、スループット等を考慮した場合、現像液剥離型液浸用保護膜を用いることが更に好ましい。
放射線としては、使用する感放射線性酸発生剤の種類に応じて、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等がある。これらのなかでも、遠紫外線を使用することが好ましい。遠紫外線の発生源としては、ArFエキシマレーザー(波長193nm)またはKrFエキシマレーザー(波長248nm)があり、ArFエキシマレーザー(波長193nm)を遠紫外線の発生源として使用することが好ましい。
露光量等の露光条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成や添加剤の種類等に応じて適宜選定される。また、露光後に加熱処理(PEB)を行なうことが好ましい。PEBにより、感放射線性樹脂組成物中の酸解離性基の解離反応が円滑に進行する。このPEBの加熱条件は、感放射線性樹脂組成物の配合組成によって変わるが、通常、30〜200℃であり、50〜170℃であることが好ましい。
Step (2) is a step of exposing the photoresist film formed in step (1) by irradiating with radiation through an immersion medium such as water as the case may be. In addition, when irradiating a radiation, a radiation is irradiated through the mask which has a predetermined pattern.
Here, when performing immersion exposure, in order to protect the direct contact between the immersion liquid and the resist film as necessary, an immersion-insoluble immersion protective film is provided before the step (2). It is preferably provided on the resist film. As the immersion protective film, for example, disclosed in JP-A-2006-227632, etc., a solvent-peeled immersion protective film that is peeled off with a solvent before step (3), or WO 2005-069076 There is a developer peeling type immersion protective film that is peeled off at the same time as the development in the step (3), which is disclosed in WO2006-035790. The immersion protective film is not particularly limited, but it is more preferable to use a developer peeling type immersion protective film in consideration of throughput and the like.
Examples of radiation include visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, and charged particle beams, depending on the type of radiation-sensitive acid generator used. Among these, it is preferable to use far ultraviolet rays. As a source of deep ultraviolet light, there is an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) or a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), and an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) is preferably used as a source of deep ultraviolet light.
The exposure conditions such as the exposure amount are appropriately selected according to the blending composition of the radiation-sensitive resin composition, the type of additive, and the like. Further, it is preferable to perform a heat treatment (PEB) after the exposure. By PEB, the dissociation reaction of the acid dissociable group in the radiation sensitive resin composition proceeds smoothly. Although the heating conditions for this PEB vary depending on the composition of the radiation sensitive resin composition, it is usually 30 to 200 ° C, preferably 50 to 170 ° C.

