JP5834985B2 - Resist composition for immersion exposure - Google Patents

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Description

本発明は、液浸露光用レジスト組成物に関する。   The present invention relates to a resist composition for immersion exposure.

集積回路素子の製造に代表される微細加工の分野においては、従来、酸解離性基を有する重合体を含む樹脂組成物によって基板上にレジスト膜を形成し、マスクパターンを介するエキシマレーザー光等の短波長の放射線の照射によりレジスト膜を露光し、露光部をアルカリ現像液で除去することにより微細なレジストパターンを形成することが行われている。この際、樹脂組成物中に放射線照射により酸を発生する酸発生剤を含有させ、その酸の作用により感度を向上させた「化学増幅型レジスト」が利用されている。   In the field of microfabrication represented by the manufacture of integrated circuit elements, conventionally, a resist film is formed on a substrate with a resin composition containing a polymer having an acid-dissociable group, and excimer laser light or the like is passed through a mask pattern. A fine resist pattern is formed by exposing a resist film by irradiation with short-wave radiation and removing an exposed portion with an alkaline developer. At this time, a “chemically amplified resist” in which an acid generator that generates an acid upon irradiation with radiation is contained in the resin composition and the sensitivity is improved by the action of the acid is used.

このような化学増幅型レジストにおいて、さらに微細なレジストパターンを形成する方法として液浸露光法の利用が拡大しつつある。この方法では、露光レンズとレジスト膜との間を、空気や不活性ガスに比して屈折率が大きい液浸露光液で満たして露光を行う。この液浸露光法によれば、レンズの開口数を増大させた場合でも、焦点深度が低下し難く、しかも高い解像性が得られるという利点がある。   In such a chemically amplified resist, the use of the immersion exposure method is expanding as a method for forming a finer resist pattern. In this method, exposure is performed by filling the space between the exposure lens and the resist film with an immersion exposure liquid having a higher refractive index than air or an inert gas. According to this immersion exposure method, there is an advantage that even when the numerical aperture of the lens is increased, the depth of focus is hardly lowered and high resolution is obtained.

上記液浸露光法に用いられる樹脂組成物としては、レジスト膜から液浸露光液への酸発生剤等の溶出を防止し、レジスト膜の水切れを良くすることを目的として、撥水性が高いフッ素含有重合体を含有した液浸露光用レジスト組成物が提案され(国際公開2007/116664号参照)、更にはレジスト膜の撥水化に伴う未露光部の現像欠陥等を抑制することを目的として、液浸露光時には撥水性で、アルカリ現像時には親水性となるカルボン酸発生型のフッ素含有重合体が提案されている(特開2010−032994号公報参照)。このカルボン酸発生型のフッ素含有重合体によれば、アルカリ現像液での現像時に上記重合体が有するアルカリ解離性基が解離してカルボン酸を生じ、このカルボン酸により親水性が増してアルカリ現像液に易溶となる結果、現像欠陥が低減するとされている。   As the resin composition used in the immersion exposure method, fluorine having high water repellency is used for the purpose of preventing elution of an acid generator and the like from the resist film to the immersion exposure solution and improving the drainage of the resist film. A resist composition for immersion exposure containing a containing polymer has been proposed (see International Publication No. 2007/116664), and for the purpose of suppressing development defects in unexposed areas accompanying water repellency of the resist film. A carboxylic acid-generating fluorine-containing polymer that is water-repellent during immersion exposure and hydrophilic during alkali development has been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-032994). According to this carboxylic acid-generating fluorine-containing polymer, the alkali-dissociable group of the polymer is dissociated during development with an alkaline developer to generate a carboxylic acid, and the hydrophilicity is increased by the carboxylic acid to increase the alkali development. As a result of being easily soluble in the liquid, development defects are reduced.

しかしながら、上記フッ素含有重合体を用いたとしても、現像欠陥の低減は未だ不十分である。加えて、上記カルボン酸発生型のフッ素含有重合体を含有する組成物は、アルカリ現像時以外においても少量ではあるがアルカリ解離性基の解離によりカルボン酸を生じ、このカルボン酸と上記組成物中の他の共存成分との間で難溶性の塩を形成して沈殿し、フォトレジスト組成物としての保存安定性の低下を引き起こすという不都合がある。   However, even when the fluorine-containing polymer is used, the development defects are still insufficiently reduced. In addition, the composition containing the carboxylic acid-generating fluorine-containing polymer generates a carboxylic acid by dissociation of an alkali-dissociable group, although in a small amount even during alkali development, and the carboxylic acid and the composition There is an inconvenience that a poorly soluble salt is formed with other coexisting components and precipitates to cause a decrease in storage stability as a photoresist composition.

国際公開2007/116664号International Publication No. 2007/116664 特開2010−032994号公報JP 2010-032994 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、感度及びLWR(Line width roughness)等の一般的特性を十分満足できると共に、現像時の現像欠陥を低減することができ、かつ保存安定性にも優れた液浸露光用レジスト組成物を提供することにある。   The present invention has been made based on the above circumstances, and its object is to sufficiently satisfy general characteristics such as sensitivity and LWR (Line width roughness) and to reduce development defects during development. It is an object of the present invention to provide a resist composition for immersion exposure that can be used and has excellent storage stability.

上記課題を解決するためになされた発明は、
[A]下記式(i)で表される基を含む構造単位(I)を有し、かつフッ素原子を含む重合体(以下、「[A]重合体」ともいう)、及び[B]酸発生体を含有する液浸露光用レジスト組成物である。

Figure 0005834985
(式(i)中、Rは、アルカリ解離性基である。Aは、−SO−O−*、−SO−O−*、−NO−O−*、−N−O−*、−B(ORa1)−O−*、−P(=O)(ORa2)−O−*又は下記式(ii)で表される基である。*は、上記Rとの結合部位を示す。Ra1及びRa2は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。)
Figure 0005834985
(式(ii)中、mは、0〜10の整数である。*は、上記Rとの結合部位を示す。) The invention made to solve the above problems is
[A] a polymer having a structural unit (I) containing a group represented by the following formula (i) and containing a fluorine atom (hereinafter also referred to as “[A] polymer”), and [B] acid A resist composition for immersion exposure containing a generator.
Figure 0005834985
(In formula (i), R 1 is an alkali-dissociable group. A is —SO 2 —O— *, —SO—O— *, —NO—O— *, —N—O— *, —B (OR a1 ) —O— *, —P (═O) (OR a2 ) —O— *, or a group represented by the following formula (ii), where * represents a binding site with R 1 . R a1 and R a2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.)
Figure 0005834985
(In the formula (ii), m is an integer of 0 to 10. * indicates the binding site with R 1. )

本発明の液浸露光用レジスト組成物は、フッ素原子を含む[A]重合体を含有することで、形成されるレジスト膜の撥水性が向上し、レジスト膜からの酸発生体等の溶出を抑制することができる。特に、他の重合体と共に用いた場合には、この[A]重合体がレジスト膜表面に偏在化するため、上記効果をより高めることができる。加えて、[A]重合体が上記式(i)で表される特定の基を含むことで、現像時においてアルカリ解離性基の解離によりアルカリ現像液に易溶となるため、現像欠陥を低減することができると共に、当該組成物の保存安定性を高めることができる。特に、酸拡散制御体と共に用いた場合においても、この[A]重合体が上記式(i)で表される特定の基を含むことで、保存安定性に優れる。   The resist composition for immersion exposure according to the present invention contains the [A] polymer containing fluorine atoms, thereby improving the water repellency of the resist film to be formed and elution of acid generators and the like from the resist film. Can be suppressed. In particular, when used together with other polymers, this [A] polymer is unevenly distributed on the resist film surface, so that the above effect can be further enhanced. In addition, since the polymer [A] contains the specific group represented by the above formula (i), it becomes easily soluble in an alkali developer due to dissociation of the alkali dissociable group during development, thereby reducing development defects. And the storage stability of the composition can be enhanced. In particular, even when used together with an acid diffusion controller, the [A] polymer contains a specific group represented by the above formula (i), so that the storage stability is excellent.

上記構造単位(I)は、下記式(1)で表されることが好ましい。

Figure 0005834985
(式(1)中、R及びAは、上記式(i)と同義である。Xは、単結合又は炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基である。但し、上記鎖状炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。Rは、単結合、炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基である。Rは、炭素数1〜20の(n+1)価の炭化水素基、又は炭素数1〜20の(n+1)価の炭化水素基と−CO−、−COO−、−OCO−、−O−、−NR−、−CS−、−S−、−SO−、及び−SO−からなる群より選択される少なくとも1種の基とを組み合わせた基である。但し、nが1の場合、Rは、単結合であってもよい。また、上記(n+1)価の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。Eは、単結合、酸素原子、−CO−O−*又は−CO−NH−*である。*は、上記Rとの結合部位を示す。Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。nは、1〜3の整数である。nが2以上の場合、複数のR、A、X及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。) The structural unit (I) is preferably represented by the following formula (1).
Figure 0005834985
(In Formula (1), R < 1 > and A are synonymous with the said Formula (i). X is a single bond or a C1-C20 bivalent chain hydrocarbon group, provided that the above chain A part or all of hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, R 2 is a single bond, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or 3 carbon atoms. A divalent alicyclic hydrocarbon group having ˜20, R 3 is an (n + 1) valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an (n + 1) valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; At least one group selected from the group consisting of —CO—, —COO—, —OCO—, —O—, —NR—, —CS—, —S—, —SO—, and —SO 2 —; is a group combining. However, when n is 1, R 3 may be a single bond. in addition, the (n + 1) hydrogen with the valent hydrocarbon group Some or all of the child, may be substituted with a fluorine atom .E represents a single bond, an oxygen atom, a -CO-O-* or -CO-NH- *. * Is the above R 3 R 4 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, n is an integer of 1 to 3. When n is 2 or more, a plurality of R 1 , A , X and R 2 may be the same or different.

このように、[A]重合体が上記特定の構造単位(I)を有することで、現像欠陥を低減することができ、かつ保存安定性にも優れた樹脂成分を与えることができる。   Thus, since the [A] polymer has the specific structural unit (I), development defects can be reduced and a resin component excellent in storage stability can be provided.

当該液浸露光用レジスト組成物は、[C]上記[A]重合体よりもフッ素原子含有率の小さい重合体(以下、「[C]重合体」ともいう)をさらに含有し、この[C]重合体が、酸解離性基を有することが好ましい。   The resist composition for immersion exposure further contains [C] a polymer having a smaller fluorine atom content than the above [A] polymer (hereinafter also referred to as “[C] polymer”). It is preferable that the polymer has an acid dissociable group.

このように、当該液浸露光用レジスト組成物が[C]重合体をさらに含有することで、[A]重合体及び[C]重合体を含む組成物からレジスト膜を形成した際には、[A]重合体がレジスト膜表面に偏在化する度合いが高くなるため、この[A]重合体の撥水性が効率的に発現される。   Thus, when the resist composition for immersion exposure further contains the [C] polymer, when the resist film is formed from the composition containing the [A] polymer and the [C] polymer, [A] Since the degree of uneven distribution of the polymer on the resist film surface is increased, the water repellency of the [A] polymer is efficiently expressed.

上記式(i)におけるAは、−SO−O−*又は−NO−O−*であることが好ましい。このように、上記Aが、特定の基であることで、アルカリ解離性基の解離により生じる酸の高い酸性度により[A]重合体がアルカリ現像液にさらに易溶となり、現像欠陥をより低減することができる。 A in the formula (i) is preferably —SO 2 —O— * or —NO—O— *. Thus, when A is a specific group, the high acidity of the acid generated by the dissociation of the alkali-dissociable group makes the [A] polymer more soluble in an alkaline developer and further reduces development defects. can do.

上記式(i)におけるRは、下記式(iii)〜(v)のいずれかで表されることが好ましい。

Figure 0005834985
(式(iii)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、上記RとRとが互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に環構造を形成してもよい。)
Figure 0005834985
(式(iv)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、上記RとRとが互いに結合して、それらが結合している窒素原子と共に環構造を形成してもよい。)
Figure 0005834985
(式(v)中、Rは、炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基である。) R 1 in the above formula (i) is preferably represented by any of the following formulas (iii) to (v).
Figure 0005834985
(In formula (iii), R 5 and R 6 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that R 5 and R 6 are bonded to each other, and (A ring structure may be formed with the carbon atom to which it is bonded.)
Figure 0005834985
(In formula (iv), R 7 and R 8 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that R 7 and R 8 are bonded to each other, and (A ring structure may be formed together with the nitrogen atom bonded thereto.)
Figure 0005834985
(In formula (v), R 9 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent fluorinated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.)

このように、上記Rが上記特定の基であることで、アルカリ現像液に対するアルカリ解離性基の解離性を向上することができ、[A]重合体がアルカリ現像液に易溶となって現像欠陥をさらに低減することができる。 Thus, when R 1 is the specific group, the dissociation property of the alkali dissociable group with respect to the alkali developer can be improved, and the polymer [A] is easily soluble in the alkali developer. Development defects can be further reduced.

当該液浸露光用レジスト組成物は、[D]酸拡散制御体をさらに含有することが好ましい。このように、当該液浸露光用レジスト組成物が[D]酸拡散制御体をさらに含有することで、レジストパターン形状を向上させることができる。また、上記式(i)で表される特定の基を含む[A]重合体と組み合わせて用いることで、当該組成物の保存安定性をより高めることができる。   It is preferable that the resist composition for immersion exposure further contains a [D] acid diffusion controller. Thus, when the resist composition for immersion exposure further contains the [D] acid diffusion controller, the resist pattern shape can be improved. Moreover, the storage stability of the said composition can be improved more by using in combination with the [A] polymer containing the specific group represented by the said Formula (i).

上記[D]酸拡散制御体は、光分解性酸拡散制御剤であることが好ましい。このように、上記[D]酸拡散制御体が光分解性酸拡散制御剤であることで、レジストパターン形状を向上させることができる。また、上記式(i)で表される特定の基を含む[A]重合体と組み合わせて用いることで、当該組成物の保存安定性をよりいっそう高めることができる。   [D] The acid diffusion controller is preferably a photodegradable acid diffusion controller. Thus, the resist pattern shape can be improved because the [D] acid diffusion controller is a photodegradable acid diffusion controller. Moreover, the storage stability of the said composition can be improved further by using it in combination with the [A] polymer containing the specific group represented by the said Formula (i).

本発明の液浸露光用レジスト組成物によれば、感度及びLWR等の一般的特性を十分満足できるレジスト膜を形成でき、現像時におけるアルカリ現像液への易溶化により現像欠陥を低減することができ、かつ保存安定性にも優れる。従って、当該液浸露光用レジスト組成物は、パターンの更なる微細化が進む半導体デバイスでの液浸露光法を用いた製造プロセスに好適に使用することができる。   According to the resist composition for immersion exposure of the present invention, a resist film that can sufficiently satisfy general characteristics such as sensitivity and LWR can be formed, and development defects can be reduced by being easily dissolved in an alkaline developer during development. It is also excellent in storage stability. Therefore, the resist composition for immersion exposure can be suitably used for a manufacturing process using an immersion exposure method in a semiconductor device in which further miniaturization of a pattern proceeds.

<液浸露光用レジスト組成物>
本発明の液浸露光用レジスト組成物は、[A]重合体及び[B]酸発生体を含有する。また、当該組成物は、好適成分として[C]重合体及び[D]酸拡散制御体を含有していてもよい。さらに、当該組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の任意成分を含有してもよい。以下、各成分について説明する。
<Resist composition for immersion exposure>
The resist composition for immersion exposure of the present invention contains [A] a polymer and [B] an acid generator. Moreover, the said composition may contain the [C] polymer and the [D] acid diffusion control body as a suitable component. Furthermore, the said composition may contain another arbitrary component in the range which does not impair the effect of this invention. Hereinafter, each component will be described.

