JP5244933B2 - Resist composition, and resist film and pattern forming method using the same - Google Patents

Resist composition, and resist film and pattern forming method using the same Download PDF

Info

Publication number
JP5244933B2
JP5244933B2 JP2011055588A JP2011055588A JP5244933B2 JP 5244933 B2 JP5244933 B2 JP 5244933B2 JP 2011055588 A JP2011055588 A JP 2011055588A JP 2011055588 A JP2011055588 A JP 2011055588A JP 5244933 B2 JP5244933 B2 JP 5244933B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
repeating unit
alkyl group
resin
examples
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
JP2011055588A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012189958A (en
Inventor
佳奈 藤井
啓太 加藤
唯宏 男谷
秀知 高橋
文之 西山
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.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm 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 Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2011055588A priority Critical patent/JP5244933B2/en
Priority to KR1020120025517A priority patent/KR20120104950A/en
Publication of JP2012189958A publication Critical patent/JP2012189958A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5244933B2 publication Critical patent/JP5244933B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

本発明は、レジスト組成物、並びに、それを用いたレジスト膜及びパターン形成方法に関する。より詳細には、本発明は、例えば、IC等の半導体製造工程、液晶及びサーマルヘッド等の回路基板の製造、更にはその他のフォトファブリケーションのリソグラフィ工程に適用可能なレジスト組成物、並びに、それを用いたレジスト膜及びパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a resist composition, and a resist film and a pattern forming method using the resist composition. More specifically, the present invention relates to a resist composition that can be applied to, for example, a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board such as a liquid crystal and a thermal head, and other photofabrication lithography processes. The present invention relates to a resist film and a pattern forming method.

パターン形成用の感光性組成物は、典型的には、光の照射により酸を発生する化合物と、酸の作用により現像液に対する溶解度が変化する樹脂とを含んでいる。このような構成を採用すると、露光部と非露光部とで、組成物の現像液に対する溶解度を異ならせることができる。即ち、こうすると、露光部又は非露光部の形状に応じた微細パターンを、比較的容易に形成することができる。   The photosensitive composition for pattern formation typically contains a compound that generates an acid upon irradiation with light, and a resin whose solubility in a developer changes due to the action of the acid. If such a structure is employ | adopted, the solubility with respect to the developing solution of a composition can be varied with an exposed part and a non-exposed part. That is, in this way, a fine pattern corresponding to the shape of the exposed portion or the non-exposed portion can be formed relatively easily.

この感光性組成物には、塩基性化合物を更に含有させることがある。例えば、特許文献1には、塩基性化合物として、脂肪族性水酸基を有する第3級アミンを用いることが記載されている。また、特許文献2には、塩基性化合物として、エーテル基を含んだ特定の構造を有する第3級又は第2級アミンを用いることが記載されている。また、特許文献3には、エーテル基を含んだ特定構造を有する第3級アミン又は第2級アミンを用いた感光性組成物を用いて、溶剤を含んだ現像液で現像し、パターン形成する方法が記載されている。   This photosensitive composition may further contain a basic compound. For example, Patent Document 1 describes the use of a tertiary amine having an aliphatic hydroxyl group as the basic compound. Patent Document 2 describes the use of a tertiary or secondary amine having a specific structure containing an ether group as the basic compound. In Patent Document 3, a photosensitive composition using a tertiary amine or a secondary amine having a specific structure containing an ether group is used to develop a pattern with a developer containing a solvent. A method is described.

特開平10−177250号公報JP 10-177250 A 特開平11−084639号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-084639 特開2009−258585号公報JP 2009-258585 A

本発明は、良好な形状のパターンを形成可能とするレジスト組成物、並びに、それを用いたレジスト膜及びパターン形成方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a resist composition capable of forming a pattern having a good shape, and a resist film and a pattern forming method using the same.

本発明は、例えば、以下の通りである。   For example, the present invention is as follows.

〔1〕(A)脂環構造を備え且つ酸の作用により現像液に対する溶解速度が変化する樹脂と、(B)活性光線又は放射線の照射によって酸を発生する化合物と、(C)下記一般式(EA)により表される化合物とを含有したレジスト組成物。

Figure 0005244933
[1] (A) a resin having an alicyclic structure and having a dissolution rate that changes in the developer by the action of an acid; (B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation; and (C) the following general formula A resist composition containing a compound represented by (EA).
Figure 0005244933

式中、
o、p及びqは、各々独立に、1以上の整数を表す。
nは、3以上の整数を表す。
r及びsは、各々独立に、1以上の整数を表す。
tは、0以上の整数を表す。
及びRは、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
は、t≧1のときは水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、t=0のときはアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Where
o, p, and q each independently represents an integer of 1 or more.
n represents an integer of 3 or more.
r and s each independently represent an integer of 1 or more.
t represents an integer of 0 or more.
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group when t ≧ 1, and represents an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group when t = 0.

〔2〕前記樹脂は、前記脂環構造を含んだラクトン基を備えている〔1〕に記載の組成物。   [2] The composition according to [1], wherein the resin includes a lactone group including the alicyclic structure.

〔3〕前記ラクトン基はシアノ基を備えていない〔2〕に記載の組成物。   [3] The composition according to [2], wherein the lactone group does not include a cyano group.

〔4〕(A)下記一般式(I−a)又は(I−b)により表される繰り返し単位(a)と、下記一般式(II)により表される繰り返し単位(b)と、下記一般式(III)により表される繰り返し単位(d)とを含んでいる樹脂と、(B)活性光線又は放射線の照射によって酸を発生する化合物と、(C)下記一般式(EA)により表される化合物とを含有したレジスト組成物。

Figure 0005244933
[4] (A) The repeating unit (a) represented by the following general formula (Ia) or (Ib), the repeating unit (b) represented by the following general formula (II), and the following general formula A resin containing a repeating unit (d) represented by formula (III), (B) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and (C) represented by the following general formula (EA). A resist composition containing a compound.
Figure 0005244933

式中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、q≧2の場合は各々独立に、アルキル基を表す。
は、水素原子又はアルキル基を表す。
qは、0〜3の整数を表す。
sは、1〜3の整数を表す。

Figure 0005244933
Where
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 independently represents an alkyl group when q ≧ 2.
R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
q represents an integer of 0 to 3.
s represents an integer of 1 to 3.
Figure 0005244933

式中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
、R及びRは、各々独立に、アルキル基又は単環のシクロアルキル基を表す。R、R及びRのうち2つは、互いに結合して、単環を形成していてもよい。

Figure 0005244933
Where
R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 5 , R 6 and R 7 each independently represents an alkyl group or a monocyclic cycloalkyl group. Two of R 5 , R 6 and R 7 may be bonded to each other to form a single ring.
Figure 0005244933

式中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
mは、1又は2を表す。

Figure 0005244933
Where
R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group.
m represents 1 or 2.
Figure 0005244933

式中、
o、p及びqは、各々独立に、1以上の整数を表す。
nは、3以上の整数を表す。
r及びsは、各々独立に、1以上の整数を表す。
tは、0以上の整数を表す。
及びRは、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
は、t≧1のときは水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、t=0のときはアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Where
o, p, and q each independently represents an integer of 1 or more.
n represents an integer of 3 or more.
r and s each independently represent an integer of 1 or more.
t represents an integer of 0 or more.
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group when t ≧ 1, and represents an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group when t = 0.

〔5〕前記樹脂(A)は、前記繰り返し単位(b)とは異なり且つ酸の作用により分解する基を備えた繰り返し単位(c)を更に含んでいる〔4〕に記載の組成物。   [5] The composition according to [4], wherein the resin (A) further includes a repeating unit (c) which is different from the repeating unit (b) and has a group capable of decomposing by the action of an acid.

〔6〕前記樹脂(A)は、前記繰り返し単位(a)の含有量が30〜55mol%であり、前記繰り返し単位(b)の含有量が20〜50mol%であり、前記繰り返し単位(c)の含有量が5〜30mol%であり、前記繰り返し単位(d)の含有量が1〜20mol%である〔5〕に記載の組成物。   [6] The resin (A) has a content of the repeating unit (a) of 30 to 55 mol%, a content of the repeating unit (b) of 20 to 50 mol%, and the repeating unit (c). The composition according to [5], wherein the content of the repeating unit (d) is 1 to 20 mol%.

〔7〕前記樹脂(A)の重量平均分子量は5000〜30000の範囲内にある〔1〕〜〔6〕の何れかに記載の組成物。   [7] The composition according to any one of [1] to [6], wherein the resin (A) has a weight average molecular weight in the range of 5000 to 30000.

〔8〕プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとシクロヘキサノンとを含んだ溶剤を更に含有した〔1〕〜〔7〕の何れかに記載の組成物。   [8] The composition according to any one of [1] to [7], further containing a solvent containing propylene glycol monomethyl ether acetate and cyclohexanone.

〔9〕〔1〕〜〔8〕の何れかに記載の組成物を用いて形成されたレジスト膜。   [9] A resist film formed using the composition according to any one of [1] to [8].

〔10〕〔1〕〜〔8〕の何れかに記載の組成物を用いて膜を形成することと、前記膜を露光することと、前記露光された膜を有機溶剤を含んだ現像液を用いて現像して、ネガ型のパターンを形成することとを含んだパターン形成方法。   [10] Forming a film using the composition according to any one of [1] to [8]; exposing the film; and exposing the exposed film to a developer containing an organic solvent. A pattern forming method comprising: developing using a negative pattern.

〔11〕前記現像液は、前記有機溶剤としてエステル系溶剤を含んでいる〔10〕に記載のパターン形成方法。   [11] The pattern forming method according to [10], wherein the developer contains an ester solvent as the organic solvent.

〔12〕前記ネガ型のパターンをリンスすることを更に含んだ〔10〕又は〔11〕に記載のパターン形成方法。   [12] The pattern forming method according to [10] or [11], further comprising rinsing the negative pattern.

本発明によると、良好な形状のパターンを形成可能とするレジスト組成物、並びに、それを用いたレジスト膜及びパターン形成方法を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the resist composition which can form the pattern of a favorable shape, the resist film using the same, and a pattern formation method.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

なお、ここでは、置換又は無置換を明示していない基及び原子団には、置換基を有していないものと置換基を有しているものとの双方が含まれることとする。例えば、置換又は無置換を明示していない「アルキル基」は、置換基を有していないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有しているアルキル基(置換アルキル基)をも包含することとする。   Here, the groups and atomic groups that do not explicitly indicate substitution or non-substitution include both those that do not have a substituent and those that have a substituent. For example, an “alkyl group” that does not clearly indicate substitution or unsubstituted is not only an alkyl group that does not have a substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group that has a substituent (substituted alkyl group) Is also included.

また、ここで「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外(EUV)線、X線又は電子線(EB)を意味している。「光」とは、活性光線又は放射線を意味している。「露光」とは、水銀灯、遠紫外線、X線及びEUV光等による光照射のみならず、電子線及びイオンビーム等の粒子線による描画をも意味している。   In addition, here, “active light” or “radiation” means, for example, an emission line spectrum of a mercury lamp, a far ultraviolet ray represented by an excimer laser, an extreme ultraviolet (EUV) ray, an X-ray or an electron beam (EB). Yes. “Light” means actinic rays or radiation. “Exposure” means not only light irradiation with a mercury lamp, far ultraviolet rays, X-rays, EUV light, etc., but also drawing with particle beams such as electron beams and ion beams.

本発明に係るレジスト組成物は、(A)酸の作用により現像液に対する溶解速度が変化する樹脂〔以下、酸分解性樹脂ともいう〕と、(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物〔以下、光酸発生剤ともいう〕と、(C)塩基性化合物とを含有している。   The resist composition according to the present invention generates (A) a resin whose dissolution rate in a developer is changed by the action of an acid (hereinafter also referred to as an acid-decomposable resin) and (B) an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. And a compound (C) a basic compound.

本発明者らは、酸分解性樹脂として脂環構造を備えた樹脂(A)を使用すると共に、塩基性化合物として特定の構造を有する化合物(C)を使用することにより、良好な形状のパターンを形成できることを見出した。
以下、上記成分(A)〜(C)について、詳細に説明する。
By using the resin (A) having an alicyclic structure as the acid-decomposable resin and using the compound (C) having a specific structure as the basic compound, the present inventors have a pattern with a good shape. It was found that can be formed.
Hereinafter, the components (A) to (C) will be described in detail.

(A)酸分解性樹脂
本発明に係るレジスト組成物は、脂環構造を備えた酸分解性樹脂(A)を含有している。この脂環構造は、単環構造を有していてもよく、多環構造を有していてもよい。また、この脂環構造は、置換基を更に有していてもよい。なお、ここでいう「脂環」には、芳香環は含まれない。
(A) Acid-decomposable resin The resist composition according to the present invention contains an acid-decomposable resin (A) having an alicyclic structure. This alicyclic structure may have a monocyclic structure or a polycyclic structure. Moreover, this alicyclic structure may further have a substituent. The “alicyclic ring” here does not include an aromatic ring.

樹脂(A)は、上記脂環構造を備えた繰り返し単位を含んでいることが好ましい。このような繰り返し単位の例としては、以下に説明する繰り返し単位のうち、脂環構造を備えているものが挙げられる。   The resin (A) preferably contains a repeating unit having the alicyclic structure. Examples of such a repeating unit include those having an alicyclic structure among the repeating units described below.

樹脂(A)は、上記脂環構造を含んだラクトン基を備えていることが好ましい。このラクトン基が含んでいるラクトン構造は、好ましくは5〜7員環ラクトン構造であり、5〜7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものがより好ましい。このラクトン基は、下記一般式(LC1−1)〜(LC1−13)の何れかにより表されるラクトン構造を備えていることが好ましい。これらのうち、一般式(LC1−2)、(LC1−3)、(LC1−4)又は(LC1−11)により表される構造がより好ましく、一般式(LC1−2)又は(LC1−3)により表される構造が更に好ましく、一般式(LC1−2)により表される構造が特に好ましい。

Figure 0005244933
The resin (A) preferably has a lactone group containing the alicyclic structure. The lactone structure contained in the lactone group is preferably a 5- to 7-membered ring lactone structure, and other ring structures are condensed in the form of forming a bicyclo structure or a spiro structure on the 5- to 7-membered ring lactone structure. It is more preferable. This lactone group preferably has a lactone structure represented by any one of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-13). Among these, the structure represented by the general formula (LC1-2), (LC1-3), (LC1-4) or (LC1-11) is more preferable, and the general formula (LC1-2) or (LC1-3) ) Is more preferable, and a structure represented by the general formula (LC1-2) is particularly preferable.
Figure 0005244933

式中、Rbは置換基を表し、nは0〜4の整数を表す。nは0〜2の整数であることが好ましい。
Rbの好ましい例としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシ基、ハロゲン原子、水酸基、及び後述する酸分解性基が挙げられる。これらのうち、炭素数1〜4のアルキル基、又は酸分解性基が特に好ましい。なお、n≧2の場合、複数のRbは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。また、これら複数のRbは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
Wherein, Rb 2 represents a substituent, n 2 represents an integer of 0-4. n 2 is preferably an integer of 0 to 2.
Preferred examples of Rb 2 include alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, cycloalkyl groups having 4 to 7 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms, alkoxycarbonyl groups having 1 to 8 carbon atoms, carboxy groups, and halogens. Examples thereof include an atom, a hydroxyl group, and an acid-decomposable group described later. Of these, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an acid-decomposable group is particularly preferable. When n 2 ≧ 2, the plurality of Rb 2 may be the same as each other or different from each other. In addition, the plurality of Rb 2 may be bonded to each other to form a ring.

なお、ラクトン基には、通常は光学異性体が存在するが、上述したように、何れの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体を混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度が90%ee以上であることが好ましく、95%ee以上であることがより好ましい。   The lactone group usually has an optical isomer, but as described above, any optical isomer may be used. One optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, the optical purity is preferably 90% ee or more, and more preferably 95% ee or more.

上記ラクトン基は、シアノ基を備えていないことがより好ましい。即ち、上記脂環構造を備えたラクトン基は、シアノ基を備えていないラクトン基であることがより好ましい。このような構成を採用すると、例えば、感度、露光ラチチュード(EL)、ラインウィズスラフネス(LWR)、局所的な寸法均一性(Local CDU)及びパターン形状の少なくとも1つを更に良化することが可能となる。   More preferably, the lactone group does not have a cyano group. That is, the lactone group having the alicyclic structure is more preferably a lactone group not having a cyano group. By adopting such a configuration, for example, at least one of sensitivity, exposure latitude (EL), line width roughness (LWR), local dimensional uniformity (Local CDU), and pattern shape can be further improved. It becomes possible.

樹脂(A)は、上述した通り、脂環構造を備えた繰り返し単位を含んでいることが好ましい。この繰り返し単位としては、例えば、脂環構造を含んだラクトン基を備えた繰り返し単位が挙げられる。このラクトン基としては、例えば、先に説明したものが挙げられる。   As described above, the resin (A) preferably contains a repeating unit having an alicyclic structure. Examples of this repeating unit include a repeating unit having a lactone group containing an alicyclic structure. Examples of the lactone group include those described above.

脂環構造を含んだラクトン基を備えた繰り返し単位としては、例えば、下記一般式(L)により表されるものが挙げられる。

Figure 0005244933
Examples of the repeating unit having a lactone group containing an alicyclic structure include those represented by the following general formula (L).
Figure 0005244933

式(L)中、
Aは、エステル結合(−COO−で表される基)またはアミド結合(−CONH−で表される基)を表す。
は、複数個ある場合にはそれぞれ独立にアルキレン基、シクロアルキレン基、又はその組み合わせを表す。
Zは、複数個ある場合にはそれぞれ独立に、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合

Figure 0005244933
In formula (L),
A represents an ester bond (a group represented by —COO—) or an amide bond (a group represented by —CONH—).
R 0 represents an alkylene group, a cycloalkylene group, or a combination thereof independently when there are a plurality of R 0 .
When there are a plurality of Zs, each independently represents an ether bond, an ester bond, an amide bond or a urethane bond.
Figure 0005244933

又はウレア結合

Figure 0005244933
Or urea bond
Figure 0005244933

を表す。ここで、Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基を表す。 Represents. Here, R represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.

8は、脂環構造を含んだラクトン構造を有する1価の有機基を表す。
nは、−R−Z−で表される構造の繰り返し数であり、1〜5の整数を表す。
7は、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
R 8 represents a monovalent organic group having a lactone structure containing an alicyclic structure.
n is the repeating number of the structure represented by —R 0 —Z—, and represents an integer of 1 to 5.
R 7 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group.

のアルキレン基、シクロアルキレン基は置換基を有してよい。
Zは好ましくは、エーテル結合、エステル結合であり、特に好ましくはエステル結合である。
The alkylene group and cycloalkylene group represented by R 0 may have a substituent.
Z is preferably an ether bond or an ester bond, and particularly preferably an ester bond.

7のアルキル基は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。R7におけるアルキル基は置換されていてもよく、置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子やメルカプト基、ヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、ベンジルオキシ基等のアルコキシ基、アセチル基、プロピオニル基等のアセトキシ基が挙げられる。R7は、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、ヒドロキシメチル基が好ましい。 The alkyl group for R 7 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group. The alkyl group in R 7 may be substituted. Examples of the substituent include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom and bromine atom, mercapto group, hydroxy group, methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group, t -Acetoxy groups such as alkoxy groups such as butoxy group and benzyloxy group, acetyl groups and propionyl groups. R 7 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.

における好ましい鎖状アルキレン基としては炭素数が1〜10の鎖状のアルキレンが好ましく、より好ましくは炭素数1〜5であり、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等が挙げられる。好ましいシクロアルキレンとしては、炭素数1〜20のシクロアルキレンであり、例えば、シクロヘキシレン、シクロペンチレン、ノルボルニレン、アダマンチレン等が挙げられる。本発明の効果を発現するためには鎖状アルキレン基がより好ましく、メチレン基が特に好ましい。 Preferable chain alkylene group in R 0 is preferably a chain alkylene having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, and a propylene group. Preferable cycloalkylene is cycloalkylene having 1 to 20 carbon atoms, and examples thereof include cyclohexylene, cyclopentylene, norbornylene, adamantylene and the like. In order to exhibit the effect of the present invention, a chain alkylene group is more preferable, and a methylene group is particularly preferable.

8で表されるラクトン構造を有する置換基は、ラクトン構造を有していれば限定されるものではなく、上述した一般式(LC1−1)〜(LC1−13)で表されるラクトン構造が挙げられ、これらのうち(LC1−2)で表される構造が特に好ましい。また、(LC1−1)〜(LC1−13)におけるn2は2以下のものがより好ましい。
以下に一般式(L)で表される、脂環構造を含んだラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
下記具体例中、Rは、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基またはハロゲン原子を表し、好ましくは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、アセトキシメチル基を表す。

Figure 0005244933
The substituent having a lactone structure represented by R 8 is not limited as long as it has a lactone structure, and the lactone structure represented by the general formulas (LC1-1) to (LC1-13) described above. Among them, the structure represented by (LC1-2) is particularly preferable. Further, n 2 in (LC1-1) to (LC1-13) is more preferably 2 or less.
Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (L) having a group having a lactone structure containing an alicyclic structure are shown below, but the present invention is not limited thereto.
In the following specific examples, R represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a halogen atom, preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or an acetoxymethyl group.
Figure 0005244933

脂環構造を含んだラクトン構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(L−1)で表される繰り返し単位がより好ましい。

Figure 0005244933
As the repeating unit having a lactone structure containing an alicyclic structure, a repeating unit represented by the following general formula (L-1) is more preferable.
Figure 0005244933

一般式(L−1)に於いて、
7、A、R、Z、及びnは、上記一般式(L)と同義である。
9は、複数個ある場合にはそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコ
キシカルボニル基、シアノ基、水酸基又はアルコキシ基を表し、複数個ある場合には2つのR9が結合し、環を形成していてもよい。
In general formula (L-1):
R 7 , A, R 0 , Z, and n are as defined in the general formula (L).
R 9 independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group, a hydroxyl group or an alkoxy group, when there are a plurality of R 9 s , May be formed.

Xは、アルキレン基、酸素原子または硫黄原子を表す。
mは、置換基数であって、0〜5の整数を表す。mは0または1であることが好ましい。
X represents an alkylene group, an oxygen atom or a sulfur atom.
m is the number of substituents and represents an integer of 0 to 5. m is preferably 0 or 1.

9のアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、がより好ましく、メチル基が最も好ましい。シクロアルキル基としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル基を挙げることができる。アルコキシカルボニル基としては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、t−ブトキシカルボニル基等を挙げることができる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等を挙げることができる。これらの基は置換基を有していてもよく、該置換基としてはヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基、フッ素原子などのハロゲン原子を挙げることができる。R9はメチル基又はアルコキシカルボニル基であることがより好ましい。 The alkyl group for R 9 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and most preferably a methyl group. Examples of the cycloalkyl group include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, and cyclohexyl groups. Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, and a t-butoxycarbonyl group. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, and a butoxy group. These groups may have a substituent, and examples of the substituent include an alkoxy group such as a hydroxy group, a methoxy group, and an ethoxy group, and a halogen atom such as a fluorine atom. R 9 is more preferably a methyl group or an alkoxycarbonyl group.

Xのアルキレン基としてはメチレン基、エチレン基等が挙げられる。Xは酸素原子またはメチレン基であることが好ましく、メチレン基であることがさらに好ましい。   Examples of the alkylene group for X include a methylene group and an ethylene group. X is preferably an oxygen atom or a methylene group, more preferably a methylene group.

mが1以上である場合、少なくとも1つのRはラクトンのカルボニル基のα位またはβ位に置換することが好ましく、特にα位に置換することが好ましい。 When m is 1 or more, at least one R 9 is preferably substituted at the α-position or β-position of the carbonyl group of the lactone, particularly preferably at the α-position.

一般式(L−1)で表されるラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位の具体例を
示すが、本発明はこれに限定されるものではない。下記具体例中、Rは、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基またはハロゲン原子を表し、好ましくは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、アセトキシメチル基を表す。

Figure 0005244933
Specific examples of the repeating unit having a group having a lactone structure represented by formula (L-1) are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the following specific examples, R represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a halogen atom, preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or an acetoxymethyl group.
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

脂環構造を含んだラクトン構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AII’)で表される繰り返し単位も好ましい。

Figure 0005244933
As the repeating unit having a lactone structure containing an alicyclic structure, a repeating unit represented by the following general formula (AII ′) is also preferable.
Figure 0005244933

一般式(AII’)中、
Rb0は、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。Rb0のアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。Rb0のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。好ましくは、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基であり、水素原子、メチル基が特に好ましい。
In general formula (AII ′),
Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Preferred substituents that the alkyl group represented by Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom. Examples of the halogen atom for Rb 0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Preferred are a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group, and a trifluoromethyl group, and a hydrogen atom and a methyl group are particularly preferred.

Vは、一般式(LC1−1)〜(LC1−13)の内のいずれかで示される構造を有する基を表す。
一般式(L)で表される単位以外の脂環構造を含んだラクトン基を有する繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

Figure 0005244933
V represents a group having a structure represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-13).
Specific examples of the repeating unit having a lactone group containing an alicyclic structure other than the unit represented by the general formula (L) are given below, but the present invention is not limited thereto.
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

特に好ましい一般式(L)で表される単位以外のラクトン基を有する繰り返し単位としては、下記の繰り返し単位が挙げられる。最適なラクトン基を選択することにより、パターンプロファイル、疎密依存性が良好となる。

Figure 0005244933
Examples of the repeating unit having a lactone group other than the unit represented by the general formula (L) include the following repeating units. By selecting an optimal lactone group, the pattern profile and the density dependency are improved.
Figure 0005244933

脂環構造を備えた繰り返し単位としては、下記一般式(I−a)又は(I−b)により表される繰り返し単位(a)が特に好ましい。樹脂(A)は、繰り返し単位(a)として、下記一般式(I−a)により表される単位を含んでいることがより好ましい。こうすると、樹脂(A)の溶解性を更に向上させることができる。

Figure 0005244933
As the repeating unit having an alicyclic structure, a repeating unit (a) represented by the following general formula (Ia) or (Ib) is particularly preferable. The resin (A) more preferably contains a unit represented by the following general formula (Ia) as the repeating unit (a). If it carries out like this, the solubility of resin (A) can further be improved.
Figure 0005244933

式中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、q≧2の場合は各々独立に、アルキル基を表す。
は、水素原子又はアルキル基を表す。
qは、0〜3の整数を表す。
sは、1〜3の整数を表す。
Where
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 independently represents an alkyl group when q ≧ 2.
R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
q represents an integer of 0 to 3.
s represents an integer of 1 to 3.

又はRにより表されるアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキル基の炭素数は、1〜5であることが好ましく、1〜3であることがより好ましい。このような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、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、及びt−ブチル基が挙げられる。 The alkyl group represented by R 2 or R 3 may be linear or branched. The alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group.

又はRにより表されるアルキル基は、置換基を更に有していてもよい。このような置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホニル基、及びシリル基が挙げられる。 The alkyl group represented by R 2 or R 3 may further have a substituent. Examples of such a substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a cyano group, a nitro group, a sulfonyl group, and a silyl group.

qは、0〜2の整数であることが好ましい。sは、1又は2であることが好ましい。   q is preferably an integer of 0 to 2. s is preferably 1 or 2.