工程(3)は、露光されたフォトレジスト膜を現像することにより、所定のフォトレジストパターンを形成する工程である。この現像に使用する現像液として、具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物を水に溶解したアルカリ性水溶液が挙げられる。アルカリ性水溶液の濃度は、通常、10質量%以下である。アルカリ性水溶液の濃度が10質量%超であると、非露光部も現像液に溶解する場合がある。なお、露光されたフォトレジスト膜を現像液で現像した後は、一般に、水で洗浄後、乾燥する。
また、現像液には、有機溶媒や界面活性剤等を適量添加することもできる。有機溶媒として、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルi−ブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチルシクロペンタノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン等のケトン類;メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、1,4−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジメチロール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−アミル等のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;の他、フェノール、アセトニルアセトン、ジメチルホルムアミド等がある。これらの有機溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
この有機溶媒の使用量は、アルカリ水溶液100体積部に対して、100体積部以下とすることが好ましい。有機溶媒の量が100体積部をこえると、現像性が低下して、露光部の現像残りが多くなるおそれがある。なお、現像液には、界面活性剤等を適量添加してもよい。
Step (3) is a step of forming a predetermined photoresist pattern by developing the exposed photoresist film. Specific examples of the developer used for this development include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propyl. Amine, triethylamine, methyldiethylamine, ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo -[4.3.0] -5-Alkaline aqueous solution in which an alkaline compound such as nonene is dissolved in water. The concentration of the alkaline aqueous solution is usually 10% by mass or less. When the concentration of the alkaline aqueous solution is more than 10% by mass, the unexposed area may be dissolved in the developer. In addition, after developing the exposed photoresist film with a developing solution, generally it wash | cleans with water and dries.
An appropriate amount of an organic solvent, a surfactant, or the like can be added to the developer. Examples of the organic solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl i-butyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 3-methylcyclopentanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, and the like; methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, alcohols such as i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, 1,4-hexanediol and 1,4-hexanedimethylol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; acetic acid Examples include esters such as ethyl, n-butyl acetate, and i-amyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; and phenol, acetonylacetone, dimethylformamide, and the like. These organic solvents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The amount of the organic solvent used is preferably 100 parts by volume or less with respect to 100 parts by volume of the alkaline aqueous solution. When the amount of the organic solvent exceeds 100 parts by volume, the developability is lowered, and there is a possibility that the development residue in the exposed part increases. An appropriate amount of a surfactant or the like may be added to the developer.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の「部」および「%」は、特に断らない限り質量基準である。また、各種物性値の測定方法、および諸特性の評価方法を以下に示す。
[Mw、Mn、およびMw/Mn]:
東ソー社製のGPCカラム(商品名「G2000HXL」2本、商品名「G3000HXL」1本、商品名「G4000HXL」1本)を使用し、流量:1.0ミリリットル/分、溶出溶媒:テトラヒドロフラン、カラム温度:40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。また、分散度「Mw/Mn」は、MwおよびMnの測定結果より算出した。
13C−NMR分析]:
それぞれの重合体の13C−NMR分析は、日本電子社製の商品名「JNM−EX270」を使用し、測定した。
[低分子量成分の残存割合(質量%)]:
ジーエルサイエンス社製商品名「Intersil ODS−25μmカラム」(4.6mmφ×250mm)を用い、流量1.0mL/分、溶出溶媒アクリロニトリル/0.1%リン酸水溶液の分析条件で、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した。なお、低分子量成分はモノマーを主成分とする成分であり、より具体的には重量平均分子量500以下の成分である。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the examples and comparative examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified. Moreover, the measurement method of various physical property values and the evaluation method of various properties are shown below.
[Mw, Mn, and Mw / Mn]:
Tosoh GPC columns (trade name “G2000HXL”, product name “G3000HXL”, product name “G4000HXL”) are used, flow rate: 1.0 ml / min, elution solvent: tetrahydrofuran, column Temperature: Measured by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under analysis conditions of 40 ° C. Further, the degree of dispersion “Mw / Mn” was calculated from the measurement results of Mw and Mn.
[ 13 C-NMR analysis]:
The 13 C-NMR analysis of each polymer was measured using a trade name “JNM-EX270” manufactured by JEOL Ltd.
[Remaining ratio of low molecular weight component (% by mass)]:
High-performance liquid chromatography using a trade name “Intersil ODS-25 μm column” (4.6 mmφ × 250 mm) manufactured by GL Sciences Inc. under analysis conditions of a flow rate of 1.0 mL / min and an elution solvent acrylonitrile / 0.1% phosphoric acid aqueous solution. (HPLC). The low molecular weight component is a component having a monomer as a main component, and more specifically, a component having a weight average molecular weight of 500 or less.

