JP5741289B2 - Photoresist composition - Google Patents

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Description

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

化学増幅型のフォトレジスト組成物は、KrFエキシマレーザー光やArFエキシマレーザー光に代表される遠紫外線等の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応により、露光部と未露光部の現像液に対する溶解速度を変化させ、基板上にレジストパターンを形成させる組成物である(特開昭59−45439号公報参照)。   A chemically amplified photoresist composition generates an acid in an exposed area by irradiation with far ultraviolet rays typified by KrF excimer laser light or ArF excimer laser light. It is a composition for forming a resist pattern on a substrate by changing the dissolution rate of the exposed portion with respect to the developer (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-45439).

このような化学増幅型のフォトレジスト組成物に含有される酸発生剤には、露光光に対する透明性に優れると共に、発生する酸の強さ、沸点の高さ、レジスト膜中の拡散距離(以下、「拡散長」ともいう)が適切であること等の特性が求められる。   The acid generator contained in such a chemically amplified photoresist composition is excellent in transparency to exposure light, as well as the strength of the acid generated, the high boiling point, and the diffusion distance in the resist film (hereinafter referred to as “the acid generator”). , Also referred to as “diffusion length”).

イオン性の酸発生剤において、酸の強さ、沸点の高さ及び拡散長を適切なものとするためには、アニオン部分の構造が重要となる。例えば、トリフルオロメタンスルホニル構造を有する酸発生剤は、発生する酸が十分強くなるため、得られるフォトレジスト組成物の解像性能が高くなるという特徴がある。また10−カンファースルホニル構造のような大きな有機基に結合したスルホニル構造を有する酸発生剤は、発生する酸の沸点が十分高いという特徴があるが、有機溶媒の種類によっては溶解性が低くなるという不都合がある。   In the ionic acid generator, the structure of the anion portion is important in order to make the acid strength, the boiling point height, and the diffusion length appropriate. For example, an acid generator having a trifluoromethanesulfonyl structure is characterized in that the generated acid is sufficiently strong and the resolution performance of the resulting photoresist composition is enhanced. Further, an acid generator having a sulfonyl structure bonded to a large organic group such as a 10-camphorsulfonyl structure has a feature that the boiling point of the generated acid is sufficiently high, but the solubility is low depending on the type of organic solvent. There is an inconvenience.

一方、より精密な線幅制御を行う場合、例えばデバイスの設計寸法がサブハーフミクロン以下であるような場合、上記フォトレジスト組成物には感度が優れているだけでなく、ナノエッジラフネスを低減できること及び焦点深度(DOF:Depth of Focus)が広いことも要求される。   On the other hand, when more precise line width control is performed, for example, when the device design dimension is sub-half micron or less, the above photoresist composition not only has excellent sensitivity, but also can reduce nano edge roughness. In addition, a wide depth of focus (DOF) is also required.

このような中、フォトレジスト組成物中の酸発生剤を上述のように種々調整することが検討されている。しかし、従来のフォトレジスト組成物では、未だ上記要求を満たすことはできておらず、レジストパターンのナノエッジ形状がエッチング等の処理により被加工基板に転写されるため、被加工基板に形成されるパターンの寸法精度が低下してしまうという不都合がある。   Under such circumstances, various adjustments of the acid generator in the photoresist composition as described above have been studied. However, the conventional photoresist composition still cannot satisfy the above requirements, and the pattern formed on the substrate to be processed is transferred because the nano edge shape of the resist pattern is transferred to the substrate by processing such as etching. There is an inconvenience that the dimensional accuracy is reduced.

特開昭59−45439号公報JP 59-45439 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、ナノエッジラフネスを低減することができ、かつ焦点深度に優れるフォトレジスト組成物を提供することである。   The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a photoresist composition that can reduce nanoedge roughness and is excellent in depth of focus.

上記課題を解決するためになされた発明は、
[A]下記式(1)で表される化合物(以下、「[A]化合物」ともいう)、及び
[B]下記式(2−1)で表される構造単位(I)を有する重合体(以下、「[B]重合体」ともいう)
を含有するフォトレジスト組成物である。

Figure 0005741289
(式(1)中、Rは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜15のアリール基又は炭素数4〜15のヘテロアリール基である。但し、上記アルキル基、脂環式炭化水素基、アリール基及びヘテロアリール基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Rは、2価の連結基である。Rは、フッ素原子又は炭素数1〜30のフッ素化アルキル基である。Mは、1価のカチオンである。n1及びn2は、それぞれ独立して、0又は1である。)
Figure 0005741289
(式(2−1)中、Rは、水素原子又はメチル基である。Rは、1価の有機基である。pは、0〜3の整数である。但し、Rが複数の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。qは、1〜3の整数である。但し、p+q≦5の条件を満たす。) The invention made to solve the above problems is
[A] A compound represented by the following formula (1) (hereinafter also referred to as “[A] compound”), and [B] a polymer having a structural unit (I) represented by the following formula (2-1) (Hereinafter also referred to as “[B] polymer”)
Is a photoresist composition containing
Figure 0005741289
(In the formula (1), R 1 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or 4 to 15 carbon atoms. Provided that a part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aryl group and heteroaryl group may be substituted, and R 2 is a divalent group. R f is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, M + is a monovalent cation, and n1 and n2 are each independently 0 or 1 is there.)
Figure 0005741289
(In the formula (2-1), R is a hydrogen atom or a methyl group. R a is a monovalent organic group. P is an integer of 0 to 3, provided that R a is a plurality of R a . In this case, a plurality of R a may be the same or different, and q is an integer of 1 to 3, provided that the condition of p + q ≦ 5 is satisfied.

本発明のフォトレジスト組成物は、酸発生剤としての[A]化合物、及びフェノール性水酸基を有する[B]重合体を含有することで、ナノエッジラフネスを低減することができ、かつ焦点深度に優れる。当該フォトレジスト組成物が、上記構成を有することで、ナノエッジラフネスを低減できる理由については必ずしも明らかではないが、例えば、[A]化合物において、スルホネート基の近傍の炭素原子に特定範囲の個数のフッ素原子が結合していることと、[B]重合体がフェノール性水酸基を有していることとの相乗効果により、[A]化合物から発生する酸のレジスト膜中における酸拡散長が十分に短くなること等が考えられる。また、上記酸の酸拡散長が十分短くなることで、パターン形成の精度が高まり、結果として、当該フォトレジスト組成物の焦点深度が広くなると考えられる。   The photoresist composition of the present invention contains the [A] compound as an acid generator and the [B] polymer having a phenolic hydroxyl group, so that the nano edge roughness can be reduced and the focal depth can be reduced. Excellent. Although it is not necessarily clear why the photoresist composition can reduce nanoedge roughness by having the above-described configuration, for example, in the [A] compound, the number of carbon atoms in the vicinity of the sulfonate group is within a specific range. The acid diffusion length of the acid generated from the compound [A] in the resist film is sufficiently large due to the synergistic effect of the fluorine atom bonding and the [B] polymer having a phenolic hydroxyl group. It may be shortened. In addition, it is considered that the acid diffusion length of the acid is sufficiently shortened to increase the accuracy of pattern formation, and as a result, the depth of focus of the photoresist composition is increased.

上記Rは、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基であることが好ましい。[A]化合物におけるRが、上記特定の基であることで、[A]化合物から発生する酸の嵩高さが増し、レジスト膜中における酸拡散長がさらに短くなると考えられる。その結果、当該フォトレジスト組成物によれば、ナノエッジラフネスがより低減され、かつ焦点深度がより向上する。 R 1 is preferably a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. It is considered that when R 1 in the [A] compound is the specific group, the bulk of the acid generated from the [A] compound is increased, and the acid diffusion length in the resist film is further shortened. As a result, according to the photoresist composition, the nano edge roughness is further reduced and the depth of focus is further improved.

上記Mは、下記式(i−1)で表されるカチオン及び下記式(ii−1)で表されるカチオンからなる群より選ばれる少なくとも1種のカチオンであることが好ましい。

Figure 0005741289
(式(i−1)中、g1、g2及びg3は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。但し、g1、g2及びg3のうちの少なくとも1つは1又は2である。RA1、RA2及びRA3は、それぞれ独立して、1価の有機基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子である。a、b及びcは、それぞれ独立して、0〜9の整数である。但し、RA1、RA2及びRA3がそれぞれ複数の場合、複数のRA1、RA2及びRA3はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
式(ii−1)中、h1及びh2は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。但し、h1及びh2のうちの少なくとも1つは1又は2である。RB1及びRB2は、それぞれ独立して、1価の有機基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子である。d及びeは、それぞれ独立して、0〜9の整数である。但し、RB1及びRB2がそれぞれ複数の場合、複数のRB1及びRB2はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。) The M + is preferably at least one cation selected from the group consisting of a cation represented by the following formula (i-1) and a cation represented by the following formula (ii-1).
Figure 0005741289
(In formula (i-1), g1, g2, and g3 are each independently an integer of 0 to 2, provided that at least one of g1, g2, and g3 is 1 or 2. R A1 , R A2 and R A3 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group or a halogen atom, and a, b and c are each independently an integer of 0 to 9, provided that R A1, R when A2 and R A3 is plural, respectively, a plurality of R A1, R A2 and R A3 may be the same as or different from each other.
In formula (ii-1), h1 and h2 are each independently an integer of 0 to 2. However, at least one of h1 and h2 is 1 or 2. R B1 and R B2 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group, or a halogen atom. d and e are each independently an integer of 0 to 9. However, in the case of multiple R B1 and R B2 are each, or different in each of the plurality of R B1 and R B2 same. )

[A]化合物におけるカチオンが、ナフタレン環及びアントラセン環からなる群より選ばれる少なくとも1種の芳香環を有すると、この芳香環により露光光が吸収されるので、レジスト膜中に発生する定在波が低減される。その結果、当該フォトレジスト組成物によれば、ナノエッジラフネスがさらに低減され、かつ焦点深度がさらに向上する。   [A] When the cation in the compound has at least one aromatic ring selected from the group consisting of a naphthalene ring and an anthracene ring, the exposure light is absorbed by the aromatic ring, so that a standing wave generated in the resist film Is reduced. As a result, according to the photoresist composition, the nano edge roughness is further reduced and the depth of focus is further improved.

[B]重合体は、下記式(2−2)で表される構造単位(II)をさらに有することが好ましい。

Figure 0005741289
(式(2−2)中、R’は、水素原子又はメチル基である。Rは、酸解離性基を含まない1価の有機基である。rは、0〜3の整数である。Rは、1価の酸解離性基である。sは、1〜3の整数である。但し、R及びRがそれぞれ複数の場合、複数のR及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。また、r+s≦5の条件満たす。) [B] The polymer preferably further has a structural unit (II) represented by the following formula (2-2).
Figure 0005741289
(In Formula (2-2), R ′ is a hydrogen atom or a methyl group. R b is a monovalent organic group not containing an acid-dissociable group. R is an integer of 0 to 3. .R c is a is .s monovalent acid-dissociable group, an integer of 1 to 3. However, in the case of multiple R b and R c are each, in each of the plurality of R b and R c identical (It may be different, and the condition of r + s ≦ 5 is satisfied.)

[B]重合体が上記構造単位(II)をさらに有することで、当該フォトレジスト組成物は、ポジ型のレジストパターン形成能を向上させることができる。   [B] When the polymer further has the structural unit (II), the photoresist composition can improve the positive resist pattern forming ability.

以上説明したように、本発明は、ナノエッジラフネスを低減することができ、かつ焦点深度に優れるフォトレジスト組成物を提供することができる。   As described above, the present invention can provide a photoresist composition that can reduce nanoedge roughness and is excellent in depth of focus.

ラインパターンを上方から見た模式的な平面図である。It is the typical top view which looked at the line pattern from upper direction. ラインパターン形状の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of a line pattern shape.

<フォトレジスト組成物>
当該フォトレジスト組成物は、[A]化合物及び[B]重合体を含有する。また、当該フォトレジスト組成物は、好適成分として、[C]他の感放射線性化合物(以下、「[C]化合物」ともいう)及び[D]酸拡散制御剤を含有してもよい。さらに、当該フォトレジスト組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の任意成分を含有してもよい。
<Photoresist composition>
The photoresist composition contains a [A] compound and a [B] polymer. In addition, the photoresist composition may contain [C] another radiation-sensitive compound (hereinafter also referred to as “[C] compound”) and [D] an acid diffusion controller as suitable components. Furthermore, the said photoresist composition may contain another arbitrary component in the range which does not impair the effect of this invention.

当該フォトレジスト組成物は、ポジ型のフォトレジスト組成物としても、ネガ型のフォトレジスト組成物としても用いることができる。ポジ型のフォトレジスト組成物とする場合には、[B]重合体が酸解離性基を含む構造単位を有することが好ましい。当該フォトレジスト組成物は、[B]重合体が酸解離性基を含む構造単位を有すると、[A]化合物等から発生する酸により、露光部における酸解離性基が解離して極性基を生じ、現像液に可溶となり、ポジ型のレジストパターンを効果的に形成することができる。ここで、「酸解離性基」とは、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の極性基の水素原子を置換する基であって、酸の存在下で解離する基をいう。   The photoresist composition can be used as either a positive photoresist composition or a negative photoresist composition. In the case of a positive photoresist composition, the [B] polymer preferably has a structural unit containing an acid dissociable group. In the photoresist composition, when the polymer [B] has a structural unit containing an acid-dissociable group, the acid-dissociable group in the exposed area is dissociated by the acid generated from the compound [A] and the polar group. It becomes soluble in the developer and can form a positive resist pattern effectively. Here, the “acid-dissociable group” refers to a group that substitutes a hydrogen atom of a polar group such as a hydroxyl group or a carboxyl group and dissociates in the presence of an acid.

一方、ネガ型のフォトレジスト組成物とする場合には、当該フォトレジスト組成物は、後述する[E]架橋剤をさらに含有することが好ましい。当該フォトレジスト組成物が[E]架橋剤を含有することで、[A]化合物等から発生する酸により、露光部において、フェノール構造を有する[B]重合体の架橋反応が進行し、現像液に不溶又は難溶となって残存し、ネガ型のレジストパターンを効果的に形成することができる。以下、各成分について説明する。   On the other hand, when it is set as a negative photoresist composition, it is preferable that the said photoresist composition further contains the [E] crosslinking agent mentioned later. When the photoresist composition contains the [E] cross-linking agent, the acid generated from the [A] compound or the like causes the cross-linking reaction of the [B] polymer having a phenol structure to proceed in the exposed portion, thereby developing the developer. Therefore, a negative resist pattern can be effectively formed. Hereinafter, each component will be described.

<[A]化合物>
[A]化合物は、上記式(1)で表される化合物である。[A]化合物は、露光光の照射により、下記式(1’)で表される化合物を発生する。この下記式(1’)で表される化合物は、スルホネート基の近傍の炭素原子に特定範囲の個数のフッ素原子が結合していることで、酸拡散長が短くなると考えられる。
<[A] Compound>
[A] A compound is a compound denoted by the above-mentioned formula (1). The compound [A] generates a compound represented by the following formula (1 ′) by irradiation with exposure light. In the compound represented by the following formula (1 ′), it is considered that the acid diffusion length is shortened when a specific number of fluorine atoms are bonded to carbon atoms in the vicinity of the sulfonate group.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(1)及び式(1’)中、Rは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜15のアリール基又は炭素数4〜15のヘテロアリール基である。上記アルキル基、脂環式炭化水素基、アリール基及びヘテロアリール基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Rは、2価の連結基である。Rは、フッ素原子又は炭素数1〜30のフッ素化アルキル基である。n1及びn2は、それぞれ独立して、0又は1である。
上記式(1)中、Mは、1価のカチオンである。
In the above formula (1) and formula (1 ′), R 1 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Or it is a C4-C15 heteroaryl group. Some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aryl group, and heteroaryl group may be substituted. R 2 is a divalent linking group. R f is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. n1 and n2 are each independently 0 or 1.
In the above formula (1), M + is a monovalent cation.

上記Rで表される炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、1−プロピル基、2−プロピル基、1−ブチル基、2−ブチル基、2−(2−メチルプロピル)基、1−ペンチル基、2−ペンチル基、3−ペンチル基、1−(2−メチルブチル)基、1−(3−メチルブチル)基、2−(2−メチルブチル)基、2−(3−メチルブチル)基、ネオペンチル基、1−ヘキシル基、2−ヘキシル基、3−ヘキシル基、1−(2−メチルペンチル)基、1−(3−メチルペンチル)基、1−(4−メチルペンチル)基、2−(2−メチルペンチル)基、2−(3−メチルペンチル)基、2−(4−メチルペンチル)基、3−(2−メチルペンチル)基、3−(3−メチルペンチル)基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 1 include a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, a 1-butyl group, a 2-butyl group, and 2- (2 -Methylpropyl) group, 1-pentyl group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, 1- (2-methylbutyl) group, 1- (3-methylbutyl) group, 2- (2-methylbutyl) group, 2- (3-methylbutyl) group, neopentyl group, 1-hexyl group, 2-hexyl group, 3-hexyl group, 1- (2-methylpentyl) group, 1- (3-methylpentyl) group, 1- (4- Methylpentyl) group, 2- (2-methylpentyl) group, 2- (3-methylpentyl) group, 2- (4-methylpentyl) group, 3- (2-methylpentyl) group, 3- (3- Methylpentyl) group and the like.

上記Rで表される炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の単環式炭化水素基;
2−ノルボルニル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基等の多環式炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 1 include monocyclic hydrocarbon groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cycloheptyl group;
Examples thereof include polycyclic hydrocarbon groups such as a 2-norbornyl group, a 1-adamantyl group, and a 2-adamantyl group.

上記Rで表される炭素数6〜15のアリール基としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、ジメチルナフチル基、トリメチルナフチル基、アントラニル基等が挙げられる。 Examples of the aryl group having 6 to 15 carbon atoms represented by R 1 include a phenyl group, a methylphenyl group, a dimethylphenyl group, a trimethylphenyl group, a naphthyl group, a methylnaphthyl group, a dimethylnaphthyl group, a trimethylnaphthyl group, Anthranyl group etc. are mentioned.

上記Rで表される炭素数4〜15のヘテロアリール基としては、例えば、フリル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基等の酸素含有複素環基;
ピローリル基、イミダゾリル基、ピラゾール基、ピリジル基、インドーリル基、キノリニル基、カルバゾリル基等の窒素含有複素環基;
チエニル基、チアントレニル基等の硫黄含有複素環基;
イソオキサゾリル基、フェノキサジニル基等の酸素−窒素含有複素環基;
イソチアゾリル基、フェノチアジニル基等の窒素−硫黄含有複素環基;
フェノキサチイニル基等の酸素−硫黄含有複素環基等が挙げられる。
Examples of the heteroaryl group having 4 to 15 carbon atoms represented by R 1 include oxygen-containing heterocyclic groups such as a furyl group, a pyranyl group, and an isobenzofuranyl group;
Nitrogen-containing heterocyclic groups such as a pyrrolyl group, an imidazolyl group, a pyrazole group, a pyridyl group, an indolyl group, a quinolinyl group, and a carbazolyl group;
Sulfur-containing heterocyclic groups such as thienyl group, thiantenyl group;
Oxygen-nitrogen-containing heterocyclic groups such as isoxazolyl groups and phenoxazinyl groups;
Nitrogen-sulfur-containing heterocyclic groups such as isothiazolyl groups and phenothiazinyl groups;
And oxygen-sulfur-containing heterocyclic groups such as a phenoxathiinyl group.

上記アルキル基、脂環式炭化水素基、アリール基及びヘテロアリール基が有してもよい置換基としては、例えば、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、フェニル基、ヒドロキシル基、アシロキシ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基等が挙げられる。また、上記置換基としては、同一炭素原子に結合する2個の水素原子を置換しカルボニル基を形成する酸素原子(=O)であってもよい。   Examples of the substituent that the alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, aryl group, and heteroaryl group may have include a cyano group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.), A phenyl group, a hydroxyl group, an acyloxy group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, etc. are mentioned. The substituent may be an oxygen atom (═O) that substitutes two hydrogen atoms bonded to the same carbon atom to form a carbonyl group.

上記Rとしては、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基が好ましく、シクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基がより好ましく、シクロヘキシル基、1−アダマンチル基がさらに好ましい。 R 1 is preferably a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, more preferably a cyclohexyl group, a 1-adamantyl group, or a 2-adamantyl group, and even more preferably a cyclohexyl group or a 1-adamantyl group. .

上記Rで表される2価の連結基としては、例えば、エーテル基、エステル基、カルボニル基、炭素数1〜30の2価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜30の2価の脂環式炭化水素基及び炭素数6〜30の2価の芳香族炭化水素基からなる群より選ばれる少なくとも1種又は2種以上の基を組合わせた基等が挙げられる。 Examples of the divalent linking group represented by R 2 include an ether group, an ester group, a carbonyl group, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and a divalent chain having 3 to 30 carbon atoms. And a group obtained by combining at least one or two or more groups selected from the group consisting of an alicyclic hydrocarbon group and a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms.

上記2価の鎖状炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、1,2−プロピレン基、1,3−プロピレン基、1,4−ブチレン基等が挙げられる。   Examples of the divalent chain hydrocarbon group include a methylene group, an ethylene group, a 1,2-propylene group, a 1,3-propylene group, and a 1,4-butylene group.