以下に、繰り返し単位(a)の具体例を挙げる。

Figure 0005244933
Specific examples of the repeating unit (a) are given below.
Figure 0005244933

樹脂(A)は、繰り返し単位(a)を2種類以上含んでいてもよい。
樹脂(A)に占める繰り返し単位(a)の含有量は、樹脂(A)の全繰り返し単位を基準として、30〜55mol%であることが好ましく、35〜55mol%であることがより好ましい。
The resin (A) may contain two or more types of repeating units (a).
The content of the repeating unit (a) in the resin (A) is preferably 30 to 55 mol%, more preferably 35 to 55 mol%, based on all repeating units of the resin (A).

樹脂(A)は、上述した通り、酸の作用により現像液に対する溶解速度が変化するように構成されている。樹脂(A)は、典型的には、酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基(以下、酸分解性基ともいう)を備えている。この樹脂は、酸分解性基を、主鎖及び側鎖の一方に備えていてもよく、これらの両方に備えていてもよい。この樹脂は、酸分解性基を側鎖に備えていることが好ましい。   As described above, the resin (A) is configured such that the dissolution rate in the developer is changed by the action of an acid. The resin (A) typically includes a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group (hereinafter also referred to as an acid-decomposable group). This resin may have an acid-decomposable group in one of the main chain and the side chain, or in both of them. This resin preferably has an acid-decomposable group in the side chain.

酸分解性基は、アルカリ可溶性基を酸の作用により分解し脱離する基で保護された構造を有することが好ましい。
アルカリ可溶性基としては、フェノール性水酸基、カルボキシル基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、トリス(アルキルスルホニル)メチレン基等が挙げられる。
The acid-decomposable group preferably has a structure protected with a group capable of decomposing and leaving an alkali-soluble group by the action of an acid.
Alkali-soluble groups include phenolic hydroxyl groups, carboxyl groups, fluorinated alcohol groups, sulfonic acid groups, sulfonamido groups, sulfonylimide groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) methylene groups, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) imides. Group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkylcarbonyl) methylene group, tris (alkylsulfonyl) methylene group, etc. Is mentioned.

好ましいアルカリ可溶性基としては、カルボキシル基、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール)、スルホン酸基が挙げられる。   Preferred alkali-soluble groups include carboxyl groups, fluorinated alcohol groups (preferably hexafluoroisopropanol), and sulfonic acid groups.

酸分解性基として好ましい基は、これらのアルカリ可溶性基の水素原子を酸で脱離する基で置換した基である。
酸で脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)、−C(R01)(R02)(OR39)等を挙げることができる。
式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
A preferable group as the acid-decomposable group is a group in which the hydrogen atom of these alkali-soluble groups is substituted with a group capable of leaving with an acid.
Examples of the group leaving with an acid include -C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), -C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), -C (R 01 ) (R 02 ). ) (OR 39 ) and the like.
In the formula, R 36 to R 39 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.

01〜R02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。 R 01 and R 02 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.

酸分解性基としては好ましくは、クミルエステル基、エノールエステル基、アセタールエステル基、第3級のアルキルエステル基等である。更に好ましくは、第3級アルキルエステル基である。   The acid-decomposable group is preferably a cumyl ester group, an enol ester group, an acetal ester group, a tertiary alkyl ester group or the like. More preferably, it is a tertiary alkyl ester group.

樹脂(A)が含有し得る、酸分解性基を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AI)で表される繰り返し単位が好ましい。

Figure 0005244933
The repeating unit having an acid-decomposable group that can be contained in the resin (A) is preferably a repeating unit represented by the following general formula (AI).
Figure 0005244933

一般式(AI)に於いて、
Xa1は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基又は−CH2−R9で表される基を表す。R9は、ヒドロキシ基又は1価の有機基を表し、例えば、炭素数5以下のアルキル基、アシル基が挙げられ、好ましくは炭素数3以下のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基である。Xa1は好ましくは水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はヒドロキシメチル基を表す。
In general formula (AI),
Xa 1 represents a hydrogen atom, a methyl group which may have a substituent, or a group represented by —CH 2 —R 9 . R 9 represents a hydroxy group or a monovalent organic group, and examples thereof include an alkyl group having 5 or less carbon atoms and an acyl group, preferably an alkyl group having 3 or less carbon atoms, and more preferably a methyl group. . Xa 1 preferably represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.

Tは、単結合又は2価の連結基を表す。
Rx1〜Rx3は、それぞれ独立に、アルキル基(直鎖若しくは分岐)又はシクロアルキル基(単環若しくは多環)を表す。
Rx1〜Rx3の少なくとも2つが結合して、シクロアルキル基(単環若しくは多環)を形成してもよい。
T represents a single bond or a divalent linking group.
Rx 1 to Rx 3 each independently represents an alkyl group (straight or branched) or a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic).
At least two of Rx 1 to Rx 3 may combine to form a cycloalkyl group (monocyclic or polycyclic).

Tの2価の連結基としては、アルキレン基、−COO−Rt−基、−O−Rt−基等が挙げられる。式中、Rtは、アルキレン基又はシクロアルキレン基を表す。
Tは、単結合又は−COO−Rt−基が好ましい。Rtは、炭素数1〜5のアルキレン基が好ましく、−CH2−基、−(CH23−基がより好ましい。
Rx1〜Rx3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基などの炭素数1〜4のものが好ましい。
Examples of the divalent linking group for T include an alkylene group, —COO—Rt— group, —O—Rt— group, and the like. In the formula, Rt represents an alkylene group or a cycloalkylene group.
T is preferably a single bond or a —COO—Rt— group. Rt is preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a —CH 2 — group or a — (CH 2 ) 3 — group.
The alkyl group of Rx 1 to Rx 3 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, or a t-butyl group.

Rx1〜Rx3のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの単環のシクロアルキル基、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、アダマンチル基などの多環のシクロアルキル基が好ましい。
Rx1〜Rx3の少なくとも2つが結合して形成されるシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの単環のシクロアルキル基、ノルボルニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、アダマンチル基などの多環のシクロアルキル基が好ましい。炭素数5〜6の単環のシクロアルキル基が特に好ましい。
Rx1がメチル基またはエチル基であり、Rx2とRx3とが結合して上述のシクロアルキル基を形成している態様が好ましい。
Examples of the cycloalkyl group represented by Rx 1 to Rx 3 include monocyclic cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, polycyclic cycloalkyl groups such as norbornyl group, tetracyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, and adamantyl group. Groups are preferred.
Examples of the cycloalkyl group formed by combining at least two of Rx 1 to Rx 3 include a monocyclic cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, a norbornyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group, A polycyclic cycloalkyl group such as an adamantyl group is preferred. A monocyclic cycloalkyl group having 5 to 6 carbon atoms is particularly preferable.
An embodiment in which Rx 1 is a methyl group or an ethyl group, and Rx 2 and Rx 3 are combined to form the cycloalkyl group described above is preferred.

上記各基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、例えば、アルキル基(炭素数1〜4)、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基(炭素数1〜4)、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基(炭素数2〜6)などが挙げられ、炭素数8以下が好ましい。   Each of the above groups may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (1 to 4 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group (1 to 4 carbon atoms), a carboxyl group, An alkoxycarbonyl group (C2-C6) etc. are mentioned, C8 or less is preferable.

酸分解性基を有する繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。
具体例中、Rx、Xa1は、水素原子、CH、CF、又はCHOHを表す。Rxa、Rxbはそれぞれ炭素数1〜4のアルキル基を表す。Zは、極性基を含む置換基を表し、複数存在する場合は各々独立である。pは0または正の整数を表す。

Figure 0005244933
Specific examples of the repeating unit having an acid-decomposable group are shown below, but the present invention is not limited thereto.
In specific examples, Rx and Xa 1 represent a hydrogen atom, CH 3 , CF 3 , or CH 2 OH. Rxa and Rxb each represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Z represents a substituent containing a polar group, and when there are a plurality of them, each is independent. p represents 0 or a positive integer.
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、下記一般式(II)により表される繰り返し単位(b)を含んでいることがより好ましい。

Figure 0005244933
The resin (A) more preferably contains a repeating unit (b) represented by the following general formula (II) as a repeating unit having an acid-decomposable group.
Figure 0005244933

式中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
、R及びRは、各々独立に、アルキル基又は単環のシクロアルキル基を表す。R、R及びRのうち2つは、互いに結合して、単環を形成していてもよい。
Where
R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 5 , R 6 and R 7 each independently represents an alkyl group or a monocyclic cycloalkyl group. Two of R 5 , R 6 and R 7 may be bonded to each other to form a single ring.

、R又はRにより表されるアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキル基の炭素数は、1〜7であることが好ましく、1〜5であることがより好ましく、1〜3であることが更に好ましい。このような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、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、及びt−ブチル基が挙げられる。 The alkyl group represented by R 5 , R 6 or R 7 may be linear or branched. The alkyl group preferably has 1 to 7 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group.

、R又はRにより表される単環のシクロアルキル基は、3〜8員環であることが好ましく、5又は6員環であることがより好ましく、6員環であることが特に好ましい。このようなシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロブチル基、及びシクロオクチル基が挙げられる。 The monocyclic cycloalkyl group represented by R 5 , R 6 or R 7 is preferably a 3- to 8-membered ring, more preferably a 5- or 6-membered ring, and a 6-membered ring. Particularly preferred. Examples of such a cycloalkyl group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclobutyl group, and a cyclooctyl group.

、R及びRのうち2つが互いに結合して形成する単環は、3〜8員環であることが好ましく、5又は6員環であることがより好ましい。 The monocycle formed by combining two of R 5 , R 6 and R 7 with each other is preferably a 3- to 8-membered ring, more preferably a 5- or 6-membered ring.

、R又はRにより表されるアルキル基及び単環のシクロアルキル基、並びに、これらの2つが互いに結合して形成し得る単環は、置換基を更に有していてもよい。このような置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホニル基、及びシリル基が挙げられる。 The alkyl group represented by R 5 , R 6 or R 7 and the monocyclic cycloalkyl group, and the monocyclic ring formed by combining these two with each other may further have a substituent. Examples of such a substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a cyano group, a nitro group, a sulfonyl group, and a silyl group.

一般式(II)において、R、R及びRのうち2つは、互いに結合して、単環を形成していていることが好ましい。即ち、繰り返し単位(b)は、下記一般式(II−1)により表されることが好ましい。このような構成を採用すると、膜密度を更に向上させることが可能となる。

Figure 0005244933
In general formula (II), it is preferable that two of R 5 , R 6 and R 7 are bonded to each other to form a single ring. That is, the repeating unit (b) is preferably represented by the following general formula (II-1). When such a configuration is adopted, the film density can be further improved.
Figure 0005244933

式中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、アルキル基を表す。
は、置換基を表す。
mは、0〜3の整数を表す。
nは、1〜3の整数を表す。
Where
R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 5 represents an alkyl group.
R S represents a substituent.
m represents an integer of 0 to 3.
n represents an integer of 1 to 3.

により表されるアルキル基としては、例えば、先に一般式(II)について説明したのと同様のものが挙げられる。 Examples of the alkyl group represented by R 5 include the same groups as those described above for general formula (II).

により表される置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホニル基、及びシリル基が挙げられる。
mは、0〜2の整数であることが好ましく、0又は1であることがより好ましい。
nは、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
Examples of the substituent represented by R S include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a cyano group, a nitro group, a sulfonyl group, and a silyl group.
m is preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
n is preferably 1 or 2, and more preferably 1.

以下に、繰り返し単位(b)の具体例を挙げる。

Figure 0005244933
Specific examples of the repeating unit (b) are given below.
Figure 0005244933

樹脂(A)は、繰り返し単位(b)を2種類以上含んでいてもよい。
樹脂(A)に占める繰り返し単位(b)の含有量は、樹脂(A)の全繰り返し単位を基準として、20〜50mol%であることが好ましく、30〜50mol%であることがより好ましい。
Resin (A) may contain two or more types of repeating units (b).
The content of the repeating unit (b) in the resin (A) is preferably 20 to 50 mol%, more preferably 30 to 50 mol%, based on all repeating units of the resin (A).

樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位を2種類以上含んでいることがより好ましい。樹脂(A)は、繰り返し単位(b)と、上記繰り返し単位(b)とは異なり且つ酸分解性基を備えた繰り返し単位(c)とを含んでいることが特に好ましい。このような構成を採用すると、更に優れたリソグラフィー性能を達成できる。   The resin (A) more preferably contains two or more repeating units having an acid-decomposable group. The resin (A) particularly preferably contains a repeating unit (b) and a repeating unit (c) which is different from the repeating unit (b) and has an acid-decomposable group. By adopting such a configuration, further excellent lithography performance can be achieved.

繰り返し単位(c)は、下記一般式(IV)により表されることが好ましい。

Figure 0005244933
The repeating unit (c) is preferably represented by the following general formula (IV).
Figure 0005244933

式中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
、R10及びR11は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。但し、R、R10及びR11の少なくとも1つは、多環のシクロアルキル基を表す。R、R10及びR11のうち2つは、互いに結合して、多環の炭化水素構造を形成していてもよい。
Where
R 8 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 9 , R 10 and R 11 each independently represents an alkyl group or a cycloalkyl group. However, at least one of R 9 , R 10 and R 11 represents a polycyclic cycloalkyl group. Two of R 9 , R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a polycyclic hydrocarbon structure.

、R10又はR11により表されるアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキル基の炭素数は、1〜7であることが好ましく、1〜5であることがより好ましく、1〜3であることが更に好ましい。このような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、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、及びt−ブチル基が挙げられる。 The alkyl group represented by R 9 , R 10 or R 11 may be linear or branched. The alkyl group preferably has 1 to 7 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group.

、R10又はR11により表される単環のシクロアルキル基は、3〜8員環であることが好ましく、5又は6員環であることが好ましく、6員環であることが好ましい。このようなシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロブチル基、及びシクロオクチル基が挙げられる。 The monocyclic cycloalkyl group represented by R 9 , R 10 or R 11 is preferably a 3- to 8-membered ring, preferably a 5- or 6-membered ring, and preferably a 6-membered ring. . Examples of such a cycloalkyl group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclobutyl group, and a cyclooctyl group.

、R10又はR11により表される多環のシクロアルキル基は、炭素数が7〜25のものが好ましく、アダマンチル基であることが特に好ましい。 The polycyclic cycloalkyl group represented by R 9 , R 10 or R 11 preferably has 7 to 25 carbon atoms, and particularly preferably an adamantyl group.

、R10又はR11により表されるアルキル基及びシクロアルキル基、並びに、これらの2つが互いに結合して形成し得る環は、置換基を更に有していてもよい。このような置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホニル基、及びシリル基が挙げられる。 The alkyl group and cycloalkyl group represented by R 9 , R 10, or R 11, and the ring that can be formed by combining these two with each other may further have a substituent. Examples of such a substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a cyano group, a nitro group, a sulfonyl group, and a silyl group.

一般式(IV)において、R、R10及びR11のうち2つがアルキル基であり、残りの1つが多環のシクロアルキル基であることが好ましい。また、R、R10及びR11のうち2つが直鎖状のアルキル基であり、残りの1つがアダマンチル基であることがより好ましい。更には、R、R10及びR11のうち2つがメチル基であり、残りの1つがアダマンチル基であることがより好ましい。 In general formula (IV), it is preferable that two of R 9 , R 10 and R 11 are alkyl groups, and the remaining one is a polycyclic cycloalkyl group. More preferably, two of R 9 , R 10 and R 11 are linear alkyl groups, and the remaining one is an adamantyl group. More preferably, two of R 9 , R 10 and R 11 are methyl groups, and the remaining one is an adamantyl group.

以下に、繰り返し単位(c)の具体例を挙げる。

Figure 0005244933
Specific examples of the repeating unit (c) are given below.
Figure 0005244933

樹脂(A)は、繰り返し単位(c)を2種類以上含んでいてもよい。
樹脂(A)が繰り返し単位(c)を含んでいる場合、その含有量は、樹脂(A)の全繰り返し単位を基準として、5〜30mol%であることが好ましく、5〜25mol%であることがより好ましい。
The resin (A) may contain two or more types of repeating units (c).
When the resin (A) contains the repeating unit (c), the content thereof is preferably 5 to 30 mol%, preferably 5 to 25 mol%, based on all the repeating units of the resin (A). Is more preferable.

樹脂(A)は、上述した通り、酸分解性基を有する繰り返し単位を2種類以上含んでいてもよい。   As described above, the resin (A) may contain two or more repeating units having an acid-decomposable group.

酸分解性基を有する繰り返し単位の合計としての含有率は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対し、20〜70mol%が好ましく、より好ましくは30〜60mol%である。   The content of the repeating units having an acid-decomposable group as a total is preferably 20 to 70 mol%, more preferably 30 to 60 mol%, based on all repeating units in the resin (A).

樹脂(A)は、上述した繰り返し単位以外に、水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位を更に含んでいることが好ましい。   It is preferable that the resin (A) further includes a repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group in addition to the repeating unit described above.

水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位は、水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位であることが好ましく、酸分解性基を有さないことが好ましい。水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造に於ける、脂環炭化水素構造としては、アダマンチル基、ジアマンチル基、ノルボルナン基が好ましい。好ましい水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造としては、下記一般式(VIIa)〜(VIId)で表される部分構造が好ましい。

Figure 0005244933
The repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is preferably a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group, and preferably has no acid-decomposable group. The alicyclic hydrocarbon structure in the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group is preferably an adamantyl group, a diamantyl group, or a norbornane group. As the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a preferred hydroxyl group or cyano group, partial structures represented by the following general formulas (VIIa) to (VIId) are preferred.
Figure 0005244933

一般式(VIIa)〜(VIIc)に於いて、
2c〜R4cは、各々独立に、水素原子、水酸基又はシアノ基を表す。ただし、R2c〜R4cの内の少なくとも1つは、水酸基又はシアノ基を表す。好ましくは、R2c〜R4cの内の1つ又は2つが、水酸基で、残りが水素原子である。一般式(VIIa)に於いて、更に好ましくは、R2c〜R4cの内の2つが、水酸基で、残りが水素原子である。
In general formulas (VIIa) to (VIIc),
R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or a cyano group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably, one or two of R 2 c to R 4 c are a hydroxyl group and the remaining is a hydrogen atom. In general formula (VIIa), more preferably, two of R 2 c to R 4 c are hydroxyl groups and the remaining are hydrogen atoms.

一般式(VIIa)〜(VIId)で表される部分構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AIIa)〜(AIId)で表される繰り返し単位を挙げることができる。

Figure 0005244933
Examples of the repeating unit having a partial structure represented by the general formulas (VIIa) to (VIId) include the repeating units represented by the following general formulas (AIIa) to (AIId).
Figure 0005244933

一般式(AIIa)〜(AIId)に於いて、
1cは、水素原子、メチル基、トリフロロメチル基又はヒドロキシメチル基を表す。
2c〜R4cは、一般式(VIIa)〜(VIIc)に於ける、R2c〜R4cと同義である。
In the general formulas (AIIa) to (AIId),
R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.
R 2 c to R 4 c are in the general formula (VIIa) ~ (VIIc), same meanings as R 2 c~R 4 c.

水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。

Figure 0005244933
Specific examples of the repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group are given below, but the present invention is not limited thereto.
Figure 0005244933

樹脂(A)は、水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位として、下記一般式(III)により表される繰り返し単位(d)を含んでいることが特に好ましい。このような構成を採用すると、後述する光酸発生剤から発生される酸の拡散長を低減することができる。

Figure 0005244933
The resin (A) particularly preferably contains a repeating unit (d) represented by the following general formula (III) as a repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the diffusion length of the acid generated from the photoacid generator described later.
Figure 0005244933

式中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
mは、1又は2を表す。mは、1であることが好ましい。
Where
R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group.
m represents 1 or 2. m is preferably 1.

繰り返し単位(d)は、下記一般式(III−1)又は(III−2)により表されることが更に好ましい。

Figure 0005244933
The repeating unit (d) is more preferably represented by the following general formula (III-1) or (III-2).
Figure 0005244933

式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。 In the formula, R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group.

樹脂(A)は、繰り返し単位(d)を2種類以上含んでいてもよい。
樹脂(A)が繰り返し単位(d)を含んでいる場合、その含有量は、樹脂(A)の全繰り返し単位を基準として、1〜20mol%であることが好ましく、1〜10mol%であることがより好ましい。
The resin (A) may contain two or more types of repeating units (d).
When the resin (A) contains the repeating unit (d), the content thereof is preferably 1 to 20 mol%, preferably 1 to 10 mol%, based on all repeating units of the resin (A). Is more preferable.

樹脂(A)は、水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位を2種類以上含んでいてもよい。
水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位の合計としての含有率は、樹脂(A)中の全繰り返し単位を基準として、1〜20mol%であることが好ましく、1〜10mol%であることがより好ましい。
The resin (A) may contain two or more types of repeating units having a hydroxyl group or a cyano group.
The total content of repeating units having a hydroxyl group or a cyano group is preferably from 1 to 20 mol%, more preferably from 1 to 10 mol%, based on all repeating units in the resin (A).

樹脂(A)は、繰り返し単位(a)と、繰り返し単位(b)と、繰り返し単位(d)とを含んでいることが特に好ましい。樹脂(A)は、繰り返し単位(a)と、繰り返し単位(b)と、繰り返し単位(c)と、繰り返し単位(d)とを含んでいることも好ましい。これらの場合、特に良好な形状のパターンが形成可能となる。   The resin (A) particularly preferably contains a repeating unit (a), a repeating unit (b), and a repeating unit (d). The resin (A) preferably contains a repeating unit (a), a repeating unit (b), a repeating unit (c), and a repeating unit (d). In these cases, a pattern having a particularly good shape can be formed.

樹脂(A)が繰り返し単位(a)、(b)、(c)及び(d)を含んでいる場合、繰り返し単位(a)の含有量が30〜55mol%であり、繰り返し単位(b)の含有量が20〜50mol%であり、繰り返し単位(c)の含有量が5〜30mol%であり、繰り返し単位(d)の含有量が1〜20mol%であることが好ましい。   When the resin (A) includes the repeating units (a), (b), (c) and (d), the content of the repeating unit (a) is 30 to 55 mol%, and the repeating unit (b) It is preferable that the content is 20 to 50 mol%, the content of the repeating unit (c) is 5 to 30 mol%, and the content of the repeating unit (d) is 1 to 20 mol%.

また、この場合、繰り返し単位(a)の含有量が35〜55mol%であり、繰り返し単位(b)の含有量が30〜50mol%であり、繰り返し単位(c)の含有量が5〜25mol%であり、繰り返し単位(d)の含有量が1〜10mol%であることがより好ましい。このような構成を採用すると、エッチング耐性及び溶解性が向上する。   In this case, the content of the repeating unit (a) is 35 to 55 mol%, the content of the repeating unit (b) is 30 to 50 mol%, and the content of the repeating unit (c) is 5 to 25 mol%. More preferably, the content of the repeating unit (d) is 1 to 10 mol%. When such a configuration is adopted, etching resistance and solubility are improved.

樹脂(A)は、酸基を備えた繰り返し単位〔以下、繰り返し単位(e)ともいう〕を更に含んでいてもよい。樹脂(A)に繰り返し単位(e)を更に含有させると、コンタクトホール用途での解像性を更に向上させることができる。   The resin (A) may further include a repeating unit having an acid group [hereinafter also referred to as a repeating unit (e)]. When the repeating unit (e) is further contained in the resin (A), the resolution for use in contact holes can be further improved.

酸基としては、例えば、カルボキシル基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、ビススルホニルイミド基、及び、α位が電子求引性基で置換された脂肪族アルコール(例えばヘキサフルオロイソプロパノール基)が挙げられる。繰り返し単位(e)は、カルボキシル基を備えていることがより好ましい。   Examples of the acid group include a carboxyl group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, a bissulfonylimide group, and an aliphatic alcohol (for example, a hexafluoroisopropanol group) in which the α-position is substituted with an electron withdrawing group. . The repeating unit (e) more preferably has a carboxyl group.

酸基を有する繰り返し単位としては、アクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位のような樹脂の主鎖に直接上記基が結合している繰り返し単位、あるいは連結基を介して樹脂の主鎖に上記基が結合している繰り返し単位、さらには上記基を有する重合開始剤や連鎖移動剤を重合時に用いてポリマー鎖の末端に導入、のいずれも好ましく、連結基は単環又は多環の環状炭化水素構造を有していてもよい。特に好ましくはアクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位である。   The repeating unit having an acid group includes a repeating unit in which the above group is bonded directly to the main chain of the resin, such as a repeating unit of acrylic acid or methacrylic acid, or the above group in the main chain of the resin through a linking group. Either a repeating unit bonded, or a polymerization initiator or a chain transfer agent having the above group is introduced at the end of the polymer chain by using the polymerization, and the linking group is a monocyclic or polycyclic hydrocarbon structure. You may have. Particularly preferred are repeating units of acrylic acid or methacrylic acid.

樹脂(A)は、繰り返し単位(e)を2種類以上含んでいてもよい。
樹脂(A)が繰り返し単位(e)を含んでいる場合、その含有量は、樹脂(A)の全繰り返し単位を基準として、10mol%以下であることが好ましく、5mol%以下であることがより好ましい。また、この場合、繰り返し単位(e)の含有量は、通常は1mol%以上である。
Resin (A) may contain two or more types of repeating units (e).
When the resin (A) contains the repeating unit (e), the content thereof is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, based on all repeating units of the resin (A). preferable. In this case, the content of the repeating unit (e) is usually 1 mol% or more.

以下に、繰り返し単位(e)の具体例を示す。式中、Rxは、H、CH又はCFを表す。

Figure 0005244933
Specific examples of the repeating unit (e) are shown below. In the formula, Rx represents H, CH 3 or CF 3 .
Figure 0005244933

樹脂(A)は、極性基を備えていない脂環炭化水素構造を有し且つ酸分解性を示さない繰り返し単位〔以下、繰り返し単位(f)ともいう〕を更に含んでいてもよい。これにより、液浸露光時にレジスト膜から液浸液への低分子成分の溶出が低減できるとともに、有機溶剤を含んだ現像液を用いた現像の際に、樹脂(A)の溶解性を適切に調整することができる。   The resin (A) may further contain a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure not having a polar group and not exhibiting acid decomposability [hereinafter also referred to as a repeating unit (f)]. Thereby, elution of low molecular components from the resist film to the immersion liquid during immersion exposure can be reduced, and the solubility of the resin (A) can be appropriately adjusted during development using a developer containing an organic solvent. Can be adjusted.

繰り返し単位(f)としては、例えば、下記一般式(V)により表される繰り返し単位が挙げられる。

Figure 0005244933
As a repeating unit (f), the repeating unit represented by the following general formula (V) is mentioned, for example.
Figure 0005244933

式中、
12は、水素原子、アルキル基又は−CH2−O−Ra2基を表す。式中、Ra2は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。
Where
R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a —CH 2 —O—Ra 2 group. In the formula, Ra 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group.

13は、少なくとも一つの環状構造を有し、水酸基及びシアノ基のいずれも有さない炭化水素基を表す。 R 13 represents a hydrocarbon group having at least one cyclic structure and having neither a hydroxyl group nor a cyano group.

12は、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基又はトリフルオロメチル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましい。 R 12 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group.

13が有する環状構造には、単環式炭化水素基及び多環式炭化水素基が含まれる。単環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、及びシクロオクチル基などの炭素数が3〜12のシクロアルキル基、並びに、シクロへキセニル基などの炭素数が3〜12のシクロアルケニル基が挙げられる。好ましい単環式炭化水素基としては、炭素数3〜7の単環式炭化水素基が挙げられる。より好ましい単環式炭化水素基としては、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。 The cyclic structure possessed by R 13 includes a monocyclic hydrocarbon group and a polycyclic hydrocarbon group. Examples of the monocyclic hydrocarbon group include a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group, and a carbon number such as a cyclohexenyl group. Examples include 3 to 12 cycloalkenyl groups. Preferable monocyclic hydrocarbon groups include monocyclic hydrocarbon groups having 3 to 7 carbon atoms. More preferable monocyclic hydrocarbon groups include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.