[感度(単位:mJ/cm2)]:
コータ/デベロッパ(商品名:CLEAN TRACK ACT8、東京エレクトロン社製)を用い、8インチシリコンウエハの表面に、下層反射防止膜形成剤(商品名:ARC29A、ブルワー・サイエンス社製)をスピンコートした。これを、205℃、60秒の条件でPBを行なうことにより、膜厚77nmの下層反射防止膜を形成し、基板とした。
次いで、上記コータ/デベロッパを用い、上記基板の下層反射防止膜の表面に、実施例・比較例の感放射線性樹脂組成物からなる塗工液をスピンコートし、表3に示す条件で、プリベーク(PB)を行なうことにより、膜厚120nmのフォトレジスト膜を形成した。更に、ArFエキシマレーザー露光装置(商品名:NSR S306C、ニコン社製)を用い、NA:0.78、シグマ:0.93/0.69の条件にて、上記フォトレジスト膜を、マスクパターンを介して露光させた。上記コータ/デベロッパのホットプレートにて、表3に示す条件でポストエクスポージャーベーク(PEB)を行ない、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、23℃で30秒間現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。
得られたレジスト膜において、線幅が90nmであるライン、ラインとラインとの距離が90nm(ライン・アンド・スペースが1対1)であるレジストパターンを形成する際の露光量(mJ/cm2)を最適露光量とした。そして、この最適露光量を感度として評価した。線幅およびラインとラインとの距離の測定は、走査型電子顕微鏡(1)(商品名:S−9380、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いた。
[解像度(単位:nm)]:
上記感度の評価で形成したライン・アンド・スペースのレジストパターンの線幅のうち、ラインの最小線幅(nm)を解像度の評価値とした(表4中、「解像度(nm)」と示す)。解像度は、数値が小さいほど良好であることを示す。
[パターンの断面形状]:
線幅90nmのライン・アンド・スペースパターンの断面形状を、商品名「S−4800」(株式会社日立ハイテクノロジーズ社製)にて観察し、レジストパターンの中間での線幅Lbと、膜の上部での線幅Laを測り、0.9≦(La/Lb)≦1.1の範囲内である場合を「良好」と評価し、範囲外である場合を「不良」と評価した。
[LWR(ラインラフネス特性、単位:nm)]:
上記感度の評価の最適露光量にて解像した90nmのライン・アンド・スペースパターンの観測において、感度の評価で用いたものと同じ走査型電子顕微鏡にてパターン上部から観察した際に、線幅を任意のポイントで観測し、その測定ばらつきを3σ(nm)で評価した。
[最小倒壊前寸法(単位:nm)]:
上記感度の評価の最適露光量にて解像した90nmのライン・アンド・スペースパターンの観測において、この最適露光量よりも大きな露光量にて露光を行なった場合、得られるパターンの線幅が細くなるため、最終的にレジストパターンの倒壊が見られる。このレジストパターンの倒壊が確認されない最大の露光量における線幅を最小倒壊前寸法(nm)と定義し、パターン倒れ耐性の指標とした。この線幅(最小倒壊前寸法)が小さい程良好である。なお、最小倒壊前寸法(nm)の測定は、感度の評価で用いたものと同じ走査型電子顕微鏡を用いた。
[Sensitivity (unit: mJ / cm 2 )]:
Using a coater / developer (trade name: CLEAN TRACK ACT8, manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd.), a lower antireflection film forming agent (trade name: ARC29A, manufactured by Brewer Science Co., Ltd.) was spin-coated on the surface of an 8-inch silicon wafer. This was subjected to PB under the conditions of 205 ° C. and 60 seconds to form a 77 nm-thick lower layer antireflection film, which was used as a substrate.
Next, using the coater / developer, the surface of the lower antireflection film of the substrate was spin-coated with a coating solution comprising the radiation sensitive resin compositions of Examples and Comparative Examples, and prebaked under the conditions shown in Table 3. By performing (PB), a photoresist film having a thickness of 120 nm was formed. Furthermore, using an ArF excimer laser exposure apparatus (trade name: NSR S306C, manufactured by Nikon Corporation), the mask pattern is applied to the photoresist film under the conditions of NA: 0.78 and Sigma: 0.93 / 0.69. Exposed through. Perform post-exposure baking (PEB) on the above coater / developer hot plate under the conditions shown in Table 3, develop with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 30 seconds, wash with water, and dry. Thus, a positive resist pattern was formed.
In the obtained resist film, the exposure amount (mJ / cm 2 ) when a resist pattern having a line width of 90 nm and a distance between the lines of 90 nm (line and space is 1: 1) is formed. ) Was the optimum exposure. Then, this optimum exposure amount was evaluated as sensitivity. A scanning electron microscope (1) (trade name: S-9380, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used to measure the line width and the distance between the lines.
[Resolution (unit: nm)]:
Among the line widths of the line-and-space resist pattern formed in the sensitivity evaluation, the minimum line width (nm) of the lines was used as an evaluation value for resolution (in Table 4, “resolution (nm)”). . The smaller the numerical value, the better the resolution.
[Pattern shape of pattern]:
The cross-sectional shape of the line-and-space pattern with a line width of 90 nm was observed with the trade name “S-4800” (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), the line width Lb in the middle of the resist pattern, and the upper part of the film The line width La was measured, and the case where it was within the range of 0.9 ≦ (La / Lb) ≦ 1.1 was evaluated as “good”, and the case where it was out of the range was evaluated as “bad”.
[LWR (line roughness characteristic, unit: nm)]:
When observing a 90 nm line-and-space pattern resolved at the optimal exposure for sensitivity evaluation, the line width was observed from the top of the pattern with the same scanning electron microscope used for sensitivity evaluation. Was observed at an arbitrary point, and the measurement variation was evaluated at 3σ (nm).
[Minimum dimensions before collapse (unit: nm)]:
When observing a 90 nm line and space pattern resolved at the optimum exposure amount for sensitivity evaluation, the line width of the resulting pattern is narrow when exposure is performed with an exposure amount larger than the optimum exposure amount. As a result, the resist pattern is finally collapsed. The line width at the maximum exposure amount at which the resist pattern was not confirmed to be collapsed was defined as the minimum dimension before collapse (nm), which was used as an index of pattern collapse resistance. The smaller the line width (minimum dimension before collapse), the better. In addition, the measurement before the minimum collapse (nm) used the same scanning electron microscope as what was used by evaluation of a sensitivity.

