JP5798100B2 - Resist material and pattern forming method using the same - Google Patents

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本発明は、安定性に優れるとともに、アウトガスの少ないレジスト材料、特に化学増幅ポジ型レジスト材料、及びこれを用いたパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a resist material having excellent stability and low outgas, particularly a chemically amplified positive resist material, and a pattern forming method using the same.

LSIの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの微細化が急速に進んでいる。特にフラッシュメモリー市場の拡大と記憶容量の増大化が微細化を牽引している。微細化の細線はArFリソグラフィーによる65nmノードのデバイスの量産が行われており、次世代のArF液浸リソグラフィーによる45nmノードの量産準備が進行中である。次世代の32nmノードとしては、水よりも高屈折率の液体と高屈折率レンズ、高屈折率レジスト膜を組み合わせた超高NAレンズによる液浸リソグラフィー、波長13.5nmの真空紫外光(EUV)リソグラフィー、ArFリソグラフィーの2重露光(ダブルパターニングリソグラフィー)などが候補であり、検討が進められている。   With the high integration and high speed of LSI, pattern rule miniaturization is progressing rapidly. In particular, the expansion of the flash memory market and the increase in storage capacity are leading to miniaturization. The fine line for miniaturization is mass production of 65 nm node devices by ArF lithography, and preparation for mass production of 45 nm nodes by next generation ArF immersion lithography is in progress. Next generation 32nm node includes immersion lithography with ultra high NA lens combining liquid with higher refractive index than water, high refractive index lens and high refractive index resist film, vacuum ultraviolet light (EUV) with wavelength of 13.5nm Lithography, double exposure of ArF lithography (double patterning lithography), and the like are candidates and are being studied.

電子ビーム(EB)やX線などの非常に短波長な高エネルギー線においてはレジスト材料に用いられている炭化水素のような軽元素は吸収がほとんどなく、ポリヒドロキシスチレンベースのレジスト材料が検討されている。
EB用レジスト材料は、実用的にはマスク描画用途に用いられてきた。近年、マスク製作技術が問題視されるようになってきた。露光に用いられる光がg線の時代から縮小投影露光装置が用いられており、その縮小倍率は1/5であったが、チップサイズの拡大と、投影レンズの大口径化共に1/4倍率が用いられるようになってきたため、マスクの寸法ズレがウエハー上のパターンの寸法変化に与える影響が問題になっている。パターンの微細化と共に、マスクの寸法ズレの値よりもウエハー上の寸法ズレの方が大きくなってきていることが指摘されている。マスク寸法変化を分母、ウエハー上の寸法変化を分子として計算されたMask Error Enhancement Factor(MEEF)が求められている。45nm級のパターンでは、MEEFが4を超えることも珍しくない。縮小倍率が1/4でMEEFが4であれば、マスク制作において実質等倍マスクと同等の精度が必要であることが言える。
Light elements such as hydrocarbons used in resist materials are hardly absorbed by very short wavelength high energy rays such as electron beams (EB) and X-rays, and polyhydroxystyrene-based resist materials have been studied. ing.
The resist material for EB has been practically used for mask drawing. In recent years, mask manufacturing techniques have become a problem. Reduced projection exposure apparatuses have been used since the light used for exposure was g-line, and the reduction magnification was 1/5. However, both the enlargement of the chip size and the enlargement of the projection lens have a 1/4 magnification. Therefore, the influence of the dimensional deviation of the mask on the dimensional change of the pattern on the wafer has become a problem. It has been pointed out that with the miniaturization of the pattern, the dimensional deviation on the wafer has become larger than the value of the dimensional deviation of the mask. There is a need for a mask error enhancement factor (MEEF) calculated using a mask dimensional change as a denominator and a dimensional change on a wafer as a numerator. It is not uncommon for MEEF to exceed 4 for 45 nm-class patterns. If the reduction ratio is 1/4 and the MEEF is 4, it can be said that the mask production requires an accuracy equivalent to that of a substantially equal magnification mask.

マスク製作用露光装置は線幅の精度を上げるため、レーザービームによる露光装置から電子ビーム(EB)による露光装置が用いられてきた。更にEBの電子銃における加速電圧を上げることによってよりいっそうの微細化が可能になることから、10keVから30keV、最近は50keVが主流であり、100keVの検討も進められている。   In order to increase the accuracy of the line width in the mask manufacturing exposure apparatus, an exposure apparatus using an electron beam (EB) has been used from an exposure apparatus using a laser beam. Furthermore, since further miniaturization is possible by increasing the acceleration voltage in the electron gun of EB, 10 keV to 30 keV, and recently 50 keV is the mainstream, and studies of 100 keV are also underway.

ここで、加速電圧の上昇と共に、レジスト膜の低感度化が問題になってきた。加速電圧が向上すると、レジスト膜内での前方散乱の影響が小さくなるため、電子描画エネルギーのコントラストが向上して解像度や寸法制御性が向上するが、レジスト膜内を素抜けの状態で電子が通過するため、レジスト膜の感度が低下する。マスク露光機は直描の一筆書きで露光するため、レジスト膜の感度低下は生産性の低下につながり好ましいことではない。このような高感度化の要求から、化学増幅型レジスト材料が検討されている。   Here, as the acceleration voltage increases, lowering the sensitivity of the resist film has become a problem. When the acceleration voltage is improved, the influence of forward scattering in the resist film is reduced, so that the contrast of the electron drawing energy is improved and the resolution and dimensional controllability are improved. Since it passes, the sensitivity of the resist film decreases. Since the mask exposure machine exposes by direct drawing with a single stroke, a decrease in sensitivity of the resist film leads to a decrease in productivity, which is not preferable. In view of such a demand for higher sensitivity, chemically amplified resist materials have been studied.

マスク製作用EBリソグラフィーのパターンの微細化と共に、高アスペクト比による現像時のパターン倒れ防止のためにレジスト膜の薄膜化が進行している。光リソグラフィーの場合、レジスト膜の薄膜化が解像力向上に大きく寄与している。これはCMPなどの導入により、デバイスの平坦化が進行したためである。マスク作製の場合、基板は平坦であり、加工すべき基板(例えばCr、MoSi、SiO)の膜厚は遮光率や位相差制御のために決まってしまっている。薄膜化するためにはレジスト膜のドライエッチング耐性を向上させる必要がある。 With the miniaturization of patterns in mask manufacturing EB lithography, the resist film is becoming thinner in order to prevent pattern collapse during development with a high aspect ratio. In the case of photolithography, the thinning of the resist film greatly contributes to the improvement of the resolution. This is because the planarization of the device has progressed with the introduction of CMP or the like. In the case of mask production, the substrate is flat, and the thickness of the substrate to be processed (for example, Cr, MoSi, SiO 2 ) is determined for light shielding rate and phase difference control. In order to reduce the thickness, it is necessary to improve the dry etching resistance of the resist film.

ここで、一般的にはレジスト膜の炭素の密度とドライエッチング耐性について相関があるといわれている。吸収の影響を受けないEB描画においては、エッチング耐性に優れるノボラックポリマーをベースとしたレジスト材料が開発されている。   Here, it is generally said that there is a correlation between the carbon density of the resist film and the dry etching resistance. In EB drawing that is not affected by absorption, a resist material based on a novolak polymer having excellent etching resistance has been developed.

例えば、特許文献1に示されるインデン共重合、特許文献2に示されるアセナフチレン共重合は炭素密度が高いだけでなく、シクロオレフィン構造による剛直な主鎖構造によってエッチング耐性の向上が示されている。   For example, indene copolymerization shown in Patent Document 1 and acenaphthylene copolymer shown in Patent Document 2 not only have a high carbon density, but also show improved etching resistance due to a rigid main chain structure based on a cycloolefin structure.

これまでに、波長5〜20nmの軟X線(EUV)露光において、炭素原子の吸収が少ないことが報告されている。炭素密度を上げることがドライエッチング耐性の向上だけでなく、軟X線波長領域における透過率向上にも効果的である。   So far, it has been reported that the absorption of carbon atoms is small in soft X-ray (EUV) exposure at a wavelength of 5 to 20 nm. Increasing the carbon density is effective not only for improving dry etching resistance but also for improving transmittance in the soft X-ray wavelength region.

また、微細化の進行と共に、酸の拡散による像のぼけが問題になっている。寸法サイズ45nm以下の微細パターンでの解像性を確保するためには、従来提案されている溶解コントラストの向上だけでなく、酸拡散の制御が重要であることが提案されている。しかしながら、化学増幅型レジスト材料は、酸の拡散によって感度とコントラストを上げているため、ポストエクスポジュアーベーク(PEB)温度や時間を短くして酸拡散を極限まで抑えようとすると感度とコントラストが著しく低下する。酸不安定基の種類と酸拡散距離とは密接な関係があり、極めて短い酸拡散距離で脱保護反応が進行する酸不安定基の開発が望まれている。   Further, with the progress of miniaturization, image blur due to acid diffusion has become a problem. In order to ensure the resolution in a fine pattern having a dimension size of 45 nm or less, it is proposed that not only improvement of the dissolution contrast conventionally proposed but also control of acid diffusion is important. However, chemically amplified resist materials have increased sensitivity and contrast due to acid diffusion. Therefore, reducing the post-exposure bake temperature (PEB) temperature and time to limit acid diffusion results in sensitivity and contrast. It drops significantly. There is a close relationship between the type of acid labile group and the acid diffusion distance, and development of an acid labile group in which the deprotection reaction proceeds with an extremely short acid diffusion distance is desired.

更に、感度とエッジラフネスと解像度のトレードオフの関係が報告されている。感度を上げるとエッジラフネスと解像度が劣化し、酸拡散を抑えると解像度が向上するがエッジラフネスと感度が低下する。   Furthermore, a trade-off relationship between sensitivity, edge roughness, and resolution has been reported. Increasing sensitivity degrades edge roughness and resolution, and suppressing acid diffusion improves resolution but decreases edge roughness and sensitivity.

これに対し、バルキーな酸が発生する酸発生剤を添加して酸拡散を抑えることは有効であるが、前述の通りエッジラフネスと感度が低下する。そこで、ポリマーに重合性オレフィンを有するオニウム塩の酸発生剤を共重合することが提案されている。特許文献3、特許文献4、特許文献5には、特定のスルホン酸が発生する重合性オレフィンを有するスルホニウム塩、ヨードニウム塩が提案されている。重合性の酸発生剤を共重合したベースポリマーを用いたフォトレジストは、酸拡散が小さくかつ酸発生剤がポリマー内に均一分散しているためにエッジラフネスも小さく、解像度とエッジラフネスの両方の特性を同時に向上させることができる。   On the other hand, it is effective to add an acid generator that generates a bulky acid to suppress acid diffusion, but as described above, edge roughness and sensitivity are reduced. Therefore, it has been proposed to copolymerize an onium salt acid generator having a polymerizable olefin in the polymer. Patent Document 3, Patent Document 4, and Patent Document 5 propose sulfonium salts and iodonium salts having a polymerizable olefin that generates a specific sulfonic acid. Photoresists using a base polymer copolymerized with a polymerizable acid generator have low acid diffusion because the acid diffusion is small and the acid generator is uniformly dispersed in the polymer, so both edge resolution and resolution are low. The characteristics can be improved at the same time.

特許第3865048号公報Japanese Patent No. 3865048 特開2006−169302号公報JP 2006-169302 A 特開平4−230645号公報JP-A-4-230645 特開2005−84365号公報JP 2005-84365 A 特開2006−045311号公報JP 2006-045311 A 特許4771974号Japanese Patent No. 4771974 特許4900603号Patent 4900603

EUVリソグラフィーに於いて、露光中のレジスト膜から発生するアウトガス成分が露光装置内の反射ミラーやマスクの表面に吸着し、反射率を低下させることが問題になっており、アウトガスの低減のためにレジスト膜の上方に保護膜を設けることが提案されている。この場合、保護膜塗布用のコーターカップが必要となり、液浸リソグラフィーの初期段階に於いては、レジスト膜から水への酸発生剤の溶出を防ぐために保護膜が適用されていた。
しかしながら保護膜を設けることによるスループットの低下と材料コストの上昇が問題となり、徐々に保護膜は使われなくなった。このような背景を考えるに当たり、EUVリソグラフィーに於いても保護膜を使わずにアウトガスを低減させるレジスト材料の開発が求められている。
In EUV lithography, the problem is that the outgas component generated from the resist film during exposure is adsorbed on the surface of the reflection mirror or mask in the exposure apparatus and lowers the reflectivity. It has been proposed to provide a protective film above the resist film. In this case, a coater cup for coating a protective film is required, and in the initial stage of immersion lithography, a protective film has been applied to prevent the acid generator from eluting from the resist film into water.
However, a decrease in throughput and an increase in material cost due to the provision of a protective film have become problems, and the protective film has gradually been discontinued. In consideration of such a background, development of a resist material that reduces outgas without using a protective film is required even in EUV lithography.

ここで、特許文献6、特許文献7では、それぞれスチレン誘導体とフッ素原子を有するメタクリレートの繰り返し単位との共重合ポリマー、ビニルナフタレンとフッ素原子を有するメタクリレートの繰り返し単位との共重合ポリマーを添加したレジスト材料が提案されている。これらは、スピンコート後の表層にスチレン単位やビニルナフタレン単位を有するポリマーが配向し、撥水性と反射防止効果の両方の特性を得ることが出来る。また、EUV露光におけるアウトガスの発生を抑えることが出来ることについても言及している。   Here, in Patent Document 6 and Patent Document 7, resists to which a copolymer polymer of a styrene derivative and a methacrylate repeating unit having a fluorine atom and a copolymer of vinyl naphthalene and a methacrylate repeating unit having a fluorine atom are added, respectively. Materials have been proposed. In these, a polymer having a styrene unit or a vinylnaphthalene unit is oriented on the surface layer after spin coating, and both water repellency and antireflection properties can be obtained. It also mentions that outgassing during EUV exposure can be suppressed.