多環式炭化水素基には、環集合炭化水素基及び架橋環式炭化水素基が含まれ、環集合炭化水素基の例としては、例えば、ビシクロヘキシル基及びパーヒドロナフタレニル基が挙げられる。架橋環式炭化水素環としては、例えば、ピナン、ボルナン、ノルピナン、ノルボルナン、ビシクロオクタン環(ビシクロ[2.2.2]オクタン環、ビシクロ[3.2.1]オクタン環等)などの2環式炭化水素環、並びに、ホモブレダン、アダマンタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[4.3.1.12,5]ウンデカン環などの3環式炭化水素環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、パーヒドロ−1,4−メタノ−5,8−メタノナフタレン環などの4環式炭化水素環などが挙げられる。また、架橋環式炭化水素環には、縮合環式炭化水素環、例えば、パーヒドロナフタレン(デカリン)、パーヒドロアントラセン、パーヒドロフェナントレン、パーヒドロアセナフテン、パーヒドロフルオレン、パーヒドロインデン、及びパーヒドロフェナレン環などの5〜8員シクロアルカン環が複数個縮合した縮合環も含まれる。 The polycyclic hydrocarbon group includes a ring assembly hydrocarbon group and a bridged cyclic hydrocarbon group, and examples of the ring assembly hydrocarbon group include a bicyclohexyl group and a perhydronaphthalenyl group. . Examples of the bridged cyclic hydrocarbon ring include two rings such as pinane, bornane, norpinane, norbornane, and bicyclooctane ring (bicyclo [2.2.2] octane ring, bicyclo [3.2.1] octane ring, etc.). Hydrocarbon rings, and tricyclic hydrocarbon rings such as homobredan, adamantane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclo [4.3.1.1 2,5 ] undecane ring, Tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecane, and tetracyclic hydrocarbon rings such as perhydro-1,4-methano-5,8-methanonaphthalene ring. The bridged cyclic hydrocarbon ring includes condensed cyclic hydrocarbon rings such as perhydronaphthalene (decalin), perhydroanthracene, perhydrophenanthrene, perhydroacenaphthene, perhydrofluorene, perhydroindene, and perhydroindene. A condensed ring in which a plurality of 5- to 8-membered cycloalkane rings such as a hydrophenalene ring are condensed is also included.

好ましい架橋環式炭化水素環として、ノルボルニル基、アダマンチル基、ビシクロオクタニル基、トリシクロ[5、2、1、02,6]デカニル基、などが挙げられる。より好ましい架橋環式炭化水素環としてノルボニル基、アダマンチル基が挙げられる。 Preferred examples of the bridged cyclic hydrocarbon ring include a norbornyl group, an adamantyl group, a bicyclooctanyl group, a tricyclo [5,2,1,0 2,6 ] decanyl group, and the like. More preferable examples of the bridged cyclic hydrocarbon ring include a norbornyl group and an adamantyl group.

これらの脂環式炭化水素基は置換基を有していても良く、好ましい置換基としてはハロゲン原子、アルキル基、水素原子が置換されたヒドロキシル基、水素原子が置換されたアミノ基などが挙げられる。好ましいハロゲン原子としては臭素、塩素、フッ素原子、好ましいアルキル基としてはメチル、エチル、ブチル、t−ブチル基が挙げられる。上記のアルキル基は更に置換基を有していても良く、更に有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、水素原子が置換されたヒドロキシル基、水素原子が置換されたアミノ基を挙げることができる。   These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent. Preferred examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group substituted with a hydrogen atom, and an amino group substituted with a hydrogen atom. It is done. Preferred halogen atoms include bromine, chlorine and fluorine atoms, and preferred alkyl groups include methyl, ethyl, butyl and t-butyl groups. The alkyl group described above may further have a substituent, and examples of the substituent that may further include a halogen atom, an alkyl group, a hydroxyl group substituted with a hydrogen atom, and an amino group substituted with a hydrogen atom. The group can be mentioned.

上記水素原子の置換基としては、例えばアルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、置換メチル基、置換エチル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基が挙げられる。好ましいアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基、好ましい置換メチル基としてはメトキシメチル、メトキシチオメチル、ベンジルオキシメチル、t−ブトキシメチル、2−メトキシエトキシメチル基、好ましい置換エチル基としては、1−エトキシエチル、1−メチル−1−メトキシエチル、好ましいアシル基としては、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、ピバロイル基などの炭素数1〜6の脂肪族アシル基、アルコキシカルボニル基としては炭素数1〜4のアルコキシカルボニル基などが挙げられる。   Examples of the substituent for the hydrogen atom include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, a substituted methyl group, a substituted ethyl group, an alkoxycarbonyl group, and an aralkyloxycarbonyl group. Preferred alkyl groups include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, preferred substituted methyl groups include methoxymethyl, methoxythiomethyl, benzyloxymethyl, t-butoxymethyl, 2-methoxyethoxymethyl groups, and preferred substituted ethyl groups. 1-ethoxyethyl, 1-methyl-1-methoxyethyl, preferred acyl groups include formyl, acetyl, propionyl, butyryl, isobutyryl, valeryl, pivaloyl groups, etc., aliphatic acyl groups having 1 to 6 carbon atoms, alkoxycarbonyl Examples of the group include an alkoxycarbonyl group having 1 to 4 carbon atoms.

樹脂(A)は、繰り返し単位(f)を2種類以上含んでいてもよい。
樹脂(A)が繰り返し単位(f)を含んでいる場合、その含有量は、1〜40モル%であることが好ましく、5〜20モル%であることがより好ましい。
The resin (A) may contain two or more types of repeating units (f).
When resin (A) contains the repeating unit (f), the content is preferably 1 to 40 mol%, and more preferably 5 to 20 mol%.

以下に、繰り返し単位(f)の具体例を示す。式中、Raは、H、CH又はCFを表す。

Figure 0005244933
Specific examples of the repeating unit (f) are shown below. In the formula, Ra represents H, CH 3 or CF 3 .
Figure 0005244933

樹脂(A)は、上記の繰り返し単位以外に、ドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、更にレジストの一般的な必要な特性である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し単位を有することができる。   Resin (A) adjusts dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and resolution, heat resistance, sensitivity, etc., which are general necessary properties of resist, in addition to the above repeating units. It can have various repeating units for the purpose.

このような繰り返し単位としては、例えば、下記の単量体に相当する繰り返し単位が挙げられる。即ち、例えば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、及びビニルエステルから選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物を挙げることができる。   Examples of such repeating units include repeating units corresponding to the following monomers. That is, for example, a compound having one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, and vinyl esters.

その他にも、上記種々の繰り返し単位に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽和化合物であれば、共重合されていてもよい。   In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound that can be copolymerized with monomers corresponding to the above various repeating units may be copolymerized.

樹脂(A)は、実質的に繰り返し単位(a)、(b)、(c)及び(d)のみを含んでいることがより好ましい。繰り返し単位(a)、(b)、(c)及び(d)以外の繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)の全繰り返し単位に対して、3mol%以下であることが好ましく、1mol%以下であることがより好ましい。
なお、樹脂(A)は、脂環構造を備えた繰り返し単位を2種類以上含んでいてもよい。
More preferably, the resin (A) contains substantially only the repeating units (a), (b), (c) and (d). The content of repeating units other than the repeating units (a), (b), (c) and (d) is preferably 3 mol% or less, preferably 1 mol% or less, based on all repeating units of the resin (A). It is more preferable that
The resin (A) may contain two or more kinds of repeating units having an alicyclic structure.

樹脂(A)の重量平均分子量は、GPC法によりポリスチレン換算値として、好ましくは5000〜30000であり、より好ましくは7000〜15000である。こうすると、欠陥の発生を減少させることが可能となる。   The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 5000 to 30000, more preferably 7000 to 15000 as a polystyrene-converted value by the GPC method. This can reduce the occurrence of defects.

樹脂(A)の分散度は、通常は1〜3であり、好ましくは1〜2.6であり、更に好ましくは1〜2であり、特に好ましくは1.4〜2.0である。分子量分布の小さいものほど、解像度、レジスト形状が優れ、且つレジストパターンの側壁がスムーズであり、ラフネス性に優れる。   The degree of dispersion of the resin (A) is usually 1 to 3, preferably 1 to 2.6, more preferably 1 to 2, and particularly preferably 1.4 to 2.0. The smaller the molecular weight distribution, the better the resolution and the resist shape, and the smoother the side wall of the resist pattern, the better the roughness.

樹脂(A)は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂(A)の組成物全体に占める配合率は、全固形分に対して、30〜99質量%であることが好ましく、60〜95質量%であることがより好ましい。
本発明に係るレジスト組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、酸分解性樹脂として、樹脂(A)以外の樹脂を更に含有していてもよい。この場合、酸分解性樹脂の全量に占める樹脂(A)の割合は、例えば80〜99質量%とし、典型的には90〜99質量%とする。また、酸分解性樹脂の組成物全体に占める配合率は、全固形分に対して、30〜99質量%であることが好ましく、60〜95質量%であることがより好ましい。
Resin (A) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
It is preferable that the mixture ratio which occupies for the whole composition of resin (A) is 30-99 mass% with respect to the total solid, and it is more preferable that it is 60-95 mass%.
The resist composition according to the present invention may further contain a resin other than the resin (A) as an acid-decomposable resin as long as the effects of the present invention are not impaired. In this case, the ratio of the resin (A) to the total amount of the acid-decomposable resin is, for example, 80 to 99% by mass, and typically 90 to 99% by mass. Moreover, it is preferable that the mixture ratio which occupies for the whole composition of acid-decomposable resin is 30-99 mass% with respect to the total solid, and it is more preferable that it is 60-95 mass%.

(B)光酸発生剤
本発明に係る組成物は、光酸発生剤を含有している。
(B) Photoacid generator The composition according to the present invention contains a photoacid generator.

光酸発生剤としては、例えば、下記一般式(ZI)、(ZII)又は(ZIII)により表される化合物が挙げられる。

Figure 0005244933
As a photo-acid generator, the compound represented by the following general formula (ZI), (ZII), or (ZIII) is mentioned, for example.
Figure 0005244933

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

-としては、例えば、スルホン酸アニオン(脂肪族スルホン酸アニオン、芳香族スルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオンなど)、カルボン酸アニオン(脂肪族カルボン酸アニオン、芳香族カルボン酸アニオン、アラルキルカルボン酸アニオンなど)、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン等を挙げられる。 Examples of Z include a sulfonate anion (an aliphatic sulfonate anion, an aromatic sulfonate anion, a camphor sulfonate anion, etc.), a carboxylate anion (an aliphatic carboxylate anion, an aromatic carboxylate anion, an aralkyl carboxylate anion). Etc.), sulfonylimide anion, bis (alkylsulfonyl) imide anion, tris (alkylsulfonyl) methide anion and the like.

脂肪族スルホン酸アニオン及び脂肪族カルボン酸アニオンにおける脂肪族部位は、アルキル基であってもシクロアルキル基であってもよく、好ましくは炭素数1〜30の直鎖又は分岐のアルキル基及び炭素数3〜30のシクロアルキル基が挙げられる。   The aliphatic moiety in the aliphatic sulfonate anion and the aliphatic carboxylate anion may be an alkyl group or a cycloalkyl group, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a carbon number. 3-30 cycloalkyl groups are mentioned.

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

上述したアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基の各々は、置換基を有していてもよい。その具体例としては、ニトロ基、フッ素原子などのハロゲン原子、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜15)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜15)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素数1〜15)、アルキルイミノスルホニル基(好ましくは炭素数2〜15)、アリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数6〜20)、アルキルアリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数7〜20)、シクロアルキルアリールオキシスルホニル基(好ましくは炭素数10〜20)、アルキルオキシアルキルオキシ基(好ましくは炭素数5〜20)、シクロアルキルアルキルオキシアルキルオキシ基(好ましくは炭素数8〜20)等を挙げることができる。各基が有するアリール基及び環構造については、置換基としてさらにアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。   Each of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group described above may have a substituent. Specific examples thereof include nitro groups, halogen atoms such as fluorine atoms, carboxyl groups, hydroxyl groups, amino groups, cyano groups, alkoxy groups (preferably having 1 to 15 carbon atoms), cycloalkyl groups (preferably having 3 to 15 carbon atoms). ), An aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably 2 to 7 carbon atoms), an acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms), an alkoxycarbonyloxy group (preferably 2 to 2 carbon atoms). 7), an alkylthio group (preferably 1 to 15 carbon atoms), an alkylsulfonyl group (preferably 1 to 15 carbon atoms), an alkyliminosulfonyl group (preferably 2 to 15 carbon atoms), an aryloxysulfonyl group (preferably carbon) Number 6-20), alkylaryloxysulfonyl group (preferably C7-20), cycloalkylary Examples thereof include an oxysulfonyl group (preferably having 10 to 20 carbon atoms), an alkyloxyalkyloxy group (preferably having 5 to 20 carbon atoms), a cycloalkylalkyloxyalkyloxy group (preferably having 8 to 20 carbon atoms), and the like. . About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) can further be mentioned as a substituent.

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

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

ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンにおけるアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。これらのアルキル基の置換基としてはハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルオキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、シクロアルキルアリールオキシスルホニル基等を挙げることができ、フッ素原子又はフッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。   The alkyl group in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and tris (alkylsulfonyl) methide anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of substituents for these alkyl groups include halogen atoms, alkyl groups substituted with halogen atoms, alkoxy groups, alkylthio groups, alkyloxysulfonyl groups, aryloxysulfonyl groups, cycloalkylaryloxysulfonyl groups, and the like. A fluorine atom or an alkyl group substituted with a fluorine atom is preferred.

その他のZとしては、例えば、弗素化燐、弗素化硼素、弗素化アンチモン等を挙げることができる。 Examples of other Z include fluorinated phosphorus, fluorinated boron, and fluorinated antimony.

としては、スルホン酸の少なくともα位がフッ素原子で置換された脂肪族スルホン酸アニオン、フッ素原子又はフッ素原子を有する基で置換された芳香族スルホン酸アニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、アルキル基がフッ素原子で置換されたトリス(アルキルスルホニル)メチドアニオンが好ましい。非求核性アニオンとして、より好ましくはパーフロロ脂肪族スルホン酸アニオン(更に好ましくは炭素数4〜8)、フッ素原子を有するベンゼンスルホン酸アニオン、更により好ましくはノナフロロブタンスルホン酸アニオン、パーフロロオクタンスルホン酸アニオン、ペンタフロロベンゼンスルホン酸アニオン、3,5−ビス(トリフロロメチル)ベンゼンスルホン酸アニオンである。 Z - The at least α-position by an aliphatic sulfonate anion substituted with a fluorine atom, a fluorine atom or a fluorine atom is substituted with a group having a aromatic sulfonate anion of a sulfonic acid, an alkyl group substituted with a fluorine atom Bis (alkylsulfonyl) imide anions and tris (alkylsulfonyl) methide anions in which the alkyl group is substituted with a fluorine atom are preferred. The non-nucleophilic anion is more preferably a perfluoroaliphatic sulfonate anion (more preferably 4 to 8 carbon atoms), a benzenesulfonate anion having a fluorine atom, still more preferably a nonafluorobutanesulfonate anion, or perfluorooctane. A sulfonate anion, a pentafluorobenzenesulfonate anion, and a 3,5-bis (trifluoromethyl) benzenesulfonate anion.

酸強度の観点からは、発生酸のpKaが−1以下であることが、感度向上のために好ましい。   From the viewpoint of acid strength, the pKa of the generated acid is preferably −1 or less in order to improve sensitivity.

201、R202及びR203の有機基としては、アリール基(炭素数6〜15が好ましい)、直鎖又は分岐のアルキル基(炭素数1〜10が好ましい)、シクロアルキル基(炭素数3〜15が好ましい)などが挙げられる。 Examples of the organic group for R 201 , R 202 and R 203 include an aryl group (preferably having 6 to 15 carbon atoms), a linear or branched alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms), and a cycloalkyl group (having 3 carbon atoms). ~ 15 are preferred).

201、R202及びR203のうち、少なくとも1つがアリール基であることが好ましく、3つ全てがアリール基であることがより好ましい。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基などの他に、インドール残基、ピロール残基などのヘテロアリール基も可能である。これらアリール基は更に置換基を有していてもよい。その置換基としては、ニトロ基、フッ素原子などのハロゲン原子、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜15)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Of R 201 , R 202 and R 203 , at least one is preferably an aryl group, more preferably all three are aryl groups. As the aryl group, in addition to a phenyl group, a naphthyl group, and the like, a heteroaryl group such as an indole residue and a pyrrole residue can be used. These aryl groups may further have a substituent. Examples of the substituent include halogen atoms such as nitro groups and fluorine atoms, carboxyl groups, hydroxyl groups, amino groups, cyano groups, alkoxy groups (preferably having 1 to 15 carbon atoms), cycloalkyl groups (preferably having 3 to 15 carbon atoms). ), An aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably 2 to 7 carbon atoms), an acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms), an alkoxycarbonyloxy group (preferably 2 to 2 carbon atoms). 7) and the like, but are not limited thereto.

また、R201、R202及びR203から選ばれる2つが、単結合又は連結基を介して結合していてもよい。連結基としてはアルキレン基(炭素数1〜3が好ましい)、−O−、−S−、−CO−、−SO−などがあげられるが、これらに限定されるものではない。 Two selected from R 201 , R 202 and R 203 may be bonded via a single bond or a linking group. Examples of the linking group include an alkylene group (preferably having 1 to 3 carbon atoms), —O—, —S—, —CO—, —SO 2 — and the like, but are not limited thereto.

201、R202及びR203のうち、少なくとも1つがアリール基でない場合の好ましい構造としては、特開2004−233661号公報の段落0047,0048、特開2003−35948号公報の段落0040〜0046、US2003/0224288A1号明細書に式(I-1)〜(I-70)として例示されている化合物、US2003/0077540A1号明細書に式(IA-1)〜(IA-54)、式(IB-1)〜(IB-24)として例示されている化合物等のカチオン構造を挙げることができる。 Preferred structures when at least one of R 201 , R 202 and R 203 is not an aryl group include paragraphs 0047 and 0048 of JP-A-2004-233661, paragraphs 0040 to 0046 of JP-A-2003-35948, Compounds exemplified as formulas (I-1) to (I-70) in US2003 / 0224288A1, specification (IA-1) to (IA-54), formula (IB- Examples thereof include cationic structures such as compounds exemplified as 1) to (IB-24).

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

204〜R207のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基としては、前述の化合物(ZI−1)におけるR201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基として説明したアリール基と同様である。 The aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 204 to R 207 are the same as the aryl group described as the aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 201 to R 203 in the aforementioned compound (ZI-1). is there.

204〜R207のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。この置換基としても、前述の化合物(ZI−1)におけるR201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基が有していてもよいものが挙げられる。 Aryl group, alkyl group of R 204 to R 207, cycloalkyl groups may have a substituent. Examples of this substituent include those that the aryl group, alkyl group, and cycloalkyl group of R 201 to R 203 in the aforementioned compound (ZI-1) may have.

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

光酸発生剤としては、更に、下記一般式(ZIV)、(ZV)、(ZVI)で表される化合物も挙げられる。

Figure 0005244933
Examples of the photoacid generator further include compounds represented by the following general formulas (ZIV), (ZV), and (ZVI).
Figure 0005244933

一般式(ZIV)〜(ZVI)中、
Ar3及びAr4は、各々独立に、アリール基を表す。
208、R209及びR210は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
Aは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を表す。
In general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group.
R 208 , R 209 and R 210 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group.
A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group.

光酸発生剤の具体例としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 0005244933
Specific examples of the photoacid generator include the following.
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

光酸発生剤は、下記一般式(III−a)又は(III−b)により表されることが特に好ましい。

Figure 0005244933
The photoacid generator is particularly preferably represented by the following general formula (III-a) or (III-b).
Figure 0005244933

式中、
mは、1〜5の整数を表す。
rは、0〜3の整数を表す。
及びRは、各々独立に、水素原子又はアルキル基を表す。RとRとは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
pは、1〜5の整数を表す。
Where
m represents an integer of 1 to 5.
r represents an integer of 0 to 3.
R A and R B each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. R A and R B may be bonded to each other to form a ring.
p represents an integer of 1 to 5.

一般式(III−a)において、mは、1〜3の整数であることが好ましく、1又は2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。また、rは、1又は2であることが好ましく、1であることが特に好ましい。   In general formula (III-a), m is preferably an integer of 1 to 3, more preferably 1 or 2, and particularly preferably 1. R is preferably 1 or 2, and is particularly preferably 1.

一般式(III−b)において、R又はRにより表されるアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルキル基の炭素数は、1〜5であることが好ましく、1〜3であることがより好ましい。このような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、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、及びt−ブチル基が挙げられる。 In general formula (III-b), the alkyl group represented by R A or R B may be linear or branched. The alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group.

とRとが互いに結合して形成し得る環は、単環であってもよく、多環であってもよい。この環は、単環であることが好ましく、5又は6員環であることがより好ましく、6員環であることが特に好ましい。 The ring that can be formed by combining R A and R B with each other may be monocyclic or polycyclic. This ring is preferably a single ring, more preferably a 5- or 6-membered ring, and particularly preferably a 6-membered ring.

又はRにより表されるアルキル基、及びこれらが互いに結合して形成し得る環は、置換基を更に有していてもよい。このような置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルホニル基、及びシリル基が挙げられる。 The alkyl group represented by R A or R B and the ring that can be formed by combining these may further have a substituent. Examples of such a substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a cyano group, a nitro group, a sulfonyl group, and a silyl group.

一般式(III−b)において、pは、1〜3の整数であることが好ましく、3であることが特に好ましい。   In general formula (III-b), p is preferably an integer of 1 to 3, and particularly preferably 3.

一般式(III−b)において、RとRとは、互いに結合して環を形成していることがより好ましい。 In general formula (III-b), it is more preferable that R A and R B are bonded to each other to form a ring.

以下に、一般式(III−a)又は(III−b)により表される化合物の具体例を示す。

Figure 0005244933
Specific examples of the compound represented by the general formula (III-a) or (III-b) are shown below.
Figure 0005244933

光酸発生剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
光酸発生剤の組成物全体に占める配合率は、全固形分に対して、0.1〜20質量%であることが好ましく、0.5〜15質量%であることがより好ましく、3〜15質量%であることが更に好ましい。
A photo-acid generator may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
The blending ratio of the photoacid generator in the entire composition is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 15% by mass, based on the total solid content. More preferably, it is 15 mass%.

(C)塩基性化合物
本発明に係るレジスト組成物は、塩基性化合物として、下記一般式(EA)により表される化合物を含有している。

Figure 0005244933
(C) Basic Compound The resist composition according to the present invention contains a compound represented by the following general formula (EA) as a basic compound.
Figure 0005244933

式中、
o、p及びqは、各々独立に、1以上の整数を表す。
nは、3以上の整数を表す。
r及びsは、各々独立に、1以上の整数を表す。
tは、0以上の整数を表す。
及びRは、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
は、t≧1のときは水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、t=0のときはアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Where
o, p, and q each independently represents an integer of 1 or more.
n represents an integer of 3 or more.
r and s each independently represent an integer of 1 or more.
t represents an integer of 0 or more.
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group when t ≧ 1, and represents an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group when t = 0.

o、p及びqは、各々独立に、好ましくは1〜5の整数であり、更に好ましくは2又は3であり、特に好ましくは2である。   o, p and q are each independently preferably an integer of 1 to 5, more preferably 2 or 3, and particularly preferably 2.

nは、上述したように、3以上の整数を表す。nは、好ましくは3〜10の整数であり、より好ましくは3〜6であり、更に好ましくは3である。   As described above, n represents an integer of 3 or more. n is preferably an integer of 3 to 10, more preferably 3 to 6, and further preferably 3.

nを0〜2とすると、塩基性化合物の沸点が低くなり、例えば有機溶剤を含んだ現像液を用いて現像した場合に、パターン形状のT-top化が生じる。nを過度に大きくすると、塩基性化合物の疎水性が過度に高くなる場合があり、この場合も、パターン形状のT-top化が生じることがある。また、nを過度に大きくすると、アミン窒素の周りの立体障害が増大し、塩基性化合物の求核性が低下する場合がある。それゆえ、こうすると、組成物の露光ラティチュードが低下する場合がある。   When n is 0 to 2, the basic compound has a low boiling point. For example, when developing using a developer containing an organic solvent, a T-top pattern shape occurs. If n is excessively increased, the hydrophobicity of the basic compound may be excessively increased. In this case, the pattern shape may be T-topped. On the other hand, if n is excessively increased, steric hindrance around the amine nitrogen may increase, and the nucleophilicity of the basic compound may decrease. Thus, this may reduce the exposure latitude of the composition.

r及びsの各々は、上述したように、1以上の整数を示す。r及びsは、各々独立に、好ましくは1〜5の整数であり、更に好ましくは1又は2である。   Each of r and s represents an integer of 1 or more as described above. r and s are each independently preferably an integer of 1 to 5, more preferably 1 or 2.

tは、上述したように、0以上の整数を表す。tは、好ましくは0〜5の整数であり、更に好ましくは0〜2の整数である。   As described above, t represents an integer of 0 or more. t is preferably an integer of 0 to 5, more preferably an integer of 0 to 2.

及びRの各々は、上述したように、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。R及びRは、各々独立に、好ましくは水素原子又はアルキル基であり、更に好ましくは水素原子又はメチル基であり、特に好ましくは水素原子である。なお、上記のアルキル基、アリール基及びアラルキル基は、置換基を更に有していてもよい。 Each of R 1 and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, as described above. R 1 and R 2 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and particularly preferably a hydrogen atom. In addition, said alkyl group, aryl group, and aralkyl group may further have a substituent.

又はRとしてのアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基又はドデシル基である。R又はRのアルキル基は、好ましくは炭素数1〜5のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1〜3のアルキル基であり、特に好ましくはメチル基である。 The alkyl group as R 1 or R 2 is, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group or dodecyl group. . The alkyl group of R 1 or R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.

又はRとしてのアリール基は、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基又はアントリル基である。R又はRのアリール基は、好ましくは、炭素数6〜15のアリール基である。 The aryl group as R 1 or R 2 is, for example, a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, or an anthryl group. The aryl group for R 1 or R 2 is preferably an aryl group having 6 to 15 carbon atoms.

又はRとしてのアラルキル基は、例えば、ベンジル基又はフェネチル基である。R又はRとしてのアラルキル基は、好ましくは、炭素数6〜20のアラルキル基である。 The aralkyl group as R 1 or R 2 is, for example, a benzyl group or a phenethyl group. The aralkyl group as R 1 or R 2 is preferably an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms.

これらアルキル基、アリール基及びアラルキル基が有し得る置換基としては、例えば、水酸基;フッ素、塩素、臭素及びヨウ素原子等のハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;アミド基;スルホンアミド基;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基及びドデシル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基及びブトキシ基等のアルコキシ基;メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;ホルミル基、アセチル基及びベンゾイル基等のアシル基;アセトキシ基及びブチリルオキシ基等のアシロキシ基、並びにカルボキシ基が挙げられる。   Examples of the substituent that these alkyl group, aryl group and aralkyl group may have include, for example, hydroxyl group; halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine and iodine atom; nitro group; cyano group; amide group; sulfonamide group; Alkyl groups such as ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group and dodecyl group; methoxy group, ethoxy group, hydroxyethoxy group, propoxy group , Alkoxy groups such as hydroxypropoxy group and butoxy group; alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group; acyl groups such as formyl group, acetyl group and benzoyl group; acyloxy groups such as acetoxy group and butyryloxy group, and carboxy Groups.