[ブロッブ欠陥]:
まず、上記コータ/デベロッパ(1)を用いて、処理条件100℃、60秒でHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を行なった8インチシリコンウエハを用意した。この8インチシリコンウエハ上に、各実施例および比較例にて調製した感放射線性樹脂組成物をスピンコートし、表3の条件でベーク(PB)を行ない、膜厚120nmのレジスト膜を形成した。
その後、このレジスト膜に、ArFエキシマレーザー露光装置(商品名「NSR S306C」、ニコン社製、照明条件;NA0.78、シグマ0.85)により、マスクパターンが形成されていない擦りガラスを介して上記感度における最適露光量にて露光を行なった。次に、表3に示す条件でPEBを行なった後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により、23℃で30秒間現像し、水洗し、乾燥して、ブロッブ欠陥(Blob欠陥)評価用基板を作成した。
上記ブロッブ欠陥評価用基板を、商品名「KLA2351」(KLAテンコール社製)で測定して、ブロッブ欠陥の測定とした。ブロッブ欠陥の評価は、検出されたブロッブ欠陥が200個以下の場合は「良好」、200個をこえた場合は「不良」とした。
[Blob defect]:
First, using the coater / developer (1), an 8-inch silicon wafer subjected to HMDS (hexamethyldisilazane) treatment at 100 ° C. for 60 seconds was prepared. On this 8-inch silicon wafer, the radiation-sensitive resin composition prepared in each example and comparative example was spin coated, and baked (PB) under the conditions shown in Table 3 to form a resist film having a thickness of 120 nm. .
Thereafter, the resist film is exposed to an ArF excimer laser exposure apparatus (trade name “NSR S306C”, manufactured by Nikon Corporation, illumination conditions: NA 0.78, sigma 0.85) through a rubbed glass on which no mask pattern is formed. The exposure was performed at the optimum exposure amount at the above sensitivity. Next, after performing PEB under the conditions shown in Table 3, it was developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 30 seconds, washed with water, and dried to produce a blob defect (Blob defect). An evaluation substrate was prepared.
The blob defect evaluation substrate was measured under the trade name “KLA2351” (manufactured by KLA Tencor) to measure blob defects. The evaluation of the blob defect was “good” when the number of detected blob defects was 200 or less, and “bad” when the number of blob defects exceeded 200.

重合体の合成:
重合体は、各合成例において、表1に示す単量体(M−1)〜(M−5)を用いて合成した。単量体(M−1)〜(M−5)を、以下の式(M−1)〜(M−5)に示す。
Polymer synthesis:
The polymer was synthesized using monomers (M-1) to (M-5) shown in Table 1 in each synthesis example. Monomers (M-1) to (M-5) are shown in the following formulas (M-1) to (M-5).

