JP5722558B2 - Resist composition - Google Patents

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本発明は、レジスト組成物に関する。   The present invention relates to a resist composition.

半導体の微細加工においては、高い解像度でパターンを形成することが望ましい。
特許文献1には、メタクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、メタクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチル及びα−メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンを、50:25:25のモル比で仕込み、重合させてなる樹脂と、トリフェニルスルホニウム1−((3−ヒドロキシアダマンチル)メトキシカルボニル)ジフルオロメタンスルホナートからなる酸発生剤と、2,6−ジイソプロピルアニリンからなるクエンチャーと、溶剤とからなる化学増幅型フォトレジスト組成物が記載されている。
In microfabrication of a semiconductor, it is desirable to form a pattern with high resolution.
In Patent Document 1, 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate, 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate and α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone are charged at a molar ratio of 50:25:25 and polymerized. A chemical amplification type comprising: a resin comprising: an acid generator comprising triphenylsulfonium 1-((3-hydroxyadamantyl) methoxycarbonyl) difluoromethanesulfonate; a quencher comprising 2,6-diisopropylaniline; and a solvent. A photoresist composition is described.

特開2006−257078号公報JP 2006-257078 A

従来のレジスト組成物では、得られるパターンの形状、フォーカスマージン(DOF)及びマスクエラーファクター(MEF)が必ずしも満足できるものではない場合があった。   In the conventional resist composition, the shape of the pattern obtained, the focus margin (DOF), and the mask error factor (MEF) are not always satisfactory.

本発明は、以下の発明を含む。
[1]式(AA)で表される塩と、式(II)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する樹脂とを含むレジスト組成物。
[式(AA)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Tは、炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、少なくとも1つの−SO−で置き換わっており、さらに、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。Rは、水素原子又は炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を表す。
は、有機カチオンを表す。]
[式(II)中、
は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Xは、−CH−、−O−又は−S−を表す。]
The present invention includes the following inventions.
[1] A resist composition comprising a salt represented by the formula (AA) and a resin having a repeating unit derived from the compound represented by the formula (II).
[In the formula (AA)
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or It may be replaced by -CO-.
T represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group includes a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an alkoxy group having 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms. —CH 2 — contained in is substituted with at least one —SO 2 —, and is further substituted with —CO—, —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) —. May be. R c represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
Z + represents an organic cation. ]
[In the formula (II),
R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
X represents —CH 2 —, —O— or —S—. ]

[2]Tが、式(T1)で表される基である[1]記載のレジスト組成物。
[式(T1)中、
環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよく、環に含まれる−CH−は、少なくとも1つの−SO−で置き換わっており、さらに、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。Rは、上記と同じ意味を表す。
*は、Xとの結合手を表す。
は、酸素原子又はメチレン基を表す。]
[2] The resist composition according to [1], wherein T is a group represented by the formula (T1).
[In the formula (T1),
The hydrogen atom contained in the ring is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or glycidyl. It may be substituted with an oxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the ring is replaced with at least one —SO 2 —, and further —CO—, —O— , —S—, —SO 2 — or —N (R c ) — may be substituted. R c represents the same meaning as described above.
* Represents a bond to X 1.
T 1 represents an oxygen atom or a methylene group. ]

[3]Tが、式(T2)で表される基である[1]又は[2]記載のレジスト組成物。
[式(T2)中、
環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシドキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよく、環に含まれる−CH−は、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。R及び*は、上記と同じ意味を表す。]
[3] The resist composition according to [1] or [2], wherein T is a group represented by the formula (T2).
[In the formula (T2),
The hydrogen atom contained in the ring includes a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and glycidoxy -CH 2- which may be substituted with a group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms and is included in the ring is -CO-, -O-, -S-, -SO 2 -or -N (R c )-May be replaced. R c and * represent the same meaning as described above. ]

[4]Xが、式(x−1)で表される基である[1]〜[3]のいずれか記載のレジスト組成物。
[式(x−1)中、
は、炭素数1〜16の2価の飽和炭化水素基を表す。
は、単結合又は炭素数1〜16の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−CO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子、ヒドロキシル基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。Rは、水素原子あるいは炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を表す。
mは0〜2の整数を表す。]
[4] X 1 is a group represented by the formula (x-1) [1] The resist composition according to any one of - [3].
[In the formula (x-1),
X 2 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
X 3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O—, —CO— or —N (R c The hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxyl group, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. Good. R c represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
m represents an integer of 0-2. ]

[5]Xが、*−CO−O−(*は、−C(Q)(Q)−との結合手を表す)である[1]〜[4]のいずれか記載のレジスト組成物。 [5] The resist according to any one of [1] to [4], wherein X 1 is * —CO—O— (* represents a bond with —C (Q 1 ) (Q 2 ) —). Composition.

[6]Zが、アリールスルホニウムカチオンである[1]〜[5]のいずれか記載のレジスト組成物。 [6] The resist composition according to any one of [1] to [5], wherein Z + is an arylsulfonium cation.

[7]樹脂は、さらに酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶な樹脂であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂である[1]〜[6]のいずれか記載のレジスト組成物。   [7] The resin further has an acid labile group and is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and is a resin that can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid [1] to [6]. The resist composition according to any one of the above.

[8]さらに塩基性化合物を含有する[1]〜[7]のいずれか記載のレジスト組成物。   [8] The resist composition according to any one of [1] to [7], further containing a basic compound.

本発明のレジスト組成物によれば、優れた形状、DOF及びMEFを有するパターンを形成することができる。   According to the resist composition of the present invention, a pattern having an excellent shape, DOF and MEF can be formed.

本明細書では、特に断りのない限り、同様の置換基を有するいずれの化学構造式も、炭素数を適宜選択しながら、後述する具体的な各置換基を適用することができる。直鎖状、分岐状又は環状いずれかをとることができるものは、特記ない限りそのいずれをも含み、また、同一の基において、直鎖状、分岐状及び/又は環状の部分構造が混在していてもよい。立体異性体が存在する場合は、それらの立体異性体の全てを包含する。
さらに、「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種」並びに「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。
In this specification, unless otherwise specified, specific chemical substituents described later can be applied to any chemical structural formula having the same substituents while appropriately selecting the number of carbon atoms. Those which can take any of linear, branched or cyclic are included unless otherwise specified, and in the same group, linear, branched and / or cyclic partial structures are mixed. It may be. When stereoisomers exist, all of those stereoisomers are included.
Further, "(meth) acrylic monomer" means at least one monomer having a structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO- ". Similarly, “(meth) acrylate” and “(meth) acrylic acid” mean “at least one of acrylate and methacrylate” and “at least one of acrylic acid and methacrylic acid”, respectively.

本発明のレジスト組成物は、式(AA)で表される塩と、式(II)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する樹脂とを含む。   The resist composition of the present invention contains a salt represented by the formula (AA) and a resin having a repeating unit derived from the compound represented by the formula (II).

<式(AA)で表される塩(以下、塩(AA)と記載することがある)>
[式(AA)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Tは、炭素数4〜36の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、少なくとも1つの−SO−で置き換わっており、さらに、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよい。Rは、水素原子又は炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を表す。
は、有機カチオンを表す。]
<Salt represented by formula (AA) (hereinafter sometimes referred to as salt (AA))>
[In the formula (AA)
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or It may be replaced by -CO-.
T represents an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group includes a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an alkoxy group having 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms. —CH 2 — contained in is substituted with at least one —SO 2 —, and is further substituted with —CO—, —O—, —S—, —SO 2 — or —N (R c ) —. May be. R c represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
Z + represents an organic cation. ]

ペルフルオロアルキル基としては、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロ−n−プロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロ−n−ブチル基、ペルフルオロ−sec−ブチル基、ペルフルオロ−tert−ブチル基、ペルフルオロ−n−ペンチル基、ペルフルオロ−n−ヘキシル基などが挙げられる。なかでも、ペルフルオロメチル基が好ましい。   Examples of perfluoroalkyl groups include perfluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoro-n-propyl group, perfluoroisopropyl group, perfluoro-n-butyl group, perfluoro-sec-butyl group, perfluoro-tert-butyl group, perfluoro-n- A pentyl group, a perfluoro-n-hexyl group, etc. are mentioned. Of these, a perfluoromethyl group is preferable.

2価の飽和炭化水素基としては、直鎖、分岐状又は環式飽和炭化水素が挙げられる。具体的には、アルキレン基、シクロアルキレン基を含む2価の基が挙げられる。
アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、sec−ブチレン基及びtert−ブチレン基などが挙げられる。
シクロアルキレン基を含む2価の基としては、式(X−A)〜式(X−C)で表される基が挙げられる。
[式(X−A)〜式(X−C)中、X1A及びX1Bは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基を表し、該アルキレン基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。ただし、式(X−A)〜式(X−C)で表される基の炭素数は1〜17である。]
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group include linear, branched or cyclic saturated hydrocarbons. Specific examples include a divalent group including an alkylene group and a cycloalkylene group.
Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, a sec-butylene group, and a tert-butylene group.
Examples of the divalent group containing a cycloalkylene group include groups represented by the formula (X 1 -A) to the formula (X 1 -C).
[In the formulas (X 1 -A) to (X 1 -C), X 1A and X 1B each independently represent an optionally substituted alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, —CH 2 — contained in the alkylene group may be replaced by —O— or —CO—. However, the number of carbon atoms of the group represented by the formula (X 1 -A) ~ Formula (X 1 -C) is 1 to 17. ]

脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基、イソボルニル基などのシクロアルキル基が挙げられる。   Examples of the alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclononyl group, cyclodecyl group, norbornyl group, adamantyl group, and isobornyl group. Groups.

ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基、ヘプトキシ基、オクトキシ基、2−エチルヘキトキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
As an alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentoxy group, an n-hexoxy group, a heptoxy group, an octoxy group , 2-ethylhexoxy group, nonyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, dodecyloxy group and the like.

アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基;トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等の芳香族炭化水素基が挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル、フェネチル、フェニルプロピル、トリチル、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等が挙げられる。
アシル基としては、アセチル、プロピオニル、ブチリル等が挙げられる。
脂肪族炭化水素基としては、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基などのアルキル基が挙げられる。
Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a p-adamantylphenyl group; a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, a mesityl group, and a biphenyl group. , An anthryl group, a phenanthryl group, a 2,6-diethylphenyl group, an aromatic hydrocarbon group such as 2-methyl-6-ethylphenyl.
Examples of the aralkyl group include benzyl, phenethyl, phenylpropyl, trityl, naphthylmethyl group, naphthylethyl group, and the like.
Examples of the acyl group include acetyl, propionyl, butyryl and the like.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, heptyl. And alkyl groups such as 2-ethylhexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group.

式(AA)で表される塩のアニオンにおいて、Q1およびQ2は、それぞれ独立にフッ素原子または−CFであることが好ましく、両方ともフッ素原子がより好ましい。 In the anion of the salt represented by the formula (AA), Q 1 and Q 2 are preferably each independently a fluorine atom or —CF 3 , and more preferably both are fluorine atoms.

における置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、グリシジルオキシ基あるいは炭素数2〜4のアシル基等が挙げられる。 Examples of the substituent in X 1 include a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and an aromatic carbon atom having 6 to 20 carbon atoms. Examples thereof include a hydrogen group, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group, and an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.

における飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、−X11−O−、−X11−CO−O−、−X11−O−CO−、−X11−O−X11−、−O−X11−、−CO−O−X11−等が挙げられる。
ここで、X11は、互いに独立に、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜15の飽和炭化水素基を表す。ただし、この飽和炭化水素基に含まれるメチレン基が置換された基において、上記の各基の主鎖を構成する原子数は、1〜17である。
Examples of the group in which —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group for X 1 is replaced by —O— or —CO— include, for example, —X 11 —O—, —X 11 —CO—O—, —X 11 -O-CO -, - X 11 -O-X 11 -, - O-X 11 -, - CO-O-X 11 - , and the like.
Here, X 11, independently of one another, represent a saturated hydrocarbon group having a single bond or a substituent 1 to 15 carbon atoms which may have a. However, in the group in which the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group is substituted, the number of atoms constituting the main chain of each of the above groups is 1 to 17.

としては、好ましくは、式(X−1)で表される基が挙げられる。
[式(X−1)中、
a1は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜15の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。*は、−C(Q)(Q)−との結合手を表す。]
X 1 is preferably a group represented by the formula (X 1 -1).
[In the formula (X 1 -1),
X a1 represents a C1-C15 saturated hydrocarbon group which may have a single bond or a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or —CO—. It may be replaced with. * Represents a bond with —C (Q 1 ) (Q 2 ) —. ]

としては、式(x−1)で表される基であることが好ましい。
[式(x−1)中、
は、炭素数1〜16の飽和炭化水素基を表す。
は、単結合又は炭素数1〜16の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−CO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。Rは、水素原子又は炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を表す。
mは0〜2の整数を表す。]
X 1 is preferably a group represented by the formula (x-1).
[In the formula (x-1),
X 2 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
X 3 represents a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O—, —CO—, or —N (R c ) —. The hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxyl group, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. R c represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
m represents an integer of 0-2. ]

式(x−1)で表される基は、X及びXが、アルキレン基であることが好ましい。
また、mは0であることが好ましい。
In the group represented by the formula (x-1), X 2 and X 3 are preferably alkylene groups.
M is preferably 0.

としては、具体的には、下記の基が挙げられる。
Specific examples of X 1 include the following groups.

特に、式(x−1)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
なかでも、Xは、好ましくは、*−CO−O−(*は、−C(Q)(Q)−との結合手を表す)である。
In particular, examples of the group represented by the formula (x-1) include the following.
Among these, X 1 is preferably * —CO—O— (* represents a bond with —C (Q 1 ) (Q 2 ) —).

Tは、置換基を有してもよい炭素数4〜36の脂環式炭化水素基が適している。
特に、Tは、式(T0)で表される基であることが適しており、なかでも、式(T0a)で表される基であることが好ましい。
また、Tが、式(T1)で表される基であることが好ましく、なかでも、式(T1a)で表される基であることがより好ましい。
さらに、Tが、式(T2)で表される基であることがより好ましく、なかでも、式(T2a)で表される基であることがさらに好ましい。
[式中、
環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。
環に含まれるメチレン基は、T2及びT2aのように、少なくとも1つの−SO−で置換されており、さらに、カルボニル基、酸素原子、硫黄原子、−SO−又は−N(R)−で置換されていてもよい。
は、上記と同じ意味を表す。
*はXとの結合手を示す。
は、酸素原子又はメチレン基を表す。]
T is suitably an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 36 carbon atoms which may have a substituent.
In particular, T is suitably a group represented by the formula (T0), and among them, a group represented by the formula (T0a) is preferable.
Further, T is preferably a group represented by the formula (T1), and more preferably a group represented by the formula (T1a).
Further, T is more preferably a group represented by the formula (T2), and among them, a group represented by the formula (T2a) is even more preferable.
[Where:
The hydrogen atom contained in the ring is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or glycidyl. It may be substituted with an oxy group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
The methylene group contained in the ring is substituted with at least one —SO 2 — as in T2 and T2a, and is further substituted with a carbonyl group, an oxygen atom, a sulfur atom, —SO 2 — or —N (R c ). It may be substituted with-.
R c represents the same meaning as described above.
* Represents a bond with X 1.
T 1 represents an oxygen atom or a methylene group. ]

Tとしては、例えば、下記のもの等が例示される。
Examples of T include the following.

式(AA)で表される塩のアニオンとしては、例えば、下記のもの等が例示される。
Examples of the anion of the salt represented by the formula (AA) include the following.

式(AA)で表される塩におけるZとしては、例えば、式(IXz)、式(IXb)、式(IXc)又は式(IXd)などのカチオン等が挙げられる。 Examples of Z + in the salt represented by the formula (AA) include cations such as the formula (IXz), the formula (IXb), the formula (IXc), and the formula (IXd).

[式(IXz)中、P、P及びPは、互いに独立に、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜30の脂環式炭化水素基あるいは炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表す。
、P及びPのいずれかがアルキル基である場合、該アルキル基は、水酸基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基あるいは炭素数3〜12の環式炭化水素基で置換されていてもよく、
、P及びPのいずれかが脂環式炭化水素基又は芳香族炭化水素である場合には、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基あるいは炭素数4〜36の脂環式炭化水素を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基あるいは炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。
式(IXb)中、P及びPは、互いに独立に、水素原子、水酸基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基あるいは炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
[In formula (IXz), P a , P b and P c are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, or Represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms.
When any one of P a , P b and P c is an alkyl group, the alkyl group is a hydroxyl group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a cyclic carbonization having 3 to 12 carbon atoms. May be substituted with a hydrogen group,
When any of P a , P b and P c is an alicyclic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon, a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a linear or branched C 1-12 carbon atom Represents an alkyl group, a linear or branched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon having 4 to 36 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, Hydroxyl group, linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, linear or branched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, aryl group having 6 to 12 carbon atoms, aralkyl having 7 to 12 carbon atoms Group, a glycidyloxy group, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms.
In formula (IXb), P 4 and P 5 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.

式(IXc)中、P及びPは、互いに独立に、直鎖状又は分岐状炭素数1〜12のアルキル基あるいは炭素数3〜12のシクロアルキル基を表すか、PとPとが一緒になって、炭素数3〜12の環を形成してもよい。
は、水素原子を表し、Pは、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基で置換されていてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素基を表すか、PとPとが一緒になって、炭素数3〜12の環を形成してもよい。
In formula (IXc), P 6 and P 7 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or P 6 and P 7. And may form a ring having 3 to 12 carbon atoms.
P 8 represents a hydrogen atom, and P 9 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and a C 6 to 20 carbon atom that may be substituted with a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms. Or P 8 and P 9 may be combined to form a ring having 3 to 12 carbon atoms.

式(IXd)中、P10〜P21は、互いに独立に、水素原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
Eは、硫黄原子又は酸素原子を表す。
mは、0又は1を表す。]
In formula (IXd), P 10 to P 21 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
E represents a sulfur atom or an oxygen atom.
m represents 0 or 1. ]

アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルコキシ基、シクロアルキル基等は、上記と同様である。
環式炭化水素基としては、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる
環としては、3員環〜12員環(好ましくは3員環〜7員環)が挙げられ、これらの環の−CH−は、−O−、−S−又は−CO−で置き換わっていてもよい。具体的には、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環、1,4−オキサチアン−4−イウム環、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環等が挙げられる。
The alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, alkoxy group, cycloalkyl group and the like are the same as described above.
Examples of the cyclic hydrocarbon group include an alicyclic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. Examples of the ring include a 3-membered ring to a 12-membered ring (preferably a 3-membered ring to a 7-membered ring). These rings —CH 2 — may be replaced by —O—, —S— or —CO—. Specifically, a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, a 1,4-oxathian-4-ium ring, an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, Examples thereof include an oxoadamantane ring.

前記の式(IXz)で表されるカチオンの中でも、例えば、式(IXa)で表されるカチオン等が好ましい。
[式(IXa)中、
〜Pは、互いに独立に、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基あるいは炭素数4〜36の脂環式炭化水素を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシジルオキシ基あるいは炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよい。]
Among the cations represented by the formula (IXz), for example, a cation represented by the formula (IXa) is preferable.
[In the formula (IXa)
P 1 to P 3 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. Alternatively, it represents an alicyclic hydrocarbon having 4 to 36 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, It is substituted with a linear or branched alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms. May be. ]

特に、脂環式炭化水素基として、アダマンチル骨格、イソボルニル骨格を含むものが適しており、好ましくは2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキル基及びイソボルニル基等が挙げられる。   In particular, those containing an adamantyl skeleton and an isobornyl skeleton are suitable as the alicyclic hydrocarbon group, preferably a 2-alkyl-2-adamantyl group, a 1- (1-adamantyl) -1-alkyl group, an isobornyl group, and the like. Is mentioned.

式(IXa)で表されるカチオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。

Examples of the cation represented by the formula (IXa) include the followings.

式(IXa)で表されるカチオンの中でも、式(IXe)で表されるカチオンが、その製造が容易であること等の理由により、好ましく挙げられる。   Among the cations represented by the formula (IXa), the cation represented by the formula (IXe) is preferably used because of its easy production.

[式(IXe)中、
22、P23及びP24は、互いに独立に、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルキル基あるいは直鎖状又は分岐状の炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。]
[In the formula (IXe)
P 22 , P 23 and P 24 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a linear or branched carbon number 1 to 12. Represents an alkoxy group. ]

前記式(IXb)で表されるカチオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。
Examples of the cation represented by the formula (IXb) include the followings.

前記式(IXc)で表されるカチオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。
Examples of the cation represented by the formula (IXc) include the followings.

前記式(IXd)で表されるカチオンとしては、例えば、下記のもの等が挙げられる。
Examples of the cation represented by the formula (IXd) include the followings.

なかでも、Zは、アリールスルホニウムカチオンであるものが好ましい。
上述したアニオン及びカチオンは、任意に組合せることができる。
Among these, Z + is preferably an arylsulfonium cation.
The anions and cations described above can be arbitrarily combined.

例えば、式(AA)で表される塩としては、以下のものが挙げられる。
For example, the following are mentioned as a salt represented by a formula (AA).

塩(AA)は、例えば以下の方法によって製造することができる。
例えば、Xが−CO−O−である式(IA)で表される塩は、式(IA−a)で表される塩と式(IA−b)で表される化合物とを酸触媒下、溶剤中で反応させることにより得ることができる。
酸触媒としては、硫酸等が挙げられる。
溶剤としては、モノクロロベンゼン等が挙げられる。
式(IA−b)で表される塩としては、特開第2008−13551号公報に記載された方法によって製造することができる。
The salt (AA) can be produced, for example, by the following method.
For example, the salt represented by the formula (IA) where X 1 is —CO—O— is obtained by reacting the salt represented by the formula (IA-a) and the compound represented by the formula (IA-b) with an acid catalyst. Then, it can be obtained by reacting in a solvent.
Examples of the acid catalyst include sulfuric acid.
Examples of the solvent include monochlorobenzene.
The salt represented by the formula (IA-b) can be produced by the method described in JP-A-2008-13551.

式(IA−b)で表される化合物としては、以下で表される化合物などが挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (IA-b) include compounds represented by the following.