<[A]重合体>
[A]重合体は、上記式(i)で表される基を含む構造単位(I)を有し、かつフッ素原子を含む重合体である。[A]重合体は、フッ素原子を含んでいるため、形成されるレジスト膜の撥水性が向上し、レジスト膜からの酸発生体等の溶出を抑制できると共に、優れた水切り特性を発揮する。特に、通常併用される後述の[C]重合体等の他の重合体と共に用いた場合には、その表層において[A]重合体の存在分布が高くなって偏在化する傾向にあるため、上記効果をより高めることができる。[A]重合体のフッ素原子含有率としては、5質量%以上であることが好ましく、7質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることがさらに好ましい。なお、フッ素原子含有率は、13C−NMRを用いて重合体の構造を同定し、この構造から算出することができる。
<[A] polymer>
[A] The polymer is a polymer having a structural unit (I) containing a group represented by the above formula (i) and containing a fluorine atom. [A] Since the polymer contains fluorine atoms, the water repellency of the formed resist film is improved, elution of the acid generator and the like from the resist film can be suppressed, and excellent drainage characteristics are exhibited. In particular, when used together with other polymers such as the later-described [C] polymer that is usually used in combination, the surface distribution of the [A] polymer tends to increase and become unevenly distributed. The effect can be further enhanced. [A] The fluorine atom content of the polymer is preferably 5% by mass or more, more preferably 7% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more. The fluorine atom content can be calculated from this structure by identifying the structure of the polymer using 13 C-NMR.

加えて、[A]重合体は、上記式(i)で表される特定の基を含むことで、現像時においてアルカリ解離性基の解離により水酸基を生じ、アルカリ現像液に易溶となって濡れ性が増すため、当該組成物は、現像欠陥を低減することができる。また、[A]重合体が上記式(i)で表される特定の基を含むことで、当該組成物の保存安定性を高めることができる。   In addition, the [A] polymer contains a specific group represented by the above formula (i), so that a hydroxyl group is generated by the dissociation of an alkali dissociable group during development and becomes easily soluble in an alkali developer. Since the wettability increases, the composition can reduce development defects. Moreover, the storage stability of the said composition can be improved because a [A] polymer contains the specific group represented by the said Formula (i).

[A]重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で、構造単位(I)以外の構造単位(例えば、後述の構造単位(II)、(III)等)を有していてもよい。なお、[A]重合体は、各構造単位を2種以上有していてもよい。   [A] The polymer may have structural units other than the structural unit (I) (for example, structural units (II) and (III) described later) within a range not impairing the effects of the present invention. In addition, the [A] polymer may have 2 or more types of each structural unit.

[構造単位(I)]
構造単位(I)は、上記式(i)で表される基を含む構造単位である。
上記式(i)中、Rは、アルカリ解離性基である。Aは、−SO−O−*、−SO−O−*、−NO−O−*、−N−O−*、−B(ORa1)−O−*、−P(=O)(ORa2)−O−*又は上記式(ii)で表される基である。*は、上記Rとの結合部位を示す。Ra1及びRa2は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の炭化水素基である。
[Structural unit (I)]
The structural unit (I) is a structural unit containing a group represented by the above formula (i).
In the above formula (i), R 1 is an alkali dissociable group. A represents —SO 2 —O— *, —SO—O— *, —NO—O— *, —N—O— *, —B (OR a1 ) —O— *, —P (═O) ( OR a2 ) —O— * or a group represented by the above formula (ii). * Indicates the binding site to R 1 described above. R a1 and R a2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.

ここで、アルカリ解離性基とは、例えば、ヒドロキシ基、スルホ基等の極性官能基中の水素原子を置換する基であって、アルカリの存在下(例えば、23℃のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38質量%水溶液中)で解離する基をいう。   Here, the alkali-dissociable group is a group that substitutes a hydrogen atom in a polar functional group such as a hydroxy group or a sulfo group, and is in the presence of an alkali (for example, tetramethylammonium hydroxide 2 at 23 ° C. A group that dissociates in a 38 mass% aqueous solution).

上記Rで表されるアルカリ解離性基としては、アルカリの存在下で解離して極性基を生じるものであれば特に限定されないが、上記式(iii)〜(v)のいずれかで表される基であることが好ましい。上記Rが上記特定の基であることで、アルカリ現像液に対するアルカリ解離性基の解離性を向上することができ、アルカリ現像時におけるアルカリの存在下で容易に解離して水酸基を生じ、[A]重合体がアルカリ現像液に易溶となって現像欠陥をさらに低減することができる。 The alkali dissociable group represented by R 1 is not particularly limited as long as it dissociates in the presence of an alkali to generate a polar group, but is represented by any one of the above formulas (iii) to (v). It is preferably a group. When R 1 is the specific group, the dissociation property of the alkali-dissociable group with respect to the alkali developer can be improved, and easily dissociates in the presence of an alkali during alkali development to form a hydroxyl group. A] The polymer can be easily dissolved in an alkali developer to further reduce development defects.

上記式(iii)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、上記RとRとが互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に環構造を形成してもよい。 In the above formula (iii), R 5 and R 6 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. However, R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a ring structure together with the carbon atom to which they are bonded.

上記式(iv)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、上記RとRとが互いに結合して、それらが結合している窒素原子と共に環構造を形成してもよい。 In the above formula (iv), R 7 and R 8 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. However, R 7 and R 8 may be bonded to each other to form a ring structure together with the nitrogen atom to which they are bonded.

上記式(v)中、Rは、炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基である。 In said formula (v), R < 9 > is a C1-C20 monovalent hydrocarbon group or a C1-C20 monovalent fluorinated hydrocarbon group.

上記R〜Rで表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、例えば、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、又は−CO−、−COO−、−OCO−、−O−、−NR−、−CS−、−S−、−SO−、及び−SO−からなる群より選択される少なくとも1種の基と炭素数1〜20の1価の炭化水素基とを組み合わせた基等が挙げられる。 Examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 5 to R 8 include, for example, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or —CO—, —COO—, and —OCO. At least one group selected from the group consisting of —, —O—, —NR—, —CS—, —S—, —SO—, and —SO 2 —, and monovalent carbonization having 1 to 20 carbon atoms. Examples include a group in combination with a hydrogen group.

上記1価の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は、置換基により置換されていてもよい。上記置換基としては、例えば、フッ素原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基等が挙げられる。   Part or all of the hydrogen atoms of the monovalent hydrocarbon group may be substituted with a substituent. As said substituent, a fluorine atom, a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group etc. are mentioned, for example.

上記Rは、水素原子又は炭素数1〜20の1価の有機基である。このRで表される1価の有機基としては、例えば、上記R〜Rで例示した基と同様の基を適用することができる。 R is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms. As the monovalent organic group represented by R, for example, the same groups as those exemplified for the above R 5 to R 8 can be applied.

上記炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基等が挙げられる。   Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms.

上記炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等の直鎖状のアルキル基;i−プロピル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等の分岐状のアルキル基等が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include linear alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, and n-butyl group; i-propyl group, i-butyl group, sec- Examples thereof include branched alkyl groups such as a butyl group and a t-butyl group.

上記炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基等の単環式飽和炭化水素基;シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基、シクロデセニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロオクタジエニル基、シクロデカジエン等の単環式不飽和炭化水素基;ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デシル基、トリシクロ[3.3.1.13,7]デシル基、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等の多環式飽和炭化水素基等が挙げられる。なお、「脂環式炭化水素基」は、脂環式炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を含んでいてもよい。 Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclodecyl group, methylcyclohexyl group, and ethyl. Monocyclic saturated hydrocarbon group such as cyclohexyl group; cyclobutenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, cycloheptenyl group, cyclooctenyl group, cyclodecenyl group, cyclopentadienyl group, cyclohexadienyl group, cyclooctadienyl group, cyclo Monocyclic unsaturated hydrocarbon group such as decadiene; bicyclo [2.2.1] heptyl group, bicyclo [2.2.2] octyl group, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decyl group , Tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decyl group, tetracyclo [6.2. 1.1 3, 6 . 0 2,7 ] dodecyl group, norbornyl group, polycyclic saturated hydrocarbon group such as adamantyl group and the like. The “alicyclic hydrocarbon group” does not need to be composed only of the structure of the alicyclic hydrocarbon, and a part thereof may include a chain structure.

上記R及びRで表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、及び炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基が好ましい。 Examples of the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 5 and R 6 include a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and a monovalent fluorinated carbon having 1 to 20 carbon atoms. A hydrogen group is preferred.

上記R及びRで表される炭素数1〜20の1価の有機基としては、−CO−と炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基とを組み合わせた基が好ましい。 The monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 7 and R 8 is preferably a group in which —CO— and a monovalent fluorinated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms are combined.

上記Rで表される炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば、上記R〜Rで表される炭素数1〜20の1価の有機基として例示した炭素数1〜20の1価の炭化水素基と同様の基等が挙げられる。 Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by the R 9 include, for example, the carbon number exemplified as the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by the R 5 to R 8. Examples thereof include the same groups as 1 to 20 monovalent hydrocarbon groups.

上記Rで表される炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基としては、例えば、上記炭素数1〜20の1価の炭化水素基として例示した基が有する水素原子の一部又は全部が、フッ素原子で置換された基等が挙げられる。 Examples of the monovalent fluorinated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 9 include a part of hydrogen atoms included in the group exemplified as the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Or the group etc. which all were substituted by the fluorine atom are mentioned.

上記式(iii)〜(v)で表される好ましい基としては、上記式(iii)として下記式(iii−1)〜(iii−4)が、上記式(iv)として下記式(iv−1)が、上記式(v)として下記式(v−1)〜(v−3)がそれぞれ挙げられる。   Preferred groups represented by the above formulas (iii) to (v) include the following formulas (iii-1) to (iii-4) as the above formula (iii), and the following formulas (iv−) as the above formula (iv): 1) includes the following formulas (v-1) to (v-3) as the above formula (v).

Figure 0005834985
Figure 0005834985

これらの中で、式(iii−1)、式(iii−2)、式(iv−1)、式(v−3)がより好ましい。   Among these, formula (iii-1), formula (iii-2), formula (iv-1), and formula (v-3) are more preferable.

上記Ra1及びRa2で表される炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R a1 and R a2 include, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a monovalent alicyclic hydrocarbon having 3 to 20 carbon atoms. Groups, monovalent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, and the like.

上記炭素数1〜20のアルキル基及び炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、上記R〜Rで表される炭素数1〜20の1価の有機基の説明中で示したアルキル基及び脂環式炭化水素基の例示と同じ基等をそれぞれ適用することができる。 Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having an alkyl group and 3 to 20 carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms include monovalent organic having 1 to 20 carbon atoms represented by R 5 to R 8 The same groups and the like as those exemplified for the alkyl group and alicyclic hydrocarbon group shown in the explanation of the group can be applied.

上記炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ベンジル基、ナフチル基等が挙げられる。   Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group, a tolyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a benzyl group, and a naphthyl group.

上記式(i)におけるAは、−SO−O−*又は−NO−O−*であることが好ましく、上記式(i)で表される基としては、下記式で表される基が好ましい。 A in the above formula (i) is preferably —SO 2 —O— * or —NO—O— *, and the group represented by the above formula (i) is a group represented by the following formula: preferable.

Figure 0005834985
Figure 0005834985

上記式中、Rは、式(i)と同義である。上記式(i)におけるAを−SO−O−*又は−NO−O−*とすることで、アルカリ解離性基の解離により生じる酸の高い酸性度により[A]重合体がアルカリ現像液にさらに易溶となり、現像欠陥をより低減することができる。 In said formula, R < 1 > is synonymous with Formula (i). By setting A in the formula (i) to —SO 2 —O— * or —NO—O— *, the [A] polymer becomes an alkaline developer due to the high acidity of the acid generated by dissociation of the alkali dissociable group. Therefore, development defects can be further reduced.

構造単位(I)としては、上記式(1)で表される構造単位であることが好ましい。[A]重合体が上記特定の構造単位(I)を有することで、現像欠陥を低減することができ、かつ保存安定性にも優れた樹脂成分を与えることができる。   The structural unit (I) is preferably a structural unit represented by the above formula (1). [A] Since the polymer has the specific structural unit (I), development defects can be reduced and a resin component excellent in storage stability can be provided.

上記式(1)中、R及びAは、上記式(i)と同義である。Xは、単結合又は炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基である。但し、上記鎖状炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。Rは、単結合、炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基である。Rは、炭素数1〜20の(n+1)価の炭化水素基、又は炭素数1〜20の(n+1)価の炭化水素基と−CO−、−COO−、−OCO−、−O−、−NR−、−CS−、−S−、−SO−、及び−SO−からなる群より選択される少なくとも1種の基とを組み合わせた基である。但し、nが1の場合、Rは、単結合であってもよい。また、上記(n+1)価の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。Eは、単結合、酸素原子、−CO−O−*又は−CO−NH−*である。*は、上記Rとの結合部位を示す。Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。nは、1〜3の整数である。nが2以上の場合、複数のR、A、X及びRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。 In said formula (1), R < 1 > and A are synonymous with the said formula (i). X is a single bond or a C1-C20 divalent chain hydrocarbon group. However, some or all of the hydrogen atoms of the chain hydrocarbon group may be substituted with fluorine atoms. R 2 is a single bond, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. R 3 represents an (n + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an (n + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and —CO—, —COO—, —OCO—, —O—. , —NR—, —CS—, —S—, —SO—, and —SO 2 —, and a combination of at least one group selected from the group consisting of —SO 2 —. However, when n is 1, R 3 may be a single bond. Further, part or all of the hydrogen atoms of the (n + 1) -valent hydrocarbon group may be substituted with fluorine atoms. E is a single bond, an oxygen atom, -CO-O- * or -CO-NH- *. * Indicates a binding site between the R 3. R 4 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. n is an integer of 1 to 3. When n is 2 or more, the plurality of R 1 , A, X, and R 2 may be the same or different.

上記X及びRで表される炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、1,3−プロピレン基、1,2−プロピレン基、1,1−プロピレン基、2,2−プロピレン基、1−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−メチル−1,2−プロピレン基、1−メチル−1,4−ブチレン基、2−メチル−1,4−ブチレン基等が挙げられる。なお、「鎖状炭化水素基」とは、主鎖に環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された炭化水素基を意味し、直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基の双方を含む。 Examples of the divalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by X and R 2 include a methylene group, an ethylene group, a 1,3-propylene group, a 1,2-propylene group, 1, 1-propylene group, 2,2-propylene group, 1-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,3-propylene group, 2-methyl-1,2-propylene group, 1-methyl-1 , 4-butylene group, 2-methyl-1,4-butylene group and the like. The term “chain hydrocarbon group” means a hydrocarbon group that does not include a cyclic structure in the main chain and is composed only of a chain structure, and includes both a linear hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group. including.

上記Rで表される炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロオクチレン基等の単環式炭化水素基;ノルボルニレン基、アダマンチレン基等の多環式炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 2 include, for example, monocyclic hydrocarbon groups such as cyclobutylene group, cyclopentylene group, and cyclooctylene group; norbornylene And a polycyclic hydrocarbon group such as an adamantylene group.

上記Rで表される炭素数1〜20の(n+1)価の炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐状の(n+1)価の炭化水素基、炭素数3〜20の(n+1)価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の(n+1)価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the (n + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 3 include, for example, a linear or branched (n + 1) -valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, the number of carbon atoms, Examples thereof include 3 to 20 (n + 1) -valent alicyclic hydrocarbon groups and (n + 1) -valent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms.

上記炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐状の(n+1)価の炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐状の1価のアルキル基から水素原子をn個除いた基等が挙げられる。   Examples of the linear or branched (n + 1) valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include, for example, a hydrogen atom from a linear or branched monovalent alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Examples include groups excluded.

上記炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等が挙げられる。   Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2 methylpropyl group, and a 1-methyl group. A propyl group, a t-butyl group, etc. are mentioned.