は、t≧1の場合には、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基である。この場合、Rは、好ましくは水素原子又はアルキル基であり、更に好ましくは水素原子又はメチル基である。なお、上記のアルキル基、アリール基及びアラルキル基は、置換基を更に有していてもよい。Rとしてのアルキル基、アリール基及びアラルキル基、並びにこれらが更に有し得る置換基としては、例えば、先にR及びRについて説明したのと同様のものが挙げられる。 R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group when t ≧ 1. In this case, R 3 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group. In addition, said alkyl group, aryl group, and aralkyl group may further have a substituent. Examples of the alkyl group, aryl group, and aralkyl group as R 3 , and the substituents they may further have include those described above for R 1 and R 2 .

は、t=0の場合には、アルキル基、アリール基又はアラルキル基である。この場合、Rは、好ましくはアルキル基であり、更に好ましくはメチル基である。なお、上記のアルキル基、アリール基及びアラルキル基は、置換基を更に有していてもよい。Rとしてのアルキル基、アリール基及びアラルキル基、並びにこれらが更に有し得る置換基としては、例えば、先にR及びRについて説明したのと同様のものが挙げられる。 R 3 is an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group when t = 0. In this case, R 3 is preferably an alkyl group, more preferably a methyl group. In addition, said alkyl group, aryl group, and aralkyl group may further have a substituent. Examples of the alkyl group, aryl group, and aralkyl group as R 3 , and the substituents they may further have include those described above for R 1 and R 2 .

一般式(EA)により表される塩基性化合物は、Rを含んだ基と、Rを含んだ基と、Rを含んだ基とが窒素原子に結合した第3級アミンである。 The basic compound represented by the general formula (EA) is a tertiary amine in which a group containing R 1 , a group containing R 2, and a group containing R 3 are bonded to a nitrogen atom.

を含んだ基は、典型的には、Rを含んだ基及びRを含んだ基とは異なっている。例えば、tは、典型的には、r及びsと比較してより小さい。nは、典型的には、l及びmと比較してより大きい。このような構成を採用すると、例えば、感度、露光ラチチュード(EL)、ラインウィズスラフネス(LWR)、局所的な寸法均一性(Local CDU)及びパターン形状の少なくとも1つを更に良化することが可能となる。
なお、Rを含んだ基とRを含んだ基とは、典型的には、互いに同一である。
The group containing R 3 is typically different from the group containing R 1 and the group containing R 2 . For example, t is typically smaller compared to r and s. n is typically larger compared to l and m. By adopting such a configuration, for example, at least one of sensitivity, exposure latitude (EL), line width roughness (LWR), local dimensional uniformity (Local CDU), and pattern shape can be further improved. It becomes possible.
The group containing R 1 and the group containing R 2 are typically the same as each other.

及びRの各々は、水素原子であることが好ましい。特には、R及びRの双方が水素原子であることが好ましい。即ち、上記の塩基性化合物が、下記一般式(EA−2)により表される化合物であることが好ましい。

Figure 0005244933
Each of R 1 and R 2 is preferably a hydrogen atom. In particular, it is preferable that both R 1 and R 2 are hydrogen atoms. That is, the basic compound is preferably a compound represented by the following general formula (EA-2).
Figure 0005244933

式中、n、o、p、q、r、s、t、及びRの定義は、先に一般式(EA)について説明したのと同じである。また、これらの好ましい例も、先に一般式(EA)について挙げたのと同じである。 In the formula, the definitions of n, o, p, q, r, s, t, and R 3 are the same as those described for the general formula (EA). Moreover, these preferable examples are also the same as those given for the general formula (EA).

このような構成を採用すると、例えば、パターン形状を更に改善することが可能となる。   When such a configuration is adopted, for example, the pattern shape can be further improved.

一般式(EA)で表される塩基性化合物としては、例えば、以下のものが挙げられる。

Figure 0005244933
As a basic compound represented by general formula (EA), the following are mentioned, for example.
Figure 0005244933

一般式(EA)により表される塩基性化合物は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   The basic compound represented by general formula (EA) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

一般式(EA)により表される塩基性化合物の含量は、組成物の全固形分を基準として、0.01〜8.0質量%であることが好ましく、0.1〜5.0質量%であることがより好ましく、0.1〜4.0質量%であることが特に好ましい。   The content of the basic compound represented by the general formula (EA) is preferably 0.01 to 8.0% by mass, based on the total solid content of the composition, preferably 0.1 to 5.0% by mass. It is more preferable that it is 0.1-4.0 mass%.

一般式(EA)により表される塩基性化合物は、例えば、以下のようにして合成する。   The basic compound represented by the general formula (EA) is synthesized, for example, as follows.

まず、Rを含んだ基を備えたモノアミンを準備する。次に、このモノアミンと、Rを含んだ基及びRを含んだ基に対応したハロゲン化物とを、有機溶媒中、塩基の存在下で反応させる。次いで、得られた塩を分離及び精製し、目的の塩基性化合物を得る。 First, a monoamine having a group containing R 3 is prepared. Next, this monoamine is reacted with a halide corresponding to the group containing R 1 and the group containing R 2 in an organic solvent in the presence of a base. Next, the obtained salt is separated and purified to obtain the desired basic compound.

なお、本発明に係る組成物は、一般式(EA)により表される塩基性化合物以外に、他の塩基性化合物を更に含んでいてもよい。即ち、この組成物は、一般式(EA)により表される化合物以外の塩基性化合物を更に含んでいてもよい。   In addition, the composition concerning this invention may further contain other basic compounds other than the basic compound represented by general formula (EA). That is, this composition may further contain a basic compound other than the compound represented by the general formula (EA).

一般式(EA)により表される化合物と併用可能な塩基性化合物としては、例えば、下記式(A)〜(E)で示される構造を有する化合物が挙げられる。

Figure 0005244933
Examples of the basic compound that can be used in combination with the compound represented by the general formula (EA) include compounds having a structure represented by the following formulas (A) to (E).
Figure 0005244933

一般式(A)及び(E)中、
200 、R201及びR202 は、同一でも異なってもよく、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)又はアリール基(炭素数6〜20)を表し、ここで、R201とR202は、互いに結合して環を形成してもよい。R203 、R204、R205及びR206 は、同一でも異なってもよく、炭素数1〜20個のアルキル基を表す。
In general formulas (A) and (E),
R 200 , R 201 and R 202 may be the same or different, and are a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (having a carbon number). 6-20), wherein R 201 and R 202 may combine with each other to form a ring. R 203 , R 204 , R 205 and R 206 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.

上記アルキル基について、置換基を有するアルキル基としては、炭素数1〜20のアミノアルキル基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基、または炭素数1〜20のシアノアルキル基が好ましい。
これら一般式(A)及び(E)中のアルキル基は、無置換であることがより好ましい。
About the said alkyl group, as an alkyl group which has a substituent, a C1-C20 aminoalkyl group, a C1-C20 hydroxyalkyl group, or a C1-C20 cyanoalkyl group is preferable.
The alkyl groups in the general formulas (A) and (E) are more preferably unsubstituted.

好ましい化合物として、グアニジン、アミノピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、アミノアルキルモルフォリン、ピペリジン等を挙げることができ、更に好ましい化合物として、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造又はピリジン構造を有する化合物、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体等を挙げることができる。   Preferred compounds include guanidine, aminopyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, piperazine, aminomorpholine, aminoalkylmorpholine, piperidine and the like, and more preferred compounds include imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure, onium carboxylate Examples thereof include a compound having a structure, a trialkylamine structure, an aniline structure or a pyridine structure, an alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond, and an aniline derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond.

イミダゾール構造を有する化合物としてはイミダゾール、2、4、5−トリフェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンゾイミダゾール等が挙げられる。ジアザビシクロ構造を有する化合物としては1、4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1、5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノナ−5−エン、1、8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカー7−エン等が挙げられる。オニウムヒドロキシド構造を有する化合物としてはテトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリアリールスルホニウムヒドロキシド、フェナシルスルホニウムヒドロキシド、2−オキソアルキル基を有するスルホニウムヒドロキシド、具体的にはトリフェニルスルホニウムヒドロキシド、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウムヒドロキシド、ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムヒドロキシド、フェナシルチオフェニウムヒドロキシド、2−オキソプロピルチオフェニウムヒドロキシド等が挙げられる。オニウムカルボキシレート構造を有する化合物としてはオニウムヒドロキシド構造を有する化合物のアニオン部がカルボキシレートになったものであり、例えばアセテート、アダマンタン−1−カルボキシレート、パーフロロアルキルカルボキシレート等が挙げられる。トリアルキルアミン構造を有する化合物としては、トリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン等を挙げることができる。アニリン化合物としては、2,6−ジイソプロピルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジブチルアニリン、N,N−ジヘキシルアニリン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン等を挙げることができる。水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体としては、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アニリン等を挙げることができる。   Examples of the compound having an imidazole structure include imidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, benzimidazole, and 2-phenylbenzimidazole. Examples of the compound having a diazabicyclo structure include 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] non-5-ene, and 1,8-diazabicyclo [5,4,0. ] Undecar 7-ene etc. are mentioned. Examples of the compound having an onium hydroxide structure include tetrabutylammonium hydroxide, triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, sulfonium hydroxide having a 2-oxoalkyl group, specifically, triphenylsulfonium hydroxide, tris ( and t-butylphenyl) sulfonium hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, 2-oxopropylthiophenium hydroxide, and the like. As the compound having an onium carboxylate structure, an anion portion of the compound having an onium hydroxide structure is converted to a carboxylate, and examples thereof include acetate, adamantane-1-carboxylate, and perfluoroalkylcarboxylate. Examples of the compound having a trialkylamine structure include tri (n-butyl) amine and tri (n-octyl) amine. Examples of the aniline compound include 2,6-diisopropylaniline, N, N-dimethylaniline, N, N-dibutylaniline, N, N-dihexylaniline and the like. Examples of the alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-phenyldiethanolamine, and tris (methoxyethoxyethyl) amine. Examples of aniline derivatives having a hydroxyl group and / or an ether bond include N, N-bis (hydroxyethyl) aniline.

好ましい塩基性化合物として、更に、フェノキシ基を有するアミン化合物、フェノキシ基を有するアンモニウム塩化合物、スルホン酸エステル基を有するアミン化合物及びスルホン酸エステル基を有するアンモニウム塩化合物を挙げることができる。   Preferred examples of the basic compound further include an amine compound having a phenoxy group, an ammonium salt compound having a phenoxy group, an amine compound having a sulfonic acid ester group, and an ammonium salt compound having a sulfonic acid ester group.

前記フェノキシ基を有するアミン化合物、フェノキシ基を有するアンモニウム塩化合物、スルホン酸エステル基を有するアミン化合物及びスルホン酸エステル基を有するアンモニウム塩化合物は、少なくとも1つのアルキル基が窒素原子に結合していることが好ましい。また、前記アルキル鎖中に、酸素原子を有し、オキシアルキレン基が形成されていることが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、さらに好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でも−CH2CH2O−、−CH(CH3)CH2O−若しくはCH2CH2CH2O−の構造が好ましい。 The amine compound having a phenoxy group, the ammonium salt compound having a phenoxy group, the amine compound having a sulfonate group, and the ammonium salt compound having a sulfonate group have at least one alkyl group bonded to a nitrogen atom. Is preferred. The alkyl chain preferably has an oxygen atom and an oxyalkylene group is formed. The number of oxyalkylene groups is one or more in the molecule, preferably 3 to 9, and more preferably 4 to 6. Among the oxyalkylene groups, a structure of —CH 2 CH 2 O—, —CH (CH 3 ) CH 2 O— or CH 2 CH 2 CH 2 O— is preferable.

前記フェノキシ基を有するアミン化合物、フェノキシ基を有するアンモニウム塩化合物、スルホン酸エステル基を有するアミン化合物及びスルホン酸エステル基を有するアンモニウム塩化合物の具体例としては、米国特許出願公開2007/0224539号明細書の[0066]に例示されている化合物(C1-1)〜(C3-3)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the amine compound having a phenoxy group, an ammonium salt compound having a phenoxy group, an amine compound having a sulfonic acid ester group, and an ammonium salt compound having a sulfonic acid ester group include US Patent Application Publication No. 2007/0224539. The compounds (C1-1) to (C3-3) exemplified in [0066] are not limited thereto.

一般式(EA)により表される化合物と併用可能な塩基性化合物としては、プロトンアクセプター性官能基を有し、且つ、活性光線又は放射線の照射により分解して、プロトンアクセプター性が低下、消失、又はプロトンアクセプター性から酸性に変化した化合物を発生する化合物(PDA)も挙げられる。   As a basic compound that can be used in combination with the compound represented by the general formula (EA), it has a proton acceptor functional group, and is decomposed by irradiation with actinic rays or radiation, resulting in a decrease in proton acceptor properties. The compound (PDA) which generate | occur | produces the compound which changed into acidity from disappearance or proton acceptor property is also mentioned.

プロトンアクセプター性官能基とは、プロトンと静電的に相互作用し得る基又は電子を有する官能基であって、例えば、環状ポリエーテル等のマクロサイクリック構造を有する官能基や、π共役に寄与しない非共有電子対をもった窒素原子を有する官能基を意味する。π共役に寄与しない非共有電子対を有する窒素原子とは、例えば、下式に示す部分構造を有する窒素原子である。

Figure 0005244933
The proton acceptor functional group is a functional group having an electron or a group capable of electrostatically interacting with a proton, for example, a functional group having a macrocyclic structure such as a cyclic polyether, or a π conjugate. It means a functional group having a nitrogen atom with an unshared electron pair that does not contribute. The nitrogen atom having an unshared electron pair that does not contribute to π conjugation is, for example, a nitrogen atom having a partial structure represented by the following formula.
Figure 0005244933

プロトンアクセプター性官能基の好ましい部分構造として、例えば、クラウンエーテル、アザクラウンエーテル、1〜3級アミン、ピリジン、イミダゾール、ピラジン構造などを挙げることができる。   Examples of a preferable partial structure of the proton acceptor functional group include a crown ether, an azacrown ether, a primary to tertiary amine, a pyridine, an imidazole, and a pyrazine structure.

ここで、プロトンアクセプター性の低下若しくは消失、又は、プロトンアクセプター性から酸性への変化とは、プロトンアクセプター性官能基にプロトンが付加することに起因するプロトンアクセプター性の変化であり、具体的には、プロトンアクセプター性官能基を有する化合物(PDA)とプロトンからプロトン付加体が生成する時、その化学平衡に於ける平衡定数が減少することを意味する。
プロトンアクセプター性は、pH測定を行うことによって確認することができる。
Here, the decrease or disappearance of the proton acceptor property or the change from the proton acceptor property to the acid is a change in the proton acceptor property due to the addition of a proton to the proton acceptor functional group, Specifically, when a proton adduct is produced from a compound having a proton acceptor functional group (PDA) and a proton, it means that the equilibrium constant in the chemical equilibrium is reduced.
Proton acceptor property can be confirmed by measuring pH.

本発明においては、活性光線又は放射線の照射により化合物(PDA)が分解して発生する化合物は、酸解離定数pKaが、−13<pKa<−8を満たすことが好ましく、−12<pKa<−9がより好ましい。
本発明に於いて、酸解離定数pKaとは、水溶液中での酸解離定数pKaのことを表し、例えば、化学便覧(II)(改訂4版、1993年、日本化学会編、丸善株式会社)に記載のものであり、この値が低いほど酸強度が大きいことを示している。水溶液中での酸解離定数pKaは、具体的には、無限希釈水溶液を用い、25℃での酸解離定数を測定することにより実測することができ、また、下記ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数および公知文献値のデータベースに基づいた値を、計算により求めることもできる。本明細書中に記載したpKaの値は、全て、このソフトウェアパッケージを用いて計算により求めた値を示している。
ソフトウェアパッケージ1: Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD/Labs)
化合物(PDA)としては、例えば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン及びo−ニトロベンジルスルホネートが挙げられる。化合物(PDA)は、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ジアゾスルホン、ジスルホン、イミドスルホネート、及びオキシムスルホネートからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
In the present invention, the compound generated by decomposition of the compound (PDA) upon irradiation with actinic rays or radiation preferably has an acid dissociation constant pKa of −13 <pKa <−8, and −12 <pKa <−. 9 is more preferable.
In the present invention, the acid dissociation constant pKa represents the acid dissociation constant pKa in an aqueous solution. For example, Chemical Handbook (II) (4th revised edition, 1993, edited by the Chemical Society of Japan, Maruzen Co., Ltd.) It shows that acid strength is so large that this value is low. Specifically, the acid dissociation constant pKa in an aqueous solution can be measured by measuring an acid dissociation constant at 25 ° C. using an infinitely diluted aqueous solution, and using the following software package 1, Hammett The values based on the substituent constants and the database of known literature values can also be obtained by calculation. The values of pKa described in this specification all indicate values obtained by calculation using this software package.
Software package 1: Advanced Chemistry Development (ACD / Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD / Labs)
Examples of the compound (PDA) include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates. The compound (PDA) is preferably at least one selected from the group consisting of a sulfonium salt, an iodonium salt, diazosulfone, disulfone, imidosulfonate, and oxime sulfonate.

化合物(PDA)は、下記一般式(PDA−1)により表されることが好ましい。

Figure 0005244933
The compound (PDA) is preferably represented by the following general formula (PDA-1).
Figure 0005244933

式中、
は、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。
及びWは、各々独立に、−SO−又は−CO−を表す。
Aは、単結合又は2価の連結基を表す。
Xは、−SO−又は−CO−を表す。
nは、0又は1を表す。
Bは、単結合、酸素原子、又は−N(R)R−を表す。ここで、Rは水素原子又は1価の有機基を表し、Rは単結合又は2価の有機基を表す。Rは、Rと結合して環を形成していてもよく、Rと結合して環を形成していてもよい。
Rは、プロトンアクセプター性官能基を備えた1価の有機基を表す。
[C]は、カウンターカチオンを表す。このカウンターカチオンとしては、例えば、先に併用光酸発生剤について説明したのと同様のものが挙げられる。カウンターカチオンとして好ましくはトリアリールスルホニウムカチオンである。トリアリールスルホニウムカチオンのアリール基としては、フェニル基が好ましい。
Where
R f represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.
W 1 and W 2 each independently represent —SO 2 — or —CO—.
A represents a single bond or a divalent linking group.
X represents —SO 2 — or —CO—.
n represents 0 or 1.
B represents a single bond, an oxygen atom, or —N (R x ) R y —. Here, R x represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R y represents a single bond or a divalent organic group. R x may be bonded to R y to form a ring, or R x may be bonded to R to form a ring.
R represents a monovalent organic group having a proton acceptor functional group.
[C] + represents a counter cation. Examples of the counter cation include those similar to those described above for the combined photoacid generator. The counter cation is preferably a triarylsulfonium cation. The aryl group of the triarylsulfonium cation is preferably a phenyl group.

1及びW2は、少なくとも一方が−SO2−であることが好ましく、双方が−SO2−であることが特に好ましい。 W 1 and W 2, at least one of -SO 2 - is preferably, both -SO 2 - and particularly preferably.

は、好ましくは、炭素数1〜6のフッ素原子を有してもよいアルキル基であり、より好ましくは、炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数1〜3のパーフルオロアルキル基である。 R f is preferably an alkyl group which may have a fluorine atom having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and further preferably 1 to 1 carbon atom. 3 perfluoroalkyl groups.

Aにおける2価の連結基としては、好ましくは炭素数2〜12の2価の連結基であり、例えば、アルキレン基、フェニレン基等が挙げられる。より好ましくは少なくとも1つのフッ素原子を有するアルキレン基であり、好ましい炭素数は2〜6、より好ましくは炭素数2〜4である。アルキレン鎖中に酸素原子、硫黄原子などの連結基を有していてもよい。アルキレン基は、特に水素原子数の30〜100%がフッ素原子で置換されたアルキレン基が好ましく、Q部位と結合した炭素原子がフッ素原子を有することがより好ましい。更にはパーフルオロアルキレン基が好ましく、パーフロロエチレン基、パーフロロプロピレン基、パーフロロブチレン基がより好ましい。   The divalent linking group in A is preferably a divalent linking group having 2 to 12 carbon atoms, and examples thereof include an alkylene group and a phenylene group. More preferably, it is an alkylene group having at least one fluorine atom, and a preferable carbon number is 2 to 6, more preferably 2 to 4. The alkylene chain may have a linking group such as an oxygen atom or a sulfur atom. The alkylene group is particularly preferably an alkylene group in which 30 to 100% of the number of hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and more preferably, the carbon atom bonded to the Q site has a fluorine atom. Further, a perfluoroalkylene group is preferable, and a perfluoroethylene group, a perfluoropropylene group, and a perfluorobutylene group are more preferable.

Bが−N(R)R−を表す場合、Rにおける1価の有機基としては、好ましくは炭素数1〜30であり、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基などを挙げることができる。これら基は更に置換基を有していてもよい。 B is -N (R x) R y - when referring to, the monovalent organic group represented by R x, and preferably from 1 to 30 carbon atoms, e.g., alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group And alkenyl groups. These groups may further have a substituent.

におけるアルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数1〜20の直鎖及び分岐アルキル基であり、アルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を有していてもよい。 The alkyl group in R x may have a substituent, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and has an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom in the alkyl chain. It may be.

また、置換基を有するアルキル基として、特に直鎖又は分岐アルキル基にシクロアルキル基が置換した基(例えば、アダマンチルメチル基、アダマンチルエチル基、シクロヘキシルエチル基、カンファー残基など)を挙げることができる。   In addition, examples of the alkyl group having a substituent include groups in which a cycloalkyl group is substituted on a linear or branched alkyl group (for example, an adamantylmethyl group, an adamantylethyl group, a cyclohexylethyl group, a camphor residue, etc.). .

におけるシクロアルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数3〜20のシクロアルキル基であり、環内に酸素原子を有していてもよい。 The cycloalkyl group in R x may have a substituent, preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and may have an oxygen atom in the ring.

におけるアリール基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数6〜14のアリール基である。 The aryl group for R x may have a substituent, and is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms.

におけるアラルキル基としては、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数7〜20のアラルキル基が挙げられる。 The aralkyl group in R x may have a substituent, and preferably an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.

におけるアルケニル基としては、置換基を有していてもよく、例えば、Rとして挙げたアルキル基の任意の位置に2重結合を有する基が挙げられる。 The alkenyl group for R x may have a substituent, and examples thereof include a group having a double bond at an arbitrary position of the alkyl group exemplified as R x .

Bが−N(R)R−を表す場合、Rにおける2価の有機基としては、好ましくはアルキレン基を挙げることができる。また、この場合、RとRとが互いに結合して形成し得る環構造としては、例えば、窒素原子を含む5〜8員の環、特に好ましくは6員の環が挙げられる。 B is -N (R x) R y - when referring to, the divalent organic group represented by R y, preferably includes an alkylene group. In this case, examples of the ring structure that R x and R y may be bonded to each other include a 5- to 8-membered ring containing a nitrogen atom, particularly preferably a 6-membered ring.

Bが−N(R)R−を表す場合、RとRとが互いに結合して環を形成していることが好ましい。環構造を形成することによって、安定性が向上し、これを用いた組成物の保存安定性が向上する。環を形成する炭素数は4〜20が好ましく、単環式でも多環式でもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含んでいてもよい。 B is -N (R x) R y - when referring to, it is preferred that R and R x are bonded to each other to form a ring. By forming the ring structure, the stability is improved, and the storage stability of the composition using the ring structure is improved. The number of carbon atoms forming the ring is preferably 4 to 20, and may be monocyclic or polycyclic, and may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom in the ring.

単環式構造としては、窒素原子を含む4員環、5員環、6員環、7員環、8員環等を挙げることができる。多環式構造としては、2又は3以上の単環式構造の組み合わせから成る構造を挙げることができる。単環式構造及び多環式構造の各々は、置換基を有していてもよく、例えば、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、カルボキシ基、カルボニル基、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜10)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜10)、アシル基(好ましくは炭素数2〜15)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜15)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜15)、アミノアシル基(好ましくは炭素数2〜20)などが好ましい。アリール基、シクロアルキル基などにおける環状構造については、置換基として、更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。アミノアシル基については、置換基として、更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。   Examples of the monocyclic structure include a 4-membered ring, a 5-membered ring, a 6-membered ring, a 7-membered ring, and an 8-membered ring containing a nitrogen atom. Examples of the polycyclic structure include a structure composed of a combination of two or three or more monocyclic structures. Each of the monocyclic structure and the polycyclic structure may have a substituent, for example, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a carboxy group, a carbonyl group, or a cycloalkyl group (preferably having 3 to 10 carbon atoms). ), An aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), an alkoxy group (preferably 1 to 10 carbon atoms), an acyl group (preferably 2 to 15 carbon atoms), an acyloxy group (preferably 2 to 15 carbon atoms), An alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 15 carbon atoms), an aminoacyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms) and the like are preferable. As for the cyclic structure in the aryl group, cycloalkyl group and the like, examples of the substituent further include an alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 15). As for the aminoacyl group, examples of the substituent further include an alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 15).

Rにおけるプロトンアクセプター性官能基としては、例えば、クラウンエーテル、アザクラウンエーテル、1〜3級アミン、ピリジン、イミダゾール、ピラジン構造などが挙げられる。
このような構造を含む基として、好ましい炭素数は4〜30であり、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基などを挙げることができる。
Examples of the proton acceptor functional group in R include a crown ether, an azacrown ether, a primary to tertiary amine, a pyridine, an imidazole, and a pyrazine structure.
The group containing such a structure preferably has 4 to 30 carbon atoms, and examples thereof include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, and an alkenyl group.

Rにおけるプロトンアクセプター性官能基又はアンモニウム基を含むアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基に於けるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基は、前記Rxとして挙げたアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基と同様のものである。   The alkyl group, the cycloalkyl group, the aryl group, the aralkyl group, the alkyl group in the alkenyl group, the cycloalkyl group, the aryl group, the aralkyl group, and the alkenyl group in R include a proton acceptor functional group or an ammonium group. Are the same as the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group and alkenyl group mentioned above.

上記各基が有してもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシ基、カルボニル基、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜10)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜10)、アシル基(好ましくは炭素数2〜20)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜10)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20)、アミノアシル基(好ましくは炭素数2〜20)などが挙げられる。アリール基、シクロアルキル基などにおける環状構造、及びアミノアシル基については、置換基としては更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)を挙げることができる。   Examples of the substituent that each group may have include, for example, a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, a cyano group, a carboxy group, a carbonyl group, a cycloalkyl group (preferably having 3 to 10 carbon atoms), and an aryl group (preferably Has 6 to 14 carbon atoms, an alkoxy group (preferably 1 to 10 carbon atoms), an acyl group (preferably 2 to 20 carbon atoms), an acyloxy group (preferably 2 to 10 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably And C2-C20) and aminoacyl groups (preferably C2-C20). As for the cyclic structure in the aryl group, cycloalkyl group and the like, and the aminoacyl group, examples of the substituent further include an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms).

化合物(PDA)は、イオン性化合物であることが好ましく、スルホニウム塩又はヨードニウム塩であることが特に好ましい。化合物(PDA)がイオン性化合物である場合、プロトンアクセプター性官能基は、アニオン部位及びカチオン部位のいずれに含まれていてもよい。   The compound (PDA) is preferably an ionic compound, and particularly preferably a sulfonium salt or an iodonium salt. When the compound (PDA) is an ionic compound, the proton acceptor functional group may be contained in either the anion site or the cation site.