式(AA)で表される塩は、レジスト組成物の酸発生剤として用いることができ、単独で用いてもよいし、複数種を同時に用いてもよい。
また、レジスト組成物は、酸発生剤として、さらに、式(AA)で表される塩以外の公知の塩、式(AA)で表される塩に含まれるカチオン及び公知のアニオンからなる塩並びに式(AA)で表される塩に含まれるアニオン及び公知のカチオンからなる塩等を含んでいてもよい。
The salt represented by the formula (AA) can be used as an acid generator of the resist composition, and may be used alone or in combination of two or more.
Further, the resist composition further includes, as an acid generator, a known salt other than the salt represented by the formula (AA), a salt composed of a cation and a known anion contained in the salt represented by the formula (AA), and An anion contained in the salt represented by the formula (AA) and a salt composed of a known cation may be included.

酸発生剤の含有量は、樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは30質量部以下(より好ましくは25質量部以下)である。   The content of the acid generator is preferably 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more), preferably 30 parts by mass or less (more preferably 25 parts by mass or less) with respect to 100 parts by mass of the resin.

<式(II)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する樹脂>
[式(II)中、
は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Xは、−CH−、−O−又は−S−を表す。]
ハロゲン原子を有してもよいアルキル基としては、例えば、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
<Resin having a repeating unit derived from the compound represented by formula (II)>
[In the formula (II),
R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
X represents —CH 2 —, —O— or —S—. ]
Examples of the alkyl group that may have a halogen atom include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, and a perfluoropentyl group. And perfluorohexyl group.

式(II)で表される化合物では、Rは、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
式(II)で表される化合物としては、下記の化合物が挙げられる。
In the compound represented by formula (II), R 3 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Examples of the compound represented by the formula (II) include the following compounds.

本発明のレジスト組成物に含まれる樹脂は、式(II)で表されるモノマーに由来する繰り返し単位に加えて、さらに、酸に不安定な基を有し、アルカリ水溶液に不溶又は難溶な樹脂であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂であることが好ましい。   In addition to the repeating unit derived from the monomer represented by the formula (II), the resin contained in the resist composition of the present invention further has an acid-labile group and is insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution. It is preferably a resin that can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid.

本発明のレジスト組成物において、酸発生剤である式(AA)で示される塩は、露光により酸を発生し、樹脂中の基であって酸に不安定な基に対して触媒的に作用して開裂させ、樹脂をアルカリ水溶液に可溶なものとする。かかるレジスト組成物は化学増幅型ポジ型レジスト組成物として好適である。   In the resist composition of the present invention, the salt represented by the formula (AA) which is an acid generator generates an acid upon exposure and acts catalytically on a group in the resin which is unstable to the acid. To make the resin soluble in an alkaline aqueous solution. Such a resist composition is suitable as a chemically amplified positive resist composition.

つまり、「酸に不安定な基」を有する樹脂とは、酸との接触前ではアルカリ水溶液に不溶又は難溶であるが、酸との接触後にはアルカリ水溶液に可溶となることを意味する。このような樹脂は、分子内にある親水性基の一部又は全部が、酸との接触により脱離し得る保護基により保護されているものであり、樹脂が酸と接触すると当該保護基が脱離して、樹脂はアルカリ水溶液に可溶な樹脂に転化する。当該保護基により保護されている親水性基を以下、「酸に不安定な基」ということにする。該親水性基としては、ヒドロキシ基又はカルボキシ基が挙げられ、カルボキシ基がより好ましい。   That is, a resin having an “acid-labile group” means insoluble or hardly soluble in an aqueous alkali solution before contact with an acid, but becomes soluble in an aqueous alkali solution after contact with an acid. . In such a resin, part or all of the hydrophilic group in the molecule is protected by a protecting group that can be removed by contact with an acid. When the resin comes into contact with an acid, the protecting group is removed. Upon release, the resin is converted to a resin that is soluble in an aqueous alkaline solution. Hereinafter, the hydrophilic group protected by the protecting group is referred to as “acid-labile group”. Examples of the hydrophilic group include a hydroxy group or a carboxy group, and a carboxy group is more preferable.

親水性基がカルボキシ基である場合の酸に不安定な基は、該カルボキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、オキシ基と結合する該有機残基の原子が3級炭素原子である基が挙げられる。このような酸に不安定な基のうち、好ましい酸に不安定な基は、例えば、以下の式(1)で表されるもの(以下、場合により「酸に不安定な基(1)」という。)である。
式(1)中、
a1、Ra2及びRa3は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜20の脂環基を表すか、或いは、Ra1及びRa2は互いに結合して、それらが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。Ra1及びRa2が互いに結合して形成される環、該脂肪族炭化水素基又は該脂環基がメチレン基を有する場合、それに含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−CO−で置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。
When the hydrophilic group is a carboxy group, the acid labile group is such that the hydrogen atom of the carboxy group is replaced with an organic residue, and the atom of the organic residue bonded to the oxy group is a tertiary carbon atom. Groups. Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “acid labile group (1)”) It is said.)
In formula (1),
R a1 , R a2 and R a3 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or R a1 and R a2 are bonded to each other. Then, a ring having 3 to 20 carbon atoms is formed with the carbon atom to which they are bonded. When the ring formed by combining R a1 and R a2 , the aliphatic hydrocarbon group or the alicyclic group has a methylene group, —CH 2 — contained therein is —O—, —S— or It may be replaced by -CO-. * Represents a bond.

a1〜Ra3の脂肪族炭化水素基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基等のアルキル基が挙げられる。
a1〜Ra3の脂環基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基などのシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及びメチルノルボルニル基並びに下記に示す基などが挙げられる。
この脂環基は、好ましくは炭素数が1〜16である。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group represented by R a1 to R a3 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The alicyclic group of R a1 to R a3 may be monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a methylnorbornyl group, and groups shown below.
This alicyclic group preferably has 1 to 16 carbon atoms.

a1及びRa2が互いに結合して環を形成する場合、−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)基としては、下記の基が挙げられる。
式(1)では、このような環の炭素数は、好ましくは3〜12である。
When R a1 and R a2 are bonded to each other to form a ring, examples of the —C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) group include the following groups.
In the formula (1), the number of carbon atoms in such a ring is preferably 3-12.

このようなカルボン酸エステルを有する基としては、(メタ)アクリル酸エステル、ノルボルネンカルボン酸エステル、トリシクロデセンカルボン酸エステル、テトラシクロデセンカルボン酸エステルを有する基が挙げられる。   Examples of the group having a carboxylic acid ester include a group having a (meth) acrylic acid ester, a norbornene carboxylic acid ester, a tricyclodecene carboxylic acid ester, and a tetracyclodecene carboxylic acid ester.

酸に不安定な基(1)の具体例は、
1,1−ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1〜Ra3が全てアルキル基である基、このアルキル基のうち、1つはtert−ブトキシカルボニル基であると好ましい。)、
2−アルキル−2−アダマンチルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2が互いに結合し、これらが結合する炭素原子とともにアダマンチル環を形成し、Ra3がアルキル基である基)及び
1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基である基)などが挙げられる。
Specific examples of the acid labile group (1) are:
1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in formula (1), R a1 to R a3 are all alkyl groups, and one of these alkyl groups is preferably a tert-butoxycarbonyl group),
2-alkyl-2-adamantyloxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are bonded to each other to form an adamantyl ring together with the carbon atom to which they are bonded, and R a3 is an alkyl group) and 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkoxycarbonyl group (in the formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, and R a3 is an adamantyl group).

親水性基がヒドロキシ基である場合の酸不安定基は、ヒドロキシ基の水素原子が、有機残基に置き換わり、アセタール構造を含む基となったものが挙げられる。このような酸に不安定な基のうち、好ましい酸に不安定な基は、例えば、以下の式(2)で表されるもの(以下、場合により「酸不安定基(2)」という。)が挙げられる。

式(2)中、
b1及びRb2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Rb3は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、あるいは、Rb2及びRb3は互いに結合して、それらが各々結合する炭素原子及び酸素原子とともに炭素数3〜20の環を形成する。Rb2及びRb3は互いに結合して形成される環又は該炭化水素基メチレン基を有する場合、それに含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−CO−で置き換わっていてもよい。*は結合手を表す。
In the case where the hydrophilic group is a hydroxy group, examples of the acid labile group include those in which the hydrogen atom of the hydroxy group is replaced with an organic residue to become a group containing an acetal structure. Among such acid labile groups, preferred acid labile groups are, for example, those represented by the following formula (2) (hereinafter referred to as “acid labile group (2)” in some cases. ).

In formula (2),
R b1 and R b2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R b3 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R b2 and R b3 Are bonded to each other to form a ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and the oxygen atom to which they are bonded. When R b2 and R b3 have a ring formed by bonding to each other or the hydrocarbon group methylene group, —CH 2 — contained therein may be replaced by —O—, —S— or —CO—. Good. * Represents a bond.

炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環基及び芳香族炭化水素基が挙げられる。ここで、該脂肪族炭化水素基及び該脂環基は、Ra1〜Ra3の基として説明したものと同じである。該芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、アントリル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
b1〜Rb2のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic group, and an aromatic hydrocarbon group. Here, the aliphatic hydrocarbon group and the alicyclic group are the same as those described as the groups R a1 to R a3 . Examples of the aromatic hydrocarbon group include phenyl group, naphthyl group, anthranyl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, Examples thereof include aryl groups such as biphenyl group, anthryl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, and 2-methyl-6-ethylphenyl.
At least one of R b1 to R b2 is preferably a hydrogen atom.

酸に不安定な基(2)としては、以下の基が挙げられる。
Examples of the acid labile group (2) include the following groups.

樹脂は、酸に不安定な基とオレフィン性二重結合とを有するモノマーを付加重合して製造することができる。
かかるモノマーとしては、酸に不安定な基として、2−アルキル−2−アダマンチル基、1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキル基などのような脂環式構造などの嵩高い基を含むモノマーが、得られるレジストの解像度が優れる傾向があることから好ましい。
The resin can be produced by addition polymerization of a monomer having an acid labile group and an olefinic double bond.
Such monomers include bulky groups such as alicyclic structures such as 2-alkyl-2-adamantyl groups and 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl groups as acid labile groups. Monomers are preferred because the resolution of the resulting resist tends to be excellent.

具体的な嵩高い基を含むモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−アルキル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキル、α−クロロアクリル酸2−アルキル−2−アダマンチル、α−クロロアクリル酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキルなどが挙げられる。   Specific examples of the monomer containing a bulky group include 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl (meth) acrylate, and 5-norbornene-2. -2-alkyl-2-adamantyl carboxylate, 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl 5-norbornene-2-carboxylate, 2-alkyl-2-adamantyl α-chloroacrylate, α-chloroacrylic acid 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl and the like.

とりわけ(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルやα−クロロアクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルをモノマーとして用いた場合は、得られるレジストの解像度が優れる傾向があることから好ましい。   In particular, when 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate or 2-alkyl-2-adamantyl α-chloroacrylate is used as a monomer, it is preferable because the resolution of the resulting resist tends to be excellent.