Figure 0005176909
Figure 0005176909

重合体実施例1:樹脂(A−1)
上記単量体(M−1)40.66g(40モル%)と、上記単量体(M−3)24.72g(15モル%)と、上記単量体(M−4)34.62g(45モル%)とを2−ブタノン200gに溶解し、更に開始剤としてジメチルアゾビスイソブチレート(表1中、「MAIB」と記す)5.27gを投入した単量体溶液を準備した。
次に、滴下漏斗を備えた500mlの三つ口フラスコに100gの2−ブタノンを投入し、この三つ口フラスコ内を30分窒素パージした。窒素パージの後、三つ口フラスコ内をマグネティックスターラーで攪拌しながら80℃になるように加熱し、事前に準備した上記単量体溶液を、毎分1.9mlの速度で滴下した。滴下開始を重合開始時間として6時間重合反応を実施した。
重合終了後、重合溶液は水冷により30℃以下に冷却した。次いで、n−ヘプタン1500gの中へ投入し、析出した白色粉末をろ別した。ろ別された白色粉末を、2度300gのn−ヘプタンにて洗浄し、ろ別し、50℃で17時間乾燥させて白色粉末の共重合体を得た(77g、収率77%)。この共重合体を樹脂(A−1)とする。
Polymer Example 1: Resin (A-1)
40.66 g (40 mol%) of the monomer (M-1), 24.72 g (15 mol%) of the monomer (M-3), and 34.62 g of the monomer (M-4). (45 mol%) was dissolved in 200 g of 2-butanone, and a monomer solution into which 5.27 g of dimethylazobisisobutyrate (indicated as “MAIB” in Table 1) was added as an initiator was prepared.
Next, 100 g of 2-butanone was charged into a 500 ml three-necked flask equipped with a dropping funnel, and the inside of this three-necked flask was purged with nitrogen for 30 minutes. After purging with nitrogen, the inside of the three-necked flask was heated to 80 ° C. while stirring with a magnetic stirrer, and the monomer solution prepared in advance was added dropwise at a rate of 1.9 ml per minute. The polymerization reaction was carried out for 6 hours with the start of dropping as the polymerization start time.
After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled to 30 ° C. or less by water cooling. Subsequently, it poured into 1500 g of n-heptane, and the precipitated white powder was filtered off. The filtered white powder was washed twice with 300 g of n-heptane, filtered and dried at 50 ° C. for 17 hours to obtain a white powder copolymer (77 g, yield 77%). This copolymer is referred to as “resin (A-1)”.

この共重合体は、Mwが7,310であり、Mw/Mnが1.69であり、13C−NMR分析の結果、単量体(M−1)に由来する繰り返し単位および単量体(M−4)に由来する繰り返し単位および化合物(M−3)に由来する繰り返し単位の含有率は、40.3:44.6:15.1(モル%)であった。また、この共重合体における低分子量成分の残存割合は、0.04質量%であった。測定結果を表2に示す。 This copolymer has Mw of 7,310, Mw / Mn of 1.69, and as a result of 13 C-NMR analysis, a repeating unit derived from the monomer (M-1) and a monomer ( The content rate of the repeating unit derived from M-4) and the repeating unit derived from the compound (M-3) was 40.3: 44.6: 15.1 (mol%). Moreover, the residual ratio of the low molecular weight component in this copolymer was 0.04% by mass. The measurement results are shown in Table 2.

重合体実施例2および重合体比較例1、2:樹脂(A−2)および樹脂(A−3)、(A−4)
表1に示す配合処方とした以外は、重合体実施例1と同様にして樹脂(A−2)〜(A−4)を合成した。
また、得られた樹脂(A−1)〜(A−4)についての、13C−NMR分析による各繰り返し単位の割合(モル%)、収率(%)、Mw、分散度(Mw/Mn)、および低分子量成分の含有量(質量%)の測定結果を表2に示す。
Polymer Example 2 and Polymer Comparative Examples 1 and 2: Resin (A-2) and Resins (A-3) and (A-4)
Resins (A-2) to (A-4) were synthesized in the same manner as in Polymer Example 1 except that the formulation shown in Table 1 was used.
Moreover, about the obtained resin (A-1)-(A-4), the ratio (mol%) of each repeating unit by 13 C-NMR analysis, a yield (%), Mw, dispersity (Mw / Mn) ) And the measurement results of the content (mass%) of the low molecular weight component are shown in Table 2.

Figure 0005176909
Figure 0005176909

Figure 0005176909
Figure 0005176909

感放射線性樹脂組成物の調製:
表3に、各実施例および比較例にて調製された感放射線性樹脂組成物の組成と、および露光前および露光後加熱条件(PBおよびPEB)を示す。また、上記重合体実施例にて合成した樹脂(A−1)〜(A−4)以外の感放射線性樹脂組成物を構成する各成分(酸発生剤(B)、窒素含有化合物(C)および溶剤(E))について以下に示す。
Preparation of radiation sensitive resin composition:
Table 3 shows the compositions of the radiation-sensitive resin compositions prepared in each Example and Comparative Example, and pre-exposure and post-exposure heating conditions (PB and PEB). Moreover, each component (acid generator (B), nitrogen-containing compound (C) which comprises radiation sensitive resin compositions other than resin (A-1)-(A-4) synthesize | combined in the said polymer Example. And solvent (E)) are shown below.