上記炭素数3〜20の(n+1)価の脂環式炭化水素基は、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基から水素原子をn個除いた基である。   The (n + 1) -valent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms is a group obtained by removing n hydrogen atoms from a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms.

上記炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。   Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group.

上記炭素数6〜20の(n+1)価の芳香族炭化水素基は、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基から水素原子をn個除いた基である。   The (n + 1) -valent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms is a group obtained by removing n hydrogen atoms from a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms.

上記炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。   Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.

上記構造単位(I)としては、下記式で表される構造単位が好ましい。   As said structural unit (I), the structural unit represented by a following formula is preferable.

Figure 0005834985
Figure 0005834985

上記式中、R、R及びAは、上記式(1)と同義である。 In said formula, R < 1 >, R < 4 > and A are synonymous with the said Formula (1).

[A]重合体における全構造単位に対する構造単位(I)の含有割合としては、10モル%〜100モル%が好ましく、20モル%〜98モル%がより好ましい。構造単位(I)の含有割合を上記特定範囲とすることで、液浸露光時においては高い撥水性を示すと共に、現像時においてはアルカリ現像液に対して十分な溶解性を確保することができる。   [A] As a content rate of structural unit (I) with respect to all the structural units in a polymer, 10 mol%-100 mol% are preferable, and 20 mol%-98 mol% are more preferable. By setting the content ratio of the structural unit (I) in the above specific range, high water repellency is exhibited during immersion exposure, and sufficient solubility in an alkaline developer can be ensured during development. .

[構造単位(II)]
[A]重合体は、下記式(2)で表される構造単位(II)を有していてもよい。[A]重合体が構造単位(II)を有することで、現像後のレジストパターンの形状をより改善することができる。
[Structural unit (II)]
[A] The polymer may have a structural unit (II) represented by the following formula (2). [A] Since the polymer has the structural unit (II), the shape of the resist pattern after development can be further improved.

Figure 0005834985
Figure 0005834985

上記式(2)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Yは、酸解離性基である。   In said formula (2), R is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. Y is an acid dissociable group.

上記Yで表される酸解離性基としては、下記式(Y−1)で表される基が好ましい。   The acid dissociable group represented by Y is preferably a group represented by the following formula (Y-1).

Figure 0005834985
Figure 0005834985

上記式(Y−1)中、Rb1、Rb2及びRb3は、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。Rb2及びRb3は互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基を形成してもよい。 In the above formula (Y-1), R b1 , R b2 and R b3 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. . R b2 and R b3 may be bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded.

上記Rb1、Rb2及びRb3で表される炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R b1 , R b2 and R b3 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and 2-methyl. A propyl group, a 1-methylpropyl group, a t-butyl group, etc. are mentioned.

上記Rb1、Rb2及びRb3で表される炭素数3〜20の1価の脂肪族環状炭化水素基、並びに上記Rb2及びRb3が互いに結合してそれらが結合している炭素原子と共に形成される炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、アダマンタン骨格、ノルボルナン骨格等の有橋式骨格や、シクロペンタン、シクロヘキサン等の単環のシクロアルカン骨格を有する基;これらの基を、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基等の炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基の1種又は1個以上で置換した基等の脂環式炭化水素骨格を有する基が挙げられる。 Together with the monovalent aliphatic cyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms represented by R b1 , R b2 and R b3 , and the carbon atom to which R b2 and R b3 are bonded to each other Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms formed include a bridged skeleton such as an adamantane skeleton and a norbornane skeleton, and a monocyclic cycloalkane skeleton such as cyclopentane and cyclohexane. Group; these groups are, for example, one or more of linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group and i-propyl group. And groups having an alicyclic hydrocarbon skeleton such as a group substituted with.

これらの中でも、現像後のレジストパターンの形状をより改善させることができる点で単環のシクロアルカン骨格を有する基が好ましい。   Among these, a group having a monocyclic cycloalkane skeleton is preferable in that the shape of the resist pattern after development can be further improved.

上記構造単位(II)としては、例えば、下記式(2−1)〜(2−7)で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit (II) include structural units represented by the following formulas (2-1) to (2-7).

Figure 0005834985
Figure 0005834985

上記式(2−1)〜(2−7)中、Rは、式(2)と同義である。Rb1、Rb2及びRb3は、式(Y−1)と同義である。rは、それぞれ独立して、1〜3の整数である。 In said formula (2-1)-(2-7), R is synonymous with Formula (2). R b1 , R b2 and R b3 have the same meaning as in formula (Y-1). Each r is independently an integer of 1 to 3.

上記構造単位(II)の含有割合としては、[A]重合体における全構造単位に対して70モル%以下が好ましく、5モル%〜90モル%がより好ましく、5モル%〜80モル%が特に好ましい。構造単位(II)の含有割合を上記特定範囲とすることで、現像後のレジストパターンの形状をさらに改善することができる。
[構造単位(III)]
[A]重合体は、下記式(3)で表される構造単位(III)を有していてもよい。[A]重合体が構造単位(III)を有することで、現像液に対する親和性を向上させることができる。
As a content rate of the said structural unit (II), 70 mol% or less is preferable with respect to all the structural units in a [A] polymer, 5 mol%-90 mol% are more preferable, 5 mol%-80 mol% are Particularly preferred. By making the content rate of structural unit (II) into the said specific range, the shape of the resist pattern after image development can be improved further.
[Structural unit (III)]
[A] The polymer may have a structural unit (III) represented by the following formula (3). [A] When the polymer has the structural unit (III), the affinity for the developer can be improved.

Figure 0005834985
Figure 0005834985

上記式(3)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。RL1は、単結合又は2価の連結基である。RLcは、ラクトン構造を有する1価の有機基、スルトン構造を有する1価の有機基又は環状カーボネート構造を有する1価の有機基である。 In said formula (3), R is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R L1 is a single bond or a divalent linking group. R Lc is a monovalent organic group having a lactone structure, a monovalent organic group having a sultone structure, or a monovalent organic group having a cyclic carbonate structure.

上記RL1で表される2価の連結基としては、例えば、炭素数1〜20の2価の炭化水素基等が挙げられる。この炭素数1〜20の2価の炭化水素基としては、例えば、上記R〜Rで表される炭素数1〜20の1価の有機基において例示した炭素数1〜20の2価の炭化水素基と同様の基等を適用することができる。 Examples of the divalent linking group represented by R L1, and examples thereof include divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the divalent hydrocarbon group of 1 to 20 carbon atoms, for example, divalent said R 5 carbon atoms exemplified in the monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms represented by to R 8 1-20 A group similar to the hydrocarbon group can be applied.

構造単位(III)としては、例えば、下記式(3−1)〜(3−9)で表されるラクトン構造を有する構造単位、下記式(3−10)〜(3−21)で表されるスルトン構造を有する構造単位、及び下記式(3−22)〜(3−30)で表される環状カーボネート構造を有する構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit (III) include structural units having a lactone structure represented by the following formulas (3-1) to (3-9), and represented by the following formulas (3-10) to (3-21). And structural units having a cyclic carbonate structure represented by the following formulas (3-22) to (3-30), and the like.

Figure 0005834985
Figure 0005834985
Figure 0005834985
Figure 0005834985
Figure 0005834985
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上記式中、Rは、式(3)と同義である。これらの中で、式(3−1)、(3−9)及び式(3−22)で表される構造単位が好ましい。   In said formula, R is synonymous with Formula (3). In these, the structural unit represented by Formula (3-1), (3-9) and Formula (3-22) is preferable.

上記構造単位(III)の含有割合としては、[A]重合体における全構造単位に対して50モル%以下が好ましく、40モル%以下がより好ましく、5〜30モル%が特に好ましい。上記構造単位(III)の含有割合を上記特定範囲とすることで、現像液に対する親和性を効果的に向上させることができる。   As a content rate of the said structural unit (III), 50 mol% or less is preferable with respect to all the structural units in a [A] polymer, 40 mol% or less is more preferable, and 5-30 mol% is especially preferable. By making the content rate of the said structural unit (III) into the said specific range, the affinity with respect to a developing solution can be improved effectively.

[他の構造単位]
[A]重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記構造単位(I)〜(III)以外の他の構造単位を有していてもよい。
[Other structural units]
[A] The polymer may have other structural units other than the structural units (I) to (III) as long as the effects of the present invention are not impaired.

[A]重合体の含有量としては、当該組成物中における[A]重合体と必要に応じて含有する他の重合体とを合わせた全重合体に対して、通常0.1質量%〜20質量%であり、0.5質量%〜15質量%が好ましく、1質量%〜10質量%がより好ましい。[A]重合体の含有量が0.1質量%未満であると、レジスト膜の撥水性に場所的なムラを生じるおそれがあり、20質量%を超えると、露光部と未露光部とでレジスト膜の溶解差が小さくなるため、レジストパターンの形状が悪化するおそれがある。   [A] The content of the polymer is usually 0.1% by mass to the total polymer of the [A] polymer in the composition and the other polymer contained as necessary. It is 20 mass%, 0.5 mass%-15 mass% are preferable, and 1 mass%-10 mass% are more preferable. [A] If the content of the polymer is less than 0.1% by mass, there may be a local unevenness in the water repellency of the resist film. Since the difference in dissolution of the resist film becomes small, the shape of the resist pattern may be deteriorated.

<[A]重合体の合成方法>
[A]重合体は、ラジカル重合等の常法に従って合成することができる。例えば、(1)単量体及びラジカル開始剤を含有する溶液を、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法、(2)単量体を含有する溶液とラジカル開始剤を含有する溶液とを各別に、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法、(3)各々の単量体を含有する複数種の溶液と、ラジカル開始剤を含有する溶液とを各別に、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法、(4)単量体及びラジカル開始剤を含有する溶液を無溶媒中や反応溶媒中で重合反応させる方法、等で合成することが好ましい。
<[A] Polymer Synthesis Method>
[A] The polymer can be synthesized according to a conventional method such as radical polymerization. For example, (1) a method in which a solution containing a monomer and a radical initiator is dropped into a reaction solvent or a solution containing a monomer to cause a polymerization reaction, (2) a solution containing the monomer and radical initiation A solution containing an agent separately from a solution containing a reaction solvent or a monomer, and a polymerization reaction, (3) a plurality of types of solutions containing each monomer, and a radical initiator A solution containing a monomer and a radical initiator in a solvent-free or reaction solvent. It is preferable to synthesize by a polymerization reaction method or the like.

なお、単量体溶液に対して、単量体溶液を滴下して反応させる場合、滴下される単量体溶液中の単量体量は、重合に用いられる単量体総量に対して30モル%以上であることが好ましく、50モル%以上であることがより好ましく、70モル%以上であることが特に好ましい。   In addition, when the monomer solution is dropped and reacted with respect to the monomer solution, the monomer amount in the dropped monomer solution is 30 mol with respect to the total amount of monomers used for polymerization. % Or more, more preferably 50 mol% or more, and particularly preferably 70 mol% or more.

これらの方法における反応温度は開始剤種によって適宜決定すればよい。通常30℃〜150℃であり、40℃〜150℃が好ましく、50℃〜140℃がより好ましい。滴下時間は、反応温度、開始剤の種類、反応させる単量体等の条件によって異なるが、通常30分〜8時間であり、45分〜6時間が好ましく、1時間〜5時間がより好ましい。また、滴下時間を含む全反応時間も、滴下時間と同様に条件により異なるが、通常30分〜12時間であり、45分〜12時間が好ましく、1〜10時間がより好ましい。   What is necessary is just to determine the reaction temperature in these methods suitably with initiator seed | species. Usually, it is 30 degreeC-150 degreeC, 40 degreeC-150 degreeC is preferable, and 50 degreeC-140 degreeC is more preferable. Although dripping time changes with conditions, such as reaction temperature, the kind of initiator, and the monomer made to react, it is 30 minutes-8 hours normally, 45 minutes-6 hours are preferable, and 1 hour-5 hours are more preferable. Also, the total reaction time including the dropping time varies depending on the conditions as in the dropping time, but is usually 30 minutes to 12 hours, preferably 45 minutes to 12 hours, and more preferably 1 to 10 hours.

上記重合に使用されるラジカル開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)等のアゾ系ラジカル開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系ラジカル開始剤等が挙げられ。この中で、2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)が好ましい。なお、ラジカル開始剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the radical initiator used in the polymerization include 2,2′-azobis (2-isobutyronitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2 , 2'-azobis (2-cyclopropylpropionitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2'-azobis (2-isobutyronitrile), dimethyl 2, Azo radical initiators such as 2′-azobis (2-methylpropionate); peroxide radical initiators such as benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and the like. Among these, 2,2'-azobis (2-isobutyronitrile) and dimethyl 2,2'-azobis (2-isobutyronitrile) are preferable. In addition, you may use a radical initiator individually or in combination of 2 or more types.

反応溶媒としては、重合を阻害する溶媒(重合禁止効果を有するニトロベンゼン、連鎖移動効果を有するメルカプト化合物等)以外の溶媒であって、その単量体を溶解可能な溶媒であれば使用することができる。例えば、アルコール類、エーテル類、ケトン類、アミド類、エステル・ラクトン類、ニトリル類及びその混合溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As a reaction solvent, any solvent other than a solvent that inhibits polymerization (nitrobenzene having a polymerization inhibiting effect, mercapto compound having a chain transfer effect, etc.) and capable of dissolving the monomer may be used. it can. Examples thereof include alcohols, ethers, ketones, amides, esters / lactones, nitriles, and mixed solvents thereof. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

重合反応により得られた重合体は、再沈殿法により回収することが好ましい。すなわち重合反応終了後、重合液を再沈溶媒に投入することにより、目的の重合体を粉体として回収する。再沈溶媒としては、アルコール類やアルカン類等を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、再沈殿法の他に、分液操作やカラム操作、限外ろ過操作等により、単量体、オリゴマー等の低分子成分を除去して、重合体を回収することもできる。   The polymer obtained by the polymerization reaction is preferably recovered by a reprecipitation method. That is, after the polymerization reaction is completed, the polymer is recovered as a powder by introducing the polymerization solution into a reprecipitation solvent. As the reprecipitation solvent, alcohols or alkanes may be used alone or in combination of two or more. In addition to the reprecipitation method, the polymer can be recovered by removing low molecular components such as monomers and oligomers by a liquid separation operation, a column operation, an ultrafiltration operation, or the like.

[A]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は、1,000〜50,000が好ましく、1,000〜40,000がより好ましく、1,000〜30,000が特に好ましい。[A]重合体のMwが1,000未満であると、液浸露光時に十分な撥水性を発現しないおそれがある。一方、[A]重合体のMwが50,000を超えると、レジスト膜の現像性が低下するおそれがある。   [A] The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer is preferably 1,000 to 50,000, more preferably 1,000 to 40,000, and 1,000 to 30. Is particularly preferred. [A] If the Mw of the polymer is less than 1,000, there is a possibility that sufficient water repellency may not be exhibited during immersion exposure. On the other hand, if the Mw of the [A] polymer exceeds 50,000, the developability of the resist film may be lowered.

[A]重合体のGPCによるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)に対するMwの比(Mw/Mn)は、通常1.0〜5.0であり、1.0〜4.0が好ましく、1.0〜2.0がより好ましい。   [A] The ratio (Mw / Mn) of Mw to the number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene by GPC of the polymer is usually 1.0 to 5.0, preferably 1.0 to 4.0. 0-2.0 is more preferable.