なお、上記一般式(PDA−1)の原子団Rの一態様として、以下の構造が好ましい。

Figure 0005244933
Note that the following structure is preferable as one embodiment of the atomic group R of the general formula (PDA-1).
Figure 0005244933

一般式(PB−II)中、
21は水素原子又は1価の有機基を表し、R22は2価の有機基を表す。R21とR22は互いに結合して環を形成してもよい。また、一般式(PDA−1)におけるBが−N(Rx)Ry−であるとき、R21とRxとは、互いに結合して環構造を形成してもよい。
In general formula (PB-II),
R 21 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R 22 represents a divalent organic group. R 21 and R 22 may combine with each other to form a ring. Further, when B in the general formula (PDA-1) is —N (Rx) Ry—, R 21 and Rx may be bonded to each other to form a ring structure.

Lは水素原子を除くハメット則のσp値が−0.1以上の官能基を表す。
*はAとの結合部位を示す。
L represents a functional group having a Hammett's rule σ p value of −0.1 or more excluding a hydrogen atom.
* The A - indicates the binding site of the.

一般式(PB−II)について詳細に説明する。
Lは、ハメット則のσp値(参考文献:Hansch et al., Chemical Reviews, 1991, Vol,91, No. 2, 165-195)で−0.1以上の官能基であり、好ましくは−0.05以上の官能基であり、さらに好ましくは−0.03以上0.5以下の官能基である。参考文献に記載されていない官能基については、別途ACD/ChemSketch (ACD/Labs 8.00 Release Product Version:8.08)で安息香酸のpKaとの差よりσp値を算出することができる。σp値が−0.1以上の官能基としては、例えば、アリール基(フェニル基など)、アシル基(アセチル基など)、アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基など)、アルキルカルボニルオキシ基(メチルカルボニルオキシ基など)、カルボキシル基、アルコキシ基(メトキシ基など)、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、及びこれらの官能基で置換されたアルキル基や、ラクトン構造を含む基などを挙げることができる。このような基を選択することで、式(PB−II)中の窒素原子の塩基強度を適切な範囲とすることが可能になる。
General formula (PB-II) is demonstrated in detail.
L is a Hammett's rule σ p value (reference document: Hansch et al., Chemical Reviews, 1991, Vol, 91, No. 2, 165-195) and is a functional group of −0.1 or more, preferably − The functional group is 0.05 or more, more preferably −0.03 or more and 0.5 or less. For functional groups not described in the references, the σp value can be calculated from the difference from the pKa of benzoic acid by ACD / ChemSketch (ACD / Labs 8.00 Release Product Version: 8.08) separately. Examples of functional groups having a σp value of −0.1 or more include aryl groups (such as phenyl groups), acyl groups (such as acetyl groups), alkoxycarbonyl groups (such as methoxycarbonyl groups and t-butoxycarbonyl groups), and alkylcarbonyls. An oxy group (such as a methylcarbonyloxy group), a carboxyl group, an alkoxy group (such as a methoxy group), a cyano group, a nitro group, a halogen atom, an alkyl group substituted with these functional groups, or a group containing a lactone structure Can be mentioned. By selecting such a group, the base strength of the nitrogen atom in the formula (PB-II) can be set within an appropriate range.

置換アルキル基としては、特にアシル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基、シアノ基で置換されたアルキル基が好ましい。
上述した中でも、下記のようなラクトン構造を含むものがより好ましい。

Figure 0005244933
As the substituted alkyl group, an alkyl group substituted with an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkoxy group, or a cyano group is particularly preferable.
Among those described above, those containing the following lactone structure are more preferable.
Figure 0005244933

なお、Lは、上述した光酸発生剤から発生する酸により分解する構造であってもよい。例えば、Lが、アルコキシカルボニル基を有する構造の場合、アルコキシカルボニル基のアルキル基が−C(R36)(R37)(R38)で表される構造であれば、光酸発生剤からの発生酸により分解しうる。式中、R36〜R38は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。 Note that L may have a structure that is decomposed by an acid generated from the above-described photoacid generator. For example, when L has a structure having an alkoxycarbonyl group, if the alkyl group of the alkoxycarbonyl group is a structure represented by —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), May be decomposed by generated acid. In the formula, R 36 to R 38 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.

Lが有する原子数(水素原子は除く)は特に限定されないが、通常1〜20、好ましくは1〜15、より好ましくは1〜10の範囲である。
21としての有機基は、好ましくは炭素数1から40であり、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニル基などを挙げることができる。
21としてのアルキル基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数1〜30の直鎖及び分岐アルキル基であり、アルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を有していてもよい。具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−テトラデシル基、n−オクタデシル基などの直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、t−ブチル基、ネオペンチル基、2−エチルヘキシル基などの分岐アルキル基を挙げることができる。
The number of atoms (excluding hydrogen atoms) possessed by L is not particularly limited, but is usually 1 to 20, preferably 1 to 15, and more preferably 1 to 10.
The organic group as R 21 preferably has 1 to 40 carbon atoms, and examples thereof include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, and an alkenyl group.
The alkyl group as R 21 may have a substituent, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and has an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom in the alkyl chain. It may be. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-dodecyl group, n-tetradecyl group, n-octadecyl group, etc. And a branched alkyl group such as isopropyl group, isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, neopentyl group, 2-ethylhexyl group.

21としてのシクロアルキル基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数3〜20のシクロアルキル基であり、環内に酸素原子、窒素原子を有していてもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基などを挙げることができる。
21としてのとしてのアリール基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数6〜14のアリール基であり、例えばフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
21としてのとしてのアラルキル基は、置換基を有していてもよく、好ましくは炭素数7〜20のアラルキル基が挙げられ、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基が挙げられる。
21としてのアルケニル基は、置換基を有していてもよく、上記アルキル基の任意の位置に2重結合を有する基が挙げられる。
The cycloalkyl group as R 21 may have a substituent, preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and may have an oxygen atom or a nitrogen atom in the ring. Specific examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, and the like.
The aryl group as R 21 may have a substituent, and is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.
The aralkyl group as R 21 may have a substituent, and preferably an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, for example, a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, or a naphthylethyl group. Can be mentioned.
The alkenyl group as R 21 may have a substituent, and examples thereof include a group having a double bond at an arbitrary position of the alkyl group.

上記各基が有してもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシ基、カルボニル基、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜10)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜10)、アシル基(好ましくは炭素数2〜20)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜10)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20)、アミノアシル基(好ましくは炭素数2〜10)などが挙げられる。アリール基、シクロアルキル基などにおける環状構造については、置換基としては更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)を挙げることができる。アミノアシル基については、置換基として更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)を挙げることができる。置換基を有するアルキル基として、例えば、パーフロロメチル基、パーフロロエチル基、パーフロロプロピル基、パーフロロブチル基などのパーフルオロアルキル基を挙げることができる。   Examples of the substituent that each group may have include, for example, a halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, a cyano group, a carboxy group, a carbonyl group, a cycloalkyl group (preferably having 3 to 10 carbon atoms), and an aryl group (preferably Has 6 to 14 carbon atoms, an alkoxy group (preferably 1 to 10 carbon atoms), an acyl group (preferably 2 to 20 carbon atoms), an acyloxy group (preferably 2 to 10 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably C2-C20), an aminoacyl group (preferably C2-C10) etc. are mentioned. As for the cyclic structure in the aryl group, cycloalkyl group and the like, examples of the substituent further include an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms). As for the aminoacyl group, examples of the substituent further include an alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 10). Examples of the alkyl group having a substituent include perfluoroalkyl groups such as a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, and a perfluorobutyl group.

22の2価の有機基は、好ましくはアルキレン基、フェニレン基等が挙げられ、特にアルキレン基が好ましい。アルキレン基の炭素数は1〜10が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜5が更に好ましい。 Preferred examples of the divalent organic group for R 22 include an alkylene group and a phenylene group, with an alkylene group being particularly preferred. 1-10 are preferable, as for carbon number of an alkylene group, 1-8 are more preferable, and 1-5 are still more preferable.

以下に、化合物(PDA)の具体例を示す。

Figure 0005244933
Specific examples of the compound (PDA) are shown below.
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

なお、化合物(PDA)としては、国際公開2010/147228号パンフレットにおいて、化合物(PA)として記載されているものを用いてもよい。   In addition, as a compound (PDA), you may use what was described as a compound (PA) in the international publication 2010/147228 pamphlet.

化合物(PDA)は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   A compound (PDA) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

本発明に係る組成物が化合物(PDA)を含有している場合、その組成物全体に占める配合率は、全固形分に対して、0.01〜15質量%であることが好ましく、0.1〜12質量%であることがより好ましく、2〜10質量%であることが更に好ましい。   When the composition which concerns on this invention contains the compound (PDA), it is preferable that the mixture ratio which occupies for the whole composition is 0.01-15 mass% with respect to the total solid, More preferably, it is 1-12 mass%, and it is still more preferable that it is 2-10 mass%.

以上において説明した塩基性化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   The basic compound demonstrated above may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

本発明に係る組成物が塩基性化合物〔化合物(PDA)を含む〕を含有している場合、その組成物全体に占める配合率は、全固形分に対して、0.01〜15質量%であることが好ましく、0.1〜10質量%であることがより好ましく、0.5〜7質量%であることが更に好ましい。   When the composition according to the present invention contains a basic compound [including the compound (PDA)], the blending ratio in the entire composition is 0.01 to 15% by mass with respect to the total solid content. It is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 7% by mass.

塩基性化合物の含有率は、本発明の組成物の全固形分を基準として、通常、0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜7質量%である。
光酸発生剤と塩基性化合物の組成物中の含有割合は、光酸発生剤/塩基性化合物(モル比)=0.5〜300であることが好ましい。即ち、感度、解像度の点からモル比が0.8以上が好ましく、露光後加熱処理までの経時でのレジストパターンの太りによる解像度の低下抑制の点から300以下が好ましい。光酸発生剤/塩基性化合物(モル比)は、より好ましくは0.8〜200、更に好ましくは0.8〜150である。
The content rate of a basic compound is 0.001-10 mass% normally on the basis of the total solid of the composition of this invention, Preferably it is 0.01-7 mass%.
The content ratio of the photoacid generator and the basic compound in the composition is preferably photoacid generator / basic compound (molar ratio) = 0.5 to 300. That is, the molar ratio is preferably 0.8 or more from the viewpoint of sensitivity and resolution, and is preferably 300 or less from the viewpoint of suppressing the reduction in resolution due to the thickening of the resist pattern over time until post-exposure heat treatment. The photoacid generator / basic compound (molar ratio) is more preferably 0.8 to 200, still more preferably 0.8 to 150.

(D)疎水性樹脂
本発明に係るレジスト組成物は、特に液浸露光に適用する際、フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有する疎水性樹脂(以下、「疎水性樹脂(D)」又は単に「樹脂(D)」ともいう)を含有してもよい。これにより、膜表層に疎水性樹脂(D)が偏在化し、液浸媒体が水の場合、水に対するレジスト膜表面の静的/動的な接触角を向上させ、液浸液追随性を向上させることができる。
(D) Hydrophobic Resin When the resist composition according to the present invention is applied particularly to immersion exposure, a hydrophobic resin having at least one of a fluorine atom and a silicon atom (hereinafter referred to as “hydrophobic resin (D)” or “ (It may be simply referred to as “resin (D)”). As a result, the hydrophobic resin (D) is unevenly distributed in the film surface layer, and when the immersion medium is water, the static / dynamic contact angle of the resist film surface with water is improved, and the immersion liquid followability is improved. be able to.

疎水性樹脂(D)は前述のように界面に偏在するように設計されることが好ましいが、界面活性剤とは異なり、必ずしも分子内に親水基を有する必要はなく、極性/非極性物質を均一に混合することに寄与しなくても良い。   The hydrophobic resin (D) is preferably designed to be unevenly distributed at the interface as described above. However, unlike the surfactant, the hydrophobic resin (D) does not necessarily need to have a hydrophilic group in the molecule. There is no need to contribute to uniform mixing.

疎水性樹脂(D)は、典型的には、フッ素原子及び/又は珪素原子を含んでいる。疎水性樹脂(D)に於けるフッ素原子及び/又は珪素原子は、樹脂の主鎖中に含まれていてもよく、側鎖中に含まれていてもよい。   The hydrophobic resin (D) typically contains a fluorine atom and / or a silicon atom. The fluorine atom and / or silicon atom in the hydrophobic resin (D) may be contained in the main chain of the resin or may be contained in the side chain.

疎水性樹脂(D)がフッ素原子を含んでいる場合、フッ素原子を有する部分構造として、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、又は、フッ素原子を有するアリール基を有する樹脂であることが好ましい。   When the hydrophobic resin (D) contains a fluorine atom, it is a resin having an alkyl group having a fluorine atom, a cycloalkyl group having a fluorine atom, or an aryl group having a fluorine atom as a partial structure having a fluorine atom. Preferably there is.

フッ素原子を有するアルキル基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜4)は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖又は分岐アルキル基であり、更にフッ素原子以外の置換基を有していてもよい。   The alkyl group having a fluorine atom (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms) is a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and further a fluorine atom It may have a substituent other than.

フッ素原子を有するシクロアルキル基は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された単環又は多環のシクロアルキル基であり、更にフッ素原子以外の置換基を有していてもよい。   The cycloalkyl group having a fluorine atom is a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and may further have a substituent other than a fluorine atom.

フッ素原子を有するアリール基としては、フェニル基、ナフチル基などのアリール基の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたものが挙げられ、更にフッ素原子以外の置換基を有していてもよい。   Examples of the aryl group having a fluorine atom include those in which at least one hydrogen atom of an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group is substituted with a fluorine atom, and may further have a substituent other than a fluorine atom. .

フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、及びフッ素原子を有するアリール基として、好ましくは、下記一般式(F2)〜(F4)で表される基を挙げることができるが、本発明は、これに限定されるものではない。

Figure 0005244933
Preferred examples of the alkyl group having a fluorine atom, the cycloalkyl group having a fluorine atom, and the aryl group having a fluorine atom include groups represented by the following general formulas (F2) to (F4). The invention is not limited to this.
Figure 0005244933

一般式(F2)〜(F4)中、
57〜R68は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はアルキル基(直鎖若しくは分岐)を表す。但し、R57〜R61少なくとも1つ、R62〜R64の少なくとも1つ、及びR65〜R68の少なくとも1つは、それぞれ独立に、フッ素原子又は少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基(好ましくは炭素数1〜4)を表す。
In general formulas (F2) to (F4),
R 57 to R 68 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group (straight or branched). However, at least one of R 57 to R 61, at least one of R 62 to R 64 , and at least one of R 65 to R 68 are each independently substituted with a fluorine atom or at least one hydrogen atom. Represents an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms).

57〜R61及びR65〜R67は、全てがフッ素原子であることが好ましい。R62、R63及びR68は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基(好ましくは炭素数1〜4)が好ましく、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基であることが更に好ましい。R62とR63は、互いに連結して環を形成してもよい。 R 57 to R 61 and R 65 to R 67 are preferably all fluorine atoms. R 62 , R 63 and R 68 are preferably an alkyl group (preferably having 1 to 4 carbon atoms) in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom, and preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Further preferred. R 62 and R 63 may be connected to each other to form a ring.

一般式(F2)で表される基の具体例としては、例えば、p−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、3,5−ジ(トリフルオロメチル)フェニル基等が挙げられる。   Specific examples of the group represented by the general formula (F2) include a p-fluorophenyl group, a pentafluorophenyl group, and a 3,5-di (trifluoromethyl) phenyl group.

一般式(F3)で表される基の具体例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロプロピル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロブチル基、ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ヘキサフルオロ(2−メチル)イソプロピル基、ノナフルオロブチル基、オクタフルオロイソブチル基、ノナフルオロヘキシル基、ノナフルオロ−t−ブチル基、パーフルオロイソペンチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロ(トリメチル)ヘキシル基、2,2,3,3−テトラフルオロシクロブチル基、パーフルオロシクロヘキシル基などが挙げられる。ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ヘキサフルオロ(2−メチル)イソプロピル基、オクタフルオロイソブチル基、ノナフルオロ−t−ブチル基、パーフルオロイソペンチル基が好ましく、ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基が更に好ましい。   Specific examples of the group represented by the general formula (F3) include trifluoromethyl group, pentafluoropropyl group, pentafluoroethyl group, heptafluorobutyl group, hexafluoroisopropyl group, heptafluoroisopropyl group, hexafluoro (2 -Methyl) isopropyl group, nonafluorobutyl group, octafluoroisobutyl group, nonafluorohexyl group, nonafluoro-t-butyl group, perfluoroisopentyl group, perfluorooctyl group, perfluoro (trimethyl) hexyl group, 2,2 , 3,3-tetrafluorocyclobutyl group, perfluorocyclohexyl group and the like. Hexafluoroisopropyl group, heptafluoroisopropyl group, hexafluoro (2-methyl) isopropyl group, octafluoroisobutyl group, nonafluoro-t-butyl group and perfluoroisopentyl group are preferable, and hexafluoroisopropyl group and heptafluoroisopropyl group are preferable. Further preferred.

一般式(F4)で表される基の具体例としては、例えば、−C(CFOH、−C(COH、−C(CF)(CH)OH、−CH(CF)OH等が挙げられ、−C(CFOHが好ましい。 Specific examples of the group represented by the general formula (F4) include, for example, —C (CF 3 ) 2 OH, —C (C 2 F 5 ) 2 OH, —C (CF 3 ) (CH 3 ) OH, -CH (CF 3) OH and the like, -C (CF 3) 2 OH is preferred.

フッ素原子を含む部分構造は、主鎖に直接結合しても良く、更に、アルキレン基、フェニレン基、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル基、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合及びウレイレン結合よりなる群から選択される基、或いはこれらの2つ以上を組み合わせた基を介して主鎖に結合しても良い。   The partial structure containing a fluorine atom may be directly bonded to the main chain, and further from the group consisting of an alkylene group, a phenylene group, an ether bond, a thioether bond, a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, a urethane bond and a ureylene bond. You may couple | bond with a principal chain through the group selected or the group which combined these 2 or more.

フッ素原子を有する好適な繰り返し単位としては、以下に示すものが挙げられる。

Figure 0005244933
Suitable examples of the repeating unit having a fluorine atom include those shown below.
Figure 0005244933

式中、R10及びR11は、各々独立に、水素原子、フッ素原子又はアルキル基を表す。該アルキル基は、好ましくは炭素数1〜4の直鎖又は分岐のアルキル基であり、置換基を有していてもよく、置換基を有するアルキル基としては特にフッ素化アルキル基を挙げることができる。 In the formula, R 10 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group. The alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may have a substituent, and examples of the alkyl group having a substituent include a fluorinated alkyl group. it can.

〜Wは、各々独立に、少なくとも1つ以上のフッ素原子を含有する有機基を表す。具体的には前記(F2)〜(F4)の原子団が挙げられる。 W 3 to W 6 each independently represents an organic group containing at least one fluorine atom. Specific examples include the atomic groups (F2) to (F4).

また、疎水性樹脂(D)は、これら以外にも、フッ素原子を有する繰り返し単位として下記に示すような単位を有していてもよい。

Figure 0005244933
In addition to these, the hydrophobic resin (D) may have a unit as shown below as a repeating unit having a fluorine atom.
Figure 0005244933

式中、R〜Rは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、又はアルキル基を表す。該アルキル基は、好ましくは炭素数1〜4の直鎖又は分岐のアルキル基であり、置換基を有していてもよく、置換基を有するアルキル基としては特にフッ素化アルキル基を挙げることができる。 In the formula, R 4 to R 7 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group. The alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may have a substituent, and examples of the alkyl group having a substituent include a fluorinated alkyl group. it can.

ただし、R〜Rの少なくとも1つはフッ素原子を表す。RとR若しくはRとRは環を形成していてもよい。 However, at least one of R 4 to R 7 represents a fluorine atom. R 4 and R 5 or R 6 and R 7 may form a ring.

は、少なくとも1つのフッ素原子を含有する有機基を表す。具体的には前記(F2)〜(F4)の原子団が挙げられる。 W 2 represents an organic group containing at least one fluorine atom. Specific examples include the atomic groups (F2) to (F4).

は、単結合、或いは2価の連結基を示す。2価の連結基としては、置換又は無置換のアリーレン基、置換又は無置換のアルキレン基、置換又は無置換のシクロアルキレン基、−O−、−SO−、−CO−、−N(R)−(式中、Rは水素原子又はアルキルを表す)、−NHSO−又はこれらの複数を組み合わせた2価の連結基を示す。 L 2 represents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include a substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, —O—, —SO 2 —, —CO—, —N (R )-(Wherein R represents a hydrogen atom or alkyl), —NHSO 2 — or a divalent linking group in which a plurality of these are combined.

Qは脂環式構造を表す。脂環式構造は置換基を有していてもよく、単環型でもよく、多環型でもよく、多環型の場合は有橋式であってもよい。単環型としては、炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロブチル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。多環型としては、炭素数5以上のビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を有する基を挙げることができ、炭素数6〜20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、ジシクロペンチル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基等を挙げることができる。なお、シクロアルキル基中の炭素原子の一部が、酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。Qとして特に好ましくはノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトシクロドデシル基等を挙げることができる。   Q represents an alicyclic structure. The alicyclic structure may have a substituent, may be monocyclic, may be polycyclic, and may be bridged in the case of polycyclic. As the monocyclic type, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms is preferable, and examples thereof include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclobutyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic type include groups having a bicyclo, tricyclo or tetracyclo structure having 5 or more carbon atoms, and a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable, for example, an adamantyl group, norbornyl group, dicyclopentyl group. , Tricyclodecanyl group, tetocyclododecyl group and the like. A part of carbon atoms in the cycloalkyl group may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom. Particularly preferred examples of Q include a norbornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetocyclododecyl group, and the like.

以下、フッ素原子を有する繰り返し単位の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。具体例中、Xは、水素原子、−CH、−F又は−CFを表す。Xは、−F又は−CFを表す。

Figure 0005244933
Hereinafter, although the specific example of the repeating unit which has a fluorine atom is shown, this invention is not limited to this. In specific examples, X 1 represents a hydrogen atom, —CH 3 , —F or —CF 3 . X 2 represents -F or -CF 3.
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

疎水性樹脂(D)は、珪素原子を含有してもよい。珪素原子を有する部分構造として、アルキルシリル構造(好ましくはトリアルキルシリル基)、又は環状シロキサン構造を有する樹脂であることが好ましい。   The hydrophobic resin (D) may contain a silicon atom. The partial structure having a silicon atom is preferably a resin having an alkylsilyl structure (preferably a trialkylsilyl group) or a cyclic siloxane structure.

アルキルシリル構造、又は環状シロキサン構造としては、具体的には、下記一般式(CS−1)〜(CS−3)で表される基などが挙げられる。

Figure 0005244933
Specific examples of the alkylsilyl structure or the cyclic siloxane structure include groups represented by the following general formulas (CS-1) to (CS-3).
Figure 0005244933

一般式(CS−1)〜(CS−3)に於いて、
12〜R26は、各々独立に、直鎖若しくは分岐アルキル基(好ましくは炭素数1〜20)又はシクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)を表す。
In general formulas (CS-1) to (CS-3),
R 12 to R 26 each independently represent a linear or branched alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) or a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms).

〜Lは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、アルキレン基、フェニレン基、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル基、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、及びウレア結合よりなる群から選択される単独或いは2つ以上の組み合わせ(好ましくは総炭素数12以下)が挙げられる。 L < 3 > -L < 5 > represents a single bond or a bivalent coupling group. Examples of the divalent linking group include an alkylene group, a phenylene group, an ether bond, a thioether bond, a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, a urethane bond, and a urea bond, or a combination of two or more ( Preferably, the total carbon number is 12 or less).

nは、1〜5の整数を表す。nは、好ましくは、2〜4の整数である。   n represents an integer of 1 to 5. n is preferably an integer of 2 to 4.

以下、一般式(CS−1)〜(CS−3)で表される基を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。なお、具体例中、Xは、水素原子、−CH、−F又は−CFを表す。

Figure 0005244933
Hereinafter, although the specific example of the repeating unit which has group represented by general formula (CS-1)-(CS-3) is given, this invention is not limited to this. In specific examples, X 1 represents a hydrogen atom, —CH 3 , —F or —CF 3 .
Figure 0005244933

更に、疎水性樹脂(D)は、下記(x)〜(z)の群から選ばれる基を少なくとも1つを有していてもよい。   Furthermore, the hydrophobic resin (D) may have at least one group selected from the following groups (x) to (z).

(x)酸基
(y)ラクトン構造を有する基、酸無水物基、又は酸イミド基、
(z)酸の作用により分解する基
酸基(x)としては、フェノール性水酸基、カルボン酸基、フッ素化アルコール基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)メチレン基、(アルキルスルホニル)(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基、ビス(アルキルカルボニル)イミド基、ビス(アルキルスルホニル)メチレン基、ビス(アルキルスルホニル)イミド基、トリス(アルキルカルボニル)メチレン基、トリス(アルキルスルホニル)メチレン基等が挙げられる。
(X) acid group (y) a group having a lactone structure, an acid anhydride group, or an acid imide group,
(Z) A group capable of decomposing by the action of an acid As the acid group (x), a phenolic hydroxyl group, a carboxylic acid group, a fluorinated alcohol group, a sulfonic acid group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) ) Methylene group, (alkylsulfonyl) (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylcarbonyl) methylene group, bis (alkylcarbonyl) imide group, bis (alkylsulfonyl) methylene group, bis (alkylsulfonyl) imide group, tris (alkyl) A carbonyl) methylene group, a tris (alkylsulfonyl) methylene group, and the like.

好ましい酸基としては、フッ素化アルコール基(好ましくはヘキサフルオロイソプロパノール)、スルホンイミド基、ビス(アルキルカルボニル)メチレン基が挙げられる。   Preferred acid groups include fluorinated alcohol groups (preferably hexafluoroisopropanol), sulfonimide groups, and bis (alkylcarbonyl) methylene groups.

酸基(x)を有する繰り返し単位としては、アクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位のような樹脂の主鎖に、直接、酸基が結合している繰り返し単位、或いは、連結基を介して樹脂の主鎖に酸基が結合している繰り返し単位などが挙げられ、更には酸基を有する重合開始剤や連鎖移動剤を重合時に用いてポリマー鎖の末端に導入することもでき、いずれの場合も好ましい。酸基(x)を有する繰り返し単位が、フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有していても良い。   The repeating unit having an acid group (x) includes a repeating unit in which an acid group is directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit of acrylic acid or methacrylic acid, or a resin having a linking group. Examples include a repeating unit in which an acid group is bonded to the main chain, and a polymerization initiator or chain transfer agent having an acid group can be introduced at the end of the polymer chain at the time of polymerization. preferable. The repeating unit having an acid group (x) may have at least one of a fluorine atom and a silicon atom.

酸基(x)を有する繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂(D)中の全繰り返し単位に対し、1〜50モル%が好ましく、より好ましくは3〜35モル%、更に好ましくは5〜20モル%である。   As for content of the repeating unit which has an acid group (x), 1-50 mol% is preferable with respect to all the repeating units in hydrophobic resin (D), More preferably, it is 3-35 mol%, More preferably, it is 5- 20 mol%.