感放射線性酸発生剤(B)
(B−1):1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム・ノナフルオロ−n−ブタンスルホネート
(B−2):トリフェニルスルホニウム・ノナフルオロ−n−ブタンスルホネート
(B−3):1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム・1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(ノルボルナン−2−イル)エタンスルホネート
窒素含有化合物(C)
(C−1):N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール
添加剤(D)
(D−1):4−〔2−ヒドロキシ−2,2−ビス(トリフルオロメチル)エチル〕テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン
溶剤(E)
(E−1):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
Radiation sensitive acid generator (B)
(B-1): 1- (4-n-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium / nonafluoro-n-butanesulfonate (B-2): triphenylsulfonium / nonafluoro-n-butanesulfonate (B- 3): 1- (4-n-Butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium · 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (norbornan-2-yl) ethanesulfonate nitrogen-containing compound (C)
(C-1): Nt-butoxycarbonyl-2-phenylbenzimidazole additive (D)
(D-1): 4- [2-hydroxy-2,2-bis (trifluoromethyl) ethyl] tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodecane solvent (E)
(E-1): Propylene glycol monomethyl ether acetate

組成物実施例1
重合体実施例1で得られた樹脂(A−1)10質量部、樹脂(A−2)90質量部、感放射線性酸発生剤(B)として1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム・ノナフルオロ−n−ブタンスルホネート(B−1)4.0質量部、トリフェニルスルホニウム・ノナフルオロ−n−ブタンスルホネート(B−2)1.0質量部、1−(4−n−ブトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム・1,1,2,2−テトラフルオロ−2−(ノルボルナン−2−イル)エタンスルホネート(B−3)2.0質量部、窒素含有化合物(C)としてN−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール(C−1)0.72質量部、添加剤(D)として4−〔2−ヒドロキシ−2,2−ビス(トリフルオロメチル)エチル〕テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン(D−1)0.02質量部を混合し、この混合物に、溶剤(E)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1090質量部を添加し、上記混合物を溶解させて混合溶液を得、得られた混合溶液を孔径0.20μmのフィルターでろ過して感放射線性樹脂組成物を調製した。表3に感放射線性樹脂組成物の配合処方を示す。
得られた組成物実施例1の感放射線性樹脂組成物について、上述した、感度、解像度、パターンの断面形状、LWR(ラインラフネス特性)、最小倒壊前寸法、およびブロッブ欠陥について評価を行なった。評価結果を表4に示す。
Composition Example 1
10 parts by mass of the resin (A-1) obtained in Polymer Example 1, 90 parts by mass of the resin (A-2), and 1- (4-n-butoxynaphthalene-1 as a radiation sensitive acid generator (B) -Yl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate (B-1) 4.0 parts by mass, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate (B-2) 1.0 part by mass, 1- (4 -N-butoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium · 1,1,2,2-tetrafluoro-2- (norbornan-2-yl) ethanesulfonate (B-3) 2.0 parts by mass, containing nitrogen As compound (C), Nt-butoxycarbonyl-2-phenylbenzimidazole (C-1) 0.72 parts by mass, and as additive (D) 4- [2-hydroxy-2,2-bis (toluene) Fluoromethyl) ethyl] tetracyclo [6.2.1.1 3, 6. 02,7 ] 0.02 part by mass of dodecane (D-1) is mixed, 1090 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent (E) is added to this mixture, and the above mixture is dissolved to obtain a mixed solution. The obtained mixed solution was filtered through a filter having a pore size of 0.20 μm to prepare a radiation sensitive resin composition. Table 3 shows the formulation of the radiation sensitive resin composition.
The obtained radiation sensitive resin composition of Example 1 was evaluated for the sensitivity, resolution, cross-sectional shape of the pattern, LWR (line roughness characteristics), minimum dimension before collapse, and blob defect. The evaluation results are shown in Table 4.