しかしながら、フッ素原子を有するメタクリレートとスチレンやビニルナフタレン単位の共重合ではアウトガスの発生を十分に抑えることが出来ない。そのため、更に効果的にアウトガスを遮断させることが出来るレジスト表面改質材料の開発が望まれている。   However, copolymerization of methacrylate having fluorine atoms with styrene or vinyl naphthalene units cannot sufficiently suppress the generation of outgas. Therefore, it is desired to develop a resist surface modifying material that can block outgas more effectively.

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、塗布後の長期安定性と真空中の露光安定性に優れたマスクブランクスレジスト材料、真空中のアウトガスの発生を低減したEUVレジスト材料及びこのような材料を用いたパターン形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is a mask blank resist material excellent in long-term stability after application and exposure stability in vacuum, an EUV resist material in which generation of outgas in vacuum is reduced, and this An object of the present invention is to provide a pattern forming method using such a material.

上記課題を解決するため、本発明は酸によってアルカリ溶解性が向上するベース樹脂となる高分子化合物と、高分子添加剤として1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を含有する高分子化合物とを含むことを特徴とするレジスト材料を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a polymer compound serving as a base resin whose alkali solubility is improved by an acid, and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol as a polymer additive. And a polymer compound containing a repeating unit of indene and / or acenaphthylene having a group.

このように、高分子添加剤として1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を含有する高分子化合物であれば、塗布後の安定性に優れ、レジスト膜内部から発生したアウトガス成分を膜の外へ放出することを防ぐことができ、真空中の露光安定性にも優れたものとすることができる。   Thus, if it is a polymer compound containing a repeating unit of indene and / or acenaphthylene having a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group as a polymer additive, It is possible to prevent the outgas component generated from the inside of the resist film from being released out of the film, and to be excellent in exposure stability in a vacuum.

また、前記1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を含有する高分子化合物が、下記一般式(1)で示されるものであることが好ましい。

Figure 0005798100
(一般式(1)中、0≦p≦1.0、0≦q≦1.0、0<p+q≦1.0である。) The polymer compound containing the indene and / or acenaphthylene repeating unit having the 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group is represented by the following general formula (1): It is preferable that
Figure 0005798100
(In general formula (1), 0 ≦ p ≦ 1.0, 0 ≦ q ≦ 1.0, and 0 <p + q ≦ 1.0.)

このような、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を含有する高分子型の界面活性剤がフォトレジスト成膜後、フォトレジスト膜表面に配向し、安定性を向上させるとともに、レジスト膜からのアウトガスの発生を低減させ、現像後のパターン欠陥を低減させることができる。   Such a polymeric surfactant containing a repeating unit of indene and / or acenaphthylene having a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group is formed after the photoresist film formation. Orientation on the surface of the photoresist film can improve the stability, reduce the generation of outgas from the resist film, and reduce pattern defects after development.

また、前記レジスト材料は、化学増幅ポジ型レジスト材料であることが好ましい。   The resist material is preferably a chemically amplified positive resist material.

このような、化学増幅ポジ型レジスト材料とした場合においても、レジスト膜からのアウトガスの発生を低減させ、現像後のパターン欠陥を低減させることができる。   Even when such a chemically amplified positive resist material is used, generation of outgas from the resist film can be reduced, and pattern defects after development can be reduced.

また、前記ベース樹脂としての高分子化合物が、酸不安定基を有する繰り返し単位を含むものが好ましく、さらに、前記ベース樹脂としての高分子化合物が、ヒドロキシ基及びラクトン環の少なくとも1種以上含む密着性基を有する繰り返し単位を含むものであることが好ましい。   The polymer compound as the base resin preferably includes a repeating unit having an acid labile group, and the polymer compound as the base resin further includes at least one of a hydroxy group and a lactone ring. It preferably includes a repeating unit having a functional group.

このように、酸不安定基を有する繰り返し単位を有することにより高感度にすることができ、またこれに加え、ヒドロキシ基及びラクトン環の少なくとも1種以上含む密着性基を有する繰り返し単位を共重合することで、密着性を向上させることができる。   Thus, it can be made highly sensitive by having a repeating unit having an acid labile group, and in addition to this, a repeating unit having an adhesive group containing at least one of a hydroxy group and a lactone ring is copolymerized. By doing so, adhesiveness can be improved.

また、前記ベース樹脂としての高分子化合物が、カルボキシル基の水素原子及び/又はフェノール基の水酸基の水素原子が酸不安定基で置換されている下記一般式(2)に記載の繰り返し単位a1及びa2のいずれか1つ以上の繰り返し単位を共重合した重量平均分子量が1,000〜500,000の範囲である高分子化合物を含むものが好ましい。

Figure 0005798100
(一般式(2)中、R10、R12はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、R11、R13は酸不安定基を表す。Yは単結合、エステル基とラクトン環とフェニレン基とナフチレン基とからなる群のうちいずれか1種又は2種以上を有する炭素数1〜12の連結基、フェニレン基、及びナフチレン基のいずれかである。Yは単結合、エステル基及びアミド基のいずれかである。0≦a1≦0.9、0≦a2≦0.9、0<a1+a2<1の範囲である。) The polymer compound as the base resin is a repeating unit a1 according to the following general formula (2) in which a hydrogen atom of a carboxyl group and / or a hydrogen atom of a hydroxyl group of a phenol group is substituted with an acid labile group: Those containing a polymer compound having a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 500,000 obtained by copolymerizing any one or more repeating units of a2 are preferred.
Figure 0005798100
(In General Formula (2), R 10 and R 12 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 11 and R 13 each represent an acid labile group. Y 1 represents a single bond, an ester group and a lactone ring. It is any one of a linking group having 1 to 12 carbon atoms, a phenylene group, and a naphthylene group having one or more of a group consisting of a phenylene group and a naphthylene group, and Y 2 is a single bond or an ester group. And amide group, 0 ≦ a1 ≦ 0.9, 0 ≦ a2 ≦ 0.9, and 0 <a1 + a2 <1.)

このように、ベース樹脂としての高分子化合物が、上記一般式(2)に記載の繰り返し単位a1及びa2のいずれか1つ以上の繰り返し単位を共重合した重量平均分子量が1,000〜500,000の範囲である高分子化合物を含むことによって、レジスト材料の耐熱性とパターン形成後の裾引き現象を抑制することが出来る。   Thus, the polymer compound as the base resin has a weight average molecular weight of 1,000 to 500, which is obtained by copolymerizing any one or more repeating units of the repeating units a1 and a2 described in the general formula (2). By including a polymer compound in the range of 000, the heat resistance of the resist material and the trailing phenomenon after pattern formation can be suppressed.

更に、前記ベース樹脂としての高分子化合物が、カルボキシル基の水素原子及び/又はフェノール基の水酸基の水素原子が酸不安定基で置換されている前記一般式(2)記載の繰り返し単位a1、a2に加えて、下記一般式(3)記載のスルホニウム塩b1〜b3のいずれか1つ以上の繰り返し単位を共重合した重量平均分子量が1,000〜500,000の範囲である高分子化合物を含むものが好ましい。

Figure 0005798100
(式中、R20、R24、R28は水素原子又はメチル基、R21は単結合、フェニレン基、−O−R33−、及び−C(=O)−Y−R33−のいずれかである。Yは酸素原子又はNH、R33は炭素数1〜6の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基、フェニレン基及びアルケニレン基のいずれかであり、カルボニル基(−CO−)、エステル基(−COO−)、エーテル基(−O−)及びヒドロキシ基のいずれかを含んでいてもよい。R22、R23、R25、R26、R27、R29、R30、R31は同一又は異種の炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、カルボニル基、エステル基及びエーテル基のいずれかを含んでいてもよく、又は炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基及びチオフェニル基のいずれかを表す。Zは単結合、メチレン基、エチレン基、フェニレン基、フッ素化されたフェニレン基、−O−R32−、及び−C(=O)−Z−R32−のいずれかである。Zは酸素原子又はNH、R32は炭素数1〜6の直鎖状、分岐状、環状のアルキレン基、フェニレン基及びアルケニレン基のいずれかであり、カルボニル基、エステル基、エーテル基及びヒドロキシ基のいずれかを含んでいてもよい。Mは非求核性対向イオンを表す。0≦b1≦0.3、0≦b2≦0.3、0≦b3≦0.3、0≦b1+b2+b3≦0.3の範囲である。) Furthermore, in the polymer compound as the base resin, the repeating units a1 and a2 described in the general formula (2), wherein a hydrogen atom of a carboxyl group and / or a hydrogen atom of a hydroxyl group of a phenol group are substituted with an acid labile group In addition, a polymer compound having a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 500,000 obtained by copolymerizing any one or more repeating units of the sulfonium salts b1 to b3 described in the following general formula (3) is included. Those are preferred.
Figure 0005798100
(Wherein R 20 , R 24 and R 28 are a hydrogen atom or a methyl group, R 21 is a single bond, a phenylene group, —O—R 33 —, or —C (═O) —Y—R 33 —. Y is an oxygen atom or NH, and R 33 is a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group or an alkenylene group, and a carbonyl group (—CO—) Any of R 22 , R 23 , R 25 , R 26 , R 27 , R 29 , R 30 , an ester group (—COO—), an ether group (—O—) and a hydroxy group. R 31 is the same or different linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and may contain any of carbonyl group, ester group and ether group, or 6 to 6 carbon atoms. 12 aryl groups, 7-20 carbon atoms .Z denote any aralkyl group or thiophenyl group is a single bond, methylene, ethylene, phenylene, fluorinated phenylene group, -O-R 32 -, and -C (= O) -Z 1 - R 1 is any one of R 32 , Z 1 is an oxygen atom or NH, R 32 is any one of a linear, branched or cyclic alkylene group, a phenylene group and an alkenylene group having 1 to 6 carbon atoms; Any of a group, an ester group, an ether group and a hydroxy group, M represents a non-nucleophilic counter ion, 0 ≦ b1 ≦ 0.3, 0 ≦ b2 ≦ 0.3, 0 ≦ (B3 ≦ 0.3, 0 ≦ b1 + b2 + b3 ≦ 0.3.)

このように、ポリマー主鎖に酸発生剤を結合させることによって酸拡散を小さくし、酸拡散のぼけによる解像性の低下を防止できる。また、酸発生剤が均一に分散することによってエッジラフネス(LER、LWR)を改善することができる。   As described above, the acid diffusion can be reduced by bonding the acid generator to the polymer main chain, and the resolution can be prevented from being deteriorated due to the acid diffusion blur. Further, the edge roughness (LER, LWR) can be improved by uniformly dispersing the acid generator.

更に、有機溶剤、塩基性化合物、溶解制御剤及び界面活性剤のいずれか1つ以上を含有するものが好ましい。   Furthermore, what contains any one or more of an organic solvent, a basic compound, a dissolution control agent, and surfactant is preferable.

このように、さらに有機溶剤を配合することによって、例えば、ポジ型レジスト組成物の基板等への塗布性を向上させることができるし、塩基性化合物を配合することによって、解像度を一層向上させることができるし、溶解制御剤を配合することによって、露光部と未露光部との溶解速度の差を一層大きくすることができ、解像度を一層向上させることができるし、界面活性剤を添加することによってレジスト材料の塗布性を一層向上あるいは制御することができる。   Thus, by further blending an organic solvent, for example, the coating property of a positive resist composition on a substrate or the like can be improved, and the resolution can be further improved by blending a basic compound. By adding a dissolution control agent, the difference in dissolution rate between the exposed and unexposed areas can be further increased, the resolution can be further improved, and a surfactant can be added. Thus, the coating property of the resist material can be further improved or controlled.

また、前記酸によってアルカリ溶解性が向上するベース樹脂となる高分子化合物が100質量部に対して、前記高分子添加剤として1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を含有する高分子化合物を0.2〜30質量部の範囲で含むことが好ましい。   In addition, the polymer compound serving as a base resin whose alkali solubility is improved by the acid is 100 parts by mass as the polymer additive, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol. It is preferable that the high molecular compound containing the repeating unit of indene and / or acenaphthylene having a group is contained in the range of 0.2 to 30 parts by mass.

このような配合量であれば、コート後のレジスト表面に配向してレジスト膜からのアウトガスの発生を低減し、ブリッジ欠陥やブロッブ欠陥の発生を防止してLWRを低減することができる。   With such a blending amount, it can be oriented on the resist surface after coating to reduce the generation of outgas from the resist film, prevent the generation of bridge defects and blob defects, and reduce the LWR.

また、本発明は、前記レジスト材料を基板上に塗布する工程と、加熱処理後、高エネルギー線で露光する工程と、現像液を用いて現像する工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法を提供する。   The present invention also includes a pattern forming method comprising: a step of applying the resist material onto a substrate; a step of exposing to high energy rays after heat treatment; and a step of developing using a developer. I will provide a.

このようなパターン形成方法であれば、アウトガスの発生を抑制し、安定して基板上に欠陥のない目的のパターンを形成することができ、集積回路製造などに用いることができる。   With such a pattern formation method, generation of outgas can be suppressed, and a desired pattern having no defects can be stably formed on a substrate, and can be used for integrated circuit manufacturing and the like.

また、前記高エネルギー線が波長248nmのKrFエキシマレーザー、波長193nmのArFエキシマレーザー、電子ビーム、波長3〜15nmの範囲の軟X線のいずれかであるパターン形成方法を提供する。   Further, the present invention provides a pattern forming method in which the high energy ray is any one of a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm, an ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm, an electron beam, and a soft X-ray having a wavelength in the range of 3 to 15 nm.

このようなパターン形成方法であれば、アウトガスの発生を抑制し、感度、エッジラフネス、解像度を向上させ、安定して微細なパターンを得ることができる。   With such a pattern forming method, generation of outgas can be suppressed, sensitivity, edge roughness, and resolution can be improved, and a fine pattern can be stably obtained.