具体的には、(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルとしては、例えば、アクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、メタクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、アクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、メタクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、アクリル酸2−n−ブチル−2−アダマンチルなどが挙げられる。α−クロロアクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルとしては、例えば、α−クロロアクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、α−クロロアクリル酸2−エチル−2−アダマンチルなどが挙げられる。   Specifically, as 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate, for example, 2-methyl-2-adamantyl acrylate, 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 2-ethyl-2-acrylate Examples include adamantyl, 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate, 2-n-butyl-2-adamantyl acrylate, and the like. Examples of the α-chloro-2-alkyl-2-adamantyl α-chloroacrylate include 2-methyl-2-adamantyl α-chloroacrylate, 2-ethyl-2-adamantyl α-chloroacrylate, and the like.

これらの中でも(メタ)アクリル酸2−エチル−2−アダマンチル又は(メタ)アクリル酸2−イソプロピル−2−アダマンチルを用いた場合、得られるレジストの感度が優れ耐熱性にも優れる傾向があることから好ましい。   Among these, when 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate or 2-isopropyl-2-adamantyl (meth) acrylate is used, the resulting resist tends to have excellent sensitivity and heat resistance. preferable.

(メタ)アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルは、通常、2−アルキル−2−アダマンタノール又はその金属塩とアクリル酸ハライド又はメタクリル酸ハライドとの反応により製造できる。   (Meth) acrylic acid 2-alkyl-2-adamantyl can be usually produced by a reaction of 2-alkyl-2-adamantanol or a metal salt thereof with acrylic acid halide or methacrylic acid halide.

樹脂は、酸に安定なモノマーに由来する繰り返し単位を含んでいてもよい。ここで、酸に安定なモノマーに由来する構造とは、酸発生剤によって開裂しない構造を意味する。
具体的には、アクリル酸やメタクリル酸のような遊離のカルボン酸基を有するモノマーに由来する繰り返し単位、無水マレイン酸や無水イタコン酸のような脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物に由来する繰り返し単位、2−ノルボルネンに由来する繰り返し単位、(メタ)アクリロニトリルに由来する繰り返し単位、酸素原子に隣接する炭素原子が2級炭素原子または3級炭素原子のアルキルエステルや1−アダマンチルエステルである(メタ)アクリル酸エステル類に由来する繰り返し単位、p−又はm−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーに由来する繰り返し単位、ラクトン環がアルキル基で置換されていてもよい(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンに由来する繰り返し単位などを挙げることができる。なお、1−アダマンチルエステルは、酸素原子に隣接する炭素原子が4級炭素原子であるが、酸に安定な基であり、1−アダマンチルエステルには水酸基などが結合していてもよい。
The resin may contain repeating units derived from acid stable monomers. Here, the structure derived from an acid-stable monomer means a structure that is not cleaved by an acid generator.
Specifically, a repeating unit derived from a monomer having a free carboxylic acid group such as acrylic acid or methacrylic acid, a repeating unit derived from an aliphatic unsaturated dicarboxylic anhydride such as maleic anhydride or itaconic anhydride , A repeating unit derived from 2-norbornene, a repeating unit derived from (meth) acrylonitrile, an alkyl ester or 1-adamantyl ester in which the carbon atom adjacent to the oxygen atom is a secondary or tertiary carbon atom (meth) Derived from a repeating unit derived from an acrylate ester, a repeating unit derived from a styrene monomer such as p- or m-hydroxystyrene, and a (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone in which the lactone ring may be substituted with an alkyl group And the like. In the 1-adamantyl ester, the carbon atom adjacent to the oxygen atom is a quaternary carbon atom. However, the 1-adamantyl ester is an acid-stable group, and a hydroxyl group or the like may be bonded to the 1-adamantyl ester.

具体的な酸に安定なモノマーとしては、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチル、α−(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、式(a)で示される繰り返し単位を与えるモノマー、式(b)で示される繰り返し単位を与えるモノマー、ヒドロキシスチレン、ノルボルネンなどの分子内にオレフィン性二重結合を有する脂環式化合物、無水マレイン酸などの脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物、無水イタコン酸などが例示される。   Specific examples of acid-stable monomers include 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dihydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, α- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, β- (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, a monomer that gives a repeating unit represented by the formula (a), a monomer that gives a repeating unit represented by the formula (b), hydroxystyrene, norbornene, etc. Examples thereof include an alicyclic compound having a bond, an aliphatic unsaturated dicarboxylic acid anhydride such as maleic anhydride, and itaconic anhydride.

なかでも、特に、p−又はm−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーに由来する繰り返し単位、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチルに由来する繰り返し単位、(メタ)アクリル酸3,5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルに由来する繰り返し単位、式(a)で示される繰り返し単位、式(b)で示される繰り返し単位のいずれかを含む樹脂から得られるレジストは、基板への接着性及びレジストの解像性が向上する傾向にあることから好ましい。   Among them, in particular, a repeating unit derived from a styrenic monomer such as p- or m-hydroxystyrene, a repeating unit derived from 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 3,5- A resist obtained from a resin containing any one of a repeating unit derived from dihydroxy-1-adamantyl, a repeating unit represented by the formula (a), and a repeating unit represented by the formula (b) has the following characteristics: This is preferable because the resolution tends to be improved.

(式中、R1及びR2は、互いに独立に、水素原子又はメチル基を表し、R3及びR4は、互いに独立に水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はハロゲン原子を表し、i及びjは、1〜3の整数を表す。iが2または3のときには、R3は互いに異なる基であってもよく、jが2または3のときには、R4は互いに異なる基であってもよい。) (In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group; R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a halogen atom; And j represents an integer of 1 to 3. When i is 2 or 3, R 3 may be a different group, and when j is 2 or 3, R 4 may be a different group. Good.)

(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸3、5−ジヒドロキシ−1−アダマンチルなどのモノマーは、市販されている。例えば、対応するヒドロキシアダマンタンを(メタ)アクリル酸又はそのハライドと反応させることにより、製造することもできる。   Monomers such as (meth) acrylic acid 3-hydroxy-1-adamantyl and (meth) acrylic acid 3,5-dihydroxy-1-adamantyl are commercially available. For example, it can also be produced by reacting the corresponding hydroxyadamantane with (meth) acrylic acid or its halide.

また、(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンなどのモノマーは、ラクトン環がアルキル基で置換されていてもよいα−もしくはβ−ブロモ−γ−ブチロラクトンにアクリル酸もしくはメタクリル酸を反応させるか、又はラクトン環がアルキル基で置換されていてもよいα−もしくはβ−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンにアクリル酸ハライドもしくはメタクリル酸ハライドを反応させることにより製造できる。   In addition, a monomer such as (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone is obtained by reacting α- or β-bromo-γ-butyrolactone, in which the lactone ring may be substituted with an alkyl group, with acrylic acid or methacrylic acid, or lactone It can be produced by reacting an α- or β-hydroxy-γ-butyrolactone whose ring may be substituted with an alkyl group with an acrylic acid halide or a methacrylic acid halide.

式(a)、式(b)で示される繰り返し単位を与えるモノマーは、例えば、次のような水酸基を有する脂環式ラクトンの(メタ)アクリル酸エステル、それらの混合物等が挙げられる。これらのエステルは、例えば、対応する水酸基を有する脂環式ラクトンと(メタ)アクリル酸類との反応により製造することができる(例えば、特開2000−26446号公報参照)。   Examples of the monomer that gives the repeating unit represented by the formulas (a) and (b) include (meth) acrylic acid esters of alicyclic lactones having the following hydroxyl groups, and mixtures thereof. These esters can be produced, for example, by a reaction between a corresponding alicyclic lactone having a hydroxyl group and (meth) acrylic acid (see, for example, JP-A No. 2000-26446).

ここで、(メタ)アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトンとしては、例えば、α−アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、α−アクリロイロキシ−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイロキシ−β,β−ジメチル−γ−ブチロラクトン、α−アクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、α−メタクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−アクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−メタクリロイロキシ−γ−ブチロラクトン、β−メタクリロイロキシ−α−メチル−γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。   Here, as (meth) acryloyloxy-γ-butyrolactone, for example, α-acryloyloxy-γ-butyrolactone, α-methacryloyloxy-γ-butyrolactone, α-acryloyloxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone, α- Methacryloyloxy-β, β-dimethyl-γ-butyrolactone, α-acryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, α-methacryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, β-acryloyloxy-γ-butyrolactone, β- Examples include methacryloyloxy-γ-butyrolactone, β-methacryloyloxy-α-methyl-γ-butyrolactone, and the like.

KrFエキシマレーザ露光、EUV露光の場合は、樹脂の繰り返し単位として、p−又はm−ヒドロキシスチレンなどのスチレン系モノマーに由来する繰り返し単位を用いても充分な透過率を得ることができる。このような共重合樹脂を得る場合は、該当する(メタ)アクリル酸エステルモノマーとアセトキシスチレン、及びスチレンをラジカル重合した後、酸によって脱アセチルすることによって得ることができる。
スチレン系モノマーに由来する繰り返し単位を与えるモノマーとしては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
In the case of KrF excimer laser exposure and EUV exposure, sufficient transmittance can be obtained even when a repeating unit derived from a styrene monomer such as p- or m-hydroxystyrene is used as the resin repeating unit. Such a copolymer resin can be obtained by radically polymerizing the corresponding (meth) acrylic acid ester monomer, acetoxystyrene, and styrene and then deacetylating with an acid.
As a monomer which gives the repeating unit derived from a styrene-type monomer, the following compounds are mentioned, for example.

以上のモノマーのうち、4−ヒドロキシスチレン又は4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンが特に好ましい。   Of the above monomers, 4-hydroxystyrene or 4-hydroxy-α-methylstyrene is particularly preferred.

また、2−ノルボルネンに由来する繰り返し単位を含む樹脂は、その主鎖に直接脂環式骨格を有するために頑丈な構造となり、ドライエッチング耐性に優れるという特性を示す。2−ノルボルネンに由来する繰り返し単位は、例えば対応する2−ノルボルネンの他に無水マレイン酸や無水イタコン酸のような脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物を併用したラジカル重合により主鎖へ導入し得る。したがって、ノルボルネン構造の二重結合が開いて形成されるものは式(c)で表すことができ、無水マレイン酸無水物及び無水イタコン酸無水物の二重結合が開いて形成されるものはそれぞれ式(d)及び式(e)で表すことができる。   Moreover, since the resin containing a repeating unit derived from 2-norbornene has an alicyclic skeleton directly in its main chain, it has a strong structure and exhibits excellent dry etching resistance. The repeating unit derived from 2-norbornene can be introduced into the main chain by radical polymerization using, in addition to the corresponding 2-norbornene, an aliphatic unsaturated dicarboxylic acid anhydride such as maleic anhydride or itaconic anhydride. Therefore, the one formed by opening the double bond of the norbornene structure can be represented by the formula (c), and the one formed by opening the double bond of maleic anhydride and itaconic anhydride is respectively It can represent with Formula (d) and Formula (e).