上記脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンタンジイル基、シクロヘキサンジイル基、ノルボルナンジイル基、アダマンタンジイル基等が挙げられる。   Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentanediyl group, a cyclohexanediyl group, a norbornanediyl group, an adamantanediyl group, and the like.

上記芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニレン基、メチルフェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。   Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenylene group, a methylphenylene group, and a naphthylene group.

上記Rとしては、炭素数1〜30の2価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜30の2価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜30の2価の芳香族炭化水素基が好ましく、炭素数1〜10の2価の鎖状炭化水素基がより好ましく、エチレン基がさらに好ましい。 R 2 includes a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, and a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms. Group is preferred, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms is more preferred, and an ethylene group is more preferred.

上記Rで表される炭素数1〜30のフッ素化アルキル基としては、例えば、少なくとも1以上のフッ素原子で置換された炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、少なくとも1以上のフッ素原子で置換された炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはそれから誘導される基等が挙げられる。 Examples of the fluorinated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms represented by R f include, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted with at least one fluorine atom, and at least 1 Examples thereof include a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms substituted with the above fluorine atom or a group derived therefrom.

上記少なくとも1以上のフッ素原子で置換された炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、1−プロピル基、2−プロピル基、1−ブチル基、2−ブチル基、2−(2−メチルプロピル)基、1−ペンチル基、2−ペンチル基、3−ペンチル基、1−(2−メチルブチル)基、1−(3−メチルブチル)基、2−(2−メチルブチル)基、2−(3−メチルブチル)基、ネオペンチル基、1−ヘキシル基、2−ヘキシル基、3−ヘキシル基、1−(2−メチルペンチル)基、1−(3−メチルペンチル)基、1−(4−メチルペンチル)基、2−(2−メチルペンチル)基、2−(3−メチルペンチル)基、2−(4−メチルペンチル)基、3−(2−メチルペンチル)基、3−(3−メチルペンチル)基等の部分フッ素化アルキル基又はパーフルオロアルキル基等が挙げられる。   Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted with at least one fluorine atom include a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 2-propyl group, and 1-butyl. Group, 2-butyl group, 2- (2-methylpropyl) group, 1-pentyl group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, 1- (2-methylbutyl) group, 1- (3-methylbutyl) group, 2- (2-methylbutyl) group, 2- (3-methylbutyl) group, neopentyl group, 1-hexyl group, 2-hexyl group, 3-hexyl group, 1- (2-methylpentyl) group, 1- (3 -Methylpentyl) group, 1- (4-methylpentyl) group, 2- (2-methylpentyl) group, 2- (3-methylpentyl) group, 2- (4-methylpentyl) group, 3- (2 -Methylpentyl) group, 3- (3-methyl) Such partially fluorinated alkyl group or a perfluoroalkyl group such as pentyl) groups.

上記少なくとも1以上のフッ素原子で置換された炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基若しくはそれから誘導される基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、1−(1−シクロペンチルエチル)基、1−(2−シクロペンチルエチル)基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、1−(1−シクロヘキシルエチル)基、1−(2−シクロヘキシルエチル基)、シクロヘプチル基、シクロヘプチルメチル基、1−(1−シクロヘプチルエチル)基、1−(2−シクロヘプチルエチル)基、2−ノルボルニル基等の部分フッ素化脂環式炭化水素基又はパーフルオロ脂環式炭化水素基等が挙げられる。   Examples of the C 4-20 monovalent alicyclic hydrocarbon group substituted with at least one fluorine atom or a group derived therefrom include a cyclopentyl group, a cyclopentylmethyl group, and 1- (1-cyclopentyl). Ethyl) group, 1- (2-cyclopentylethyl) group, cyclohexyl group, cyclohexylmethyl group, 1- (1-cyclohexylethyl) group, 1- (2-cyclohexylethyl group), cycloheptyl group, cycloheptylmethyl group, Examples thereof include partially fluorinated alicyclic hydrocarbon groups such as 1- (1-cycloheptylethyl) group, 1- (2-cycloheptylethyl) group, and 2-norbornyl group, and perfluoroalicyclic hydrocarbon groups. .

上記Rとしては、フッ素原子又はトリフルオロメチル基が好ましい。 R f is preferably a fluorine atom or a trifluoromethyl group.

上記n1としては、1が好ましい。上記n2としては、1が好ましい。   As said n1, 1 is preferable. As said n2, 1 is preferable.

上記Mで表される1価のカチオンとしては、例えば、O、S、Se、N、P、As、Sb、Cl、Br、I等の原子を有するオニウムカチオン等が挙げられる。これらの中でも、S原子を有するオニウムカチオン(スルホニウムカチオン)、I原子を有するオニウムカチオン(ヨードニウムカチオン)が好ましい。 Examples of the monovalent cation represented by M + include onium cations having atoms such as O, S, Se, N, P, As, Sb, Cl, Br, and I. Among these, an onium cation (sulfonium cation) having an S atom and an onium cation (iodonium cation) having an I atom are preferable.

で表される1価のカチオンが、スルホニウムカチオンである場合の[A]化合物としては、例えば、下記式(1−1)で表されるスルホニウム塩等が挙げられる。 Examples of the [A] compound when the monovalent cation represented by M + is a sulfonium cation include a sulfonium salt represented by the following formula (1-1).

Figure 0005741289
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上記式(1−1)中、R、R、R、n1及びn2は、上記式(1)と同義である。R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、アルケニル基、オキソアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、アラルキル基又はアリールオキソアルキル基である。但し、これらの基が有する水素原子の一部又は全部は、1価の有機基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。また、R、R及びRのいずれか2以上が互いに結合して、それらが結合している硫黄原子と共に環構造を形成してもよい。 In the above formula (1-1), R 1, R 2, R f, n1 and n2 are as defined in the above formula (1). R 3 , R 4 and R 5 are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an oxoalkyl group, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group or An aryloxoalkyl group; However, some or all of the hydrogen atoms contained in these groups may be substituted with a monovalent organic group, a hydroxyl group or a halogen atom. Further, any two or more of R 3 , R 4 and R 5 may be bonded to each other to form a ring structure together with the sulfur atom to which they are bonded.

上記スルホニウムカチオンとしては、例えば、上記式(i−1)で表されるスルホニウムカチオン、下記式(i−2)で表されるスルホニウムカチオン等が挙げられる。[A]化合物におけるカチオンが、ナフタレン環及びアントラセン環からなる群より選ばれる少なくとも1種の芳香環を有すると、この芳香環により露光光が吸収されるので、レジスト膜中に発生する定在波が低減される。その結果、当該フォトレジスト組成物によれば、ナノエッジラフネスがより低減され、かつ焦点深度がより向上する。   Examples of the sulfonium cation include a sulfonium cation represented by the above formula (i-1) and a sulfonium cation represented by the following formula (i-2). [A] When the cation in the compound has at least one aromatic ring selected from the group consisting of a naphthalene ring and an anthracene ring, the exposure light is absorbed by the aromatic ring, so that a standing wave generated in the resist film Is reduced. As a result, according to the photoresist composition, the nano edge roughness is further reduced and the depth of focus is further improved.

上記式(i−1)中、g1、g2及びg3は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。但し、g1、g2及びg3のうちの少なくとも1つは1又は2である。RA1、RA2及びRA3は、それぞれ独立して、1価の有機基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子である。a、b及びcは、それぞれ独立して、0〜9の整数である。但し、RA1、RA2及びRA3がそれぞれ複数の場合、複数のRA1、RA2及びRA3はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。 In the above formula (i-1), g1, g2 and g3 are each independently an integer of 0 to 2. However, at least one of g1, g2, and g3 is 1 or 2. R A1 , R A2 and R A3 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group or a halogen atom. a, b and c are each independently an integer of 0 to 9; However, when R A1, R A2 and R A3 is plural, respectively, a plurality of R A1, R A2 and R A3 may be the same as or different from each other.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(i−2)中、RA4及びRA5は、それぞれ独立して、1価の有機基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子である。a’は、0〜9の整数である。b’は、0〜5の整数である。但し、RA4及びRA5がそれぞれ複数の場合、複数のRA4及びRA5はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。mは、0〜3の整数である。 In the formula (i-2), R A4 and R A5 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group, or a halogen atom. a 'is an integer of 0-9. b 'is an integer of 0-5. However, in the case of multiple R A4 and R A5 are each the plurality of R A4 and R A5 may each be the same or different. m is an integer of 0-3.

上記RA1〜RA5で表される1価の有機基としては、例えばアルキル基、脂環式炭化水素基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、等が挙げられ、又はこれらの基と、エーテル基、エステル基、カルボニル基、カーボネート基、アミド基、ウレア基、カーバメート基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基とを組み合せた基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group represented by R A1 to R A5 include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, and the like, or these groups and an ether And a group obtained by combining at least one group selected from the group consisting of a group, an ester group, a carbonyl group, a carbonate group, an amide group, a urea group, and a carbamate group.

上記RA1〜RA5で表されるハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。 As a halogen atom represented by said R < A1 > -R < A5 >, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom etc. are mentioned, for example.

上記式(i−1)及び式(i−2)で表されるカチオンとしては、例えば、下記式(i−1)〜(i−84)で表されるカチオン等が挙げられる。

Figure 0005741289
Examples of cations represented by the above formulas (i-1) and (i-2) include cations represented by the following formulas (i-1) to (i-84).
Figure 0005741289

Figure 0005741289
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Figure 0005741289
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これらの中で、入手容易性の観点からは、上記式(i−1)、式(i−2)、式(i−6)、式(i−8)、式(i−13)、式(i−19)、式(i−25)、式(i−27)、式(i−29)、式(i−33)、式(i−51)、式(i−54)及び式(i−65)で表されるスルホニウムカチオンが好ましく、上記式(i−1)で表されるスルホニウムカチオンがより好ましい。   Among these, from the viewpoint of availability, the above formula (i-1), formula (i-2), formula (i-6), formula (i-8), formula (i-13), formula (I-19), formula (i-25), formula (i-27), formula (i-29), formula (i-33), formula (i-51), formula (i-54) and formula ( The sulfonium cation represented by i-65) is preferable, and the sulfonium cation represented by the formula (i-1) is more preferable.

また、露光時のレジスト膜中の定在波を低減する観点からは、上記式(i−54)〜(i−57)及び式(i−66)〜(i−84)で表されるスルホニウムカチオンが好ましく、また、ナフタレン環又はアントラセン環を2個以上有し、当該フォトレジスト組成物におけるナノエッジラフネスがさらに低減されかつ焦点深度がさらに向上することから、上記式(i−66)、(i−68)〜(i−73)及び(i−75)〜(i−77)で表されるスルホニウムカチオンがより好ましく、上記式(i−66)及び式(i−68)で表されるスルホニウムカチオンがさらに好ましく、上記式(i−66)で表されるスルホニウムカチオンが特に好ましい。   From the viewpoint of reducing standing waves in the resist film during exposure, sulfonium represented by the above formulas (i-54) to (i-57) and formulas (i-66) to (i-84) A cation is preferable, and it has two or more naphthalene rings or anthracene rings, and the nanoedge roughness in the photoresist composition is further reduced and the depth of focus is further improved. Therefore, the above formula (i-66), ( The sulfonium cations represented by i-68) to (i-73) and (i-75) to (i-77) are more preferable, and are represented by the above formulas (i-66) and (i-68). A sulfonium cation is more preferable, and a sulfonium cation represented by the above formula (i-66) is particularly preferable.

で表される1価のカチオンがヨードニウムカチオンである場合の[A]化合物としては、例えば、下記式(1−2)で表されるヨードニウム塩等が挙げられる。 Examples of the [A] compound when the monovalent cation represented by M + is an iodonium cation include an iodonium salt represented by the following formula (1-2).

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(1−2)中、R、R、R、n1及びn2は、上記式(1)と同義である。R及びRは、上記式(1−1)中のR及びRとそれぞれ同義である。 In the above formula (1-2), R 1, R 2, R f, n1 and n2 are as defined in the above formula (1). R 6 and R 7 have the same meanings as R 3 and R 4 in the above formula (1-1), respectively.

ヨードニウムカチオンとしては、上記式(ii−1)で表されるヨードニウムカチオンが好ましい。上記式(ii−1)で表されるヨードニウムカチオンは、上記式(i−1)及び(i−2)で表されるスルホニウムカチオンの場合と同様に、ナフタレン環及びアントラセン環からなる群より選ばれる少なくとも1種の芳香環を有するので、この芳香環により露光光が吸収され、レジスト膜中に発生する定在波が低減される。その結果、当該フォトレジスト組成物によれば、ナノエッジラフネスがより低減され、かつ焦点深度がより向上する。   As the iodonium cation, an iodonium cation represented by the above formula (ii-1) is preferable. The iodonium cation represented by the above formula (ii-1) is selected from the group consisting of a naphthalene ring and an anthracene ring, as in the case of the sulfonium cation represented by the above formulas (i-1) and (i-2). Therefore, exposure light is absorbed by this aromatic ring, and standing waves generated in the resist film are reduced. As a result, according to the photoresist composition, the nano edge roughness is further reduced and the depth of focus is further improved.

上記式(i−2)中、h1及びh2は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。但し、h1及びh2のうちの少なくとも1つは1又は2である。RB1及びRB2は、それぞれ独立して、1価の有機基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子である。d及びeは、それぞれ独立して、0〜9の整数である。但し、RB1及びRB2がそれぞれ複数の場合、複数のRB1及びRB2はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。 In the above formula (i-2), h1 and h2 are each independently an integer of 0 to 2. However, at least one of h1 and h2 is 1 or 2. R B1 and R B2 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group, or a halogen atom. d and e are each independently an integer of 0 to 9. However, in the case of multiple R B1 and R B2 are each, or different in each of the plurality of R B1 and R B2 same.

上記RB1及びRB2で表される1価の有機基及びハロゲン原子としては、例えば、上記RA1〜RA5として例示したそれぞれの基と同様の基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group and halogen atom represented by R B1 and R B2 include the same groups as the groups exemplified as R A1 to R A5 .

上記式(i−2)で表されるヨードニウムカチオンとしては、例えば、下記式(ii−1)〜(ii−45)で表されるヨードニウムカチオン等が挙げられる。   Examples of the iodonium cation represented by the above formula (i-2) include iodonium cations represented by the following formulas (ii-1) to (ii-45).

Figure 0005741289
Figure 0005741289

Figure 0005741289
Figure 0005741289

Figure 0005741289
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これらの中で、入手容易性の観点からは、上記式(ii−1)及び式(ii−2)で表されるヨードニウムカチオンが好ましい。   Among these, from the viewpoint of availability, iodonium cations represented by the above formula (ii-1) and formula (ii-2) are preferable.

また、露光時のレジスト膜中の定在波を低減する観点からは、上記式(ii−36)、(ii−37)、式(ii−40)〜(ii−45)で表されるヨードニウムカチオンが好ましく、ナフタレン環又はアントラセン環を2個以上有し、当該フォトレジスト組成物において、ナノエッジラフネスがより低減され、かつ焦点深度がより向上することから、(ii−36)、(ii−37)、(ii−41)及び(ii−43)〜(ii−45)で表されるヨードニウムカチオンがより好ましく、(ii−36)、(ii−37)、(ii−41)及び(ii−44)で表されるヨードニウムカチオンがさらに好ましい。   Further, from the viewpoint of reducing standing waves in the resist film during exposure, iodonium represented by the above formulas (ii-36), (ii-37), and formulas (ii-40) to (ii-45). (Ii-36), (ii-) because a cation is preferable, and it has two or more naphthalene rings or anthracene rings, and in the photoresist composition, nanoedge roughness is further reduced and depth of focus is further improved. 37), (ii-41) and iiinium cations represented by (ii-43) to (ii-45) are more preferred, and (ii-36), (ii-37), (ii-41) and (ii) The iodonium cation represented by -44) is more preferable.

[A]化合物の含有量としては、後述する[B]重合体100質量部に対して、通常0.1質量部〜20質量部であり、0.1質量部〜15質量部が好ましく、0.2質量部〜10質量部がより好ましい。[A]化合物の含有量が0.1質量部未満では、当該フォトレジスト組成物の感度が低くなるおそれがある。一方、20質量部を超えると、露光光に対する透明性、パターン形成性、耐熱性等が低下する場合がある。[A]化合物は単独又は2種以上を混合して使用することができる。   [A] As content of a compound, it is 0.1 mass part-20 mass parts normally with respect to 100 mass parts of [B] polymer mentioned later, 0.1 mass part-15 mass parts are preferable, 0 More preferably, 2 parts by mass to 10 parts by mass. If the content of the compound [A] is less than 0.1 parts by mass, the sensitivity of the photoresist composition may be lowered. On the other hand, if it exceeds 20 parts by mass, transparency to exposure light, pattern formability, heat resistance, and the like may decrease. [A] A compound can be used individually or in mixture of 2 or more types.

<[A]化合物の合成方法>
[A]化合物は、例えば、下記式(1−0)で表される化合物を原料として用いて合成することができる。
<[A] Compound Synthesis Method>
The compound [A] can be synthesized using, for example, a compound represented by the following formula (1-0) as a raw material.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(1−0)中、R、R、n2及びMは、上記式(1)と同義である。上記式(1−0)で表される化合物のうち、n2が1の化合物は、例えばJournal of Fluorine Chemistry, 129 (2008), 607に記載の方法により合成することができる。n2が0の化合物は、例えば下記式(1−0’)で表される化合物を原料として、Journal of Fluorine Chemistry, 129 (2008), 607に記載の方法により合成することができる。 In the above formula (1-0), R 2, R f, n2 and M + is as defined in the above formula (1). Among the compounds represented by the above formula (1-0), a compound in which n2 is 1 can be synthesized by a method described in Journal of Fluorine Chemistry, 129 (2008), 607, for example. A compound in which n2 is 0 can be synthesized by a method described in Journal of Fluorine Chemistry, 129 (2008), 607 using, for example, a compound represented by the following formula (1-0 ′) as a raw material.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(1−0’)中、R及びRは、上記式(1)と同義である。Rαは、1価の有機基である。 In the above formula (1-0 '), R 2 and R f is as defined in the above formula (1). R α is a monovalent organic group.

上記式(1−0)で表される化合物について、例えば、下記反応をさせることによって式(1)で表される化合物を得ることができる。   About the compound represented by the said Formula (1-0), the compound represented by Formula (1) can be obtained by making the following reaction, for example.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記反応式中、R、R、R、n2及びMは、上記式(1)と同義である。Xは、水酸基、ハロゲン原子又はO−CO−Rである。Xは、ハロゲン原子である。 In the above reaction formula, R 1, R 2, R f, n2 and M + is as defined in the above formula (1). X 1 is a hydroxyl group, a halogen atom or O—CO—R 1 . X 2 is a halogen atom.

<[B]重合体>
[B]重合体は、上記式(2−1)で表される構造単位(I)を有する重合体である。当該フォトレジスト組成物は、[A]化合物から発生する酸の作用により、露光部における[B]重合体の現像液に対する溶解性が変化することで、レジストパターンを形成することができる。
<[B] polymer>
[B] The polymer is a polymer having the structural unit (I) represented by the above formula (2-1). The said photoresist composition can form a resist pattern because the solubility with respect to the developing solution of the [B] polymer in an exposure part changes by the effect | action of the acid generate | occur | produced from a [A] compound.

[B]重合体は、構造単位(I)以外にも、構造単位(II)〜(V)等を有していてもよい。なお、[B]重合体は、これらの各構造単位を1種又は2種以上有していてもよい。   [B] The polymer may have structural units (II) to (V) in addition to the structural unit (I). In addition, the [B] polymer may have 1 type, or 2 or more types of each of these structural units.

[構造単位(I)]
構造単位(I)は、上記式(2−1)で表される構造単位である。[B]重合体が構造単位(I)を有することで、ポジ型のフォトレジスト組成物においては、現像液に対する溶解性を調整することにより、ネガ型のフォトレジスト組成物においては、露光部における架橋反応を効率的に進行させることにより、当該フォトレジスト組成物は優れた解像性を発揮することができ、また、レジストパターンの基板への密着性を向上させることができる。また、上記[A]化合物から発生する酸は、[B]重合体の構造単位(I)の存在により、レジスト膜中における酸拡散長が十分に短くなると考えられ、結果として、当該フォトレジスト組成物によれば、ナノエッジラフネスを低減することができ、かつ焦点深度を優れたものにすることができると推察される。
[Structural unit (I)]
The structural unit (I) is a structural unit represented by the above formula (2-1). [B] Since the polymer has the structural unit (I), in the positive photoresist composition, by adjusting the solubility in the developer, in the negative photoresist composition, in the exposed portion. By allowing the crosslinking reaction to proceed efficiently, the photoresist composition can exhibit excellent resolution, and the adhesion of the resist pattern to the substrate can be improved. The acid generated from the [A] compound is considered to have a sufficiently short acid diffusion length in the resist film due to the presence of the structural unit (I) of the [B] polymer. As a result, the photoresist composition According to the thing, it is guessed that nano edge roughness can be reduced and the depth of focus can be made excellent.

上記式(2−1)中、Rは、水素原子又はメチル基である。Rは、1価の有機基である。pは、0〜3の整数である。Rが複数の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。qは、1〜3の整数である。但し、p及びqは、p+q≦5の条件を満たす。 In said formula (2-1), R is a hydrogen atom or a methyl group. R a is a monovalent organic group. p is an integer of 0-3. If R a is plural, the plurality of R a may be the same or different. q is an integer of 1 to 3. However, p and q satisfy the condition of p + q ≦ 5.