以上説明したように、本発明のレジスト材料を用いて形成したフォトレジスト膜は、塗布後の長期安定性を有し、例えば、EUV露光におけるレジスト膜からのアウトガスの発生を低減させることが出来、真空中の露光安定性に優れ、現像後のエッジラフネス(LWR)を低減することができる。また、レジスト膜表面を親水性化することによって、現像後レジスト膜上のブロッブ欠陥の発生を防止できる上に、解像度も向上させることができる。   As described above, the photoresist film formed using the resist material of the present invention has long-term stability after coating, and can reduce the generation of outgas from the resist film in EUV exposure, for example. The exposure stability in vacuum is excellent, and the edge roughness (LWR) after development can be reduced. Further, by making the resist film surface hydrophilic, the occurrence of blob defects on the resist film after development can be prevented, and the resolution can be improved.

以下、本発明についてより詳細に説明する。
上述のように、フッ素原子を有するメタクリレートとスチレンやビニルナフタレン単位の共重合ではアウトガスの発生を十分に抑えることが出来なかった。そのため、更に効果的にアウトガスを遮断させることが出来るレジスト表面改質材料の開発が望まれていた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
As described above, the outgas generation could not be sufficiently suppressed by copolymerization of methacrylate having fluorine atoms with styrene or vinyl naphthalene units. Therefore, it has been desired to develop a resist surface modifying material that can block outgas more effectively.

そこで、本発明者らは、上記の問題を解決するため鋭意検討及び研究を重ねた結果、EUV露光における真空中の露光中におけるレジスト膜からのアウトガスの発生を抑えるために酸によってアルカリに溶解する通常のベースポリマーに加えて1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を有する高分子化合物をブレンドしたレジスト材料を用いることを考案した。また、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を有するポリマーは、アルカリ現像液に可溶であるために、現像後のレジストパターン間のブリッジ欠陥を低減させる効果があることも見出し、本発明をなすに至った。   Therefore, as a result of intensive studies and studies to solve the above problems, the present inventors have dissolved in an alkali with an acid in order to suppress generation of outgas from the resist film during exposure in a vacuum in EUV exposure. In addition to a normal base polymer, a resist material blended with a polymer compound having a repeating unit of indene and / or acenaphthylene having a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group is used. Devised. In addition, a polymer having a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group-containing indene and / or acenaphthylene repeating unit is soluble in an alkaline developer, It has also been found that there is an effect of reducing bridge defects between resist patterns, and the present invention has been made.

本発明のレジスト材料は、酸によってアルカリ溶解性が向上するベース樹脂となる高分子化合物と、高分子添加剤として1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を含有する高分子化合物とを含むことを特徴とする。   The resist material of the present invention has a polymer compound serving as a base resin whose alkali solubility is improved by acid, and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group as a polymer additive And a polymer compound containing a repeating unit of indene and / or acenaphthylene.

即ち、本発明は、酸によってアルカリ溶解性が向上するベース樹脂となる高分子化合物と、高分子添加剤として、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位有する高分子化合物、特に下記一般式(1)で示される高分子化合物とを含むことを特徴とするレジスト材料である。

Figure 0005798100
(一般式(1)中、0≦p≦1.0、0≦q≦1.0、0<p+q≦1.0である。) That is, the present invention has a polymer compound serving as a base resin whose alkali solubility is improved by acid, and a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group as a polymer additive. A resist material comprising a polymer compound having a repeating unit of indene and / or acenaphthylene, particularly a polymer compound represented by the following general formula (1).
Figure 0005798100
(In general formula (1), 0 ≦ p ≦ 1.0, 0 ≦ q ≦ 1.0, and 0 <p + q ≦ 1.0.)

上記一般式(1)の繰り返し単位を有する高分子化合物を添加したレジスト材料を用いて形成したフォトレジスト膜は、上記一般式(1)で示される1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を有する高分子型の界面活性剤を添加することが特徴である。1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を有する高分子型の界面活性剤がフォトレジスト成膜後、フォトレジスト膜表面に配向し、レジスト膜からのアウトガスの発生を低減させ、現像後のパターン欠陥を低減させることができる。   A photoresist film formed using a resist material to which a polymer compound having a repeating unit of the general formula (1) is added has 1,1,1,3,3,3- It is characterized by adding a polymeric surfactant having a repeating unit of indene and / or acenaphthylene having a hexafluoro-2-propanol group. A polymeric surfactant having a repeating unit of indene and / or acenaphthylene having a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group is formed on the photoresist film surface after the photoresist film is formed. Alignment can reduce outgas generation from the resist film, and pattern defects after development can be reduced.

上記一般式(1)中の1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位p、qを得るための重合性モノマーは、具体的には下記に例示することができる。

Figure 0005798100
The polymerizable monomer for obtaining the repeating units p and q of indene and / or acenaphthylene having a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group in the general formula (1) is as follows: Specifically, it can be exemplified below.
Figure 0005798100

一般式(1)中の1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位p、qと、スチレン類、ビニルナフタレン類、(メタ)アクリレート類、ビニルエーテル類、インデン類、ベンゾフラン類、ベンゾチオフェン類、アセナフチレン類、ビニルフルオレン類、ビニルアントラセン類、ビニルピレン類、ビニルビフェニル類、スチルベン類、スチリルナフタレン類、ジナフチルエチレン類と共重合することが出来る。
スチレン類、ビニルナフタレン類、(メタ)アクリレート類、ビニルエーテル類、インデン類、ベンゾフラン類、ベンゾチオフェン類、アセナフチレン類、ビニルフルオレン類、ビニルアントラセン類、ビニルピレン類、ビニルビフェニル類、スチルベン類、スチリルナフタレン類、ジナフチルエチレン類は炭素密度が高く、EUV光における透過率が高く、高密度なためにレジスト内部から発生してくるアウトガスを抑えることが出来る。
Indene and / or acenaphthylene repeating units p and q having a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group in the general formula (1), styrenes, vinylnaphthalenes, (meta ) Copolymerizes with acrylates, vinyl ethers, indenes, benzofurans, benzothiophenes, acenaphthylenes, vinylfluorenes, vinylanthracenes, vinylpyrenes, vinylbiphenyls, stilbenes, styrylnaphthalenes, dinaphthylethylenes I can do it.
Styrenes, vinyl naphthalenes, (meth) acrylates, vinyl ethers, indenes, benzofurans, benzothiophenes, acenaphthylenes, vinyl fluorenes, vinyl anthracenes, vinyl pyrenes, vinyl biphenyls, stilbenes, styryl naphthalenes Since dinaphthylethylenes have high carbon density, high transmittance in EUV light, and high density, the outgas generated from the inside of the resist can be suppressed.

スチレン類としては下記に例示することが出来る。

Figure 0005798100
Examples of styrenes include the following.
Figure 0005798100

ビニルナフタレン類としては、具体的には下記に例示することができる。

Figure 0005798100
Specific examples of vinyl naphthalenes are shown below.
Figure 0005798100

(メタ)アクリレート類としては、具体的には下記に例示することができる。

Figure 0005798100
(ここでRはメチル基、あるいは水素原子である。) Specific examples of (meth) acrylates include the following.
Figure 0005798100
(Here, R is a methyl group or a hydrogen atom.)

ビニルエーテル類としては、具体的には下記に例示することができる。

Figure 0005798100
Specific examples of vinyl ethers include the following.
Figure 0005798100

スチルベン類、スチリルナフタレン類、ジナフチルエチレン類を得るためのモノマーは、具体的には下記に例示することが出来る。

Figure 0005798100
Specific examples of monomers for obtaining stilbenes, styrylnaphthalenes, and dinaphthylethylenes can be given below.
Figure 0005798100

インデン類、ベンゾフラン類、ベンゾチオフェン類、アセナフチレン類、ビニルフルオレン類、ビニルアントラセン類、ビニルピレン類、ビニルビフェニル類のモノマーは、具体的には下記に例示することが出来る。

Figure 0005798100
Specific examples of the indene, benzofuran, benzothiophene, acenaphthylene, vinylfluorene, vinylanthracene, vinylpyrene, and vinylbiphenyl monomers are given below.
Figure 0005798100

モノマーの段階ではヒドロキシ基をアセチル基や、アセタール基等で置換しておいて、重合後の脱保護反応によってヒドロキシ基にすることができる。ヒドロキシ基がアセチル基で置換されている場合、重合後のアルカリ加水分解でアセチル基を脱保護化してヒドロキシ基にし、ヒドロキシ基がアセタール等の酸不安定基で置換されていて、酸触媒による加水分解で脱保護化してヒドロキシ基にする。   At the monomer stage, the hydroxy group can be substituted with an acetyl group, an acetal group or the like, and converted into a hydroxy group by a deprotection reaction after polymerization. When the hydroxy group is substituted with an acetyl group, the acetyl group is deprotected by alkali hydrolysis after polymerization to form a hydroxy group, and the hydroxy group is substituted with an acid labile group such as acetal. Deprotection to the hydroxy group by decomposition.

本発明のレジスト材料に添加する高分子化合物としては、上記一般式(1)中のp、qで示される繰り返し単位に加え、アルカリ溶解性を向上させ、現像後のレジストの親水性を向上させる目的でカルボキシル基を有する繰り返し単位r、αトリフルオロメチルヒドロキシ基、スルホンアミド基を有する繰り返し単位sを共重合することができる。   As the polymer compound added to the resist material of the present invention, in addition to the repeating units represented by p and q in the general formula (1), the alkali solubility is improved and the hydrophilicity of the resist after development is improved. For the purpose, a repeating unit r having a carboxyl group, a repeating unit s having an α-trifluoromethylhydroxy group and a sulfonamide group can be copolymerized.

カルボキシル基を有する繰り返し単位rを得るためのモノマーとしては、具体的には下記に例示することができる。

Figure 0005798100
Specific examples of the monomer for obtaining the repeating unit r having a carboxyl group include the following.
Figure 0005798100

Figure 0005798100
Figure 0005798100

Figure 0005798100
(ここでRは水素原子、又はメチル基である。)
Figure 0005798100
(Here, R is a hydrogen atom or a methyl group.)

αトリフルオロメチルヒドロキシ基、スルホンアミド基を有する繰り返し単位sとしては、具体的には下記に例示することが出来る。

Figure 0005798100
Specific examples of the repeating unit s having an α-trifluoromethylhydroxy group and a sulfonamide group can be given below.
Figure 0005798100

Figure 0005798100
Figure 0005798100

Figure 0005798100
Figure 0005798100

Figure 0005798100
Figure 0005798100

Figure 0005798100
Figure 0005798100

Figure 0005798100
(式中、Rは前述と同様である。)
Figure 0005798100
(In the formula, R is the same as described above.)

本発明のレジスト材料のベース樹脂としての高分子化合物は、一般式(2)中の(a1)、(a2)で示される酸不安定基を有する繰り返し単位に加え、密着性を向上させる目的のために、ヒドロキシ基、カルボキシル基、ラクトン環、カルボニル基、カーボネート基、エステル基、エーテル基、アミド基、スルホンアミド基、シアノ基、スルホン酸エステル基、ラクタム等の密着性基を有する繰り返し単位cを共重合すること好ましい。
この場合、この繰り返し単位cとしては、電子ビーム及びEUV露光によって増感効果があるフェノール性水酸基を有するものが好ましく、フェノール性水酸基を有する繰り返し単位としては、下記一般式(4)で示されるc1〜c9から選ばれることが好ましい。
The polymer compound as the base resin of the resist material of the present invention is intended to improve adhesion in addition to the repeating unit having an acid labile group represented by (a1) or (a2) in the general formula (2). For repeating unit c having an adhesive group such as hydroxy group, carboxyl group, lactone ring, carbonyl group, carbonate group, ester group, ether group, amide group, sulfonamido group, cyano group, sulfonic acid ester group, lactam Is preferably copolymerized.
In this case, the repeating unit c preferably has a phenolic hydroxyl group that has a sensitizing effect by electron beam and EUV exposure. The repeating unit having a phenolic hydroxyl group is c1 represented by the following general formula (4). It is preferable to be selected from ˜c9.

Figure 0005798100
(式中、Y、Y、Yは単結合、又は−C(=O)−O−R17−であり、Y、Yは−C(=O)−O−R18−であり、R17、R18は単結合、又は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基であり、エーテル基、エステル基を有していても良い。R16は水素原子、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基、アルコキシ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、アシロキシ基、アシル基であり、R15は同一又は異種の水素原子又はメチル基である。Z、Zはメチレン基又はエチレン基、Zはメチレン基、酸素原子又は硫黄原子、Z、Zは−CH又は窒素原子である。s、tは1又は2である。)
Figure 0005798100
(In the formula, Y 1 , Y 2 and Y 5 are a single bond or —C (═O) —O—R 17 —, and Y 3 and Y 4 are —C (═O) —O—R 18 —. R 17 and R 18 are a single bond or a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and may have an ether group or an ester group, and R 16 is hydrogen. An atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group, a cyano group, an alkoxycarbonyl group, an acyloxy group, or an acyl group, and R 15 is the same or different hydrogen atom or methyl group. Z 1 and Z 2 are a methylene group or an ethylene group, Z 3 is a methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom, Z 4 and Z 5 are —CH or a nitrogen atom, and s and t are 1 or 2.