ここで、式(c)中のR5及びR6は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、カルボキシル基、シアノ基もしくは−COOU(Uはアルコール残基である)を表すか、あるいは、R5及びR6が結合して、−C(=O)OC(=O)−で示されるカルボン酸無水物残基を表す。
5及びR6が基−COOUである場合は、カルボキシル基がエステル基となったものであり、Uに相当するアルコール残基としては、例えば、置換されていてもよい炭素数1〜8程度のアルキル基、2−オキソオキソラン−3−又は−4−イル基などを挙げることができる。ここで、該アルキル基は、水酸基や脂環式炭化水素残基などが置換基として結合していてもよい。
5及びR6がアルキル基である場合の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられ、水酸基が結合したアルキル基の具体例としては、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基などが挙げられる。
Here, R 5 and R 6 in formula (c) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a carboxyl group, a cyano group, or —COOU (U is an alcohol residue). Or R 5 and R 6 are bonded to each other to represent a carboxylic anhydride residue represented by —C (═O) OC (═O) —.
When R 5 and R 6 are a group —COOU, the carboxyl group is an ester group, and the alcohol residue corresponding to U has, for example, about 1 to 8 carbon atoms that may be substituted. And an alkyl group, a 2-oxooxolan-3- or -4-yl group. Here, in the alkyl group, a hydroxyl group, an alicyclic hydrocarbon residue, or the like may be bonded as a substituent.
Specific examples when R 5 and R 6 are alkyl groups include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Specific examples of the alkyl group to which a hydroxyl group is bonded include a hydroxymethyl group and 2-hydroxyethyl group. Group and the like.

このように、酸に安定な繰り返し単位を与えるモノマーである、式(c)で示されるノルボネン構造の具体例としては、次のような化合物を挙げることができる。
2−ノルボルネン、
2−ヒドロキシ−5−ノルボルネン、
5−ノルボルネン−2−カルボン酸、
5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチル、
5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−ヒドロキシ−1−エチル、
5−ノルボルネン−2−メタノール、
5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物。
Thus, specific examples of the norbornene structure represented by the formula (c), which is a monomer that gives a stable repeating unit to an acid, include the following compounds.
2-norbornene,
2-hydroxy-5-norbornene,
5-norbornene-2-carboxylic acid,
Methyl 5-norbornene-2-carboxylate,
2-hydroxy-1-ethyl 5-norbornene-2-carboxylate,
5-norbornene-2-methanol,
5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride.

なお、式(c)中のR5及びR6の−COOUのUにおいて、酸素原子に隣接する炭素原子が4級炭素原子である脂環式エステルなどの酸に不安定な基であれば、ノルボルネン構造を有するといえども、酸に不安定な基を有する繰り返し単位である。ノルボルネン構造と酸に不安定な基を含むモノマーとしては、例えば、5−ノルボルネン−2−カルボン酸−t−ブチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−シクロヘキシル−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチルシクロヘキシル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−メチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸2−エチル−2−アダマンチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−メチルシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−1−メチルエチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−メチル−1−(4−オキソシクロヘキシル)エチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸1−(1−アダマンチル)−1−メチルエチルなどが例示される。 In addition, in U of —COOU of R 5 and R 6 in the formula (c), if it is an acid-labile group such as an alicyclic ester in which the carbon atom adjacent to the oxygen atom is a quaternary carbon atom, Even though it has a norbornene structure, it is a repeating unit having an acid labile group. Examples of the monomer containing a norbornene structure and an acid labile group include, for example, 5-norbornene-2-carboxylic acid-t-butyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-cyclohexyl-1-methylethyl, and 5-norbornene. 2-carboxylate 1-methylcyclohexyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-methyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 2-ethyl-2-adamantyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-methylcyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (4-hydroxycyclohexyl) -1-methylethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1-methyl-1- (4-Oxocyclohexyl) ethyl, 5-norbornene-2-carboxylic acid 1- (1-adama) Chill) -1-methylethyl and the like.

さらに、酸に安定な基として、式(b1)で表される繰り返し単位及びフッ素原子を含有する繰り返し単位を含有してもよい。   Furthermore, you may contain the repeating unit containing the repeating unit represented by a formula (b1), and a fluorine atom as an acid stable group.

[式(b1)中、
は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基を表す。
ARは、炭素数1〜30の直鎖状、分岐状又は環状の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる水素原子の少なくとも1個以上がフッ素原子に置換されている。該炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−N(R)−で置き換わっていてもよく、該炭化水素基に含まれる水素原子は、水酸基あるいは直鎖状又は分岐状の炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。Rは、上記と同じ意味を表す。]
[In the formula (b1),
R 1 represents a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
AR represents a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and at least one hydrogen atom contained in the hydrocarbon group is substituted with a fluorine atom. —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O—, —S— or —N (R c ) —, and the hydrogen atom contained in the hydrocarbon group is a hydroxyl group or a straight chain. Or a branched or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. R c represents the same meaning as described above. ]

式(b1)で表される繰り返し単位を与えるモノマーとしては、具体的には、以下のモノマーを挙げることができる。   Specific examples of the monomer that gives the repeating unit represented by the formula (b1) include the following monomers.

樹脂は、パターニング露光用の放射線の種類、酸に不安定な基の種類などによっても変動するが、通常、樹脂における酸に不安定な基を有するモノマーに由来する繰り返し単位の含有量を10〜80モル%の範囲に調整する。   The resin varies depending on the type of radiation for patterning exposure, the type of acid labile group, etc., but the content of repeating units derived from monomers having an acid labile group in the resin is usually 10 to 10. Adjust to the range of 80 mol%.

酸に不安定な基を有するモノマーに由来する繰り返し単位として、特に、メタクリル酸2−アルキル−2−アダマンチル、アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルメタクリル酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキル、アクリル酸2−アルキル−2−アダマンチルメタアクリル酸1−(1−アダマンチル)−1−アルキルアルキルに由来する繰り返し単位を含む場合は、該繰り返し単位が樹脂を構成する全繰り返し単位のうち15モル%以上となると、樹脂が脂環基を有するために頑丈な構造となり、与えるレジストのドライエッチング耐性の面で有利である。   As repeating units derived from monomers having acid labile groups, in particular, 2-alkyl-2-adamantyl methacrylate, 2-alkyl-2-adamantyl acrylate 1- (1-adamantyl) -1-alkyl methacrylate In the case of containing a repeating unit derived from alkyl, 2-alkyl-2-adamantyl methacrylate 1- (1-adamantyl) -1-alkylalkyl acrylate, 15 of all repeating units constituting the resin. When it is at least mol%, the resin has an alicyclic group, so that it has a sturdy structure, which is advantageous in terms of dry etching resistance of the resist to be provided.

分子内にオレフィン性二重結合を有する脂環式化合物及び脂肪族不飽和ジカルボン酸無水物をモノマーとする場合には、これらは付加重合しにくい傾向があるので、この点を考慮し、これらは過剰に使用することが好ましい。   When an alicyclic compound having an olefinic double bond in the molecule and an aliphatic unsaturated dicarboxylic acid anhydride are used as monomers, they tend to be difficult to undergo addition polymerization. It is preferable to use in excess.

用いられるモノマーとしてはオレフィン性二重結合が同じでも酸に不安定な基が異なるモノマーを併用してもよいし、酸に不安定な基が同じでもオレフィン性二重結合が異なるモノマーを併用してもよいし、酸に不安定な基とオレフィン性二重結合との組合せが異なるモノマーを併用してもよい。   As the monomer used, monomers having the same olefinic double bond but different acid labile groups may be used in combination, or monomers having the same acid labile group and different olefinic double bonds may be used in combination. Alternatively, monomers having different combinations of acid-labile groups and olefinic double bonds may be used in combination.

樹脂(B)の重量平均分子量は、好ましくは2,500以上100,000以下であり、より好ましくは2,700以上50,000以下であり、さらに好ましくは3,000以上40,000以下である。   The weight average molecular weight of the resin (B) is preferably 2,500 or more and 100,000 or less, more preferably 2,700 or more and 50,000 or less, and further preferably 3,000 or more and 40,000 or less. .

本発明のレジスト組成物は、塩基性化合物を含むことが好ましい。塩基性化合物としては、好ましくは、塩基性含窒素有機化合物、より好ましくはアミン又はアンモニウム塩が挙げられる。塩基性化合物をクエンチャーとして添加することにより、露光後の引き置きに伴う酸の失活による性能劣化を改良することができる。クエンチャーに用いられる塩基性化合物の具体的な例としては、以下の各式で示されるようなものが挙げられる。   The resist composition of the present invention preferably contains a basic compound. The basic compound is preferably a basic nitrogen-containing organic compound, more preferably an amine or ammonium salt. By adding a basic compound as a quencher, it is possible to improve the performance degradation due to the deactivation of the acid accompanying the holding after exposure. Specific examples of the basic compound used for the quencher include those represented by the following formulas.

式中、R11、R12及びR17は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。該アルキル基は、好ましくは1〜6個程度の炭素原子を有し、該シクロアルキル基は好ましくは5〜10個程度の炭素原子を有し、該アリール基は、好ましくは6〜10個程度の炭素原子を有する。さらに、該アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基上の水素原子の少なくとも1個は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、アミノ基、又は1〜6個の炭素数を有するアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基上の水素原子の少なくとも1個は、それぞれ独立に1〜4個の炭素数を有するアルキル基で置換されていてもよい。 In the formula, R 11 , R 12 and R 17 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. The alkyl group preferably has about 1 to 6 carbon atoms, the cycloalkyl group preferably has about 5 to 10 carbon atoms, and the aryl group preferably has about 6 to 10 carbon atoms. Of carbon atoms. Further, at least one hydrogen atom on the alkyl group, cycloalkyl group or aryl group may be independently substituted with a hydroxyl group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Good. At least one hydrogen atom on the amino group may be independently substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

13及びR14は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアルコキシ基を表す。該アルキル基は、好ましくは1〜6個程度の炭素原子を有し、該シクロアルキル基は、好ましくは5〜10個程度の炭素原子を有し、該アリール基は、好ましくは6〜10個程度の炭素原子を有し、該アルコキシ基は、好ましくは1〜6個の炭素原子を有する。又は、R13とR14とが結合して芳香環を形成していてもよい。
該アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアルコキシ基上の水素原子の少なくとも1個は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、アミノ基又は1〜6個程度の炭素原子を有するアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基上の水素原子の少なくとも1個は、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基で置換されていてもよい。
R 13 and R 14 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an alkoxy group. The alkyl group preferably has about 1 to 6 carbon atoms, the cycloalkyl group preferably has about 5 to 10 carbon atoms, and the aryl group preferably has 6 to 10 carbon atoms. The alkoxy group preferably has 1 to 6 carbon atoms. Alternatively, R 13 and R 14 may be bonded to form an aromatic ring.
At least one hydrogen atom on the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group or alkoxy group is independently substituted with a hydroxyl group, an amino group or an alkoxy group having about 1 to 6 carbon atoms. Also good. At least one of the hydrogen atoms on the amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

15は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基又はニトロ基を表す。該アルキル基は、好ましくは1〜6個程度の炭素原子を有し、該シクロアルキル基は、好ましくは5〜10個程度の炭素原子を有し、該アリール基は、好ましくは6〜10個程度の炭素原子を有し、該アルコキシ基は、好ましくは1〜6個の炭素原子を有する。
該アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアルコキシ基上の水素原子の少なくとも1個は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、アミノ基、又は1〜6個程度の炭素原子を有するアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基上の水素原子の少なくとも1個は、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基で置換されていてもよい。
R 15 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group or a nitro group. The alkyl group preferably has about 1 to 6 carbon atoms, the cycloalkyl group preferably has about 5 to 10 carbon atoms, and the aryl group preferably has 6 to 10 carbon atoms. The alkoxy group preferably has 1 to 6 carbon atoms.
At least one hydrogen atom on the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group or alkoxy group is each independently substituted with a hydroxyl group, an amino group, or an alkoxy group having about 1 to 6 carbon atoms. May be. At least one of the hydrogen atoms on the amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