組成物比較例1
感放射線性樹脂組成物を調製する各成分を表3に示すように変更したことを除いては、組成物実施例1と同様にして、感放射線性樹脂組成物(組成物比較例1)を得た。得られた組成物比較例1の感放射線性樹脂組成物について、感度、解像度、パターンの断面形状、PEB温度依存性、最小倒壊前寸法、およびブロッブ欠陥について評価を行なった。評価結果を表4に示す。
Composition Comparative Example 1
A radiation-sensitive resin composition (Comparative Comparative Example 1) was prepared in the same manner as in Composition Example 1, except that each component for preparing the radiation-sensitive resin composition was changed as shown in Table 3. Obtained. The resulting radiation-sensitive resin composition of Comparative Example 1 was evaluated for sensitivity, resolution, pattern cross-sectional shape, PEB temperature dependency, minimum pre-collapse size, and blob defect. The evaluation results are shown in Table 4.

Figure 0005176909
Figure 0005176909

Figure 0005176909
Figure 0005176909

表4から明らかなように、組成物実施例1の感放射線性樹脂組成物は、感度、および解像度が、組成物比較例1と比較して優れていた。また、ドライエッチング耐性(最小倒壊前寸法)およびLWR特性も向上することが分かった。また、パターンの断面形状、ブロッブ欠陥についても良好な結果を得ることができた。   As is apparent from Table 4, the radiation-sensitive resin composition of Composition Example 1 was superior in sensitivity and resolution compared to Composition Comparative Example 1. It was also found that dry etching resistance (minimum dimension before collapse) and LWR characteristics were improved. Good results were also obtained for the cross-sectional shape of the pattern and blob defects.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、リソグラフィー工程、特にArFエキシマレーザーを光源とするリソグラフィー工程に用いられ、90nm以下の微細パターンの形成において、また、液浸露光工程においても、解像性能に優れるだけでなく、LWRが小さく、パターン倒れ耐性に優れ、且つ、欠陥性にも優れた化学増幅型レジストとして利用することができる。   The radiation-sensitive resin composition of the present invention is used in a lithography process, particularly a lithography process using an ArF excimer laser as a light source, and has a resolution performance in forming a fine pattern of 90 nm or less and also in an immersion exposure process. In addition to being excellent, it can be used as a chemically amplified resist having a low LWR, excellent resistance to pattern collapse, and excellent defectivity.

Claims (2)

樹脂(A)と、感放射線性酸発生剤(B)とを含有する感放射線性樹脂組成物であって、
前記樹脂(A)は、下記式(1)で表される繰り返し単位(a−1)と、下記式(2)で表される繰り返し単位(a−2)と、酸解離性基を有する繰り返し単位(a−3)とを含み、重量平均分子量が1000〜100000の重合体を含むことを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
Figure 0005176909
(式(1)において、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数1〜12のアルキレン基または脂環式アルキレン基を表し、mは1〜3の整数を表し、式(2)において、R3は水素原子、メチル基、またはトリフルオロメチル基を表し、R4は2価の炭素数3〜9の脂環式炭化水素基、メチレン基、または炭素数2〜9の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を表す。)
A radiation-sensitive resin composition comprising a resin (A) and a radiation-sensitive acid generator (B),
The resin (A) is a repeating unit having a repeating unit (a-1) represented by the following formula (1), a repeating unit (a-2) represented by the following formula (2), and an acid dissociable group. A radiation sensitive resin composition comprising a unit (a-3) and a polymer having a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000.
Figure 0005176909
(In Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or an alicyclic alkylene group, m represents an integer of 1 to 3, and In 2), R 3 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group, and R 4 represents a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms, a methylene group, or 2 to 9 carbon atoms. Represents a linear or branched alkylene group.)
下記式(1)で表される繰り返し単位(a−1)と、下記式(2)で表される繰り返し単位(a−2)と、酸解離性基を有する繰り返し単位(a−3)とを含み、重量平均分子量が1000〜100000であることを特徴とする重合体。
Figure 0005176909
(式(1)において、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数1〜12のアルキレン基または脂環式アルキレン基を表し、mは1〜3の整数を表し、式(2)において、R3は水素原子、メチル基、またはトリフルオロメチル基を表し、R4は2価の炭素数3〜9の脂環式炭化水素基、メチレン基、または炭素数2〜9の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を表す。)
A repeating unit (a-1) represented by the following formula (1), a repeating unit (a-2) represented by the following formula (2), and a repeating unit (a-3) having an acid dissociable group; And having a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000.
Figure 0005176909
(In Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or an alicyclic alkylene group, m represents an integer of 1 to 3, and In 2), R 3 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group, and R 4 represents a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms, a methylene group, or 2 to 9 carbon atoms. Represents a linear or branched alkylene group.)
JP2008305613A 2008-11-26 2008-11-28 Polymer and radiation-sensitive resin composition Active JP5176909B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008305613A JP5176909B2 (en) 2008-11-28 2008-11-28 Polymer and radiation-sensitive resin composition
TW098140114A TW201030464A (en) 2008-11-26 2009-11-25 Radiation-sensitive resin composition
KR1020117014592A KR20110094085A (en) 2008-11-26 2009-11-26 Radiation-sensitive resin composition
PCT/JP2009/069925 WO2010061875A1 (en) 2008-11-26 2009-11-26 Radiation-sensitive resin composition
US13/115,990 US20110262865A1 (en) 2008-11-26 2011-05-26 Radiation-sensitive resin composition and polymer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008305613A JP5176909B2 (en) 2008-11-28 2008-11-28 Polymer and radiation-sensitive resin composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010128388A JP2010128388A (en) 2010-06-10
JP5176909B2 true JP5176909B2 (en) 2013-04-03