上記フェノール性水酸基を有する繰り返し単位c1〜c9を得るためのモノマーは、下記に示すことができる。

Figure 0005798100
The monomer for obtaining the repeating units c1 to c9 having the phenolic hydroxyl group can be shown below.
Figure 0005798100

Figure 0005798100
Figure 0005798100

Figure 0005798100
Figure 0005798100

Figure 0005798100
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Figure 0005798100
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Figure 0005798100
Figure 0005798100

また、フェノール性水酸基以外のヒドロキシ基、ラクトン環、エーテル基、エステル基、カルボニル基、シアノ基、スルホン酸エステル基、スルホンアミド基、環状の−O−C(=O)−S−又は−O−C(=O)−NH−から選ばれる密着性基の繰り返し単位cを得るためのモノマーとしては、具体的には下記に例示することができる。

Figure 0005798100
Further, hydroxy groups other than phenolic hydroxyl groups, lactone rings, ether groups, ester groups, carbonyl groups, cyano groups, sulfonic acid ester groups, sulfonamide groups, cyclic —O—C (═O) —S— or —O. Specific examples of the monomer for obtaining the repeating unit c of the adhesive group selected from —C (═O) —NH— can be given below.
Figure 0005798100

Figure 0005798100
Figure 0005798100

Figure 0005798100
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Figure 0005798100
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Figure 0005798100
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Figure 0005798100
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Figure 0005798100
Figure 0005798100

ヒドロキシ基を有するモノマーの場合、重合時にヒドロキシ基をエトキシエトキシ基などの酸によって脱保護し易いアセタールで置換しておいて、重合後に弱酸と水によって脱保護を行ってもよいし、アセチル基、ホルミル基、ピバロイル基等で置換しておいて重合後にアルカリ加水分解を行ってもよい。   In the case of a monomer having a hydroxy group, the hydroxy group may be replaced with an acetal that can be easily deprotected with an acid such as an ethoxyethoxy group at the time of polymerization, and may be deprotected with a weak acid and water after the polymerization, Substitution with a formyl group, pivaloyl group or the like, and alkali hydrolysis may be performed after polymerization.

本発明に係るベース樹脂となる高分子化合物は、更に下記一般式(6)で示されるインデン、アセナフチレン、クロモン、クマリン、ノルボルナジエン及びこれらの誘導体d1〜d5から選ばれる繰り返し単位dを共重合してなることが好ましい。

Figure 0005798100
(式中、R19は同一、非同一で水素原子、それぞれ炭素数1〜30のアルキル基、一部又は全てがハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基又はアルコキシカルボニル基、炭素数6〜10のアリール基、ハロゲン原子、又は1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基である。Zはメチレン基、酸素原子又は硫黄原子である。) The polymer compound serving as the base resin according to the present invention is obtained by further copolymerizing a repeating unit d selected from indene, acenaphthylene, chromone, coumarin, norbornadiene and their derivatives d1 to d5 represented by the following general formula (6). It is preferable to become.
Figure 0005798100
(In the formula, R 19 is the same or non-identical and is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyl group partially or entirely substituted with a halogen atom, an alkoxy group, an alkanoyl group or an alkoxycarbonyl group, carbon (It is an aryl group of several 6 to 10, a halogen atom, or a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group. Z is a methylene group, an oxygen atom or a sulfur atom.)

この場合、インデン、アセナフチレン、クロモン、クマリン、ノルボルナジエン及びこれらの誘導体d1〜d5を得るためのモノマーは、具体的には下記に例示することができる。

Figure 0005798100
In this case, the monomers for obtaining indene, acenaphthylene, chromone, coumarin, norbornadiene and their derivatives d1 to d5 can be specifically exemplified below.
Figure 0005798100

更に、重合性オレフィンを有するオニウム塩の酸発生剤bを共重合することもできる。
特開平4−230645号公報、特開2005−84365号公報、特開2006−045311号公報には、特定のスルホン酸が発生する重合性オレフィンを有するスルホニウム塩、ヨードニウム塩が提案されている。特開2006−178317号公報には、スルホン酸が主鎖に直結したスルホニウム塩が提案されている。
Furthermore, an onium salt acid generator b having a polymerizable olefin may be copolymerized.
JP-A-4-230645, JP-A-2005-84365, and JP-A-2006-045311 propose sulfonium salts and iodonium salts having a polymerizable olefin that generates a specific sulfonic acid. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-178317 proposes a sulfonium salt in which a sulfonic acid is directly bonded to the main chain.

本発明では、下記一般式(3)で示されるスルホニウム塩を持つ繰り返し単位b1〜b3を共重合することができる。

Figure 0005798100
(式中、R20、R24、R28は水素原子又はメチル基、R21は単結合、フェニレン基、−O−R33−、及び−C(=O)−Y−R33−のいずれかである。Yは酸素原子又はNH、R33は炭素数1〜6の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基、フェニレン基及びアルケニレン基のいずれかであり、カルボニル基(−CO−)、エステル基(−COO−)、エーテル基(−O−)及びヒドロキシ基のいずれかを含んでいてもよい。R22、R23、R25、R26、R27、R29、R30、R31は同一又は異種の炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、カルボニル基、エステル基及びエーテル基のいずれかを含んでいてもよく、又は炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基及びチオフェニル基のいずれかを表す。Zは単結合、メチレン基、エチレン基、フェニレン基、フッ素化されたフェニレン基、−O−R32−、及び−C(=O)−Z−R32−のいずれかである。Zは酸素原子又はNH、R32は炭素数1〜6の直鎖状、分岐状、環状のアルキレン基、フェニレン基及びアルケニレン基のいずれかであり、カルボニル基、エステル基、エーテル基及びヒドロキシ基のいずれかを含んでいてもよい。Mは非求核性対向イオンを表す。0≦b1≦0.3、0≦b2≦0.3、0≦b3≦0.3、0≦b1+b2+b3≦0.3の範囲である。) In the present invention, repeating units b1 to b3 having a sulfonium salt represented by the following general formula (3) can be copolymerized.
Figure 0005798100
(Wherein R 20 , R 24 and R 28 are a hydrogen atom or a methyl group, R 21 is a single bond, a phenylene group, —O—R 33 —, or —C (═O) —Y—R 33 —. Y is an oxygen atom or NH, and R 33 is a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group or an alkenylene group, and a carbonyl group (—CO—) Any of R 22 , R 23 , R 25 , R 26 , R 27 , R 29 , R 30 , an ester group (—COO—), an ether group (—O—) and a hydroxy group. R 31 is the same or different linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and may contain any of carbonyl group, ester group and ether group, or 6 to 6 carbon atoms. 12 aryl groups, 7-20 carbon atoms .Z denote any aralkyl group or thiophenyl group is a single bond, methylene, ethylene, phenylene, fluorinated phenylene group, -O-R 32 -, and -C (= O) -Z 1 - R 1 is any one of R 32 , Z 1 is an oxygen atom or NH, R 32 is any one of a linear, branched or cyclic alkylene group, a phenylene group and an alkenylene group having 1 to 6 carbon atoms; Any of a group, an ester group, an ether group and a hydroxy group, M represents a non-nucleophilic counter ion, 0 ≦ b1 ≦ 0.3, 0 ≦ b2 ≦ 0.3, 0 ≦ (B3 ≦ 0.3, 0 ≦ b1 + b2 + b3 ≦ 0.3.)

の非求核性対向イオンとしては、塩化物イオン、臭化物イオン等のハライドイオン、トリフレート、1,1,1−トリフルオロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート等のフルオロアルキルスルホネート、トシレート、ベンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネート、1,2,3,4,5−ペンタフルオロベンゼンスルホネート等のアリールスルホネート、メシレート、ブタンスルホネート等のアルキルスルホネート、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、ビス(パーフルオロエチルスルホニル)イミド、ビス(パーフルオロブチルスルホニル)イミド等のイミド酸、トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メチド、トリス(パーフルオロエチルスルホニル)メチドなどのメチド酸を挙げることができる。 Examples of non-nucleophilic counter ions of M include halide ions such as chloride ions and bromide ions, triflate, fluoroalkyl sulfonates such as 1,1,1-trifluoroethanesulfonate, nonafluorobutanesulfonate, tosylate, and benzene. Sulfonate, 4-fluorobenzene sulfonate, aryl sulfonate such as 1,2,3,4,5-pentafluorobenzene sulfonate, alkyl sulfonate such as mesylate and butane sulfonate, bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, bis (perfluoroethyl) Mention acid such as imide) such as sulfonyl) imide, bis (perfluorobutylsulfonyl) imide, tris (trifluoromethylsulfonyl) methide, tris (perfluoroethylsulfonyl) methide Can do.

ポリマー主鎖に酸発生剤を結合させることによって酸拡散を小さくし、酸拡散のぼけによる解像性の低下を防止できる。また、酸発生剤が均一に分散することによってエッジラフネス(LER、LWR)が改善される。   By binding an acid generator to the polymer main chain, acid diffusion can be reduced, and degradation of resolution due to blurring of acid diffusion can be prevented. Further, the edge roughness (LER, LWR) is improved by uniformly dispersing the acid generator.

本発明のレジスト材料に用いるベース樹脂としては、酸不安定基を有する繰り返し単位を有することを必須とするが、下記一般式(2)で示される酸不安定基R11で置換された(メタ)アクリル酸エステルの繰り返し単位a1、酸不安定基R13で置換されたヒドロキシスチレンの繰り返し単位a2を共重合する。

Figure 0005798100
(一般式(2)中、R10、R12はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、R11、R13は酸不安定基を表す。Yは単結合、エステル基とラクトン環とフェニレン基とナフチレン基とからなる群のうちいずれか1種又は2種以上を有する炭素数1〜12の連結基、フェニレン基、及びナフチレン基のいずれかである。Yは単結合、エステル基及びアミド基のいずれかである。0≦a1≦0.9、0≦a2≦0.9、0<a1+a2<1の範囲である。) The base resin used in the resist material of the present invention must have a repeating unit having an acid labile group, but is substituted with an acid labile group R 11 represented by the following general formula (2) (meta ) copolymerizing repeating unit a1, the repeating units a2 of hydroxy styrene substituted with an acid labile group R 13 of the acrylic acid ester.
Figure 0005798100
(In General Formula (2), R 10 and R 12 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 11 and R 13 each represent an acid labile group. Y 1 represents a single bond, an ester group and a lactone ring. It is any one of a linking group having 1 to 12 carbon atoms, a phenylene group, and a naphthylene group having one or more of a group consisting of a phenylene group and a naphthylene group, and Y 2 is a single bond or an ester group. And amide group, 0 ≦ a1 ≦ 0.9, 0 ≦ a2 ≦ 0.9, and 0 <a1 + a2 <1.)

繰り返し単位a1を得るためのモノマーは、具体的には下記に例示することができる。

Figure 0005798100
Specific examples of the monomer for obtaining the repeating unit a1 are shown below.
Figure 0005798100

繰り返し単位a2を得るためのモノマーは、具体的には下記に例示することができる。

Figure 0005798100
Specific examples of the monomer for obtaining the repeating unit a2 are given below.
Figure 0005798100

酸不安定基(一般式(2)のR11、R13の酸不安定基)は、種々選定されるが、同一でも異なっていてもよく、特に下記式(A−1)〜(A−3)で置換された基で示されるものが挙げられる。

Figure 0005798100
The acid labile group (acid labile groups of R 11 and R 13 in the general formula (2)) is variously selected and may be the same or different, and in particular, the following formulas (A-1) to (A- Examples thereof include those represented by the group substituted in 3).
Figure 0005798100

式(A−1)において、RL30は炭素数4〜20、好ましくは4〜15の3級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基又は上記一般式(A−3)で示される基を示し、3級アルキル基として具体的には、tert−ブチル基、tert−アミル基、1,1−ジエチルプロピル基、1−エチルシクロペンチル基、1−ブチルシクロペンチル基、1−エチルシクロヘキシル基、1−ブチルシクロヘキシル基、1−エチル−2−シクロペンテニル基、1−エチル−2−シクロヘキセニル基、2−メチル−2−アダマンチル基等が挙げられ、トリアルキルシリル基として具体的には、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチル−tert−ブチルシリル基等が挙げられ、オキソアルキル基として具体的には、3−オキソシクロヘキシル基、4−メチル−2−オキソオキサン−4−イル基、5−メチル−2−オキソオキソラン−5−イル基等が挙げられる。A1は0〜6の整数である。 In the formula (A-1), R L30 is a tertiary alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 15 carbon atoms, each alkyl group is a trialkylsilyl group having 1 to 6 carbon atoms, and 4 to 20 carbon atoms. An oxoalkyl group or a group represented by the above general formula (A-3) is shown. Specific examples of the tertiary alkyl group include a tert-butyl group, a tert-amyl group, a 1,1-diethylpropyl group, and 1-ethyl. Cyclopentyl group, 1-butylcyclopentyl group, 1-ethylcyclohexyl group, 1-butylcyclohexyl group, 1-ethyl-2-cyclopentenyl group, 1-ethyl-2-cyclohexenyl group, 2-methyl-2-adamantyl group, etc. Specific examples of the trialkylsilyl group include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, and a dimethyl-tert-butylsilyl group. Specific examples of the oxoalkyl group include a 3-oxocyclohexyl group, a 4-methyl-2-oxooxan-4-yl group, and a 5-methyl-2-oxooxolan-5-yl group. A1 is an integer of 0-6.

式(A−2)において、RL31、RL32は水素原子又は炭素数1〜18、好ましくは1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基等を例示できる。RL33は炭素数1〜18、好ましくは1〜10の酸素原子等のヘテロ原子を有してもよい1価の炭化水素基を示し、直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、これらの水素原子の一部が水酸基、アルコキシ基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基等に置換されたものを挙げることができ、具体的には下記の置換アルキル基等が例示できる。

Figure 0005798100
In the formula (A-2), R L31 and R L32 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, specifically a methyl group, Examples thereof include an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a 2-ethylhexyl group, and an n-octyl group. R L33 represents a monovalent hydrocarbon group which may have a hetero atom such as an oxygen atom having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, a linear, branched or cyclic alkyl group, Examples include those in which a part of hydrogen atoms are substituted with a hydroxyl group, an alkoxy group, an oxo group, an amino group, an alkylamino group, and the like, and specific examples include the following substituted alkyl groups.
Figure 0005798100

L31とRL32、RL31とRL33、RL32とRL33とは結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよく、環を形成する場合には環の形成に関与するRL31、RL32、RL33はそれぞれ炭素数1〜18、好ましくは1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示し、好ましくは環の炭素数は3〜10、特に4〜10である。 R L31 and R L32 , R L31 and R L33 , R L32 and R L33 may be combined to form a ring with the carbon atom to which they are bonded, and if a ring is formed, it is involved in the formation of the ring R L31 , R L32 , and R L33 each represent a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, and preferably the ring has 3 to 10 carbon atoms, particularly 4 to 10 carbon atoms. is there.