上記Rとしては、水素原子が好ましい。   R is preferably a hydrogen atom.

上記Rで表される1価の有機基としては、例えば、炭素数1〜12の1価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、1価の酸素原子含有有機基、1価の窒素原子含有有機基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group represented by R a include a monovalent chain hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and the number of carbon atoms. 6-20 monovalent aromatic hydrocarbon groups, monovalent oxygen atom-containing organic groups, monovalent nitrogen atom-containing organic groups, and the like.

上記1価の鎖状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、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−デシル基等が挙げられる。   Examples of the monovalent chain hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, a 1-methylpropyl group, and a t-butyl group. Group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-decyl group and the like.

上記1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。   Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, and the like.

上記1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,4−キシリル基、2,6−キシリル基、3,5−キシリル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等が挙げられる。   Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, 2,4-xylyl group, 2,6-xylyl group, 3,5- Examples include xylyl group, mesityl group, o-cumenyl group, m-cumenyl group, p-cumenyl group, benzyl group, phenethyl group, 1-naphthyl group, and 2-naphthyl group.

上記1価の酸素原子含有有機基としては、例えば、
カルボキシル基;
ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、1−ヒドロキシブチル基、2−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、4−ヒドロキシブチル基等の炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のヒドロキシアルキル基;
3−ヒドロキシシクロペンチル基、4−ヒドロキシシクロヘキシル基等の炭素数3〜8のヒドロキシシクロアルキル基;
メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メチルプロポキシ基、t−ブトキシ基等の炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルコキシ基;
シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等のシクロアルキルオキシ基;
メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基等の炭素数2〜9の直鎖状のアルコキシカルボニルオキシ基;
(1−メトキシエトキシ)メチル基、(1−エトキシエトキシ)メチル基、(1−n−プロポキシエトキシ)メチル基、(1−n−ブトキシエトキシ)メチル基、(1−メトキシプロポキシ)メチル基、(1−エトキシプロポキシ)メチル基等の炭素数3〜11の直鎖状又は分岐状の(1−アルコキシアルコキシ)アルキル基;
(1−シクロペンチルオキシエトキシ)メチル基、(1−シクロヘキシルオキシエトキシ)メチル基等の炭素数5〜11の(1−シクロアルキルオキシアルコキシ)アルキル基;
メトキシカルボニルオキシメチル基、エトキシカルボニルオキシメチル基、n−プロポキシカルボニルオキシメチル基、i−プロポキシカルボニルオキシメチル基、n−ブトキシカルボニルオキシメチル基、t−ブトキシカルボニルオキシメチル基等の炭素数3〜10の直鎖状又は分岐状のアルコキシカルボニルオキシアルキル基;
シクロペンチルオキシカルボニルオキシメチル基、シクロヘキシルオキカルボニルオキシメチル基等の炭素数5〜10のシクロアルキルオキシカルボニルオキシアルキル基等が挙げられる。
Examples of the monovalent oxygen atom-containing organic group include:
Carboxyl group;
Hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group, 1-hydroxypropyl group, 2-hydroxypropyl group, 3-hydroxypropyl group, 1-hydroxybutyl group, 2-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl A linear or branched hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms such as a 4-hydroxybutyl group;
A hydroxycycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms such as a 3-hydroxycyclopentyl group and a 4-hydroxycyclohexyl group;
Linear or branched having 1 to 8 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, 2-methylpropoxy group, 1-methylpropoxy group, t-butoxy group In the form of an alkoxy group;
A cycloalkyloxy group such as a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group;
A linear alkoxycarbonyloxy group having 2 to 9 carbon atoms such as a methoxycarbonyloxy group, an ethoxycarbonyloxy group, an n-propoxycarbonyloxy group, and an n-butoxycarbonyloxy group;
(1-methoxyethoxy) methyl group, (1-ethoxyethoxy) methyl group, (1-n-propoxyethoxy) methyl group, (1-n-butoxyethoxy) methyl group, (1-methoxypropoxy) methyl group, ( A linear or branched (1-alkoxyalkoxy) alkyl group having 3 to 11 carbon atoms such as 1-ethoxypropoxy) methyl group;
A (1-cycloalkyloxyalkoxy) alkyl group having 5 to 11 carbon atoms such as a (1-cyclopentyloxyethoxy) methyl group and a (1-cyclohexyloxyethoxy) methyl group;
3 to 10 carbon atoms such as methoxycarbonyloxymethyl group, ethoxycarbonyloxymethyl group, n-propoxycarbonyloxymethyl group, i-propoxycarbonyloxymethyl group, n-butoxycarbonyloxymethyl group, t-butoxycarbonyloxymethyl group, etc. A linear or branched alkoxycarbonyloxyalkyl group of
Examples thereof include a cycloalkyloxycarbonyloxyalkyl group having 5 to 10 carbon atoms such as a cyclopentyloxycarbonyloxymethyl group and a cyclohexyloxycarbonyloxymethyl group.

上記1価の窒素原子含有有機基としては、例えば、
シアノ基;
シアノメチル基、1−シアノエチル基、2−シアノエチル基、1−シアノプロピル基、2−シアノプロピル基、3−シアノプロピル基、1−シアノブチル基、2−シアノブチル基、3−シアノブチル基、4−シアノブチル基等の炭素数2〜9の直鎖状又は分岐状のシアノアルキル基;
3−シアノシクロペンチル基、4−シアノシクロヘキシル基等の炭素数4〜9のシアノシクロアルキル基等が挙げられる。
As the monovalent nitrogen atom-containing organic group, for example,
A cyano group;
Cyanomethyl group, 1-cyanoethyl group, 2-cyanoethyl group, 1-cyanopropyl group, 2-cyanopropyl group, 3-cyanopropyl group, 1-cyanobutyl group, 2-cyanobutyl group, 3-cyanobutyl group, 4-cyanobutyl group A linear or branched cyanoalkyl group having 2 to 9 carbon atoms, such as
C4-C9 cyanocycloalkyl groups such as 3-cyanocyclopentyl group and 4-cyanocyclohexyl group are exemplified.

としては、これらの中で、パターンの矩形性向上の観点から、1価の鎖状炭化水素基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基が好ましい。 Among these, from the viewpoint of improving the rectangularity of the pattern, Ra is preferably a monovalent chain hydrocarbon group, and preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an i-propyl group.

上記pとしては、0〜2が好ましく、0又は1がより好ましく、0がさらに好ましい。上記qとしては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。   As said p, 0-2 are preferable, 0 or 1 is more preferable, and 0 is further more preferable. The q is preferably 1 or 2, and more preferably 1.

上記構造単位(I)を与える単量体としては、例えば、2−ヒドロキシスチレン、3−ヒドロキシスチレン、4−ヒドロキシスチレン、2−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、3−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、4−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、2−メチル−3−ヒドロキシスチレン、4−メチル−3−ヒドロキシスチレン、5−メチル−3−ヒドロキシスチレン、2−メチル−4−ヒドロキシスチレン、3−メチル−4−ヒドロキシスチレン、3,4−ジヒドロキシスチレン、2,4,6−トリヒドロキシスチレン等が挙げられる。これらの中で、得られる構造単位(I)のフェノール性水酸基の酸性度の観点から、4−ヒドロキシスチレン、4−ヒドロキシ−α−メチルスチレンが好ましく、4−ヒドロキシスチレンがさらに好ましい。   Examples of the monomer that gives the structural unit (I) include 2-hydroxystyrene, 3-hydroxystyrene, 4-hydroxystyrene, 2-hydroxy-α-methylstyrene, 3-hydroxy-α-methylstyrene, 4 -Hydroxy-α-methylstyrene, 2-methyl-3-hydroxystyrene, 4-methyl-3-hydroxystyrene, 5-methyl-3-hydroxystyrene, 2-methyl-4-hydroxystyrene, 3-methyl-4- Examples thereof include hydroxystyrene, 3,4-dihydroxystyrene, 2,4,6-trihydroxystyrene and the like. Among these, from the viewpoint of the acidity of the phenolic hydroxyl group of the resulting structural unit (I), 4-hydroxystyrene and 4-hydroxy-α-methylstyrene are preferable, and 4-hydroxystyrene is more preferable.

上記構造単位(I)の含有割合としては、[B]重合体を構成する全構造単位に対して50〜90モル%が好ましく、60〜85モル%がより好ましく、65〜80モル%がさらに好ましい。構造単位(I)の含有割合が50モル%未満だと、レジストパターンの基板への密着性が低下するおそれがある。また、ネガ型のフォトレジスト組成物の場合には、パターン形成性が低下するおそれがある。逆に、含有割合が90モル%を超えると、現像後のコントラストが低下するおそれがある。   As a content rate of the said structural unit (I), 50-90 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [B] polymer, 60-85 mol% is more preferable, and 65-80 mol% is further. preferable. When the content ratio of the structural unit (I) is less than 50 mol%, the adhesion of the resist pattern to the substrate may be lowered. Moreover, in the case of a negative photoresist composition, there is a possibility that the pattern formability is lowered. On the contrary, if the content ratio exceeds 90 mol%, the contrast after development may be lowered.

[構造単位(II)]
構造単位(II)は、上記式(2−2)で表される構造単位である。当該フォトレジスト組成物がポジ型の場合は、[B]重合体は、酸解離性基を含む構造単位としての構造単位(II)をさらに有することが好ましい。当該フォトレジスト組成物は、[B]重合体が構造単位(II)を有することで、ナノエッジラフネスを低減することができ、かつ優れた焦点深度を発揮しつつ、ポジ型のレジストパターンを形成することができる。
[Structural unit (II)]
The structural unit (II) is a structural unit represented by the above formula (2-2). When the photoresist composition is positive, the [B] polymer preferably further has a structural unit (II) as a structural unit containing an acid dissociable group. In the photoresist composition, the [B] polymer has the structural unit (II), so that nano edge roughness can be reduced and a positive resist pattern can be formed while exhibiting excellent depth of focus. can do.

上記式(2−2)中、R’は、水素原子又はメチル基である。Rは、酸解離性基を含まない1価の有機基である。rは、0〜3の整数である。Rは、1価の酸解離性基である。sは、1〜3の整数である。R及びRがそれぞれ複数の場合、複数のR及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。但し、r及びsは、r+s≦5の条件を満たす。 In said formula (2-2), R 'is a hydrogen atom or a methyl group. R b is a monovalent organic group not containing an acid dissociable group. r is an integer of 0-3. R c is a monovalent acid dissociable group. s is an integer of 1 to 3. When R b and R c is plural, respectively, it may be different in each of the plurality of R b and R c identical. However, r and s satisfy the condition r + s ≦ 5.

上記R’としては、水素原子が好ましい。   R ′ is preferably a hydrogen atom.

上記Rで表される酸解離性基を含まない1価の有機基の例としては、例えば上記式(2−1)のRで表される1価の有機基において、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、1価の酸素原子含有有機基のうちのカルボキシル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシシクロアルキル基、アルコキシ基及びシクロアルキルオキシ基、並びに1価の窒素原子含有有機基について例示したものと同様の基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group not containing the acid dissociable group represented by R b include, for example, a chain hydrocarbon in the monovalent organic group represented by R a in the above formula (2-1). Group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, monovalent oxygen atom-containing organic group, carboxyl group, hydroxyalkyl group, hydroxycycloalkyl group, alkoxy group and cycloalkyloxy group, and monovalent group Examples thereof include the same groups as those exemplified for the nitrogen atom-containing organic group.

上記Rで表される1価の酸解離性基としては、例えば、
置換メチル基、1−置換エチル基、1−分岐アルキル基、トリオルガノシリル基、トリオルガノゲルミル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、1価の環式酸解離性基等が挙げられる。
Examples of the monovalent acid-dissociable group represented by R c include:
Examples thereof include a substituted methyl group, a 1-substituted ethyl group, a 1-branched alkyl group, a triorganosilyl group, a triorganogermyl group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, and a monovalent cyclic acid dissociable group.

上記置換メチル基としては、例えば、メトキシメチル基、メチルチオメチル基、エトキシメチル基、エチルチオメチル基、メトキシエトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、ベンジルチオメチル基、フェナシル基、ブロモフェナシル基、メトキシフェナシル基、メチルチオフェナシル基、α−メチルフェナシル基、シクロプロピルメチル基、ベンジル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル基、ブロモベンジル基、ニトロベンジル基、メトキシベンジル基、メチルチオベンジル基、エトキシベンジル基、エチルチオベンジル基、ピペロニル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、n−プロポキシカルボニルメチル基、i−プロポキシカルボニルメチル基、n−ブトキシカルボニルメチル基、t−ブトキシカルボニルメチル基等が挙げられる。   Examples of the substituted methyl group include a methoxymethyl group, a methylthiomethyl group, an ethoxymethyl group, an ethylthiomethyl group, a methoxyethoxymethyl group, a benzyloxymethyl group, a benzylthiomethyl group, a phenacyl group, a bromophenacyl group, and a methoxyphenacyl group. Group, methylthiophenacyl group, α-methylphenacyl group, cyclopropylmethyl group, benzyl group, diphenylmethyl group, triphenylmethyl group, bromobenzyl group, nitrobenzyl group, methoxybenzyl group, methylthiobenzyl group, ethoxybenzyl group , Ethylthiobenzyl group, piperonyl group, methoxycarbonylmethyl group, ethoxycarbonylmethyl group, n-propoxycarbonylmethyl group, i-propoxycarbonylmethyl group, n-butoxycarbonylmethyl group, t-butoxy Rubonirumechiru group, and the like.

上記1−置換エチル基としては、例えば、1−メトキシエチル基、1−メチルチオエチル基、1,1−ジメトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−エチルチオエチル基、1,1−ジエトキシエチル基、1−プロポキシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1−フェノキシエチル基、1−フェニルチオエチル基、1,1−ジフェノキシエチル基、1−ベンジルオキシエチル基、1−ベンジルチオエチル基、1−シクロプロピルエチル基、1−フェニルエチル基、1,1−ジフェニルエチル基、1−メトキシカルボニルエチル基、1−エトキシカルボニルエチル基、1−n−プロポキシカルボニルエチル基、1−イソプロポキシカルボニルエチル基、1−n−ブトキシカルボニルエチル基、1−t−ブトキシカルボニルエチル基等が挙げられる。   Examples of the 1-substituted ethyl group include 1-methoxyethyl group, 1-methylthioethyl group, 1,1-dimethoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, 1-ethylthioethyl group, 1,1-diethoxy. Ethyl group, 1-propoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, 1-phenoxyethyl group, 1-phenylthioethyl group, 1,1-diphenoxyethyl group, 1-benzyloxyethyl group, 1-benzylthioethyl Group, 1-cyclopropylethyl group, 1-phenylethyl group, 1,1-diphenylethyl group, 1-methoxycarbonylethyl group, 1-ethoxycarbonylethyl group, 1-n-propoxycarbonylethyl group, 1-isopropoxy Carbonylethyl group, 1-n-butoxycarbonylethyl group, 1-t-butoxycarbonylethyl group And the like.

上記1−分岐アルキル基としては、例えば、i−プロピル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、1−メチルブチル基、1,1−ジメチルブチル基等が挙げられる。   Examples of the 1-branched alkyl group include i-propyl group, sec-butyl group, t-butyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1-methylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group and the like. .

上記トリオルガノシリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、ジエチルメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチルi−プロピルシリル基、メチルジ−i−プロピルシリル基、トリ−i−プロピルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、ジ−t−ブチルメチルシリル基、トリ−t−ブチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、メチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。   Examples of the triorganosilyl group include trimethylsilyl group, ethyldimethylsilyl group, diethylmethylsilyl group, triethylsilyl group, dimethyl i-propylsilyl group, methyldi-i-propylsilyl group, tri-i-propylsilyl group, Examples thereof include a t-butyldimethylsilyl group, a di-t-butylmethylsilyl group, a tri-t-butylsilyl group, a dimethylphenylsilyl group, a methyldiphenylsilyl group, and a triphenylsilyl group.

上記トリオルガノゲルミル基としては、例えば、トリメチルゲルミル基、エチルジメチルゲルミル基、ジエチルメチルゲルミル基、トリエチルゲルミル基、ジメチルi−プロピルゲルミル基、メチルジ−i−プロピルゲルミル基、トリ−i−プロピルゲルミル基、t−ブチルジメチルゲルミル基、ジ−t−ブチルメチルゲルミル基、トリ−t−ブチルゲルミル基、ジメチルフェニルゲルミル基、メチルジフェニルゲルミル基、トリフェニルゲルミル基等が挙げられる。   Examples of the triorganogermyl group include trimethylgermyl group, ethyldimethylgermyl group, diethylmethylgermyl group, triethylgermyl group, dimethyl i-propylgermyl group, methyldi-i-propylgermyl group, -I-propylgermyl group, t-butyldimethylgermyl group, di-t-butylmethylgermyl group, tri-t-butylgermyl group, dimethylphenylgermyl group, methyldiphenylgermyl group, triphenylgermyl group Etc.

上記アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。   Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an i-propoxycarbonyl group, and a t-butoxycarbonyl group.

上記アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基、イソバレリル基、ラウロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、ピペロイル基、スベロイル基、アゼラオイル基、セバコイル基、アクリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイル基、クロトノイル基、オレオイル基、マレオイル基、フマロイル基、メサコノイル基、カンホロイル基、ベンゾイル基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタロイル基、ナフトイル基、トルオイル基、ヒドロアトロポイル基、アトロポイル基、シンナモイル基、フロイル基、テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基等が挙げられる。   Examples of the acyl group include acetyl group, propionyl group, butyryl group, heptanoyl group, hexanoyl group, valeryl group, pivaloyl group, isovaleryl group, lauroyl group, myristoyl group, palmitoyl group, stearoyl group, oxalyl group, malonyl group, Succinyl group, glutaryl group, adipoyl group, piperoyl group, suberoyl group, azelaoil group, sebacoyl group, acryloyl group, propioyl group, methacryloyl group, crotonoyl group, oleoyl group, maleoyl group, fumaroyl group, mesaconoyl group, canphoroyl group, benzoyl Group, phthaloyl group, isophthaloyl group, terephthaloyl group, naphthoyl group, toluoyl group, hydroatropoyl group, atropoyl group, cinnamoyl group, furoyl group, thenoyl group, nicotinoyl group, isoni Chinoiru group, and the like.

上記1価の環式酸解離性基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、4−メトキシシクロヘキシル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、3−ブロモテトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロチオピラニル基、3−テトラヒドロチオフェン−1,1−ジオキシド基等が挙げられる。   Examples of the monovalent cyclic acid dissociable group include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexenyl group, a 4-methoxycyclohexyl group, a tetrahydrofuranyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrothiofuranyl group, Examples thereof include a tetrahydrothiopyranyl group, a 3-bromotetrahydropyranyl group, a 4-methoxytetrahydropyranyl group, a 4-methoxytetrahydrothiopyranyl group, and a 3-tetrahydrothiophene-1,1-dioxide group.

これらの中でも、t−ブチル基、ベンジル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、トリメチルシリル基、t−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニルメチル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、テトラヒドロチオピラニル基が好ましく、t−ブチル基がさらに好ましい。   Among these, t-butyl group, benzyl group, 1-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group, trimethylsilyl group, t-butoxycarbonyl group, t-butoxycarbonylmethyl group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydropyranyl group, tetrahydro A thiofuranyl group and a tetrahydrothiopyranyl group are preferable, and a t-butyl group is more preferable.

上記構造単位(II)を与える単量体としては、例えば、4−t−ブトキシスチレン、4−t−ブトキシ−α−メチルスチレン、4−(2−エチル−2−プロポキシ)スチレン、4−(2−エチル−2−プロポキシ)−α−メチルスチレン、4−(1−エトキシエトキシ)スチレン、4−(1−エトキシエトキシ)−α−メチルスチレン、アセトキシスチレン等が挙げられる。これらの中で、4−t−ブトキシスチレンが好ましい。   Examples of the monomer that gives the structural unit (II) include 4-t-butoxystyrene, 4-t-butoxy-α-methylstyrene, 4- (2-ethyl-2-propoxy) styrene, 4- ( 2-ethyl-2-propoxy) -α-methylstyrene, 4- (1-ethoxyethoxy) styrene, 4- (1-ethoxyethoxy) -α-methylstyrene, acetoxystyrene and the like. Of these, 4-t-butoxystyrene is preferred.

上記構造単位(II)の含有割合としては、ポジ型のフォトレジスト組成物の場合、[B]重合体を構成する全構造単位に対して、1〜50モル%が好ましく、5〜40モル%がより好ましく、10〜30モル%がさらに好ましい。構造単位(II)の含有割合が1モル%未満だと、解像度が低下するおそれがある。逆に、含有割合が50モル%を超えると、レジストパターンの基板への密着性が低下するおそれがある。   As a content rate of the said structural unit (II), in the case of a positive type photoresist composition, 1-50 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [B] polymer, and 5-40 mol%. Is more preferable, and 10-30 mol% is further more preferable. If the content of the structural unit (II) is less than 1 mol%, the resolution may be lowered. On the other hand, if the content ratio exceeds 50 mol%, the adhesion of the resist pattern to the substrate may be reduced.