Family

ID=42328800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008305613A Active JP5176909B2 (en) 2008-11-26 2008-11-28 Polymer and radiation-sensitive resin composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5176909B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5537963B2 (en) * 2009-01-16 2014-07-02 富士フイルム株式会社 Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and pattern forming method using the same
JP2013166894A (en) * 2012-02-16 2013-08-29 Fujifilm Corp Inkjet ink composition, image forming method, and printed article
JP6403357B1 (en) * 2017-12-21 2018-10-10 昭和電工株式会社 Resin composition, photosensitive resin composition, cured resin film, image display element, and color filter

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3952946B2 (en) * 2002-12-27 2007-08-01 Jsr株式会社 (Meth) acrylic polymer and radiation-sensitive resin composition
JP2004220009A (en) * 2002-12-28 2004-08-05 Jsr Corp Radiation sensitive resin composition
JP4924795B2 (en) * 2003-12-18 2012-04-25 東邦化学工業株式会社 Norbornane lactone (meth) acrylate and polymer thereof
JP4780945B2 (en) * 2004-02-04 2011-09-28 ダイセル化学工業株式会社 Unsaturated carboxylic acid hemiacetal ester, polymer compound, and resin composition for photoresist
JPWO2008081768A1 (en) * 2006-12-26 2010-04-30 出光興産株式会社 Chloromethyl ethers containing alicyclic structure, polymerizable monomer for photoresist and method for producing the same
JP5325519B2 (en) * 2008-10-09 2013-10-23 東京応化工業株式会社 Positive resist composition, polymer compound, and resist pattern forming method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010128388A (en) 2010-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5141459B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP5360065B2 (en) Radiation-sensitive resin composition and resist pattern forming method
KR101733251B1 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP2009134088A (en) Radiation-sensitive resin composition
JP5077355B2 (en) Radiation sensitive composition
JP2010282189A (en) Radiation-sensitive resin composition
WO2009142181A1 (en) Radiation-sensitive resin composition for liquid immersion exposure, polymer and method for forming resist pattern
JP5621275B2 (en) Photoresist pattern forming method for ion plantation.
JP5716397B2 (en) Radiation sensitive resin composition, resist pattern forming method and photoresist film
WO2010061875A1 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP5304204B2 (en) Polymer and radiation-sensitive resin composition
JP2010276624A (en) Radiation-sensitive resin composition
JP5333227B2 (en) Radiation-sensitive composition and method for forming photoresist pattern
JP5343535B2 (en) Radiation-sensitive resin composition, resist film forming method and resist pattern forming method using the same
JP5176910B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP2010126581A (en) Polymer and radiation-sensitive resin composition
JP5176909B2 (en) Polymer and radiation-sensitive resin composition
JP5568963B2 (en) Polymer and radiation-sensitive resin composition
JP5299031B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP5347465B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP5077353B2 (en) Radiation sensitive composition
JP5077354B2 (en) Radiation sensitive composition
JP5157932B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP4752794B2 (en) Radiation-sensitive resin composition and polymer for radiation-sensitive resin composition
JP5077352B2 (en) Radiation sensitive composition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110822

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121224

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5176909

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160118

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250