上記式(A−1)の酸不安定基としては、具体的にはtert−ブトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニルメチル基、tert−アミロキシカルボニル基、tert−アミロキシカルボニルメチル基、1,1−ジエチルプロピルオキシカルボニル基、1,1−ジエチルプロピルオキシカルボニルメチル基、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニル基、1−エチルシクロペンチルオキシカルボニルメチル基、1−エチル−2−シクロペンテニルオキシカルボニル基、1−エチル−2−シクロペンテニルオキシカルボニルメチル基、1−エトキシエトキシカルボニルメチル基、2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルメチル基、2−テトラヒドロフラニルオキシカルボニルメチル基等が例示できる。   Specific examples of the acid labile group of the above formula (A-1) include tert-butoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonylmethyl group, tert-amyloxycarbonyl group, tert-amyloxycarbonylmethyl group, 1,1 -Diethylpropyloxycarbonyl group, 1,1-diethylpropyloxycarbonylmethyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonyl group, 1-ethylcyclopentyloxycarbonylmethyl group, 1-ethyl-2-cyclopentenyloxycarbonyl group, 1-ethyl Examples include 2-cyclopentenyloxycarbonylmethyl group, 1-ethoxyethoxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydropyranyloxycarbonylmethyl group, 2-tetrahydrofuranyloxycarbonylmethyl group and the like.

更に、下記式(A−1)−1〜(A−1)−10で示される置換基を挙げることもできる。

Figure 0005798100
Furthermore, the substituent shown by following formula (A-1) -1-(A-1) -10 can also be mentioned.
Figure 0005798100

ここで、R37は互いに同一又は異種の炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、又は炭素数6〜20のアリール基、R38は水素原子、又は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基である。
また、R39は互いに同一又は異種の炭素数2〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、又は炭素数6〜20のアリール基である。A1は0〜6の整数である。
Here, R 37 is the same or different from each other, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, R 38 is a hydrogen atom, or 1 to 1 carbon atoms. 10 linear, branched or cyclic alkyl groups.
R 39 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, which are the same or different from each other. A1 is an integer of 0-6.

上記式(A−2)で示される酸不安定基のうち、直鎖状又は分岐状のものとしては、下記式(A−2)−1〜(A−2)−35のものを例示することができる。

Figure 0005798100
Of the acid labile groups represented by the above formula (A-2), examples of the linear or branched groups include those of the following formulas (A-2) -1 to (A-2) -35. be able to.
Figure 0005798100

Figure 0005798100
Figure 0005798100

上記式(A−2)で示される酸不安定基のうち、環状のものとしては、テトラヒドロフラン−2−イル基、2−メチルテトラヒドロフラン−2−イル基、テトラヒドロピラン−2−イル基、2−メチルテトラヒドロピラン−2−イル基等が挙げられる。   Among the acid labile groups represented by the above formula (A-2), the cyclic ones include tetrahydrofuran-2-yl group, 2-methyltetrahydrofuran-2-yl group, tetrahydropyran-2-yl group, 2- Examples thereof include a methyltetrahydropyran-2-yl group.

また、一般式(A−2a)あるいは(A−2b)で表される酸不安定基によってベース樹脂が分子間あるいは分子内架橋されていてもよい。

Figure 0005798100
Further, the base resin may be intermolecularly or intramolecularly crosslinked by an acid labile group represented by the general formula (A-2a) or (A-2b).
Figure 0005798100

式中、R40、R41は水素原子又は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。又は、R40とR41は結合してこれらが結合する炭素原子と共に環を形成してもよく、環を形成する場合には環の形成に関与するR40、R41は炭素数1〜8の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。R42は炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基、B1、D1は0又は1〜10、好ましくは0又は1〜5の整数、C1は1〜7の整数である。Aは、(C1+1)価の炭素数1〜50の脂肪族もしくは脂環式飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環基を示し、これらの基はヘテロ原子を介在してもよく、又はその炭素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、カルボキシル基、カルボニル基又はフッ素原子によって置換されていてもよい。Bは−CO−O−、−NHCO−O−又は−NHCONH−を示す。 In the formula, R 40 and R 41 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Alternatively, R 40 and R 41 may be bonded to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded, and when forming a ring, R 40 and R 41 involved in the formation of the ring have 1 to 8 carbon atoms. A linear or branched alkylene group. R 42 is a straight, branched or cyclic alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, B1, D1 is 0 or 1 to 10, preferably 0 or an integer of 1 to 5, the C1 is an integer from 1 to 7 . A represents a (C1 + 1) -valent aliphatic or alicyclic saturated hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group, and these groups may intervene a hetero atom, Alternatively, a part of hydrogen atoms bonded to the carbon atom may be substituted with a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonyl group, or a fluorine atom. B represents —CO—O—, —NHCO—O— or —NHCONH—.

この場合、好ましくは、Aは2〜4価の炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基、アルキルトリイル基、アルキルテトライル基、炭素数6〜30のアリーレン基であり、これらの基はヘテロ原子を介在していてもよく、またその炭素原子に結合する水素原子の一部が水酸基、カルボキシル基、アシル基又はハロゲン原子によって置換されていてもよい。また、C1は好ましくは1〜3の整数である。   In this case, preferably, A is a divalent to tetravalent C1-20 linear, branched or cyclic alkylene group, an alkyltriyl group, an alkyltetrayl group, or an arylene group having 6 to 30 carbon atoms. In these groups, a hetero atom may be interposed, and a part of hydrogen atoms bonded to the carbon atom may be substituted with a hydroxyl group, a carboxyl group, an acyl group, or a halogen atom. C1 is preferably an integer of 1 to 3.

一般式(A−2a)、(A−2b)で示される架橋型アセタール基は、具体的には下記式(A−2)−36〜(A−2)−43のものが挙げられる。

Figure 0005798100
Specific examples of the crosslinked acetal groups represented by the general formulas (A-2a) and (A-2b) include those represented by the following formulas (A-2) -36 to (A-2) -43.
Figure 0005798100

次に、式(A−3)においてR34、R35、R36は炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基等の1価炭化水素基であり、酸素、硫黄、窒素、フッ素などのヘテロ原子を含んでもよく、R34とR35、R34とR36、R35とR36とは互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に、炭素数3〜20の環を形成してもよい。 Next, in the formula (A-3), R 34 , R 35 , and R 36 are monovalent hydrocarbon groups such as a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as oxygen, sulfur, Hetero atoms such as nitrogen and fluorine may be contained, and R 34 and R 35 , R 34 and R 36 , R 35 and R 36 are bonded to each other, and together with the carbon atom to which they are bonded, a ring having 3 to 20 carbon atoms May be formed.

式(A−3)で示される3級アルキル基としては、tert−ブチル基、トリエチルカルビル基、1−エチルノルボニル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−エチルシクロペンチル基、2−(2−メチル)アダマンチル基、2−(2−エチル)アダマンチル基、tert−アミル基等を挙げることができる。   As the tertiary alkyl group represented by the formula (A-3), a tert-butyl group, a triethylcarbyl group, a 1-ethylnorbornyl group, a 1-methylcyclohexyl group, a 1-ethylcyclopentyl group, 2- (2- A methyl) adamantyl group, a 2- (2-ethyl) adamantyl group, a tert-amyl group, and the like.

また、3級アルキル基としては、下記に示す式(A−3)−1〜(A−3)−18を具体的に挙げることもできる。

Figure 0005798100
Specific examples of the tertiary alkyl group include the following formulas (A-3) -1 to (A-3) -18.
Figure 0005798100

式(A−3)−1〜(A−3)−18中、R43は同一又は異種の炭素数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、又は炭素数6〜20のフェニル基、ナフチル基等のアリール基を示す。R44、R46は水素原子、又は炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。R45は炭素数6〜20のフェニル基等のアリール基を示す。 In formulas (A-3) -1 to (A-3) -18, R 43 is the same or different, linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. An aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group is shown. R 44 and R 46 represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. R 45 represents an aryl group such as a phenyl group having 6 to 20 carbon atoms.

更に、下記式(A−3)−19、(A−3)−20に示すように、2価以上のアルキレン基、アリーレン基であるR47を含んで、ポリマーの分子内あるいは分子間が架橋されていてもよい。

Figure 0005798100
(上記式(A−3)−19、(A−3)−20中、R43は前述と同様、R47は炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、又はフェニレン基等のアリーレン基を示し、酸素原子や硫黄原子、窒素原子などのヘテロ原子を含んでいてもよい。e1は1〜3の整数である。) Further, as shown in the following formulas (A-3) -19 and (A-3) -20, the polymer contains a divalent or higher valent alkylene group and R 47 which is an arylene group, and the polymer within or between the molecules is crosslinked. May be.
Figure 0005798100
(In the formulas (A-3) -19 and (A-3) -20, R 43 is the same as described above, and R 47 is a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or phenylene. An arylene group such as a group, and may contain a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom, and e1 is an integer of 1 to 3)

特に式(A−3)の酸不安定基としては下記式(A−3)−21に示されるエキソ体構造を有する(メタ)アクリル酸エステルの繰り返し単位が好ましく挙げられる。

Figure 0005798100
(式中、R10は前述の通り、Rc3は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基又は炭素数6〜20の置換されていてもよいアリール基を示す。Rc4〜Rc9及びRc12、Rc13はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜15のヘテロ原子を含んでもよい1価の炭化水素基を示し、Rc10、Rc11は水素原子を示す。あるいは、Rc4とRc5、Rc6とRc8、Rc6とRc9、Rc7とRc9、Rc7とRc13、Rc8とRc12、Rc10とRc11又はRc11とRc12は互いに環を形成していてもよく、その場合には炭素数1〜15のヘテロ原子を含んでもよい2価の炭化水素基を示す。またRc4とRc13、Rc10とRc13又はRc6とRc8は隣接する炭素に結合するもの同士で何も介さずに結合し、二重結合を形成してもよい。また、本式により、鏡像体も表す。) In particular, the acid labile group of the formula (A-3) is preferably a repeating unit of a (meth) acrylic acid ester having an exo structure represented by the following formula (A-3) -21.
Figure 0005798100
(.R shown wherein, R 10 is as defined above, R c3 represents a linear 1 to 8 carbon atoms, branched or cyclic alkyl or optionally substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms c4 to R c9 and R c12 and R c13 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group that may contain a heteroatom having 1 to 15 carbon atoms, and R c10 and R c11 each represent a hydrogen atom. R c4 and R c5 , R c6 and R c8 , R c6 and R c9 , R c7 and R c9 , R c7 and R c13 , R c8 and R c12 , R c10 and R c11, or R c11 and R c12 A divalent hydrocarbon group which may form a ring and may contain a hetero atom having 1 to 15 carbon atoms, R c4 and R c13 , R c10 and R c13, or R c6 ; R c8 is bonded to adjacent carbon. They may be combined with each other without any intervention to form a double bond.

ここで、一般式(A−3)−21に示すエキソ構造を有する繰り返し単位を得るためのエステル体のモノマーとしては特開2000−327633号公報に示されている。具体的には下記に挙げることができるが、これらに限定されることはない。

Figure 0005798100
Here, an ester monomer for obtaining a repeating unit having an exo structure represented by the general formula (A-3) -21 is disclosed in JP-A No. 2000-327633. Specific examples include the following, but are not limited thereto.
Figure 0005798100

次に式(A−3)に示される酸不安定基としては、下記式(A−3)−22に示されるフランジイル、テトラヒドロフランジイル又はオキサノルボルナンジイルを有する(メタ)アクリル酸エステルの酸不安定基を挙げることができる。

Figure 0005798100
(式中、R10は前述の通りである。Rc14、Rc15はそれぞれ独立に炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状の1価炭化水素基を示す。又は、Rc14、Rc15は互いに結合してこれらが結合する炭素原子と共に脂肪族炭化水素環を形成してもよい。Rc16はフランジイル、テトラヒドロフランジイル又はオキサノルボルナンジイルから選ばれる2価の基を示す。Rc17は水素原子又はヘテロ原子を含んでもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状の1価炭化水素基を示す。) Next, as the acid labile group represented by the formula (A-3), the acid resistance of (meth) acrylic acid ester having frangyl, tetrahydrofurandiyl or oxanorbornanediyl represented by the following formula (A-3) -22 is used. Mention may be made of stabilizing groups.
Figure 0005798100
(In the formula, R 10 is as described above. R c14 and R c15 each independently represent a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or R c14 , R c15 may be bonded to each other to form an aliphatic hydrocarbon ring together with the carbon atom to which they are bonded, R c16 represents a divalent group selected from flangedyl , tetrahydrofurandiyl or oxanorbornanediyl. Represents a linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain a hydrogen atom or a hetero atom.)

フランジイル、テトラヒドロフランジイル又はオキサノルボルナンジイルを有する酸不安定基で置換された繰り返し単位を得るためのモノマーは下記に例示される。なお、Acはアセチル基、Meはメチル基を示す。

Figure 0005798100
Monomers for obtaining repeating units substituted with acid labile groups having frangyl, tetrahydrofuraniyl or oxanorbornanediyl are exemplified below. Ac represents an acetyl group and Me represents a methyl group.
Figure 0005798100

Figure 0005798100
Figure 0005798100

一般式(1)記載の1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を含有する高分子化合物および一般式(2)記載の酸不安定基を有するベースポリマーを合成するには、1つの方法としては、繰り返し単位p、q、r、a〜dを与えるモノマーのうち所望のモノマーを、有機溶剤中、ラジカル重合開始剤を加え加熱重合を行い、共重合体の高分子化合物を得ることができる。   A polymer compound containing a repeating unit of indene and / or acenaphthylene having a 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group described in the general formula (1) and a compound described in the general formula (2) In order to synthesize a base polymer having an acid labile group, one method includes synthesizing a desired monomer among monomers giving repeating units p, q, r and a to d, a radical polymerization initiator in an organic solvent. In addition, a polymer compound of a copolymer can be obtained by performing heat polymerization.