16は、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。該アルキル基は、好ましくは1〜6個程度の炭素原子を有し、該シクロアルキル基は、好ましくは5〜10個程度の炭素原子を有する。該アルキル基又はシクロアルキル基上の水素原子の少なくとも1個は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、アミノ基、1〜6個の炭素原子を有するアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基上の水素原子の少なくとも1個は、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基で置換されていてもよい。 R 16 represents an alkyl group or a cycloalkyl group. The alkyl group preferably has about 1 to 6 carbon atoms, and the cycloalkyl group preferably has about 5 to 10 carbon atoms. At least one hydrogen atom on the alkyl group or cycloalkyl group may be independently substituted with a hydroxyl group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. At least one of the hydrogen atoms on the amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

18、R19及びR20は、それぞれ独立にアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。該アルキル基は、好ましくは1〜6個程度の炭素原子を有し、該シクロアルキル基は、好ましくは5〜10個程度の炭素原子を有し、該アリール基は、好ましくは6〜10個程度の炭素原子を有する。更に、該アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基上の水素原子の少なくとも1個は、それぞれ独立に、ヒドロキシル基、アミノ基、1〜6個の炭素原子を有するアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基上の水素原子の少なくとも1個は、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基で置換されていてもよい。 R 18 , R 19 and R 20 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. The alkyl group preferably has about 1 to 6 carbon atoms, the cycloalkyl group preferably has about 5 to 10 carbon atoms, and the aryl group preferably has 6 to 10 carbon atoms. Has about carbon atoms. Furthermore, at least one hydrogen atom on the alkyl group, cycloalkyl group or aryl group may be independently substituted with a hydroxyl group, an amino group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. . At least one of the hydrogen atoms on the amino group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

Wは、アルキレン基、カルボニル基、イミノ基、スルフィド基又はジスルフィド基を表す。該アルキレン基は、好ましくは2〜6程度の炭素原子を有する。
また、R11〜R20において、直鎖構造と分岐構造の両方をとり得るものについては、そのいずれでもよい。
芳香環としては、上述した芳香族炭化水素と同じもの等が挙げられる。
W represents an alkylene group, a carbonyl group, an imino group, a sulfide group or a disulfide group. The alkylene group preferably has about 2 to 6 carbon atoms.
Further, in R 11 to R 20 , any of those that can take both a linear structure and a branched structure may be used.
As an aromatic ring, the same thing as the aromatic hydrocarbon mentioned above etc. are mentioned.

このような化合物として、具体的には、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、アニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジイソプロピルアニリン、1−又は2−ナフチルアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、N−メチルアニリン、ピペリジン、ジフェニルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、N,N−ジメチルアニリン、2,6−イソプロピルアニリン、イミダゾール、ピリジン、4−メチルピリジン、4−メチルイミダゾール、ビピリジン、2,2’−ジピリジルアミン、ジ−2−ピリジルケトン、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ビス(2−ピリジル)エチレン、1,2−ビス(4−ピリジル)エチレン、1,2−ビス(4−ピリジルオキシ)エタン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド、1,2−ビス(4−ピリジル)エチレン、2,2’−ジピコリルアミン、3,3’−ジピコリルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−オクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−トリフルオロメチルフェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称:コリン)などを挙げることができる。なかでも、ジイソプロピルアニリンが好ましい。   Specific examples of such compounds include hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, aniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diisopropylaniline, 1- or 2- Naphthylamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3, 3'-diethyldiphenylmethane, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, N-methylaniline, piperidine, diphenylamine, triethylamine, trimethylamine, tripro Ruamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, Methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, triisopropanolamine, N, N-dimethylaniline, 2,6-isopropylaniline, Midazole, pyridine, 4-methylpyridine, 4-methylimidazole, bipyridine, 2,2′-dipyridylamine, di-2-pyridyl ketone, 1,2-di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4 -Pyridyl) ethane, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-bis (2-pyridyl) ethylene, 1,2-bis (4-pyridyl) ethylene, 1,2-bis (4-pyridyl) Oxy) ethane, 4,4′-dipyridyl sulfide, 4,4′-dipyridyl disulfide, 1,2-bis (4-pyridyl) ethylene, 2,2′-dipiconylamine, 3,3′-dipiconylamine, Tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetra-n-hexylammonium hydroxide Examples thereof include droxide, tetra-n-octylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3-trifluoromethylphenyltrimethylammonium hydroxide, (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (common name: choline), and the like. Of these, diisopropylaniline is preferable.

さらに、特開平11−52575号公報に開示されているような、ピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物をクエンチャーとすることもできる。   Further, a hindered amine compound having a piperidine skeleton as disclosed in JP-A-11-52575 can be used as a quencher.

本発明のレジスト組成物は、その全固形分量を基準に、樹脂を80〜99.9重量%程度、酸発生剤を0.1〜20重量%程度の範囲で含有することが好ましい。
また、クエンチャーである塩基性化合物を用いる場合は、レジスト組成物の全固形分量を基準に、0.01〜1重量%程度の範囲で含有するのが好ましい。
レジスト組成物としては、さらに、必要に応じて、増感剤、溶解抑止剤、他の樹脂、界面活性剤、安定剤、染料など、各種の添加物を少量含有してもよい。
The resist composition of the present invention preferably contains the resin in the range of about 80 to 99.9% by weight and the acid generator in the range of about 0.1 to 20% by weight based on the total solid content.
Moreover, when using the basic compound which is a quencher, it is preferable to contain in the range of about 0.01 to 1 weight% on the basis of the total solid content of a resist composition.
The resist composition may further contain small amounts of various additives such as sensitizers, dissolution inhibitors, other resins, surfactants, stabilizers, and dyes as necessary.

本発明のレジスト組成物は、通常、上記の各成分が溶剤に溶解された状態でレジスト液組成物とされ、シリコンウェハなどの基体上に、スピンコーティングなどの通常工業的に用いられている方法によって塗布される。ここで用いる溶剤は、各成分を溶解し、適当な乾燥速度を有し、溶剤が蒸発した後に均一で平滑な塗膜を与えるものであればよく、この分野で通常工業的に用いられている溶剤が使用できる。   The resist composition of the present invention is usually used as a resist solution composition in a state in which each of the above components is dissolved in a solvent, and is usually used in industrial processes such as spin coating on a substrate such as a silicon wafer. Applied by. The solvent used here may be any solvent that dissolves each component, has an appropriate drying rate, and gives a uniform and smooth coating film after the solvent evaporates, and is usually used industrially in this field. A solvent can be used.

例えば、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールエーテル類、乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチルのようなエステル類、アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノンのようなケトン類、γ−ブチロラクトンのような環状エステル類などを挙げることができる。これらの溶剤は、それぞれ単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができる。   For example, glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate, glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether, esters such as ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and ethyl pyruvate And ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone, and cyclic esters such as γ-butyrolactone. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

本発明のレジスト組成物を用いてパターンを形成方法としては、
(1)上述した本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物から溶剤を除去して組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光機を用いて露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、
(5)加熱後の組成物層を、現像装置を用いて現像する工程を含む方法が挙げられる。
As a method of forming a pattern using the resist composition of the present invention,
(1) The process of apply | coating the resist composition of this invention mentioned above on a board | substrate,
(2) a step of removing the solvent from the composition after coating to form a composition layer;
(3) a step of exposing the composition layer using an exposure machine;
(4) A step of heating the composition layer after exposure,
(5) The method including the process of developing the composition layer after a heating using a image development apparatus is mentioned.

レジスト組成物の基体上への塗布は、スピンコーターなど、通常、用いられる装置によって行うことができる。   Application of the resist composition onto the substrate can be performed by a commonly used apparatus such as a spin coater.

溶剤の除去は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させることにより行われるか、あるいは減圧装置を用いて行われ、溶剤が除去された組成物層が形成される。この場合の温度は、例えば、50〜200℃程度が例示される。また、圧力は、1〜1.0×10Pa程度が例示される。 The removal of the solvent is performed, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate or by using a decompression device to form a composition layer from which the solvent has been removed. As for the temperature in this case, about 50-200 degreeC is illustrated, for example. The pressure is exemplified by about 1 to 1.0 × 10 5 Pa.

得られた組成物層は、露光機を用いて露光する。露光機としては、例えば、液浸露光機が挙げられる。この際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2レーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの等、種々のものを用いることができる。 The obtained composition layer is exposed using an exposure machine. Examples of the exposure machine include an immersion exposure machine. At this time, exposure is usually performed through a mask corresponding to a required pattern. The exposure light source emits ultraviolet laser light such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 laser (wavelength 157 nm), solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser, etc.) Various types of laser beam can be used, such as those that convert the wavelength of the laser beam from) to radiate a harmonic laser beam in the far ultraviolet region or the vacuum ultraviolet region.

露光後の組成物層は、脱保護基反応を促進するための加熱処理が行われる。加熱温度としては、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。
加熱後の組成物層を、現像装置を用いて、通常、アルカリ現像液を利用して現像する。ここで用いられるアルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。
現像後、超純水でリンスし、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
The composition layer after the exposure is subjected to heat treatment for promoting the deprotection group reaction. As heating temperature, it is about 50-200 degreeC normally, Preferably it is about 70-150 degreeC.
The heated composition layer is usually developed using an alkali developer using a developing device. The alkaline developer used here may be various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly called choline).
After development, it is preferable to rinse with ultrapure water to remove water remaining on the substrate and the pattern.

また、本発明のレジスト組成物は、特に、化学増幅型フォトレジスト組成物に有用であり、半導体の微細加工、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製造、さらにその他のフォトファブリケーション工程等、広範な用途に好適に利用することができる。とりわけ、ArFやKrFなどのエキシマレーザーリソグラフィならびにArF液浸露光リソグラフィ、EUV露光リソグラフィに好適な化学増幅型フォトレジスト組成として用いることができる。また、液浸露光のほか、ドライ露光などにも用いることができる。さらに、ダブルイメージング用にも用いることができ、工業的に有用である。   In addition, the resist composition of the present invention is particularly useful for chemically amplified photoresist compositions, and is widely used for semiconductor microfabrication, manufacturing of circuit boards such as liquid crystals and thermal heads, and other photofabrication processes. It can be suitably used for various applications. In particular, it can be used as a chemically amplified photoresist composition suitable for excimer laser lithography such as ArF and KrF, ArF immersion exposure lithography, and EUV exposure lithography. In addition to immersion exposure, it can also be used for dry exposure. Furthermore, it can be used for double imaging and is industrially useful.

以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例及び比較例中、含有量及び使用量を表す%及び部は、特記ないかぎり質量基準である。
樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these.
In Examples and Comparative Examples, “%” and “part” representing content and use amount are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight of the resin is a value determined by gel permeation chromatography.