[構造単位(III)]
構造単位(III)は、下記式(2−3)で表される構造単位である。[B]重合体が構造単位(III)を有することで、当該フォトレジスト組成物は、ナノエッジラフネスを低減することができ、かつ焦点深度を向上させることができる。
[Structural unit (III)]
The structural unit (III) is a structural unit represented by the following formula (2-3). [B] When the polymer has the structural unit (III), the photoresist composition can reduce nanoedge roughness and improve the depth of focus.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(2−3)中、R’’は、水素原子又はメチル基である。Rは、1価の炭化水素基又は酸解離性基を含まない1価のオキシ炭化水素基である。tは、0〜3の整数である。Rが複数の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。 In the above formula (2-3), R ″ is a hydrogen atom or a methyl group. R d is a monovalent hydrocarbon group or a monovalent oxyhydrocarbon group not containing an acid dissociable group. t is an integer of 0-3. If R d is plural, a plurality of R d may be the same or different.

上記R’’としては、水素原子が好ましい。   R ″ is preferably a hydrogen atom.

上記Rで表される1価の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、i−プロピル基、t−ブチル基等のアルキル基基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、ナフチル基、ベンジル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R d include alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, and t-butyl; cyclopentyl, cyclohexyl, and the like. An aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a naphthyl group, and a benzyl group.

上記Rで表される酸解離性基を含まない1価のオキシ炭化水素基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基等の1級又は2級のアルコキシ基;シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等のシクロアルキルオキシ基;フェノキシ基、ベンジルオキシ基等のオキシ芳香族炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the monovalent oxyhydrocarbon group that does not contain an acid dissociable group represented by R d include primary groups such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, and an n-butoxy group. Or a secondary alkoxy group; a cycloalkyloxy group such as a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group; and an oxyaromatic hydrocarbon group such as a phenoxy group and a benzyloxy group.

上記Rとしては、これらの中で、アルキル基、アルコキシ基が好ましく、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基がより好ましく、メチル基、メトキシ基がさらに好ましく、メチル基が特に好ましい。 Among these, R d is preferably an alkyl group or an alkoxy group, more preferably a methyl group, an ethyl group, a methoxy group or an ethoxy group, still more preferably a methyl group or a methoxy group, and particularly preferably a methyl group.

上記tとしては、0〜2が好ましく、0又は1がより好ましく、0がさらに好ましい。   As said t, 0-2 are preferable, 0 or 1 is more preferable, and 0 is further more preferable.

上記構造単位(III)を与える単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−メトキシスチレン、3−メトキシスチレン、4−メトキシスチレン等が挙げられる。これらの中で、スチレンが好ましい。   Examples of the monomer that gives the structural unit (III) include styrene, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-methoxystyrene, 3-methoxystyrene, 4- And methoxystyrene. Of these, styrene is preferred.

上記構造単位(III)の含有割合としては、ポジ型のフォトレジスト組成物の場合には、[B]重合体を構成する全構造単位に対して、20モル%以下が好ましく、1〜10モル%がより好ましく、2〜8モル%がさらに好ましい。構造単位(II)の含有割合が20モル%を超えると、レジスト膜の現像性が低下するおそれがある。また、ネガ型のフォトレジスト組成物の場合には、[B]重合体を構成する全構造単位に対して、0〜50モル%が好ましく、10〜40モル%がより好ましく、20〜35モル%がさらに好ましい。構造単位(III)の含有割合が50モル%を超えると、パターン形成性が低下するおそれがある。   In the case of a positive photoresist composition, the content of the structural unit (III) is preferably 20 mol% or less, preferably 1 to 10 mol, based on all structural units constituting the [B] polymer. % Is more preferable, and 2 to 8 mol% is more preferable. When the content ratio of the structural unit (II) exceeds 20 mol%, the developability of the resist film may be deteriorated. Moreover, in the case of a negative photoresist composition, 0-50 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [B] polymer, 10-40 mol% is more preferable, and 20-35 mol is preferable. % Is more preferable. If the content ratio of the structural unit (III) exceeds 50 mol%, the pattern formability may be lowered.

[構造単位(IV)]
構造単位(IV)は、下記式(2−4)で表される構造単位である。当該フォトレジスト組成物がポジ型である場合、[B]重合体は、酸解離性基を含む構造単位として、構造単位(IV)を有していてもよい。
[Structural unit (IV)]
The structural unit (IV) is a structural unit represented by the following formula (2-4). When the said photoresist composition is positive type, the [B] polymer may have structural unit (IV) as a structural unit containing an acid dissociable group.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(2−4)中、Rは、水素原子又はメチル基である。Rは、酸解離性基である。 In the above formula (2-4), R A is a hydrogen atom or a methyl group. R e is an acid dissociable group.

上記Rとしては、水素原子が好ましい。 As said RA , a hydrogen atom is preferable.

上記Rで表される1価の酸解離性基としては、例えば、t−ブチル基、1−メチルシクロペンチル基、1−エチルシクロペンチル基、2−メチルアダマンチル基、2−エチルアダマンチル基等が挙げられる。 The monovalent acid-dissociable group represented by R e, for example, t- butyl group, 1-methylcyclopentyl, 1-ethylcyclopentyl, 2-methyl-adamantyl group, and a 2-ethyl adamantyl group It is done.

上記構造単位(IV)を与える単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸1−メチルシクロペンチル、(メタ)アクリル酸1−エチルシクロペンチル、(メタ)アクリル酸2−メチルアダマンチル、(メタ)アクリル酸2−エチルアダマンチル等が挙げられる。   Examples of the monomer that gives the structural unit (IV) include t-butyl (meth) acrylate, 1-methylcyclopentyl (meth) acrylate, 1-ethylcyclopentyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid. Examples include 2-methyladamantyl and 2-ethyladamantyl (meth) acrylate.

上記構造単位(IV)の含有割合としては、ポジ型のフォトレジスト組成物の場合、[B]重合体を構成する全構造単位に対して、10〜40モル%が好ましく、10〜30モル%がさらに好ましい。構造単位(IV)の含有割合が10モル%未満だと、解像度が低下する場合がある。逆に、含有割合が40モル%を超えると、ドライエッチング耐性が不十分となる場合がある。   As a content rate of the said structural unit (IV), in the case of a positive photoresist composition, 10-40 mol% is preferable with respect to all the structural units which comprise a [B] polymer, and 10-30 mol%. Is more preferable. If the content of the structural unit (IV) is less than 10 mol%, the resolution may be lowered. On the other hand, if the content ratio exceeds 40 mol%, the dry etching resistance may be insufficient.

また[B]重合体は、構造単位(IV)のうち、分子鎖間で2価の酸解離性基を介する架橋構造を形成する下記式(2−4−a)で表される構造単位(IV−a)を有することが好ましい。[B]重合体が構造単位(IV−a)を有することで、レジスト膜の現像において、極性基の生成と共に、[B]重合体の分子量が低下するため、ポジ型のフォトレジスト組成物の場合、コントラストを向上させることができる。   [B] The polymer is a structural unit represented by the following formula (2-4-a) that forms a cross-linked structure via a divalent acid dissociable group between molecular chains among the structural units (IV) ( It is preferred to have IV-a). [B] Since the polymer has the structural unit (IV-a), in the development of the resist film, the molecular weight of the polymer decreases with the generation of the polar group. In this case, the contrast can be improved.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(2−4−a)中、R及びRB’は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基である。Rは、2価の酸解離性基である。 In the above formula (2-4-a), R B and R B ′ are each independently a hydrogen atom or a methyl group. R C is a divalent acid dissociable group.

上記R及びRB’としては、水素原子が好ましい。 Above for R B and R B 'is preferably a hydrogen atom.

上記Rで表される2価の酸解離性基としては、例えば、1,1,3,3−テトラメチルプロパンジイル基、1,1,4,4−テトラメチルブタンジイル基、1,1,5,5−テトラメチルペンタンジイル基等が挙げられる。これらの中で、1,1,4,4−テトラメチルブタンジイル基が好ましい。 Examples of the divalent acid dissociable group represented by R C include, for example, 1,1,3,3-tetramethylpropanediyl group, 1,1,4,4-tetramethylbutanediyl group, 1,1 , 5,5-tetramethylpentanediyl group and the like. Among these, 1,1,4,4-tetramethylbutanediyl group is preferable.

上記構造単位(IV−a)を与える単量体としては、例えば、2,4−ジメチルペンタン−2,4−ジアクリレート、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジアクリレート、2,6−ジメチルヘプタン−2,6−ジアクリレート等が挙げられる。これらの中で、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジアクリレートがより好ましい。   Examples of the monomer that gives the structural unit (IV-a) include 2,4-dimethylpentane-2,4-diacrylate, 2,5-dimethylhexane-2,5-diacrylate, 2,6- Examples thereof include dimethyl heptane-2,6-diacrylate. Among these, 2,5-dimethylhexane-2,5-diacrylate is more preferable.

上記構造単位(IV−a)の含有割合としては、ポジ型のフォトレジスト組成物の場合、[B]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%以下が好ましく、1〜5モル%がさらに好ましい。構造単位(IV−a)の含有割合が10モル%を超えると、当該フォトレジスト組成物のパターン形成性が低下する場合がある。   As a content rate of the said structural unit (IV-a), in the case of a positive type photoresist composition, 10 mol% or less is preferable with respect to all the structural units which comprise a [B] polymer, and 1-5 mol % Is more preferable. When the content rate of a structural unit (IV-a) exceeds 10 mol%, the pattern formation property of the said photoresist composition may fall.

[構造単位(V)]
構造単位(V)は、下記単量体に由来する構造単位である。[B]重合体は、上記構造単位(I)〜(IV)以外にも、構造単位(V)を有していてもよい。[B]重合体が構造単位(V)を有することにより、当該フォトレジスト組成物は、ナノエッジラフネスをさらに低減することができ、かつ焦点深度をさらに向上させることができる。
[Structural unit (V)]
The structural unit (V) is a structural unit derived from the following monomer. [B] The polymer may have a structural unit (V) in addition to the structural units (I) to (IV). [B] When the polymer has the structural unit (V), the photoresist composition can further reduce the nano edge roughness and further improve the depth of focus.

構造単位(V)を与える単量体としては、例えば、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−メチルプロピル、(メタ)アクリル酸1−メチルプロピル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸1−メチル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸1−エチル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸8−メチル−8−トリシクロデシル、(メタ)アクリル酸8−エチル−8−トリシクロデシル、(メタ)アクリル酸3−メチル−3−テトラシクロドデセニル、(メタ)アクリル酸3−エチル−3−テトラシクロドデセニル、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;
(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、けい皮酸等の不飽和カルボン酸(無水物)類;
(メタ)アクリル酸2−カルボキシエチル、(メタ)アクリル酸2−カルボキシ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸3−カルボキシ−n−プロピル等の不飽和カルボン酸のカルボキシアルキルエステル類;
(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、クロトンニトリル、マレインニトリル、フマロニトリル等の不飽和ニトリル化合物;
(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、クロトンアミド、マレインアミド、フマルアミド等の不飽和アミド化合物;
マレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミド化合物;N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルピロリドン、2−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、2−ビニルイミダゾール、4−ビニルイミダゾール等の含窒素ビニル化合物等が挙げられる。
As the monomer that gives the structural unit (V), for example,
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-methylpropyl (meth) acrylate 1-methylpropyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, neopentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl, 2-hydroxy-n-propyl (meth) acrylate, 3-hydroxy-n-propyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 1-methyl-2-adamantyl, 1-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 8- Tyl-8-tricyclodecyl, 8-ethyl-8-tricyclodecyl (meth) acrylate, 3-methyl-3-tetracyclododecenyl (meth) acrylate, 3-ethyl (meth) acrylate (Meth) acrylic acid esters such as 3-tetracyclododecenyl and 2,5-dimethylhexane-2,5-di (meth) acrylate;
Unsaturated carboxylic acids (anhydrides) such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, cinnamic acid;
Carboxyalkyl esters of unsaturated carboxylic acids such as 2-carboxyethyl (meth) acrylate, 2-carboxy-n-propyl (meth) acrylate, 3-carboxy-n-propyl (meth) acrylate;
Unsaturated nitrile compounds such as (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, crotonnitrile, maleinnitrile, fumaronitrile;
Unsaturated amide compounds such as (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, crotonamide, maleinamide, fumaramide;
Unsaturated imide compounds such as maleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide; N-vinyl-ε-caprolactam, N-vinylpyrrolidone, 2-vinylpyridine, 3-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 2-vinylimidazole And nitrogen-containing vinyl compounds such as 4-vinylimidazole.

これらの単量体の中でも、当該フォトレジスト組成物がナノエッジラフネスをより低減でき、かつ焦点深度がより向上する観点から、不飽和アミド化合物が好ましく、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドがより好ましい。   Among these monomers, an unsaturated amide compound is preferable and N, N-dimethyl (meth) acrylamide is more preferable from the viewpoint that the photoresist composition can further reduce nanoedge roughness and further improve the depth of focus. preferable.

上記構造単位(V)の含有割合としては、[B]重合体を構成する全構造単位に対して、通常、25モル%以下であり、15モル%以下が好ましい。構造単位(V)の含有割合が25モル%を超えると、解像度が低下する場合がある。   As a content rate of the said structural unit (V), it is 25 mol% or less normally with respect to all the structural units which comprise a [B] polymer, and 15 mol% or less is preferable. When the content ratio of the structural unit (V) exceeds 25 mol%, the resolution may be lowered.

[B]重合体としては、例えば、4−ヒドロキシスチレン/4−t−ブトキシスチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/4−t−ブトキシスチレン/アクリル酸1−メチルシクロペンチル共重合体、4−ヒドロキシスチレン/4−t−ブトキシスチレン/アクリル酸1−エチルシクロペンチル共重合体、4−ヒドロキシスチレン/4−t−ブトキシスチレン/スチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/アクリル酸t−ブチル/スチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/アクリル酸1−メチルシクロペンチル/スチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/アクリル酸1−エチルシクロペンチル/スチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/4−t−ブトキシスチレン/2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジアクリレート共重合体、4−ヒドロキシスチレン/アクリル酸2−エチルアダマンチル/スチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/アクリル酸2−エチルアダマンチル共重合体、4−ヒドロキシスチレン/4―(1−エトキシエトキシ)スチレン/4−tert−ブトキシスチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/4―(1−エトキシエトキシ)スチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/4―(1−エトキシエトキシ)スチレン/スチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/4−t−ブトキシスチレン/N,N−ジメチルアクリルアミド共重合体等が挙げられる。これらの中で、4−ヒドロキシスチレン/4−t−ブトキシスチレン/スチレン共重合体、4−ヒドロキシスチレン/4−t−ブトキシスチレン/2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジアクリレート共重合体、4−ヒドロキシスチレン/4−t−ブトキシスチレン/N,N−ジメチルアクリルアミド共重合体が好ましい。   [B] Examples of the polymer include 4-hydroxystyrene / 4-t-butoxystyrene copolymer, 4-hydroxystyrene / 4-t-butoxystyrene / acrylic acid 1-methylcyclopentyl copolymer, 4-hydroxy Styrene / 4-tert-butoxystyrene / 1-ethylcyclopentyl acrylate copolymer, 4-hydroxystyrene / 4-tert-butoxystyrene / styrene copolymer, 4-hydroxystyrene / tert-butyl acrylate / styrene copolymer 4-hydroxystyrene / 1-methylcyclopentyl acrylate / styrene copolymer, 4-hydroxystyrene / 1-ethylcyclopentyl acrylate / styrene copolymer, 4-hydroxystyrene / 4-tert-butoxystyrene / 2 5-dimethylhexane-2,5-diacrylate copolymer , 4-hydroxystyrene / 2-ethyladamantyl acrylate / styrene copolymer, 4-hydroxystyrene / 2-ethyladamantyl acrylate copolymer, 4-hydroxystyrene / 4- (1-ethoxyethoxy) styrene / 4 -Tert-butoxystyrene copolymer, 4-hydroxystyrene / 4- (1-ethoxyethoxy) styrene copolymer, 4-hydroxystyrene / 4- (1-ethoxyethoxy) styrene / styrene copolymer, 4-hydroxy Examples thereof include styrene / 4-t-butoxystyrene / N, N-dimethylacrylamide copolymer. Among these, 4-hydroxystyrene / 4-t-butoxystyrene / styrene copolymer, 4-hydroxystyrene / 4-t-butoxystyrene / 2,5-dimethylhexane-2,5-diacrylate copolymer 4-hydroxystyrene / 4-t-butoxystyrene / N, N-dimethylacrylamide copolymer is preferred.

<[B]重合体の合成方法>
[B]重合体を合成する方法は特に制限されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、(i)置換又は非置換ヒドロキシスチレンのフェノール性水酸基を保護基で保護した単量体、例えば、ブトキシカルボニルオキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキスチレン、テトラヒドロピラニルオキシスチレン等と、構造単位(I)以外の構造単位を与える単量体とを共に付加重合させた後、酸触媒又は塩基性触媒を作用させることにより、保護基を加水分解して脱離させる方法;(ii)置換又は非置換ヒドロキシスチレンと、構造単位(I)以外の構造単位を与える単量体とを共に付加重合させる方法等が挙げられる。これらの中で、[B]重合体を効率良く合成できる観点から、(i)の方法が好ましい。
<[B] Polymer Synthesis Method>
[B] The method for synthesizing the polymer is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. For example, (i) a monomer in which the phenolic hydroxyl group of substituted or unsubstituted hydroxystyrene is protected with a protecting group, such as butoxycarbonyloxystyrene, butoxystyrene, acetoxystyrene, tetrahydropyranyloxystyrene, and the structural unit ( (Ii) A method in which a protective group is hydrolyzed and removed by addition polymerization of a monomer that gives a structural unit other than I) and then reacting with an acid catalyst or a basic catalyst; (ii) substituted or non-substituted Examples thereof include a method of addition polymerization of substituted hydroxystyrene and a monomer that gives a structural unit other than the structural unit (I). Among these, the method (i) is preferable from the viewpoint of efficiently synthesizing the [B] polymer.

上記付加重合としては、例えば、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、熱重合等が挙げられる。   Examples of the addition polymerization include radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, and thermal polymerization.

上記(i)の方法において加水分解反応に使用される酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸等の無機酸が挙げられる。また、塩基性触媒としては、例えば、トリアルキルアミン等の有機塩基、水酸化ナトリウム等の無機塩基等が挙げられる。   Examples of the acid catalyst used for the hydrolysis reaction in the method (i) include inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid. Moreover, as a basic catalyst, organic bases, such as a trialkylamine, inorganic bases, such as sodium hydroxide, etc. are mentioned, for example.

[B]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、1,000〜150,000が好ましく、3,000〜100,000がさらに好ましい。また、[B]重合体のMwとGPCによるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、通常、1〜5であり、好ましくは1〜3である。   [B] The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer is not particularly limited, but is preferably 1,000 to 150,000, and more preferably 3,000 to 100,000. In addition, the ratio (Mw / Mn) of [B] polymer Mw to polystyrene-reduced number average molecular weight (Mn) by GPC is usually 1 to 5, preferably 1 to 3.

なお、本明細書における重合体のMw及びMnは、以下の条件によるGPCにより測定した値である。
GPCカラム:G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本(東ソー製)
溶出溶媒:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/分
カラム温度:40℃
標準物質:単分散ポリスチレン
In addition, Mw and Mn of the polymer in this specification are values measured by GPC under the following conditions.
GPC column: 2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL (manufactured by Tosoh)
Elution solvent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min Column temperature: 40 ° C
Standard material: monodisperse polystyrene

当該フォトレジスト組成物における[B]重合体の含有量としては、全固形分に対して、通常、70質量%以上であり、80質量%が好ましい。[B]重合体は、1種又は2種以上を用いることができる。   The content of the [B] polymer in the photoresist composition is usually 70% by mass or more and preferably 80% by mass with respect to the total solid content. [B] A polymer can use 1 type (s) or 2 or more types.

<[C]感放射線性化合物>
当該フォトレジスト組成物は、酸発生剤として上記[A]化合物を含有しているので、必ずしも必要ではないが、[C]化合物を含有してもよい。[C]化合物は、露光光の照射により酸を発生する化合物のうち、[A]化合物以外の化合物である。[C]化合物としては、酸発生効率、耐熱性等が良好であるという観点から、例えば、オニウム塩、ジアゾメタン化合物、N−スルホニルオキシイミド化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、ジスルホニルメタン化合物、オキシムスルホネート化合物、ヒドラジンスルホネート化合物等が挙げられる。当該フォトレジスト組成物は、[C]化合物を1種又は2種以上含有することができる。
<[C] Radiation sensitive compound>
Since the said photoresist composition contains the said [A] compound as an acid generator, it is not necessarily required, You may contain a [C] compound. The compound [C] is a compound other than the compound [A] among compounds that generate an acid upon irradiation with exposure light. As the [C] compound, from the viewpoint of good acid generation efficiency, heat resistance and the like, for example, onium salts, diazomethane compounds, N-sulfonyloxyimide compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, disulfonylmethane compounds, Examples include oxime sulfonate compounds and hydrazine sulfonate compounds. The photoresist composition may contain one or more [C] compounds.

上記オニウム塩としては、例えば、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩等が挙げられる。   Examples of the onium salts include sulfonium salts, iodonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, pyridinium salts, and the like.