<[B]酸発生体>
[B]酸発生体は、放射線の露光により酸を発生する感放射線性の成分である。当該組成物が[B]酸発生体を含有することで、露光により発生した酸の作用により後述する[C]重合体等の重合体が有する酸解離性基などを解離させ、生成したカルボキシル基等の極性により露光部における上記重合体が現像液に対して易溶となる。当該組成物を構成する[B]酸発生体の含有形態としては、後述のような化合物の形態(以下、適宜「[B]酸発生剤」とも称する)でも、重合体の一部として組み込まれた形態でも、これらの両方の形態でもよい。なお、[B]酸発生体は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<[B] Acid generator>
[B] The acid generator is a radiation-sensitive component that generates an acid upon exposure to radiation. When the composition contains the [B] acid generator, a carboxyl group generated by dissociating an acid-dissociable group or the like of a polymer such as a [C] polymer described later by the action of an acid generated by exposure. The above-mentioned polymer in the exposed area becomes easily soluble in the developer due to the polarity such as. As the form of inclusion of the [B] acid generator constituting the composition, the following compound form (hereinafter also referred to as “[B] acid generator” as appropriate) is incorporated as part of the polymer. Either of these forms may be used. In addition, you may use a [B] acid generator individually or in combination of 2 or more types.

[B]酸発生剤の具体例としては、例えば、特開2009−134088号公報の段落[0080]〜[0113]に記載の化合物等が挙げられるが、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩等のオニウム塩化合物、スルホン酸化合物が好ましい。   [B] Specific examples of the acid generator include compounds described in paragraphs [0080] to [0113] of JP-A-2009-134088, and examples thereof include iodonium salts, sulfonium salts, and tetrahydrothiophenium. Preferred are onium salt compounds such as salts and sulfonic acid compounds.

[B]酸発生剤としては、具体的には、
ヨードニウム塩として、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート;
[B] As the acid generator, specifically,
Examples of the iodonium salt include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t- Butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate;

スルホニウム塩として、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシル・メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート;   Examples of sulfonium salts include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, cyclohexyl, 2-oxocyclohexyl, methylsulfonium trifluoromethanesulfonate, dicyclohexyl, 2- Oxocyclohexylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2-oxocyclohexyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate;

テトラヒドロチオフェニウム塩として、4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート;   As tetrahydrothiophenium salt, 4-hydroxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyltetrahydrothio Phenium perfluoro-n-octane sulfonate, 1- (1-naphthylacetomethyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (1-naphthylacetomethyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (1-naphthylacetomethyl) tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium Lifluoromethanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium per Fluoro-n-octane sulfonate;

スルホン酸化合物として、トリフルオロメタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、パーフルオロ−n−オクタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、N−ヒドロキシスクシイミドトリフルオロメタンスルホネート、N−ヒドロキシスクシイミドノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、N−ヒドロキシスクシイミドパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフルオロメタンスルホネートが好ましい。   As sulfonic acid compounds, trifluoromethanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, nonafluoro-n-butanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2. , 3-dicarbodiimide, perfluoro-n-octanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, N-hydroxysuccinimide trifluoromethanesulfonate, N-hydroxysuccinimide Nonafluoro-n-butane sulfonate, N-hydroxysuccinimide perfluoro-n-octane sulfonate, 1,8-naphthalenedicarboxylic imide trifluoromethane sulfonate are preferred.

[B]酸発生剤の含有量としては、レジストとしての感度及び現像性を確保する観点から、当該組成物に含まれる重合体の総量100質量部に対して0.1質量部〜30質量部であることが好ましく、0.1質量部〜20質量部であることがより好ましい。[B]酸発生剤の含有量が0.1質量部未満では、感度及び現像性が低下する傾向にある。一方、30質量部を超えると、放射線に対する透明性が低下して矩形のレジストパターンが得られ難くなる傾向がある。   [B] The content of the acid generator is 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymer contained in the composition from the viewpoint of ensuring sensitivity and developability as a resist. It is preferable that it is 0.1 mass part-20 mass parts. [B] If the content of the acid generator is less than 0.1 parts by mass, the sensitivity and developability tend to be lowered. On the other hand, if it exceeds 30 parts by mass, the transparency to radiation tends to decrease, and it becomes difficult to obtain a rectangular resist pattern.

<[C]重合体>
[C]重合体は、[A]重合体よりもフッ素原子含有率の小さい重合体であり、酸解離性基を有するものである。[C]重合体が酸解離性基を有することで、当該組成物の放射線に対する感度を向上させることができると共に、[C]重合体のフッ素原子含有率が[A]重合体よりも小さいことで、[A]重合体がレジスト膜の表層に偏在化する度合いを高め、液浸露光時の液浸露光液に対する撥水性をより向上させることができる。[C]重合体のフッ素原子含有率としては、5質量%未満が好ましく、3質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。なお、フッ素原子含有率は、13C−NMRを用いて重合体の構造を同定し、この構造から算出することができる。
<[C] polymer>
The [C] polymer is a polymer having a fluorine atom content smaller than that of the [A] polymer, and has an acid dissociable group. [C] The polymer has an acid dissociable group, so that the sensitivity of the composition to radiation can be improved, and the fluorine atom content of the [C] polymer is smaller than that of the [A] polymer. Thus, [A] the degree of uneven distribution of the polymer in the surface layer of the resist film can be increased, and the water repellency with respect to the immersion exposure liquid during the immersion exposure can be further improved. [C] The fluorine atom content of the polymer is preferably less than 5% by mass, more preferably 3% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less. The fluorine atom content can be calculated from this structure by identifying the structure of the polymer using 13 C-NMR.

[C]重合体は、上記構成を満たす限りその具体的な構造は特に限定されないが、[A]重合体についての上記式(2)で表される構造単位(II)を有することが好ましい。また、[C]重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で、[A]重合体についての上記式(3)で表される構造単位(III)や他の構造単位を有していてもよい。なお、[C]重合体は、各構造単位を2種以上有していてもよい。   The specific structure of the [C] polymer is not particularly limited as long as it satisfies the above configuration, but it is preferable to have the structural unit (II) represented by the above formula (2) for the [A] polymer. In addition, the [C] polymer has the structural unit (III) represented by the above formula (3) and other structural units for the [A] polymer as long as the effects of the present invention are not impaired. Also good. In addition, the [C] polymer may have 2 or more types of each structural unit.

[構造単位(II)]
上記構造単位(II)の含有割合としては、[C]重合体における全構造単位に対して5モル%〜90モル%が好ましく、10モル%〜80モル%がより好ましく、20モル%〜70モル%が特に好ましい。上記構造単位(II)の含有割合を上記特定範囲とすることで、放射線に対する感度をより高め、現像後のレジストパターンの形状を効果的に改善することができる。
[Structural unit (II)]
As a content rate of the said structural unit (II), 5 mol%-90 mol% are preferable with respect to all the structural units in a [C] polymer, 10 mol%-80 mol% are more preferable, 20 mol%-70 mol%. Mole% is particularly preferred. By making the content rate of the said structural unit (II) into the said specific range, the sensitivity with respect to a radiation can be improved more and the shape of the resist pattern after image development can be improved effectively.

[構造単位(III)]
上記構造単位(III)の含有割合としては、[C]重合体における全構造単位に対して80モル%以下が好ましく、60モル%以下がより好ましく、10〜50モル%が特に好ましい。上記構造単位(III)の含有割合を上記特定範囲とすることで、現像液に対する親和性を効果的に向上させることができる。
[Structural unit (III)]
As a content rate of the said structural unit (III), 80 mol% or less is preferable with respect to all the structural units in a [C] polymer, 60 mol% or less is more preferable, and 10-50 mol% is especially preferable. By making the content rate of the said structural unit (III) into the said specific range, the affinity with respect to a developing solution can be improved effectively.

[他の構造単位]
[C]重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記構造単位(II)や(III)以外の他の構造単位を有していてもよい。
[Other structural units]
[C] The polymer may have other structural units other than the structural units (II) and (III) as long as the effects of the present invention are not impaired.

[C]重合体を含有する場合の含有量としては、当該組成物中の全固形分に対して、通常70質量%以上であり、80質量%以上が好ましい。含有量が70質量%未満であると、レジストパターンの解像性能が低下する場合がある。   [C] When the polymer is contained, the content is usually 70% by mass or more and preferably 80% by mass or more with respect to the total solid content in the composition. If the content is less than 70% by mass, the resolution performance of the resist pattern may deteriorate.

<[C]重合体の合成方法>
[C]重合体は、例えば、各構造単位に対応する単量体を、ラジカル重合開始剤を使用し、適当な溶媒中で重合することにより製造できる。[C]重合体の合成方法としては、[A]重合体と同様な方法を適用できるため、その詳細な説明は省略する。
<[C] Polymer Synthesis Method>
[C] The polymer can be produced, for example, by polymerizing monomers corresponding to each structural unit in a suitable solvent using a radical polymerization initiator. As a method for synthesizing the [C] polymer, since the same method as that for the [A] polymer can be applied, detailed description thereof is omitted.

[C]重合体のMwとしては、通常3,000〜300,000であり、4,000〜200,000が好ましく、4,000〜100,000がより好ましい。Mwが3,000未満であると、レジスト膜の耐熱性が低下するおそれがあり、Mwが300,000を超えると現像性が低下するおそれがある。   [C] The Mw of the polymer is usually 3,000 to 300,000, preferably 4,000 to 200,000, and more preferably 4,000 to 100,000. If the Mw is less than 3,000, the heat resistance of the resist film may be lowered, and if the Mw exceeds 300,000, the developability may be lowered.

[C]重合体のMnに対するMwの比(Mw/Mn)は、通常1.0〜5.0であり、1.0〜4.0が好ましく、1.0〜2.0がより好ましい。   [C] The ratio of Mw to Mn (Mw / Mn) of the polymer is usually 1.0 to 5.0, preferably 1.0 to 4.0, and more preferably 1.0 to 2.0.

<[D]酸拡散制御体>
本発明の液浸露光用レジスト組成物は、[D]酸拡散制御体をさらに含有することが好ましい。[D]酸拡散制御体としては、例えば、下記式(4)で表される化合物(以下、「含窒素化合物(I)」ともいう)、同一分子内に窒素原子を2個有する化合物(以下、「含窒素化合物(II)」ともいう)、窒素原子を3個以上有する化合物(以下、「含窒素化合物(III)」ともいう)、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等を挙げることができる。当該組成物が[D]酸拡散制御体を含有することで、レジストパターン形状を向上させることができると共に、当該組成物の保存安定性をより高めることができる。[D]酸拡散制御体の当該組成物における含有形態としては、後述するような化合物である酸拡散制御剤の形態(以下、適宜「[D]酸拡散制御剤」ともいう)でも、[A]重合体や[C]重合体等他の重合体の一部として組み込まれた酸拡散制御基の形態でも、これらの両方の形態でもよい。
<[D] Acid diffusion controller>
The resist composition for immersion exposure according to the present invention preferably further contains a [D] acid diffusion controller. [D] As the acid diffusion controller, for example, a compound represented by the following formula (4) (hereinafter also referred to as “nitrogen-containing compound (I)”), a compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter referred to as “nitrogen-containing compound (I)”) , "Nitrogen-containing compound (II)", compounds having 3 or more nitrogen atoms (hereinafter also referred to as "nitrogen-containing compound (III)"), amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocyclic compounds, etc. Can be mentioned. When the said composition contains a [D] acid diffusion control body, while being able to improve a resist pattern shape, the storage stability of the said composition can be improved more. [D] The content of the acid diffusion controller in the composition may be an acid diffusion controller (hereinafter also referred to as “[D] acid diffusion controller” as appropriate) which is a compound as described below. It may be in the form of an acid diffusion control group incorporated as a part of another polymer such as a polymer or a [C] polymer, or in both forms.

Figure 0005834985
Figure 0005834985

上記式(4)中、R10〜R12は、それぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。 In said formula (4), R < 10 > -R < 12 > is respectively independently a hydrogen atom, the linear, branched or cyclic alkyl group, aryl group, or aralkyl group which may be substituted.

含窒素化合物(I)としては、例えば、n−ヘキシルアミン等のモノアルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン等のジアルキルアミン類;トリエチルアミン等のトリアルキルアミン類;アニリン等の芳香族アミン類等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compound (I) include monoalkylamines such as n-hexylamine; dialkylamines such as di-n-butylamine; trialkylamines such as triethylamine; aromatic amines such as aniline. Can be mentioned.

含窒素化合物(II)としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compound (II) include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, and the like.

含窒素化合物(III)としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン等のポリアミン化合物;ジメチルアミノエチルアクリルアミド等の重合体等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing compound (III) include polyamine compounds such as polyethyleneimine and polyallylamine; and polymers such as dimethylaminoethylacrylamide.

アミド基含有化合物としては、例えば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオンアミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−t−アミロキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン等が挙げられる。   Examples of the amide group-containing compound include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N -T-amyloxycarbonyl-4-hydroxypiperidine and the like.

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

含窒素複素環化合物としては、例えば、ピリジン、2−メチルピリジン等のピリジン類、ピラジン、ピラゾール、N−(ウンデシルカルボニルオキシエチル)モルホリン等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include pyridines such as pyridine and 2-methylpyridine, pyrazine, pyrazole, N- (undecylcarbonyloxyethyl) morpholine, and the like.

また、[D]酸拡散制御体としては、酸解離性基を有する含窒素有機化合物を用いることもできる。このような酸解離性基を有する含窒素有機化合物としては、例えば、N―(t−ブトキシカルボニル)ピペリジン、N―(t−ブトキシカルボニル)イミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)ベンズイミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)−2−フェニルベンズイミダゾール、N―(t−ブトキシカルボニル)ジ−n−オクチルアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジエタノールアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジシクロヘキシルアミン、N―(t−ブトキシカルボニル)ジフェニルアミン、N−(t−ブトキシカルボニル)−4−ヒドロキシピペリジン等が挙げられる。   Further, as the [D] acid diffusion controller, a nitrogen-containing organic compound having an acid dissociable group can also be used. Examples of the nitrogen-containing organic compound having such an acid dissociable group include N- (t-butoxycarbonyl) piperidine, N- (t-butoxycarbonyl) imidazole, N- (t-butoxycarbonyl) benzimidazole, N -(T-butoxycarbonyl) -2-phenylbenzimidazole, N- (t-butoxycarbonyl) di-n-octylamine, N- (t-butoxycarbonyl) diethanolamine, N- (t-butoxycarbonyl) dicyclohexylamine, N- (t-butoxycarbonyl) diphenylamine, N- (t-butoxycarbonyl) -4-hydroxypiperidine and the like can be mentioned.

また、[D]酸拡散制御体としては、下記式(5)で表される化合物を用いることもできる。   [D] As the acid diffusion controller, a compound represented by the following formula (5) can also be used.

Figure 0005834985
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上記式(5)中、Xは、下記式(5−1−1)又は(5−1−2)で表されるカチオンである。Zは、OH、RD1−COOで表されるアニオン、RD1−SO で表されるアニオン又はRD1−N−SO−RD2で表されるアニオンである。RD1は、置換されていてもよいアルキル基、1価の脂肪族環状炭化水素基又はアリール基である。RD2は、一部又は全部の水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基若しくは1価の脂環式炭化水素基である。 In the above formula (5), X + is a cation represented by the following formula (5-1-1) or (5-1-2). Z - is, OH -, R D1 -COO - anion represented by, R D1 -SO 3 - anionic or R D1 -N represented by - is an anion represented by -SO 2 -R D2. R D1 represents an optionally substituted alkyl group, a monovalent aliphatic cyclic hydrocarbon group, or an aryl group. R D2 is an alkyl group or a monovalent alicyclic hydrocarbon group in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

Figure 0005834985
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上記式(5−1−1)中、RD3〜RD5は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基又はハロゲン原子である。上記式(5−1−2)中、RD6及びRD7は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基又はハロゲン原子である。 In the formula (5-1-1), R D3 to R D5 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, or a halogen atom. In the above formula (5-1-2), R D6 and R D7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, or a halogen atom.