装置;HLC−8120GPC(東ソー(株)製)
カラム:TSKgel Multipore HXL−M 3本+ guardcolumn(東ソー(株)製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μL
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー(株)製)
Apparatus: HLC-8120GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: 3 TSKgel Multipore HXL-M + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μL
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

化合物の構造は、NMR(GX−270型又はEX−270型;日本電子(株)製)、質量分析(LC:Agilent製1100型、MASS:Agilent製LC/MSD型又はLC/MSD TOF型)を用いて確認した。   The structure of the compound is NMR (GX-270 type or EX-270 type; manufactured by JEOL Ltd.), mass spectrometry (LC: Agilent 1100 type, MASS: Agilent LC / MSD type or LC / MSD TOF type) It confirmed using.

酸発生剤A1の合成
Synthesis of acid generator A1

化合物(aa−1−b)30.00部、モノクロロベンゼン120.00部及び化合物(aa−1−a)16.00部を仕込み、攪拌下、23℃で硫酸1.40部を仕込み、125℃に昇温、濃縮した。得られた反応物に、モレキュラーシーブ(4A 和光純薬)4.00部を添加し、125℃で8時間還流脱水した後、濃縮した。得られた濃縮物に、クロロホルム166部及びイオン交換水83部を添加して洗浄し、分液して有機層を回収した。この水洗を計6回行った。回収された有機層に、活性炭1.66部を添加し、攪拌した後、ろ過した。回収されたろ液を濃縮することにより、淡黄色オイル42.26部を得た。得られた淡黄色オイルにアセトニトリル42.26部を添加し、均一化後、メチル−t−ブチルエーテルを126.78部加え撹拌後静置した。二層に分離した下層を回収し、さらにアセトニトリル42.26部を添加し、均一化後、メチル−t−ブチルエーテルを126.78部加え撹拌後静置した。二層に分離した下層を集め濃縮し、撹拌後ろ過することにより、白色固体として、化合物(aa−1−1)8.53部(収率20%)を得た。化合物(aa−1−1)をA1とした。   10.00 parts of compound (aa-1-b), 120.00 parts of monochlorobenzene and 16.0 parts of compound (aa-1-a) were charged, and 1.40 parts of sulfuric acid were charged at 23 ° C. with stirring. The temperature was raised to ° C and concentrated. To the obtained reaction product, 4.00 parts of molecular sieve (4A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, dehydrated at 125 ° C. for 8 hours, and concentrated. To the obtained concentrate, 166 parts of chloroform and 83 parts of ion-exchanged water were added, washed, and separated to recover the organic layer. This washing with water was performed a total of 6 times. To the collected organic layer, 1.66 parts of activated carbon was added, stirred, and filtered. The collected filtrate was concentrated to obtain 42.26 parts of pale yellow oil. To the obtained pale yellow oil, 42.26 parts of acetonitrile was added, and after homogenization, 126.78 parts of methyl-t-butyl ether was added and left to stand after stirring. The lower layer separated into two layers was collected, and further, 42.26 parts of acetonitrile was added. After homogenization, 126.78 parts of methyl-t-butyl ether was added and left to stand after stirring. The lower layer separated into two layers was collected, concentrated, and filtered after stirring to obtain 8.53 parts (yield 20%) of compound (aa-1-1) as a white solid. Compound (aa-1-1) was designated as A1.

MS(ESI(+)Spectrum):M 263.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 347.0
1H−NMR(クロロホルム−d、内部標準物質テトラメチルシラン):δ(ppm)1.77−1.79(m,1H)、2.03−2.07(m,1H)、2.16−2.21(m,1H)、2.27−2.29(m,1H)、2.65(m,1H)、3.45―3.47(m,1H)、3.50−3.53(m,1H)、4.77(m,1H)、4.82−4.83(m,1H)、7.71−7.81(m,15H)
MS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 347.0
1 H-NMR (chloroform-d, internal standard substance tetramethylsilane): δ (ppm) 1.77-1.79 (m, 1H), 2.03-2.07 (m, 1H), 2.16 -2.21 (m, 1H), 2.27-2.29 (m, 1H), 2.65 (m, 1H), 3.45-3.47 (m, 1H), 3.50-3 .53 (m, 1H), 4.77 (m, 1H), 4.82-4.83 (m, 1H), 7.71-7.81 (m, 15H)

酸発生剤A2の合成
化合物(aa−2−b)32.88部、モノクロロベンゼン120.00部及び化合物(aa−1−a)16.00部を仕込み、攪拌下、23℃で硫酸1.40部を仕込み、125℃に昇温、濃縮した。得られた反応物に、モレキュラーシーブ(4A 和光純薬)4.50部を添加し、125℃で8時間還流脱水した後、濃縮した。得られた濃縮物に、クロロホルム170部及びイオン交換水85部を添加して洗浄し、分液して有機層を回収した。この水洗を計6回行った。回収された有機層に、活性炭1.50部を添加し、攪拌した後、ろ過した。回収されたろ液を濃縮した後、得られた濃縮物にアセトニトリル40部を添加して溶解した後、濃縮し、メチル−tert−ブチルエーテル100部を添加し、攪拌した後、2層に分離した上澄み液を除去して下層を取り出し、これを濃縮した。得られた濃縮液に酢酸エチル60.00部を添加し、攪拌した後、2層に分離した上澄み液を除去し、下層を取り出してこれを濃縮することによって、化合物(aa−2−1)8.64部を得た。化合物(aa−2−1)をA2とした。
Synthesis of acid generator A2
32.88 parts of compound (aa-2-b), 120.00 parts of monochlorobenzene and 16.00 parts of compound (aa-1-a) were charged, and 1.40 parts of sulfuric acid was charged at 23 ° C. with stirring. The temperature was raised to ° C and concentrated. To the obtained reaction product, 4.50 parts of molecular sieve (4A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, dehydrated at 125 ° C. for 8 hours, and concentrated. To the obtained concentrate, 170 parts of chloroform and 85 parts of ion-exchanged water were added and washed, followed by liquid separation to recover the organic layer. This washing with water was performed a total of 6 times. To the collected organic layer, 1.50 parts of activated carbon was added, stirred, and filtered. After the collected filtrate was concentrated, 40 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, and then concentrated, 100 parts of methyl-tert-butyl ether was added, stirred, and then separated into two layers. The liquid was removed and the lower layer was taken out and concentrated. After adding 60.00 parts of ethyl acetate to the obtained concentrated liquid and stirring, the supernatant liquid separated into two layers is removed, and the lower layer is taken out and concentrated to obtain the compound (aa-2-1). 8.64 parts were obtained. Compound (aa-2-1) was designated as A2.

MS(ESI(+)Spectrum):M 305.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 347.0
MS (ESI (+) Spectrum): M + 305.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 347.0

酸発生剤A3の合成
化合物(aa−3−b)31.15部、モノクロロベンゼン120.00部及び化合物(aa−1−a)16.00部を仕込み、攪拌下、23℃で硫酸1.40部を仕込み、125℃に昇温、濃縮した。得られた反応物に、モレキュラーシーブ(4A 和光純薬)4.00部を添加し、125℃で8時間還流脱水した後、濃縮した。得られた濃縮物に、クロロホルム170部及びイオン交換水85部を添加して洗浄し、分液して有機層を回収した。この水洗を計6回行った。回収された有機層に、活性炭1.50部を添加し、攪拌した後、ろ過した。回収されたろ液を濃縮した後、得られた濃縮物にアセトニトリル40部を添加して溶解した後、濃縮し、メチル−tert−ブチルエーテル100部を添加し、攪拌した後、2層に分離した上澄み液を除去して下層を取り出し、これを濃縮した。得られた濃縮液に酢酸エチル60.00部を添加し、攪拌した後、2層に分離した上澄み液を除去し、下層を取り出してこれを濃縮することによって、化合物(aa−3−1)6.84部を得た。化合物(aa−3−1)をA3とした。
Synthesis of acid generator A3
31.15 parts of compound (aa-3-b), 120.00 parts of monochlorobenzene and 16.00 parts of compound (aa-1-a) were charged, and 1.40 parts of sulfuric acid was charged at 23 ° C. with stirring. The temperature was raised to ° C and concentrated. To the obtained reaction product, 4.00 parts of molecular sieve (4A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, dehydrated at 125 ° C. for 8 hours, and concentrated. To the obtained concentrate, 170 parts of chloroform and 85 parts of ion-exchanged water were added and washed, followed by liquid separation to recover the organic layer. This washing with water was performed a total of 6 times. To the collected organic layer, 1.50 parts of activated carbon was added, stirred, and filtered. After the collected filtrate was concentrated, 40 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, and then concentrated, 100 parts of methyl-tert-butyl ether was added, stirred, and then separated into two layers. The liquid was removed and the lower layer was taken out and concentrated. After adding 60.00 parts of ethyl acetate to the obtained concentrated liquid and stirring, the supernatant liquid separated into two layers is removed, and the lower layer is taken out and concentrated to obtain the compound (aa-3-1). 6.84 parts were obtained. The compound (aa-3-1) was designated as A3.

MS(ESI(+)Spectrum):M 280.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 347.0
MS (ESI (+) Spectrum): M + 280.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 347.0

酸発生剤A4の合成
化合物(aa−4−b)26.17部、モノクロロベンゼン120.00部及び化合物(aa−1−a)16.00部を仕込み、攪拌下、23℃で硫酸1.40部を仕込み、125℃に昇温、濃縮した。得られた反応物に、モレキュラーシーブ(4A 和光純薬)4.00部を添加し、125℃で8時間還流脱水した後、濃縮した。得られた濃縮物に、クロロホルム170部及びイオン交換水85部を添加して洗浄し、分液して有機層を回収した。この水洗を計6回行った。回収された有機層に、活性炭1.50部を添加し、攪拌した後、ろ過した。回収されたろ液を濃縮した後、得られた濃縮物にアセトニトリル40部を添加して溶解した後、濃縮し、メチル−tert−ブチルエーテル100部を添加し、攪拌した後、2層に分離した上澄み液を除去して下層を取り出し、これを濃縮した。得られた濃縮液に酢酸エチル60.00部を添加し、攪拌した後、2層に分離した上澄み液を除去し、下層を取り出してこれを濃縮することによって、化合物(aa−4−1)4.98部を得た。化合物(aa−4−1)をA4とした。
Synthesis of acid generator A4
First, 26.17 parts of compound (aa-4-b), 120.00 parts of monochlorobenzene and 16.00 parts of compound (aa-1-a) were charged, and 1.40 parts of sulfuric acid was charged at 23 ° C. with stirring. The temperature was raised to ° C and concentrated. To the obtained reaction product, 4.00 parts of molecular sieve (4A Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, dehydrated at 125 ° C. for 8 hours, and concentrated. To the obtained concentrate, 170 parts of chloroform and 85 parts of ion-exchanged water were added and washed, followed by liquid separation to recover the organic layer. This washing with water was performed a total of 6 times. To the collected organic layer, 1.50 parts of activated carbon was added, stirred, and filtered. After the collected filtrate was concentrated, 40 parts of acetonitrile was added to the resulting concentrate to dissolve it, and then concentrated, 100 parts of methyl-tert-butyl ether was added, stirred, and then separated into two layers. The liquid was removed and the lower layer was taken out and concentrated. After adding 60.00 parts of ethyl acetate to the obtained concentrated liquid and stirring, the supernatant liquid separated into two layers is removed, and the lower layer is taken out and concentrated to obtain the compound (aa-4-1). 4.98 parts were obtained. Compound (aa-4-1) was designated as A4.