上記スルホニウム塩としては、例えば、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、トリフェニルスルホニウムn−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロベンゼンスルホネート、トリナフチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリナフチルスルホニウム[2.2.1]ヘプタン−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリナフチルスルホニウムアダマンチル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート;
(4−t−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4−t−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、(4−t−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、(4−t−ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムn−オクタンスルホネート;
トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウム10−カンファースルホネート;
(4−フルオロフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4−フルオロフェニル)ジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、(4−フルオロフェニル)ジフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート;
トリス(4−フルオロフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス(4−フルオロフェニル)スルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリス(4−フルオロフェニル)スルホニウム10―カンファースルホネート、トリス(4−フルオロフェニル)スルホニウムp−トルエンスルホネート、トリス(4−トリフルオロメチルフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート;
2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート等が挙げられる。
Examples of the sulfonium salt include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium benzenesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate, triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate, and triphenyl. Sulfonium n-octanesulfonate, triphenylsulfonium 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium naphthalenesulfonate, triphenylsulfonium perfluorobenzenesulfonate, trinaphthylsulfonium trifluoromethanesulfonate, trinaphthylsulfonium [2.2.1] heptane- 2-yl-1,1,2,2-tetraf Oro ethanesulfonate, trinaphthyl sulfonium adamantyl-1,1,2,2-tetrafluoroethane sulfonate;
(4-t-butoxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, (4-t-butoxyphenyl) diphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, (4-t-butoxyphenyl) diphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, (4-t-butoxyphenyl) diphenylsulfonium 10-camphorsulfonate, (4-hydroxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, (4-hydroxyphenyl) diphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, (4-hydroxyphenyl) diphenyl Sulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, (4-hydroxyphenyl) diphenylsulfonium 10-camphorsulfonate DOO, (4-hydroxyphenyl) diphenyl sulfonium n- octane sulfonate;
Tris (4-methoxyphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, tris (4-methoxyphenyl) ) Sulfonium 10-camphorsulfonate;
(4-fluorophenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, (4-fluorophenyl) diphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, (4-fluorophenyl) diphenylsulfonium 10-camphorsulfonate;
Tris (4-fluorophenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, tris (4-fluorophenyl) sulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, tris (4-fluorophenyl) sulfonium 10-camphor sulfonate, tris (4-fluorophenyl) sulfonium p -Toluenesulfonate, tris (4-trifluoromethylphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate;
2,4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2,4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium 2,4-difluorobenzenesulfonate, 2,4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, etc. Is mentioned.

これらの中でも、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、トリナフチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、(4−フルオロフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4−フルオロフェニル)ジフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリナフチルスルホニウム[2.2.1]ヘプタン−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリナフチルスルホニウムアダマンチル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートが好ましく、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、トリナフチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート、トリナフチルスルホニウム[2.2.1]ヘプタン−2−イル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、トリナフチルスルホニウムアダマンチル−1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネートがより好ましい。   Among these, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate, trinaphthylsulfonium trifluoromethanesulfonate, (4-hydroxyphenyl) diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, ( 4-hydroxyphenyl) diphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, (4-fluorophenyl) diphenyl Sulfonium trifluoromethanesulfonate, (4-fluorophenyl) Phenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, 2,4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2,4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium 2,4-difluorobenzenesulfonate, 2,4,6-trimethylphenyl Diphenylsulfonium 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, trinaphthylsulfonium [2.2.1] heptan-2-yl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate, trinaphthylsulfonium adamantyl-1,1,2, 2-tetrafluoroethanesulfonate is preferred, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenyl Sulfonium 10-camphorsulfonate, trinaphthylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2,4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium 2,4-difluorobenzenesulfonate, trinaphthylsulfonium [2.2.1] heptan-2-yl-1,1 , 2,2-tetrafluoroethanesulfonate, trinaphthylsulfonium adamantyl-1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate are more preferable.

上記ヨードニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム10−カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウムn−オクタンスルホネート;
ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムn−オクタンスルホネート、(4−メトキシフェニル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4−メトキシフェニル)フェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、(4−メトキシフェニル)フェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート;
(4−フルオロフェニル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4−フルオロフェニル)フェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、(4−フルオロフェニル)フェニルヨードニウム10−カンファースルホネート;
ビス(4−フルオロフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−フルオロフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−フルオロフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート;
ビス(4−クロロフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−クロロフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−クロロフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−クロロフェニル)ヨードニウムn−ドデシルベンゼンスルホネート、ビス(4−クロロフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、ビス(4−クロロフェニル)ヨードニウムn−オクタンスルホネート、ビス(4−クロロフェニル)ヨードニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス(4−クロロフェニル)ヨードニウムパーフルオロベンゼンスルホネート;
ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムn−ドデシルベンゼンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムp−トルエンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムベンゼンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムn−オクタンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウム4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロベンゼンスルホネート等が挙げられる。
Examples of the iodonium salt include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, diphenyliodonium 10-camphorsulfonate, diphenyliodonium n-octanesulfonate;
Bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, Bis (4-t-butylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium n-octanesulfonate, (4-methoxyphenyl) phenyliodonium trifluoromethanesulfonate, (4-methoxyphenyl) phenyliodonium Nonafluoro-n-butanesulfonate, (4-methoxyphenyl) phenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate;
(4-fluorophenyl) phenyliodonium trifluoromethanesulfonate, (4-fluorophenyl) phenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, (4-fluorophenyl) phenyliodonium 10-camphorsulfonate;
Bis (4-fluorophenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-fluorophenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-fluorophenyl) iodonium 10-camphorsulfonate;
Bis (4-chlorophenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-chlorophenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-chlorophenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-chlorophenyl) iodonium n- Dodecylbenzenesulfonate, bis (4-chlorophenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, bis (4-chlorophenyl) iodonium n-octanesulfonate, bis (4-chlorophenyl) iodonium 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-chlorophenyl) iodonium Perfluorobenzenesulfonate;
Bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, Bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium n-dodecylbenzenesulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodoniumbenzenesulfonate, bis (4-trifluoro Methylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium n-octanesulfonate, bis (4-trifluoro) B methylphenyl) iodonium 4-trifluoromethyl benzenesulfonate, bis (4-trifluoromethylphenyl) iodonium perfluoro benzene sulfonate, and the like.

これらの中でも、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム10−カンファースルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、(4−フルオロフェニル)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、(4−フルオロフェニル)フェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、(4−フルオロフェニル)フェニルヨードニウム10−カンファースルホネート、ビス(4−フルオロフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−フルオロフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−フルオロフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、トリス(4−トリフルオロメチルフェニル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホネートが好ましい。   Among these, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium 10-camphorsulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) Iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, (4-fluorophenyl) phenyliodonium trifluoromethanesulfonate, (4-fluorophenyl) phenyliodonium nonafluoro-n-butane Sulfonate, (4-fluorophenyl) phenyliodonium 10-camphorsulfonate, bis (4-fluorophenyl) Iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-fluorophenyl) iodonium nonafluoro -n- butane sulfonate, bis (4-fluorophenyl) iodonium 10-camphorsulfonate, tris (4-trifluoromethylphenyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate are preferable.

上記ジアゾメタン化合物としては、例えば、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(3,3−ジメチル−1,5−ジオキサスピロ[5.5]ドデカン−8−スルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,4−ジオキサスピロ[4.5]デカン−7−スルホニル)ジアゾメタン、ビス(t−ブチルスルホニル)ジアゾメタン等が挙げられる。   Examples of the diazomethane compound include bis (trifluoromethanesulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (3,3-dimethyl-1,5-dioxaspiro [5.5] dodecane-8-sulfonyl) diazomethane, and bis. (1,4-dioxaspiro [4.5] decane-7-sulfonyl) diazomethane, bis (t-butylsulfonyl) diazomethane and the like.

これらの中でも、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(3,3−ジメチル−1,5−ジオキサスピロ[5.5]ドデカン−8−スルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,4−ジオキサスピロ[4.5]デカン−7−スルホニル)ジアゾメタンが好ましい。   Among these, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (3,3-dimethyl-1,5-dioxaspiro [5.5] dodecane-8-sulfonyl) diazomethane, bis (1,4-dioxaspiro [4.5] decane -7-sulfonyl) diazomethane is preferred.

上記N−スルホニルオキシイミド化合物としては、例えば、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイミド;
N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)フタルイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−〔(5−メチル−5−カルボキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)スルホニルオキシ〕スクシンイミド;
N−(n−オクチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(n−オクチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブチルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ノナフルオロ−n−ブチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイミド;
N−(パーフルオロ−n−オクチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロ−n−オクチルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(パーフルオロ−n−オクチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイミド等が挙げられる。
Examples of the N-sulfonyloxyimide compound include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyl). Oxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6 -Oxy-2,3-dicarboximide;
N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (10-camphorsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2 , 3-dicarboximide, N- (10-camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (10-camphorsulfonyloxy) naphthyl Imido, N-[(5-methyl-5-carboxymethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) sulfonyloxy] succinimide;
N- (n-octylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (n-octylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane- 5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (perfluorophenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluoro Phenylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluorophenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5 , 6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3 Dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (nonafluoro-n-butylsulfonyl) Oxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide;
N- (perfluoro-n-octylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluoro-n-octylsulfonyloxy) -7-oxa Bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (perfluoro-n-octylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy- 2,3-dicarboximide etc. are mentioned.

これらの中でも、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(10−カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−[(5−メチル−5−カルボキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イル)スルホニルオキシ]スクシンイミドが好ましく、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミドがより好ましい。   Among these, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (10-camphorsulfonyloxy) succinimide, N-[( 5-methyl-5-carboxymethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-yl) sulfonyloxy] succinimide is preferred, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5 En-2,3-dicarboximide is more preferred.

上記スルホン化合物としては、例えば、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホンや、これらのα−ジアゾ化合物等が挙げられる。より具体的には、フェナシルフェニルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン、4−トリスフェナシルスルホン等が挙げられる。   Examples of the sulfone compound include β-ketosulfone, β-sulfonylsulfone, and α-diazo compounds thereof. More specifically, phenacylphenylsulfone, mesitylphenacylsulfone, bis (phenylsulfonyl) methane, 4-trisphenacylsulfone and the like can be mentioned.

上記スルホン酸エステル化合物としては、例えば、アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネート等が挙げられる。より具体的には、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリス(トリフルオロメタンスルホネート)、ピロガロールトリス(ノナフルオロブタンスルホネート)、ピロガロールトリス(メタンスルホネート)、ニトロベンジル−9,10−ジエトキシアントラセン−2−スルホネート、α−メチロールベンゾイントシレート、α−メチロールベンゾイントリフルオロメタンスルホネート、α−メチロールベンゾインn−オクタンスルホネート、α−メチロールベンゾインn−ドデカンスルホネート等が挙げられる。   Examples of the sulfonic acid ester compound include alkyl sulfonic acid esters, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters, and imino sulfonates. More specifically, benzoin tosylate, pyrogallol tris (trifluoromethanesulfonate), pyrogallol tris (nonafluorobutanesulfonate), pyrogallol tris (methanesulfonate), nitrobenzyl-9,10-diethoxyanthracene-2-sulfonate, α -Methylol benzoin tosylate, α-methylol benzoin trifluoromethanesulfonate, α-methylol benzoin n-octane sulfonate, α-methylol benzoin n-dodecane sulfonate and the like.

上記ジスルホニルメタン化合物としては、例えば、下記式(3−1)で表される化合物等が挙げられる。   Examples of the disulfonylmethane compound include compounds represented by the following formula (3-1).

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(3−1)中、R8a及びR8bは、それぞれ独立して、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はヘテロ原子を有する1価の有機基である。V及びVは、それぞれ独立して、水素原子、アリール基、直鎖状若しくは分岐状の1価の鎖状炭化水素基又はヘテロ原子を有する1価の有機基である。但し、V及びVの少なくとも一方はアリール基である。また、V及びVは互いに結合して、少なくとも1個の不飽和結合を有する炭素単環構造若しくは炭素多環構造を有する基又は下記式(3−1a)で表される基を形成してもよい。 In the above formula (3-1), R 8a and R 8b each independently represent a linear or branched alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group or monovalent organic group having a hetero atom. It is. V 1 and V 2 are each independently a hydrogen atom, an aryl group, a linear or branched monovalent chain hydrocarbon group, or a monovalent organic group having a hetero atom. However, at least one of V 1 and V 2 is an aryl group. V 1 and V 2 are bonded to each other to form a group having a carbon monocyclic structure or carbon polycyclic structure having at least one unsaturated bond, or a group represented by the following formula (3-1a). May be.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(3−1a)中、W及びWは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。但し、上記アルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基は、互いに結合して、それらが結合する炭素原子と共に炭素単環構造を形成していてもよい。uは、2〜10の整数である。 In the above formula (3-1a), W 1 and W 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. However, the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group may be bonded to each other to form a carbon monocyclic structure together with the carbon atom to which they are bonded. u is an integer of 2 to 10.

及びWが互いに結合して炭素単環構造を形成する場合、同一の炭素原子に結合しているW及びWで炭素単環構造を形成してもよく、異なる炭素原子に結合しているW及びWで炭素単環構造を形成してもよい。 When W 1 and W 2 are bonded to each other to form a carbon monocyclic structure, the carbon monocyclic structure may be formed by W 1 and W 2 bonded to the same carbon atom or bonded to different carbon atoms. A carbon monocyclic structure may be formed by W 1 and W 2 .

上記オキシムスルホネート化合物としては、例えば、下記式(3−2−A)及び式(3−2−B)でそれぞれ表される化合物等が挙げられる。   Examples of the oxime sulfonate compound include compounds represented by the following formula (3-2-A) and formula (3-2-B), respectively.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(3−2−A)及び(3−2−B)中、R9a、R9b及びR9cは、それぞれ独立して、1価の有機基である。R10a、R10b及びR10cは、それぞれ独立して、1価の有機基である。 In the above formulas (3-2-A) and (3-2-B), R 9a , R 9b and R 9c are each independently a monovalent organic group. R 10a , R 10b and R 10c are each independently a monovalent organic group.

上記R9a、R9b及びR9cで表される1価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、n―プロピル基、フェニル基、トシル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group represented by R 9a , R 9b and R 9c include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a phenyl group, a tosyl group, a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, and the like. Is mentioned.

上記R10a、R10b及びR10cで表される1価の有機基としては、例えば、フェニル基、トシル基、1−ナフチル基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group represented by R 10a , R 10b, and R 10c include a phenyl group, a tosyl group, and a 1-naphthyl group.

上記ヒドラジンスルホネート化合物としては、例えば、ビス(ベンゼンスルホニル)ヒドラジン、ビス(p−トルエンスルホニル)ヒドラジン、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)ヒドラジン、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)ヒドラジン、ビス(n−プロパンスルホニル)ヒドラジン、ベンゼンスルホニルヒドラジン、p−トルエンスルホニルヒドラジン、トリフルオロメタンスルホニルヒドラジン、ペンタフルオロエタンスルホニルヒドラジン、n−プロパンスルホニルヒドラジン、トリフルオロメタンスルホニル・p−トルエンスルホニルヒドラジン等が挙げられる。   Examples of the hydrazine sulfonate compound include bis (benzenesulfonyl) hydrazine, bis (p-toluenesulfonyl) hydrazine, bis (trifluoromethanesulfonyl) hydrazine, bis (pentafluoroethanesulfonyl) hydrazine, and bis (n-propanesulfonyl) hydrazine. Benzenesulfonylhydrazine, p-toluenesulfonylhydrazine, trifluoromethanesulfonylhydrazine, pentafluoroethanesulfonylhydrazine, n-propanesulfonylhydrazine, trifluoromethanesulfonyl, p-toluenesulfonylhydrazine and the like.

[C]化合物の含有量としては、[B]重合体100質量部に対して、20質量部以下が好ましく、0.1〜15質量部がより好ましい。[C]化合物の含有量が20質量部を超えると、露光光に対する透明性が低下し、パターン形状、耐熱性等が低下するおそれがある。   [C] The content of the compound is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 0.1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the [B] polymer. When the content of the [C] compound exceeds 20 parts by mass, the transparency to exposure light is lowered, and the pattern shape, heat resistance and the like may be lowered.

<[D]酸拡散制御剤>
当該フォトレジスト組成物は、[D]酸拡散制御剤を含有することが好ましい。[D]酸拡散制御剤は、露光により[A]化合物等から発生した酸のレジスト膜中における拡散現象を制御し、非露光領域での好ましくない化学反応を抑制する作用を有する。
<[D] Acid diffusion controller>
The photoresist composition preferably contains a [D] acid diffusion controller. [D] The acid diffusion controlling agent controls the diffusion phenomenon in the resist film of the acid generated from the [A] compound or the like by exposure, and has an action of suppressing an undesirable chemical reaction in the non-exposed region.

[D]酸拡散制御剤としては、例えば、含窒素有機化合物又は感光性塩基性化合物が挙げられる。含窒素有機化合物としては、例えば、下記式(4−1)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(i)」ともいう。)、同一分子内に窒素原子を2個有する化合物(以下、「含窒素化合物(ii)」ともいう。)、窒素原子を3個以上有するポリアミノ化合物や含窒素重合性化合物の重合体(以下、これらをまとめて「含窒素化合物(iii)」ともいう。)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。[D]酸拡散制御剤は、1種又は2種以上を用いることができる。   [D] Examples of the acid diffusion controller include nitrogen-containing organic compounds and photosensitive basic compounds. Examples of the nitrogen-containing organic compound include a compound represented by the following formula (4-1) (hereinafter also referred to as “nitrogen-containing compound (i)”), a compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (i)”). , Also referred to as “nitrogen-containing compound (ii)”), a polymer of a polyamino compound having three or more nitrogen atoms or a nitrogen-containing polymerizable compound (hereinafter collectively referred to as “nitrogen-containing compound (iii)”). ), Amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds, and the like. [D] One or two or more acid diffusion control agents can be used.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(4−1)中、R11a、R11b及びR11cは、それぞれ独立して、水素原子、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。上記アルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基の水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。 In said formula (4-1), R <11a> , R <11b> and R <11c> are respectively independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. Some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group may be substituted.

含窒素化合物(i)としては、例えば、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、シクロヘキシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;トリエタノールアミン等の置換アルキルアミン;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン、2,4,6−トリ−tert−ブチル−N−メチルアニリン、N−フェニルジエタノールアミン、2,6−ジイソプロピルアニリン等の芳香族アミン類が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compound (i) include mono (cyclo) alkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, cyclohexylamine; di-n- Butylamine, di-n-pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine, cyclohexylmethylamine, dicyclohexylamine, etc. Di (cyclo) alkylamines; triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine , Tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, cyclohexyl Tri (cyclo) alkylamines such as dimethylamine, methyldicyclohexylamine, tricyclohexylamine; substituted alkylamines such as triethanolamine; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3- Methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine, naphthylamine, 2,4,6-tri-tert-butyl-N-methylaniline, N-phenyldiethanolamine, 2,6-diisopropylaniline, etc. Of the aromatic amines.

含窒素化合物(ii)としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,3−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリジノン、2−キノキサリノール、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compound (ii) include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, and 4,4′-diaminodiphenylether. 4,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminodiphenylamine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2, -(4-aminophenyl) -2- (3-hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) propane, 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) ) -1-Methylethyl] benzene, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methyl ester L] benzene, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, bis (2-diethylaminoethyl) ether, 1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolidinone, 2-quinoxalinol, N, N, N ′ , N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine and the like.

含窒素化合物(iii)としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、2−ジメチルアミノエチルアクリルアミドの重合体等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compound (iii) include polyethyleneimine, polyallylamine, 2-dimethylaminoethylacrylamide polymer, and the like.

アミド基含有化合物としては、例えば、
N−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−2−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、(S)−(−)−1−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、(R)−(+)−1−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、N−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−t−ブトキシカルボニルピロリジン、N−t−ブトキシカルボニルピペラジン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’N’−テトラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール等のN−t−ブトキシカルボニル基含有アミノ化合物;
ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−アセチル−1−アダマンチルアミン、イソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)等が挙げられる。
As the amide group-containing compound, for example,
Nt-butoxycarbonyldi-n-octylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-nonylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-decylamine, Nt-butoxycarbonyldicyclohexylamine, Nt- Butoxycarbonyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-2-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, (S)-(−)-1- (t-butoxy Carbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, (R)-(+)-1- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, Nt-butoxycarbonylpyrrolidine, Nt-butoxycarbonylpiperazine, N, N-di-t-butoxy Rubonyl-1-adamantylamine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, N, N′-di-t -Butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N, N'N'-tetra-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N'-di-t-butoxycarbonyl-1,7-diaminoheptane, N, N'- Di-t-butoxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,9-diaminononane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,10-diaminodecane N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,12-diaminododecane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-4,4′-diaminodi Nt-butoxycarbonyl group-containing amino compounds such as phenylmethane, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-methylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-phenylbenzimidazole;
Formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-acetyl-1-adamantylamine, isocyanuric Examples include acid tris (2-hydroxyethyl).

ウレア化合物としては、例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テトラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n−ブチルチオウレア等が挙げられる。   Examples of urea compounds include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, tri-n-butylthiourea. Etc.