重合時に使用する有機溶剤としてはトルエン、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン等が例示できる。重合開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等が例示でき、好ましくは50〜80℃に加熱して重合できる。反応時間としては2〜100時間、好ましくは5〜20時間である。   Examples of the organic solvent used at the time of polymerization include toluene, benzene, tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane and the like. As polymerization initiators, 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2-azobis (2-methylpropionate) ), Benzoyl peroxide, lauroyl peroxide and the like, and preferably polymerized by heating to 50 to 80 ° C. The reaction time is 2 to 100 hours, preferably 5 to 20 hours.

アルカリ加水分解時の塩基としては、アンモニア水、トリエチルアミン等が使用できる。また反応温度としては−20〜100℃、好ましくは0〜60℃であり、反応時間としては0.2〜100時間、好ましくは0.5〜20時間である。   Ammonia water, triethylamine, etc. can be used as the base during the alkali hydrolysis. The reaction temperature is −20 to 100 ° C., preferably 0 to 60 ° C., and the reaction time is 0.2 to 100 hours, preferably 0.5 to 20 hours.

ここで、繰り返し単位p、q、r、sの割合は、下記の通りである。
pは、0≦p≦1.0、qは0≦q≦1.0、0<p+q≦1.0、好ましくは、0.2≦p+q≦1.0更に好ましくは0.3≦p+q≦1.0である。rは、0≦r<1.0、好ましくは0≦r≦0.8、更に好ましくは0≦r≦0.7である。sは、0≦s<1.0、好ましくは0≦s≦0.8、更に好ましくは0≦s≦0.7である。
Here, the ratio of the repeating units p, q, r, and s is as follows.
p is 0 ≦ p ≦ 1.0, q is 0 ≦ q ≦ 1.0, 0 <p + q ≦ 1.0, preferably 0.2 ≦ p + q ≦ 1.0, more preferably 0.3 ≦ p + q ≦ 1.0. r is 0 ≦ r <1.0, preferably 0 ≦ r ≦ 0.8, and more preferably 0 ≦ r ≦ 0.7. s is 0 ≦ s <1.0, preferably 0 ≦ s ≦ 0.8, and more preferably 0 ≦ s ≦ 0.7.

ここで、繰り返し単位a〜dの割合は、下記の通りである。
aは、0≦a1≦0.9、0≦a2≦0.9、0<a1+a2<1、好ましくは0≦a1≦0.8、0≦a2≦0.8、0.1≦a1+a2≦0.8、更に好ましくは0≦a1≦0.7、0≦a2≦0.7、0.2≦a1+a2≦0.7の範囲である。
bは、好ましくは0≦b1≦0.3、0≦b2≦0.3、0≦b3≦0.3、更に好ましくは0≦b1+b2+b3≦0.3の範囲である。
cは、0≦c<1.0、好ましくは0≦c≦0.9、更に好ましくは0≦c≦0.8、dは0≦d≦0.5、好ましくは0≦d≦0.4、更に好ましくは0≦d≦0.3、であり、0.5≦a1+a2+b1+b2+b3+c≦1.0、特に0.5≦a1+a2+b1+b2+b3+c≦1.0であることが好ましく、a1+a2+b1+b2+b3+c+d=1である。
なお、例えば、a+b+c=1とは、繰り返し単位a、b、cを含む高分子化合物において、繰り返し単位a、b、cの合計量が全繰り返し単位の合計量に対して100モル%であることを示し、a+b+c<1とは、繰り返し単位a、b、cの合計量が全繰り返し単位の合計量に対して100モル%未満でa、b、c以外に他の繰り返し単位を有していることを示す。
Here, the ratio of the repeating units a to d is as follows.
a is 0 ≦ a1 ≦ 0.9, 0 ≦ a2 ≦ 0.9, 0 <a1 + a2 <1, preferably 0 ≦ a1 ≦ 0.8, 0 ≦ a2 ≦ 0.8, 0.1 ≦ a1 + a2 ≦ 0 .8, more preferably 0 ≦ a1 ≦ 0.7, 0 ≦ a2 ≦ 0.7, 0.2 ≦ a1 + a2 ≦ 0.7.
b is preferably in the range of 0 ≦ b1 ≦ 0.3, 0 ≦ b2 ≦ 0.3, 0 ≦ b3 ≦ 0.3, and more preferably 0 ≦ b1 + b2 + b3 ≦ 0.3.
c is 0 ≦ c <1.0, preferably 0 ≦ c ≦ 0.9, more preferably 0 ≦ c ≦ 0.8, and d is 0 ≦ d ≦ 0.5, preferably 0 ≦ d ≦ 0. 4, more preferably 0 ≦ d ≦ 0.3, 0.5 ≦ a1 + a2 + b1 + b2 + b3 + c ≦ 1.0, particularly preferably 0.5 ≦ a1 + a2 + b1 + b2 + b3 + c ≦ 1.0, and a1 + a2 + b1 + b2 + b3 + c + d = 1.
For example, a + b + c = 1 means that in a polymer compound containing repeating units a, b, and c, the total amount of repeating units a, b, and c is 100 mol% with respect to the total amount of all repeating units. A + b + c <1 means that the total amount of the repeating units a, b and c is less than 100 mol% with respect to the total amount of all the repeating units and has other repeating units in addition to a, b and c. It shows that.

本発明のレジスト材料に用いられる高分子化合物は、それぞれ重量平均分子量が1,000〜500,000、好ましくは2,000〜30,000である。重量平均分子量が1,000以上であれば、レジスト材料が耐熱性を有し、500,000以下であれば、アルカリ溶解性が低下することなく、パターン形成後に裾引き現象が生じることもない。
なお、重量平均分子量(Mw)はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いたポリスチレン換算による測定値である。
The polymer compound used in the resist material of the present invention has a weight average molecular weight of 1,000 to 500,000, preferably 2,000 to 30,000. If the weight average molecular weight is 1,000 or more, the resist material has heat resistance. If the weight average molecular weight is 500,000 or less, the alkali solubility does not decrease and the trailing phenomenon does not occur after pattern formation.
The weight average molecular weight (Mw) is a measured value in terms of polystyrene using gel permeation chromatography (GPC).

更に、本発明のレジスト材料に用いられる高分子化合物においては、多成分共重合体の分子量分布(Mw/Mn)が広い場合は低分子量や高分子量のポリマーが存在するために、露光後、パターン上に異物が見られたり、パターンの形状が悪化したりすることがある。それ故、パターンルールが微細化するに従ってこのような分子量、分子量分布の影響が大きくなり易いことから、微細なパターン寸法に好適に用いられるレジスト材料を得るには、使用する多成分共重合体の分子量分布は1.0〜2.0、特に1.0〜1.5と狭分散であることが好ましい。
また、レジストベースポリマーの組成比率や分子量分布や分子量が異なる2つ以上のポリマーをブレンドすることも可能である。
Further, in the polymer compound used in the resist material of the present invention, when the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the multi-component copolymer is wide, there is a low molecular weight or high molecular weight polymer. Foreign matter may be seen on top or the shape of the pattern may deteriorate. Therefore, since the influence of such molecular weight and molecular weight distribution tends to increase as the pattern rule becomes finer, in order to obtain a resist material suitably used for fine pattern dimensions, the multi-component copolymer to be used is obtained. The molecular weight distribution is preferably from 1.0 to 2.0, particularly preferably from 1.0 to 1.5 and narrow dispersion.
It is also possible to blend two or more polymers having different resist base polymer composition ratios, molecular weight distributions, and molecular weights.

本発明は、例えば、繰り返し単位としてp、q、r、sを有し、コート後のレジスト表面に配向することによってレジスト膜からのアウトガスの発生を低減し、ブリッジ欠陥やブロッブ欠陥の発生を防止してLWRを低減するためのアルカリ可溶性の高分子添加剤と、例えば、繰り返し単位としてa1、a2、b1、b2、b3、c、dを有する酸によってアルカリ現像液に可溶となるポリマーをブレンドした樹脂をベースとする。表面配向の高分子添加剤のブレンド割合は、酸不安定基含有ポリマー100質量部に対して0.1〜50質量部、好ましくは0.2〜30質量部、更に好ましくは0.2〜20質量部である。表面配向の高分子添加剤の単独のアルカリ溶解速度は0.1〜100,000nm/s、好ましくは1〜50,000nm/s、更に好ましくは10〜20,000nm/sの範囲である。   The present invention has, for example, p, q, r, and s as repeating units, and reduces the generation of outgas from the resist film by orienting on the resist surface after coating, thereby preventing the occurrence of bridge defects and blob defects. Blending an alkali-soluble polymer additive for reducing LWR and a polymer that is soluble in an alkaline developer by an acid having, for example, a1, a2, b1, b2, b3, c, d as repeating units Based on the finished resin. The blend ratio of the surface-aligning polymer additive is 0.1 to 50 parts by weight, preferably 0.2 to 30 parts by weight, more preferably 0.2 to 20 parts per 100 parts by weight of the acid labile group-containing polymer. Part by mass. The single alkali dissolution rate of the surface-oriented polymer additive is in the range of 0.1 to 100,000 nm / s, preferably 1 to 50,000 nm / s, more preferably 10 to 20,000 nm / s.

本発明のレジスト材料には、本発明のパターン形成方法に用いる化学増幅ポジ型レジスト材料を機能させるために酸発生剤を含んでもよく、例えば、活性光線又は放射線に感応して酸を発生する化合物(光酸発生剤)を含有してもよい。光酸発生剤の成分としては、高エネルギー線照射により酸を発生する化合物であればいずれでも構わない。好適な光酸発生剤としてはスルホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニルジアゾメタン、N−スルホニルオキシイミド、オキシム−O−スルホネート型酸発生剤等がある。これらは単独であるいは2種以上混合して用いることができる。
酸発生剤の具体例としては、例えば、特開2008−111103号公報の段落[0122]〜[0142]に記載されている。
The resist material of the present invention may contain an acid generator for causing the chemically amplified positive resist material used in the pattern forming method of the present invention to function, for example, a compound that generates an acid in response to actinic rays or radiation. (Photoacid generator) may be contained. The component of the photoacid generator may be any compound that generates an acid upon irradiation with high energy rays. Suitable photoacid generators include sulfonium salts, iodonium salts, sulfonyldiazomethane, N-sulfonyloxyimide, oxime-O-sulfonate type acid generators, and the like. These can be used alone or in admixture of two or more.
Specific examples of the acid generator are described, for example, in paragraphs [0122] to [0142] of JP-A-2008-111103.

本発明のレジスト材料は、更に、有機溶剤、塩基性化合物、溶解制御剤、界面活性剤、アセチレンアルコール類のいずれか1つ以上を含有することができる。
有機溶剤の具体例としては、特開2008−111103号公報の段落[0144]〜[0145]に記載のシクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチル−2−n−アミルケトン等のケトン類、3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール等のアルコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸tert−ブチル、プロピオン酸tert−ブチル、プロピレングリコールモノtert−ブチルエーテルアセテート等のエステル類、γ−ブチロラクトン等のラクトン類及びその混合溶剤が挙げられ、塩基性化合物としては段落[0146]〜[0164]に記載の1級、2級、3級のアミン化合物、特にはヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、ラクトン環、シアノ基、スルホン酸エステル基を有するアミン化合物を挙げることができ、界面活性剤は段落[0165]〜[0166]、溶解制御剤としては特開2008−122932号公報の段落[0155]〜[0178]、アセチレンアルコール類は段落[0179]〜[0182]に記載されている。特開2008−239918号公報記載のポリマー型のクエンチャーを添加することもできる。このものは、コート後のレジスト表面に配向することによってパターン後のレジストの矩形性を高める。ポリマー型クエンチャーは、液浸露光用の保護膜を適用したときのパターンの膜減りやパターントップのラウンディングを防止する効果もある。
The resist material of the present invention can further contain any one or more of an organic solvent, a basic compound, a dissolution controller, a surfactant, and acetylene alcohols.
Specific examples of the organic solvent include ketones such as cyclohexanone, cyclopentanone, and methyl-2-n-amyl ketone described in paragraphs [0144] to [0145] of JP-A-2008-111103, 3-methoxybutanol, Alcohols such as 3-methyl-3-methoxybutanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether , Ethers such as propylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, lactic acid Esters such as chill, ethyl pyruvate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, tert-butyl acetate, tert-butyl propionate, propylene glycol mono tert-butyl ether acetate, γ-butyrolactone, etc. Lactones and mixed solvents thereof, and basic compounds include primary, secondary, and tertiary amine compounds described in paragraphs [0146] to [0164], particularly hydroxy groups, ether groups, ester groups, Examples include amine compounds having a lactone ring, a cyano group, and a sulfonic acid ester group, the surfactants are paragraphs [0165] to [0166], and the dissolution control agent is paragraph [0155] of JP-A-2008-122932. To [0178], and acetylene alcohols are described in paragraph [017 9] to [0182]. A polymer-type quencher described in JP-A-2008-239918 can also be added. This enhances the rectangularity of the patterned resist by being oriented on the coated resist surface. The polymer quencher also has an effect of preventing pattern film loss and pattern top rounding when a protective film for immersion exposure is applied.

なお、酸発生剤の配合量は、ベース樹脂100質量部に対し0.01〜100質量部、特に0.1〜80質量部とすることが好ましく、有機溶剤の配合量は、ベース樹脂100質量部に対し50〜10,000質量部、特に100〜5,000質量部であることが好ましい。また、ベース樹脂100質量部に対し、溶解制御剤は0〜50質量部、特に0〜40質量部、塩基性化合物は0〜100質量部、特に0.001〜50質量部、界面活性剤は0〜10質量部、特に0.0001〜5質量部の配合量とすることが好ましい。   In addition, it is preferable that the compounding quantity of an acid generator shall be 0.01-100 mass parts with respect to 100 mass parts of base resins, especially 0.1-80 mass parts, and the compounding quantity of an organic solvent is 100 mass of base resins. The amount is preferably 50 to 10,000 parts by mass, particularly 100 to 5,000 parts by mass with respect to parts. Moreover, 0-100 mass parts, especially 0-40 mass parts, a basic compound are 0-100 mass parts with respect to 100 mass parts of base resins, especially 0.001-50 mass parts, surfactant is a surfactant. The blending amount is preferably 0 to 10 parts by mass, particularly 0.0001 to 5 parts by mass.