上記化合物は、露光により分解して酸拡散制御性を失う酸拡散制御剤(以下、「光分解性酸拡散制御剤」ともいう)として用いられるものである。当該組成物がこの光分解性酸拡散制御剤を含有することで、露光部では酸が拡散し、未露光部では酸の拡散が制御されることにより露光部と未露光部のコントラストが優れる(すなわち、露光部と未露光部の境界部分が明確になる)ため、レジストパターンの解像性能の改善に有効であると共に、当該組成物の保存安定性をよりいっそう高めることができる。   The above compound is used as an acid diffusion control agent that is decomposed by exposure and loses acid diffusion controllability (hereinafter also referred to as “photodegradable acid diffusion control agent”). When the composition contains the photodegradable acid diffusion controller, the acid is diffused in the exposed area, and the acid diffusion is controlled in the unexposed area, whereby the contrast between the exposed area and the unexposed area is excellent ( In other words, the boundary portion between the exposed portion and the unexposed portion becomes clear), which is effective for improving the resolution performance of the resist pattern and further enhances the storage stability of the composition.

上記式(5)におけるXは、上記式(5−1−1)又は(5−1−2)で表されるカチオンである。そして、上記式(5−1−1)におけるRD3〜RD5は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基又はハロゲン原子であり、これらの中でも、上記化合物の現像液に対する溶解性を低下させる効果があるため、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子であることが好ましい。また、上記式(5−1−2)中のRD6及びRD7は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、水酸基、又はハロゲン原子であり、これらの中でも水素原子、アルキル基、ハロゲン原子であることが好ましい。 X + in the above formula (5) is a cation represented by the above formula (5-1-1) or (5-1-2). R D3 to R D5 in the above formula (5-1-1) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom, and among these, a developer solution of the above compound is used. A hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen atom are preferable because of the effect of reducing solubility. In addition, R D6 and R D7 in the above formula (5-1-2) are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, a hydroxyl group, or a halogen atom, and among these, a hydrogen atom, an alkyl group, A halogen atom is preferred.

上記式(5)中のZは、OH、RD1−COOで表されるアニオン、RD1−SO で表されるアニオン又は式RD1−N−SO−RD2で表されるアニオンである。但し、これらの式中のRD1は、置換されていてもよいアルキル基、脂環式炭化水素基又はアリール基であり、これらの中でも、上記化合物の現像液に対する溶解性を低下させる効果があるため、脂環式炭化水素基又はアリール基であることが好ましい。 Z in the above formula (5) in - is, OH -, R D1 -COO - in -SO 2 -R D2 - anion represented by, R D1 -SO 3 - anionic or formula represented by R D1 -N An anion represented. However, R D1 in these formulas is an optionally substituted alkyl group, alicyclic hydrocarbon group or aryl group, and among these, there is an effect of reducing the solubility of the above compound in a developer. Therefore, an alicyclic hydrocarbon group or an aryl group is preferable.

上記式(5)における置換されていてもよいアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基等の炭素数1〜4のヒドロキシアルキル基;メトキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシル基;シアノ基;シアノメチル基等の炭素数2〜5のシアノアルキル基等の置換基を1種以上有する基等が挙げられる。これらの中でも、ヒドロキシメチル基、シアノ基、シアノメチル基が好ましい。   Examples of the optionally substituted alkyl group in the above formula (5) include a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a hydroxymethyl group; an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group; a cyano group; And a group having one or more substituents such as a cyanoalkyl group having 2 to 5 carbon atoms such as a cyanomethyl group. Among these, a hydroxymethyl group, a cyano group, and a cyanomethyl group are preferable.

上記式(5)における置換されていてもよい脂環式炭化水素基としては、例えば、ヒドロキシシクロペンタン、ヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサノン等の単環のシクロアルカン骨格;1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン(カンファー)等の有橋脂環式炭化水素骨格等の脂環式炭化水素由来の1価の基等が挙げられる。これらの中でも、1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン由来の基が好ましい。   Examples of the optionally substituted alicyclic hydrocarbon group in the above formula (5) include monocyclic cycloalkane skeletons such as hydroxycyclopentane, hydroxycyclohexane, and cyclohexanone; 1,7,7-trimethylbicyclo [2 2.1] monovalent groups derived from alicyclic hydrocarbons such as a bridged alicyclic hydrocarbon skeleton such as heptan-2-one (camphor). Among these, a group derived from 1,7,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-one is preferable.

上記式(5)における置換されていてもよいアリール基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルシクロヘキシル基等、及びこれらの基の水素原子の一部又は全部を、ヒドロキシ基、シアノ基等で置換した基等が挙げられる。これらの中でも、フェニル基、ヒドロキシフェニル基、ベンジル基又はフェニルシクロヘキシル基が好ましい。   Examples of the aryl group which may be substituted in the above formula (5) include, for example, a phenyl group, a benzyl group, a phenylethyl group, a phenylpropyl group, a phenylcyclohexyl group, and a part or all of hydrogen atoms of these groups. Are substituted with a hydroxy group, a cyano group, or the like. Among these, a phenyl group, a hydroxyphenyl group, a benzyl group, or a phenylcyclohexyl group is preferable.

上記式(5)におけるZは、下記式(5−2−1)で表されるアニオン(RD1が2−ヒドロキシフェニル基であるRD1−COOで表されるアニオン)、下記式(5−2−2)で表されるアニオン(RD1が1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン由来の基であるRD1−SO で表されるアニオン)又は下記式(5−2−3)で表されるアニオン(RD1がブチル基であり、RD2がトリフルオロメチル基であるRD1−N−SO−RD2で表されるアニオン)であることが好ましい。 Z in the above formula (5) - is an anion represented by the following formula (5-2-1) (R D1 is R D1 -COO a 2-hydroxyphenyl group - anion represented by), the following formula ( 5-2-2) represented by an anion (R D1 is a group derived from 1,7,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-one, R D1 —SO 3 —. Anion) or an anion represented by the following formula (5-2-3) (R D1 is a butyl group and R D2 is a trifluoromethyl group, and is represented by R D1 —N SO 2 —R D2 Anion) is preferable.

Figure 0005834985
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上記光分解性酸拡散制御剤は、上記式(5)で表されるものであり、具体的には、上記条件を満たすスルホニウム塩化合物又はヨードニウム塩化合物であることが好ましい。   The photodegradable acid diffusion controller is represented by the above formula (5), and specifically, it is preferably a sulfonium salt compound or an iodonium salt compound that satisfies the above conditions.

上記スルホニウム塩化合物としては、例えば、トリフェニルスルホニウムハイドロオキサイド、トリフェニルスルホニウムサリチラート、トリフェニルスルホニウム4−トリフルオロメチルサリチラート、ジフェニル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウムサリチラート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート、4−t−ブトキシフェニル・ジフェニルスルホニウム10−カンファースルホネート等が挙げられる。これらの中でも、トリフェニルスルホニウムサリチラート、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホネートがより好ましい。なお、これらのスルホニウム塩化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the sulfonium salt compound include triphenylsulfonium hydroxide, triphenylsulfonium salicylate, triphenylsulfonium 4-trifluoromethyl salicylate, diphenyl-4-hydroxyphenylsulfonium salicylate, triphenylsulfonium 10- Examples include camphor sulfonate, 4-t-butoxyphenyl diphenylsulfonium 10-camphor sulfonate, and the like. Among these, triphenylsulfonium salicylate and triphenylsulfonium 10-camphorsulfonate are more preferable. In addition, you may use these sulfonium salt compounds individually or in combination of 2 or more types.

上記ヨードニウム塩化合物としては、例えば、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムハイドロオキサイド、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムサリチラート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム4−トリフルオロメチルサリチラート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム10−カンファースルホネート等が挙げられる。なお、これらのヨードニウム塩化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the iodonium salt compound include bis (4-t-butylphenyl) iodonium hydroxide, bis (4-t-butylphenyl) iodonium salicylate, and bis (4-t-butylphenyl) iodonium 4-trifluoro. Examples thereof include methyl salicylate and bis (4-t-butylphenyl) iodonium 10-camphorsulfonate. In addition, you may use these iodonium salt compounds individually or in combination of 2 or more types.

[D]酸拡散制御体は、光分解性酸拡散制御剤であることが好ましい。[D]酸拡散制御体が光分解性酸拡散制御剤であることで、当該組成物の保存安定性をよりいっそう高めることができる。なお、[D]酸拡散制御体は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   [D] The acid diffusion controller is preferably a photodegradable acid diffusion controller. [D] Since the acid diffusion controller is a photodegradable acid diffusion controller, the storage stability of the composition can be further enhanced. [D] The acid diffusion controller may be used alone or in combination of two or more.

[D]酸拡散制御剤の含有量としては、当該組成物に含まれる重合体の総量100質量部に対して、30質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましく、5質量部以下が特に好ましい。[D]酸拡散制御剤が過剰に含有されると、形成したレジスト膜の感度が著しく低下するおそれがある。 [D] The content of the acid diffusion controller is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymer contained in the composition. More preferred is 5 parts by mass or less. [D] If the acid diffusion controller is excessively contained, the sensitivity of the formed resist film may be significantly lowered.

<[E]溶媒>
[E]溶媒は、本発明の液浸露光用レジスト組成物が通常含有する成分である。[E]溶媒としては、[A]重合体及び[B]酸発生体、並びに必要に応じて含有する[C]重合体や[D]酸拡散制御剤等の任意成分を溶解又は分散することができれば特に限定されない。なお、[E]溶媒は、単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。
<[E] solvent>
[E] The solvent is a component usually contained in the resist composition for immersion exposure according to the present invention. [E] As solvent, dissolve or disperse [A] polymer and [B] acid generator, and optional components such as [C] polymer and [D] acid diffusion controller contained as necessary. If it is possible, there is no particular limitation. In addition, you may use [E] solvent individually or in mixture of 2 or more types.

[E]溶媒としては、例えば、
2−ペンタノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン等の直鎖状又は分岐状のケトン類;
シクロペンタノン、シクロヘキサノン等の環状のケトン類;
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等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類;
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等のジエチレングリコールジアルキルエーテル類;
2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル等の2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類;
3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等の3−アルコキシプロピオン酸アルキル類;
ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、等のエステル類;
等が挙げられる。
[E] As the solvent, for example,
Linear or branched ketones such as 2-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone, 2-octanone;
Cyclic ketones such as cyclopentanone and cyclohexanone;
Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate;
Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate;
Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether;
Ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether;
Diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol diethyl ether;
Alkyl 2-hydroxypropionates such as methyl 2-hydroxypropionate and ethyl 2-hydroxypropionate;
Alkyl 3-alkoxypropionates such as methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate;
Esters such as diethyl carbonate, propylene carbonate, acid methyl, ethyl acetate, n-butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone;
Etc.

これらの中でも、直鎖状又は分岐状のケトン類、環状のケトン類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、2−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類及び3−アルコキシプロピオン酸アルキル類が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノンがより好ましい。   Among these, linear or branched ketones, cyclic ketones, propylene glycol monoalkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl ethers, alkyl 2-hydroxypropionate and alkyl 3-alkoxypropionate are included. Propylene glycol monomethyl ether acetate, γ-butyrolactone, and cyclohexanone are more preferable.

<その他の任意成分>
当該液浸露光用レジスト組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、偏在化促進剤、界面活性剤等のその他の任意成分を含有してもよい。その他の任意成分は、それぞれ、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その他の任意成分の含有量は、その目的に応じて適宜決定することができる。
<Other optional components>
The resist composition for immersion exposure may contain other optional components such as an uneven distribution accelerator and a surfactant as long as the effects of the present invention are not impaired. Other optional components may be used alone or in combination of two or more. Further, the content of other optional components can be appropriately determined according to the purpose.

(偏在化促進剤)
偏在化促進剤は、[A]重合体を、より効率的にレジスト膜表面に偏析させる効果を有する。当該組成物がこの偏在化促進剤を含有することで、[A]重合体の添加量を従来よりも少なくすることができる。従って、感度やLWR等の一般的特性を損なうことなく、レジスト膜から液浸露光液への成分の溶出をさらに抑制したり、高速スキャンにより液浸露光をより高速に行うことが可能となる。
(Uniformity promoting agent)
The uneven distribution promoter has the effect of causing the [A] polymer to segregate on the resist film surface more efficiently. When the said composition contains this uneven distribution promoter, the addition amount of a [A] polymer can be decreased rather than before. Accordingly, it is possible to further suppress the elution of components from the resist film to the immersion exposure liquid without impairing general characteristics such as sensitivity and LWR, or to perform immersion exposure at a higher speed by high-speed scanning.

このような偏在化促進剤として用いることができるものとしては、比誘電率が30以上200以下で、1気圧における沸点が100℃以上の低分子化合物が挙げられる。上記化合物としては、具体的には、ラクトン化合物、カーボネート化合物、ニトリル化合物、多価アルコール等が挙げられる。   Examples of such an uneven distribution promoter include low molecular compounds having a relative dielectric constant of 30 or more and 200 or less and a boiling point of 100 ° C. or more at 1 atm. Specific examples of the compound include lactone compounds, carbonate compounds, nitrile compounds, and polyhydric alcohols.

上記ラクトン化合物としては、例えば、γ−ブチロラクトン、バレロラクトン、メバロニックラクトン、ノルボルナンラクトン等が挙げられる。
上記カーボネート化合物としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート等が挙げられる。
上記ニトリル化合物としては、例えば、スクシノニトリル等が挙げられる。
上記多価アルコールとしては、例えば、グリセリン等が挙げられる。
Examples of the lactone compound include γ-butyrolactone, valerolactone, mevalonic lactone, norbornane lactone, and the like.
Examples of the carbonate compound include propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, and the like.
Examples of the nitrile compound include succinonitrile.
Examples of the polyhydric alcohol include glycerin.

上記偏在化促進剤の含有量は、当該組成物に含まれる重合体の総量100質量部に対して、10質量部〜500質量部が好ましく、30質量部〜300質量部がより好ましい。なお、上記偏在化促進剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   10 mass parts-500 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of total amounts of the polymer contained in the said composition, and, as for content of the said uneven distribution promoter, 30 mass parts-300 mass parts are more preferable. In addition, you may use the said uneven distribution promoter individually or in combination of 2 or more types.

(界面活性剤)
界面活性剤は、塗布性等を向上させる成分である。界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤の他、以下商品名で、KP341(信越化学工業製)、ポリフローNo.75、同No.95(共栄社化学製)、エフトップEF301、同EF303、同EF352(トーケムプロダクツ製)、メガファックF171、同F173(大日本インキ化学工業製)、フロラードFC430、同FC431(住友スリーエム製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭硝子製)等が挙げられる。
(Surfactant)
A surfactant is a component that improves coating properties and the like. Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol In addition to nonionic surfactants such as distearate, KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), F-top EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), Megafuck F171, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Fluorard FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Examples include Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 (manufactured by Asahi Glass).

上記界面活性剤の含有量は、当該組成物に含まれる重合体の総量100質量部に対して、通常2質量部以下である。なお、上記界面活性剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Content of the said surfactant is 2 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of total amounts of the polymer contained in the said composition. In addition, you may use the said surfactant individually or in combination of 2 or more types.

<液浸露光用レジスト組成物の調製>
本発明の液浸露光用レジスト組成物は、通常、全固形分濃度が1質量%〜50質量%、好ましくは1質量%〜25質量%となるように[E]溶媒に溶解した後、例えば、孔径5nm程度のフィルターでろ過することによって調製される。フィルターの材質は特に制限されることは無いが、例えば、ナイロン6,6やナイロン6、ポリエチレン、或いはこれらを組み合わせたもの等が挙げられる。
<Preparation of resist composition for immersion exposure>
The resist composition for immersion exposure of the present invention is usually dissolved in an [E] solvent so that the total solid content concentration is 1% by mass to 50% by mass, preferably 1% by mass to 25% by mass. It is prepared by filtering with a filter having a pore diameter of about 5 nm. The material of the filter is not particularly limited, and examples thereof include nylon 6, 6, nylon 6, polyethylene, or a combination thereof.