含窒素複素環化合物としては、例えば、
イミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチル−1H−イミダゾール等のイミダゾール類;
ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン、2,2’:6’,2”−ターピリジン等のピリジン類;
ピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のピペラジン類;
ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、ピペリジンエタノール、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、モルホリン、4−メチルモルホリン、1−(4−モルホリニル)エタノール、4−アセチルモルホリン、3−(N−モルホリノ)−1,2−プロパンジオール、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。
これらの中で、イミダゾール類が好ましく、2−フェニルベンズイミダゾールがより好ましい。
As the nitrogen-containing heterocyclic compound, for example,
Imidazoles such as imidazole, 4-methylimidazole, 4-methyl-2-phenylimidazole, benzimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methyl-1H-imidazole;
Pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, 2-methyl-4-phenylpyridine, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, Pyridines such as quinoline, 4-hydroxyquinoline, 8-oxyquinoline, acridine, 2,2 ′: 6 ′, 2 ″ -terpyridine;
Piperazines such as piperazine and 1- (2-hydroxyethyl) piperazine;
Pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine, piperidine, piperidine ethanol, 3-piperidino-1,2-propanediol, morpholine, 4-methylmorpholine, 1- (4-morpholinyl) ethanol, 4-acetylmorpholine, 3 -(N-morpholino) -1,2-propanediol, 1,4-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane and the like.
Among these, imidazoles are preferable, and 2-phenylbenzimidazole is more preferable.

上記感光性塩基性化合物は、露光領域では対応する中性の物質に効率よく分解し、未露光部では分解せずにそのまま残る性質を有する成分である。このような感光性塩基性化合物は、非感光性の塩基性化合物に比べて、露光部に発生する酸を有効活用することができるため、感度を向上させることができる。   The photosensitive basic compound is a component having a property of efficiently decomposing into a corresponding neutral substance in an exposed region and remaining as it is without decomposing in an unexposed portion. Such a photosensitive basic compound can improve the sensitivity because it can effectively use the acid generated in the exposed area as compared with the non-photosensitive basic compound.

上記感光性塩基性化合物としては、上記性質を有する限り特に限定されないが、下記式(4−2−A)及び式(4−2−B)で表される化合物が好ましい。   Although it does not specifically limit as said photosensitive basic compound as long as it has the said property, The compound represented by the following formula (4-2-A) and formula (4-2-2-B) is preferable.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(4−2−A)及び(4−2−B)中、R12a〜R12eは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10の脂環式炭化水素基又は炭素数1〜10のアルコキシ基である。上記アルキル基、脂環式炭化水素基及びアルコキシ基の水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。E及びGは、それぞれ独立して、OH、R−O又はR−COOである。但し、Rは、1価の有機基である。 In the above formulas (4-2A) and (4-2B), R 12a to R 12e are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 3 to 3 carbon atoms. It is a 10 alicyclic hydrocarbon group or a C1-C10 alkoxy group. Some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, and alkoxy group may be substituted. E - and G - each independently, OH -, R D -O - or R D -COO - a. However, RD is a monovalent organic group.

上記R12a〜R12eで表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。 As a halogen atom represented by said R <12a > -R <12e> , a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom etc. are mentioned, for example.

上記R12a〜R12eで表される炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。 As a C1-C10 alkyl group represented by said R <12a > -R <12e> , a methyl group, an ethyl group, n-butyl group, t-butyl group etc. are mentioned, for example.

上記R12a〜R12eで表される炭素数3〜10の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、ノルボルニル基、ノルボルネニル基、アダマンチル基等が挙げられる。 Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms represented by R 12a to R 12e include a cyclopentyl group, a cyclopentenyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexenyl group, a norbornyl group, a norbornenyl group, and an adamantyl group. Is mentioned.

上記R12a〜R12eで表される炭素数1〜10のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、t−ブトキシ基等が挙げられる。 As a C1-C10 alkoxy group represented by said R <12a > -R <12e> , a methoxy group, t-butoxy group, etc. are mentioned, for example.

上記アルキル基、脂環式炭化水素基及びアルコキシ基が有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基等が挙げられる。   Examples of the substituent that the alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, and alkoxy group may have include, for example, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and the like. Is mentioned.

置換されたアルキル基、脂環式炭化水素基及びアルコキシ基としては、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、パーフルオロシクロペンチル基、t−ブトキシカルボニルメチルオキシ基等が挙げられる。   Examples of the substituted alkyl group, alicyclic hydrocarbon group, and alkoxy group include a trifluoromethyl group, a trichloromethyl group, a perfluorocyclopentyl group, and a t-butoxycarbonylmethyloxy group.

上記R12a〜R12eとしては、水素原子、t−ブチル基が好ましく、水素原子がより好ましい。 As said R <12a > -R <12e> , a hydrogen atom and a t-butyl group are preferable and a hydrogen atom is more preferable.

上記Rで表される1価の有機基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group represented by RD include an alkyl group which may have a substituent and an aryl group which may have a substituent.

上記E及びGで表されるアニオンとしては、OH、CHCOO、下記式(4−2−a)、式(4−2−b)及び式(4−2−c)でそれぞれ表されるアニオンから選ばれる少なくとも1種のアニオンが好ましい。 Examples of the anion represented by E and G include OH , CH 3 COO , the following formula (4-2-2), formula (4-2-2), and formula (4-2-c). At least one anion selected from the anions represented by each is preferred.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記感光性塩基性化合物としては、トリフェニルスルホニウム化合物(上記式(4−2−A)で表される化合物)であって、そのアニオン(E又はG)が、OH、CHCOO、上記式(4−2−b)及び式(4−2−c)でそれぞれ表されるアニオンから選択される少なくとも1種のアニオンである化合物が好ましい。 The photosensitive basic compound is a triphenylsulfonium compound (a compound represented by the above formula (4-2-2-A)), and its anion (E or G ) is OH , CH 3 COO. -, the formula (4-2-b) and compound is at least one anion selected from anions represented respectively by formula (4-2-c) are preferred.

[D]酸拡散制御剤の含有量としては、[B]重合体100質量部に対して、15質量部以下が好ましく、0.001〜10質量部がさらに好ましく、0.005〜5質量部が特に好ましい。[D]酸拡散制御剤の含有量が15質量部を超えると、当該フォトレジスト組成物の感度や露光部の現像性が低下する場合がある。逆に、含有量が0.001質量部未満だと、プロセス条件によっては、得られるレジストパターンの形状や寸法忠実度が低下する場合がある。   [D] The content of the acid diffusion controller is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 0.001 to 10 parts by mass, and 0.005 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer [B]. Is particularly preferred. [D] When the content of the acid diffusion controller exceeds 15 parts by mass, the sensitivity of the photoresist composition and the developability of the exposed part may be deteriorated. Conversely, if the content is less than 0.001 part by mass, the shape and dimensional fidelity of the resulting resist pattern may be lowered depending on the process conditions.

<[E]架橋剤>
当該フォトレジスト組成物が、ネガ型のフォトレジスト組成物である場合、[E]架橋剤をさらに含有することが好ましい。当該フォトレジスト組成物は、[E]架橋剤を含有することにより、露光光を照射された際、[A]化合物等から生成する酸の触媒作用により、[E]架橋剤の架橋反応が進行し、[B]重合体の分子相互間及び同一分子内で架橋し、アルカリ現像液に対する溶解性が低い架橋重合体が形成されるため、現像後にネガ型のレジストパターンを形成することができる。
<[E] cross-linking agent>
When the said photoresist composition is a negative photoresist composition, it is preferable to further contain an [E] crosslinking agent. The photoresist composition contains the [E] cross-linking agent, so that when exposed to exposure light, the cross-linking reaction of the [E] cross-linking agent proceeds by the catalytic action of an acid generated from the [A] compound or the like. [B] Crosslinks between the molecules of the polymer and within the same molecule form a crosslinked polymer having low solubility in an alkaline developer, so that a negative resist pattern can be formed after development.

上記[E]架橋剤としては、[B]重合体を架橋することができ、架橋した重合体がアルカリ現像液に不溶又は難溶となるものであれば、特に限定されない。[E]架橋剤としては、例えば、下記式(5−1)〜(5−5)でそれぞれ表される架橋性官能基を有する化合物等が挙げられる。   The [E] crosslinking agent is not particularly limited as long as the [B] polymer can be crosslinked and the crosslinked polymer becomes insoluble or hardly soluble in an alkali developer. [E] Examples of the crosslinking agent include compounds having a crosslinkable functional group represented by the following formulas (5-1) to (5-5).

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(5−1)中、fは、1又は2である。Qは、fが1の場合、単結合、酸素原子、硫黄原子、カルボニルオキシ基又はアミノ基であり、fが2の場合、窒素原子である。Qは、酸素原子又は硫黄原子である。fは、1又は2である。k1は、0〜3の整数である。k2は、1〜3の整数である。但し、k1及びk2は、1≦k1+k2≦4の条件を満たす。 In the above formula (5-1), f is 1 or 2. Q 1 is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyloxy group or an amino group when f is 1, and a nitrogen atom when f is 2. Q 2 is an oxygen atom or a sulfur atom. f is 1 or 2. k1 is an integer of 0-3. k2 is an integer of 1 to 3. However, k1 and k2 satisfy the condition of 1 ≦ k1 + k2 ≦ 4.

上記式(5−1)で表される架橋性官能基としては、例えば、グリシジルエーテル基、グリシジルエステル基、グリシジルアミノ基等が挙げられる。   Examples of the crosslinkable functional group represented by the above formula (5-1) include a glycidyl ether group, a glycidyl ester group, a glycidyl amino group, and the like.

Figure 0005741289
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上記式(5−2)中、Qは、酸素原子、カルボニル基又はカルボニルオキシ基である。R13a及びR13bは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基である。R13cは、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素数7〜14のアラルキル基である。gは、1以上の整数である。 In the above formula (5-2), Q 3 is an oxygen atom, a carbonyl group or a carbonyl group. R 13a and R 13b are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 13c is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 14 carbon atoms. g is an integer of 1 or more.

上記式(5−2)で表される架橋性官能基としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、アセトキシメチル基、ベンゾイルオキシメチル基、ホルミル基、アセチル基等が挙げられる。これらの中でも、メトキシメチル基が好ましい。   Examples of the crosslinkable functional group represented by the above formula (5-2) include a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a benzyloxymethyl group, an acetoxymethyl group, a benzoyloxymethyl group, a formyl group, and an acetyl group. It is done. Among these, a methoxymethyl group is preferable.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(5−3)中、R14a、R14b及びR14cは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基である。 In said formula (5-3), R <14a> , R <14b> and R <14c> are respectively independently a hydrogen atom or a C1-C4 alkyl group.

上記式(5−3)で表される架橋性官能基としては、例えば、ビニル基、イソプロペニル基等が挙げられる。   Examples of the crosslinkable functional group represented by the above formula (5-3) include a vinyl group and an isopropenyl group.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(5−4)中、R15a及びR15bは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基である。R16a及びR16bは、それぞれ独立して、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のヒドロキシアルキル基である。hは、1以上の整数である。 In said formula (5-4), R <15a> and R <15b> are respectively independently a hydrogen atom or a C1-C4 alkyl group. R 16a and R 16b are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms. h is an integer of 1 or more.

上記式(5−4)で表される架橋性官能基としては、例えばジメチルアミノメチル基、ジエチルアミノメチル基、ジメチロールアミノメチル基、ジエチロールアミノメチル基等が挙げられる。   Examples of the crosslinkable functional group represented by the above formula (5-4) include a dimethylaminomethyl group, a diethylaminomethyl group, a dimethylolaminomethyl group, and a diethylolaminomethyl group.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記式(5−5)中、R17a及びR17bは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基である。R18は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子のいずれかの原子を含む2価の基であり、結合している窒素原子と共に3〜8員環の1価の複素環基を形成する。iは、1以上の整数である。 In said formula (5-5), R <17a> and R <17b> are respectively independently a hydrogen atom or a C1-C4 alkyl group. R 18 is a divalent group containing any one of an oxygen atom, a sulfur atom and a nitrogen atom, and forms a 3- to 8-membered monovalent heterocyclic group together with the nitrogen atom to which R 18 is bonded. i is an integer of 1 or more.

上記式(5−5)で表される架橋性官能基としては、例えば、モノホリルメチル基等が挙げられる。   Examples of the crosslinkable functional group represented by the above formula (5-5) include a monophorylmethyl group.

上述の架橋性官能基を有する化合物としては、例えば、ビスフェノールA系エポキシ化合物、ビスフェノールF系エポキシ化合物、ビスフェノールS系エポキシ化合物、ノボラック樹脂系エポキシ化合物、レゾール樹脂系エポキシ化合物、ポリ(ヒドロキシスチレン)系エポキシ化合物、メチロール基含有メラミン化合物、メチロール基含有ベンゾグアナミン化合物、メチロール基含有尿素化合物、メチロール基含有フェノール化合物、メトキシメチル基含有メラミン化合物、メトキシメチル基含有フェノール化合物、メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物、アルコキシアルキル基含有メラミン化合物、アルコキシアルキル基含有ベンゾグアナミン化合物、アルコキシアルキル基含有尿素化合物、アルコキシアルキル基含有フェノール化合物、カルボキシルメチル基含有メラミン樹脂、カルボキシルメチル基含有ベンゾグアナミン樹脂、カルボキシルメチル基含有尿素樹脂、カルボキシルメチル基含有フェノール樹脂、カルボキシルメチル基含有メラミン化合物、カルボキシルメチル基含有ベンゾグアナミン化合物、カルボキシルメチル基含有尿素化合物、カルボキシルメチル基含有フェノール化合物等が挙げられる。   Examples of the compound having a crosslinkable functional group include a bisphenol A epoxy compound, a bisphenol F epoxy compound, a bisphenol S epoxy compound, a novolac resin epoxy compound, a resole resin epoxy compound, and a poly (hydroxystyrene) system. Epoxy compound, methylol group-containing melamine compound, methylol group-containing benzoguanamine compound, methylol group-containing urea compound, methylol group-containing phenol compound, methoxymethyl group-containing melamine compound, methoxymethyl group-containing phenol compound, methoxymethyl group-containing glycoluril compound, alkoxy Alkyl group-containing melamine compound, alkoxyalkyl group-containing benzoguanamine compound, alkoxyalkyl group-containing urea compound, alkoxyalkyl group-containing phenol Compound, Carboxymethyl group-containing melamine resin, Carboxymethyl group-containing benzoguanamine resin, Carboxymethyl group-containing urea resin, Carboxymethyl group-containing phenol resin, Carboxymethyl group-containing melamine compound, Carboxymethyl group-containing benzoguanamine compound, Carboxymethyl group-containing urea compound And carboxylmethyl group-containing phenol compounds.

これらの架橋性官能基を有する化合物の中でも、メチロール基含有フェノール化合物、メトキシメチル基含有メラミン化合物、メトキシメチル基含有フェノール化合物、メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物、メトキシメチル基含有ウレア化合物、アセトキシメチル基含有フェノール化合物が好ましく、メトキシメチル含有グリコールウリル化合物がより好ましく、1,3,4,6−テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリルがさらに好ましい。   Among these compounds having a crosslinkable functional group, a methylol group-containing phenol compound, a methoxymethyl group-containing melamine compound, a methoxymethyl group-containing phenol compound, a methoxymethyl group-containing glycoluril compound, a methoxymethyl group-containing urea compound, an acetoxymethyl group A contained phenol compound is preferred, a methoxymethyl-containing glycoluril compound is more preferred, and 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril is further preferred.

上記メトキシメチル基含有メラミン化合物としては、例えば、CYMEL300、CYMEL301、CYMEL303、CYMEL305(以上、CYTEC Industries製)等が挙げられる。上記メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物としては、CYMEL1174(CYTEC Industries製)、MX−270(三和ケミカル製)等が挙げられる。上記メトキシメチル基含有ウレア化合物としては、MX290(三和ケミカル製)等が挙げられる。[E]架橋剤は、1種又は2種以上を用いることができる。   As said methoxymethyl group containing melamine compound, CYMEL300, CYMEL301, CYMEL303, CYMEL305 (above, the product made from CYTEC Industries) etc. are mentioned, for example. Examples of the methoxymethyl group-containing glycoluril compound include CYMEL1174 (manufactured by CYTEC Industries) and MX-270 (manufactured by Sanwa Chemical). Examples of the methoxymethyl group-containing urea compound include MX290 (manufactured by Sanwa Chemical). [E] 1 type (s) or 2 or more types can be used for a crosslinking agent.

[E]架橋剤としては、上述の架橋性官能基を有する重合体も用いることができる。このような重合体としては、例えば、[B]重合体の構造単位(I)等が有するフェノール性水酸基等の酸性基の水素原子を、架橋性官能基で置換した重合体等が挙げられる。この重合体において、架橋性官能基の導入率は、架橋性官能基の種類や、重合体の種類等に依存し一概には規定することはできないが、全酸性基に対して、5〜60モル%が好ましく、10〜50モル%がより好ましく、15〜40モル%がさらに好ましい。架橋性官能基の導入率が5モル%未満だと、[E]架橋剤による架橋反応が十分に進行しないため、架橋度が小さくなり、得られるレジストパターンの高さが低下し、蛇行や膨潤等が発生し易くなるおそれがある。逆に、架橋性官能基の導入率が60モル%を超えると、未露光部の現像性が低下するおそれがある。   [E] As the crosslinking agent, the above-mentioned polymer having a crosslinkable functional group can also be used. Examples of such a polymer include a polymer obtained by substituting a hydrogen atom of an acidic group such as a phenolic hydroxyl group in the structural unit (I) of the [B] polymer with a crosslinkable functional group. In this polymer, the rate of introduction of the crosslinkable functional group cannot be unconditionally defined depending on the type of the crosslinkable functional group, the type of the polymer, etc., but is 5 to 60 with respect to the total acidic groups. Mol% is preferable, 10 to 50 mol% is more preferable, and 15 to 40 mol% is more preferable. If the introduction ratio of the crosslinkable functional group is less than 5 mol%, the crosslinking reaction by [E] crosslinking agent does not proceed sufficiently, so the degree of crosslinking decreases, the height of the resulting resist pattern decreases, and the meandering and swelling Etc. may occur easily. On the other hand, if the introduction ratio of the crosslinkable functional group exceeds 60 mol%, the developability of the unexposed area may be lowered.

[E]架橋剤の含有量としては、ネガ型のフォトレジスト組成物の場合、[B]重合体100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、1〜25質量部がより好ましく、3〜20質量部がさらに好ましい。[E]架橋剤の含有量が0.1質量部未満だと、レジストパターンにおける架橋度が小さくなり、パターン形成性が低下するおそれがある。逆に、[E]架橋剤の含有量が30質量部を超えると、未露光部における現像性が低下するおそれがある。   [E] As content of a crosslinking agent, in the case of a negative photoresist composition, 0.1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of [B] polymers, and 1-25 mass parts is more. Preferably, 3-20 mass parts is more preferable. [E] When the content of the cross-linking agent is less than 0.1 parts by mass, the degree of cross-linking in the resist pattern becomes small, and the pattern formability may be lowered. On the other hand, when the content of the [E] crosslinking agent exceeds 30 parts by mass, the developability in the unexposed area may be deteriorated.

<[F]溶媒>
当該フォトレジスト組成物は、通常、[F]溶媒を含有する。[F]溶媒は、少なくとも上記[A]化合物、[B]重合体及び必要に応じて加えられる任意成分を溶解できれば特に限定されない。
<[F] solvent>
The photoresist composition usually contains a [F] solvent. [F] The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve at least the [A] compound, the [B] polymer, and optional components added as necessary.

[F]溶媒としては、例えば、
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;
プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールジ−n−ブチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
[F] As the solvent, for example,
Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-propyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate;
Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether;
Propylene glycol dialkyl ethers such as propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol di-n-propyl ether, propylene glycol di-n-butyl ether;
Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol mono-n-propyl ether acetate, propylene glycol mono-n-butyl ether acetate;

乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸i−プロピル等の乳酸エステル類;
ぎ酸n−アミル、ぎ酸i−アミル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸i−プロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−ブチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;
ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の酸素原子含有基を有するカルボン酸のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
メチルエチルケトン、2−ペンタノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;
N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;
γ−ブチロラクン等のラクトン類等が挙げられる。
Lactate esters such as methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, i-propyl lactate;
N-amyl formate, i-amyl formate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-amyl acetate, i-amyl acetate, i-propyl propionate Aliphatic carboxylic acid esters such as n-butyl propionate and i-butyl propionate;
Ethyl hydroxyacetate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxy Methyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl butyrate, Esters of carboxylic acids having oxygen atom-containing groups such as methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate;
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Ketones such as methyl ethyl ketone, 2-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclohexanone;
Amides such as N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone;
Examples include lactones such as γ-butyrolacun.

これらの中で、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、乳酸エステル類が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチルがより好ましい。[F]溶媒は、1種又は2種以上を用いることができる。   Among these, propylene glycol monoalkyl ether acetates and lactic acid esters are preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate and ethyl lactate are more preferable. [F] A solvent can use 1 type (s) or 2 or more types.

<他の任意成分>
当該フォトレジスト組成物は、必要に応じ、他の任意成分として、界面活性剤、増感剤、染料、顔料、接着助剤、4−ヒドロキシ−4’−メチルカルコン等のハレーション防止剤、形状改良剤、保存安定剤、消泡剤等を含有することができる。当該フォトレジスト組成物は、他の任意成分を1種又は2種以上含有することができる。
<Other optional components>
If necessary, the photoresist composition may include surfactants, sensitizers, dyes, pigments, adhesion aids, antihalation agents such as 4-hydroxy-4′-methylchalcone, and shape improvement as other optional components. Agents, storage stabilizers, antifoaming agents, and the like. The photoresist composition may contain one or more other optional components.

[界面活性剤]
界面活性剤は、当該フォトレジスト組成物の塗布性やストリエーション、レジストとしての現像性等を改良する作用を有するものである。
[Surfactant]
The surfactant has an effect of improving applicability and striation of the photoresist composition, developability as a resist, and the like.