本発明のレジスト材料、例えば有機溶剤と、一般式(1)及び(2)で示される高分子化合物と、酸発生剤、塩基性化合物を含む化学増幅ポジ型レジスト材料を種々の集積回路製造に用いる場合は、特に限定されないが公知のリソグラフィー技術を適用することができる。   Resist materials of the present invention, for example, chemically amplified positive resist materials containing an organic solvent, a polymer compound represented by general formulas (1) and (2), an acid generator, and a basic compound, are used for various integrated circuit manufacture. When used, it is not particularly limited, but a known lithography technique can be applied.

例えば、本発明のレジスト材料を、集積回路製造用の基板(Si、SiO、SiN、SiON、TiN、WSi、BPSG、SOG、有機反射防止膜等)あるいはマスク回路製造用の基板(Cr、CrO、CrON、MoSi、SiO等)上にスピンコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、ドクターコート等の適当な塗布方法により塗布膜厚が0.1〜2.0μmとなるように塗布する。これをホットプレート上で60〜150℃、10秒〜30分間、好ましくは80〜120℃、30秒〜20分間プリベークする。次いで、紫外線、遠紫外線、電子線、X線、エキシマレーザー、γ線、シンクロトロン放射線、真空紫外線(軟X線)等の高エネルギー線から選ばれる光源で目的とするパターンを所定のマスクを通じてもしくは直接露光を行う。露光量は1〜200mJ/cm程度、好ましくは10〜100mJ/cm、又は0.1〜100μC、好ましくは0.5〜50μC程度となるように露光することが好ましい。次に、ホットプレート上で60〜150℃、10秒〜30分間、好ましくは80〜120℃、30秒〜20分間ポストエクスポージャベーク(PEB)する。 For example, the resist material of the present invention is applied to a substrate for manufacturing an integrated circuit (Si, SiO 2 , SiN, SiON, TiN, WSi, BPSG, SOG, organic antireflection film, etc.) or a substrate for manufacturing a mask circuit (Cr, CrO). , CrON, MoSi, spin-coated on the SiO 2, etc.), roll coating, flow coating, dip coating, spray coating, as the coating film by a suitable coating method such as doctor coating becomes 0.1~2.0μm Apply. This is pre-baked on a hot plate at 60 to 150 ° C. for 10 seconds to 30 minutes, preferably 80 to 120 ° C. for 30 seconds to 20 minutes. Next, a target pattern is passed through a predetermined mask with a light source selected from high energy rays such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, X-rays, excimer lasers, γ rays, synchrotron radiation, and vacuum ultraviolet rays (soft X-rays). Direct exposure is performed. It is preferable to expose so that the exposure amount is about 1 to 200 mJ / cm 2 , preferably 10 to 100 mJ / cm 2 , or 0.1 to 100 μC, preferably about 0.5 to 50 μC. Next, post-exposure baking (PEB) is performed on a hot plate at 60 to 150 ° C. for 10 seconds to 30 minutes, preferably 80 to 120 ° C. for 30 seconds to 20 minutes.

更に、0.1〜10質量%、好ましくは2〜10質量%、特に2〜8質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAH)、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド(TPAH)、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(TBAH)等のアルカリ水溶液の現像液を用い、3秒〜3分間、好ましくは5秒〜2分間、浸漬(dip)法、パドル(puddle)法、スプレー(spray)法等の常法により現像することにより、光を照射した部分は現像液に溶解し、露光されなかった部分は溶解せず、基板上に目的のポジ型のパターンが形成される。なお、本発明のレジスト材料は、特に高エネルギー線の中でもKrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、電子線、真空紫外線(軟X線)、X線、γ線、シンクロトロン放射線による微細パターニングに最適である。   Furthermore, 0.1 to 10% by weight, preferably 2 to 10% by weight, especially 2 to 8% by weight of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), tetrapropylammonium hydroxide (TPAH) 3 seconds to 3 minutes, preferably 5 seconds to 2 minutes, using a developing solution of an alkaline aqueous solution such as tetrabutylammonium hydroxide (TBAH), dip method, paddle method, spray method By developing by a conventional method such as the above, a portion irradiated with light is dissolved in the developer, and a portion not exposed is not dissolved, and a desired positive pattern is formed on the substrate. The resist material of the present invention is particularly suitable for fine patterning by KrF excimer laser, ArF excimer laser, electron beam, vacuum ultraviolet ray (soft X-ray), X-ray, γ-ray, and synchrotron radiation among high energy rays. .

一般的に広く用いられているTMAH水溶液よりも、アルキル鎖を長くしたTEAH、TPAH、TBAHは現像中の膨潤を低減させてパターンの倒れを防ぐ効果がある。特許第3429592号公報には、アダマンタンメタクリレートのような脂環構造を有する繰り返し単位と、t−ブチルメタクリレートのような酸不安定基を有する繰り返し単位を共重合し、親水性基が無くて撥水性の高いたポリマーの現像のために、TBAH水溶液を用いた例が提示されている。
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)現像液は2.38質量%の水溶液が最も広く用いられている。これは0.26Nに相当し、TEAH、TPAH、TBAH水溶液も同じ規定度であることが好ましい。0.26NとなるTEAH、TPAH、TBAHの質量は、それぞれ3.84質量%、5.31質量%、6.78質量%である。
EB、EUVで解像される32nm以下のパターンにおいて、ラインがよれたり、ライン同士がくっついたり、くっついたラインが倒れたりする現象が起きている。これは、現像液中に膨潤して膨らんだライン同士がくっつくのが原因と考えられる。膨潤したラインは、現像液を含んでスポンジのように軟らかいために、リンスの応力で倒れ易くなっている。アルキル鎖を長くした現像液はこのような理由で、膨潤を防いでパターン倒れを防ぐ効果がある。
TEAH, TPAH, and TBAH having a longer alkyl chain than the TMAH aqueous solution that is generally widely used have the effect of reducing the swelling during development and preventing pattern collapse. In Japanese Patent No. 3429592, a repeating unit having an alicyclic structure such as adamantane methacrylate is copolymerized with a repeating unit having an acid labile group such as t-butyl methacrylate, and has no hydrophilic group and is water repellent. An example using an aqueous TBAH solution for the development of high polymer is presented.
As the tetramethylammonium hydroxide (TMAH) developer, an aqueous solution of 2.38% by mass is most widely used. This corresponds to 0.26N, and it is preferable that the TEAH, TPAH, and TBAH aqueous solutions have the same normality. The masses of TEAH, TPAH, and TBAH that are 0.26N are 3.84 mass%, 5.31 mass%, and 6.78 mass%, respectively.
In a pattern of 32 nm or less that is resolved by EB or EUV, a phenomenon occurs in which lines are twisted, the lines are stuck together, or the stuck lines are tilted. This is thought to be because the lines swollen and swollen in the developer are stuck together. Since the swollen line is soft like a sponge containing a developer, it tends to collapse due to the stress of rinsing. For this reason, the developer having a long alkyl chain has the effect of preventing swelling and preventing pattern collapse.

有機溶剤現像によってネガ型のパターンを得ることも出来る。現像液としては、2−オクタノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、メチルアセトフェノン、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、酢酸ブテニル、酢酸イソアミル、酢酸フェニル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、蟻酸イソブチル、蟻酸アミル、蟻酸イソアミル、吉草酸メチル、ペンテン酸メチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソブチル、乳酸アミル、乳酸イソアミル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、2−ヒドロキシイソ酪酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、フェニル酢酸メチル、蟻酸ベンジル、蟻酸フェニルエチル、3−フェニルプロピオン酸メチル、プロピオン酸ベンジル、フェニル酢酸エチル、酢酸2−フェニルエチルから選ばれる1種以上を挙げることが出来る。   A negative pattern can also be obtained by organic solvent development. As the developer, 2-octanone, 2-nonanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 2-hexanone, 3-hexanone, diisobutyl ketone, methylcyclohexanone, acetophenone, methyl acetophenone, propyl acetate, butyl acetate, Isobutyl acetate, amyl acetate, butenyl acetate, isoamyl acetate, phenyl acetate, propyl formate, butyl formate, isobutyl formate, amyl formate, isoamyl formate, methyl valerate, methyl pentenoate, methyl crotonic acid, ethyl crotonic acid, methyl propionate, Ethyl propionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isobutyl lactate, amyl lactate, isoamyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutyrate, ethyl 2-hydroxyisobutyrate 1 selected from methyl benzoate, ethyl benzoate, phenyl acetate, benzyl acetate, methyl phenylacetate, benzyl formate, phenylethyl formate, methyl 3-phenylpropionate, benzyl propionate, ethyl phenylacetate, 2-phenylethyl acetate More than seeds can be mentioned.

現像の終了時には、リンスを行う。リンス液としては、現像液と混溶し、レジスト膜を溶解させない溶剤が好ましい。このような溶剤としては、炭素数3〜10のアルコール、炭素数8〜12のエーテル化合物、炭素数6〜12のアルカン、アルケン、アルキン、芳香族系の溶剤が好ましく用いられる。   At the end of development, rinse is performed. As the rinsing liquid, a solvent which is mixed with the developer and does not dissolve the resist film is preferable. As such a solvent, alcohols having 3 to 10 carbon atoms, ether compounds having 8 to 12 carbon atoms, alkanes having 6 to 12 carbon atoms, alkenes, alkynes, and aromatic solvents are preferably used.

具体的に、炭素数6〜12のアルカンとしてはヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、メチルシクロペンタン、ジメチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナンが挙げられる。炭素数6〜12のアルケンとしては、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン、ジメチルシクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、炭素数6〜12のアルキンとしては、ヘキセン、ヘプチン、オクチンなどが挙げられ、炭素数3〜10のアルコールとしては、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、1−ブチルアルコール、2−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、tert−アミルアルコール、ネオペンチルアルコール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−3−ペンタノール、シクロペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、2,3−ジメチル−2−ブタノール、3,3−ジメチル−1−ブタノール、3,3−ジメチル−2−ブタノール、2−エチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−メチル−2−ペンタノール、2−メチル−3−ペンタノール、3−メチル−1−ペンタノール、3−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−3−ペンタノール、4−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、4−メチル−3−ペンタノール、シクロヘキサノール、1−オクタノールが挙げられる。
炭素数8〜12のエーテル化合物としては、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジ−sec−ブチルエーテル、ジ−n−ペンチルエーテル、ジイソペンチルエーテル、ジ−sec−ペンチルエーテル、ジ−t−アミルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテルから選ばれる1種以上の溶剤が挙げられる。
前述の溶剤に加えてトルエン、キシレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、メシチレン等の芳香族系の溶剤を用いることもできる。
Specifically, as the alkane having 6 to 12 carbon atoms, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, methylcyclopentane, dimethylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclononane. Is mentioned. Examples of the alkene having 6 to 12 carbon atoms include hexene, heptene, octene, cyclohexene, methylcyclohexene, dimethylcyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, alkyne having 6 to 12 carbon atoms, hexene, heptin, octyne and the like. As the alcohol of several 3 to 10, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, 1-butyl alcohol, 2-butyl alcohol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, tert-amyl alcohol, neopentyl alcohol, 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3- Xanol, 2,3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2-ethyl-1-butanol, 2-methyl-1-pentanol, 2 -Methyl-2-pentanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-1-pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 4-methyl-1- Examples include pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 4-methyl-3-pentanol, cyclohexanol, and 1-octanol.
Examples of the ether compound having 8 to 12 carbon atoms include di-n-butyl ether, diisobutyl ether, di-sec-butyl ether, di-n-pentyl ether, diisopentyl ether, di-sec-pentyl ether, and di-t-amyl. One or more kinds of solvents selected from ether and di-n-hexyl ether are exemplified.
In addition to the aforementioned solvents, aromatic solvents such as toluene, xylene, ethylbenzene, isopropylbenzene, t-butylbenzene, mesitylene and the like can also be used.

以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの記載によって限定されるものではない。
[高分子化合物の調製]
レジスト材料に添加される高分子化合物(高分子添加剤)として、各々のモノマーを組み合わせてメチルエチルケトン溶媒下で共重合反応を行い、ヘキサンに晶出し、更にヘキサンで洗浄を繰り返した後に単離、乾燥して以下に示す組成の高分子化合物を得た。得られた高分子化合物の組成はH−NMR、分子量及び分散度はゲルパーミエーションクロマトグラフにより確認した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited by these description.
[Preparation of polymer compound]
As a polymer compound (polymer additive) added to the resist material, each monomer is combined and subjected to a copolymerization reaction in a methyl ethyl ketone solvent, crystallized in hexane, and further washed with hexane, then isolated and dried. Thus, a polymer compound having the following composition was obtained. The composition of the obtained polymer compound was confirmed by 1 H-NMR, and the molecular weight and dispersity were confirmed by gel permeation chromatography.