酸基(x)を有する繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。式中、Rxは水素原子、CH、CF、又は、CHOHを表す。

Figure 0005244933
Specific examples of the repeating unit having an acid group (x) are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the formula, Rx represents a hydrogen atom, CH 3 , CF 3 , or CH 2 OH.
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

ラクトン構造を有する基、酸無水物基、又は酸イミド基(y)としては、ラクトン構造を有する基が特に好ましい。   As the group having a lactone structure, the acid anhydride group, or the acid imide group (y), a group having a lactone structure is particularly preferable.

これらの基を含んだ繰り返し単位は、例えば、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルによる繰り返し単位等の、樹脂の主鎖に直接この基が結合している繰り返し単位である。或いは、この繰り返し単位は、この基が連結基を介して樹脂の主鎖に結合している繰り返し単位であってもよい。或いは、この繰り返し単位は、この基を有する重合開始剤又は連鎖移動剤を重合時に用いて、樹脂の末端に導入されていてもよい。   The repeating unit containing these groups is a repeating unit in which this group is directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit of acrylic acid ester and methacrylic acid ester. Alternatively, this repeating unit may be a repeating unit in which this group is bonded to the main chain of the resin via a linking group. Or this repeating unit may be introduce | transduced into the terminal of resin using the polymerization initiator or chain transfer agent which has this group at the time of superposition | polymerization.

ラクトン構造を有する基、酸無水物基、又は酸イミド基を有する繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位を基準として、1〜100モル%であることが好ましく、3〜98モル%であることがより好ましく、5〜95モル%であることが更に好ましい。   The content of the repeating unit having a group having a lactone structure, an acid anhydride group, or an acid imide group is preferably 1 to 100 mol% based on all repeating units in the hydrophobic resin, and preferably 3 to 98. It is more preferable that it is mol%, and it is still more preferable that it is 5-95 mol%.

疎水性樹脂(D)に於ける、酸の作用により分解する基(z)を有する繰り返し単位は、公知の物であればとくに限定されない。酸の作用により分解する基(z)を有する繰り返し単位が、フッ素原子及び珪素原子の少なくともいずれかを有していても良い。疎水性樹脂(D)に於ける、酸の作用により分解する基(z)を有する繰り返し単位の含有量は、樹脂(D)中の全繰り返し単位に対し、1〜80モル%が好ましく、より好ましくは10〜80モル%、更に好ましくは20〜60モル%である。   In the hydrophobic resin (D), the repeating unit having a group (z) that is decomposed by the action of an acid is not particularly limited as long as it is a known unit. The repeating unit having a group (z) that is decomposed by the action of an acid may have at least one of a fluorine atom and a silicon atom. In the hydrophobic resin (D), the content of the repeating unit having a group (z) that decomposes by the action of an acid is preferably 1 to 80 mol% with respect to all the repeating units in the resin (D). Preferably it is 10-80 mol%, More preferably, it is 20-60 mol%.

疎水性樹脂(D)は、更に、下記一般式(III)で表される繰り返し単位を有していてもよい。

Figure 0005244933
The hydrophobic resin (D) may further have a repeating unit represented by the following general formula (III).
Figure 0005244933

一般式(III)に於いて、
c31は、水素原子、アルキル基(フッ素原子等で置換されていても良い)、シアノ基又は−CH−O−Rac基を表す。式中、Racは、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。Rc31は、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基が好ましく、水素原子、メチル基が特に好ましい。
In general formula (III):
R c31 represents a hydrogen atom, an alkyl group (which may be substituted with a fluorine atom or the like), a cyano group, or a —CH 2 —O—Rac 2 group. In the formula, Rac 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an acyl group. R c31 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxymethyl group or a trifluoromethyl group, particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group.

c32は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基又はアリール基を有する基を表す。これら基はフッ素原子、珪素原子を含む基で置換されていても良い。 R c32 represents a group having an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group or an aryl group. These groups may be substituted with a group containing a fluorine atom or a silicon atom.

c3は、単結合又は2価の連結基を表す。 L c3 represents a single bond or a divalent linking group.

一般式(III)に於ける、Rc32のアルキル基は、炭素数3〜20の直鎖若しくは分岐状アルキル基が好ましい。 In general formula (III), the alkyl group represented by R c32 is preferably a linear or branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms.

シクロアルキル基は、炭素数3〜20のシクロアルキル基が好ましい。   The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms.

アルケニル基は、炭素数3〜20のアルケニル基が好ましい。   The alkenyl group is preferably an alkenyl group having 3 to 20 carbon atoms.

シクロアルケニル基は、炭素数3〜20のシクロアルケニル基が好ましい。   The cycloalkenyl group is preferably a cycloalkenyl group having 3 to 20 carbon atoms.

アリール基は、炭素数6〜20のアリール基が好ましく、フェニル基、ナフチル基がよ
り好ましく、これらは置換基を有していてもよい。
The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably a phenyl group or a naphthyl group, and these may have a substituent.

c32は無置換のアルキル基又はフッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。 R c32 is preferably an unsubstituted alkyl group or an alkyl group substituted with a fluorine atom.

c3の2価の連結基は、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜5)、エーテル結合、フェニレン基、エステル結合(−COO−で表される基)が好ましい。 The divalent linking group of L c3 is preferably an alkylene group (preferably having 1 to 5 carbon atoms), an ether bond, a phenylene group, or an ester bond (a group represented by —COO—).

一般式(III)により表される繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位を基準として、1〜100モル%であることが好ましく、10〜90モル%であることがより好ましく、30〜70モル%であることが更に好ましい。   The content of the repeating unit represented by the general formula (III) is preferably 1 to 100 mol%, more preferably 10 to 90 mol%, based on all repeating units in the hydrophobic resin. 30 to 70 mol% is more preferable.

疎水性樹脂(D)は、更に、下記一般式(CII−AB)で表される繰り返し単位を有することも好ましい。

Figure 0005244933
It is also preferable that the hydrophobic resin (D) further has a repeating unit represented by the following general formula (CII-AB).
Figure 0005244933

式(CII−AB)中、
c11’及びRc12’は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
In the formula (CII-AB),
R c11 ′ and R c12 ′ each independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a halogen atom or an alkyl group.

Zc’は、結合した2つの炭素原子(C−C)を含み、脂環式構造を形成するための原子団を表す。   Zc 'represents an atomic group for forming an alicyclic structure containing two bonded carbon atoms (C-C).

一般式(CII−AB)により表される繰り返し単位の含有量は、疎水性樹脂中の全繰り返し単位を基準として、1〜100モル%であることが好ましく、10〜90モル%であることがより好ましく、30〜70モル%であることが更に好ましい。   The content of the repeating unit represented by the general formula (CII-AB) is preferably 1 to 100 mol%, and preferably 10 to 90 mol%, based on all repeating units in the hydrophobic resin. More preferably, it is more preferably 30 to 70 mol%.

以下に一般式(III)、(CII−AB)で表される繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。式中、Raは、H、CH、CHOH、CF又はCNを表す。

Figure 0005244933
Specific examples of the repeating unit represented by the general formulas (III) and (CII-AB) are shown below, but the present invention is not limited thereto. In the formula, Ra represents H, CH 3 , CH 2 OH, CF 3 or CN.
Figure 0005244933

以下に、疎水性樹脂(D)の具体例を示す。また、下記表に、各樹脂における繰り返し単位のモル比(各繰り返し単位と左から順に対応)、重量平均分子量、分散度を示す。

Figure 0005244933
Specific examples of the hydrophobic resin (D) are shown below. The following table shows the molar ratio of repeating units in each resin (corresponding to each repeating unit in order from the left), the weight average molecular weight, and the degree of dispersion.
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933
Figure 0005244933
Figure 0005244933

疎水性樹脂(D)がフッ素原子を有する場合、フッ素原子の含有量は、疎水性樹脂(D)の重量平均分子量に対し、5〜80質量%であることが好ましく、10〜80質量%であることがより好ましい。また、フッ素原子を含む繰り返し単位は、疎水性樹脂(D)に含まれる全繰り返し単位中10〜100モル%であることが好ましく、30〜100モル%であることがより好ましい。   When the hydrophobic resin (D) has a fluorine atom, the content of the fluorine atom is preferably 5 to 80% by mass with respect to the weight average molecular weight of the hydrophobic resin (D), and is 10 to 80% by mass. More preferably. Moreover, it is preferable that it is 10-100 mol% in all the repeating units contained in hydrophobic resin (D), and, as for the repeating unit containing a fluorine atom, it is more preferable that it is 30-100 mol%.

疎水性樹脂(D)が珪素原子を有する場合、珪素原子の含有量は、疎水性樹脂(D)の重量平均分子量に対し、2〜50質量%であることが好ましく、2〜30質量%であることがより好ましい。また、珪素原子を含む繰り返し単位は、疎水性樹脂(D)に含まれる全繰り返し単位中、10〜100モル%であることが好ましく、20〜100モル%であることがより好ましい。   When the hydrophobic resin (D) has a silicon atom, the content of the silicon atom is preferably 2 to 50% by mass, and 2 to 30% by mass with respect to the weight average molecular weight of the hydrophobic resin (D). More preferably. Moreover, it is preferable that the repeating unit containing a silicon atom is 10-100 mol% in all the repeating units contained in hydrophobic resin (D), and it is more preferable that it is 20-100 mol%.

疎水性樹脂(D)の標準ポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは1,000〜100,000であり、より好ましくは1,000〜50,000であり、更により好ましくは2,000〜15,000である。また、解像度、レジスト形状、レジストパターンの側壁、ラフネスなどの点から、分子量分布(Mw/Mn、分散度ともいう)は、1〜5の範囲が好ましく、より好ましくは1〜3、更に好ましくは1〜2の範囲である。   The weight average molecular weight in terms of standard polystyrene of the hydrophobic resin (D) is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and even more preferably 2,000 to 15. , 000. The molecular weight distribution (Mw / Mn, also referred to as dispersity) is preferably in the range of 1 to 5, more preferably 1 to 3, and still more preferably from the viewpoints of resolution, resist shape, resist pattern sidewall, roughness, and the like. It is the range of 1-2.

疎水性樹脂(D)は、1種で使用してもよいし、複数併用してもよい。
疎水性樹脂(D)の組成物中の含有量は、本発明の組成物中の全固形分に対し、0.01〜10質量%が好ましく、0.05〜8質量%がより好ましく、0.1〜5質量%が更に好ましい。
The hydrophobic resin (D) may be used alone or in combination.
The content of the hydrophobic resin (D) in the composition is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.05 to 8% by mass, based on the total solid content in the composition of the present invention. More preferably, the content is 1 to 5% by mass.

(E)界面活性剤
本発明に係る組成物は、界面活性剤を更に含んでいてもよい。界面活性剤を含有することにより、波長が250nm以下、特には220nm以下の露光光源を使用した場合に、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥のより少ないパターンを形成することが可能となる。
(E) Surfactant The composition according to the present invention may further contain a surfactant. By containing a surfactant, when an exposure light source having a wavelength of 250 nm or less, particularly 220 nm or less, is used, it is possible to form a pattern with less adhesion and development defects with good sensitivity and resolution. Become.

界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を用いることが特に好ましい。
フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤としては、例えば、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の[0276]に記載の界面活性剤が挙げられる。また、エフトップEF301若しくはEF303(新秋田化成(株)製);フロラードFC430、431若しくは4430(住友スリーエム(株)製);メガファックF171、F173、F176、F189、F113、F110、F177、F120若しくはR08(大日本インキ化学工業(株)製);サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105若しくは106(旭硝子(株)製);トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製);GF−300若しくはGF−150(東亜合成化学(株)製)、サーフロンS−393(セイミケミカル(株)製);エフトップEF121、EF122A、EF122B、RF122C、EF125M、EF135M、EF351、EF352、EF801、EF802若しくはEF601((株)ジェムコ製);PF636、PF656、PF6320若しくはPF6520(OMNOVA社製);又は、FTX−204G、208G、218G、230G、204D、208D、212D、218D若しくは222D((株)ネオス製)を用いてもよい。なお、ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)も、シリコン系界面活性剤として用いることができる。
As the surfactant, it is particularly preferable to use a fluorine-based and / or silicon-based surfactant.
Examples of the fluorine-based and / or silicon-based surfactant include surfactants described in [0276] of US Patent Application Publication No. 2008/0248425. Also, F-top EF301 or EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.); Florard FC430, 431 or 4430 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.); Megafac F171, F173, F176, F189, F113, F110, F177, F120 or R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.); Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105 or 106 (Asahi Glass Co., Ltd.); Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.); GF-300 or GF-150 (manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), Surflon S-393 (manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.); F-top EF121, EF122A, EF122B, RF122C, EF125M, EF135M, EF351, EF352, EF801, EF802 or F601 (manufactured by Gemco); PF636, PF656, PF6320 or PF6520 (manufactured by OMNOVA); or FTX-204G, 208G, 218G, 230G, 204D, 208D, 212D, 218D or 222D (manufactured by Neos) May be used. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

また、界面活性剤は、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)又はオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物を用いて合成してもよい。具体的には、このフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を備えた重合体を、界面活性剤として用いてもよい。このフルオロ脂肪族化合物は、例えば、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することができる。   In addition to known surfactants as described above, the surfactant is a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also referred to as a telomer method) or an oligomerization method (also referred to as an oligomer method). You may synthesize. Specifically, a polymer having a fluoroaliphatic group derived from this fluoroaliphatic compound may be used as a surfactant. This fluoroaliphatic compound can be synthesized, for example, by the method described in JP-A-2002-90991.

フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート若しくはメタクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布していても、ブロック共重合していてもよい。   The polymer having a fluoroaliphatic group is preferably a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate or methacrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate. Even if it distributes, block copolymerization may be sufficient.

ポリ(オキシアルキレン)基としては、例えば、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基及びポリ(オキシブチレン)基が挙げられる。また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)及びポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)等の、同じ鎖内に異なる鎖長のアルキレンを有するユニットであってもよい。   Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, and a poly (oxybutylene) group. In addition, units having different chain length alkylene in the same chain, such as poly (block connection body of oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene) and poly (block connection body of oxyethylene and oxypropylene) Also good.

さらに、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート若しくはメタクリレートとの共重合体は、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマー及び異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート若しくはメタクリレート等を同時に共重合してなる3元系以上の共重合体であってもよい。   Further, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate or methacrylate has a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups and two or more different (poly (oxyalkylene). )) It may be a ternary or higher copolymer obtained by copolymerizing acrylate or methacrylate simultaneously.

例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476及びF−472(大日本インキ化学工業(株)製)が挙げられる。さらに、C613基を有するアクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート若しくはメタクリレートとの共重合体、C613基を有するアクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシエチレン))アクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート若しくはメタクリレートとの共重合体、C817基を有するアクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート若しくはメタクリレートとの共重合体、及び、C817基を有するアクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシエチレン))アクリレート若しくはメタクリレートと(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート若しくはメタクリレートとの共重合体等が挙げられる。 For example, Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476 and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) are mentioned as commercially available surfactants. Further, a copolymer of an acrylate or methacrylate having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate or methacrylate, an acrylate or methacrylate having a C 6 F 13 group and (poly (oxyethylene)) acrylate or methacrylate And a copolymer of (poly (oxypropylene)) acrylate or methacrylate, a copolymer of an acrylate or methacrylate having a C 8 F 17 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate or methacrylate, and C 8 F 17 And a copolymer of an acrylate or methacrylate having a group and (poly (oxyethylene)) acrylate or methacrylate and (poly (oxypropylene)) acrylate or methacrylate. That.

また、米国特許出願公開第2008/0248425号明細書の[0280]に記載されているフッ素系及び/又はシリコン系以外の界面活性剤を使用してもよい。   Further, surfactants other than fluorine-based and / or silicon-based surfactants described in [0280] of US Patent Application Publication No. 2008/0248425 may be used.

これら界面活性剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に係る組成物が界面活性剤を含んでいる場合、その含有量は、組成物の全固形分を基準として、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.0001〜1.5質量%、更に好ましくは0.0005〜1質量%である。
One of these surfactants may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
When the composition according to the present invention contains a surfactant, the content thereof is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.0001 to 1.% based on the total solid content of the composition. It is 5 mass%, More preferably, it is 0.0005-1 mass%.

(F)カルボン酸オニウム塩
本発明の組成物は、カルボン酸オニウム塩を含有してもよい。カルボン酸オニウム塩としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩が好ましい。アニオン部としては、炭素数1〜30の直鎖、分岐、単環または多環環状アルキルカルボン酸アニオンが好ましい。さらに好ましくはこれらのアルキル基の一部または全てがフッ素置換されたカルボン酸のアニオンが好ましい。アルキル鎖中に酸素原子を含んでいても良い。これにより220nm以下の光に対する透明性が確保され、感度、解像力が向上し、疎密依存性、露光マージンが改良される。
(F) Carboxylic acid onium salt The composition of this invention may contain carboxylic acid onium salt. As the carboxylic acid onium salt, an iodonium salt and a sulfonium salt are preferable. As the anion moiety, a linear, branched, monocyclic or polycyclic alkylcarboxylic acid anion having 1 to 30 carbon atoms is preferable. More preferably, an anion of a carboxylic acid in which some or all of these alkyl groups are fluorine-substituted is preferable. The alkyl chain may contain an oxygen atom. This ensures transparency with respect to light of 220 nm or less, improves sensitivity and resolution, and improves density dependency and exposure margin.

フッ素置換されたカルボン酸のアニオンとしては、フロロ酢酸、ジフロロ酢酸、トリフロロ酢酸、ペンタフロロプロピオン酸、ヘプタフロロ酪酸、ノナフロロペンタン酸、パーフロロドデカン酸、パーフロロトリデカン酸、パーフロロシクロヘキサンカルボン酸、2,2−ビストリフロロメチルプロピオン酸のアニオン等が挙げられる。   Fluorine-substituted carboxylic acid anions include fluoroacetic acid, difluoroacetic acid, trifluoroacetic acid, pentafluoropropionic acid, heptafluorobutyric acid, nonafluoropentanoic acid, perfluorododecanoic acid, perfluorotridecanoic acid, perfluorocyclohexanecarboxylic acid, 2 , 2-bistrifluoromethylpropionic acid anion and the like.

カルボン酸オニウム塩の組成物中の含有率は、組成物の全固形分に対し、一般的には0.1〜20質量%、好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%である。   The content of the carboxylic acid onium salt in the composition is generally 0.1 to 20% by mass, preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 1 to 7%, based on the total solid content of the composition. % By mass.

(G)その他の添加剤
本発明に係る組成物は、溶解阻止化合物、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤、及び/又は現像液に対する溶解性を促進させる化合物(例えば、分子量1000以下のフェノール化合物、又はカルボキシ基を含んだ脂環族若しくは脂肪族化合物)を更に含んでいてもよい。
(G) Other additives The composition according to the present invention comprises a compound that promotes solubility in a dissolution inhibiting compound, a dye, a plasticizer, a photosensitizer, a light absorber, and / or a developer (for example, a molecular weight of 1000 The following phenol compounds or alicyclic or aliphatic compounds containing a carboxy group) may further be included.

本発明に係る組成物は、溶解阻止化合物を更に含んでいてもよい。ここで「溶解阻止化合物」とは、酸の作用により分解して有機溶剤を含んだ現像液中での溶解度が減少する、分子量3000以下の化合物である。   The composition according to the present invention may further contain a dissolution inhibiting compound. Here, the “dissolution inhibiting compound” is a compound having a molecular weight of 3000 or less, which is decomposed by the action of an acid to reduce the solubility in a developer containing an organic solvent.

この溶解阻止化合物としては、波長が220nm以下の光に対する透過性を低下させないため、Proceeding of SPIE, 2724, 355 (1996) に記載されている酸分解性基を含むコール酸誘導体等の、酸分解性基を含有する脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。この酸分解性基及び脂環構造としては、例えば、先に説明したのと同様のものが挙げられる。   As this dissolution inhibiting compound, since it does not decrease the transmittance for light having a wavelength of 220 nm or less, acid decomposition such as a cholic acid derivative containing an acid-decomposable group described in Proceeding of SPIE, 2724, 355 (1996) An alicyclic or aliphatic compound containing a functional group is preferred. Examples of the acid-decomposable group and the alicyclic structure include the same ones as described above.

なお、本発明に係るレジスト組成物をKrFエキシマレーザーで露光するか又は電子線で照射する場合には、溶解阻止化合物としては、フェノール化合物のフェノール性ヒドロキシ基を酸分解基で置換した構造を含んだ化合物が好ましい。フェノール化合物としては、フェノール骨格を1〜9個含有するものが好ましく、2〜6個含有するものが更に好ましい。   When the resist composition according to the present invention is exposed with a KrF excimer laser or irradiated with an electron beam, the dissolution inhibiting compound includes a structure in which the phenolic hydroxy group of the phenol compound is substituted with an acid-decomposable group. The compound is preferred. As a phenol compound, what contains 1-9 phenol frame | skeleton is preferable, and what contains 2-6 pieces is still more preferable.

本発明に係る組成物が溶解阻止化合物を含んでいる場合、その含有量は、組成物の全固形分を基準として、好ましくは3〜50質量%であり、より好ましくは5〜40質量%である。   When the composition according to the present invention contains a dissolution inhibiting compound, the content thereof is preferably 3 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, based on the total solid content of the composition. is there.

以下に、溶解阻止化合物の具体例を挙げる。

Figure 0005244933
Specific examples of the dissolution inhibiting compound are given below.
Figure 0005244933

分子量1000以下のフェノール化合物は、例えば、特開平4−122938号、特開平2−28531号、米国特許第4,916,210号、及び欧州特許第219294号等に記載の方法を参考にして、容易に合成することができる。   The phenol compound having a molecular weight of 1000 or less can be obtained by referring to, for example, the methods described in JP-A-4-1222938, JP-A-2-28531, US Pat. No. 4,916,210, European Patent 219294, etc. It can be easily synthesized.

カルボキシ基を含んだ脂環族若しくは脂肪族化合物としては、例えば、コール酸、デオキシコール酸及びリトコール酸等のステロイド構造を含んだカルボン酸誘導体、アダマンタンカルボン酸誘導体、アダマンタンジカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、並びにシクロヘキサンジカルボン酸が挙げられる。   Examples of alicyclic or aliphatic compounds containing a carboxy group include carboxylic acid derivatives containing steroid structures such as cholic acid, deoxycholic acid and lithocholic acid, adamantane carboxylic acid derivatives, adamantane dicarboxylic acid, cyclohexane carboxylic acid, And cyclohexanedicarboxylic acid.

(H)溶剤
本発明に係るレジスト組成物は、溶剤を更に含んでいてもよい。この溶剤としては、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル、アルコキシプロピオン酸アルキル、炭素数4〜10の環状ラクトン、炭素数4〜10の、環を含有しても良いモノケトン化合物、アルキレンカーボネート、アルコキシ酢酸アルキル、ピルビン酸アルキル等の有機溶剤を挙げることができる。
(H) Solvent The resist composition according to the present invention may further contain a solvent. Examples of the solvent include alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkylene glycol monoalkyl ether, alkyl lactate ester, alkyl alkoxypropionate, cyclic lactone having 4 to 10 carbon atoms, and ring having 4 to 10 carbon atoms. And organic solvents such as monoketone compounds, alkylene carbonates, alkyl alkoxyacetates and alkyl pyruvates.

アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートとしては、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ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、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が好ましく挙げられる。   Examples of the alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl Preferred examples include ether propionate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, and ethylene glycol monoethyl ether acetate.

アルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、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プロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルを好ましく挙げられる。   Preferred examples of the alkylene glycol monoalkyl ether include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, and ethylene glycol monoethyl ether.

乳酸アルキルエステルとしては、例えば、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチルを好ましく挙げられる。   Preferred examples of the alkyl lactate include methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate and butyl lactate.

アルコキシプロピオン酸アルキルとしては、例えば、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エ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を好ましく挙げられる。   Preferable examples of the alkyl alkoxypropionate include ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, and ethyl 3-methoxypropionate.

炭素数4〜10の環状ラクトンとしては、例えば、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−メチル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−オクタノイックラクトン、α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンが好ましく挙げられる。   Examples of the cyclic lactone having 4 to 10 carbon atoms include β-propiolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, β-methyl-γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ- Caprolactone, γ-octanoic lactone, and α-hydroxy-γ-butyrolactone are preferred.

炭素数4〜10の、環を含有しても良いモノケトン化合物としては、例えば、2−ブタノン、3−メチルブタノン、ピナコロン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−メチル−3−ペンタノン、4,4−ジメチル−2−ペンタノン、2,4−ジメチル−3−ペンタノン、2,2,4,4−テトラメチル−3−ペンタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、5−メチル−3−ヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−メチル−3−ヘプタノン、5−メチル−3−ヘプタノン、2,6−ジメチル−4−ヘプタノン、2−オクタノン、3−オクタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、5−ノナノン、2−デカノン、3−デカノン、4−デカノン、5−ヘキセン−2−オン、3−ペンテン−2−オン、シクロペンタノン、2−メチルシクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、2,2−ジメチルシクロペンタノン、2,4,4−トリメチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチルシクロヘキサノン、4−メチルシクロヘキサノン、4−エチルシクロヘキサノン、2,2−ジ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、2,2,6−トリメチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、2−メチルシクロヘプタノン、3−メチルシクロヘプタノンが好ましく挙げられる。   Examples of the monoketone compound having 4 to 10 carbon atoms which may contain a ring include 2-butanone, 3-methylbutanone, pinacolone, 2-pentanone, 3-pentanone, 3-methyl-2-pentanone, 4- Methyl-2-pentanone, 2-methyl-3-pentanone, 4,4-dimethyl-2-pentanone, 2,4-dimethyl-3-pentanone, 2,2,4,4-tetramethyl-3-pentanone, 2 -Hexanone, 3-hexanone, 5-methyl-3-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-methyl-3-heptanone, 5-methyl-3-heptanone, 2,6-dimethyl-4 -Heptanone, 2-octanone, 3-octanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 5-nonanone, 2-decanone, 3-decanone, 4-decanone, 5-he Sen-2-one, 3-penten-2-one, cyclopentanone, 2-methylcyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, 2,2-dimethylcyclopentanone, 2,4,4-trimethylcyclopenta Non, cyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, 4-ethylcyclohexanone, 2,2-dimethylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, 2,2,6-trimethylcyclohexanone, cycloheptanone, 2-methylcyclo Preferred are heptanone and 3-methylcycloheptanone.

アルキレンカーボネートとしては、例えば、プロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネートが好ましく挙げられる。
アルコキシ酢酸アルキルとしては、例えば、酢酸−2−メトキシエチル、酢酸−2−エトキシエチル、酢酸−2−(2−エトキシエトキシ)エチル、酢酸−3−メトキシ−3−メチルブチル、酢酸−1−メトキシ−2−プロピルが好ましく挙げられる。
Preferred examples of the alkylene carbonate include propylene carbonate, vinylene carbonate, ethylene carbonate, and butylene carbonate.
Examples of the alkyl alkoxyacetate include 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, and 1-methoxy-acetate. 2-propyl is preferred.