界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェノールエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等が挙げられる。市販品としては、例えば、エフトップEF301、同EF303、同EF352(以上、トーケムプロダクツ製)、メガファック F171、同F173(以上、大日本インキ化学工業製)、フロラードFC430、同FC431(以上、住友スリーエム製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC101、同SC102、同SC103、同SC104、同SC105、同SC106(以上、旭硝子製)、KP341(信越化学工業製)、ポリフローNo.75、同No.95(以上、共栄社化学製)等が挙げられる。   Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenol ether, polyoxyethylene n-nonylphenol ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate. Rate and the like. Commercially available products include, for example, F-top EF301, EF303, EF352 (above, manufactured by Tochem Products), MegaFuck F171, F173 (above, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard FC430, FC431 (above, Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (above, manufactured by Asahi Glass), KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical), Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).

界面活性剤の含有量としては、[B]重合体100質量部に対して、通常、2質量部以下である。   As content of surfactant, it is 2 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of [B] polymers.

[増感剤]
増感剤は、[A]化合物及び[C]化合物等からの酸の生成量を増加する作用を示すものであり、当該フォトレジスト組成物の「みかけの感度」を向上させる効果を奏する。増感剤としては、例えば、ローズベンガル類等が挙げられる。増感剤の含有量としては、[B]重合体100質量部に対して、通常、50質量部以下である。
[Sensitizer]
The sensitizer exhibits an action of increasing the amount of acid generated from the [A] compound and the [C] compound, and has an effect of improving the “apparent sensitivity” of the photoresist composition. Examples of the sensitizer include rose bengal. As content of a sensitizer, it is 50 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of [B] polymers.

<フォトレジスト組成物の調製方法>
当該フォトレジスト組成物は、例えば、[A]化合物、[B]重合体及び必要に応じて加える任意成分を所定の割合で混合することにより調製できる。当該フォトレジスト組成物は、例えば、全固形分濃度が0.1〜50質量%、好ましくは1〜40質量%となるように各成分を[F]溶媒に均一に溶解又は分散させた後、例えば、孔径0.2μm程度のフィルターで濾過することによって調製される。
<Method for preparing photoresist composition>
The photoresist composition can be prepared, for example, by mixing the [A] compound, the [B] polymer, and optional components added as necessary at a predetermined ratio. The photoresist composition, for example, after uniformly dissolving or dispersing each component in the [F] solvent so that the total solid content concentration is 0.1 to 50% by mass, preferably 1 to 40% by mass, For example, it is prepared by filtering with a filter having a pore size of about 0.2 μm.

<レジストパターンの形成方法>
当該フォトレジスト組成物を用いるレジストパターンの形成方法は、(1)当該フォトレジスト組成物を基板上に塗布し、レジスト膜を形成するレジスト膜形成工程、(2)上記レジスト膜を露光する露光工程及び(3)上記露光されたレジスト膜を現像する現像工程を有する。以下、レジストパターンの形成方法について、形成されるパターンがポジ型及びネガ型それぞれの場合に分けて説明する。
<Method for forming resist pattern>
A resist pattern forming method using the photoresist composition includes (1) a resist film forming step of applying the photoresist composition on a substrate to form a resist film, and (2) an exposure step of exposing the resist film. And (3) a developing step of developing the exposed resist film. Hereinafter, the resist pattern forming method will be described separately for each of a positive type and a negative type.

[ポジ型レジストパターン]
以下、ポジ型レジストパターンの形成方法について説明する。
[Positive resist pattern]
Hereinafter, a method for forming a positive resist pattern will be described.

[(1)レジスト膜形成工程]
本工程では、当該ポジ型のフォトレジスト組成物を基板上に塗布し、レジスト膜を形成する。基板としては、例えば、シリコンウェハ、アルミニウム等で被覆されたウェハー等が挙げられる。塗布方法としては、例えば、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等が挙げられる。
[(1) Resist film forming step]
In this step, the positive photoresist composition is applied onto a substrate to form a resist film. Examples of the substrate include a silicon wafer, a wafer covered with aluminum, and the like. Examples of the coating method include spin coating, cast coating, roll coating, and the like.

当該フォトレジスト組成物を塗布した後、必要に応じて、プレベーク(PB)を行ってもよい。PBの温度としては、通常、70℃〜160℃であり、80℃〜140℃が好ましい。PBの時間としては、通常5秒〜600秒であり、10秒〜300秒が好ましい。   After applying the photoresist composition, pre-baking (PB) may be performed as necessary. As temperature of PB, it is 70 to 160 degreeC normally, and 80 to 140 degreeC is preferable. The PB time is usually 5 seconds to 600 seconds, and preferably 10 seconds to 300 seconds.

なお、環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、例えば、特開平5−188598号公報等に記載の保護膜を、レジスト膜上に設けることもできる。
[(2)露光工程]
本工程では、(1)工程で形成したレジスト膜に対し、所定のマスクパターンを介して露光を行う。
In order to prevent the influence of basic impurities contained in the environmental atmosphere, for example, a protective film described in JP-A-5-188598 can be provided on the resist film.
[(2) Exposure process]
In this step, the resist film formed in the step (1) is exposed through a predetermined mask pattern.

露光に使用される露光光としては、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線等の電磁波;電子線、α線等の荷電粒子線等を適宜選択することができるが、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)等の遠紫外線が好ましく、特に、KrFエキシマレーザー光が好ましい。露光量等の露光条件は、フォトレジスト組成物の配合組成や添加剤の種類等に応じて、適宜選定される。   As exposure light used for exposure, electromagnetic waves such as visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, and X-rays; charged particle beams such as electron beams and α rays can be appropriately selected. ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and far ultraviolet rays such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) are preferable, and KrF excimer laser light is particularly preferable. The exposure conditions such as the exposure amount are appropriately selected according to the composition of the photoresist composition and the type of additive.

なお、高精度で微細なレジストパターンを安定して形成するために、露光後に、ポストエクスポージャーベーク(PEB)を行なうことが好ましい。PEBの温度としては、通常、70℃〜160℃であり、80℃〜140℃が好ましい。PEBの温度が70℃未満であると、基板の種類による感度のばらつきが増大するおそれがある。PEBの時間としては、通常、5秒〜600秒であり、10秒〜600秒が好ましい。   In order to stably form a fine resist pattern with high accuracy, it is preferable to perform post-exposure baking (PEB) after exposure. As temperature of PEB, it is 70 to 160 degreeC normally, and 80 to 140 degreeC is preferable. If the temperature of the PEB is less than 70 ° C., there may be an increase in variation in sensitivity depending on the type of substrate. The PEB time is usually 5 seconds to 600 seconds, and preferably 10 seconds to 600 seconds.

[(3)現像工程]
本工程では、(2)工程の露光後に、アルカリ現像液を用いて現像を行い、ポジ型のレジストパターンを形成する。
[(3) Development process]
In this step, after the exposure in the step (2), development is performed using an alkaline developer to form a positive resist pattern.

アルカリ現像液としては、アルカリ金属水酸化物、アンモニア、モノ−、ジ−又はトリ−アルキルアミン類、モノ−、ジ−又はトリ−アルカノールアミン類、複素環式アミン類、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物を、通常、1〜10質量%、好ましくは1〜5質量%、特に好ましくは1〜3質量%の濃度となるように溶解させたアルカリ性水溶液が好適に用いられる。また、上記アルカリ現像液には、例えば、メタノールやエタノール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適宜添加することもできる。   Alkali developers include alkali metal hydroxides, ammonia, mono-, di- or tri-alkylamines, mono-, di- or tri-alkanolamines, heterocyclic amines, tetraalkylammonium hydroxides , Choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene, etc. %, Preferably 1 to 5% by mass, particularly preferably an alkaline aqueous solution dissolved so as to have a concentration of 1 to 3% by mass. In addition, for example, a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant can be appropriately added to the alkaline developer.

現像工程における処理条件としては、通常、10℃〜50℃で10秒〜200秒、好ましくは15℃〜30℃で15秒〜100秒、特に好ましくは20℃〜25℃で15秒〜90秒である。なお、現像液で現像した後、水で洗浄して乾燥することが好ましい。   The processing conditions in the development step are usually 10 ° C. to 50 ° C. for 10 seconds to 200 seconds, preferably 15 ° C. to 30 ° C. for 15 seconds to 100 seconds, and particularly preferably 20 ° C. to 25 ° C. for 15 seconds to 90 seconds. It is. In addition, after developing with a developing solution, it is preferable to wash and dry with water.

[ネガ型レジストパターン]
以下、ネガ型レジストパターンの形成方法について説明する。
[Negative resist pattern]
Hereinafter, a method for forming a negative resist pattern will be described.

[(1)レジスト膜形成工程]
本工程では、当該ネガ型のフォトレジスト組成物を基板上に塗布し、レジスト膜を形成する。用いる基板及び塗布方法としては、ポジ型の場合と同様である。また、PB及びレジスト膜上の保護膜の形成についてもポジ型の場合と同様である。
[(1) Resist film forming step]
In this step, the negative photoresist composition is applied onto a substrate to form a resist film. The substrate to be used and the coating method are the same as in the positive type. Also, the formation of the protective film on the PB and the resist film is the same as in the positive type.

[(2)露光工程]
本工程では、(1)工程で形成したレジスト膜に対し、所定のマスクパターンを介して露光を行う。この際、露光により[A]化合物から発生した酸等の作用により、[B]重合体中のフェノール性水酸基等の酸性基が[E]架橋剤と反応して架橋される。このようにして、架橋された[B]重合体を有するレジスト膜の露光部は、アルカリ性の現像液に対する溶解性が低くなる。露光工程で用いる露光光としてはポジ型の場合と同様である。
[(2) Exposure process]
In this step, the resist film formed in the step (1) is exposed through a predetermined mask pattern. Under the present circumstances, acidic groups, such as a phenolic hydroxyl group in a [B] polymer, react with an [E] crosslinking agent by the effect | action of the acid etc. which generate | occur | produced from the [A] compound by exposure, and are bridge | crosslinked. In this manner, the exposed portion of the resist film having the crosslinked [B] polymer has low solubility in an alkaline developer. The exposure light used in the exposure process is the same as in the positive type.

露光後にPEBを行うことが好ましい。このPEBにより、レジスト膜中の[E]架橋剤の架橋反応が円滑に進行する。PEBの温度としては、フォトレジスト組成物の配合組成によって変わるが、30〜200℃が好ましく、50〜170℃がさらに好ましい。PEBの時間としては、通常、5秒〜600秒であり、10秒〜300秒が好ましい。   It is preferable to perform PEB after exposure. By this PEB, the crosslinking reaction of the [E] crosslinking agent in the resist film proceeds smoothly. The temperature of PEB varies depending on the composition of the photoresist composition, but is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 50 to 170 ° C. The PEB time is usually 5 seconds to 600 seconds, and preferably 10 seconds to 300 seconds.

[(3)現像工程]
本工程では、(2)工程の露光後に、アルカリ現像液を用いて現像を行い、ネガ型のレジストパターンを形成する。
[(3) Development process]
In this step, after the exposure in the step (2), development is performed using an alkali developer to form a negative resist pattern.

アルカリ現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、及び1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物からなる群より選択される少なくとも1種を溶解したアルカリ性水溶液が挙げられる。上記アルカリ性水溶液の濃度は、10質量%以下であることが好ましい。アルカリ性水溶液の濃度が10質量%を超えると、非露光部も現像液に溶解してしまうおそれがある。   Examples of the alkaline developer include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyl Diethylamine, ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, and 1,5-diazabicyclo- [4. 3.0] -5] An alkaline aqueous solution in which at least one selected from the group consisting of alkaline compounds such as 5-nonene is dissolved. The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 10% by mass or less. When the concentration of the alkaline aqueous solution exceeds 10% by mass, the unexposed area may be dissolved in the developer.

現像液には、例えば、有機溶媒を添加することもできる。このような有機溶媒としては、例えば、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルi−ブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチルシクロペンタノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン等のケトン類;
メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、1,4−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジメチロール等のアルコール類;
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;
酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−アミル等のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
フェノール、アセトニルアセトン、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。なお、これらの有機溶媒は、1種又は2種以上を用いることができる。
For example, an organic solvent can be added to the developer. As such an organic solvent, for example,
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl i-butyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 3-methylcyclopentanone, 2,6-dimethylcyclohexanone;
Alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, 1,4-hexanediol, 1,4-hexanedimethylol Kind;
Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane;
Esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, i-amyl acetate;
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Phenol, acetonyl acetone, dimethylformamide, etc. are mentioned. In addition, 1 type, or 2 or more types can be used for these organic solvents.

上記現像液中の有機溶媒の含有割合は、上記アルカリ性水溶液100体積部に対して、100体積部以下であることが好ましい。有機溶媒の含有割合が100体積部を超えると、現像性が低下して、露光部の現像残りが多くなるおそれがある。また、現像液には、界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、現像工程の処理条件及び水で洗浄、乾燥することについては、ポジ型の場合と同様である。   The content ratio of the organic solvent in the developer is preferably 100 parts by volume or less with respect to 100 parts by volume of the alkaline aqueous solution. When the content ratio of the organic solvent exceeds 100 parts by volume, the developability is lowered, and there is a concern that the development residue in the exposed part increases. An appropriate amount of a surfactant or the like can be added to the developer. Note that the processing conditions of the development process and washing and drying with water are the same as in the positive type.

上述の形成方法により、レジスト膜の未露光部が現像液により溶解、除去されることによって、ネガ型のレジストパターンを形成することができる。   By the above-described forming method, the unexposed portion of the resist film is dissolved and removed by the developer, whereby a negative resist pattern can be formed.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。各種物性値の測定方法を以下に示す。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. The measuring method of various physical property values is shown below.

13C−NMR分析]
重合体の13C−NMR分析は、核磁気共鳴装置(JNM−ECX400、日本電子製)を使用し、測定した。
[ 13 C-NMR analysis]
The 13 C-NMR analysis of the polymer was measured using a nuclear magnetic resonance apparatus (JNM-ECX400, manufactured by JEOL Ltd.).

<[B]重合体の合成>
[B]重合体の合成に用いた単量体(下記式(L−1)〜(L−5)で表される化合物)を以下に表す。
<[B] Synthesis of polymer>
[B] Monomers (compounds represented by the following formulas (L-1) to (L-5)) used for polymer synthesis are shown below.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

[合成例1](重合体(B−1)の合成)
上記化合物(L−1)117g(72モル%)、化合物(L−2)41g(23モル%)、化合物(L−3)5g(5モル%)、重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)6g及び連鎖移動剤としてのt−ドデシルメルカプタン1gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル160gに溶解した後、窒素雰囲気下、反応温度を70℃に保持して、16時間重合反応を行った。重合後、反応溶液を大量のn−ヘキサン中に滴下し、生成重合体を凝固させて精製した。
[Synthesis Example 1] (Synthesis of polymer (B-1))
117 g (72 mol%) of the compound (L-1), 41 g (23 mol%) of the compound (L-2), 5 g (5 mol%) of the compound (L-3), azobisisobutyro as a polymerization initiator 6 g of nitrile (AIBN) and 1 g of t-dodecyl mercaptan as a chain transfer agent were dissolved in 160 g of propylene glycol monomethyl ether, and then the polymerization reaction was carried out for 16 hours while maintaining the reaction temperature at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. After the polymerization, the reaction solution was dropped into a large amount of n-hexane, and the resulting polymer was coagulated and purified.

次いで、この精製により得られた重合体に、プロピレングリコールモノメチルエーテル150gを加えた後、さらにメタノール300g、トリエチルアミン80g及び水15gを加えて、沸点にて還流させながら、8時間加水分解反応を行なった。反応後、溶媒及びトリエチルアミンを減圧留去し、得られた重合体をアセトンに溶解した後、大量の水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過して、減圧下50℃で一晩乾燥し、重合体(B−1)を得た(94g、収率71%)。   Next, 150 g of propylene glycol monomethyl ether was added to the polymer obtained by this purification, and then 300 g of methanol, 80 g of triethylamine and 15 g of water were further added, and a hydrolysis reaction was performed for 8 hours while refluxing at the boiling point. . After the reaction, the solvent and triethylamine were distilled off under reduced pressure, and the resulting polymer was dissolved in acetone, then dripped into a large amount of water to solidify, and the resulting white powder was filtered and filtered under reduced pressure at 50 ° C. overnight. It dried and obtained the polymer (B-1) (94g, 71% of yield).

得られた重合体(B−1)は、Mwが16,000、Mw/Mnが1.7であった。また、13C−NMR分析の結果、下記式(B1)で表される構造単位:下記式(B2)で表される構造単位:下記式(B3)で表される構造単位の含有割合(モル%)は、72:23:5であった。 The obtained polymer (B-1) had Mw of 16,000 and Mw / Mn of 1.7. As a result of 13 C-NMR analysis, the structural unit represented by the following formula (B1): the structural unit represented by the following formula (B2): the content ratio of the structural unit represented by the following formula (B3) (mol) %) Was 72: 23: 5.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

[合成例2](重合体(B−2)の合成)
上記化合物(L−1)182g(73モル%)、化合物(L−2)66g(24モル%)、化合物(L−4)11g(重合性基基準で3モル%)、AIBN14g及びt−ドデシルメルカプタン11gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル240gに溶解した後、窒素雰囲気下、反応温度を70℃に保持して、16時間重合反応を行った。重合後、反応溶液を大量のn−ヘキサン中に滴下して、生成重合体を凝固させて精製し、減圧下50℃で3時間乾燥した。
[Synthesis Example 2] (Synthesis of polymer (B-2))
182 g (73 mol%) of the above compound (L-1), 66 g (24 mol%) of the compound (L-2), 11 g of compound (L-4) (3 mol% based on the polymerizable group), 14 g of AIBN and t-dodecyl After 11 g of mercaptan was dissolved in 240 g of propylene glycol monomethyl ether, the polymerization reaction was carried out for 16 hours while maintaining the reaction temperature at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. After the polymerization, the reaction solution was dropped into a large amount of n-hexane to solidify and purify the produced polymer, and dried at 50 ° C. under reduced pressure for 3 hours.

次いで、この精製により得られた重合体190gに、プロピレングリコールモノメチルエーテル150gを加えた後、さらにメタノール300g、トリエチルアミン100g及び水15gを加えて、沸点にて還流させながら、8時間加水分解反応を行なった。反応後、溶媒及びトリエチルアミンを減圧留去し、得られた重合体をアセトンに溶解した後、大量の水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過して、減圧下50℃で一晩乾燥し、重合体(B−2)を得た(157g、収率74%)。   Next, after adding 150 g of propylene glycol monomethyl ether to 190 g of the polymer obtained by this purification, 300 g of methanol, 100 g of triethylamine and 15 g of water are further added, and a hydrolysis reaction is performed for 8 hours while refluxing at the boiling point. It was. After the reaction, the solvent and triethylamine were distilled off under reduced pressure, and the resulting polymer was dissolved in acetone, then dripped into a large amount of water to solidify, and the resulting white powder was filtered and filtered under reduced pressure at 50 ° C. overnight. It dried and the polymer (B-2) was obtained (157 g, yield 74%).

得られた重合体(B−2)は、Mwが27,000、Mw/Mnが2.6であった。また、13C−NMR分析の結果、下記式(B1)で表される構造単位:下記式(B3)で表される構造単位:下記式(B4a)で表される構造単位の含有割合(モル%)は、75:22:3であった。 The obtained polymer (B-2) had Mw of 27,000 and Mw / Mn of 2.6. As a result of 13 C-NMR analysis, the structural unit represented by the following formula (B1): the structural unit represented by the following formula (B3): the content ratio of the structural unit represented by the following formula (B4a) (mol) %) Was 75: 22: 3.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

[合成例3](重合体(B−3)の合成)
上記化合物(L−1)114g(69モル%)、化合物(L−2)35g(20モル%)及び化合物(L−5)11g(11モル%)、AIBN6g及びt−ドデシルメルカプタン1gを、プロピレングリコールモノメチルエーテル160gに溶解した後、窒素雰囲気下、反応温度を70℃に保持して、16時間重合反応を行った。重合後、反応溶液を大量のn−ヘキサン中に滴下し、生成重合体を凝固させて精製した。
[Synthesis Example 3] (Synthesis of Polymer (B-3))
114 g (69 mol%) of the above compound (L-1), 35 g (20 mol%) of the compound (L-2) and 11 g (11 mol%) of the compound (L-5), 6 g of AIBN and 1 g of t-dodecyl mercaptan are mixed with propylene. After dissolving in 160 g of glycol monomethyl ether, the polymerization reaction was carried out for 16 hours while maintaining the reaction temperature at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. After the polymerization, the reaction solution was dropped into a large amount of n-hexane, and the resulting polymer was coagulated and purified.

次いで、この精製により得られた重合体に、プロピレングリコールモノメチルエーテル150gを加えた後、さらにメタノール300g、トリエチルアミン80g及び水15gを加えて、沸点にて還流させながら、8時間加水分解反応を行なった。反応後、溶媒及びトリエチルアミンを減圧留去し、得られた重合体をアセトンに溶解した後、大量の水中に滴下して凝固させ、生成した白色粉末をろ過して、減圧下50℃で一晩乾燥し、重合体(B−3)を得た(94g、収率72%)。   Next, 150 g of propylene glycol monomethyl ether was added to the polymer obtained by this purification, and then 300 g of methanol, 80 g of triethylamine and 15 g of water were further added, and a hydrolysis reaction was performed for 8 hours while refluxing at the boiling point. . After the reaction, the solvent and triethylamine were distilled off under reduced pressure, and the resulting polymer was dissolved in acetone, then dripped into a large amount of water to solidify, and the resulting white powder was filtered and filtered under reduced pressure at 50 ° C. overnight. It dried and the polymer (B-3) was obtained (94g, yield 72%).