ポリマー1(Polymer 1)
分子量(Mw)=8,100
分散度(Mw/Mn)=1.85

Figure 0005798100
Polymer 1 (Polymer 1)
Molecular weight (Mw) = 8,100
Dispersity (Mw / Mn) = 1.85
Figure 0005798100

ポリマー2(Polymer 2)
分子量(Mw)=9,900
分散度(Mw/Mn)=1.98

Figure 0005798100
Polymer 2
Molecular weight (Mw) = 9,900
Dispersity (Mw / Mn) = 1.98
Figure 0005798100

ポリマー3(Polymer 3)
分子量(Mw)=7,200
分散度(Mw/Mn)=1.98

Figure 0005798100
Polymer 3 (Polymer 3)
Molecular weight (Mw) = 7,200
Dispersity (Mw / Mn) = 1.98
Figure 0005798100

ポリマー4(Polymer 4)
分子量(Mw)=8,600
分散度(Mw/Mn)=1.88

Figure 0005798100
Polymer 4 (Polymer 4)
Molecular weight (Mw) = 8,600
Dispersity (Mw / Mn) = 1.88
Figure 0005798100

ポリマー5(Polymer 5)
分子量(Mw)=6,100
分散度(Mw/Mn)=1.64

Figure 0005798100
Polymer 5 (Polymer 5)
Molecular weight (Mw) = 6,100
Dispersity (Mw / Mn) = 1.64
Figure 0005798100

ポリマー6(Polymer 6)
分子量(Mw)=6,100
分散度(Mw/Mn)=1.84

Figure 0005798100
Polymer 6 (Polymer 6)
Molecular weight (Mw) = 6,100
Dispersity (Mw / Mn) = 1.84
Figure 0005798100

ポリマー7(Polymer 7)
分子量(Mw)=6,100
分散度(Mw/Mn)=1.69

Figure 0005798100
Polymer 7 (Polymer 7)
Molecular weight (Mw) = 6,100
Dispersity (Mw / Mn) = 1.69
Figure 0005798100

ポリマー8(Polymer 8)
分子量(Mw)=6,100
分散度(Mw/Mn)=1.69

Figure 0005798100
Polymer 8 (Polymer 8)
Molecular weight (Mw) = 6,100
Dispersity (Mw / Mn) = 1.69
Figure 0005798100

ポリマー9(Polymer 9)
分子量(Mw)=6,100
分散度(Mw/Mn)=1.69

Figure 0005798100
Polymer 9 (Polymer 9)
Molecular weight (Mw) = 6,100
Dispersity (Mw / Mn) = 1.69
Figure 0005798100

ポリマー10(Polymer 10)
分子量(Mw)=7,100
分散度(Mw/Mn)=1.69

Figure 0005798100
Polymer 10 (Polymer 10)
Molecular weight (Mw) = 7,100
Dispersity (Mw / Mn) = 1.69
Figure 0005798100

ポリマー11(Polymer 11)
分子量(Mw)=7,900
分散度(Mw/Mn)=1.88

Figure 0005798100
Polymer 11 (Polymer 11)
Molecular weight (Mw) = 7,900
Dispersity (Mw / Mn) = 1.88
Figure 0005798100

比較ポリマー1(Reference Polymer 1)
分子量(Mw)=8,200
分散度(Mw/Mn)=1.69

Figure 0005798100
Comparative polymer 1 (Reference Polymer 1)
Molecular weight (Mw) = 8,200
Dispersity (Mw / Mn) = 1.69
Figure 0005798100

[レジスト材料の調製]
EUV評価
通常のラジカル重合で得られた上記高分子添加剤、下記レジスト用ポリマーを用いて、下記表1に示される組成で溶解させた溶液を、0.2μmサイズのフィルターで濾過してレジスト材料を調製した。
得られたレジスト材料を直径4インチ(100mm)のSi基板上に、膜厚35nmで積層された信越化学工業(株)製の珪素含有SOG膜SHB−A940上に塗布し、ホットプレート上で、110℃で60秒間プリベークして35nmのレジスト膜を作製した。NA0.3、Pseudo PSMを使ってEUV露光し、表2記載の温度条件でPEBを行い、0.20規定のテトラブチルアンモニウムヒドロキシド(TBAH)水溶液で30秒間ベークし、純水リンス後スピンドライしてレジストパターンを形成した。20nmラインアンドスペースを形成している感度とこの時に解像している最小寸法の限界解像度と、エッジラフネス(LWR)をSEMにて測定した。結果を表2に示す。
[Preparation of resist material]
EUV Evaluation Using the above polymer additive obtained by normal radical polymerization and the following resist polymer, a solution dissolved in the composition shown in Table 1 below is filtered through a 0.2 μm size filter to obtain a resist material. Was prepared.
The obtained resist material was applied onto a Si-containing SOG film SHB-A940 made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., which was laminated with a film thickness of 35 nm on a Si substrate having a diameter of 4 inches (100 mm), and on a hot plate, Pre-baking was performed at 110 ° C. for 60 seconds to produce a 35 nm resist film. EUV exposure using NA0.3, Pseudo PSM, PEB is performed under the temperature conditions shown in Table 2, baked with 0.20N tetrabutylammonium hydroxide (TBAH) aqueous solution for 30 seconds, rinsed with pure water and spin-dried Thus, a resist pattern was formed. The sensitivity for forming the 20 nm line and space, the limit resolution of the minimum dimension resolved at this time, and the edge roughness (LWR) were measured by SEM. The results are shown in Table 2.

Figure 0005798100
Figure 0005798100

Figure 0005798100
Figure 0005798100

Figure 0005798100
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
FC−4430:フッ素系界面活性剤、住友3M社製
Figure 0005798100
PGMEA: Propylene glycol monomethyl ether acetate PGME: Propylene glycol monomethyl ether FC-4430: Fluorosurfactant, manufactured by Sumitomo 3M

[結果]

Figure 0005798100
[result]
Figure 0005798100

上記表2の結果より、本発明のレジスト材料を使用したレジスト膜が、EUV露光におけるレジスト膜からのアウトガスの発生が低減された結果、現像後のLWRを低減し、解像度を向上させる効果が示された。   From the results of Table 2 above, the resist film using the resist material of the present invention has the effect of reducing the LWR after development and improving the resolution as a result of the reduction of outgas generation from the resist film in EUV exposure. It was done.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.

Claims (10)

酸によってアルカリ溶解性が向上するベース樹脂となる高分子化合物と、高分子添加剤として1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を含有する高分子化合物とを含むレジスト材料であり、
前記酸によってアルカリ溶解性が向上するベース樹脂となる高分子化合物が100質量部に対して、前記高分子添加剤として1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を含有する高分子化合物を0.2〜30質量部の範囲で含むことを特徴とするレジスト材料。
Polymer compound as base resin whose alkali solubility is improved by acid, and indene and / or acenaphthylene having 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group as polymer additive A resist material comprising a polymer compound containing a unit ,
The polymer compound serving as a base resin whose alkali solubility is improved by the acid is based on 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group as the polymer additive with respect to 100 parts by mass. A resist material comprising a polymer compound containing a repeating unit of indene and / or acenaphthylene in an amount of 0.2 to 30 parts by mass.
前記1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール基を有するインデン及び/又はアセナフチレンの繰り返し単位を含有する高分子化合物が、下記一般式(1)で示されるものであることを特徴とする請求項1に記載のレジスト材料。
Figure 0005798100
(一般式(1)中、0≦p≦1.0、0≦q≦1.0、0<p+q≦1.0である。)
The polymer compound containing a repeating unit of indene and / or acenaphthylene having the 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol group is represented by the following general formula (1). The resist material according to claim 1.
Figure 0005798100
(In general formula (1), 0 ≦ p ≦ 1.0, 0 ≦ q ≦ 1.0, and 0 <p + q ≦ 1.0.)
前記レジスト材料は、化学増幅ポジ型レジスト材料であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレジスト材料。   The resist material according to claim 1, wherein the resist material is a chemically amplified positive resist material. 前記ベース樹脂としての高分子化合物が、酸不安定基を有する繰り返し単位を含むものであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のレジスト材料。   The resist material according to claim 1, wherein the polymer compound as the base resin contains a repeating unit having an acid labile group. 前記ベース樹脂としての高分子化合物が、ヒドロキシ基及びラクトン環の少なくとも1種以上含む密着性基を有する繰り返し単位を含むものであることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のレジスト材料。   5. The polymer compound as the base resin includes a repeating unit having an adhesive group containing at least one of a hydroxy group and a lactone ring. 6. Resist material. 前記ベース樹脂としての高分子化合物が、カルボキシル基の水素原子及び/又はフェノール基の水酸基の水素原子が酸不安定基で置換されている下記一般式(2)に記載の繰り返し単位a1及びa2のいずれか1つ以上の繰り返し単位を共重合した重量平均分子量が1,000〜500,000の範囲である高分子化合物を含むものであることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のレジスト材料。
Figure 0005798100
(一般式(2)中、R10、R12はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、R11、R13は酸不安定基を表す。Yは単結合、エステル基とラクトン環とフェニレン基とナフチレン基とからなる群のうちいずれか1種又は2種以上を有する炭素数1〜12の連結基、フェニレン基、及びナフチレン基のいずれかである。Yは単結合、エステル基及びアミド基のいずれかである。0≦a1≦0.9、0≦a2≦0.9、0<a1+a2<1の範囲である。)
In the polymer compound as the base resin, repeating units a1 and a2 represented by the following general formula (2) in which a hydrogen atom of a carboxyl group and / or a hydrogen atom of a hydroxyl group of a phenol group are substituted with an acid labile group 6. The polymer composition according to claim 1, comprising a polymer compound having a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 500,000 obtained by copolymerizing any one or more repeating units. The resist material described in 1.
Figure 0005798100
(In General Formula (2), R 10 and R 12 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 11 and R 13 each represent an acid labile group. Y 1 represents a single bond, an ester group and a lactone ring. It is any one of a linking group having 1 to 12 carbon atoms, a phenylene group, and a naphthylene group having one or more of a group consisting of a phenylene group and a naphthylene group, and Y 2 is a single bond or an ester group. And amide group, 0 ≦ a1 ≦ 0.9, 0 ≦ a2 ≦ 0.9, and 0 <a1 + a2 <1.)
前記ベース樹脂としての高分子化合物が、カルボキシル基の水素原子及び/又はフェノール基の水酸基の水素原子が酸不安定基で置換されている前記一般式(2)記載の繰り返し単位a1、a2に加えて、下記一般式(3)記載のスルホニウム塩b1〜b3のいずれか1つ以上の繰り返し単位を共重合した重量平均分子量が1,000〜500,000の範囲である高分子化合物を含むものであることを特徴とする請求項6に記載のレジスト材料。
Figure 0005798100
(式中、R20、R24、R28は水素原子又はメチル基、R21は単結合、フェニレン基、−O−R33−、及び−C(=O)−Y−R33−のいずれかである。Yは酸素原子又はNH、R33は炭素数1〜6の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基、フェニレン基及びアルケニレン基のいずれかであり、カルボニル基(−CO−)、エステル基(−COO−)、エーテル基(−O−)及びヒドロキシ基のいずれかを含んでいてもよい。R22、R23、R25、R26、R27、R29、R30、R31は同一又は異種の炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であり、カルボニル基、エステル基及びエーテル基のいずれかを含んでいてもよく、又は炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基及びチオフェニル基のいずれかを表す。Zは単結合、メチレン基、エチレン基、フェニレン基、フッ素化されたフェニレン基、−O−R32−、及び−C(=O)−Z−R32−のいずれかである。Zは酸素原子又はNH、R32は炭素数1〜6の直鎖状、分岐状、環状のアルキレン基、フェニレン基及びアルケニレン基のいずれかであり、カルボニル基、エステル基、エーテル基及びヒドロキシ基のいずれかを含んでいてもよい。Mは非求核性対向イオンを表す。0≦b1≦0.3、0≦b2≦0.3、0≦b3≦0.3、0≦b1+b2+b3≦0.3の範囲である。)
In addition to the repeating units a1 and a2 described in the general formula (2), the polymer compound as the base resin has a hydrogen atom of a carboxyl group and / or a hydrogen atom of a hydroxyl group of a phenol group substituted with an acid labile group And a polymer compound having a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 500,000 obtained by copolymerizing one or more repeating units of the sulfonium salts b1 to b3 described in the following general formula (3). The resist material according to claim 6.
Figure 0005798100
(Wherein R 20 , R 24 and R 28 are a hydrogen atom or a methyl group, R 21 is a single bond, a phenylene group, —O—R 33 —, or —C (═O) —Y—R 33 —. Y is an oxygen atom or NH, and R 33 is a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylene group or an alkenylene group, and a carbonyl group (—CO—) Any of R 22 , R 23 , R 25 , R 26 , R 27 , R 29 , R 30 , an ester group (—COO—), an ether group (—O—) and a hydroxy group. R 31 is the same or different linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and may contain any of carbonyl group, ester group and ether group, or 6 to 6 carbon atoms. 12 aryl groups, 7-20 carbon atoms .Z denote any aralkyl group or thiophenyl group is a single bond, methylene, ethylene, phenylene, fluorinated phenylene group, -O-R 32 -, and -C (= O) -Z 1 - R 1 is any one of R 32 , Z 1 is an oxygen atom or NH, R 32 is any one of a linear, branched or cyclic alkylene group, a phenylene group and an alkenylene group having 1 to 6 carbon atoms; Any of a group, an ester group, an ether group and a hydroxy group, M represents a non-nucleophilic counter ion, 0 ≦ b1 ≦ 0.3, 0 ≦ b2 ≦ 0.3, 0 ≦ (B3 ≦ 0.3, 0 ≦ b1 + b2 + b3 ≦ 0.3.)
更に、有機溶剤、塩基性化合物、溶解制御剤及び界面活性剤のいずれか1つ以上を含有するものであることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のレジスト材料。   The resist material according to any one of claims 1 to 7, further comprising any one or more of an organic solvent, a basic compound, a dissolution controller, and a surfactant. . 請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載のレジスト材料を基板上に塗布する工程と、加熱処理後、高エネルギー線で露光する工程と、現像液を用いて現像する工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法。 A step of applying the resist material according to any one of claims 1 to 8 on a substrate, a step of exposing to high energy rays after heat treatment, and a step of developing using a developer. The pattern formation method characterized by the above-mentioned. 前記高エネルギー線が波長248nmのKrFエキシマレーザー、波長193nmのArFエキシマレーザー、電子ビーム、波長3〜15nmの範囲の軟X線のいずれかであることを特徴とする請求項に記載のパターン形成方法。
The pattern formation according to claim 9 , wherein the high energy beam is any one of a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm, an ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm, an electron beam, and a soft X-ray having a wavelength in the range of 3 to 15 nm. Method.
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