MS(ESI(+)Spectrum):M 207.1
MS(ESI(−)Spectrum):M 347.0
MS (ESI (+) Spectrum): M <+> 207.1
MS (ESI (-) Spectrum): M - 347.0

〔樹脂B1の合成〕
モノマーE、モノマーF、モノマーB、モノマーC及びモノマーDを、モル比30:14:6:20:30の割合で仕込んだ。次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%との割合で添加し、これを73℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(4:1)に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約8.1×10である共重合体を収率65%で得た。得られた共重合体は、次式の各モノマーに由来する繰り返し単位を有するものであり、これを樹脂B1とした。
[Synthesis of Resin B1]
Monomer E, monomer F, monomer B, monomer C and monomer D were charged in a molar ratio of 30: 14: 6: 20: 30. Subsequently, 1.5 mass times dioxane was added with respect to the total mass of all the monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. And heated at 73 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by performing the operation of pouring into a large amount of methanol / water mixed solvent (4: 1) and precipitating three times, and the weight average molecular weight is about 8.1 × 10 3. The coalescence was obtained with a yield of 65%. The obtained copolymer has a repeating unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin B1.

〔樹脂Y1の合成〕
モノマーA、モノマーB及びモノマーCを、モル比50:25:25の割合で仕込み、次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1mol%と3mol%との割合で添加し、これを77℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(3:1)に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約8.0×10である共重合体を収率60%で得た。この共重合体は、次式の各モノマーに由来する繰り返し単位を有するものであり、これを樹脂Y1とした。
[Synthesis of Resin Y1]
Monomer A, monomer B and monomer C were charged in a molar ratio of 50:25:25, and then 1.5 mass times dioxane was added to the total mass of all monomers. To the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators in proportions of 1 mol% and 3 mol%, respectively, with respect to the total number of moles of all monomers. This was heated at 77 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent (3: 1) and precipitating three times, and the weight average molecular weight is about 8.0 × 10 3. The coalescence was obtained in 60% yield. This copolymer has a repeating unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin Y1.

〔樹脂B2の合成〕
モノマーA、モノマーF、モノマーB、モノマーC及びモノマーDを、モル比30:14:6:20:30の割合で仕込んだ。次いで、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のジオキサンを加えた。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルとアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)とを全モノマーの合計モル数に対して、それぞれ、1.00mol%と3.00mol%との割合で添加し、これを78℃で約5時間加熱した。その後、反応液を、大量のメタノールと水との混合溶媒(4:1)に注いで沈殿させる操作を3回行うことにより精製し、重量平均分子量が約7.2×10である共重合体を収率68%で得た。得られた共重合体は、次式の各モノマーに由来する繰り返し単位を有するものであり、これを樹脂B2とした。
[Synthesis of Resin B2]
Monomer A, monomer F, monomer B, monomer C and monomer D were charged at a molar ratio of 30: 14: 6: 20: 30. Subsequently, 1.5 mass times dioxane was added with respect to the total mass of all the monomers. Into the obtained mixture, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were respectively added to 1.00 mol% and 3.00 mol% with respect to the total number of moles of all monomers. And heated at 78 ° C. for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution is purified by pouring it into a large amount of methanol / water mixed solvent (4: 1) and precipitating three times, and the weight average molecular weight is about 7.2 × 10 3. The coalescence was obtained with a yield of 68%. The obtained copolymer has a repeating unit derived from each monomer of the following formula, and this was designated as resin B2.



実施例及び比較例
(レジスト組成物の調製)
表1に示すように、以下の各成分を混合して溶解することにより得られた混合物を孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルタで濾過することにより、化学増幅型フォトレジスト組成物を調製した。
Examples and Comparative Examples (Preparation of Resist Composition)
As shown in Table 1, a chemically amplified photoresist composition was prepared by filtering a mixture obtained by mixing and dissolving the following components through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm.

<酸発生剤>
X1:
A1:
A2:
A3:
A4:
<クエンチャー>
Q1:2,6−ジイソプロピルアニリン
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265部
2−ヘプタノン 20.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20.0部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Acid generator>
X1:
A1:
A2:
A3:
A4:
<Quencher>
Q1: 2,6-diisopropylaniline <solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 265 parts 2-heptanone 20.0 parts Propylene glycol monomethyl ether 20.0 parts γ-butyrolactone 3.5 parts

(レジスト組成物の評価)
シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物(ARC−29;日産化学(株)製)を塗布して、205℃、60秒間の条件でベークすることによって、厚さ78nmの有機反射防止膜を形成した。
次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記の化学増幅型フォトレジスト組成物を乾燥後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。
(Evaluation of resist composition)
An organic antireflective coating composition (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) is applied to a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to form an organic antireflective coating having a thickness of 78 nm. Formed.
Next, the chemical amplification photoresist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm.

レジスト組成物塗布後、得られたシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表1の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベーク(PB)した。このようにして化学増幅型フォトレジスト組成物の膜が形成されたシリコンウェハに、ArFエキシマステッパー〔FPA5000−AS3;(株)キャノン製、NA=0.75、2/3Annular〕用いて、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを露光した。
露光後、ホットプレート上にて、表1の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク(PEB)を行い、さらに2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行った。
After applying the resist composition, the obtained silicon wafer was pre-baked (PB) for 60 seconds on a direct hot plate at the temperature described in the “PB” column of Table 1. Using the ArF excimer stepper [FPA5000-AS3; manufactured by Canon Inc., NA = 0.75, 2 / 3Annular] on the silicon wafer on which the film of the chemically amplified photoresist composition is formed in this manner, the exposure amount is stepped. The line-and-space pattern was exposed with various changes.
After exposure, post-exposure baking (PEB) was performed for 60 seconds on a hot plate at the temperature described in the “PEB” column of Table 1, and further with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds. Paddle development was performed.

解像性評価:100nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量で露光し、レジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、85nmを解像しているものを○、解像していないもの又はパターン倒れが観察されるものを×とした。   Resolution evaluation: 100 nm line and space pattern is exposed at an exposure amount of 1: 1, and the resist pattern is observed with a scanning electron microscope. A thing or a thing in which pattern collapse was observed was set as x.

マスクエラーファクター評価(MEF):85nmのラインアンドスペースパターンが1:1となる露光量で露光し、マスクサイズが90nm、95nm、100nmのマスクパターンをそれぞれ形成した。マスクサイズを横軸に、各マスクパターンを用いて形成したラインパターンの線幅を縦軸にプロットした。直線の傾きが、2.3以下のものを○、2.3を超えるものを×とした。   Mask error factor evaluation (MEF): exposure was performed with an exposure amount at which an 85 nm line and space pattern was 1: 1, and mask patterns with mask sizes of 90 nm, 95 nm, and 100 nm were formed, respectively. The mask size is plotted on the horizontal axis, and the line width of the line pattern formed using each mask pattern is plotted on the vertical axis. A straight line having a slope of 2.3 or less was evaluated as ○, and a straight line exceeding 2.3 was evaluated as ×.

フォーカスマージン評価(DOF):マスクサイズ90nmのラインアンドスペースパターンの線幅が、90nmになる露光量で、フォーカスを振った場合、線幅が90nm±5%の幅にある範囲(約85.5〜94.5nm)を線幅指標とし、DOFが0.60μm以上であるものを○、0.60μm未満であるものを×とした。
これらの結果を表2に示す。
Focus margin evaluation (DOF): A range in which the line width is 90 nm ± 5% when the focus is shaken with an exposure amount at which the line width of a line-and-space pattern with a mask size of 90 nm is 90 nm (approximately 85.5%). ˜94.5 nm) was used as a line width index, and those having a DOF of 0.60 μm or more were indicated by ◯, and those having a DOF of less than 0.60 μm were indicated by ×.
These results are shown in Table 2.

本発明のレジスト組成物によれば、優れた形状、DOF及びMEFを有するパターンを形成することができる。   According to the resist composition of the present invention, a pattern having an excellent shape, DOF and MEF can be formed.

Claims (6)

式(AA)で表される塩と、式(II)で表される化合物に由来する繰り返し単位を有する樹脂とを含むレジスト組成物。
[式(AA)中、
及びQは、互いに独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
Tは、式(T2)で表される基である。
[式(T2)中、
環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基、グリシドキシ基又は炭素数2〜4のアシル基で置換されていてもよく、環に含まれる−CH −は、−CO−、−O−、−S−、−SO −又は−N(R )−で置き換わっていてもよい。
は、水素原子又は炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を表す。
*は、X との結合手を表す。]
は、有機カチオンを表す。]
[式(II)中、
は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Xは、−CH−又は−S−を表す。]
A resist composition comprising a salt represented by the formula (AA) and a resin having a repeating unit derived from the compound represented by the formula (II).
[In the formula (AA)
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
X 1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a substituent, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O— or It may be replaced by -CO-.
T is a group represented by the formula (T2).
[In the formula (T2),
The hydrogen atom contained in the ring includes a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and glycidoxy -CH 2- which may be substituted with a group or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms and is included in the ring is -CO-, -O- , -S-, -SO 2 -or -N (R c )-May be replaced.
R c represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
* Represents a bond to X 1. ]
Z + represents an organic cation. ]
[In the formula (II),
R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
X represents —CH 2 — or —S—. ]
が、式(x−1)で表される基である請求項1記載のレジスト組成物。
[式(x−1)中、
は、炭素数1〜16の2価の飽和炭化水素基を表す。
は、単結合又は炭素数1〜16の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−CO−又は−N(R)−で置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子、ヒドロキシル基、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。Rは、水素原子あるいは炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を表す。
mは0〜2の整数を表す。]
X 1 is, the resist composition according to claim 1 Symbol placement is a group represented by the formula (x-1).
[In the formula (x-1),
X 2 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
X 3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is —O—, —CO— or —N (R c The hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxyl group, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. Good. R c represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
m represents an integer of 0-2. ]
が、*−CO−O−(*は、−C(Q)(Q)−との結合手を表す)である請求項1又は2記載のレジスト組成物。 X 1 is, * - CO-O - ( * is, -C (Q 1) (Q 2) - represents a bond to) a is claim 1 or 2 resist composition. が、アリールスルホニウムカチオンである請求項1〜のいずれか記載のレジスト組成物。 The resist composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein Z + is an arylsulfonium cation. 樹脂は、さらに酸に不安定な基を有し、かつアルカリ水溶液に不溶又は難溶な樹脂であり、酸の作用によりアルカリ水溶液で溶解し得る樹脂である請求項1〜のいずれか記載のレジスト組成物。 The resin according to any one of claims 1 to 4 , wherein the resin further has an acid-labile group and is insoluble or hardly soluble in an alkaline aqueous solution, and is a resin that can be dissolved in an alkaline aqueous solution by the action of an acid. Resist composition. さらに塩基性化合物を含有する請求項1〜のいずれか記載のレジスト組成物。 Furthermore, the resist composition in any one of Claims 1-5 containing a basic compound.
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