得られた重合体(B−3)は、Mwが14,000、Mw/Mnが1.7であった。また、13C−NMR分析の結果、下記式(B1)で表される構造単位:下記式(B3)で表される構造単位:下記式(B5)で表される構造単位の含有割合(モル%)が70:20:10であった。 The obtained polymer (B-3) had Mw of 14,000 and Mw / Mn of 1.7. As a result of 13 C-NMR analysis, the structural unit represented by the following formula (B1): the structural unit represented by the following formula (B3): the content ratio of the structural unit represented by the following formula (B5) (mol) %) Was 70:20:10.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

上記合成例1〜3で合成した重合体(B−1)〜(B−3)それぞれの各構造単位の含有割合比を、表1に示す。なお、上記構造単位(B1)は明細書中における構造単位(I)に、構造単位(B2)は構造単位(II)に、構造単位(B3)は構造単位(III)に、構造単位(B4a)は構造単位(IV)に、構造単位(B5)は構造単位(V)にそれぞれ該当する。   Table 1 shows the content ratios of the respective structural units of the polymers (B-1) to (B-3) synthesized in Synthesis Examples 1 to 3. The structural unit (B1) is the structural unit (I), the structural unit (B2) is the structural unit (II), the structural unit (B3) is the structural unit (III), and the structural unit (B4a). ) Corresponds to the structural unit (IV), and the structural unit (B5) corresponds to the structural unit (V).

Figure 0005741289
Figure 0005741289

<フォトレジスト組成物の調製>
上記合成例で合成した重合体(B−1)〜(B−3)以外のフォトレジスト組成物を構成する各成分([A]化合物、[B]重合体、[C]化合物、[D]酸拡散抑制剤、[E]架橋剤及び[F]溶媒)について以下に示す。
<Preparation of photoresist composition>
Each component constituting the photoresist composition other than the polymers (B-1) to (B-3) synthesized in the above synthesis example ([A] compound, [B] polymer, [C] compound, [D] The acid diffusion inhibitor, [E] crosslinking agent and [F] solvent) are shown below.

[[B]重合体]
(B−4):ヒドロキシスチレン/スチレン共重合体(上記化合物(L−1)と化合物(L−3)とを共重合(重合仕込みモル比=8:2)した後、加水分解して得られる重合体であり、Mwは4,000、Mw/Mnは1.5、上記式(B1)で表される構造単位:上記式(B3)で表される構造単位の含有割合(モル%)は79:21であった。)
(B−5):ヒドロキシスチレン/スチレン共重合体(上記化合物(L−1)と化合物(L−3)とを共重合(重合仕込みモル比=7:3)した後、加水分解して得られる重合体であり、Mwは4,000、Mw/Mnは1.5、上記式(B1)で表される構造単位:上記式(B3)で表される構造単位の含有割合(モル%)は68:32であった。)
[[B] polymer]
(B-4): Hydroxystyrene / styrene copolymer (obtained by copolymerizing the above compound (L-1) and compound (L-3) (polymerization charge molar ratio = 8: 2), followed by hydrolysis). Mw is 4,000, Mw / Mn is 1.5, the structural unit represented by the above formula (B1): the content ratio (mol%) of the structural unit represented by the above formula (B3) Was 79:21.)
(B-5): Hydroxystyrene / styrene copolymer (obtained by copolymerizing the above compound (L-1) and compound (L-3) (polymerization charge molar ratio = 7: 3), followed by hydrolysis). Mw is 4,000, Mw / Mn is 1.5, the structural unit represented by the above formula (B1): the content ratio (mol%) of the structural unit represented by the above formula (B3) Was 68:32.)

[[A]化合物]
下記に各化合物の構造式を示す。
A−1::トリフェニルスルホニウム4−(1−アダマンタンカルボニルオキシ)−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート
A−2:トリナフチルスルホニウム4−(1−アダマンタンカルボニルオキシ)−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート
A−3:トリナフチルスルホニウム1,1,2−トリフルオロ−4−(2−(2−プロピルオキシカルボニル)シクロヘキサンカルボニルオキシ)ブタンスルホネート
A−4:トリアントリルスルホニウム4−(1−アダマンタンカルボニルオキシ)−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート
[[A] Compound]
The structural formula of each compound is shown below.
A-1 :: Triphenylsulfonium 4- (1-adamantanecarbonyloxy) -1,1,2-trifluorobutanesulfonate A-2: Trinaphthylsulfonium 4- (1-adamantanecarbonyloxy) -1,1,2 -Trifluorobutanesulfonate A-3: Trinaphthylsulfonium 1,1,2-trifluoro-4- (2- (2-propyloxycarbonyl) cyclohexanecarbonyloxy) butanesulfonate A-4: Trianthrylsulfonium 4- (1 -Adamantanecarbonyloxy) -1,1,2-trifluorobutanesulfonate

Figure 0005741289
Figure 0005741289

[[C]化合物]
下記に各化合物の構造式を示す。
C−1:トリフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート
C−2:トリフェニルスルホニウム ノナフルオロ−n−ブタンスルホネート
C−3:トリフェニルスルホニウム 10−カンファースルホネート
C−4:トリナフチルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート
C−5:2,4,6−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム2,4−ジフルオロベンゼンスルホネート
C−6:N−(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド
[[C] Compound]
The structural formula of each compound is shown below.
C-1: Triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate C-2: Triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate C-3: Triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate C-4: Trinaphthylsulfonium trifluoromethanesulfonate C-5: 2, 4,6-trimethylphenyldiphenylsulfonium 2,4-difluorobenzenesulfonate C-6: N- (trifluoromethanesulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide

Figure 0005741289
Figure 0005741289

[[D]酸拡散制御剤]
D−1:2−フェニルベンズイミダゾール
[[D] acid diffusion controller]
D-1: 2-Phenylbenzimidazole

[[E]架橋剤]
E−1:1,3,4,6−テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル
[[E] cross-linking agent]
E-1: 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril

[[F]溶媒]
F−1:乳酸エチル
F−2:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
[[F] solvent]
F-1: Ethyl lactate F-2: Propylene glycol monomethyl ether acetate

[実施例1]
[A]化合物としての(A−1)4質量部、[B]重合体としての(B−1)100質量部、[C]化合物としての(C−5)0.5質量部、[D]酸拡散制御剤としての(D−1)1.2質量部並びに[F]溶媒としての(F−1)400質量部及び(F−2)1,000質量部を混合し、得られた混合溶液を孔径0.2μmのテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターでろ過することにより、実施例1に係るポジ型のフォトレジスト組成物(J−1)を調製した。
[Example 1]
[A] 4 parts by mass of (A-1) compound, (B-1) 100 parts by mass of polymer, (C-5) 0.5 parts by mass of [C] compound, [D It was obtained by mixing 1.2 parts by mass of (D-1) as the acid diffusion controller and 400 parts by mass of (F-1) and 1,000 parts by mass of (F-2) as the solvent. A positive photoresist composition (J-1) according to Example 1 was prepared by filtering the mixed solution with a Teflon (registered trademark) membrane filter having a pore diameter of 0.2 μm.

[実施例2〜10及び比較例1〜6]
表2に示す種類及び配合量の各成分を用いた以外は、実施例1と同様にして実施例2〜10のフォトレジスト組成物(J−2)〜(J−10)及び比較例1〜6のフォトレジスト組成物(CJ−1)〜(CJ−6)を調製した。表2中の「−」は、該当する成分を用いなかったことを示す。なお、フォトレジスト組成物(J−2)〜(J−6)、(J−9)、(J−10)、(CJ−1)〜(CJ−3)、(CJ−5)及び(CJ−6)はポジ型のフォトレジスト組成物であり、フォトレジスト組成物(J−7)及び(J−8)並びに(CJ−4)はネガ型のフォトレジスト組成物である。
[Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 6]
Except having used each component of the kind and compounding quantity which are shown in Table 2, it is the same as Example 1, and the photoresist composition (J-2)-(J-10) of Examples 2-10 and Comparative Examples 1- 1 are the same. 6 photoresist compositions (CJ-1) to (CJ-6) were prepared. “-” In Table 2 indicates that the corresponding component was not used. Note that the photoresist compositions (J-2) to (J-6), (J-9), (J-10), (CJ-1) to (CJ-3), (CJ-5) and (CJ -6) is a positive photoresist composition, and photoresist compositions (J-7), (J-8) and (CJ-4) are negative photoresist compositions.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

<評価>
上記実施例及び比較例のフォトレジスト組成物をそれぞれ用い、下記方法により、レジストパターンを形成し、感度、ナノエッジラフネス及び焦点深度について評価した。得られた評価結果を下記表3に示す。
<Evaluation>
Using the photoresist compositions of the above examples and comparative examples, resist patterns were formed by the following methods, and the sensitivity, nanoedge roughness, and depth of focus were evaluated. The obtained evaluation results are shown in Table 3 below.

[レジストパターンの形成]
フォトレジスト組成物をシリコンウエハ上に回転塗布した後、110℃で90秒間PBを行なって、膜厚0.25μmのレジスト膜を形成した。その後、このレジスト膜に、KrFエキシマレーザー照射装置(NSR−S203B、ニコン製)を用い、KrFエキシマレーザー光(波長248nm)を、マスクパターンを介し露光量を変えて露光したのち、110℃で90秒間PEBを行なった。その後、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を現像液として用い、23℃で60秒間現像した後、水で30秒間洗浄し乾燥して、レジストパターンを形成した。
[Formation of resist pattern]
After the photoresist composition was spin-coated on a silicon wafer, PB was performed at 110 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 0.25 μm. Thereafter, this resist film was exposed to KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) using a KrF excimer laser irradiation apparatus (NSR-S203B, manufactured by Nikon) through a mask pattern at a temperature of 110 ° C. PEB was performed for 2 seconds. Thereafter, a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was used as a developing solution, developed at 23 ° C. for 60 seconds, washed with water for 30 seconds and dried to form a resist pattern.

[感度]
線幅160nmのライン部と、隣り合うライン部によって形成される間隔が160nmのスペース部とからなるパターン(ラインアンドスペースパターン(1L1S))を1対1の線幅に形成する露光量を最適露光量とし、この最適露光量を感度(mJ/cm)とした。
[sensitivity]
Optimum exposure for the exposure amount for forming a pattern (line-and-space pattern (1L1S)) composed of a line portion having a line width of 160 nm and a space portion having an interval of 160 nm formed by adjacent line portions with a line width of 1: 1. The optimum exposure dose was taken as sensitivity (mJ / cm 2 ).

[ナノエッジラフネス]
設計線幅160nmのラインアンドスペースパターン(1L1S)のラインパターンを、半導体用走査電子顕微鏡(高分解能電界放出形走査電子顕微鏡 S−4800、日立製作所製)を用いて観察した。観察された形状について、図1及び図2に示すように、シリコンウエハ1上に形成したレジスト膜のライン部2の横側面2aに沿って生じた凹凸の最も著しい箇所における最大の線幅と、設計線幅160nmとの差「ΔCD」をナノエッジラフネスの値(nm)とした。
[Nano edge roughness]
A line pattern of a line-and-space pattern (1L1S) having a design line width of 160 nm was observed using a semiconductor scanning electron microscope (high resolution field emission scanning electron microscope S-4800, manufactured by Hitachi, Ltd.). With respect to the observed shape, as shown in FIGS. 1 and 2, the maximum line width at the most marked portion of the unevenness generated along the lateral side surface 2a of the line portion 2 of the resist film formed on the silicon wafer 1, The difference “ΔCD” from the design line width of 160 nm was defined as the value of nano edge roughness (nm).

[焦点深度]
線幅1600nmのライン部と、隣り合うライン部によって形成される間隔が160nmのスペース部とからなるパターン(10ライン1スペースパターン(10L1S))を孤立スペースパターン(ISパターン)とし、このパターンのスペース部が160nmで形成される露光量で焦点深度(単位:μm)を測定した。焦点深度は、0.05μmステップで、露光されたISパターンを上記半導体用走査電子顕微鏡にて観察して、スペースが基板まで到達している場合を解像できたと判断して測定し、解像できた範囲を焦点深度とした。
[Depth of focus]
A pattern consisting of a line portion having a line width of 1600 nm and a space portion having an interval of 160 nm formed by adjacent line portions (10 line 1 space pattern (10L1S)) is defined as an isolated space pattern (IS pattern). The depth of focus (unit: μm) was measured with the exposure amount at which the part was formed at 160 nm. Depth of focus is measured in 0.05μm steps by observing the exposed IS pattern with the above-mentioned scanning electron microscope for semiconductors, determining that the space has reached the substrate, and measuring the resolution. The range formed was defined as the depth of focus.

Figure 0005741289
Figure 0005741289

表3の結果から、[A]化合物を含有する実施例のフォトレジスト組成物は[A]化合物を含有しない比較例のフォトレジスト組成物に比べて、感度を維持しつつ、ナノエッジラフネスを低減することができ、かつ広い焦点深度を発揮できることが示された。また、ナフタレン環又はアントラセン環を有するスルホニウムカチオンを含む[A]化合物を用いることにより、ナノエッジラフネスをさらに低減することができ、かつ焦点深度がさらに向上することも示された。   From the results of Table 3, the photoresist composition of the example containing the [A] compound reduces the nano edge roughness while maintaining the sensitivity as compared with the photoresist composition of the comparative example not containing the [A] compound. It has been shown that it is possible to achieve a wide depth of focus. It was also shown that nanoedge roughness can be further reduced and the depth of focus can be further improved by using the [A] compound containing a sulfonium cation having a naphthalene ring or an anthracene ring.

本発明によれば、ナノエッジラフネスを低減することができ、かつ焦点深度に優れるフォトレジスト組成物を提供することができる。従って、本発明はリソグラフィーによる微細加工に好適である。   According to the present invention, it is possible to provide a photoresist composition that can reduce nanoedge roughness and is excellent in depth of focus. Therefore, the present invention is suitable for fine processing by lithography.

1 基板
2 レジストパターン
2a レジストパターンの側面
1 Substrate 2 Resist pattern 2a Side surface of resist pattern

Claims (3)

[A]下記式(1)で表される化合物、及び
[B]下記式(2−1)で表される構造単位(I)を有する重合体
を含有し、
[B]重合体が、
下記式(2−3)で表される構造単位(III)、
下記式(2−4)で表される構造単位(IV)、又は
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−メチルプロピル、(メタ)アクリル酸1−メチルプロピル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸1−メチル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸1−エチル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸8−メチル−8−トリシクロデシル、(メタ)アクリル酸8−エチル−8−トリシクロデシル、(メタ)アクリル酸3−メチル−3−テトラシクロドデセニル、(メタ)アクリル酸3−エチル−3−テトラシクロドデセニル、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジ(メタ)アクリレート、不飽和カルボン酸(無水物)、不飽和カルボン酸のカルボキシアルキルエステル、不飽和ニトリル化合物、不飽和アミド化合物、不飽和イミド化合物若しくは含窒素ビニル化合物に由来する構造単位(V)
をさらに有するフォトレジスト組成物。
Figure 0005741289
(式(1)中、R、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、上記脂環式炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Rは、2価の連結基である。Rは、フッ素原子又は炭素数1〜30のフッ素化アルキル基である。Mは、1価のカチオンである。n1及びn2は、それぞれ独立して、0又は1である。)
Figure 0005741289
(式(2−1)中、Rは、水素原子又はメチル基である。Rは、1価の有機基である。pは、0〜3の整数である。但し、Rが複数の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。qは、1〜3の整数である。但し、p+q≦5の条件を満たす。)
Figure 0005741289
(式(2−3)中、R’’は、水素原子又はメチル基である。Rは、1価の炭化水素基又は酸解離性基を含まない1価のオキシ炭化水素基である。tは、0〜3の整数である。Rが複数の場合、複数のRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 0005741289
(式(2−4)中、Rは、水素原子又はメチル基である。Rは、酸解離性基である。)
[A] a compound represented by the following formula (1), and [B] a polymer having a structural unit (I) represented by the following formula (2-1) ,
[B] The polymer is
Structural unit (III) represented by the following formula (2-3),
Structural unit (IV) represented by the following formula (2-4), or
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-methylpropyl (meth) acrylate 1-methylpropyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, neopentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl, 2-hydroxy-n-propyl (meth) acrylate, 3-hydroxy-n-propyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 1-methyl-2-adamantyl, 1-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 8- Tyl-8-tricyclodecyl, 8-ethyl-8-tricyclodecyl (meth) acrylate, 3-methyl-3-tetracyclododecenyl (meth) acrylate, 3-ethyl (meth) acrylate 3-tetracyclododecenyl, 2,5-dimethylhexane-2,5-di (meth) acrylate, unsaturated carboxylic acid (anhydride), carboxyalkyl ester of unsaturated carboxylic acid, unsaturated nitrile compound, unsaturated Structural units derived from saturated amide compounds, unsaturated imide compounds or nitrogen-containing vinyl compounds (V)
The photoresist composition which further have a.
Figure 0005741289
(In the formula (1), R 1 is a monovalent alicyclic hydrocarbon group having a carbon number of 3-20. However, some or all of the hydrogen atom of the above Kiabura cyclic hydrocarbon radical substituted R 2 is a divalent linking group, R f is a fluorine atom or a fluorinated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, M + is a monovalent cation, n 1 And n2 are each independently 0 or 1.)
Figure 0005741289
(In the formula (2-1), R is a hydrogen atom or a methyl group. R a is a monovalent organic group. P is an integer of 0 to 3, provided that R a is a plurality of R a . In this case, a plurality of R a may be the same or different, and q is an integer of 1 to 3, provided that the condition of p + q ≦ 5 is satisfied.
Figure 0005741289
(In formula (2-3), R ″ is a hydrogen atom or a methyl group. R d is a monovalent oxyhydrocarbon group not containing a monovalent hydrocarbon group or acid dissociable group. t is an integer of 0 to 3. When R d is plural, the plural R d may be the same or different.
Figure 0005741289
(In Formula (2-4), R A is a hydrogen atom or a methyl group. R e is an acid-dissociable group.)
上記Mが、下記式(i−1)で表されるカチオン及び下記式(ii−1)で表されるカチオンからなる群より選ばれる少なくとも1種のカチオンである請求項1に記載のフォトレジスト組成物。
Figure 0005741289
(式(i−1)中、g1、g2及びg3は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。但し、g1、g2及びg3のうちの少なくとも1つは1又は2である。RA1、RA2及びRA3は、それぞれ独立して、1価の有機基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子である。a、b及びcは、それぞれ独立して、0〜9の整数である。但し、RA1、RA2及びRA3がそれぞれ複数の場合、複数のRA1、RA2及びRA3はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
式(ii−1)中、h1及びh2は、それぞれ独立して、0〜2の整数である。但し、h1及びh2のうちの少なくとも1つは1又は2である。RB1及びRB2は、それぞれ独立して、1価の有機基、ヒドロキシル基又はハロゲン原子である。d及びeは、それぞれ独立して、0〜9の整数である。但し、RB1及びRB2がそれぞれ複数の場合、複数のRB1及びRB2はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)
The photo according to claim 1, wherein the M + is at least one cation selected from the group consisting of a cation represented by the following formula (i-1) and a cation represented by the following formula (ii-1). Resist composition.
Figure 0005741289
(In formula (i-1), g1, g2, and g3 are each independently an integer of 0 to 2, provided that at least one of g1, g2, and g3 is 1 or 2. R A1 , R A2 and R A3 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group or a halogen atom, and a, b and c are each independently an integer of 0 to 9, provided that R A1, R when A2 and R A3 is plural, respectively, a plurality of R A1, R A2 and R A3 may be the same as or different from each other.
In formula (ii-1), h1 and h2 are each independently an integer of 0 to 2. However, at least one of h1 and h2 is 1 or 2. R B1 and R B2 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group, or a halogen atom. d and e are each independently an integer of 0 to 9. However, in the case of multiple R B1 and R B2 are each, or different in each of the plurality of R B1 and R B2 same. )
[B]重合体が、下記式(2−2)で表される構造単位(II)をさらに有する請求項1又は請求項2に記載のフォトレジスト組成物。
Figure 0005741289
(式(2−2)中、R’は、水素原子又はメチル基である。Rは、酸解離性基を含まない1価の有機基である。rは、0〜3の整数である。Rは、1価の酸解離性基である。sは、1〜3の整数である。但し、R及びRがそれぞれ複数の場合、複数のR及びRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。また、r+s≦5の条件を満たす。)
[B] The photoresist composition according to claim 1 or 2 , wherein the polymer further has a structural unit (II) represented by the following formula (2-2).
Figure 0005741289
(In Formula (2-2), R ′ is a hydrogen atom or a methyl group. R b is a monovalent organic group not containing an acid-dissociable group. R is an integer of 0 to 3. .R c is a is .s monovalent acid-dissociable group, an integer of 1 to 3. However, in the case of multiple R b and R c are each, in each of the plurality of R b and R c identical It may be different, and the condition of r + s ≦ 5 is satisfied.)
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