なお、当該液浸露光用レジスト組成物は、ハロゲンイオン、金属等の不純物の含有量が少ないほど好ましい。このような不純物の含有量が少ないと、レジスト膜の感度、解像度、プロセス安定性、パターン形状等をさらに向上させることができる。そのため、当該組成物が含有する[A]重合体や[C]重合体等の重合体は、例えば、水洗、液々抽出等の化学的精製法や、これらの化学的精製法と限外ろ過、遠心分離等の物理的精製法との組み合わせ等によって精製することが好ましい。   In addition, the said resist composition for immersion exposure is so preferable that there is little content of impurities, such as a halogen ion and a metal. When the content of such impurities is small, the sensitivity, resolution, process stability, pattern shape and the like of the resist film can be further improved. Therefore, the polymer such as the [A] polymer and the [C] polymer contained in the composition is, for example, a chemical purification method such as washing with water, liquid-liquid extraction or the like, or these chemical purification methods and ultrafiltration. It is preferable to purify by a combination with a physical purification method such as centrifugation.

<レジストパターンの形成方法>
当該液浸露光用レジスト組成物を用いたレジストパターンの形成方法は、通常、
(1)当該液浸露光用レジスト組成物を基板上に塗布し、レジスト膜を形成する工程、
(2)上記レジスト膜上に液浸露光液を配置し、この液浸露光液を介して放射線を上記レジスト膜に照射し、レジスト膜を液浸露光する工程、及び
(3)上記液浸露光されたレジスト膜を現像液により現像してレジストパターンを形成する工程を含む。
<Method for forming resist pattern>
The method for forming a resist pattern using the resist composition for immersion exposure is usually as follows:
(1) A step of applying a resist composition for immersion exposure on a substrate to form a resist film;
(2) A step of placing an immersion exposure liquid on the resist film, irradiating the resist film with radiation through the immersion exposure liquid, and immersion exposure of the resist film; and (3) the immersion exposure. A step of developing the resist film with a developer to form a resist pattern.

[工程(1)]
本工程では、本発明の液浸露光用レジスト組成物を基板上に塗布し、レジスト膜を形成する。
[Step (1)]
In this step, the resist composition for immersion exposure of the present invention is applied onto a substrate to form a resist film.

上記基板としては、例えば、シリコンウエハ、アルミニウムで被覆したウエハ等が挙げられる。この基板上に当該組成物を塗布することによりレジスト膜が形成される。当該組成物の塗布方法としては、特に限定されないが、例えば、スピンコート法等の公知の方法により塗布することができる。当該組成物を塗布する際には、形成されるレジスト膜が所望の膜厚となるように、塗布する当該組成物の量を調整する。なお、当該組成物を基板上に塗布した後、溶媒を揮発させるためにプレベーク(以下、「PB」ともいう)を行ってもよい。プレベークの加熱温度としては、通常30℃〜200℃であり、50℃〜150℃が好ましい。   Examples of the substrate include a silicon wafer and a wafer coated with aluminum. A resist film is formed by applying the composition on the substrate. The method for applying the composition is not particularly limited, and for example, it can be applied by a known method such as a spin coating method. When applying the composition, the amount of the composition to be applied is adjusted so that the resist film to be formed has a desired thickness. In addition, after apply | coating the said composition on a board | substrate, in order to volatilize a solvent, you may pre-bake (henceforth "PB"). The prebaking heating temperature is usually 30 ° C to 200 ° C, preferably 50 ° C to 150 ° C.

[工程(2)]
本工程では、上記工程(1)で形成されたレジスト膜上に液浸露光液を配置し、この液浸露光液を介して放射線を上記レジスト膜に照射し、このレジスト膜を液浸露光する。
[Step (2)]
In this step, an immersion exposure liquid is disposed on the resist film formed in the above step (1), and the resist film is irradiated with radiation through the immersion exposure liquid, and the resist film is subjected to immersion exposure. .

上記液浸露光液としては、通常、空気より屈折率の高い液体を使用する。具体的には、例えば、純水、長鎖又は環状の脂肪族化合物等が挙げられる。この液浸露光液を介した状態、すなわち、レンズとレジスト膜との間に液浸露光液を満たした状態で、露光装置から放射線を照射し、所定のパターンを有するマスクを介してレジスト膜を露光する。   As the immersion exposure liquid, a liquid having a higher refractive index than air is usually used. Specific examples include pure water, long chain or cyclic aliphatic compounds, and the like. In this state through the immersion exposure liquid, that is, in a state where the immersion exposure liquid is filled between the lens and the resist film, the exposure apparatus irradiates radiation, and the resist film is formed through a mask having a predetermined pattern. Exposure.

上記放射線としては、使用される酸発生剤の種類に応じて、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等から適宜選定されて使用されるが、この中でも、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)及びKrFエキシマレーザー光(波長248nm)に代表される遠紫外線が好ましく、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)がより好ましい。なお、露光量等の露光条件は、液浸露光用レジスト組成物の配合組成や添加剤の種類等に応じて適宜選定することができる。   The radiation is appropriately selected from visible rays, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, charged particle beams and the like according to the type of acid generator used. Among these, ArF excimer laser light ( Far ultraviolet rays typified by a wavelength of 193 nm) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) are preferred, and ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is more preferred. In addition, exposure conditions, such as exposure amount, can be suitably selected according to the compounding composition of the resist composition for immersion exposure, the kind of additive, etc.

本発明においては、露光後に加熱処理(PEB)を行うことが好ましい。このPEBにより、樹脂成分中の酸解離性基の解離反応を円滑に進行させることができる。PEBの加熱条件は、液浸露光用レジスト組成物の配合組成によって適宜調整されるが、通常30℃〜200℃であり、50℃〜170℃が好ましい。   In the present invention, it is preferable to perform heat treatment (PEB) after exposure. By this PEB, the dissociation reaction of the acid dissociable group in the resin component can be smoothly advanced. The heating conditions for PEB are appropriately adjusted depending on the composition of the resist composition for immersion exposure, but are usually 30 ° C to 200 ° C, preferably 50 ° C to 170 ° C.

また、液浸露光用レジスト組成物の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば、特公平6−12452号公報(特開昭59−93448号公報)等に開示されているように、使用される基板上に有機系又は無機系の反射防止膜を形成しておくこともできる。また、環境雰囲気中に含まれる塩基性不純物等の影響を防止するため、例えば、特開平5−188598号公報等に開示されているように、レジスト膜上に保護膜を設けることもできる。   In order to maximize the potential of the resist composition for immersion exposure, it is used, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-12452 (Japanese Patent Laid-Open No. 59-93448). An organic or inorganic antireflection film can also be formed on the substrate. Further, in order to prevent the influence of basic impurities contained in the environmental atmosphere, a protective film can be provided on the resist film as disclosed in, for example, JP-A-5-188598.

[工程(3)]
本工程では、工程(2)で液浸露光されたレジスト膜を現像液により現像してレジストパターンを形成する。
[Step (3)]
In this step, the resist film subjected to immersion exposure in step (2) is developed with a developer to form a resist pattern.

上記現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ性水溶液が好ましい。なお、この現像液には、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類等の水溶性有機溶媒や、界面活性剤を適量添加することもできる。   Examples of the developer include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyl Diethylamine, ethyldimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3 0.0] -5-Nonene, an alkaline aqueous solution in which at least one alkaline compound is dissolved is preferable. For example, a suitable amount of a water-soluble organic solvent such as alcohols such as methanol and ethanol, and a surfactant can be added to the developer.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に制限されるものではない。各種物性値の測定方法を以下に示す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. The measuring method of various physical property values is shown below.

[重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)]
東ソー製GPCカラム(G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用い、流量:1.0ミリリットル/分、溶出溶媒:テトラヒドロフラン、カラム温度:40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
[Weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn)]
Using Tosoh GPC columns (2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL), flow rate: 1.0 ml / min, elution solvent: tetrahydrofuran, column temperature: 40 ° C., with monodisperse polystyrene as standard Measured by gel permeation chromatography (GPC).

H−NMR分析、13C−NMR分析]
化合物のH−NMR分析、各重合体のフッ素原子含有率を求めるための13C−NMR分析は、核磁気共鳴装置(日本電子製「JNM−ECP500」)を使用して行った。
[マススペクトロメトリ分析]
化合物のマススペクトロメトリ分析は、GC−MS(アジレント・テクノロジー製、7890A GC、240MSシステム)を使用して行った。
[ 1 H-NMR analysis, 13 C-NMR analysis]
The 1 H-NMR analysis of the compound and the 13 C-NMR analysis for determining the fluorine atom content of each polymer were performed using a nuclear magnetic resonance apparatus (“JNM-ECP500” manufactured by JEOL Ltd.).
[Mass Spectrometry Analysis]
Mass spectrometric analysis of the compounds was performed using GC-MS (Agilent Technology, 7890A GC, 240MS system).

<化合物の合成>
[A]重合体の合成に用いた化合物(M−1)〜(M−7)の合成例を下記に示す。
[合成例1](化合物(M−1)の合成)
窒素置換した300mlの3つ口フラスコに、3−(メタクリロイルオキシ)−1,1,1−トリフルオロプロパン−2−イルスルホン酸ナトリウム塩2.84gを、テトラヒドロフラン20ml、ジクロロメタン20mlの混合溶剤に入れて懸濁液とし、氷浴にて0℃とした。懸濁液をスターラーにて攪拌しながら、オキサリルクロリド1.52gを10分かけて加えた後、N,N−ジメチルホルムアミドを0.1g加えた。その後、反応液を23℃までゆっくり昇温し、1時間攪拌した。反応液を吸引ろ過して固形分を除去し、ろ液をエバポレーターにて濃縮した。濃縮液にジクロロメタンを30ml加え、硫酸ナトリウムを5g加えて30分間攪拌し、吸引ろ過した。ろ液をエバポレーターにて濃縮した。濃縮液を窒素置換した300mlの3つ口フラスコへ移し、そこへ乾燥したジクロロメタンを20ml加えて溶解させ、氷浴にて0℃とした。そこへアセトンオキシム0.73gのジクロロメタン20ml溶液を5分かけて加え、続いてトリエチルアミン1.21gを20分かけて加えた。反応液を0℃にて2時間攪拌した。反応終了後、反応液に1N塩酸を30ml加え、分液ロートへ移して分液操作により有機層を回収した。有機層を純水で3回洗浄し、エバポレーターにて濃縮することで、化合物(M−1)を1.87g得た(収率59%)。
<Synthesis of compounds>
[A] Synthesis examples of the compounds (M-1) to (M-7) used for polymer synthesis are shown below.
[Synthesis Example 1] (Synthesis of Compound (M-1))
In a 300 ml three-necked flask purged with nitrogen, put 2.84 g of 3- (methacryloyloxy) -1,1,1-trifluoropropan-2-ylsulfonic acid sodium salt in a mixed solvent of 20 ml of tetrahydrofuran and 20 ml of dichloromethane. The suspension was made 0 ° C. in an ice bath. While stirring the suspension with a stirrer, 1.52 g of oxalyl chloride was added over 10 minutes, and then 0.1 g of N, N-dimethylformamide was added. Thereafter, the reaction solution was slowly heated to 23 ° C. and stirred for 1 hour. The reaction solution was suction filtered to remove the solid content, and the filtrate was concentrated with an evaporator. 30 ml of dichloromethane was added to the concentrate, 5 g of sodium sulfate was added, and the mixture was stirred for 30 minutes and suction filtered. The filtrate was concentrated with an evaporator. The concentrated solution was transferred to a 300 ml three-necked flask purged with nitrogen, and 20 ml of dried dichloromethane was added and dissolved therein, and the temperature was adjusted to 0 ° C. in an ice bath. Thereto was added a solution of 0.73 g of acetone oxime in 20 ml of dichloromethane over 5 minutes, and then 1.21 g of triethylamine was added over 20 minutes. The reaction was stirred at 0 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, 30 ml of 1N hydrochloric acid was added to the reaction solution, transferred to a separatory funnel, and the organic layer was recovered by a liquid separation operation. The organic layer was washed 3 times with pure water and concentrated with an evaporator to obtain 1.87 g of compound (M-1) (yield 59%).

(化合物(M−1)の物性)
H−NMR分析(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):
σ=6.12(s,1H,=CH),5.90(m,1H,CH),5.60(s,1H,=CH),4.45(m,2H,CH),2.05(s,3H,CH),1.95(s,3H,CH),1.90(s,3H,CH
マススペクトロメトリ分析(イオン化方法:メタノールCI):m/z 318[M+H],248,245,232
(Physical properties of compound (M-1))
1 H-NMR analysis (measuring solvent: CDCl 3 , reference substance: tetramethylsilane):
σ = 6.12 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.90 (m, 1H, CH), 5.60 (s, 1H, ═CH 2 ), 4.45 (m, 2H, CH 2 ) , 2.05 (s, 3H, CH 3 ), 1.95 (s, 3H, CH 3 ), 1.90 (s, 3H, CH 3 )
Mass spectrometry analysis (ionization method: methanol CI): m / z 318 [M + H] + , 248, 245, 232

[合成例2〜7](化合物(M−2)〜(M−7)の合成)
化合物(M−1)の合成と同様の手法にて、3−(メタクリロイルオキシ)−1,1,1−トリフルオロプロパン−2−イルスルホン酸ナトリウム塩の代わりに対応するスルホン酸塩を同物質量、アセトンオキシムの代わりに対応する化合物を同物質量用いて合成した。
収率は、化合物(M−2):38%、化合物(M−3):67%、化合物(M−4):33%、化合物(M−5):50%、化合物(M−6):69%、化合物(M−7):70%であった。
[Synthesis Examples 2 to 7] (Synthesis of Compounds (M-2) to (M-7))
In the same manner as the synthesis of compound (M-1), the corresponding amount of the same sulfonate was used instead of 3- (methacryloyloxy) -1,1,1-trifluoropropan-2-ylsulfonic acid sodium salt. The corresponding compound was synthesized using the same amount of the substance instead of acetone oxime.
Yield: Compound (M-2): 38%, Compound (M-3): 67%, Compound (M-4): 33%, Compound (M-5): 50%, Compound (M-6) : 69%, Compound (M-7): 70%.