ピルビン酸アルキルとしては、例えば、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピルが好ましく挙げられる。
好ましく使用できる溶剤としては、常温常圧下で、沸点130℃以上の溶剤が挙げられる。具体的には、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、乳酸エチル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸−2−エトキシエチル、酢酸−2−(2−エトキシエトキシ)エチル、プロピレンカーボネートが挙げられる。
本発明に於いては、上記溶剤を単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
Preferred examples of the alkyl pyruvate include methyl pyruvate, ethyl pyruvate, and propyl pyruvate.
As a solvent which can be preferably used, a solvent having a boiling point of 130 ° C. or higher under normal temperature and normal pressure can be mentioned. Specifically, cyclopentanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, ethyl lactate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl pyruvate, 2-ethoxyethyl acetate, acetic acid -2- (2-ethoxyethoxy) ethyl and propylene carbonate are mentioned.
In the present invention, the above solvents may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、有機溶剤として構造中に水酸基を含有する溶剤と、水酸基を含有しない溶剤とを混合した混合溶剤を使用してもよい。
水酸基を含有する溶剤としては、例えば、エチレングリコール、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、プロピレングリコール、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、乳酸エチル等を挙げることができ、これらの内でプロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチルが特に好ましい。
In this invention, you may use the mixed solvent which mixed the solvent which contains a hydroxyl group in a structure, and the solvent which does not contain a hydroxyl group as an organic solvent.
Examples of the solvent containing a hydroxyl group include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethyl lactate, and the like. Particularly preferred are propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate.

水酸基を含有しない溶剤としては、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、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができ、これらの内で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、酢酸ブチルが特に好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルエトキシプロピオネート、2−ヘプタノンが最も好ましい。   Examples of the solvent not containing a hydroxyl group include propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, butyl acetate, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide and the like. Among these, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, 2-heptanone, γ-butyrolactone, cyclohexanone, and butyl acetate are particularly preferred, and propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate. 2-heptanone is most preferred.

水酸基を含有する溶剤と水酸基を含有しない溶剤との混合比(質量)は、1/99〜99/1、好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは20/80〜60/40である。水酸基を含有しない溶剤を50質量%以上含有する混合溶剤が塗布均一性の点で特に好ましい。   The mixing ratio (mass) of the solvent containing a hydroxyl group and the solvent not containing a hydroxyl group is 1/99 to 99/1, preferably 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 60/40. . A mixed solvent containing 50% by mass or more of a solvent not containing a hydroxyl group is particularly preferred from the viewpoint of coating uniformity.

溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと他の少なくとも1種類の溶剤との混合溶剤であることが好ましい。
溶剤は、特には、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとシクロヘキサノンとを含んでいることが好ましい。このような構成を採用すると、塗布時の膜厚の面内均一性及びパターン形状を更に良化することができる。この場合、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとシクロヘキサノンとの質量比は、60:40〜90:10であることが好ましく、60:40〜80:20であることがより好ましい。
The solvent is preferably a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate and at least one other solvent.
In particular, the solvent preferably contains propylene glycol monomethyl ether acetate and cyclohexanone. By adopting such a configuration, it is possible to further improve the in-plane uniformity of the film thickness and the pattern shape at the time of application. In this case, the mass ratio of propylene glycol monomethyl ether acetate and cyclohexanone is preferably 60:40 to 90:10, and more preferably 60:40 to 80:20.

溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとシクロヘキサノンとに加えて、プロピレングリコールモノメチルエーテルを更に含んでいることも好ましい。この場合、溶剤中に占めるプロピレングリコールモノメチルエーテルの含有量は、5〜40質量%であることが好ましく、5〜25質量%であることがより好ましい。   The solvent preferably further contains propylene glycol monomethyl ether in addition to propylene glycol monomethyl ether acetate and cyclohexanone. In this case, the content of propylene glycol monomethyl ether in the solvent is preferably 5 to 40% by mass, and more preferably 5 to 25% by mass.

本発明に係るレジスト組成物の固形分濃度は、通常は1.0〜10質量%であり、好ましくは2.0〜8.0質量%である。こうすると、塗布時の膜厚の面内均一性が更に向上する。   The solid content concentration of the resist composition according to the present invention is usually 1.0 to 10% by mass, preferably 2.0 to 8.0% by mass. This further improves the in-plane uniformity of the film thickness at the time of application.

<パターン形成方法>
本発明に係るパターン形成方法は、(A)上で説明したレジスト組成物を用いて膜を形成することと、(B)この膜を露光することと、(C)露光された膜を、有機溶剤を含んだ現像液を用いて現像して、ネガ型のパターンを形成することとを含んでいる。なお、この方法は、(D)リンス液を用いて、得られたネガ型のパターンをリンスすることを更に含んでいてもよい。
<Pattern formation method>
The pattern forming method according to the present invention comprises (A) forming a film using the resist composition described above, (B) exposing the film, and (C) exposing the exposed film to organic And developing with a developer containing a solvent to form a negative pattern. The method may further include (D) rinsing the obtained negative pattern using a rinse solution.

製膜後、露光工程の前に、前加熱(PB;Prebake)工程を含むことも好ましい。また、露光工程の後かつ現像工程の前に、露光後加熱(PEB;Post Exposure Bake)工程を含むことも好ましい。   It is also preferable to include a preheating (PB) step after the film formation and before the exposure step. It is also preferable to include a post exposure bake (PEB) step after the exposure step and before the development step.

加熱温度は、PB工程及びPEB工程共に、40〜130℃で行うことが好ましく、50〜120℃で行うことがより好ましく、60〜110℃で行うことが更に好ましい。特に、PEB工程を60〜90℃の低温で行った場合、露光ラチチュード(EL)及び解像力を顕著に向上させることができる。
また、加熱時間は、30〜300秒が好ましく、30〜180秒がより好ましく、30〜90秒が更に好ましい。
The heating temperature is preferably 40 to 130 ° C., more preferably 50 to 120 ° C., and still more preferably 60 to 110 ° C. for both the PB process and the PEB process. In particular, when the PEB process is performed at a low temperature of 60 to 90 ° C., the exposure latitude (EL) and the resolution can be remarkably improved.
The heating time is preferably 30 to 300 seconds, more preferably 30 to 180 seconds, and still more preferably 30 to 90 seconds.

本発明に係るパターン形成方法において、組成物による膜を基板上に形成する工程、膜を露光する工程、加熱工程、及び現像工程は、一般的に知られている方法により行うことができる。   In the pattern forming method according to the present invention, the step of forming a film of the composition on the substrate, the step of exposing the film, the heating step, and the developing step can be performed by generally known methods.

上記の露光に用いられる光源の波長に制限は無いが、例えば、KrFエキシマレーザー波長(248nm)、ArFエキシマレーザー波長(193nm)、及び、Fエキシマレーザー波長(157nm)が挙げられる。 There is no limitation on the wavelength of the light source used for exposure of the, for example, KrF excimer laser wavelength (248 nm), ArF excimer laser wavelength (193 nm), and, F 2 excimer laser wavelength (157 nm) and the like.

本発明に係る組成物を用いて形成した膜に対しては、液浸露光を行ってもよい。これにより解像性を更に向上させることができる。用いる液浸媒体としては、空気よりも屈折率の高い液体であればいずれのものでも用いることができるが、好ましくは純水である。
この場合、上述した疎水性樹脂を組成物に予め添加しておいてもよく、膜を形成した後、その上に液浸液難溶性膜(以下、「トップコート」ともいう)を設けてもよい。なお、トップコートに求められる性能及びその使用法などについては、シーエムシー出版「液浸リソグラフィのプロセスと材料」の第7章に解説されている。
Liquid immersion exposure may be performed on the film formed using the composition according to the present invention. Thereby, the resolution can be further improved. As the immersion medium to be used, any liquid can be used as long as it has a higher refractive index than air, but pure water is preferred.
In this case, the above-described hydrophobic resin may be added to the composition in advance, or after forming a film, an immersion liquid hardly soluble film (hereinafter also referred to as “topcoat”) may be provided thereon. Good. The performance required for the top coat and how to use it are described in Chapter 7 of CM Publishing “Immersion Lithography Processes and Materials”.

トップコートは、波長193nmのレーザーに対する透明性という観点からは、芳香族を豊富に含有しないポリマーが好ましく、例えば、炭化水素ポリマー、アクリル酸エステルポリマー、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリビニルエーテル、シリコン含有ポリマー、及びフッ素含有ポリマーが挙げられる。上述した疎水性樹脂は、トップコートとしても好適なものである。また、市販のトップコート材料も適宜使用可能である。   From the viewpoint of transparency to a laser having a wavelength of 193 nm, the top coat is preferably a polymer that does not contain abundant aromatics. For example, hydrocarbon polymer, acrylate polymer, polymethacrylic acid, polyacrylic acid, polyvinyl ether, silicon And a fluorine-containing polymer. The hydrophobic resin described above is also suitable as a top coat. Commercially available top coat materials can also be used as appropriate.

露光後にトップコートを剥離する際は、現像液を使用してもよいし、別途剥離剤を使用してもよい。剥離剤としては、膜への浸透が小さい溶剤が好ましい。剥離工程が膜の現像処理工程と同時にできるという点では、現像液により剥離できることが好ましい。   When the topcoat is peeled after exposure, a developer may be used, or a separate release agent may be used. As the release agent, a solvent having low penetration into the film is preferable. From the viewpoint that the peeling step can be performed simultaneously with the development processing step of the film, it is preferable that the peeling step can be performed with a developer.

本発明において膜を形成する基板には、特に制限はない。この基板としては、IC等の半導体製造工程、液晶及びサーマルヘッド等の回路基板の製造工程、並びにその他のフォトファブリケーションのリソグラフィー工程で一般的に用いられる基板を用いることができる。このような基板としては、例えば、シリコン、SiN及びSiO等の無機基板、並びに、SOG等の塗布系無機基板が挙げられる。更に、必要に応じて、膜と基板との間に、有機反射防止膜を形成させてもよい。 In the present invention, the substrate on which the film is formed is not particularly limited. As the substrate, a substrate generally used in a semiconductor manufacturing process such as an IC, a manufacturing process of a circuit board such as a liquid crystal and a thermal head, and other photofabrication lithography processes can be used. Examples of such a substrate, e.g., silicon, SiN, and SiO 2 or the like of the inorganic substrate, as well, include coating inorganic substrates such as SOG. Further, if necessary, an organic antireflection film may be formed between the film and the substrate.

有機溶剤を含んだ現像液としては、例えば、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤及びエーテル系溶剤等の極性溶剤、並びに、炭化水素系溶剤を含んだ現像液が挙げられる。   Examples of the developer containing an organic solvent include polar solvents such as ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents and ether solvents, and developers containing hydrocarbon solvents. .

ケトン系溶剤としては、例えば、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、アセトン、4−ヘプタノン、1−ヘキサノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、及びプロピレンカーボネートが挙げられる。   Examples of the ketone solvent include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, acetone, 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, and methyl ethyl ketone. , Methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthylketone, isophorone, and propylene carbonate.

エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸n−ペンチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピ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エチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチルー3−エトキシプロピオネート、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、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、プロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル(MMP)、プロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル(EEP)、及び、プロピオン酸プロピルが挙げられる。特には、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル及び酢酸アミル等の酢酸アルキルエステル又はプロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、及びプロピオン酸プロピルなどのプロピオン酸アルキルエステルが好ましい。   Examples of ester solvents include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, n-pentyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate. , Diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate , Butyl lactate, propyl lactate, methyl propionate, methyl 3-methoxypropionate (MMP), ethyl propionate, 3-ethoxypropyl Ethyl propionate (EEP), and include propyl propionate. In particular, alkyl acetates such as methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate and amyl acetate or propionate alkyl esters such as methyl propionate, ethyl propionate and propyl propionate are preferred.

アルコール系溶剤としては、例えば、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、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、4−メチルー2−ペンタノール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール及びn−デカノール等のアルコール;エチレングリコール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコール等のグリコール;並びに、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチ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エチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル及びメトキシメチルブタノール等のグリコールエーテルが挙げられる。   Examples of the alcohol solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, 4-methyl-2- Alcohols such as pentanol, n-heptyl alcohol, n-octyl alcohol and n-decanol; glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol; and ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, Propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl Glycol ethers such as ether and methoxymethyl butanol.

エーテル系溶剤としては、例えば、上記のグリコールエーテルの他、ジオキサン、テトラヒドロフラン及びアニソールが挙げられる。   Examples of the ether solvent include dioxane, tetrahydrofuran, and anisole in addition to the above glycol ether.

アミド系溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、及び1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンが挙げられる。   Examples of amide solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. Can be mentioned.

炭化水素系溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン及びアニソール等の芳香族炭化水素系溶剤、並びに、ペンタン、ヘキサン、オクタン及びデカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。   Examples of the hydrocarbon solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene and anisole, and aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, octane and decane.

上記の溶剤は、2種類以上を混合して用いてもよい。また、十分な性能を発揮できる範囲内で、上記以外の溶剤及び/又は水と混合して用いてもよい。但し、現像液全体としての含水率が10質量%未満であることが好ましく、現像液が実質的に水分を含有しないことがより好ましい。即ち、この現像液は、実質的に有機溶剤のみからなる現像液であることが好ましい。なお、この場合であっても、現像液は、後述する界面活性剤を含み得る。また、この場合、現像液は、雰囲気由来の不可避的不純物を含んでいてもよい。   Two or more of the above solvents may be mixed and used. Moreover, you may mix and use with solvent and / or water other than the above within the range which can exhibit sufficient performance. However, the water content of the entire developer is preferably less than 10% by mass, and more preferably the developer does not substantially contain moisture. That is, this developer is preferably a developer substantially consisting of only an organic solvent. Even in this case, the developer may contain a surfactant described later. In this case, the developer may contain unavoidable impurities derived from the atmosphere.

現像液に対する有機溶剤の使用量は、現像液の全量に対して、80質量%以上100質量%以下であることが好ましく、90質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、95質量%以上100質量%以下であることが更に好ましい。   The amount of the organic solvent used in the developer is preferably 80% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, and 95% by mass with respect to the total amount of the developer. More preferably, it is 100 mass% or less.

現像液が含んでいる有機溶剤は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤及びエーテル系溶剤から選択される少なくとも1つであることが好ましい。現像液が含んでいる有機溶剤は、エステル系溶剤であることが特に好ましい。   The organic solvent contained in the developer is preferably at least one selected from ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, and ether solvents. The organic solvent contained in the developer is particularly preferably an ester solvent.

有機溶剤を含んだ現像液の蒸気圧は、20℃に於いて、5kPa以下であることが好ましく、3kPa以下であることが更に好ましく、2kPa以下であることが特に好ましい。現像液の蒸気圧を5kPa以下にすることにより、基板上又は現像カップ内での現像液の蒸発が抑制され、ウェハ面内の温度均一性が向上し、結果として、ウェハ面内の寸法均一性が向上する。   The vapor pressure of the developer containing the organic solvent is preferably 5 kPa or less, more preferably 3 kPa or less, and particularly preferably 2 kPa or less at 20 ° C. By setting the vapor pressure of the developing solution to 5 kPa or less, evaporation of the developing solution on the substrate or in the developing cup is suppressed, and temperature uniformity in the wafer surface is improved. As a result, dimensional uniformity in the wafer surface. Will improve.

5kPa以下の蒸気圧を有する現像液の具体例としては、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、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、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル及び乳酸プロピル等のエステル系溶剤;n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、4−メチルー2−ペンタノール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、及びn−デカノール等のアルコール系溶剤;エチレングリコール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコール等のグリコール系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチ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エチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル及びメトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤;テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤;N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド及びN,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤;トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素系溶剤;並びに、オクタン及びデカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。   Specific examples of the developer having a vapor pressure of 5 kPa or less include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone and Ketone solvents such as methyl isobutyl ketone; butyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3- Such as methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate and propyl lactate Ter solvent: n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, 4-methyl-2-pentanol, n-heptyl alcohol, n- Alcohol solvents such as octyl alcohol and n-decanol; glycol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol; ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol Glycos such as monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether and methoxymethylbutanol Ether solvents; ether solvents such as tetrahydrofuran; amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethylformamide; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; In addition, aliphatic hydrocarbon solvents such as octane and decane are listed.

2kPa以下の蒸気圧を有する現像液の具体例としては、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン及びフェニルアセトン等のケトン系溶剤;酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、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、乳酸エチル、乳酸ブチル及び乳酸プロピル等のエステル系溶剤;n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、4−メチルー2−ペンタノール、n−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール及びn−デカノール等のアルコール系溶剤;エチレングリコール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコール等のグリコール系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチ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エチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル及びメトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤;N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド及びN,N−ジメチルホルムアミドのアミド系溶剤;キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤;並びに、オクタン及びデカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。   Specific examples of the developer having a vapor pressure of 2 kPa or less include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, and phenylacetone. Ketone solvents of: butyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, Ester solvents such as 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate and propyl lactate; n-butyl alcohol, sec-butyl Alcohol solvents such as alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-hexyl alcohol, 4-methyl-2-pentanol, n-heptyl alcohol, n-octyl alcohol and n-decanol; ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol Glycol solvents such as ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether and methoxymethyl butanol; N -Methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethylform Bromide amide solvents; aromatic hydrocarbon solvents such as xylene; and include aliphatic hydrocarbon solvents such as octane and decane.

現像液には、必要に応じて、界面活性剤を適当量添加することができる。
この界面活性剤に特に制限はないが、例えば、イオン性又は非イオン性のフッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤を用いることができる。これらのフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤として、例えば、特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができる。この界面活性剤は、非イオン性であることが好ましい。非イオン性の界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を用いることが更に好ましい。
An appropriate amount of a surfactant can be added to the developer as necessary.
Although there is no restriction | limiting in particular in this surfactant, For example, an ionic or nonionic fluorine type and / or silicon type surfactant can be used. Examples of these fluorine and / or silicon surfactants are, for example, JP-A-62-36663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, JP-A-62-170950. JP-A-63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, US Pat. No. 5,405,720, Mention may be made of the surfactants described in the specifications of US Pat. it can. This surfactant is preferably nonionic. As the nonionic surfactant, it is more preferable to use a fluorine-based surfactant or a silicon-based surfactant.

なお、界面活性剤の使用量は、現像液の全量に対して、通常は0.001〜5質量%であり、好ましくは0.005〜2質量%であり、更に好ましくは0.01〜0.5質量%である。   In addition, the usage-amount of surfactant is 0.001-5 mass% normally with respect to the whole quantity of a developing solution, Preferably it is 0.005-2 mass%, More preferably, it is 0.01-0. 0.5% by mass.

現像方法としては、例えば、現像液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基板表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止することで現像する方法(パドル法)、基板表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、及び、一定速度で回転している基板上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出しつづける方法(ダイナミックディスペンス法)が挙げられる。   As a development method, for example, a method in which a substrate is immersed in a tank filled with a developer for a certain period of time (dip method), a method in which the developer is raised on the surface of the substrate by surface tension and is left stationary for a certain time (paddle) Method), a method of spraying a developer on the substrate surface (spray method), and a method of continuously discharging the developer while scanning the developer discharge nozzle at a constant speed on a substrate rotating at a constant speed (dynamic dispensing). Law).

上記各種の現像方法が、現像装置の現像ノズルから現像液をレジスト膜に向けて吐出する工程を含む場合、吐出される現像液の吐出圧(吐出される現像液の単位面積あたりの流速)は、好ましくは2mL/sec/mm以下であり、より好ましくは1.5mL/sec/mm以下であり、さらに好ましくは1mL/sec/mm以下である。流速の下限は特に無いが、スループットを考慮すると、0.2mL/sec/mm以上であることが好ましい。
吐出される現像液の吐出圧を上記の範囲とすることにより、現像後のレジスト残渣に由来するパターンの欠陥を著しく低減することができる。
When the various development methods described above include a step of discharging the developer from the developing nozzle of the developing device toward the resist film, the discharge pressure of the discharged developer (the flow rate per unit area of the discharged developer) is , Preferably 2 mL / sec / mm 2 or less, more preferably 1.5 mL / sec / mm 2 or less, and even more preferably 1 mL / sec / mm 2 or less. There is no particular lower limit on the flow rate, but considering the throughput, it is preferably 0.2 mL / sec / mm 2 or more.
By setting the discharge pressure of the discharged developer to be in the above range, pattern defects derived from the resist residue after development can be remarkably reduced.

このメカニズムの詳細は定かではないが、恐らくは、吐出圧を上記範囲とすることで、現像液がレジスト膜に与える圧力が小さくなり、レジスト膜及び/又はレジストパターンが不用意に削られたり崩れたりすることが抑制されるためと考えられる。
なお、現像液の吐出圧(mL/sec/mm)は、現像装置中の現像ノズル出口における値である。
The details of this mechanism are not clear, but perhaps by setting the discharge pressure within the above range, the pressure applied to the resist film by the developer is reduced, and the resist film and / or resist pattern may be inadvertently cut or collapsed. This is considered to be suppressed.
The developer discharge pressure (mL / sec / mm 2 ) is a value at the developing nozzle outlet in the developing device.

現像液の吐出圧を調整する方法としては、例えば、ポンプなどで吐出圧を調整する方法、及び、加圧タンクからの供給で圧力を調整することでを変える方法が挙げられる。
また、現像を行う工程の後に、他の溶媒に置換しながら、現像を停止する工程を実施してもよい。
Examples of a method for adjusting the discharge pressure of the developer include a method of adjusting the discharge pressure with a pump and the like, and a method of changing the pressure by adjusting the pressure by supply from a pressurized tank.
Moreover, you may implement the process of stopping image development, after the process of developing, substituting with another solvent.

本発明に係るパターン形成方法は、上記の現像工程の後に、リンス工程(有機溶剤を含んだリンス液を用いて膜を洗浄する工程)を含んでいることが好ましい。   The pattern forming method according to the present invention preferably includes a rinsing step (a step of cleaning the film using a rinsing liquid containing an organic solvent) after the developing step.

リンス工程に用いるリンス液としては、現像後のパターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含んだ溶液を使用することができる。   The rinsing liquid used in the rinsing step is not particularly limited as long as it does not dissolve the pattern after development, and a solution containing a general organic solvent can be used.

リンス液としては、例えば、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤及びエーテル系溶剤から選択される少なくとも1種類の有機溶剤を含んだものが挙げられる。このリンス液は、より好ましくは、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤及びアミド系溶剤から選択される少なくとも1種類の有機溶剤を含んだものであり、更に好ましくは、アルコール系溶剤又はエステル系溶剤を含んだものである。   Examples of the rinsing liquid include those containing at least one organic solvent selected from hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, and ether solvents. More preferably, the rinse liquid contains at least one organic solvent selected from a ketone solvent, an ester solvent, an alcohol solvent, and an amide solvent, and more preferably an alcohol solvent or an ester. It contains a system solvent.

このリンス液は、1価アルコールを含んでいることがより好ましく、炭素数5以上の1価アルコールを含んでいることが更に好ましい。
これら1価アルコールは、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよく、環状であってもよい。これら1価アルコールとしては、例えば、1−ブタノール、2−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、1−ヘキサノール、4−メチルー2−ペンタノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−ヘキサノール、シクロペンタノール、2−ヘプタノール、2−オクタノール、3−ヘキサノール、3−ヘプタノール、3−オクタノール、及び4−オクタノールが挙げられる。炭素数5以上の1価アルコールとしては、例えば、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、1−ペンタノール、及び3−メチル−1−ブタノールが挙げられる。
The rinsing liquid preferably contains a monohydric alcohol, and more preferably contains a monohydric alcohol having 5 or more carbon atoms.
These monohydric alcohols may be linear, branched, or cyclic. Examples of these monohydric alcohols include 1-butanol, 2-butanol, 3-methyl-1-butanol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 1-hexanol, and 4-methyl-2-pen. Examples include tanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-hexanol, cyclopentanol, 2-heptanol, 2-octanol, 3-hexanol, 3-heptanol, 3-octanol, and 4-octanol. Examples of the monohydric alcohol having 5 or more carbon atoms include 1-hexanol, 2-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-pentanol, and 3-methyl-1-butanol.

上記の各成分は、2種類以上を混合して使用してもよく、上記以外の有機溶剤と混合して使用してもよい。   Each of the above components may be used as a mixture of two or more, or may be used as a mixture with an organic solvent other than the above.

リンス液の含水率は、10質量%未満であることが好ましく、5質量%未満であることが好ましく、3質量%未満であることが更に好ましい。即ち、リンス液に対する有機溶剤の使用量は、リンス液の全量に対して、90質量%以上100質量%以下であることが好ましく、95質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、97質量%以上100質量%以下であることが特に好ましい。リンス液の含水率を10質量%未満にすることにより、更に良好な現像特性を達成し得る。   The water content of the rinsing liquid is preferably less than 10% by mass, preferably less than 5% by mass, and more preferably less than 3% by mass. That is, the amount of the organic solvent used in the rinse liquid is preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less, based on the total amount of the rinse liquid. It is particularly preferable that the content is not less than 100% by mass. By setting the water content of the rinse liquid to less than 10% by mass, even better development characteristics can be achieved.

リンス液の蒸気圧は、20℃に於いて、0.05kPa以上且つ5kPa以下であることが好ましく、0.1kPa以上且つ5kPa以下であることがより好ましく、0.12kPa以上且つ3kPa以下であることが更に好ましい。リンス液の蒸気圧を0.05kPa以上且つ5kPa以下にすることにより、ウェハ面内の温度均一性が向上すると共に、リンス液の浸透に起因した膨潤が抑制され、ウェハ面内の寸法均一性が良化する。
なお、リンス液には、界面活性剤を適当量添加してもよい。
The vapor pressure of the rinse liquid is preferably 0.05 kPa to 5 kPa at 20 ° C., more preferably 0.1 kPa to 5 kPa, and more preferably 0.12 kPa to 3 kPa. Is more preferable. By setting the vapor pressure of the rinsing liquid to 0.05 kPa or more and 5 kPa or less, temperature uniformity in the wafer surface is improved, and swelling due to penetration of the rinsing liquid is suppressed, and dimensional uniformity in the wafer surface is achieved. It improves.
An appropriate amount of a surfactant may be added to the rinse solution.

リンス工程においては、現像を行ったウェハを、上記のリンス液を用いて洗浄する。洗浄処理の方法は特に限定されないが、例えば、一定速度で回転している基板上にリンス液を吐出しつづける方法(回転塗布法)、リンス液が満たされた槽中に基板を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、及び、基板表面にリンス液を噴霧する方法(スプレー法)が挙げられる。この中でも、回転塗布法で洗浄処理を行った後、基板を2000rpm〜4000rpmの回転数で回転させ、リンス液を基板上から除去することが好ましい。   In the rinsing step, the developed wafer is cleaned using the above rinsing liquid. The method of the cleaning process is not particularly limited. For example, a method of continuing to discharge the rinse liquid onto the substrate rotating at a constant speed (rotary coating method), and immersing the substrate in a bath filled with the rinse liquid for a certain period of time. Examples thereof include a method (dip method) and a method (spray method) in which a rinse liquid is sprayed onto the substrate surface. Among these, it is preferable to remove the rinse liquid from the substrate by performing a cleaning process by a spin coating method and then rotating the substrate at a rotational speed of 2000 rpm to 4000 rpm.

本発明に係るパターン形成方法は、有機溶剤を含んだ現像液による現像工程に加えて、アルカリ現像液を用いた現像工程(ポジ型パターンの形成工程)を含んでいてもよい。アルカリ現像液を用いた現像工程と、有機溶剤を含んだ現像液を用いた現像工程との順序に特に制限はないが、アルカリ現像液を用いた現像を有機溶剤を含んだ現像液を用いた現像の前に行うことがより好ましい。また、各現像工程の前に、加熱工程を伴うことが好ましい。   The pattern formation method according to the present invention may include a development step (positive pattern formation step) using an alkaline developer in addition to a development step using a developer containing an organic solvent. There is no particular limitation on the order of the development step using an alkali developer and the development step using a developer containing an organic solvent, but development using an alkali developer was performed using a developer containing an organic solvent. More preferably, it is performed before development. Moreover, it is preferable to accompany a heating process before each image development process.