(化合物(M−2)の物性)
H−NMR分析(測定溶媒:DMSO、基準物質:テトラメチルシラン):
σ=6.19(s,1H,=CH),6.00(m,1H,CH),5.83(s,1H,=CH),2.10(s,3H,CH),1.98(s,3H,CH),1.89(s,3H,CH
マススペクトロメトリ分析(イオン化方法:メタノールCI):m/z 354[M+H],284,281,268
(Physical properties of compound (M-2))
1 H-NMR analysis (measuring solvent: DMSO, reference material: tetramethylsilane):
σ = 6.19 (s, 1H, ═CH 2 ), 6.00 (m, 1H, CH), 5.83 (s, 1H, ═CH 2 ), 2.10 (s, 3H, CH 3 ) , 1.98 (s, 3H, CH 3 ), 1.89 (s, 3H, CH 3 )
Mass spectrometric analysis (ionization method: methanol CI): m / z 354 [M + H] + , 284, 281, 268

(化合物(M−3)の物性)
H−NMR分析(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):
σ=6.14(s,1H,=CH),5.64(s,1H,=CH),5.28(
2.10(s,3H,CH),1.98(s,3H,CH),1.89(s,3H,CH
マススペクトロメトリ分析(イオン化方法:メタノールCI):m/z 354[M+H],284,281,268
(Physical properties of compound (M-3))
1 H-NMR analysis (measuring solvent: CDCl 3 , reference substance: tetramethylsilane):
σ = 6.14 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.64 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.28 (
2.10 (s, 3H, CH 3 ), 1.98 (s, 3H, CH 3 ), 1.89 (s, 3H, CH 3 )
Mass spectrometric analysis (ionization method: methanol CI): m / z 354 [M + H] + , 284, 281, 268

(化合物(M−4)の物性)
H−NMR分析(測定溶媒:DMSO、基準物質:テトラメチルシラン):
σ=6.19(s,1H,=CH),6.00(m,1H,CH),5.83(s,1H,=CH),2.13(s,3H,CH),1.89(s,3H,CH
マススペクトロメトリ分析(イオン化方法:メタノールCI):m/z 408[M+H],338,322,281
(Physical properties of compound (M-4))
1 H-NMR analysis (measuring solvent: DMSO, reference material: tetramethylsilane):
σ = 6.19 (s, 1H, ═CH 2 ), 6.00 (m, 1H, CH), 5.83 (s, 1H, ═CH 2 ), 2.13 (s, 3H, CH 3 ) , 1.89 (s, 3H, CH 3 )
Mass spectrometric analysis (ionization method: methanol CI): m / z 408 [M + H] + , 338, 322, 281

(化合物(M−5)の物性)
H−NMR分析(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):
σ=6.11(s,1H,=CH),5.63(s,1H,=CH),4.30(t,2H,O−CH),3.44(t,2H,SOCH),2.34(m,2H,CH),1.95(s,3H,CH
マススペクトロメトリ分析(イオン化方法:メタノールCI):m/z 427[M+H],357,341,191,
(Physical properties of compound (M-5))
1 H-NMR analysis (measuring solvent: CDCl 3 , reference substance: tetramethylsilane):
σ = 6.11 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.63 (s, 1H, ═CH 2 ), 4.30 (t, 2H, O—CH 2 ), 3.44 (t, 2H, SO 2 CH 2), 2.34 ( m, 2H, CH 2), 1.95 (s, 3H, CH 3)
Mass spectrometry analysis (ionization method: methanol CI): m / z 427 [M + H] + , 357, 341, 191,

(化合物(M−6)の物性)
H−NMR分析(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):
σ=7.90(d,2H,C),7.58(d,2H,C),6.78(dd,1H,=CH),5.96(d,1H,=CH),5.53(d,1H,CH),5.27(m,1H,O−CH)
マススペクトロメトリ分析(イオン化方法:メタノールCI):m/z 334[M+H],167,151
(Physical properties of compound (M-6))
1 H-NMR analysis (measuring solvent: CDCl 3 , reference substance: tetramethylsilane):
σ = 7.90 (d, 2H, C 6 H 4 ), 7.58 (d, 2H, C 6 H 4 ), 6.78 (dd, 1H, = CH), 5.96 (d, 1H, = CH 2), 5.53 (d , 1H, CH 2), 5.27 (m, 1H, O-CH)
Mass spectrometry analysis (ionization method: methanol CI): m / z 334 [M + H] + , 167, 151

(化合物(M−7)の物性)
H−NMR分析(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):
σ=7.96(d,2H,C),7.58(d,2H,C),6.78(dd,1H,=CH),5.94(d,1H,=CH),5.50(d,1H,CH),2.13(s,1H,CH
マススペクトロメトリ分析(イオン化方法:メタノールCI):m/z 294[M+H],167,110
(Physical properties of compound (M-7))
1 H-NMR analysis (measuring solvent: CDCl 3 , reference substance: tetramethylsilane):
σ = 7.96 (d, 2H, C 6 H 4 ), 7.58 (d, 2H, C 6 H 4 ), 6.78 (dd, 1H, = CH), 5.94 (d, 1H, = CH 2 ), 5.50 (d, 1H, CH 2 ), 2.13 (s, 1H, CH 3 )
Mass spectrometry analysis (ionization method: methanol CI): m / z 294 [M + H] + , 167, 110

<[A]重合体の合成>
下記式(M−1)〜(M−21)で表される化合物を用いて、各重合体を合成した。なお、重合体の合成に用いた化合物(M−1)〜(M−7)は、上記合成例1〜7で合成したものを使用した。各重合体のMw、Mw/Mn及びフッ素原子含有率を表1に示す。
<[A] Synthesis of polymer>
Each polymer was synthesize | combined using the compound represented by following formula (M-1)-(M-21). In addition, what was synthesize | combined in the said synthesis examples 1-7 was used for the compounds (M-1)-(M-7) used for the synthesis | combination of a polymer. Table 1 shows the Mw, Mw / Mn, and fluorine atom content of each polymer.

Figure 0005834985
Figure 0005834985

[合成例8](重合体(A−1)の合成)
化合物(M−1)12.99gと、化合物(M−8)2.01gを、2−ブタノン30gに溶解し、更に2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)0.42gを100mLの三口フラスコに投入した。30分窒素パージした後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、過熱開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液を水冷することにより30℃以下に冷却し、エバポレーターにて重合溶液の重量が12.5gになるまで減圧濃縮した。重合液を0℃に冷却したn−ヘキサン75gへゆっくり投入し、固形分を析出させた。混合液をデカンテーションして液体を除去し、固形分をn−ヘキサンで3回洗浄し、得られた樹脂を40℃で15時間真空乾燥した。白色粉末状の重合体(A−1)11.25g(収率75%)を得た。この重合体(A−1)のMwは9,400であり、Mw/Mnは1.50であった。
[Synthesis Example 8] (Synthesis of Polymer (A-1))
12.99 g of compound (M-1) and 2.01 g of compound (M-8) are dissolved in 30 g of 2-butanone, and 0.42 g of 2,2′-azobis (2-isobutyronitrile) is further added to 100 mL. Into a three-necked flask. After purging with nitrogen for 30 minutes, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, the start of overheating was taken as the polymerization start time, and the polymerization reaction was conducted for 6 hours. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water to 30 ° C. or less, and concentrated under reduced pressure until the weight of the polymerization solution became 12.5 g using an evaporator. The polymerization solution was slowly added to 75 g of n-hexane cooled to 0 ° C. to precipitate a solid content. The mixture was decanted to remove the liquid, the solid was washed 3 times with n-hexane, and the resulting resin was vacuum dried at 40 ° C. for 15 hours. 11.25 g (yield 75%) of white powdery polymer (A-1) was obtained. Mw of this polymer (A-1) was 9,400, and Mw / Mn was 1.50.

[合成例9]〜[合成例22](重合体(A−2)〜(A−12)及び重合体(a−1)〜(a−3)の合成)
表1に示す種類及び使用量の化合物(単量体)を用いた以外は合成例8と同様に操作して、各重合体を合成した。合成した各重合体の収率(%)、Mw、Mw/Mn及びフッ素原子含有率(質量%)を表1に併せて示す。なお、表1中の「−」は、該当する化合物を使用しなかったことを示す。
[Synthesis Example 9] to [Synthesis Example 22] (Synthesis of Polymers (A-2) to (A-12) and Polymers (a-1) to (a-3))
Each polymer was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 8 except that the types and amounts of compounds (monomers) shown in Table 1 were used. Table 1 also shows the yield (%), Mw, Mw / Mn, and fluorine atom content (% by mass) of each synthesized polymer. In Table 1, “-” indicates that the corresponding compound was not used.

Figure 0005834985
Figure 0005834985

<[C]重合体の合成>
下記式(M−22)〜(M−26)で表される化合物を用いて、[C]重合体を合成した。[C]重合体の収率、Mw、Mw/Mn及びフッ素原子含有率を表2に示す。
<Synthesis of [C] polymer>
[C] polymer was synthesize | combined using the compound represented by following formula (M-22)-(M-26). [C] The yield, Mw, Mw / Mn, and fluorine atom content of the polymer are shown in Table 2.

Figure 0005834985
Figure 0005834985

[合成例23](重合体(C−1)の合成)
化合物(M−22)11.92g、化合物(M−23)41.07g、化合物(M−24)15.75g、化合物(M−25)11.16、化合物(M−26)20.10g、ジメチル2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)3.88gを2−ブタノン200gに溶解して単量体溶液を調製した。一方、1000mLの三口フラスコに2−ブタノン100gを投入し、30分窒素パージした後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱した。そこへ上記単量体溶液を4時間かけて滴下し、さらに滴下終了後2時間80℃にて熟成した。重合終了後、重合溶液を水冷することにより30℃以下に冷却した。その重合溶液をエバポレーターにて重合溶液の重量が200gになるまで減圧濃縮した。その後、重合溶液を1000gのメタノールへ投入し、再沈操作を行った。析出したスラリーを吸引濾過して濾別し、固形分をメタノールにて3回洗浄した。この固形分を60℃で15時間真空乾燥し、白色粉末状の重合体(C−1)88.0g(収率88%)を得た。この重合体(C−1)のMwは9,300であり、Mw/Mnは1.60であった。また、13C−NMR分析の結果、化合物(M−22)、(M−23)、(M−24)、(M−25)及び(M−26)に由来する構造単位の含有率は、それぞれ16モル%、26モル%、19モル%、11モル%、28モル%であった。
[Synthesis Example 23] (Synthesis of Polymer (C-1))
Compound (M-22) 11.92 g, Compound (M-23) 41.07 g, Compound (M-24) 15.75 g, Compound (M-25) 11.16, Compound (M-26) 20.10 g, A monomer solution was prepared by dissolving 3.88 g of dimethyl 2,2′-azobis (2-isobutyronitrile) in 200 g of 2-butanone. On the other hand, 100 g of 2-butanone was put into a 1000 mL three-necked flask, and after purging with nitrogen for 30 minutes, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring. The said monomer solution was dripped there over 4 hours, and also it age | cure | ripened at 80 degreeC for 2 hours after completion | finish of dripping. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled to 30 ° C. or lower by water cooling. The polymerization solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator until the weight of the polymerization solution reached 200 g. Thereafter, the polymerization solution was put into 1000 g of methanol, and reprecipitation operation was performed. The precipitated slurry was filtered by suction, and the solid content was washed with methanol three times. This solid content was vacuum-dried at 60 ° C. for 15 hours to obtain 88.0 g of a white powdery polymer (C-1) (yield 88%). Mw of this polymer (C-1) was 9,300, and Mw / Mn was 1.60. As a result of 13 C-NMR analysis, the content of structural units derived from the compounds (M-22), (M-23), (M-24), (M-25) and (M-26) is They were 16 mol%, 26 mol%, 19 mol%, 11 mol%, and 28 mol%, respectively.

Figure 0005834985
Figure 0005834985

<液浸露光用レジスト組成物の調製>
液浸露光用レジスト組成物を構成する[A]重合体及び[C]重合体以外の各成分について以下に示す。
<Preparation of resist composition for immersion exposure>
The components other than the [A] polymer and the [C] polymer constituting the resist composition for immersion exposure are shown below.

[B]酸発生剤
下記式(B−1)で表される化合物
[B] Acid generator Compound represented by the following formula (B-1)

Figure 0005834985
Figure 0005834985

[D]酸拡散制御剤
下記式(D−1)〜(D−4)で表される化合物
[D] Acid diffusion controller A compound represented by the following formulas (D-1) to (D-4)

Figure 0005834985
Figure 0005834985

[E]溶媒
E−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
E−2:シクロヘキサノン
E−3:γーブチロラクトン
[E] Solvent E-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate E-2: Cyclohexanone E-3: γ-butyrolactone

[実施例1]
[A]重合体として(A−1)5質量部、[B]酸発生剤として(B−1)8質量部、[C]重合体として(C−1)100質量部、[D]酸拡散制御剤として(D−1)0.6質量部、並びに[E]溶剤として(E−1)1,732質量部、(E−2)743質量部及び(E−3)275質量部を配合し、液浸露光用レジスト組成物を調製した。
[Example 1]
[A] 5 parts by mass as polymer (A-1), [B] 8 parts by mass as acid generator, (C-1) 100 parts by mass as polymer (C-1), [D] acid (D-1) 0.6 parts by mass as a diffusion control agent, and (E-1) 1,732 parts by mass, (E-2) 743 parts by mass and (E-3) 275 parts by mass as an [E] solvent. The resist composition for immersion exposure was prepared by blending.

[実施例2〜18、比較例1〜7]
配合する各成分の種類及び配合量(質量部)を表3に記載の通りとした以外は、実施例1と同様に操作して、各組成物を調製した。
[Examples 2 to 18, Comparative Examples 1 to 7]
Each composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and amount (parts by mass) of each component to be blended were as shown in Table 3.

Figure 0005834985
Figure 0005834985

<評価>
感度、LWR、現像欠陥評価及び保存安定性を測定し、その結果を表4に示す。
[感度]
直径12インチのシリコンウエハ上に表3に示した各組成物をスピンコートした後、120℃で60秒間ソフトベーク(SB)を行い、膜厚75nmのレジスト膜を形成した。次に、このレジスト膜を、ArFエキシマレーザー液浸露光装置(「NSR S610C」、NIKON製)を用い、NA=1.3、ratio=0.800、Annularの条件により、50nmLine100nmPitchのパターン形成用のマスクパターンを介して露光した。露光後、各レジスト膜ついて90℃で60秒間ポストベーク(PEB)を行った。その後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により現像し、水洗し、乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、50nmLine100nmPitchのパターン形成用のマスクパターンを介して露光した部分が線幅50nmのLineを形成する露光量を最適露光量(Eop)とした。この最適露光量を感度(mJ/cm)とした。このとき、感度が40(mJ/cm)以下であれば「良好」、40(mJ/cm)を超えれば「不良」とした。なお、測長には走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製、CG4000)を用いた。
<Evaluation>
Sensitivity, LWR, development defect evaluation and storage stability were measured, and the results are shown in Table 4.
[sensitivity]
Each composition shown in Table 3 was spin-coated on a silicon wafer having a diameter of 12 inches and then soft-baked (SB) at 120 ° C. for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 75 nm. Next, this resist film was used for pattern formation of 50 nm Line 100 nm Pitch using an ArF excimer laser immersion exposure apparatus (“NSR S610C”, manufactured by NIKON) under the conditions of NA = 1.3, ratio = 0.800, Annular. Exposure was through a mask pattern. After the exposure, each resist film was post-baked (PEB) at 90 ° C. for 60 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, washed with water, and dried to form a positive resist pattern. At this time, an exposure amount at which a portion exposed through a mask pattern for forming a pattern of 50 nm Line 100 nm Pitch forms a Line having a line width of 50 nm was defined as an optimum exposure amount (Eop). This optimum exposure amount was defined as sensitivity (mJ / cm 2 ). At this time, when the sensitivity was 40 (mJ / cm 2 ) or less, it was judged as “good”, and when it exceeded 40 (mJ / cm 2 ), it was judged as “bad”. Note that a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, CG4000) was used for length measurement.

[LWR]
上記感度(mJ/cm)の評価における方法と同様の方法により、ポジ型のレジストパターンを形成し、Eopを測定した。上記Eopにて形成された線幅50nmLine100nmPitchを、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製、CG4000)を用い、パターン上部から観察し、任意の10点において線幅を測定した。線幅の測定値の3シグマ値(ばらつき)をLWR(nm)とした。このとき、LWRの値が5.4nm以下であれば「良好」、5.4nmを超えれば「不良」とした。
[LWR]
A positive resist pattern was formed by the same method as in the sensitivity (mJ / cm 2 ) evaluation, and Eop was measured. The line width of 50 nm Line 100 nm Pitch formed by the above Eop was observed from the upper part of the pattern using a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies, CG4000), and the line width was measured at arbitrary 10 points. The 3-sigma value (variation) of the measured line width was defined as LWR (nm). At this time, if the value of LWR was 5.4 nm or less, it was judged as “good”, and if it exceeded 5.4 nm, it was judged as “bad”.

[現像欠陥評価]
下層反射防止膜(日産化学製、ARC66)を形成した12インチシリコンウェハ上に、フォトレジスト組成物によって膜厚110nmの被膜を形成し、120℃で50秒間SBを行うことによりレジスト膜を形成した。次に、このレジスト膜について、ArFエキシマレーザー液浸露光装置(NIKON製、NSR S610C)を用い、NA=1.3、ratio=0.800、Dipoleの条件により、ターゲットサイズが幅45nmのラインアンドスペース(1L/1S)のマスクパターンを介して露光した。露光後、95℃で50秒間PEBを行った。その後、東京エレクトロン製、クリーントラック「ACT12」の現像装置のGPノズルによって2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により10秒間現像し、15秒間純水によりリンスし、2,000rpmで液振り切り乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、幅45nmの1L/1Sを形成する露光量を最適露光量とした。この最適露光量にてウェハ全面に線幅45nmの1L/1Sを形成し、欠陥検査用ウェハとした。なお、測長には走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製、CC−4000)を用いた。その後、欠陥検査用ウェハ上の欠陥数を、KLA−Tencor製、KLA2810を用いて測定した。更に、上記KLA2810にて測定された欠陥を、レジスト膜由来と判断されるものと外部由来の異物とに分類した。分類後、レジスト膜由来と判断される欠陥数の合計を現像欠陥評価とした。この欠陥数の合計が100個/ウェハ未満であった場合、現像欠陥評価は「良好」とし、100個以上500個以下/ウェハであった場合「やや良好」、500個/ウェハを超える場合「不良」とした。
[Development defect evaluation]
A film having a film thickness of 110 nm was formed from a photoresist composition on a 12-inch silicon wafer on which a lower antireflection film (manufactured by Nissan Chemical Industries, ARC66) was formed, and a resist film was formed by performing SB at 120 ° C. for 50 seconds. . Next, with respect to this resist film, an ArF excimer laser immersion exposure apparatus (manufactured by NIKON, NSR S610C) was used, and the line size with a target size of 45 nm was obtained under the conditions of NA = 1.3, ratio = 0.800, Dipole. It exposed through the mask pattern of space (1L / 1S). After exposure, PEB was performed at 95 ° C. for 50 seconds. Thereafter, development was performed for 10 seconds with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution using a GP nozzle of a developing device of Clean Electron “ACT12” manufactured by Tokyo Electron, rinsed with pure water for 15 seconds, and then shaken off at 2,000 rpm. It was dried to form a positive resist pattern. At this time, the exposure amount for forming 1 L / 1S having a width of 45 nm was determined as the optimum exposure amount. With this optimum exposure amount, 1L / 1S having a line width of 45 nm was formed on the entire surface of the wafer to obtain a defect inspection wafer. Note that a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies, CC-4000) was used for length measurement. Thereafter, the number of defects on the defect inspection wafer was measured using KLA-Tencor KLA2810. Furthermore, the defects measured by the KLA2810 were classified into those judged to be derived from the resist film and those derived from the outside. After classification, the total number of defects determined to be derived from the resist film was defined as development defect evaluation. When the total number of defects is less than 100 / wafer, the development defect evaluation is “good”, when it is 100 to 500 / wafer, “slightly good”, when it exceeds 500 / wafer, “Bad”.

[保存安定性]
各実施例及び比較例において、調製直後のフォトレジスト組成物及び調製後23℃かつ暗所に30日間保存した後のフォトレジスト組成物を用い、これらのフォトレジスト組成物から形成されるレジスト膜の後退接触角を、下記手順に従って、測定した。
(1)下層反射防止膜の形成
12インチシリコンウェハ表面に、下層反射防止膜形成用組成物(商品名「ARC66」、日産化学製)を、半導体製造装置(型式名「Lithius Pro−i」、東京エレクトロン製)を使用して、スピンコートした。次いで、プレベーク(PB)(205℃、60秒間)を行うことにより、膜厚105nmの下層反射防止膜を形成した。
(2)レジスト膜の形成
上記下層反射防止膜を形成後、半導体製造装置(型式名「CLEAN TRACK ACT12」、東京エレクトロン製)を使用して、フォトレジスト組成物をスピンコートした。そして、PB(110℃、60秒間)し、冷却(23℃、30秒間)することにより、膜厚100nmのレジスト膜を形成した。
(3)接触角の測定
上記形成したレジスト膜について、室温23℃、湿度45%、常圧の環境下で、KRUSS製の「DSA−10」を用いて以下の手順で後退接触角を測定した。
まず、ウェハステージ位置を調整する。次に、ウェハをステージにセットする。「DSA−10」の針に水を注入する。次に、針の位置を微調整する。次に、針から水を排出してウェハ上に25μLの水滴を形成した後、水滴から針を一旦引き抜く。次に、針を上記微調整した位置に再び引き下げる。続いて、針によって水滴を10μL/分の速度で90秒間吸引するとともに、接触角を毎秒(計90回)測定する。次に、接触角が安定した時点から計20点の接触角について平均値を算出して後退接触角(°)とした。
[Storage stability]
In each of Examples and Comparative Examples, a photoresist composition immediately after preparation and a photoresist composition after storage at 23 ° C. and stored in a dark place for 30 days were used to prepare resist films formed from these photoresist compositions. The receding contact angle was measured according to the following procedure.
(1) Formation of lower antireflection film A composition for forming an lower antireflection film (trade name “ARC66”, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) on a 12-inch silicon wafer surface, a semiconductor manufacturing apparatus (model name “Lithius Pro-i”), Spin coat using Tokyo Electron). Next, by performing pre-baking (PB) (205 ° C., 60 seconds), a lower antireflection film having a thickness of 105 nm was formed.
(2) Formation of Resist Film After the formation of the lower antireflection film, a photoresist composition was spin-coated using a semiconductor manufacturing apparatus (model name “CLEAN TRACK ACT12”, manufactured by Tokyo Electron). Then, PB (110 ° C., 60 seconds) and cooling (23 ° C., 30 seconds) were performed to form a resist film having a thickness of 100 nm.
(3) Measurement of contact angle The receding contact angle of the resist film formed above was measured in the following procedure using “DSA-10” manufactured by KRUSS in an environment of room temperature 23 ° C., humidity 45%, and normal pressure. .
First, the wafer stage position is adjusted. Next, the wafer is set on the stage. Water is injected into the “DSA-10” needle. Next, the position of the needle is finely adjusted. Next, water is discharged from the needle to form a 25 μL water droplet on the wafer, and then the needle is once pulled out of the water droplet. Next, the needle is pulled down again to the finely adjusted position. Subsequently, a water droplet is sucked with a needle at a rate of 10 μL / min for 90 seconds, and the contact angle is measured every second (total 90 times). Next, from the time when the contact angle was stabilized, an average value was calculated for a total of 20 contact angles, which were set as receding contact angles (°).

調製直後及び30日間保存後の両フォトレジスト組成物から形成されるレジスト膜についての後退接触角を求め、その変動率を保存安定性とした。このとき、変動率が3%以内の場合、保存安定性は良好「○」、3%を超えて5%以下の場合はやや良好「△」、5%を超える場合は不良「×」とした。   The receding contact angle for the resist film formed from both photoresist compositions immediately after preparation and after storage for 30 days was determined, and the variation rate was defined as storage stability. At this time, when the fluctuation rate is within 3%, the storage stability is good “◯”, when it exceeds 3% and is 5% or less, it is slightly good “Δ”, and when it exceeds 5%, it is judged as “bad”. .

Figure 0005834985
Figure 0005834985

表4に示した結果から分かるように、感度及びLWRについては良好な評価結果であると共に、比較例では、現像欠陥評価及び保存安定性の少なくともいずれかが不良であったのに対し、実施例では、現像欠陥評価及び保存安定性共に良好であった。   As can be seen from the results shown in Table 4, the sensitivity and LWR were good evaluation results, and in the comparative example, at least one of development defect evaluation and storage stability was poor, whereas The development defect evaluation and the storage stability were both good.

本発明は、感度及びLWR等の一般的特性を十分満足できると共に、現像時の現像欠陥性を低減することができ、かつ保存安定性にも優れた液浸露光用レジスト組成物を提供することができる。従って、当該液浸露光用レジスト組成物は、パターンの更なる微細化が進む半導体デバイスにおける液浸露光法を用いた製造プロセスに好適に使用することができる。   The present invention provides a resist composition for immersion exposure that can sufficiently satisfy general characteristics such as sensitivity and LWR, can reduce development defects during development, and is excellent in storage stability. Can do. Therefore, the resist composition for immersion exposure can be suitably used for a manufacturing process using an immersion exposure method in a semiconductor device in which further miniaturization of a pattern proceeds.

Claims (6)

[A]下記式(i)で表される基を含む構造単位(I)を有し、かつフッ素原子を含む重合体
[B]酸発生体、及び
[D]酸拡散制御体
を含有し、
上記構造単位(I)が、下記式(1)で表され、
上記[D]酸拡散制御体が、光分解性酸拡散制御剤である液浸露光用レジスト組成物。
Figure 0005834985
(式(i)中、Rは、下記式(iii)〜(v)のいずれかで表されるアルカリ解離性基である。Aは、−SO−O−*で表される基である。*は、上記Rとの結合部位を示す。)
Figure 0005834985
(式(iii)中、R 及びR は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、上記R とR とが互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に環構造を形成してもよい。)
Figure 0005834985
(式(iv)中、R 及びR は、それぞれ独立して、炭素数1〜20の1価の有機基である。但し、上記R とR とが互いに結合して、それらが結合している窒素原子と共に環構造を形成してもよい。)
Figure 0005834985
(式(v)中、R は、炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は炭素数1〜20の1価のフッ素化炭化水素基である。)
Figure 0005834985
(式(1)中、R 及びAは、上記式(i)と同義である。Xは、単結合又は炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基である。但し、上記鎖状炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。R は、単結合、炭素数1〜20の2価の鎖状炭化水素基又は炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基である。R は、炭素数1〜20の(n+1)価の炭化水素基、又は炭素数1〜20の(n+1)価の炭化水素基と−CO−、−COO−、−OCO−、−O−、−NR−、−CS−、−S−、−SO−、及び−SO −からなる群より選択される少なくとも1種の基とを組み合わせた基である。但し、nが1の場合、R は、単結合であってもよい。また、上記(n+1)価の炭化水素基が有する水素原子の一部又は全部は、フッ素原子で置換されていてもよい。Eは、単結合、酸素原子、−CO−O−*又は−CO−NH−*である。*は、上記R との結合部位を示す。R は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。nは、1〜3の整数である。nが2以上の場合、複数のR 、A、X及びR は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
[A] a polymer having a structural unit (I) containing a group represented by the following formula (i) and containing a fluorine atom ;
[B] an acid generator , and
[D] an acid diffusion controller ,
The structural unit (I) is represented by the following formula (1):
[D] The resist composition for immersion exposure , wherein the acid diffusion controller is a photodegradable acid diffusion controller .
Figure 0005834985
(In formula (i), R 1 is an alkali dissociable group represented by any one of the following formulas (iii) to (v). A is a group represented by —SO 2 —O— *. * Indicates the binding site to R 1 above.)
Figure 0005834985
(In formula (iii), R 5 and R 6 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that R 5 and R 6 are bonded to each other, and (A ring structure may be formed with the carbon atom to which it is bonded.)
Figure 0005834985
(In formula (iv), R 7 and R 8 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, provided that R 7 and R 8 are bonded to each other, and (A ring structure may be formed together with the nitrogen atom bonded thereto.)
Figure 0005834985
(In formula (v), R 9 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a monovalent fluorinated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.)
Figure 0005834985
(In Formula (1), R < 1 > and A are synonymous with the said Formula (i). X is a single bond or a C1-C20 bivalent chain hydrocarbon group, provided that the above chain A part or all of hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, R 2 is a single bond, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or 3 carbon atoms. A divalent alicyclic hydrocarbon group having ˜20, R 3 is an (n + 1) valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an (n + 1) valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; At least one group selected from the group consisting of —CO—, —COO—, —OCO—, —O—, —NR—, —CS—, —S—, —SO—, and —SO 2 —; is a group combining. However, when n is 1, R 3 may be a single bond. in addition, the (n + 1) hydrogen with the valent hydrocarbon group Some or all of the child, may be substituted with a fluorine atom .E represents a single bond, an oxygen atom, a -CO-O-* or -CO-NH- *. * Is the above R 3 R 4 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group, n is an integer of 1 to 3. When n is 2 or more, a plurality of R 1 , A , X and R 2 may be the same or different.
[C]上記[A]重合体よりもフッ素原子含有率の小さい重合体
をさらに含有し、
この[C]重合体が、酸解離性基を有する請求項に記載の液浸露光用レジスト組成物。
[C] a polymer having a smaller fluorine atom content than the above [A] polymer,
The resist composition for immersion exposure according to claim 1 , wherein the [C] polymer has an acid dissociable group.
[A]重合体が、下記式(2)で表される構造単位(II)をさらに有する請求項1又は2に記載の液浸露光用レジスト組成物。
Figure 0005834985
(式(2)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Yは、下記式(Y−1)で表される基である。)
Figure 0005834985
(式(Y−1)中、R b1 、R b2 及びR b3 は、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基である。R b2 及びR b3 は互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基を形成してもよい。)
[A] The resist composition for immersion exposure according to claim 1 or 2, wherein the polymer further has a structural unit (II) represented by the following formula (2) .
Figure 0005834985
(In formula (2), R is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. Y is a group represented by the following formula (Y-1).)
Figure 0005834985
(In formula (Y-1), R b1 , R b2 and R b3 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. R b2 and R b3 may be bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded.
[C]重合体が、上記構造単位(II)を有する請求項2に記載の液浸露光用レジスト組成物。 [C] The resist composition for immersion exposure according to claim 2 , wherein the polymer has the structural unit (II) . [A]重合体が、下記式(3)で表される構造単位(III)をさらに有する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の液浸露光用レジスト組成物。
Figure 0005834985
(式(3)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。R L1 は、単結合又は2価の連結基である。R Lc は、ラクトン構造を有する1価の有機基、スルトン構造を有する1価の有機基又は環状カーボネート構造を有する1価の有機基である。)
[A] The resist composition for immersion exposure according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymer further has a structural unit (III) represented by the following formula (3) .
Figure 0005834985
(In Formula (3), R is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R L1 is a single bond or a divalent linking group. R Lc is 1 having a lactone structure. A monovalent organic group, a monovalent organic group having a sultone structure, or a monovalent organic group having a cyclic carbonate structure.)
[C]重合体が、上記構造単位(III)をさらに有する請求項2に記載の液浸露光用レジスト組成物。
[C] The resist composition for immersion exposure according to claim 2 , wherein the polymer further comprises the structural unit (III) .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5803872B2 (en) * 2012-10-17 2015-11-04 信越化学工業株式会社 Positive resist material and pattern forming method using the same
JP5828325B2 (en) * 2013-01-28 2015-12-02 信越化学工業株式会社 Pattern formation method
JP2015179163A (en) * 2014-03-19 2015-10-08 信越化学工業株式会社 Positive resist composition and patterning process
KR102611582B1 (en) * 2018-03-16 2023-12-07 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 Resist composition and method of forming resist pattern using the same
EP4024131A4 (en) * 2019-08-29 2022-12-14 FUJIFILM Corporation Active-light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, active-light-sensitive or radiation-sensitive film, pattern forming method, and electronic device manufacturing method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4240202B2 (en) * 2003-02-10 2009-03-18 信越化学工業株式会社 Polymer compound having sulfonate group, resist material, and pattern forming method
JP5702525B2 (en) * 2009-03-11 2015-04-15 住友化学株式会社 Photoactive compound and chemically amplified photoresist composition
JP2011252145A (en) * 2010-05-06 2011-12-15 Sumitomo Chemical Co Ltd Polymer and resist composition
JP2012001711A (en) * 2010-05-17 2012-01-05 Sumitomo Chemical Co Ltd Compound, resin, and resist composition

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