アルカリ現像液の種類は特に限定されないが、通常は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液が用いられる。アルカリ現像液には、アルコール類及び/又は界面活性剤を適当量添加してもよい。   The type of alkali developer is not particularly limited, but an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide is usually used. An appropriate amount of alcohol and / or surfactant may be added to the alkaline developer.

アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。アルカリ現像液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38質量%水溶液を用いることが特に好ましい。   The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass. The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0. As the alkali developer, it is particularly preferable to use a 2.38% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide.

アルカリ現像液を用いた現像の後にリンス処理を行う場合、リンス液としては、典型的には純水を使用する。このリンス液には、界面活性剤を適当量添加してもよい。   When rinsing is performed after development using an alkaline developer, pure water is typically used as the rinse. An appropriate amount of a surfactant may be added to the rinse solution.

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

<酸分解性樹脂>
〔合成例1〕
下記樹脂(P−1)を、以下のようにして合成した。
209.9質量部のシクロヘキサノンを、窒素気流下、80℃に加熱した。この液を攪拌しながら、下記構造式Aで表されるモノマー:44.5質量部、下記構造式Bで表されるモノマー:11.8質量部、下記構造式Cで表されるモノマー:36.5質量部、下記構造式Dで表されるモノマー:13.1質量部、シクロヘキサノン:389.8質量部、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル〔V-601、和光純薬工業(株)製〕:4.61質量部の混合溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後、80℃で更に2時間攪拌した。反応液を放冷後、多量のヘキサン/酢酸エチルで再沈殿し、ろ過した固体を真空乾燥することで、90.0質量部の樹脂(P−1)を得た。

Figure 0005244933
<Acid-decomposable resin>
[Synthesis Example 1]
The following resin (P-1) was synthesized as follows.
209.9 parts by mass of cyclohexanone was heated to 80 ° C. under a nitrogen stream. While stirring this liquid, the monomer represented by the following structural formula A: 44.5 parts by mass, the monomer represented by the following structural formula B: 11.8 parts by mass, the monomer represented by the following structural formula C: 36 0.5 parts by mass, monomer represented by the following structural formula D: 13.1 parts by mass, cyclohexanone: 389.8 parts by mass, dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate [V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ]: 4.61 mass parts mixed solution was dripped over 3 hours. After completion of dropping, the mixture was further stirred at 80 ° C. for 2 hours. The reaction solution was allowed to cool, then reprecipitated with a large amount of hexane / ethyl acetate, and the filtered solid was vacuum-dried to obtain 90.0 parts by mass of a resin (P-1).
Figure 0005244933

得られた樹脂(P−1)のGPC(キャリア:テトラヒドロフラン(THF))から求めた重量平均分子量(Mw:ポリスチレン換算)は10600であり、分散度(Mw/Mn)は1.59であった。   The obtained resin (P-1) had a weight average molecular weight (Mw: polystyrene equivalent) determined from GPC (carrier: tetrahydrofuran (THF)) of 10600 and a dispersity (Mw / Mn) of 1.59. .

同様にして、以下に示す樹脂(P−2)〜(P−10)を合成した。下記表3に、各樹脂を構成している繰り返し単位のモル比、重量平均分子量(Mw)、及び、分散度(Pd)を示す。なお、各樹脂の合成において、重量平均分子量は、開始剤の量を変更することによって調整した。

Figure 0005244933
Similarly, the following resins (P-2) to (P-10) were synthesized. Table 3 below shows the molar ratio of repeating units constituting each resin, the weight average molecular weight (Mw), and the dispersity (Pd). In the synthesis of each resin, the weight average molecular weight was adjusted by changing the amount of the initiator.
Figure 0005244933

Figure 0005244933
Figure 0005244933

<光酸発生剤>
〔合成例2〕
ピペリジンの代わりにデカハイドロイソキノリンを用いたことを除いては、特開2008−060800号公報の合成例3と同様にして、下記化合物(A−1)を合成した。
特開2006−257078号公報を参考にして、下記化合物(A−2)を合成した。
<Photo acid generator>
[Synthesis Example 2]
The following compound (A-1) was synthesized in the same manner as Synthesis Example 3 in JP-A-2008-060800, except that decahydroisoquinoline was used instead of piperidine.
The following compound (A-2) was synthesize | combined with reference to Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-257078.

同様にして、下記化合物(A−3)及び(A−4)を合成した。なお、下記化合物(A−5)としては、WPAG−773(和光純薬製)を用いた。

Figure 0005244933
Similarly, the following compounds (A-3) and (A-4) were synthesized. In addition, WPAG-773 (made by Wako Pure Chemical Industries) was used as the following compound (A-5).
Figure 0005244933

<塩基性化合物>
〔合成例3〕
下記化合物(B−1)を、以下のようにして合成した。
30.0g(0.3365mol)の3−メトキシプロピルアミンと、92.2g(0.7404mol)のエチレングリコール モノ−2−クロロエチルエーテルと、107.1g(1.01mol)の炭酸ナトリウムとを、200mLのトルエンに加えた。その後、得られた反応液を、16時間に亘って加熱還流させた。冷却後、析出した塩をろ過し、トルエンを減圧留去した。次いで、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製を行った。これにより、38gの塩基性化合物(B−1)を得た(収率43%)。
<Basic compound>
[Synthesis Example 3]
The following compound (B-1) was synthesized as follows.
30.0 g (0.3365 mol) 3-methoxypropylamine, 92.2 g (0.7404 mol) ethylene glycol mono-2-chloroethyl ether, 107.1 g (1.01 mol) sodium carbonate, Added to 200 mL of toluene. Thereafter, the obtained reaction solution was heated to reflux for 16 hours. After cooling, the deposited salt was filtered, and toluene was distilled off under reduced pressure. Subsequently, purification was performed by silica gel chromatography. As a result, 38 g of a basic compound (B-1) was obtained (43% yield).

(B-1)H-NMR(300MHz, CDCl3):δ1.73-1.84(m,2H), 2.62-2.71(m,6H), 3.41(t,2H,6.0Hz), 3.33(s,3H), 3.58-3.80(m,12H)。 (B-1) 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ1.73-1.84 (m, 2H), 2.62-2.71 (m, 6H), 3.41 (t, 2H, 6.0 Hz), 3.33 (s, 3H), 3.58-3.80 (m, 12H).

同様にして、下記化合物(B−2)〜(B−6)を合成した。また、参照用に、下記化合物(B−7)及び(B−8)を準備した。

Figure 0005244933
Similarly, the following compounds (B-2) to (B-6) were synthesized. Moreover, the following compounds (B-7) and (B-8) were prepared for reference.
Figure 0005244933

<溶剤>
溶剤としては、以下のものを適宜混合して用いた。
<Solvent>
As a solvent, the following were mixed suitably and used.

Y1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA;別名1−メトキシ−2−アセトキシプロパン);
Y2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME;別名1−メトキシ−2−プロパノール);
Y3:シクロヘキサノン
<界面活性剤>
界面活性剤としては、以下のものを用いた。
Y1: propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA; also known as 1-methoxy-2-acetoxypropane);
Y2: propylene glycol monomethyl ether (PGME; also known as 1-methoxy-2-propanol);
Y3: Cyclohexanone <Surfactant>
As the surfactant, the following were used.

W−1:PF−6320(OMNOVA社製)
<疎水性樹脂>
疎水性樹脂としては、以下のものを用いた。
W-1: PF-6320 (made by OMNOVA)
<Hydrophobic resin>
The following were used as the hydrophobic resin.

Z−1:下記化合物(Mw=4200、Mw/Mn=1.31)

Figure 0005244933
Z-1: The following compound (Mw = 4200, Mw / Mn = 1.31)
Figure 0005244933

<レジスト組成物の調製>
下記表4に示す成分を同表に示す溶剤に溶解させて、固形分濃度が6.5質量%の溶液を調製した。これらの各々を0.03μmのポアサイズを有するポリエチレンフィルターで濾過して、レジスト組成物(Ar−01)〜(Ar−17)を調製した。

Figure 0005244933
<Preparation of resist composition>
The components shown in Table 4 below were dissolved in the solvents shown in the same table to prepare a solution having a solid content concentration of 6.5% by mass. Each of these was filtered through a polyethylene filter having a pore size of 0.03 μm to prepare resist compositions (Ar-01) to (Ar-17).
Figure 0005244933

<パターンの形成>
シリコンウエハー上にSiO2が2200Å蒸着された基板を準備した。この基板に対して、100℃で30秒間に亘って、ヘキサメチルジシラン(HMDS)処理を施した。その上に、表4に示すレジスト組成物を塗布し、100℃で60秒間ベークを行い、膜厚220nmのレジスト膜を形成した。
<Pattern formation>
A substrate was prepared by depositing 2200 nm of SiO 2 on a silicon wafer. This substrate was subjected to hexamethyldisilane (HMDS) treatment at 100 ° C. for 30 seconds. A resist composition shown in Table 4 was applied thereon and baked at 100 ° C. for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 220 nm.

得られたウエハーに対して、ArFエキシマーレーザースキャナー(ASML社製 PAS5500/1100、NA 0.75、Dipole 35、σo/σi=0.89/0.65、Y-polarization)を用いて、露光マスク(ピッチ200nm、Duty=1:1)を介してパターン露光を行った。その後、105℃で60秒間加熱した。次いで、ネガ型現像液(酢酸ブチル)で30秒間パドルして現像し、リンス液〔メチルイソブチルカルビノール(MIBC)〕で30秒間パドルしてリンスした。続いて、4000rpmの回転数で30秒間ウエハーを回転させることにより、線幅100nmの1:1ラインアンドスペースパターンを得た。   The obtained wafer was subjected to an exposure mask (pitch 200 nm, duty = 1: 1). Then, it heated at 105 degreeC for 60 second. Next, the film was developed by paddle with a negative developer (butyl acetate) for 30 seconds, and rinsed by paddle with a rinse solution [methyl isobutyl carbinol (MIBC)] for 30 seconds. Subsequently, the wafer was rotated at a rotational speed of 4000 rpm for 30 seconds to obtain a 1: 1 line and space pattern having a line width of 100 nm.

<評価方法>
〔感度(Eopt)〕
測長走査型電子顕微鏡(SEM(株)日立製作所S−9380II)によりパターンを観察し、線幅100nmの1:1ラインアンドスペースパターンを解像する時の最適露光量を感度(Eopt)(mJ/cm)とした。この値が小さいほど、感度が高い。
<Evaluation method>
[Sensitivity (E opt )]
The pattern is observed with a length-measuring scanning electron microscope (SEM, Hitachi, Ltd. S-9380II), and the optimum exposure dose when resolving a 1: 1 line-and-space pattern with a line width of 100 nm is expressed as sensitivity (E opt ) ( mJ / cm 2 ). The smaller this value, the higher the sensitivity.

〔露光ラチチュード(EL)〕
各実施例及び比較例のパターン形成に関して上記最適露光量から露光量を変化させた際に、各実施例及び比較例におけるパターンサイズの±10%を許容する露光量幅を求め、この値を感度(Eopt)で割って百分率表示した。値が大きいほど露光量変化による性能変化が小さく、露光ラチチュード(EL)(%)が良好である。
[Exposure latitude (EL)]
When changing the exposure amount from the above-mentioned optimum exposure amount with respect to pattern formation in each example and comparative example, an exposure amount width that allows ± 10% of the pattern size in each example and comparative example is obtained, and this value is used as the sensitivity. Divided by (E opt ) and expressed as a percentage. The larger the value, the smaller the performance change due to the exposure amount change, and the better the exposure latitude (EL) (%).

〔ラインウィズスラフネス(LWR)〕
線幅100nmの1:1ラインアンドスペースパターンを測長走査型電子顕微鏡(SEM(株)日立製作所S−9380)を使用して観察し、スペースパターンの長手方向2μmの範囲を等間隔で50点線幅を測定し、その標準偏差から3σを算出することで測定した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
[Line width roughness (LWR)]
A 1: 1 line-and-space pattern with a line width of 100 nm was observed using a length-measuring scanning electron microscope (SEM, Hitachi, Ltd. S-9380), and the range of 2 μm in the longitudinal direction of the space pattern was equally spaced by 50 dotted lines. The width was measured, and 3σ was calculated from the standard deviation. A smaller value indicates better performance.

〔局所的なパターン寸法の均一性(Local CDU)〕
上記露光マスクを用いて、線幅100nmの1:1ラインアンドスペースパターンを形成する露光量及びフォーカスをそれぞれ最適露光量及び最適フォーカスとし、露光量を最適露光量、フォーカスを最適フォーカスとしたまま、1μm間隔で9箇所、各箇所で任意の5個、計45個のスペースサイズを測定し、これらの標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど、良好な性能であることを示す。
[Local pattern dimension uniformity (Local CDU)]
Using the above exposure mask, the exposure amount and focus for forming a 1: 1 line-and-space pattern with a line width of 100 nm are the optimum exposure amount and the optimum focus, respectively, while the exposure amount is the optimum exposure amount and the focus is the optimum focus, A total of 45 space sizes were measured, 9 at 1 μm intervals, 5 at each location, and a standard deviation was obtained to calculate 3σ. A smaller value indicates better performance.

〔パターン形状〕
上記の感度を示す露光量における各パターンの断面形状を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−9380II)を用いて観察し、以下の基準に従って、パターン形状の評価を行った。
[Pattern shape]
The cross-sectional shape of each pattern at the exposure amount showing the above sensitivity was observed using a scanning electron microscope (S-9380II, manufactured by Hitachi, Ltd.), and the pattern shape was evaluated according to the following criteria.

5:断面形状が矩形であり、定在波がなく、パターン表面にあれが観測されない場合。   5: The cross-sectional shape is rectangular, there is no standing wave, and no pattern is observed on the pattern surface.

4:断面形状がほぼ矩形であり、定在波がなく、パターン表面にあれが観測されない場合。   4: The cross-sectional shape is almost rectangular, there is no standing wave, and no pattern is observed on the pattern surface.

3:断面形状がほぼ矩形であり、定在波がやや観測され、パターン表面にあれが観測される場合。   3: When the cross-sectional shape is almost rectangular, standing waves are slightly observed, and they are observed on the pattern surface.

2:断面形状がテーパ状若しくは逆テーパー状であり、定在波がやや観測され、パターン表面にあれが部分的に観測される場合。   2: The cross-sectional shape is tapered or inversely tapered, the standing wave is slightly observed, and the pattern surface is partially observed.

1:断面形状がテーパ状若しくは逆テーパー状であり、定在波が観測され、パターン表面にあれが観測される場合。   1: When the cross-sectional shape is tapered or inversely tapered, standing waves are observed, and that is observed on the pattern surface.

以上の評価結果を、下記表5に示す。

Figure 0005244933
The above evaluation results are shown in Table 5 below.
Figure 0005244933

表5から分かるように、実施例に係る組成物を用いると、比較例に係る組成物を用いた場合と比較して、より良好な形状のパターンを形成することができた。また、実施例に係る組成物は、感度、露光ラチチュード、ラインウィズスラフネス(LWR)、及び局所的なパターン寸法の均一性(Local CDU)についても、優れた性能を発揮した。   As can be seen from Table 5, when the composition according to the example was used, a pattern having a better shape could be formed as compared with the case where the composition according to the comparative example was used. The compositions according to the examples also exhibited excellent performance with respect to sensitivity, exposure latitude, line width roughness (LWR), and local pattern dimension uniformity (Local CDU).

<液浸露光>
上記レジスト組成物(Ar−01)〜(Ar−17)について、液浸露光によるパターン形成を行った。なお、この際、レジスト組成物(Ar−02)については、樹脂(P−2)の含有量を91.0質量部とし、疎水性樹脂(Z−1)の含有量を0.5質量部とした。
<Immersion exposure>
The resist compositions (Ar-01) to (Ar-17) were subjected to pattern formation by immersion exposure. At this time, for the resist composition (Ar-02), the content of the resin (P-2) is 91.0 parts by mass, and the content of the hydrophobic resin (Z-1) is 0.5 parts by mass. It was.

得られたパターンについて、先に説明したのと同様の評価を行った。その結果、実施例に係る組成物は、液浸露光を行った場合にも、比較例に係る組成物と比較してより優れた性能を発揮した。   The obtained pattern was evaluated in the same manner as described above. As a result, the compositions according to the examples exhibited better performance as compared with the compositions according to the comparative examples even when immersion exposure was performed.

<他の現像液を用いた場合の評価>
現像液として、酢酸ブチルの代わりに、EEP、MAK(メチルアミルケトン)、酢酸アミル、又は、酢酸ブチルとMAKとの混合溶媒(質量比1:1)を使用したことを除いては、先に説明したのと同様の方法により、パターンを形成した。そして、得られたパターンについて、先に説明したのと同様の評価を行った。その結果、酢酸ブチル以外の現像液を使用した場合にも、優れた性能を達成できることが確認された。
<Evaluation using other developer>
As the developer, EEP, MAK (methyl amyl ketone), amyl acetate, or a mixed solvent of butyl acetate and MAK (mass ratio 1: 1) was used instead of butyl acetate. A pattern was formed by the same method as described. And the evaluation similar to having demonstrated previously was performed about the obtained pattern. As a result, it was confirmed that excellent performance can be achieved even when a developer other than butyl acetate is used.

<リンス工程を省略した場合の評価>
リンス工程を省略したことを除いては、先に説明したのと同様の方法により、パターンを形成した。そして、得られたパターンについて、先に説明したのと同様の評価を行った。その結果、リンス工程を省略した場合にも、優れた性能を達成できることが確認された。
<Evaluation when rinsing process is omitted>
A pattern was formed by the same method as described above except that the rinsing step was omitted. And the evaluation similar to having demonstrated previously was performed about the obtained pattern. As a result, it was confirmed that excellent performance can be achieved even when the rinsing step is omitted.

Claims (12)

(A)脂環構造を備え且つ酸の作用により現像液に対する溶解速度が変化する樹脂と、
(B)活性光線又は放射線の照射によって酸を発生する化合物と、
(C)下記一般式(EA)により表される化合物と
を含有したレジスト組成物。
Figure 0005244933
式中、
o、p及びqは、各々独立に、1以上の整数を表す。
nは、3以上の整数を表す。
r及びsは、各々独立に、1以上の整数を表す。
tは、0以上の整数を表す。
及びRは、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
は、t≧1のときは水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、t=0のときはアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
(A) a resin having an alicyclic structure and having a dissolution rate that changes in the developer by the action of an acid;
(B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation;
(C) A resist composition containing a compound represented by the following general formula (EA).
Figure 0005244933
Where
o, p, and q each independently represents an integer of 1 or more.
n represents an integer of 3 or more.
r and s each independently represent an integer of 1 or more.
t represents an integer of 0 or more.
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group when t ≧ 1, and represents an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group when t = 0.
前記樹脂は、前記脂環構造を含んだラクトン基を備えている請求項1に記載の組成物。   The composition according to claim 1, wherein the resin has a lactone group containing the alicyclic structure. 前記ラクトン基はシアノ基を備えていない請求項2に記載の組成物。   The composition according to claim 2, wherein the lactone group does not include a cyano group. (A)下記一般式(I−a)又は(I−b)により表される繰り返し単位(a)と、下記一般式(II)により表される繰り返し単位(b)と、下記一般式(III)により表される繰り返し単位(d)とを含んでいる樹脂と、
(B)活性光線又は放射線の照射によって酸を発生する化合物と、
(C)下記一般式(EA)により表される化合物と
を含有したレジスト組成物。
Figure 0005244933
式中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
は、q≧2の場合は各々独立に、アルキル基を表す。
は、水素原子又はアルキル基を表す。
qは、0〜3の整数を表す。
sは、1〜3の整数を表す。
Figure 0005244933
式中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
、R及びRは、各々独立に、アルキル基又は単環のシクロアルキル基を表す。R、R及びRのうち2つは、互いに結合して、単環を形成していてもよい。
Figure 0005244933
式中、
は、水素原子又はメチル基を表す。
mは、1又は2を表す。
Figure 0005244933
式中、
o、p及びqは、各々独立に、1以上の整数を表す。
nは、3以上の整数を表す。
r及びsは、各々独立に、1以上の整数を表す。
tは、0以上の整数を表す。
及びRは、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
は、t≧1のときは水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、t=0のときはアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
(A) The repeating unit (a) represented by the following general formula (Ia) or (Ib), the repeating unit (b) represented by the following general formula (II), and the following general formula (III) And a resin containing a repeating unit (d) represented by
(B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation;
(C) A resist composition containing a compound represented by the following general formula (EA).
Figure 0005244933
Where
R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 independently represents an alkyl group when q ≧ 2.
R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
q represents an integer of 0 to 3.
s represents an integer of 1 to 3.
Figure 0005244933
Where
R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 5 , R 6 and R 7 each independently represents an alkyl group or a monocyclic cycloalkyl group. Two of R 5 , R 6 and R 7 may be bonded to each other to form a single ring.
Figure 0005244933
Where
R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group.
m represents 1 or 2.
Figure 0005244933
Where
o, p, and q each independently represents an integer of 1 or more.
n represents an integer of 3 or more.
r and s each independently represent an integer of 1 or more.
t represents an integer of 0 or more.
R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group when t ≧ 1, and represents an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group when t = 0.
前記樹脂(A)は、前記繰り返し単位(b)とは異なり且つ酸の作用により分解する基を備えた繰り返し単位(c)を更に含んでいる請求項4に記載の組成物。   The composition according to claim 4, wherein the resin (A) further includes a repeating unit (c) that is different from the repeating unit (b) and has a group that decomposes under the action of an acid. 前記樹脂(A)は、
前記繰り返し単位(a)の含有量が30〜55mol%であり、
前記繰り返し単位(b)の含有量が20〜50mol%であり、
前記繰り返し単位(c)の含有量が5〜30mol%であり、
前記繰り返し単位(d)の含有量が1〜20mol%である
請求項5に記載の組成物。
The resin (A) is
The content of the repeating unit (a) is 30 to 55 mol%,
The content of the repeating unit (b) is 20 to 50 mol%,
The content of the repeating unit (c) is 5 to 30 mol%,
The composition according to claim 5, wherein the content of the repeating unit (d) is 1 to 20 mol%.
前記樹脂(A)の重量平均分子量は5000〜30000の範囲内にある請求項1乃至6の何れか1項に記載の組成物。   The composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the weight average molecular weight of the resin (A) is in the range of 5000 to 30000. プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとシクロヘキサノンとを含んだ溶剤を更に含有した請求項1乃至7の何れか1項に記載の組成物。   The composition according to any one of claims 1 to 7, further comprising a solvent containing propylene glycol monomethyl ether acetate and cyclohexanone. 請求項1乃至8の何れか1項に記載の組成物を用いて形成されたレジスト膜。   A resist film formed using the composition according to claim 1. 請求項1乃至8の何れか1項に記載の組成物を用いて膜を形成することと、
前記膜を露光することと、
前記露光された膜を有機溶剤を含んだ現像液を用いて現像して、ネガ型のパターンを形成することと
を含んだパターン形成方法。
Forming a film using the composition according to any one of claims 1 to 8,
Exposing the film;
A pattern forming method comprising: developing the exposed film using a developer containing an organic solvent to form a negative pattern.
前記現像液は、前記有機溶剤としてエステル系溶剤を含んでいる請求項10に記載のパターン形成方法。   The pattern forming method according to claim 10, wherein the developer contains an ester solvent as the organic solvent. 前記ネガ型のパターンをリンスすることを更に含んだ請求項10又は11に記載のパターン形成方法。   The pattern forming method according to claim 10, further comprising rinsing the negative pattern.
JP2011055588A 2011-03-14 2011-03-14 Resist composition, and resist film and pattern forming method using the same Active JP5244933B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011055588A JP5244933B2 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Resist composition, and resist film and pattern forming method using the same
KR1020120025517A KR20120104950A (en) 2011-03-14 2012-03-13 Resist composition, and resist film and pattern forming method for using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011055588A JP5244933B2 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Resist composition, and resist film and pattern forming method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012189958A JP2012189958A (en) 2012-10-04
JP5244933B2 true JP5244933B2 (en) 2013-07-24

Family

ID=47083147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011055588A Active JP5244933B2 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Resist composition, and resist film and pattern forming method using the same

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5244933B2 (en)
KR (1) KR20120104950A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9168966B2 (en) 2008-11-06 2015-10-27 Segway, Inc. Apparatus and method for control of a vehicle
US11794722B2 (en) 2016-02-23 2023-10-24 Deka Products Limited Partnership Mobility device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013041160A (en) * 2011-08-17 2013-02-28 Fujifilm Corp Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, and actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin film and pattern forming method using the same
JP5906076B2 (en) * 2011-12-16 2016-04-20 東京応化工業株式会社 Resist pattern forming method
WO2016052273A1 (en) * 2014-09-30 2016-04-07 富士フイルム株式会社 Pattern formation method, resist pattern, and process for producing electronic device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4474246B2 (en) * 2003-09-19 2010-06-02 富士フイルム株式会社 Positive resist composition and pattern forming method using the same
JP5433181B2 (en) * 2008-03-28 2014-03-05 富士フイルム株式会社 Negative resist composition for development and pattern forming method using the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9168966B2 (en) 2008-11-06 2015-10-27 Segway, Inc. Apparatus and method for control of a vehicle
US9477228B2 (en) 2008-11-06 2016-10-25 Segway, Inc. Apparatus and method for control of a vehicle
US11794722B2 (en) 2016-02-23 2023-10-24 Deka Products Limited Partnership Mobility device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120104950A (en) 2012-09-24
JP2012189958A (en) 2012-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5775701B2 (en) Pattern forming method and resist composition
JP5618625B2 (en) Pattern forming method and actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition
TWI553413B (en) Pattern forming method, resin composition, multi-layered resist pattern, multi-layered film for organic solvent development, resist composition, method for manufacturing electronic device, and electronic device
TWI548944B (en) Pattern forming method, multi-layered resist pattern, multi-layered film for organic solvent development, manufacturing method of electronic device, and electronic device
JP5675144B2 (en) Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and pattern forming method using the same
JP5767919B2 (en) Pattern formation method
JP5848869B2 (en) Pattern formation method
JP5656651B2 (en) Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and pattern forming method using the same
JP5647804B2 (en) Resist composition and pattern forming method using the same
JP5793399B2 (en) Pattern forming method and composition for forming a crosslinked layer used in the method
JP5732364B2 (en) Pattern forming method and electronic device manufacturing method
JP5914196B2 (en) Pattern forming method, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film, and method for producing electronic device using them
KR20120109543A (en) Pattern forming method, actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and resist film
JP2011095607A (en) Pattern forming method, and actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition
WO2014141827A1 (en) Pattern forming method, active light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, method for manufacturing electronic device, and electronic device
JP5307172B2 (en) Resist composition, and resist film and negative pattern forming method using the same
JP5244933B2 (en) Resist composition, and resist film and pattern forming method using the same
JP6194236B2 (en) Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film and pattern forming method using the same, electronic device manufacturing method, and electronic device
JP2011215333A (en) Pattern forming method and resist composition
JP5629520B2 (en) Pattern forming method and organic processing liquid used in this method
JP5307171B2 (en) Resist composition, and resist film and negative pattern forming method using the same
WO2015029690A1 (en) Pattern forming method, active light sensitive or radiation sensitive resin composition, resist film using same, method for manufacturing electronic device, and electronic device
JP5740504B2 (en) Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and pattern forming method using the same
JP6140583B2 (en) Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition, resist film and pattern forming method using the same, and electronic device manufacturing method
JP5690500B2 (en) Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and pattern forming method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130306

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: 20130312

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130408

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5244933

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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